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第563章 双轨会诊(2/2)

他放大了一张局部图,那是一张扫描后的版图照片,拐角处线条急剧收窄,几乎要断掉。

“CAD版的自动布线只允许135度或90度拐角,并且在拐角处自动加粗。手工版的DRC人工检查虽然通过了,但还是有遗漏。”

6305厂的一名设计员道:“这种情况,刻蚀之后,拐角处会形成缩颈。流片回来,基本可以肯定是根断线。”

台下有人倒吸了一口凉气。

汪涵教授的钢笔停了一下,然后又继续写。

“第五类问题,缺少虚拟填充。”

曾祺点着手工版的大块空白区域。

“手工版在这些空白区域没有加duy tal。化学机械抛光之后,这些地方会凹陷。”

他在空中画了一个剖面图。

“凹陷的后果是,在后续光刻时,这些区域的焦深会偏差,影响图形精度。小范围还好,但大面积的空白区域,会直接影响整颗芯片的良率。”

“第六类问题,接触孔尺寸不一致。”

他的金属棒点着接触孔的区域。

“手工版不同模块的接触孔直径存在0.1到0.2微米的偏差,而且位置也有偏移。CAD版全部调用标准单元库,尺寸、间距完全一致。”

他翻开报告最后一页:“对比发现,手工版的部分接触孔,刻蚀后没有完全打开。接触电阻比正常值大了两个数量级。”

他把报告合上,放下金属棒,转过身。

“手工版的问题,就这些。”

设计室里安静了几秒。

吕辰坐在靠墙的位置,手指在桌面上轻轻叩着。

GY-CU-01是他亲手画的,时钟线绕了半个芯片,电源线只画了20微米宽,这些毛病都是他犯的。

他端起搪瓷缸子,喝了一口已经凉透的茶,苦得要命。

汪教授道:“说说CAD版的问题。”

曾祺点了点头,走到右边那张CAD版前面,拿起金属棒。

“手工版的问题不少,但CAD版的问题也不少。”

他在CAD版上点了几下。

“第一类问题,也是CAD版最核心的一个问题,关键路径布线绕远,延迟反而比手工版更大。”

他点着16位加法器的进位链。

“CAD版的自动布线,为了绕开障碍物,把进位链的走线绕了很远。从输入到输出,总长度达到了3毫米。”

金属棒移到手工版上对应的位置。

“手工版这边,设计师会手动推挤其他走线,给进位链让路,让它走直线。总长度只有1.8毫米。”

“对比仿真发现,CAD版进位链的延迟比手工版大了25%。时序收敛更困难。”

他顿了顿,补了一句:“而且这个问题不是个例。好几颗芯片的关键路径,CAD版都有绕远的情况。”

诸葛彪嘿嘿笑了一声:“CAD这是笨,它不知道哪条路要紧。它只知道‘从这里到那里有一条路可以走’,至于这条路弯了几个弯、绕了多远,它不在乎。”

汪涵教授手里的钢笔停了,抬起头看了诸葛彪一眼,没说话,低下头继续写。

曾祺继续说:“第二类问题,CAD版对特殊定制结构不智能。”

他点着CAD版上的存储阵列区域。

“存储阵列的位线,CAD也做了自动布线,导致位线长度不一致。位线长度不一样,读放大器就会失调。”

金属棒移到手工版。

“手工版这边,设计师手动匹配了位线长度,误差控制在1%以内。”

“对比发现,CAD版的存储单元读窗口变小,噪声容限下降。如果直接用这版流片,存储芯片的良率会很不好看。”

吴国华补充了一句:“这个问题在KL-SRAM的设计上我们也遇到过。当时手工匹配位线,花了两天时间。CAD版自动布线,十分钟就跑完了,但结果不能用。”

汪涵教授的钢笔在纸上顿了一下,留下一个墨点。

他用手背擦了擦,继续写。

“第三类问题,CAD版存在过多冗余过孔,增加了寄生电容。”

曾祺点着CAD版上密密麻麻的过孔。

“CAD版为了可靠性,在每个接触孔旁边自动加了冗余过孔。这本来是一件好事,但问题是,它不加区分,所有孔都加。”

他翻开报告,念了一组数据。

“冗余过孔导致节点的寄生电容增加了15%。某些关键路径的延迟比手工版大了,功耗也更高。”

他抬起头:“手工版只在关键节点加冗余过孔,其余地方用单孔。这个‘度’的把握,CAD还做不到。”

“第四类问题,CAD版缺乏对模拟和混合信号电路的直觉优化。”

他点着时钟驱动器的输出级。

“CAD版把时钟驱动器的输出级布局得太散,各个缓冲器分散在版图各处。时钟边沿因为走线长度的差异,变得不一致。”

“手工版这边,时钟缓冲器集中放置,输出级紧贴负载。CAD版的时钟上升时间比手工版长了0.3纳秒。”

他转过身:“0.3纳秒,对于4兆赫的时钟来说,已经是超过一个时钟周期的十分之一了。”

“第五类问题,CAD版违反了一些常规经验。”

“CAD版把敏感的复位线,布在了一条大电流开关信号线的旁边。两条线平行走了很长一段。”

他点着复位线的区域:“手工版的设计师,凭借经验,会主动避开这种布局。但CAD不知道。”

他翻开报告,念了一句:“复位线上的毛刺,幅度达到了逻辑阈值的70%,可能引起误复位。”

“第六类问题,过度遵守规则,导致面积浪费。”

他用金属棒在CAD版上画了一个大圈。

“CAD版把所有线间距统一设为2倍最小间距,不分信号类型、不分重要性。结果是,芯片面积比手工版大了12%。”

他看着台下:“手工版会根据信号类型分级设间距。关键信号线宽、间距大,非关键的信号线挤一挤。CAD没有这个判断能力。”

他放下金属棒,退后一步。

“CAD版的问题,就这些。”

设计室里彻底安静了。

汪涵教授放下钢笔,看着黑板上那两列问题,表情看不出什么,但手指在笔记本的封皮上轻轻摩挲着。

钱兰翻开报告,总结了一句:“手工版的问题,集中在三点:时钟不平衡、信号完整性差、电源网格弱。CAD版的问题,也集中在三点:关键路径绕远、特殊结构不智能、面积浪费。”

她合上报告,看着吕辰。

诸葛彪把烟叼在嘴角,眯着眼睛看那两张版图,慢悠悠地说了一句:“手工版有时序和可靠性的硬伤,CAD版有面积和关键路径绕远的毛病。两条腿走路,是对的。”

吕辰放下笑:“手工版和CAD版,各有优劣。手工版的优势是‘经验’,CAD版的优势是‘规矩’。但经验和规矩,都不完美。”

他站起来,走到两张版图中间。

“我提一个融合方案。”

他转过身,看着所有人。

“以CAD版为基底。CAD版的布局规整、DRC干净、时钟树平衡、电源网格强壮,这些比手工版强。把这些作为基础,省去从头开始的时间。”

他竖起第二根手指。

“在CAD版的基础上,用手工优化关键路径和特殊结构。16位加法器的进位链,用手工版的经验,在CAD版里手动拉直。存储阵列的位线,用手工匹配。时钟驱动器的输出级,用手工集中布局。”

他竖起第三根手指。

“用手工版的布线智慧和经验规则,去修正CAD的自动布线约束文件。把手工版里那些‘不成文的经验’,变成CAD能理解的约束。以后跑自动布线,就不需要再手工改一遍了。”

他放下手,看着曾祺。

曾祺点点头:“这个融合方案可行,我带着人先做。以CAD版为底,手工改关键路径。改完再跑一遍验证,确认没有问题再送流片。”

钱兰道:“今天手工版暴露出来的六个问题,我会将其录入《常见缺陷清单》,以后手工画版图,这六条是红线。”

她顿了顿:“CAD版暴露出来的六个问题,我也会整理成一份《常见缺陷清单》,回头跟微程序设计院对接,看看哪些问题能在算法层面解决,哪些需要设计师手动干预。”

吕辰最后看向汪涵教授。

“汪教授,双轨对比的事,还没完。有些问题,不是靠手工改就能解决的,得从CAD的算法层面动刀。您跟我们走一趟,去机房看看?”

汪涵教授合上黑皮本子,站起来。

“走。”

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