基于時(shí)鐘節(jié)點(diǎn)結(jié)群的時(shí)鐘樹生成方法和系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種基于時(shí)鐘節(jié)點(diǎn)結(jié)群的時(shí)鐘樹生成方法，包括以下步驟：步驟A，將版圖中的時(shí)鐘節(jié)點(diǎn)劃分為若干個(gè)底層時(shí)鐘節(jié)點(diǎn)簇，在所述底層時(shí)鐘節(jié)點(diǎn)簇內(nèi)部進(jìn)行底層時(shí)鐘樹構(gòu)造，在所述底層時(shí)鐘樹的根部插入第一緩沖器，用于驅(qū)動所述底層時(shí)鐘節(jié)點(diǎn)簇；步驟B，將所有的第一緩沖器作為頂層時(shí)鐘節(jié)點(diǎn)，構(gòu)造頂層時(shí)鐘樹，在所述頂層時(shí)鐘樹的走線上插入若干個(gè)第二緩沖器，用于驅(qū)動所述頂層時(shí)鐘節(jié)點(diǎn)；步驟C，以所述第一緩沖器為連接點(diǎn)，將底層時(shí)鐘樹和頂層時(shí)鐘樹合并成為整體時(shí)鐘樹。本發(fā)明可以降低時(shí)鐘網(wǎng)絡(luò)的功耗和時(shí)鐘偏差。
【專利說明】基于時(shí)鐘節(jié)點(diǎn)結(jié)群的時(shí)鐘樹生成方法和系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及集成電路設(shè)計(jì)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于時(shí)鐘節(jié)點(diǎn)結(jié)群的時(shí)鐘樹生成方法和系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]時(shí)鐘網(wǎng)絡(luò)控制著整個(gè)集成電路的同步信號，在電路芯片的性能表現(xiàn)中起著決定性的作用。時(shí)鐘網(wǎng)絡(luò)的功耗、時(shí)鐘偏差等因素直接關(guān)系著整個(gè)電路芯片的設(shè)計(jì)質(zhì)量。
[0003]隨著超大規(guī)模集成電路集成度的增大和工作頻率的提高，芯片單位面積的功耗呈指數(shù)級增長。對于用電池供電的便攜式設(shè)備來說，功耗直接與待機(jī)時(shí)間和電池壽命掛鉤。而待機(jī)時(shí)間和電池壽命的長短對于便攜式設(shè)備來說是最重要的，直接影響到產(chǎn)品的市場競爭地位。對于高可靠性設(shè)備，功耗過大導(dǎo)致芯片溫度急劇升高，進(jìn)而影響器件和連線的電學(xué)性能，甚至造成電路失效。因此，低功耗已經(jīng)成為集成電路設(shè)計(jì)的主要優(yōu)化目標(biāo)之一。
[0004]時(shí)鐘網(wǎng)絡(luò)由于其時(shí)鐘頻率高，驅(qū)動的負(fù)載電容大等特點(diǎn)，在總功耗中占據(jù)較大的比重。因此，時(shí)鐘網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)除了考慮線長、時(shí)延、偏差等傳統(tǒng)優(yōu)化目標(biāo)之外，更應(yīng)該重視功耗，只有解決好時(shí)鐘網(wǎng)絡(luò)的功耗才能有效降低整個(gè)電路的總功耗。
[0005]在目前傳統(tǒng)的低功耗設(shè)計(jì)流程中，主要是通過在時(shí)鐘網(wǎng)絡(luò)構(gòu)造階段減小時(shí)鐘線長，門控時(shí)鐘，雙供電壓等技術(shù)來降低時(shí)鐘網(wǎng)絡(luò)的功耗。
[0006]傳統(tǒng)的時(shí)鐘網(wǎng)絡(luò)綜合方法普遍采用二叉樹結(jié)構(gòu)。為了滿足系統(tǒng)要求的時(shí)鐘偏差要求，在時(shí)鐘節(jié)點(diǎn)的附近經(jīng)常需要插入大量的緩沖器去調(diào)節(jié)時(shí)鐘節(jié)點(diǎn)的時(shí)延，如圖4所示，其是圖3所示樣例在傳統(tǒng)時(shí)鐘網(wǎng)絡(luò)綜合流程下的時(shí)鐘樹構(gòu)造結(jié)果示意圖。對于時(shí)鐘節(jié)點(diǎn)的轉(zhuǎn)換速率而言，很大一部分緩沖器是不需要的，因而造成了功耗的浪費(fèi)。
[0007]因此，亟需一種方案來解決上述問題，以減少功耗的浪費(fèi)并且有效降低整個(gè)系統(tǒng)的時(shí)鐘偏差。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是需要提供一種可以減少功耗的浪費(fèi)并且有效降低整個(gè)系統(tǒng)的時(shí)鐘偏差的時(shí)鐘樹生成方法。
[0009]為了解決上述技術(shù)問題，提出了一種基于時(shí)鐘節(jié)點(diǎn)結(jié)群的時(shí)鐘樹生成方法，包括以下步驟:
[0010]步驟A，將版圖中的時(shí)鐘節(jié)點(diǎn)劃分為若干個(gè)底層時(shí)鐘節(jié)點(diǎn)簇，在所述底層時(shí)鐘節(jié)點(diǎn)簇內(nèi)部進(jìn)行底層時(shí)鐘樹構(gòu)造，在所述底層時(shí)鐘樹的根部插入第一緩沖器，用于驅(qū)動所述底層時(shí)鐘節(jié)點(diǎn)簇；
[0011]步驟B，將所有的第一緩沖器作為頂層時(shí)鐘節(jié)點(diǎn)，構(gòu)造頂層時(shí)鐘樹，在所述頂層時(shí)鐘樹的走線上插入若干個(gè)第二緩沖器，用于驅(qū)動所述頂層時(shí)鐘節(jié)點(diǎn)；
[0012]步驟C，以所述第一緩沖器為連接點(diǎn)，將底層時(shí)鐘樹和頂層時(shí)鐘樹合并成為整體時(shí)鐘樹。[0013]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，還包括步驟D，通過在所述整體時(shí)鐘樹中走線上進(jìn)行繞線，改變走線長度，降低整體時(shí)鐘樹的時(shí)鐘偏差。
[0014]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述步驟A中的將版圖中的時(shí)鐘節(jié)點(diǎn)劃分為若干個(gè)底層時(shí)鐘節(jié)點(diǎn)簇，是根據(jù)第一時(shí)鐘節(jié)點(diǎn)信息和第一障礙信息，利用OBB帶障礙的平衡二劃分算法進(jìn)行L次遞歸劃分得到的，遞歸次數(shù)
[0015]
【權(quán)利要求】
1.一種基于時(shí)鐘節(jié)點(diǎn)結(jié)群的時(shí)鐘樹生成方法，其特征在于，包括以下步驟: 步驟A，將版圖中的時(shí)鐘節(jié)點(diǎn)劃分為若干個(gè)底層時(shí)鐘節(jié)點(diǎn)簇，在所述底層時(shí)鐘節(jié)點(diǎn)簇內(nèi)部進(jìn)行底層時(shí)鐘樹構(gòu)造，在所述底層時(shí)鐘樹的根部插入第一緩沖器，用于驅(qū)動所述底層時(shí)鐘節(jié)點(diǎn)簇； 步驟B，將所有的第一緩沖器作為頂層時(shí)鐘節(jié)點(diǎn)，構(gòu)造頂層時(shí)鐘樹，在所述頂層時(shí)鐘樹的走線上插入若干個(gè)第二緩沖器，用于驅(qū)動所述頂層時(shí)鐘節(jié)點(diǎn)； 步驟C，以所述第一緩沖器為連接點(diǎn)，將底層時(shí)鐘樹和頂層時(shí)鐘樹合并成為整體時(shí)鐘樹。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，還包括步驟D，通過在所述整體時(shí)鐘樹中走線上進(jìn)行繞線，改變走線長度，降低整體時(shí)鐘樹的時(shí)鐘偏差。
3.如權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述步驟A中的將版圖中的時(shí)鐘節(jié)點(diǎn)劃分為若干個(gè)底層時(shí)鐘節(jié)點(diǎn)簇，是根據(jù)第一時(shí)鐘節(jié)點(diǎn)信息和第一障礙信息，利用OBB帶障礙的平衡二劃分算法進(jìn)行L次遞歸劃分得到的，遞歸次數(shù)
4.如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述步驟A中的在所述底層時(shí)鐘節(jié)點(diǎn)簇內(nèi)部進(jìn)行底層時(shí)鐘樹構(gòu)造，是根據(jù)第二時(shí)鐘節(jié)點(diǎn)信息和第二障礙信息，利用OBB帶障礙的平衡二劃分算法將所述底層時(shí)鐘節(jié)點(diǎn)簇進(jìn)行劃分，利用ODME帶障礙的延遲合并插入算法完成時(shí)鐘樹繞線,生成底層時(shí)鐘樹。
5.如權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述步驟B中的構(gòu)造頂層時(shí)鐘樹，是根據(jù)第三時(shí)鐘節(jié)點(diǎn)信息和第三障礙信息，利用OBB帶障礙的平衡二劃分算法將所述頂層時(shí)鐘節(jié)點(diǎn)進(jìn)行劃分，利用ODME帶障礙的延遲合并插入算法完成時(shí)鐘樹繞線，確定頂層時(shí)鐘樹走線。
6.如權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述第一緩沖器的輸出信號到達(dá)時(shí)鐘節(jié)點(diǎn)時(shí)信號的翻轉(zhuǎn)速率小于整體時(shí)鐘樹要求的翻轉(zhuǎn)速率。
7.如權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，所述整體時(shí)鐘樹中從時(shí)鐘源到所述時(shí)鐘節(jié)點(diǎn)的任一路徑上的第一緩沖器和第二緩沖器的數(shù)量總數(shù)為偶數(shù)。
8.一種基于時(shí)鐘節(jié)點(diǎn)結(jié)群的時(shí)鐘樹生成系統(tǒng)，其特征在于，包括: 底層時(shí)鐘樹構(gòu)造模塊，用于將版圖中的時(shí)鐘節(jié)點(diǎn)劃分為若干個(gè)底層時(shí)鐘節(jié)點(diǎn)簇，在所述底層時(shí)鐘節(jié)點(diǎn)簇內(nèi)部進(jìn)行底層時(shí)鐘樹構(gòu)造，在底層時(shí)鐘樹的根部插入第一緩沖器，驅(qū)動所述底層時(shí)鐘節(jié)點(diǎn)簇； 頂層時(shí)鐘樹構(gòu)造模塊，將所有的第一緩沖器作為頂層時(shí)鐘節(jié)點(diǎn)，構(gòu)造頂層時(shí)鐘樹，在頂層時(shí)鐘樹的走線上插入若干個(gè)第二緩沖器，用于驅(qū)動頂層時(shí)鐘節(jié)點(diǎn)；整體時(shí)鐘樹構(gòu)造模塊，用于以第一緩沖器為連接點(diǎn)將底層時(shí)鐘樹和頂層時(shí)鐘樹合并成為整體時(shí)鐘樹。
9.如權(quán)利要求8所述的系統(tǒng)，其特征在于，還包括: 整體優(yōu)化模塊，通過在所述整體時(shí)鐘樹中走線上進(jìn)行繞線，改變走線長度，降低整個(gè)時(shí)鐘樹的時(shí)鐘偏差。
【文檔編號】G06F17/50GK103793483SQ201410021210
【公開日】2014年5月14日 申請日期:2014年1月16日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月16日
【發(fā)明者】蔡懿慈, 鄧超, 周強(qiáng) 申請人:清華大學(xué)