Диссертация (Исследование и разработка методов автоматического вывода геометрических ограничений с использованием декларативного программирования и формальных методов), страница 31

Необходимо помнить, что ошибкав вычислении интенсивности излучения (в силу, к примеру, дробного шума)приводит к ошибкам компенсации эффектов близости.Построение списка соединенийТехнологическое отображение — процедура построения заданнойлогической цепи в терминах зафиксированной библиотеки ячеек или вентилей.При этом оптимизируются такие параметры результирующей логической цепи,как минимальные задержки на критических путях и минимальная занимаемаяплощадь. Наиболее распространенным методом технологического отображенияявляется процедура с использованием предварительно спроектированныхбибилотек стандартных ячеек [190]. Процедура технологического отображениядолжна удовлетворять сразу нескольким требованиям качества и позволятьработать с разными библиотеками ячеек.

Эта задача осложняется тем, чтобиблиотеки могут содержать разные элементы. Библиотеки, содержащие большоечисло стандартных ячеек могут обеспечивать большую производительность ИС[191]. Однако, число возможных логических функций растет экспоненциально счислом входных параметров и, таким образом, разработка и характеризация всехэлементов больших библиотек не представляется возможной.Альтернативным способом технологического отображения являетсяавтоматический синтез стандартных ячеек [192; 193] при необходимости(англ. library-free). Предполагается, что необходимые элементы могут бытьсгенерированы при необходимости.

Процедура технологического отображениясначала определяет, какие ячейки необходимы для реализации ИС, после чегоони генерируются системами автоматического синтеза. Как уже упоминалось,большее число стандартных ячеек в библиотеке приводит к лучшем результатамсинтеза ИС, что может быть обеспечено на этапе технологического отображениябез использования библиотек. Применение такого подхода осложняетсяотсутствием точной информации о поведении элемента библиотеки в силу попричине трудоемкости процедуры характеризации.

Метод технологического157отображения с использованием характеризованныхосновным, используемым в промышленности.библиотекостаетсяЗадача размещенияВ данной работе представлен алгоритм размещения транзисторов встандартных ячейках. Подход основан на перечислении возможных частичныхразмещений с использованием весовой функции качества. Частичныеразмещения, упорядоченные в горизонтальном направлении, сортируютсясогласно значению весовой функции.

Функция качества вычисляетсядинамически, и позволяет оценить возможность дальнейшей трассировки безпостроения полного размещения. Неперспективные и заведомо не трассируемыечастичные решения удаляются из рассмотрения. Лучшие промежуточныерешения используются для создания последующих размещений до тех пор,пока все транзисторы не размещены.

Алгоритм показал свою применимостьна широком классе стандартных ячеек и успешно используется в процессепромышленной разработки библиотек стандартных элементов [194].В работе рассматривается метод автоматического синтеза топологийстандартных ячеек, основанный на алгоритме решения задачи SAT. Задачатрассировки стандартных ячеек сводится к решению задачи выполнимостибулевых формул. Описанный подход гарантирует, что результирующие ячейкибудут минимальной площади и, вместе с тем, могут быть страссированы.

Впроцессе размещения каждый КМОП транзистор рассматривается независимо,что позволяет достичь меньшей площади, по сравнению с подходом, основанномна рассмотрении P и N пар транзисторов. Результаты работы рассматриваемогометода сравниваются с результатми метода размещения на основе решения задачицелочисленного программирования и с результатами работы коммерческогопрограммного комплекса.

Экспериментальные результаты показывают,что алгоритм с использованием SAT может генерировать размещенияминимальной площади значительно быстрее, чем метод на базе целочисленногопрограммирования. 32 стандартных ячейки были размещены на 54% быстрее,158чем с использованием коммерческого решения. Площадь при этом увеличиласьвсего на 3% [50].В работе [195] предлагается подход для автоматического размещениятранзисторов внутри стандартной ячейки. В предлагаемом алгоритме множествотранзисторов разделяется на цепочки с общей диффузией, после чеговыполняется размещение таких цепочек.

На следующем этапе выполняетсяпопытка перемещения транзистора из одной цепочки в другую подходящую.такие перемещения выполняются с целью увеличения трассировочного ресурсадля построения соединений как в рамках одной цепочки транзисторов, так имежду несколькими.Методы автоматической трассировкиВ работе [196] рассматривается метод детальной трассировки,учитывающий особенности технологии множественно шаблона. В качествемодели данных используется трассировочная сетка, каждый узел в которойпредварительно помечен синим, красным или белым цветом. Точки синегои красного цвета принадлежат разным маскам, в то время как белые точкивременно не отнесены ни к одной, ни к другой маске.

В рамках предлагаемогоалгоритма строится множество соединений, которые могут быть выполненыкак с использованием одной маски, так и двумя; после этого выполняетсяитеративная процедура выбора конкретных соединений таким образом, чтобыминимизировать число цепей, принадлежащих разным маскам.Добавление вспомогательных переходных отверстий позволяет сократитьвыход бракованных ИС, проблемы в которых были вызваны нарушениямив переходных отверстиях.

Однако, существующие подходы основаны надобавлении переходных отверстий в топологию уже после этапа детальнойтрассировки. В данной работе предлагается метод детальной трассировки,учитывающий возможность добавления вспомогательных переходных отверстийна последующих этапах. Задача трассировки решается при помощи волновогоалгоритма [197] с дополнительными ограничениями на переходные отверстия.Затем задача сводится к проблеме поиска кратчайших путей с учетом ограничений159и решается методом Лагранжевых релаксаций.

Экспериментальные результатыпоказывают, что предлагаемый подход позволяет строить топологии с большимчислом вспомогательных переходных отверстий, по сравнению с методами.основанными на традиционном волновом алгоритме [198].По мере сокращенния технологических норм и переходу к нанометровымтезнологиям, критические размеры компонентов ИС становятся меньшедлины волны рабочего тела лазера в системе оптической литографии.Неизбежно возникающие при этом эффекты световой дифракции оказывают всебольшее негативное влияние на итоговый выход годных устройств в процессепроизводства. Одним из способов улучшения выхода является семействометодов коррекции эффектов оптической близости (англ. optical proximitycorrection, OPC), который компенсирует искажения, вызванные дифракцией.Однако, эта процедра ресурсозатратна и итоговый результат сильно зависитот качества исходной топологии.

В данной работе рассматривается методдетальной трассировки на основе волнового алгоритма, который учитываетэффекты дифракции. Симметрия оптических систем позволяет эффективнорассчитывать дифракцию и сохранять результаты вычислений в таблицах.Целевая функция трассировщика минимизирует оптические искажения сиспользованием табличных значений. Сначала задача трассировки решаетсяволновым алгоритмом с учетом ограничений, затем формулируется задачапоиска кратчайших путей с учетом ограничений.

Итоговая задача решаетсяметодом лагранжевых релаксаций [199]..