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特殊布线:电源和时钟树的规划与设计

【摘要】:特殊布线分为电源布线以及时钟树布线。根据EDI的数字流程,电源布线在布图规划的时候进行;而时钟树布线在时钟树生成之后进行,先于时钟树生成后的时序优化以及信号线的布线。综上所述,顶层金属更适合用作电源布线,电源线的宽度需要通过设计评估最大工作电流、最大瞬态电流以及电流密度计算而得。

特殊布线分为电源布线以及时钟树布线。根据EDI的数字流程,电源布线在布图规划的时候进行;而时钟树布线在时钟树生成之后进行,先于时钟树生成后的时序优化以及信号线的布线。下面将分别加以讲述两者的区别及特点。

电源布线是使用布线器对于Power ring、Stripe、Follow pins进行布线的步骤,其中,Power ring及Stripe要求尽量使用顶层及次顶层进行布线,其原因首先在于现在主流工艺中越接近顶层,金属最小线宽(Width)及金属厚度一般越大,如果使用顶层金属进行一般信号的布线,由于最小线宽很大,布线资源相对于下层金属相对紧张。其次由于金属厚度较大,则使得单位宽度的顶层金属相对于下层金属在同样的温度条件下具有更大的单位宽度电流密度(Current Density)。综上所述,顶层金属更适合用作电源布线,电源线的宽度需要通过设计评估最大工作电流、最大瞬态电流以及电流密度计算而得。

时钟树布线是使用布线器对于时钟树从根节点(rootpin)到叶节点(leafpin)根据时钟树综合的时序约束进行布线的过程,由于通常时钟树具有频率大、翻转快的特点,对于噪声比较敏感,因此在高频时钟应用中,一般采用双倍线宽双倍间距配合电源屏蔽(shielding)的方式进行布线,同时在时钟树周围会添加一定量的Decap单元以减小噪声的影响。