時(shí)值Cadence一年一度的用戶大會(huì)CDNLive 2014期間，該公司向全球發(fā)布了一款最新電源管理產(chǎn)品Voltus Fi定制電源完整性解決方案。作為2013年11月發(fā)布的設(shè)計(jì)簽收方案電源管理Voltus 平臺(tái)的補(bǔ)充，實(shí)現(xiàn)了對(duì)定制化和模擬IC設(shè)計(jì)中的電源簽收設(shè)計(jì)。

這里我們可以先來(lái)大概介紹下芯片設(shè)計(jì)的流程，才能清楚Cadence這款Voltus Fi簽收工具的作用和意義?，F(xiàn)有大規(guī)模集成電路設(shè)計(jì)的趨勢(shì)是融合了模擬和數(shù)字部分的混合信號(hào)產(chǎn)品設(shè)計(jì)，在確定了芯片所要采用的工藝、平臺(tái)，芯片管腳數(shù)、封裝，以及要實(shí)現(xiàn)的功能和性能后，就進(jìn)入系統(tǒng)開發(fā)和原型驗(yàn)證階段。其中數(shù)字系統(tǒng)一般用FPGA來(lái)進(jìn)行原型開發(fā)和測(cè)試驗(yàn)證。模擬部分的設(shè)計(jì)和驗(yàn)證則根據(jù)工藝廠提供的參數(shù)模型來(lái)仿真，性能指標(biāo)只能通過真實(shí)投片來(lái)驗(yàn)證設(shè)計(jì)。因此混合信號(hào)的芯片一般是模擬部分先投片驗(yàn)證，性能指標(biāo)通過測(cè)試后，再進(jìn)行整體投片。

Cadence公司芯片簽收與驗(yàn)證部門產(chǎn)品營(yíng)銷總監(jiān)Jerry Zhao(左)和Cadence中國(guó)區(qū)銷售副總裁兼中國(guó)區(qū)總經(jīng)理劉國(guó)軍(右)

系統(tǒng)開發(fā)和原型驗(yàn)證通過后，進(jìn)入芯片版圖的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)階段，即晶體管級(jí)的工藝準(zhǔn)備階段，為最后流片和量產(chǎn)提供數(shù)據(jù)，版圖設(shè)計(jì)過程中要進(jìn)行驗(yàn)證，包括DRC、LVS、ANT、后仿真等，這些驗(yàn)證都是為保證布局布線的合理以滿足晶圓代工廠工藝設(shè)計(jì)規(guī)則，同時(shí)也驗(yàn)證一些工藝的寄生參數(shù)等因素是否會(huì)影響系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的最終性能。版圖通過各種仿真驗(yàn)證后生成GDS文件，發(fā)給代工廠完成流片和生產(chǎn)。

Cadence提供的Voltus簽收平臺(tái)就用在版圖設(shè)計(jì)、驗(yàn)證部分，用于實(shí)現(xiàn)對(duì)版圖設(shè)計(jì)中的電源線、地線的布局布線的合理性驗(yàn)證。其中去年11月推出的Voltus IC用于實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)字和SoC芯片的版圖驗(yàn)證，剛剛推出的Voltus Fi產(chǎn)品則可實(shí)現(xiàn)對(duì)定制化及模擬芯片版圖的電源簽收驗(yàn)證。兩款產(chǎn)品的組合就可以實(shí)現(xiàn)對(duì)混合信號(hào)芯片版圖的電源簽收驗(yàn)證。

Cadence公司芯片簽收與驗(yàn)證部門產(chǎn)品營(yíng)銷總監(jiān)Jerry Zhao介紹，通常芯片設(shè)計(jì)中電源線的布局布線面臨的一些問題包括由于線寬設(shè)計(jì)不合理造成IR壓降不滿足有效的電壓等級(jí)，從而在一些意外發(fā)生時(shí)會(huì)造成系統(tǒng)的功能性失效，如高低電平轉(zhuǎn)換出現(xiàn)問題等;以及在電源布線中德金屬導(dǎo)線電遷移造成的長(zhǎng)期可靠性問題。

像Cadence提供的Voltus Fi工具這樣實(shí)現(xiàn)晶體管級(jí)電源簽收的功能，需要克服的挑戰(zhàn)包括：

EM分析。因狹窄的金屬導(dǎo)線上的高密度電流會(huì)因?yàn)殡娺w移損壞導(dǎo)線，EM分析解決方案要計(jì)算每一條導(dǎo)線上的電流并與EM規(guī)則進(jìn)行對(duì)比。

IR分析。因流經(jīng)金屬導(dǎo)線的電流產(chǎn)生壓降。IR分析解決方案要計(jì)算各設(shè)備的IR壓降并顯示實(shí)際電壓值。

晶體管級(jí)EMIR的獨(dú)特挑戰(zhàn)。布局后要模擬大型RC，即工藝布局布線產(chǎn)生的RC寄生參數(shù)模型;要方便在模擬設(shè)計(jì)流程中使用;最后要和Voltus數(shù)字設(shè)計(jì)部分形成統(tǒng)一解決方案：模塊+晶體管全芯片SoC。

Cadence公司發(fā)布Voltus電源簽收平臺(tái)另一大特點(diǎn)是可滿足臺(tái)積電16nm FinFET工藝的設(shè)計(jì)規(guī)格，而提到如此先進(jìn)制程在國(guó)內(nèi)IC設(shè)計(jì)企業(yè)中的需求時(shí)，Cadence中國(guó)區(qū)銷售副總裁兼中國(guó)區(qū)總經(jīng)理劉國(guó)軍對(duì)與非網(wǎng)記者表示，Cadence作為先進(jìn)EDA設(shè)計(jì)工具的提供商，與國(guó)內(nèi)IC設(shè)計(jì)企業(yè)有著緊密的合作和聯(lián)系，而從他們了解到的國(guó)內(nèi)IC設(shè)計(jì)企業(yè)的實(shí)力來(lái)看，對(duì)此類高端設(shè)計(jì)工具的需求同樣強(qiáng)烈，這也從一個(gè)側(cè)面反映了國(guó)內(nèi)IC設(shè)計(jì)的樂觀前景。Jerry則補(bǔ)充，Voltus電源簽收平臺(tái)以及最新推出的Voltus Fi工具具備向下兼容性，即滿足16nm先進(jìn)制程的同時(shí)也同樣滿足現(xiàn)有其他工藝尺寸的設(shè)計(jì)規(guī)格，不同的芯片設(shè)計(jì)企業(yè)都可以采用。