[发明专利]一种FPGA芯片基本单元的设计方法

说明书

本发明涉及一种FPGA芯片基本单元的设计方法，该方法包括：获取FPGA芯片的基本单元；获取所述基本单元输入输出端口的时序约束信息，并根据所述时序约束信息完成所述基本单元的内部物理设计；获取所述基本单元中要穿过的金属线的时序约束信息，根据所述金属线的时序约束完成所述金属线布线；对所述金属线的布线结果进行仿真；确定所述基本单元为物理上完全独立的单元后，并以此产生FPGA芯片的网表；根据所述网表生产流片。本发明通过各个在物理上独立的基本单元，自由组合出满足不同的需求、尺寸以及适合各种工艺的芯片；进而缩短芯片的生产时间，减少工作量，加快芯片产品上市时间，进而降低成本。

技术领域

本发明涉及微电子领域中的集成电路设计技术领域，特别是一种FPGA芯片基本单元的设计方法。

背景技术

现场可编程逻辑门阵列(Field Programmable Gate Array,FPGA)是一种具有丰富硬件资源、强大并行处理能力和灵活可重配置能力的逻辑器件。这些特征使得FPGA在数据处理、通信、网络等很多领域得到了越来越多的广泛应用。

FPGA的设计流程就是利用EDA开发软件和编程工具对FPGA芯片进行开发的过程。典型FPGA的开发流程一般包括功能定义/器件选型、设计输入、功能仿真、综合优化、综合后仿真、实现、布线后仿真、板级仿真以及芯片编程与调试等主要步骤。

目前FPGA芯片的生产流程为，先做电路设计，将嵌入式存储模块EMB(Embeddedstorage)、数字声音处理器模块DSP(Digital sound field processor)、可编程逻辑模块PLB(Programmable Logic Block)、带本地存储器的可编程逻辑模块PLBR(ProgrammableLogic Block Local memory lram)以及输入输出模块I/O(Input Output)做成一个完整的电路；然后人工按照层次化的要求，将每一层的版图画好，再去生产。这样的生产流程，一个中等规模的芯片，需要五个人用三个月的时间去完成。对于大型的FPGA芯片，根本无从下手。

目前工业界还没有找到能够将各个基本模块进行自由组合，组合成满足不同的需求、尺寸以及适合各种工艺的FPGA芯片的方法。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的缺陷，提供了一种FPGA芯片基本单元的设计方法，该方法能够将FPGA芯片中的基本单元设计成在物理上绝对独立的单元，使得各个独立的 基本单元能够自由组合出满足不同的需求、尺寸以及适合各种工艺的芯片。

本发明提供一种FPGA芯片基本单元的设计方法，该方法包括：获取FPGA芯片的基本单元；获取所述基本单元输入输出端口的时序约束信息，并根据所述时序约束信息完成所述基本单元的内部物理设计；获取所述基本单元中要穿过的金属线的时序约束信息，根据所述金属线的时序约束完成所述金属线布线；对所述金属线的布线结果进行仿真；确定所述基本单元为物理上完全独立的单元后，并以此产生FPGA芯片的网表；根据所述网表生产流片。

在上述方法中，基本单元包括嵌入式存储器单元、数字声音处理器单元、输入输出单元、可编程逻辑块单元以及带本地存储器的可编程逻辑块单元；沿水平方向放置的辅助单元以及沿垂直方向放置的辅助单元。

在上述方法中，沿水平方向的辅助单元包括嵌入式存储器辅助单元、数字声音处理器辅助单元、输入输出辅助单元、可编程逻辑块辅助单元以及带本地存储器的可编程逻辑块辅助单元；且沿水平方向的辅助单元在水平方向上的物理尺寸与被辅助的基本单元的尺寸吻合。

在上述方法中，沿垂直方向放置的辅助单元包括第一辅助单元、第二辅助单元以及第三辅助单元；其中，所述第一辅助单元包括嵌入式存储器辅助单元、数字声音处理器辅助单元、输入输出辅助单元、可编程逻辑块辅助单元以及带本地存储器的可编程逻辑块辅助单元；所述第二辅助单元包括一个或多个锁相环辅助单元；所述第三辅助单元，用于核心上电初始化。