一种保持时间违例修复方法、系统、设备及存储介质技术方案

本发明专利技术公开了一种保持时间违例修复方法、系统、设备及存储介质，所述方法包括：通过时序分析找出电路中所有存在保持时间违例的路径，获取所述路径的终止点的建立时间裕量；计算路径的建立时间裕量和保持时间违例的比值，根据预定义规则将路径分为第一类路径和第二类路径；使用第一类工艺标准单元迭代修复第一类路径的保持时间违例；使用第二类工艺标准单元迭代修复第二类路径的保持时间违例；所述第一类工艺的电压阈值高于第二类工艺。所述系统包括违例路径获取模块、路径分类模块、第一类路径修复模块和第二类路径修复模块。本发明专利技术既可以完全修复保持时间违例，又能够控制插入的标准单元数量，减少占用面积，降低增加的功耗。

【技术实现步骤摘要】
一种保持时间违例修复方法、系统、设备及存储介质
本专利技术涉及集成电路设计领域，具体涉及一种保持时间违例修复方法、系统、设备及存储介质。
技术介绍
当前，集成电路已经进入到了大规模集成电路(LargeScaleIntegration，LSI)和超大规模集成电路(VeryLargeScaleIntegration，VLSI)的时代，电路的规模迅速上升到了几千万门以至几亿门。对于现在的集成电路(IntegratedCircuit，IC)设计公司来说，设计人员面临着两个最大的问题：一是设计中的时序问题；二是验证时间太长。要分析或检验一个电路设计的时序方面的特征有两种主要手段：动态时序仿真(DynamicTimingSimulation)和静态时序分析(StaticTimingAnalysis)。动态时序仿真由于输入矢量的局限性，可能无法检查出某些路径存在的时序失效，而静态时序分析因为遍历所有路径，可以明确地指出时序失效发生的电路部分，另外静态时序分析的方法因为不要求任何输入矢量，就能很快得到分析结果，从而节省了很多的设计时间。静态时序分析的目的是发现使芯片时序失效和对芯片性能起决定作用的电路关键路径。它采用穷尽分析方法，提取出整个电路存在的所有时序路径，计算信号在这些路径上的传播延迟，检查信号的建立时间(setup)和保持时间(hold)是否满足时序要求，通过对最大路径延迟和最小路径延迟的分析，找出违背时序约束的错误。此外，软件技术的发展使得静态时序分析软件在功能和性能上可以满足全片分析的要求，支持片上系统设计，为尽快获得设计时序要求提供了强有力的支持。在静态时序分析中，依据时序路径的始发点和终止点不同，所有的时序路径可以分为4种：输入端口到第一级触发器、第一级触发器到第二级触发器、第二级触发器到输出端口、输入端口到输出端口。实际设计中的四种时序路径如图1所示。其中，Path1为输入端口In到第一级触发器D端，Path2为第一级触发器Clk端到第二级触发器D端；Path3为第二级触发器Clk端到输出端口OUT；Path4为输入端口In到输出端口OUT。依据设计人员定义的时序约束，电子设计自动化(ElectronicDesignAutomation，EDA)工具会根据4种不同类型的时序路径，检查设计中的所有时序路径是否存在建立时间和保持时间违例(holdviolation)。如图2所示，以第一级触发器到第二级触发器的Path2为例，说明建立时间和保持时间的检查方式。时序分析需要计算发射时钟路径(LaunchClockPath)、捕获时钟路径(CaptureClockPath)和数据路径DataPath的延时，LaunchClockPath是指时钟信号端到第一级触发器的时钟路径，CaptureClockPath是指时钟信号端到第二级触发器的路径，DataPath是第一级触发器到第二级触发器之间的组合逻辑路径。Setup是指在时钟有效沿到达第二级触发器之前，第二级触发器输入端的数据需要维持稳定的时间。公式(1)为设计人员对setup检查的公式，其中，Tsetup是第二级触发器FF2的setup，Tlaunch是LaunchClockPath的延时，Tdp是DataPath延时，Tcapture是CaptureClockPath的延时，Tck2q是第一级触发器内部时钟端Clk到Q端的延时，Tperiod是驱动触发器的时钟周期。Tlaunch+Tck2q+Tdp<Tcapture+Tperiod–Tsetup(1)Hold是指在时钟有效沿到达第二级触发器之后，第二级触发器输入端数据需要维持稳定的时间。与setup类似，为了考虑最严格的情况，hold检查时会计算LaunchClockPath、DataPath、CaptureClock中的最快路径Path，公式(2)为对保持时间检查的公式，其中，Thold是第二级触发器FF2所需的保持时间，Tlaunch是LaunchClockPath延时，Tdp是DataPath的延时，Tck2q是第一级触发器内部时钟端Clk到Q端的延时，Tperiod是驱动触发器的时钟周期。Tlaunch+Tck2q+Tdp>Tcapture+Thold(2)Setup和hold检查对应的时钟示意图如图3所示，hold是在FF1和FF2的同一个时钟沿检查，而setup是在FF1和FF2间隔一个时钟周期进行检查。建立时间裕量(setupmargin)是指满足时序设计要求的建立时间余量，公式(3)为其计算公式。setupmargin＝Tcapture+Tperiod–Tsetup–(Tlaunch+Tck2q+Tdp)(3)建立时间违例(setupviolation)是指芯片中时序路径的真实时间不满足设计要求的时间，时序路径不满足公式(1)，即setupmargin小于零时，时序路径有setup违例
技术实现思路
。保持时间裕量(holdmargin)是指满足时序设计要求的保持时间余量，公式(4)为其计算公式。Holdmargin＝Tlaunch+Tck2q+Tdp–(Tcapture+Thold)(4)保持时间违例(holdviolation)是指芯片中时序路径的真实时间不满足设计要求的时间，时序路径不满足公式(2)，即holdmargin小于零时，时序路径有hold违例。在芯片设计过程中，如果setupviolation修复不干净，会导致最终制造出来的芯片达不到预期的工作频率，如果holdviolation修复不干净，会导致制造出来的芯片无法工作。因此，在芯片流片之前，必须要保证所有的时序违例修复干净。现有的修复holdviolation的方法中，在修复一条路径的时序违例时，一定要考虑这条路径上的时间裕量。静态时序分析工具或者其他时序修复工具在进行保持时间违例修复时，针对存在保持时间违例的路径，工具会遍历这条路径是否有足够的setupmargin来修复holdviolation。如图4所示，在第一级触发器FF1到第二级触发器FF2的时序路径上，时钟为CLK，芯片制造商提供最慢工艺角(sscorner)和最快工艺角(ffcorner)，sscorner工作条件下标准单元(standardcell)的延迟最大，ffcorner工作条件下标准单元的延迟最小。因此，出于最悲观情况考虑，在检查一条路径的hold情况时，应当选择ffcorner，在修复这条路径上的holdviolation时，需要考虑sscorner下的setupmargin。针对图4所示的时序路径的时序报告(timingreport)如下：(1)Holdsummarycheck:(2)Setupsummarycheck:通过以上从FF1到FF2的setup和holdtimingreport分析，可以看出从FF1到FF2的holdviolation为59ps，setupmargin为337ps。在本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种保持时间违例修复方法，其特征在于，包括：/n通过时序分析找出电路中所有存在保持时间违例的路径，获取所述路径的终止点的建立时间裕量；/n计算路径的建立时间裕量和保持时间违例的比值，根据预定义规则将路径分为第一类路径和第二类路径；/n使用第一类工艺标准单元迭代修复第一类路径的保持时间违例；/n使用第二类工艺标准单元迭代修复第二类路径的保持时间违例；/n所述第一类工艺的电压阈值高于第二类工艺。/n

【技术特征摘要】
1.一种保持时间违例修复方法，其特征在于，包括：
通过时序分析找出电路中所有存在保持时间违例的路径，获取所述路径的终止点的建立时间裕量；
计算路径的建立时间裕量和保持时间违例的比值，根据预定义规则将路径分为第一类路径和第二类路径；
使用第一类工艺标准单元迭代修复第一类路径的保持时间违例；
使用第二类工艺标准单元迭代修复第二类路径的保持时间违例；
所述第一类工艺的电压阈值高于第二类工艺。


2.根据权利要求1所述的保持时间违例修复方法，其特征在于，所述使用第一类工艺标准单元迭代修复第一类路径的保持时间违例，包括：
31)使用第一类工艺标准单元修复第一类路径的保持时间违例；
32)计算剩余未修复路径的建立时间裕量和保持时间违例的比值，根据预定义规则重新划分路径分类；
33)判断剩余未修复路径中是否存在第一类路径，若存在，重复步骤31)。


3.根据权利要求1所述的保持时间违例修复方法，其特征在于，所述使用第二类工艺标准单元迭代修复第二类路径的保持时间违例，包括：
41)使用第二类工艺标准单元修复第二类路径的保持时间违例；
42)判断是否存在未修复路径，若存在，重复步骤41)。


4.根据权利要求1所述的保持时间违例修复方法，其特征在于，所述第一类工艺为高阈值电压工艺或标准阈值电压工艺。


5.根据权利要求1所述的保持时间违例修复方法，其特征在于，所述第二类工艺为低阈值电压工艺或超低阈值电压工艺。

【专利技术属性】
技术研发人员：高永亮，邱进超，
申请(专利权)人：山东云海国创云计算装备产业创新中心有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37