[发明专利]建立标准单元库的方法与系统、芯片设计方法与系统

说明书

本发明提供一种建立标准单元库的方法与系统、芯片设计方法与系统及计算机存储介质，在本方案中事先设计了固定布局方式，并依据该固定布局方式来设计原始单元库，以避免当将得到的标准单元库应用于芯片设计时因待设计的芯片的工艺变化而造成违反设计规则的现象；同时本发明除了考虑标准单元库本身线路特性和ASIC设计过程中使用标准单元库的状况以外，还增加考量工艺要求以及各种产品应用端的要求，利用查表方式以及合成引擎的逻辑合成功能，来对原始单元库中的相应原始单元进行调整，从而可以快速、自动化得到相对完整的且更能符合新工艺、新应用要求的芯片设计需求的标准单元库，同时解决SPICE级别的线路仿真造成缓慢的问题，节约了时间和人力成本。

技术领域

本发明涉及集成电路设计自动化技术领域，尤其涉及一种建立标准单元库的方法与系统、芯片设计方法与系统及计算机存储介质。

背景技术

目前，基于标准单元库的半定制芯片设计方法已经被广泛应用于集成电路设计中，即目前的集成电路版图设计包括基于标准单元库的设计。标准单元库是集成电路设计所需单元符号库、电路结构库、功能描述库、版图库、时序功耗库、物理视图库、设计规则和互连寄生参数模型库的总称。标准单元库的设计是指把电路设计中的一些标准单元(如组合逻辑、时序逻辑、物理单元等)，按照最佳设计的原则设计，并作为标准单元存入标准单元库中，在进行集成电路设计时，根据电路要求从标准单元库中调用所需标准单元，进行逻辑综合及自动布局布线，逐步构成各级功能模块，直至整个系统。因此，标准单元库是集成电路设计的基础，从系统行为描述、逻辑综合、逻辑功能模拟，到时序分析、验证，直至物理设计中的自动布局布线都必须有一个内容丰富、功能完整的标准单元库的支持。

目前，建立标准单元库的最常见的方法有以下几种：

(1)，一种从零开始建立标准单元库的方法，具体地，从每个标准单元的线路设计开始一直到该标准单元的版图设计完成的流程均执行一遍，例如发明专利申请CN103559352B提出的建立标准单元的方法；这种从零开始的建立标准单元库的方法存在以下缺陷：由于标准单元库的种类和包含的标准单元的个数众多，每一个新的标准单元都从零开始来建立的话，费时费力；

(2)，利用标准单元库线路特性，加快建立新的标准单元库，例如发明专利申请CN105373668B公开了一种标准单元库电路设计方法，是针对逻辑综合形成各功能模块，事先做分块处理，再进行组合，由于分块处理完的分块数量(对应所需的标准单元库的数量)，比原先的功能模块要少，所以能够节省一定的时间和人力；但是这种方法存在以下缺陷：虽然做分块处理，但个别分块仍然要进行CN 103559352 B SPICE级别的线路仿真，以及物理版图的重新制作和微调，依旧费时费力，不能满足快速高效的芯片设计需求；

(3)，考虑ASIC(Application Specific Integrated Circuit，一种为专门目的而设计的集成电路)设计过程中使用标准单元库的状况，只产生需要用的标准单元来加快建立新的标准单元库，例如发明专利申请CN107784136A公开了一种标准单元库的创建方法及系统，先进行标准单元库的分类，生成基本的分类单元，然后决定驱动强度的数量和驱动能力的种类，如此可以避免产生不必要的标准单元，进而节省一定的时间和人力。但是这种方法存在以下缺陷:虽然考虑ASIC设计过程中使用标准单元库的状况，但是其没有考虑产品的应用要求，因为各芯片的应用要求往往不同，所以需要的标准单元库也不同，比如低功耗的应用，只需要纯粹是CMOS类别的设计,驱动强度也是偏小的,而高速的应用，会使用动态逻辑类别的设计，其驱动能力是偏大的,可见，这种方法不考虑产品的应用要求，会产生出许多不需要的标准单元，在造成资源浪费的同时，还存在不能满足多种应用要求以及通用的芯片设计的需求。

发明内容

本发明的目的之一在于提供一种建立标准单元库的方法与系统及计算机存储介质，能够基于以往的芯片设计，在不需要SPICE级别的线路仿真以及物理版图的重新制作和微调的前提下，自动且快速地产生标准单元库，能够节约时间和人力。