Об учете паразитых помех при трассировке канала Текст научной статьи по специальности «Компьютерные и информационные науки»

Известия ТРТУ

Тематический выпуск

После этой фазы оптимизации по площади решения могут быть оправлены обратно в блок оптимизации по задержке, если различные требования пользователя не удовлетворены.

Условие разделения фазы оптимизации площади и задержки заключается в том, что качество оптимизированных по задержке структур не уничтожается оптимизацией по площади. Эта фаза постобработки сталкивает нас с необходимостью определить понятие сходства в контексте глобальной трассировки. Это требование , -ское сходство с решениями, изначально оптимизированными по задержке.

Для формально определения топологического сходства используется модель ,

множестве графовых отношений. Существует 3 класса подобия. Эти отношения и их свойства создают новую структуру для независимой оптимизации площади решений, оптимизированных по задержке.

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1. Oliver Peyran, Zheng Zeng, Wenjun Zhuang “Area optimization of delay-optimized structures using Intrinsic Constraint Graphs”. IEEE Trans. Computer-Aided Design, vol 23, NO 6, June 2204.

2. Chen H.M., Zhou H., Young F.Y., Wong D.F., Yang H.H. and Sherwani N. “Integrated floor-planning and interconnect planning”, in Proc. ICCAD, 1999, pp. 354-357.

E.A. Зубков

ОБ УЧЕТЕ ПАРАЗИТЫХ ПОМЕХ ПРИ ТРАССИРОВКЕ КАНАЛА*

Основными аспектами развития современной микроэлектроники в настоящее время являются уменьшение геометрических размеров элементов СБИС (130нм и менее), повышение рабочих частот устройств (единицы и десятки ГГц) и

( 1 ) 3. ,

основных трудностей при конструкторском проектировании микросхем является так называемый эффект паразитных помех, приводящий к неадекватному поведению схемы на больших частотах. Он может проявляться в основном в виде двух

: ;

4.

в работе уже готового устройства, требуя ввода дополнительных циклов проектирования и дорогостоящую ручную корректировку, тем самым, увеличивая срок производства и цену СБИС. Это вызвало большой интерес к работам в области анализа паразитных помех и разработки методов проектирования с учетом этого .

Эффект паразитных помех может быть точно измерен только при наличии информации о физическом расположении проводников (распределение по слоям и магистралям) и их параметрах, то есть на этапе детальной трассировки. Следова-, -ся очень высокие требования.

В опубликованных методах 1,2 используется либо очень подробный анализ эффекта паразитных помех, увеличивающий временную сложность алгоритма,

* Работа выполнена при поддержке РФФИ, грант № 03-01-00336

Краткие сообщения

либо довольно общее описание явления, не дающее достаточно достоверную оценку эффекта. На практике востребован метод, который будет занимать промежуточное положение по сложности и точности расчетов, позволяя тем самым использовать его во внутренних циклах процесса оптимизации, например при трассировке

.

Причиной появления эффекта паразитных помех является то, что между расположенными рядом проводниками появляется совокупная емкость C, которая напрямую зависит от длины участка перекр, вдоль которого проводники расположены параллельно, т.е. С= уперекр, где у - коэффициент пропорциональности. Цепь можно разбить на ЯС-участки (Рис.1), сопротивление участка Я и его собственная емкость С определяется формулами R=aMw и С=рl w , где l и w ширина и длинна участка, ам/З- коэффициенты пропорциональности.

Учет и оценка эффекта паразитных помех осложнен тем, что, влияя на задержки переходных процессов в цепи, он изменяет совокупную емкость проводни-,

переходах. Следовательно, необходим итеративный подход, использующий в качестве исходного решения оценку задержек, например, по методике Элмора 5, не учитывая взаимное влияние совокупной емкости и временных задержек, а затем последовательно производящий пересчет временных интервалов для каждой цепи.

,

оптимизации при канальной трассировке и входит в функцию оценки качества решения, которая учитывает суммарную задержку всех цепей, вызванную паразит.

.

Итеративный алгоритм оценки эффекта паразитных помех имеет временную сложность не хуже O(n2) 4, следовательно, может быть использован при оптимизации детальной трассировки. Метод не ограничен использованием модели Элмора для определения начальных задержек и может быть расширен до более точного.

1. Kirkpatrick D. A. and Sangiovanni-Vincentelli A. L. “Techniques for crosstalk avoidance in the physical design of high-performance digital systems,” in Proceedings of the IEEE/ACM International Conference on Computer-Aided Design, pp. 616-619, 1994.

2. Chaudhary K., Onozawa A., and Kuh E. S., “A spacing algorithm for performance enhancement and cross-talk reduction,” in Proceedings of the IEEE/ACM International Conference on Computer-Aided Design, - pp. 697-702, 1993.

3. Managing signal integrity in nanometer digital design. Cadence technical paper. 2004.

4. Sachin S. Sapatnekar, Capturing the Effect of Crosstalk on Delay. - University of Minesota, 2000.

5. Elmore W. C. “The Transient Response of Damped Linear Networks,” Journal of Applied Physics, Vol. 19, pp. 55 - 63, January 1948.

R

Pnc.1. RC-участок и его передаточная функция

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК