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数字集成电路设计中的标准单元库介绍

数字集成电路设计中的标准单元库介绍

 

标准单元库 ( Standard Cell library):

标准单元库是底层电子逻辑功能的集合,例如AND,OR,INVERT,触发器,锁存器和缓冲器。这些单元被设计为高度固定,宽度可变的全定制单元。这些库的关键方面是它们具有固定的高度,这使它们可以成行放置,从而简化了自动数字布局的过程。标准单元通常是经过优化的全定制布局,可最大程度地减少延迟和面积。

典型的标准单元库包含两个主要组件:

库数据库-由许多视图组成,通常包括版图,示意图,符号图,抽象以及其他逻辑或仿真视图。以此作为出发点,可以导出各种信息的多种格式,包括Cadence LEF 格式和Synopsys Milkyway格式,这些格式包含有关单元版图的简化信息,满足用于自动布局布线工具。

时序抽象-通常以Liberty格式提供每个单元的功能定义,时序,功耗和噪声信息。

Standard+Cell+II

图 1     几种逻辑门的标准单元

 

标准单元库包含以下的逻辑门或模块:

Basic gates (AND, OR, NAND, NOR, INV, EXOR, EXNOR)

MUX

HA, FA

Special cells (Fillers, Tap cells, End Cap, De Caps)

Tie Cells

Metal Eco-able cells

AOI/OAI

Boolean function cells

Flops (Normal D flip flop, Scan-able flop with set / reset)

Clock gate

 

标准单元库可能还包含以下附加组件:

单元的完整布局布线

标准单元的 Spice 模型

Verilog 模型或 VHDL-VITAL 模型 ( VITAL,VHDL Initiative Towards ASIC Libraries) 面向ASIC的VHDL模型基准)

寄生参数提取模型

DRC规则平台

 

std-cell-rows-sdb

图 2     布局中的标准单元库

 

“标准” 的含义

高度一样

不同大小的逻辑门通过不同宽度来平衡

走线规格一致

方便自动布局布线工具

通常有7,8, 12 通道的;通道数越多,表示布线资源越多,占用面积也越多

 

Standard+Cells+Cell+height+12+metal+tracks

图 3     标准单元库的构成

 

standard-cells-l

图 4     标准单元库特征

 

Posted in 数字集成电路

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