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令人又爱又恨的ECO,它又回来了。

在上一讲中,和大家一起讨论地两个关键话题:

  • 功能ECO的介入时机
  • eco_netlist的用法和技巧
    点击查看上期文章:版图ECO的那点事(上)
在这一讲中,大家一起来看看ECO实现时候的小技巧。

ECO版图实现的技巧和经验

在实际的ECO中,版图的实现是非常重要的步骤。是否能完成STA的脚本期望,是数据库能否走向收敛的关键点。一般的STA对应的ECO和相应的修复方法如下:可以看到,ECO的物理实现就是两种情形
  • size_cell
  • add buffer

这里边最会产生的影响其实是面积器件的位置变动(dis-placement)

通常的版图和ECO流程如下图,在sign-off阶段,理想的是以类似silicon-freeze的方式进行操作

ECO的简明流程如下:

这里的关键节点是在,placement/legalization,任何器件的位置变动带来的意外的影响都有可能导致ECO无法按照期望方向进行,这是因为,原有数据库的cell的放置被调整,之前的绕线需要做相应的调整,同时带来更多的timing/驱动能力的问题,这样就会给数据库带来不期望的抖动。为了尽可能保证原有数据库的状态,这里需要引入一个新名词:Minimal Physical Impact Flow(MPI):
为了实现MPI的效果,ICC给出了它的一套解决方案。

【敲黑板划重点】


较小的dis-placement带来更为稳定的版图数据,绕线的挑战也比较小,这个是MPI的核心思想下边一起来看一下,如何使用合理的命令和流程来弱化legalization带来的影响:

传统的legalize命令在跑流程的时候,可以很好的进行增量性的legalization,但是到了ECO这里,legalize的动作相对于版图的稳定性而言,就是有点太大了,需要使用place_eco_cells来实现MPI:

从上边这个截图可以看出来,传统的legalize模式,带来的明显的average/max dis-placement,但是place_eco_cell可以非常好的避免这种情况的发生。place_eco_cell可以实现MPI的目标,而且run-time速度也很快,这到底是为什么呢?天底下还有这么既省时又省力的两全其美的好事情?
通常使用的legalize_placement -increment命令,它是一个全局命令,它会在需要legalize的cell就近找寻位置,如果找不到,那么就会push周围的cell,从而在ECO cell就近产生足够的空间,这样会产生明显的涟漪效应,尤其在高利用率的区域。但是place_eco_cell的行为完全不一样,它的操作范围完全是有用户决定的,它的目的就是一个:在规定的范围内,完成目标cell的legalization,如果在规定的区域内(dis-placement threshold)找不到,它就直接放弃,较小的作用范围,带来的就是高速的执行速度
这里有一个test-case,一个全局的的时序修复(size_cell),基于同样的改变,看看两个命令的表现:
  • CMD: legalize_placement -increment

    可以看到,这里有30871个cell的位置被改变,ECO的cell其实只有7081个cell。可见大约有23K个cell的移动,是为了来给ECO cell腾挪空间的。
  • CMD: place_eco_cell -eco_changed -displacement_threshold 10 -max_displacement_threshold 10

仔细看图片描述,place_eco_cell的作用范围只有10um,目标cell也只有eco_changed的7081个cell,所以runtime极快。
在使用place_eco_cell之后,如何原始数据库的cell并没有被动到,只有ECO_changed cell 被动到,所以有一些没法完成legalize的cell,需要使用legalize_placement -increment 再次调整,保证整个数据库的legalization:

这里可以看到,使用legalize_placement -increment ,moved cell较之前会有所好转。这样通过两步走的手段,可以有效地保证eco_changed的cell的legalization,也能最大限度地完成其他cell的原地不动。这里附带完整脚本流程图如下:

本讲小结

使用place_eco取代传统命令legalize_placement来实现芯片的MPI的ECO策略。
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