Evite la falla de cinta con esta lista de verificación de HiSilicon
Una cinta exitosa no es una cuestión de suerte. Usted lo logra a través de un proceso de verificación riguroso y sistemático. Este guid
Una cinta exitosa no es una cuestión de suerte. Usted lo logra a través de un proceso de verificación riguroso y sistemático. Esta guía proporciona la lista de verificación definitiva para navegar por las etapas finales de firma de HiSilicon. Seguir esta lista de verificación de revisión de diseño minimiza los errores catastróficos en el diseño de su chip. Puede ahorrar millones en costos de máscara y evitar meses de retrasos en la programación. Este proceso transforma su diseño en un exitoso producto semiconductor.
La industria de los semiconductores se enfrenta a un difícil desafío. Estudios recientes muestranSolo el 14% de los proyectos logran el éxito de silicio primero, un mínimo de dos décadas. Su diseño y esta lista de verificación pueden superar esas probabilidades.
Utilice esta herramienta para crear confianza en la cinta y lograr el éxito de silicio de primera pasada para su próximo chip semiconductor.
Puntos clave
- Utilice un kit de diseño de procesos (PDK) certificado y bloques IP aprobados. Esto evita problemas importantes al principio de suDiseño de chip.
- Ejecute comprobaciones de reglas de diseño (DRC) y Layout Versus Schematic (LVS) a menudo. Esto encuentra y corrige los errores de fabricación antes de que se conviertan en grandes problemas.
- Compruebe la red eléctrica y el rendimiento térmico de su chip. Esto asegura que su chip funcione bien y no se sobrecaliente.
- Verifique el tiempo y la calidad de la señal de su chip. Esto asegura que su chip funcione a la velocidad correcta y envíe los datos correctamente.
- RealizarSimulaciones de chip completoDiseño para pruebas (DFT). Esto confirma que su chip funciona según lo planeado y se puede probar fácilmente después de que se haga.
LISTA DE COMPROBACIÓN DE REVISIÓN DE DISEÑO FUNDACIONAL:
Su viaje hacia una cinta exitosa comienza aquí. Estos controles iniciales no son negociables. Muchas fallas de salida de cinta ocurren porque los equipos usanTecnología obsoleta o tiene mala planificación. Esta lista de verificación de revisión de diseño fundamental lo ayuda a construir su chip sobre una base sólida y verificada. Seguir esta lista de verificación evita errores comunes al principio del proceso. Una base sólida es esencial para un diseño exitoso de semiconductores.
Nota:Usar un kit de diseño de procesos (PDK) no certificado o un bloque de propiedad intelectual (IP) no probado es un error crítico. Introduce riesgos desconocidos que pueden descarrilar todo su proyecto.
VERIFICACIÓN DE VERSIÓN PDK E IP:
Debe confirmar que está utilizando la versión PDK correcta para su proceso de destino. Su diseño se basa en este kit para las reglas de fabricación. A continuación, verifique cada bloque de IP en su diseño. Esto incluye procesadores, interfaces y otros componentes de terceros. Debe verificar que cada versión IP esté aprobada para su proyecto de semiconductor específico. Validación inadecuada de IPs conduce a errores costosos y retrabajo.
HERRAMIENTA EDA Y VALIDACIÓN DE FLUJO:
Sus herramientas de Automatización de Diseño Electrónico (EDA) construyen el chip. Debe asegurarse de que cada herramienta en su flujo sea la versión correcta certificada porHiSilicon. Las versiones de herramientas inconsistentes crean errores sutiles que son difíciles de encontrar más adelante. Su validación debe confirmar:
- Todas las herramientas están en la lista aprobada.
- Todo el flujo de diseño se ejecuta sin errores.
- Los scripts y la automatización son compatibles con las versiones de la herramienta.
COSISTENCIA DE BIBLIOTECA Y CELULAR:
El paso final en esta lista de verificación de revisión de diseño es verificar todas sus bibliotecas. Su diseño de chip utiliza estas bibliotecas para bloques de construcción básicos. Debe comprobar todas las células estándar,MemoriaCompiladores y bibliotecas de E/S. Confirme que coincidan con la lista aprobada de HiSilicon para el proceso de semiconductores elegido. Esta comprobación garantiza que los elementos físicos de su chip coincidan con el diseño lógico, lo que garantiza un rendimiento y una fabricación predecibles.
FIRMAR LA VERIFICACIÓN FÍSICA:
Ahora has alcanzado el núcleo de la firma física. Esta etapa garantiza que su diseño lógico pueda ser fabricado. Piense en esto como la inspección final antes de que su diseño sea enviado a la fundición. Cada comprobación debe ser "limpia" con cero errores. Una revisión formal, a menudo documentada en un "Formulario de revisión de cinta", confirma que se cumplen todas las reglas de fabricación. Tu objetivo es conseguir una puntuación perfecta.
Una revisión formal de firma para una salida de cinta HiSilicon generalmente verifica:
- Comprobaciones de conectividadConfirma que todas las conexiones requeridas están presentes y no tienen circuitos abiertos.
- Comprobaciones de cortocircuitoIdentifica y arregla cualquier nodo cortocircuitado, especialmente entre potencia y tierra.
- Diseño frente a esquema (LVS)Compare el diseño físico con el esquema original para garantizar una combinación perfecta.
- Descarga Electroestática (ESD)Verifica que el diseño tiene una protección adecuada contra eventos ESD.
VERIFICAR LA REGLA DE DISEÑO (DRC):
Design Rule Check (DRC) es su primera y más crítica prueba de fabricación. Verifica que su diseño cumpla con las restricciones geométricas específicas de la fundición para el proceso de semiconductores elegido. Estas reglas rigen el espaciado, el ancho y otras propiedades físicas. Un informe limpio de la RDC no es negociable.
Para evitar problemas mayores, debeEjecutar DRC temprano y con frecuencia. No espere hasta los últimos días antes de la cinta de salida. Las mejores prácticas para un diseño limpio incluyen:
- Ejecute DRC después de colocar la red eléctrica para encontrar y solucionar problemas temprano.
- Realice otra comprobación después de colocar todas las celdas para verificar la alineación y el espaciado.
- Ejecute una ejecución completa de DRC tan pronto como se complete el enrutamiento de la señal para examinar todo el diseño.
Este enfoque iterativo le ayuda a detectar errores cuando son más fáciles de corregir, lo que garantiza una firma final más suave.
LAYOUT VERSUS SCHEMATIC (LVS):
Layout Versus Schematic (LVS) confirma que su diseño físico es eléctricamente idéntico a su diseño esquemático original. Es la última verificación de hechos para su trabajo de implementación. El LVS se asegura de que el circuito que diseñaste sea el mismo que estás a punto de construir. Un informe LVS limpio significa que su diseño tiene los componentes y conexiones correctos.
Los errores comunes de LVS a menudo implican cortos o aperturas.
- Pantalones cortosCuando dos redes diferentes se tocan. Su informe de LVS mostrará un recuento neto inferior en el diseño que en el esquema de origen.
- AbreEsto sucede cuando partes de la misma red no están conectadas. Esto puede conducir a puertas flotantes y falla del chip. Su informe LVS mostrará un recuento neto más alto en el diseño.
También puede encontrarseDesajustes del dispositivo, como cuando el archivo GDS de una IP no coincide con su lista de red. La ejecución de LVS en IP individuales antes de integrarlas en el diseño de nivel superior puede evitar estas sorpresas.
ANTENA Y COMPROBACIÓN ERC:
Las comprobaciones de antena protegen su diseño de daños durante el proceso de fabricación. Las interconexiones metálicas largas pueden acumular carga durante el grabado de plasma, destruyendo potencialmente las puertas del transistor. La comprobación de antena identifica y marca estas redes vulnerables para que pueda añadir protecciónDiodosO romper cables largos.
Las verificaciones de reglas eléctricas (ERC) buscan otros problemas eléctricos no cubiertos por DRC o LVS. Estos incluyen:
- Flotante n-pozos o sustratos.
- Falta grifos bien.
- Conexiones de alimentación y tierra incorrectas.
Olvidarse de agregar celdas de relleno puede causar una discontinuidad del pozo, lo que lleva a una apertura de potencia que ERC puede detectar. Estas comprobaciones son vitales para la robustez eléctrica de su diseño semiconductor.
VALIDACIÓN DE LA DENSIDAD Y DEL LLENADO:
Las fundiaciones requieren un rango específico de densidad de metal en todo el chip. Esto garantiza la uniformidad durante el pulido químico-mecánico (CMP), un paso de fabricación clave. Si la densidad es demasiado baja o demasiado alta en un área, puede conducir a una superficie desigual y pérdida de rendimiento.
Debe ejecutar comprobaciones de densidad para identificar las regiones que infringen estas reglas. Para arreglar áreas de baja densidad, agregará formas metálicas no funcionales, conocidas como "relleno metálico". Su herramienta de lugar y ruta puede hacer esto automáticamente, pero debe verificar que el diseño de relleno final cumpla con todos los requisitos de densidad sin crear nuevos DRC o violaciones de tiempo.
OFF-GRID PIN CHECK:
Este es un control simple pero esencial. Verifica que todos los pines en sus bloques y el diseño de nivel superior se coloquen en la cuadrícula de fabricación correcta. Si un pin está fuera de la red, es posible que las herramientas automatizadas de la fundición no puedan conectarse a él. Este pequeño error puede hacer que un bloque completo o incluso todo el chip sea inutilizable. Debe ejecutar esta comprobación para asegurarse de que todos los puntos de conexión están perfectamente alineados.
CHIP ACABADO Y ANILLO DE SELLO:
Chip de acabado es el paso final en la creación de su archivo GDSII. Esto implica agregar el anillo de sello, las líneas de trazado y cualquier texto o logotipos requeridos. El anillo de sellado es una estructura metálica alrededor del perímetro del troquel. Protege los circuitos internos de la humedad y los contaminantes que pueden entrar desde el borde de la matriz después de que se corta de la oblea. Debe asegurarse de que el anillo de sello esté construido y conectado correctamente a la alimentación o a tierra de acuerdo con las pautas de HiSilicon para su diseño.
RENDIMIENTO Y FIRMA DE POTENCIA:
Después de confirmar que su diseño es fabricable, debe verificar que funciona como se espera. Esta etapa de rendimiento y aprobación de energía garantiza que su chip cumpla con sus objetivos de velocidad, potencia y confiabilidad. Un diseño que es físicamente correcto pero no cumple con los objetivos de rendimiento sigue siendo un fracaso. Debe analizar rigurosamente cada aspecto del comportamiento dinámico de su chip.
ANÁLISIS DE TIEMPO ESTÁTICO (STA):
El análisis de tiempo estático (STA) es la piedra angular de la verificación del rendimiento. Se utiliza para confirmar que el diseño puede funcionar a su frecuencia objetivo en todas las condiciones. STA comprueba si hay infracciones de temporización sin ejecutar simulaciones completas. Calcula los retrasos de propagación de la señal a través de cada ruta en su diseño.
Su análisis debe cubrir las métricas clave de rendimiento.
- LatenciaTiempo que tarda una operación en completarse. STA le ayuda a identificar rutas que contribuyen a una latencia alta.
- Ancho de banda: Esto mide el rendimiento de los datos. El tiempo de reunión es esencial para lograr el ancho de banda requerido en su diseño.
Los procesos de semiconductores modernos introducen variaciones significativas. Su STA debe tener en cuenta estos efectos.
Las herramientas avanzadas de STA utilizan unAnálisis de variación estadística en chip (SOCV)Para modelar estas diferencias de proceso. Para la diafonía, necesita unMotor de análisis SI completo que calcula todas las ventanas de tiempo relevantes y sus superposiciones. Esto garantiza que sus mediciones de tiempo sean precisas y confiables.
ANÁLISIS DE LA RED ELÉCTRICA (IR/EM):
Tu red eléctrica es el sistema circulatorio de tu chip. Power Grid Analysis verifica su integridad. Debe verificar dos problemas críticos: caída IR y electromigración (EM).
- Gota del IRA medida que la corriente fluye a través de la rejilla metálica, el voltaje cae debido a la resistencia. Una caída excesiva de IR puede ralentizar las células, causando fallos de temporización. Su análisis debe confirmar que cada celda recibe suficiente voltaje.
- Electromigración (EM)La alta densidad de corriente puede mover físicamente los átomos de metal en sus cables con el tiempo. Esto puede causar aperturas o cortocircuitos, lo que lleva a la falla del chip. Debe asegurarse de que su red eléctrica sea lo suficientemente robusta como para manejar las corrientes máximas sin degradarse.
La ejecución de este análisis con escenarios realistas de actividad de conmutación es crucial para una evaluación precisa de su red de suministro de energía.
VERIFICACIÓN DE DOMINIO DE POTENCIA:
Los SoC modernos utilizan múltiples dominios de energía para administrar el consumo de energía. Debe verificar que estos dominios funcionen correctamente. Un error aquí puede conducir a la corrupción de datos o daños permanentes. Su verificación debe confirmar la corrección estructural y funcional de su estrategia de administración de energía.
Debe realizar varias comprobaciones críticas para su diseño de dominio de energía.
- Verifique que cada cruce de señal entre los dominios de potencia tenga la celda de aislamiento o el desplazador de nivel correcto.
- Asegúrese de que ningún reloj o red de reinicio cruce una palanca de cambios.
- Ejecute comprobaciones de DRC y LVS conscientes del voltaje para validar la conectividad del riel de alimentación.
- Confirme que la desactivación de un dominio de alimentación no interrumpe la conectividad entre otros bloques IP activos.
Tu objetivo esAsegurarse de que un dominio restaure correctamente su estado después de una secuencia de encendido. También debe verificar que una secuencia incorrecta no dañe los registros de retención. Lograr una alta cobertura para eventos de encendido y apagado es esencial para un diseño robusto.
ANÁLISIS TÉRMICO Y DE HOTSPOT:
Alto rendimiento genera calor. El calor excesivo puede degradar el rendimiento y reducir la vida útil de su dispositivo semiconductor. Debe realizar un análisis térmico para identificar y mitigar los puntos de acceso potenciales. Un punto de acceso es un área pequeña en el chip que se vuelve significativamente más caliente que sus alrededores.
El análisis térmico avanzado utiliza unModelo térmico de chip (CTM).
- El CTM divide el chip en una rejilla fina.
- Detla la potencia de salida de cada cuadrícula en función de la temperatura.
- Este método predice con precisión la ubicación de los puntos calientes térmicos.
Una vez que identifique los puntos de acceso, puede usar técnicas comoEscalado dinámico de tensión y frecuencia (DVFS)Para manejarlos. Esto implica ajustar el voltaje y la frecuencia del chip en tiempo real para controlar la temperatura.
ANÁLISIS DE INTEGRIDAD DE LA SEÑAL:
El análisis de la integridad de la señal (SI) garantiza que las señales viajen limpiamente desde un conductor a un receptor. La integridad deficiente de la señal puede causar errores de datos, especialmente en interfaces de alta velocidad. Debe analizar las redes críticas para problemas como la diafonía, el ruido y los reflejos.
Este análisis es vital para interfaces de alta velocidad como:
- USB
- HDMI
- DisplayPort
- Ethernet
La herramienta principal para el cierre de sesión SI es el diagrama del ojo. Un "ojo" limpio y abierto indica una señal saludable. Sus criterios de firma deben incluir ceroViolaciones de la máscara de ojo. También medirá parámetros clave comoAltura del ojoPara el margen de ruido yAnchura del ojoPara el margen de tiempo. El análisis de los niveles de fluctuación y voltaje confirma que el receptor puede interpretar de manera confiable los datos entrantes.
FIRMAR EL SISTEMA Y LA FIABILIDAD:
Esta etapa final confirma que todo su sistema funciona en conjunto y es confiable para el uso a largo plazo. Usted ha verificado las piezas individuales. Ahora debe validar el diseño semiconductor completo. Esta comprobación exhaustiva garantiza que su chip no solo sea fabricable y de alto rendimiento, sino también funcionalmente correcto y robusto. Este es su último paso importante antes de la aprobación final.
SIMULACIÓN FUNCIONAL FULL-CHIP:
Debe verificar que su diseño completo funcione según lo previsto. Esto implicaEjecutar escenarios a nivel de aplicación para garantizar que el software y el hardware interactúen correctamente. Debe ejecutar varios tipos de pruebas para llevar su diseño a sus límites.
- Pruebas básicasConfirmar la funcionalidad principal con paquetes de datos simples.
- Pruebas de estrésUtilizar datos extremos pero válidos para comprobar los límites de rendimiento.
- Pruebas aleatoriasAlimente diversos datos para descubrir problemas inesperados.
- Pruebas de errorCompruebe cómo su diseño maneja entradas no válidas.
SIMULACIONES DE NIVEL DE PUERTA (GLS):
GLS es su mejor herramienta para identificar problemas comoViolaciones de tiempo, condiciones de carrera y fallas de señal causadas por retrasos en la puerta. Debe ejecutar simulaciones con y sin datos de temporización (SDF) para verificar las secuencias de restablecimiento y verificar las infracciones de configuración y retención.
DISEÑO PARA FIRMAR LA PRUEBA (DFT):
Su diseño debe ser comprobable después de la fabricación. El diseño para pruebas (DFT) implica agregar estructuras que ayudan a los evaluadores automatizados a encontrar defectos. Para un producto semiconductor exitoso, debe lograr una alta cobertura de fallas. Los objetivos de la industria a menudo requierenMás del 99% de cobertura para fallas atascadas y más del 90% para fallas de transición a velocidad. Cumplir con estos objetivos es clave para enviar un semiconductor de alta calidad.
VERIFICACIÓN ESD Y LATCH-UP:
Debe proteger su chip de peligros eléctricos. Las comprobaciones de descarga electrostática (ESD) y de cierre verifican que su diseño incluya circuitos de protección adecuados. Esto garantiza que su dispositivo pueda sobrevivir a los choques estáticos durante el manejo y no entrará en un estado destructivo de alta corriente durante el funcionamiento.
PAQUETE FINAL DE LA ENTREGA DE GDSII:
Esta es su entrega final a la fundición. El paquete GDSII contiene el diseño físico completo de su chip. Debe asegurarse de que el paquete esté formateado correctamente e incluya todos los archivos y documentación requeridos de acuerdo con las especificaciones de HiSilicon.
Esta lista de verificación de revisión de diseño integral cubre los dominios críticos para su salida de cinta HiSilicon. Su diseño necesita verificación física, de rendimiento y funcional. Puede transformar su proceso de salida de cinta con esta lista de comprobación. Cambia una apuesta de alto riesgo en un hito de ingeniería predecible para su diseño de semiconductores.
Un enfoque disciplinado para su diseño de semiconductores es el camino más confiable. Puede lograr el éxito de semiconductores por primera vez. Esto asegura un diseño de semiconductores de calidad.
Preguntas frecuentes
¿Cuál es el mayor error en un proceso de salida de cinta?
El error más crítico es utilizar un PDK no certificado o una versión IP no aprobada. Este error introduce riesgos desconocidos. Usted construye su diseño sobre una base inestable, lo que puede provocar fallas catastróficas y retrasos importantes.
¿Con qué frecuencia debe ejecutar Design Rule Checks (DRC)?
Usted debe ejecutar DRC con frecuencia, no sólo al final. Realizar comprobaciones después de las etapas clave:
- Creación de red eléctrica
- Colocación de células
- Enrutamiento final de la señal
Este proceso iterativo le ayuda a encontrar y corregir violaciones de fabricación temprano, ahorrando tiempo significativo.
¿Por qué es tan importante la simulación a nivel de puerta (GLS)?
GLS verifica el tiempo de su diseño después de la síntesis. Encuentra errores críticos que las simulaciones RTL pierden, como las condiciones de carrera o los fallos de los retrasos en las puertas. Debe ejecutar GLS para confirmar que su hardware funciona exactamente como estaba previsto antes de la fabricación.
¿Qué pasa si pierdes un cheque pequeño?
Incluso un descuido menor puede causar una falla completa de la cinta. Por ejemplo, un solo pin fuera de la red puede hacer que un bloque sea inutilizable. Una violación perdida de la antena puede destruir un transistor. Cada verificación en esta lista es esencial para el éxito de silicio de primer paso.✅
