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用于金属/过孔可编程门阵列集成电路的可编程宏制造技术

技术编号:13902357 阅读:153 留言:0更新日期:2016-10-25 21:57
提供了一种设计方法,用于使在金属/过孔可编程IC中使用的多个性化可编程宏的创建完全自动化。使用可编程开关来获得可编程性,每个可编程开关可以包括在以串联、并联、或其组合而配置的一个或多个层上的一个或多个金属迹线和/或过孔。多个交叠开关可以存在于相同的位置。也就是说,可以限定使用相同资源中的一些资源的开关。可以“接通”开关中的任一个开关,同时其他开关保持断开。作为设计方法的一部分,通过用使电路闭合的硬线连接代替开关,或者用无连接来代替开关以断开电路或使电路保持断开,来对电路设计的不同网络或部分进行编程。该方法允许共享布线或编程资源,以获得最优化的布局区域使用率。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
技术介绍
金属/过孔可编程门阵列集成电路(metal/via programmable gate array integrated circuit)(IC)使用宏单元、或“宏(macro)”来定义IC的功能。这样的宏包括:例如,IO缓冲、PLL、DLL、存储器单元等。这样的宏通常是非可编程的(non-programmable)。因此,从现有的金属/过孔可编程门阵列IC产生衍生IC(derivative IC)通常需要大量的重新设计。缺乏可编程性的一个可能原因是缺乏利用可编程层的合适的设计方法。附图说明根据以下参照附图的描述可以理解本专利技术。在附图中:图1A是包括软开关(soft switches)的基本(未提交的(uncommitted))宏单元的一部分的原理图表示,该软开关允许对宏单元的定制(编程、个性化)。图1B至图1D是图1A的宏单元的不同定制的原理图表示。图2A是包括定制流程的集成电路设计流程的流程图。图2B是包括定制流程的另一集成电路设计流程的流程图。图3A是可以在图2A和图2B的定制流程中使用的开关的一个示例的横截面图。图3B是可以在图2A和图2B的定制流程中使用的开关的另一示例的横截面图。图4A是包括软开关的基本(未提交的)宏单元的一部分的原理图表示,该软开关允许对宏单元的定制(编程、个性化)。图4B和图4C是图4A的宏单元的不同定制的原理图表示。图5A至图5C是图4A至图4C的宏单元的布局表示。图6A至图6C是图4A至图4C的宏单元的横截面图。图7A是宏单元的一部分的布局表示,其中开关阻挡了布线路径(routing track)。图7B是图7A的宏单元的布局表示,其中因为未使用宏,所以已经移除开关或内部信号金属。图7C是图7B的宏单元的布局表示,其中释放的布线路径已用于连接信号源和信号目标。图8A至图8C是图7A至图7C的宏单元的横截面图。图9A是包括宏A和宏B的第一电路配置的原理图表示。图9B是第二电路配置的原理图表示,其中,来自图9A中的宏A的器件已被重新分配给宏B,产生新的宏X和宏Y。图10A是图9A的电路配置的扩散层和多晶硅层的布局表示。图10B是图9B的电路配置的扩散层和多晶硅层的布局表示。图11是示出宏替换或重新设计以及宏编程的原理图表示。图12A是未提交的电路的原理图表示和布局表示。图12B是图12A的电路的第一定制的原理图表示和布局表示。图12C是图12A的电路的第二定制的原理图表示和布局表示。具体实施方式概述提供了一种设计方法,该设计方法用于使在金属/过孔可编程IC中使用的多个性化可编程宏(multiple-personality programmable macro)的创建完全自动化。使用可编程开关来获得可编程性,所述可编程开关中的每个可编程开关可以包括在以串联、并联、或串联配置与并联配置的组合而配置的一个或多个层上的一个或多个金属迹线(metal trace)和/或过孔。此外,多个交叠开关可以存在于相同的位置。也就是说,可以限定使用相同资源中的一些资源的开关。可以接通共享特定资源的开关中的任一个开关,同时断开其他开关。作为设计方法的一部分,通过用使电路闭合的硬线连接来代替开关,或者通过用无连接来代替开关以断开电路或使电路保持断开,来对电路设计的不同网络或部分进行编程。该方法允许共享布线或编程资源,以获得最优化的布局区域使用率。可以基于单个原理图和布局来使用于不同个性化宏的原理图和布局的创建完全自动化。可以将硬开关器件从最终编程的原理图或网表和电路设计布局中完全去除。它们产生对设计的更佳的物理表示和行为表示,与现有的EDA工具完全兼容。在电气规则检查期间,在不存在开关器件的情况下可以更准确地提取连接性。在寄生参数提取期间,实现了相似的益处,由此在不需要对开关器件进行建模的情况下提高了提取结果准确度。在一个实施方式中,提供了一种计算机实现的方法,该计算机实现的方法使用至少一个基于软件的设计工具来设计基于宏的金属可编程集成电路。根据该方法,由非定制的原理图表示和非定制的布局表示来表示多个宏中的每个宏。对软件设计工具的用户输入被接收,并且基于用户输入,基于软件的设计工具自动地生成由定制的原理图表示和定制的布局表示所表示的至少一个个性化宏。在另一实施方式中,提供了一种方法,该方法将金属可编程集成电路的宏单元的电路节点进行可编程地互连。在设计阶段期间,将多个潜在互连中的每个潜在互连表示为开关,该开关可以被表示为连接至少两个电路节点的线符号。对于潜在互连中的每个潜在互连,保留用于连接电路节点的物理资源,物理资源包括一个或多个过孔、一个或多个金属线、或者一个或多个过孔与一个或多个金属线两者。潜在互连中的不同的潜在互连具有不同的物理布局。在物理布局阶段期间,指定潜在互连中的每个潜在互连的状态;并且对于潜在连接中的每个潜在连接,对该潜在连接的一个或多个过孔、一个或多个金属线、或一个或多个过孔与一个或多个金属线两者执行布局。在另一实施方式中,可以通过以下操作来将宏设计A转变为宏设计B(不同的电路设计):在特定级别内,移除所有可编程互连开关和现有的互连,然后使用新的一组可编程互连开关和互连来代替。可以通过开关编程流程将宏A和宏B中的每个宏进一步编程为不同的个性化电路。详细描述现在参照图1A,示出了包括电路节点N1、N2、N3和N4的电路原理图的一部分的图。在该示例中,节点N1和N2是水平金属线,而节点N3和N4是竖直金属线。电路原理图还包括“软”可编程开关S1、S2、S3和S4。每个开关由两个电路节点之间的线表示,并且通过未填充的圆圈接合至电路节点。该表示代表开关处于其未编程状态。(注意,可以通过任何其他符号来表示开关,只要能与其他电路元件区分即可)。图1A
的电路可以表示未提交或未编程的基本宏的一些电路节点。如图1B至图1D中所示,可以以各种组合和配置对开关S1至S4编程,以达到基本宏的各种定制。在提交状态下,如果开关被接通,则该开关的圆圈被填充。在图1B中,开关S1和S4被接通,而开关S2和S3被断开。因为开关S2和S3被断开,因此从电路原理图中省略了开关S2和S3。在图1C中,仅开关S2和S3被接通。在图1D中,仅开关S1和S2被接通。参照图2A,示出了使用可编程宏和如图1中的开关的设计方法的一部分的流程图。在传统的设计方法中,逻辑(原理图)设计和物理(布局)设计201被输入至标准ASIC或传统的门阵列设计流程220。在传统的设计流程中,对于具有不同功能的宏的每个定制而言,可能存在大量逻辑(原理图)设计和物理(布局)设计201。一般的ASIC设计流程步骤可以包括例如物理检验、设计规则检查、布局对比原理图检查、RC寄生参数提取等。根据一个实施方式,图2A的设计流程包括附加的定制流程步骤210,以允许使用如图1中的软开关的可编程宏能够根据一个逻辑(原理图)和物理(布局)设计201生成宏的不同个性化或功能,这可以使得开发和检验时间减小。在步骤211中,对不同的宏的原理图和布局设计201进行编程。在该步骤中,移除打开的(断开的)开关,并且使用导线来短接闭合的(接通的)开关。根据确定每个开关的状态(打开/闭合)的一个或多个开关规范(switch specif本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种将金属可编程集成电路的宏单元的电路节点进行可编程互连的计算机实现的方法,包括:在设计阶段期间:在计算机存储器中将多个潜在互连中的每个潜在互连表示为连接至少两个电路节点的图形特征,并且显示所述金属可编程集成电路的设计的至少一部分,所述至少一部分示出所述图形特征的实例;以及对于所述多个潜在互连中的每个潜在互连,保留用于连接所述至少两个电路节点的物理资源,所述物理资源由导体构成并且包括一个或多个过孔、一个或多个金属线、或者一个或多个过孔与一个或多个金属线两者;其中,所述多个潜在互连中的不同的潜在互连具有不能互相取代的不同的物理布局;以及在物理布局阶段期间:在计算机存储器中将所述多个潜在互连中的每个潜在互连的状态指定为连接或断开,其中,所述多个潜在互连中的一些潜在互连被指定为连接,并且所述多个潜在互连中的一些潜在互连被指定为断开;以及对于被指定为连接的多个潜在互连中的每个潜在互连,对包括所述潜在互连中的相应潜在互连的一个或多个过孔、一个或多个金属线、或者一个或多个过孔与一个或多个金属线两者进行布局。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.12.04 US 14/096,2921.一种将金属可编程集成电路的宏单元的电路节点进行可编程互连的计算机实现的方法,包括:在设计阶段期间:在计算机存储器中将多个潜在互连中的每个潜在互连表示为连接至少两个电路节点的图形特征,并且显示所述金属可编程集成电路的设计的至少一部分,所述至少一部分示出所述图形特征的实例;以及对于所述多个潜在互连中的每个潜在互连,保留用于连接所述至少两个电路节点的物理资源,所述物理资源由导体构成并且包括一个或多个过孔、一个或多个金属线、或者一个或多个过孔与一个或多个金属线两者;其中,所述多个潜在互连中的不同的潜在互连具有不能互相取代的不同的物理布局;以及在物理布局阶段期间:在计算机存储器中将所述多个潜在互连中的每个潜在互连的状态指定为连接或断开,其中,所述多个潜在互连中的一些潜在互连被指定为连接,并且所述多个潜在互连中的一些潜在互连被指定为断开;以及对于被指定为连接的多个潜在互连中的每个潜在互连,对包括所述潜在互连中的相应潜在互连的一个或多个过孔、一个或多个金属线、或者一个或多个过孔与一个或多个金属线两者进行布局。2.根据权利要求1所述的方法,包括:对于被指定为断开的所述潜在互连的子集,从所述金属可编程集成电路的表示中移除所述潜在互连的所述子集。3.根据权利要求2所述的方法,其中,移除所述潜在互连的子集产生释放的物理资源,所述方法包括...

【专利技术属性】
技术研发人员:乔纳森·帕克刘殷豪李嘉健
申请(专利权)人:贝圣德公司
类型:发明
国别省市:美国;US

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