[发明专利]优化鱼骨型时钟树金属走线的设计方法

说明书

本发明公开了一种优化鱼骨型时钟树金属走线的设计方法，包括以下步骤：1)在摆放芯片中的逻辑单元前，将整体模块划分为边长为30微米的正方形，规定每个正方形里，逻辑单元摆放的密度，使逻辑单元均匀分布。2)取出相邻鱼骨树枝干的纵坐标，计算出相邻鱼骨树枝干的间距，记为a，在每个相邻枝干的中心点创建横走线堵塞物。3)以鱼骨树主干为起点，以a为间隔，分别向左、向右创建纵向走线堵塞物。4)抓取鱼骨型时钟树的驱动与其负载相连的线名，优先对这些连线进行金属走线，走线完成后删除金属走线阻塞物，再进行全局布线。本发明将节约互连线资源，优化时钟结构，提高时钟质量。

技术领域

本发明设计一种优化鱼骨型时钟树金属走线的设计方法。

背景技术

由于时钟结构的复杂化，工具在自动生长时钟树时，为了平衡时钟树，使时钟信号从同一时钟源出发，到各个寄存器的时钟端延时一致，通常会在较短路径上加缓冲器，同时将短路径绕远，从而短路径与较长路径的时钟延时平衡到一致。随着工艺进步，特征尺寸的不断缩小，互联线延迟已经成为时序路径上的主要延时单位，因此这种绕远金属线和插入平衡单元缓冲器的方式无形中增加了绕线距离，使得时钟信号传播的延时大大增加，造成消耗的功耗增加。优化鱼骨型时钟树绕线，使负载分布均匀，各负载与驱动枝干的金属走线长度基本一致，减少时钟偏差，从而减少缓冲器的加入，降低功耗。

传统鱼骨型时钟树金属走线时，由于是工具自动摆放逻辑单元，有的逻辑单元分布不均，导致有些部分金属走线过密，有的逻辑单元距离驱动的枝干太远，金属走线时会绕远来避免物理违例。绕远的金属线会增加时钟延迟，造成很大的时钟偏差。此外，平行绕远的长线，会导致噪声，串扰的增加。优化鱼骨型时钟树绕线，使负载的连线轨迹固定，避免负载绕远，从而减少时钟偏差，提高时钟质量。

鱼骨型时钟树的优点是由多个驱动单元驱动主干，再由主干连接并驱动枝干，负载直接与枝干相连，从而达到时钟树各分支的时钟延迟近乎一致，从而相除时钟偏差对时序的影响。如果当时钟树金属走线时不进行处理，与鱼骨树主干临近的负载会直接与主干进行金属线连接。这与设计初衷相悖，且会导致主干负载过大，造成很大的时钟转换时间延迟，从而影响时钟质量，因此需要避免负载与主干有金属连线的情况。

发明内容

本发明要解决的问题是提供一种优化鱼骨型时钟树金属走线，从而减少时钟偏差，提高时钟质量，降低时钟功耗的设计方法。

本发明是这样实现的：

优化鱼骨型时钟树金属走线的设计方法，包括如下步骤：①在摆放芯片中的逻辑单元前，将整体模块划分为边长为30微米的正方形，规定每个正方形里，逻辑单元摆放的密度，使逻辑单元均匀分布；②取出相邻鱼骨树枝干的纵坐标，计算出相邻鱼骨树枝干的间距，记为a，在每个相邻枝干的中心点，创建横走线堵塞物；③以鱼骨树主干为起点，以a为间隔，分别向左、向右创建纵向走线堵塞物；④抓取鱼骨型时钟树的驱动与其负载相连的线名，优先对这些连线进行金属走线，走线完成后删除走线阻塞物，再进行全局布线。

本发明的优点在于：鱼骨型时钟树的负载均匀分布在枝干附近，通过金属走线阻塞物形成的长方形方框，使负载与最近的枝干进行金属线连接，让同一枝干上的时钟延时长短相近，不同枝干的时钟延时长短也相近，进而生成的时钟树，时钟偏差小，时钟的质量好。因为不用进行时钟树的延时平衡，从而减少缓冲单元的插入，减少绕线长度，从而减低芯片整体功耗。

附图说明

下面参照附图结合实施例对本发明做进一步描述。

图1是现有技术的鱼骨型时钟树的负载在实际芯片版图中的分布示意图。

图3是本发明的鱼骨型时钟树的负载在实际芯片版图中的分布示意图。

图2是现有技术的鱼骨型时钟树在实际芯片版图中的走线位置示意图。

图4是本发明的鱼骨型时钟树在实际芯片版图中的走线位置示意图。

具体实施方式