现已为咱们解说了在伪单层上完结从头布线层布线的办法的其间的“倒装芯片结构与焊盘分配及布线计划”等,这儿将持续为咱们解说:从头布线的代替性结构,验证有效性等相关布线技能。
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代替性结构
一种更有用的选项是被称为伪单层布线的概念,它要占用已有金属层(如M9)上的一小块区域。假如所占用的区域用于非功用要害功用,这种办法就具有可操作性,而且极具本钱效益。
在图4(d)中,M9的一些区域(粉色区域)被用来完结布线。这儿咱们假定鸿沟线(打点的灰线)和裸片鸿沟之间的区域用于辅佐布线。伪单层布线办法规避了本钱问题,而且降低了拥堵布线的难度。尽管前述作业集中于单层布线,但伪单层布线在小块区域内运用了两层布线。
这种办法适用于从头布线层,因为M9一般用于衔接电源地和I/O焊盘,而且最重要的M9功用是将电源平均分配到内核中的每个逻辑门。成果M9外围区域的重要性就没有中心区域高,使得信号网络能够与电源地网络共享M9外围区域。
图5:别离坐落第9层和第10层的第一和第二个从头布线层。电源地网放置在M_inner^L9。可布线的区域是M_outer^L10∪M_inner^L10∪M_outer^L9。
从头布线层布线的问题表现在衔接凸点焊盘Bi和输入/输出焊盘Oi之间的网络Ni。第一和第二个从头布线层别离是M9和M10,见图5。
咱们依据鸿沟线将这个区域命名为内部/外部区域。整个从头布线层被划分为4个区:M_inner^L9、M_outer^L9、M_inner^L10和M_outer^L10。
术语界说
●可布线区(伪单层):M_outer^L10∪M_inner^L10∪M_outer^L9
●外部区:M_outer^L10∪M_outer^L9
●内部区:M_inner^L9∪M_inner^L10 伪单层从头布线层的布线问题是在可布线区内完结网络Ni的Bi和Oi的实践连线,并最大极限地减小内部区的面积。这也意味着鸿沟线不是固定的。解决计划便是要确认鸿沟线的方位。
咱们的伪单层布线算法共有4步:
第一步是区域性层分配、可移动的引脚分配和地图抽取。
第二步是完结从一个凸点焊盘到一个引脚的网络布线。
第三步是确认运用哪根线。
第四步是完结从I/O焊盘到引脚的布线。图6显现了完结可移动引脚分配流程的简略比如。
第一步最重要。好的可移动引脚分配能最大极限地削减从头布线层走线。
图6:这个简略比如解说了布线流程
(a)区域性层分配,可移动引脚的分配以及地图抽取。
过程(b)和(d)描绘了运用哪根线以及运用通道布线完结从I/O焊盘到引脚的布线。
(e)展现了从头映射进原始地图的布线成果。
图7:可移动引脚分配的两个版别
(a)从单边排序的可移动引脚分配。
(b)运用凸点引脚挑选算法的可移动引脚分配。凸点引脚挑选算法能够完结更少走线的布线成果。 图7显现了两种可移动引脚分配办法。第一个版别从同一边完结每排凸点的可移动引脚分配,因而引脚次序和凸点次序是相同的。这种办法能够快速完结可移动引脚分配,但缺陷是次序被凸点排固定了。假如凸点次序不抱负,就会发生很多的走线。
第二个也是引荐的办法是引脚挑选算法,如图8所示。
第一步发生一切或许的可移动引脚次序,并在没有任何穿插网络的情况下完结从凸点到引脚的布线。
第二步是依照最少穿插数量的原则从第一步挑选可移动引脚次序。凸点挑选算法保证凸点到引脚衔接没有任何穿插,引脚到焊盘的穿插数量最少。
在运用凸点挑选算法后,再由通道布线算法完结从引脚到I/O焊盘的布线,并确认走线数量,分配走线资源。最终将布线成果从头映射到原始地图,完结伪单层的从头布线层布线。
图8:凸点挑选算法。
(a)发生可移动的引脚次序。
(b)挑选可尽量削减可移动引脚和I/O焊盘间穿插衔接的引脚次序。
验证有效性
上述结构结构现已在一个大规模的商业项目中完结。首要,芯片被分为4个区:W、N、E和S。每个区包括100个以上的信号凸点。针对每个区,咱们的布线器能够在不到5秒的时间内发生成果并完结指令脚本的下载。
经过在Encounter Digital Implementation (EDI)中提交这些脚本就完结了物理布线。这个成果也能够用任何引脚至引脚布线器完结,因为一切引脚方位都分配好了。规划规矩查看(DRC)判别一切成果都是好的。
布线成果见图6和图7,一起总结在表I中,其间fcroute是在所界说的EDI中的倒装芯片布线器,p2proute是点到点布线器。因为没有签署发表协议,因而只显现了部分成果。
表I:布线成果小结。
本文小结
本文介绍了在伪单层上完结从头布线层布线的一种办法,这种办法能够用于过分拥塞以至于人工布线都无法完结单层解决计划的场合。伪单层布线办法供给了代替添加额定金属层或添加裸片尺度的可行办法。
成功的要害是区域性层分配、可移动的引脚分配和地图抽取。这些技能将从头布线层的布线问题改变成为典型的通道布线问题。
使用这种办法能够做到百分之百的布通率,而且最大极限地减小了两层布线的面积。