一种低功耗系统芯片的实现流程(2)

　　如图1所示，每个关断电压域的输出要插入隔离器件，以防止该电压域电源关断后输出的不定态影响别的电压域正常工作，由于PD6的工作电压是1.2V，其余的是1.8V，因此要在PD6的输入和输出插入电平转换器件。这些低功耗的设计意图写入UPF文件，EDA工具根据UPF实现设计者的想法。整个设计实现过程中包括RTL代码的综合、可测试性设计、布局布线、物理验证和网表的等价形式验证，如图2所示。

　　3.1 综合

　　RTL代码的综合使用Design Compiler(DC)，输入文件为UPF、带电源信息的库文件(pg.db)、RTL代码和时序约束文件(SDC。在综合优化的过程中，工具会根据 UPF自动地在相应的位置插入电平转换器件和隔离器件，优化完成后，可以用check_mv_desing命令进行正确性检查。 DC输出的网表与RTL代码使用Formality进行等价形式验证。

　　3.2 可测试性设计

　　在通过等价形式验证的综合网表中做可测性设计。首先利用MBISTArchitect做静态随机存储器(SRAM)的内在自测试(MBIST)。输入文件包括网表、SRAM的模型，输出带自测试电路的网表。其次利用BSDArchitect完成边界扫描测试，输入文件包括网表和输入/输出接口电路的模型，输出包含边界扫描电路的网表。最后利用DFTCompiler完成逻辑扫描测试，输入文件为UPF、时序约束文件和网表，利用insert dft命令完成扫描链的连接。由于做内在自测试和边界扫描测试电路时没有用到UPF，因此在扫描链插入后要用check mv desing命令进行检查，电平转换器件和隔离器件如果缺少用insert_mv_cell插入，如果多余用remove_mv_cell命令删除。DFT Compiler输出为网表、新的UPF'、SPF、DEF和时序约束文件。做完可测试性设计的网表和综合的网表进行等价形式验证。

　　3.3 布局布线

　　利用IC Compiler进行布局布线，输入文件有UPF'、时序约束文件、网表，输出文件为网表和时序约束文件。输出网表要完成等价形式验证。完成布局布线后的网表使用MVRIC进行低功耗设计的检查，用Star-RCXT抽取寄生参数，用PrimeTime进行时序和功耗的签收，最后用MVSIM和VCS完成后仿真。最后使用Calibre完成物理验证，输出GDSII文件。最终的芯片版图如图3所示。

　　3.4 自动测试向量的生成

　　完成布局布线后的网表和DFT Compiler输出的SPF文件送入TetraMAX中进行自动测试向量的生成。本文的设计生成2576个向量，故障覆盖率为98%，并用VCS完成了测试向量的后仿真。

　　4 结论

　　本文阐述了一种低功耗系统芯片的实现流程。利用该流程实现了一个包含4万寄存器、20万等效逻辑门的系统芯片，并流片验证，结果达到预期目标。