Evite falha de fita com este Checklist HiSilicon

Um tape-out bem sucedido não é uma questão de sorte. Você consegue isso através de um processo rigoroso e sistemático. Este guia fornece a lista de verificação definitiva para navegar nos estágios finais de assinatura do HiSilicon. Seguir esta lista minimiza erros catastróficos no design do seu chip. Você pode economizar milhões em custos de máscara e evitar meses de atrasos no cronograma. Este processo transforma seu projeto em um produto semicondutor bem sucedido.

A indústria semicondutora enfrenta um desafio difícil. Estudos recentes mostramApenas 14% dos projetos alcançam o sucesso do primeiro-silício, uma baixa de duas décadas-A. Seu design e essa lista podem superar essas probabilidades.

Use essa ferramenta para criar confiança em fita e obter sucesso de silício de primeira passagem para o seu próximo chip semicondutor.

Principais Takeaways

• Use um PDK (Process Design Kit) certificado e blocos IP aprovados. Isso evita grandes problemas no início do seuDesign do chip-A.
• Execute Verificações de Regras de Design (DRC) e Layout Versus Schematic (LVS) frequentemente. Isso encontra e corrige erros antes que se tornem grandes problemas.
• Verifique a rede elétrica e o desempenho térmico do chip. Isso garante que seu chip funcione bem e não superaqueça.
• Verifique o tempo do chip e a qualidade do sinal. Isso garante que seu chip funcione na velocidade certa e envie os dados corretamente.
• ExecutarSimulações de chip completoE Design for Test (DFT) verifica. Isso confirma que seu chip funciona como planejado e pode ser testado facilmente depois de feito.

DESIGN FUNDATIONAL REVISÃO DE VERIFICAÇÃO:

Sua jornada para um sucesso tape-out começa aqui. Estes controlos iniciais não são negociáveis. Muitas falhas de tape out acontecem porque as equipes usamTecnologia ultrapassada ou ter mau planejamento-A. Esta lista de verificação fundamental ajuda você a construir seu chip em uma base sólida e verificada. Seguir essa lista evita erros comuns no início do processo. Uma base sólida é essencial para um projeto semicondutor bem sucedido.

Nota:Usar um PDK (Process Design Kit) não certificado ou um bloco IP (Propriedade Intelectual) não comprovado é um erro crítico. Introduz riscos desconhecidos que podem inviabilizar todo o seu projeto.

VERIFICAÇÃO DE VERSÃO PDK E IP:

Você deve confirmar que está usando a versão PDK correta para o seu processo alvo. Seu projeto depende deste kit para regras de fabricação. Em seguida, verifique cada bloco IP no seu design. Isso inclui processadores, interfaces e outros componentes de terceiros. Você precisa verificar se cada versão do IP é aprovada para seu projeto específico do semicondutor. Validação inadequada de IPs leva a bugs caros e retrabalho.

EDA FERRAMENTA E VALIDAÇÃO DE FLUXO:

Suas ferramentas Electronic Design Automation (EDA) constroem o chip. Você deve garantir que cada ferramenta em seu fluxo seja a versão correta certificada porHiSilício-A. Versões de ferramentas inconsistentes criam erros sutis difíceis de encontrar mais tarde. Sua validação deve confirmar:

• Todas as ferramentas estão na lista aprovada.
• Todo o fluxo do projeto funciona sem erros.
• Scripts e automação são compatíveis com as versões da ferramenta.

BIBLIOTECA E CONSISTÊNCIA CELULAR:

O passo final nesta lista de verificação de design review é verificar todas as suas bibliotecas. O design do chip usa essas bibliotecas para construir blocos básicos. Você deve verificar todas as células padrão,MemóriaCompiladores e bibliotecas de E/S. Confirme que eles correspondem à lista aprovada da HiSilicon para o processo semicondutor escolhido. Essa verificação garante que os elementos físicos do seu chip correspondam ao design lógico, garantindo desempenho e manufaturabilidade previsíveis.

SINAL DE VERIFICAÇÃO FÍSICA:

Vocês agora alcançaram o núcleo da assinatura física. Este estágio garante que seu design lógico possa realmente ser fabricado. Pense nisso como a inspeção final antes de seu projeto ser enviado para a fundição. Cada verificação deve ser "limpa" com zero erros. Uma revisão formal, muitas vezes documentada em um "Formulário de Revisão Tape-out", confirma que todas as regras de fabricação são atendidas. O seu objetivo é obter uma pontuação perfeita.

Uma revisão formal de assinatura para uma fita HiSilicon normalmente verifica:

• Conectividade Verifica: Você confirma que todas as conexões necessárias estão presentes e não têm circuitos abertos.
• Verificações do curto-circuito: Você identifica e corrige quaisquer nós curtos, especialmente entre energia e terra.
• Layout Versus Esquemático (LVS): Você compara o layout físico com o esquema original para garantir uma combinação perfeita.
• Descarga Eletro-Estática (ESD): Verifique se o design tem proteção adequada contra eventos ESD.

CONTROLO DE REGRA DE DESIGN (RDC):

O Design Rule Check (RDC) é o seu primeiro e mais crítico teste de fabricação. Ele verifica se seu layout atende às restrições geométricas específicas da fundição para o processo semicondutor escolhido. Essas regras governam o espaçamento, a largura e outras propriedades físicas. Um relatório limpo da RDC não é negociável.

Para evitar grandes problemas, você deveExecutar RDC cedo e muitas vezes-A. Não espere até os últimos dias antes da fita. As melhores práticas para um design limpo incluem:

• Execute a RDC após colocar a rede elétrica para encontrar e corrigir problemas antecipadamente.
• Execute outra verificação após colocar todas as células para verificar o alinhamento e espaçamento.
• Execute uma corrida RDC completa assim que o roteamento do sinal estiver completo para examinar todo o projeto.

Essa abordagem iterativa ajuda você a detectar erros quando eles são mais fáceis de corrigir, garantindo uma aprovação final mais suave.

LAYOUT VERSUS ESQUEMÁTICA (LVS):

Layout Versus Schematic (LVS) confirma que seu layout físico é eletricamente idêntico ao seu design esquemático original. É a verificação de fatos definitiva para o seu trabalho de implementação. O LVS garante que o circuito que você projetou é o mesmo que você está prestes a construir. Um relatório LVS limpo significa que seu layout tem os componentes e conexões corretos.

Erros comuns do LVS geralmente envolvem shorts ou aberturas.

• CalçõesOcorre quando duas redes diferentes se tocam. Seu relatório LVS mostrará uma contagem líquida menor no layout do que no esquema de origem.
• AbreAcontece quando partes da mesma rede não estão conectadas. Isso pode levar a portas flutuantes e falha do chip. Seu relatório LVS mostrará uma contagem líquida mais alta no layout.

Você também pode encontrarIncompatibilidades de dispositivo, como quando o arquivo GDS de um IP não corresponde ao netlist-A. Executar o LVS em IPs individuais antes de integrá-los ao design de nível superior pode evitar essas surpresas.

CONTROLOS DE ANTENA E ERC:

Antena verifica proteger seu projeto contra danos durante o processo de fabricação. As interconexões metálicas longas podem acumular carga durante a gravação a plasma, potencialmente destruindo as portas do transistor. A verificação da antena identifica e sinaliza essas redes vulneráveis para que você possa adicionar proteçãoDiodosOu quebrar fios longos.

As Verificações de Regras Elétricas (ERC) procuram outros problemas elétricos não cobertos pela RDC ou LVS. Estes incluem:

• N-poços flutuantes ou substratos.
• Faltando bem torneiras-A.
• Ligações elétricas e terrestres incorretas.

Esquecer de adicionar células de enchimento pode causar descontinuidade, levando a aberturas de energia que o ERC pode detectar. Essas verificações são vitais para a robustez elétrica do seu projeto semicondutor.

DENSIDADE E VALIDAÇÃO DE ENCHIMENTO:

Fundições requerem uma faixa específica de densidade de metal através do chip. Isso garante uniformidade durante o polimento químico-mecânico (CMP), uma etapa fundamental da fabricação. Se a densidade for muito baixa ou muito alta em uma área, isso pode levar a uma superfície irregular e perda de rendimento.

Você deve executar verificações de densidade para identificar regiões que violam essas regras. Para corrigir áreas de baixa densidade, você adicionará formas de metal não funcionais, conhecidas como "preenchimento de metal". Sua ferramenta de local e rota pode fazer isso automaticamente, mas você deve verificar se o projeto final preenchido atende a todos os requisitos de densidade sem criar novas DRC ou violações de tempo.

VERIFICAÇÃO DE PIN OFF-GRID:

Esta é uma verificação simples mas essencial. Ele verifica se todos os pinos em seus blocos e design de nível superior são colocados na grade de fabricação correta. Se um pino estiver fora da rede, as ferramentas automatizadas na fundição podem não ser capazes de se conectar a ele. Este pequeno erro pode tornar um bloco inteiro ou até mesmo todo o chip inutilizável. Você deve executar essa verificação para garantir que cada ponto de conexão esteja perfeitamente alinhado.

CHIP ACABAMENTO E ANELO DE SELO:

Chip finishing é a etapa final na criação do seu arquivo GDSII. Isso envolve adicionar o anel de vedação, linhas de escriba e qualquer texto ou logotipo necessário. O anel de vedação é uma estrutura metálica ao redor do perímetro da matriz. Protege os circuitos internos da umidade e dos contaminantes que podem entrar da borda do dado depois que é cortado da bolacha. Você deve garantir que o anel de vedação seja adequadamente construído e conectado à energia ou aterramento de acordo com as diretrizes da HiSilicon para seu projeto.

DESEMPENHO E SINAL DE ENERGIA:

Após confirmar que seu projeto é manufacturable, você deve verificar se executa como esperado. Esse estágio de assinatura de desempenho e energia garante que seu chip atenda às metas de velocidade, potência e confiabilidade. Um projeto que é fisicamente correto, mas não consegue atingir as metas de desempenho ainda é um fracasso. Você deve analisar rigorosamente todos os aspectos do comportamento dinâmico do seu chip.

ANÁLISE ESTÁTICA DE CALENDÁRIO (STA):

Static Timing Analysis (STA) é a pedra angular da verificação do desempenho. Você o usa para confirmar que seu projeto pode operar em sua frequência alvo em todas as condições. STA verifica violações de tempo sem executar simulações completas. Ele calcula atrasos na propagação do sinal em todos os caminhos do seu design.

Sua análise deve cobrir as principais métricas do desempenho.

• Latência: Este é o tempo que uma operação leva para ser concluída. O STA ajuda a identificar caminhos que contribuem para a alta latência.
• Bandwidth: Isso mede dados throughput. O horário das reuniões é essencial para alcançar a largura de banda necessária em seu projeto.

Processos semicondutores modernos introduzem variações significativas. Seu STA deve levar em conta esses efeitos.

Ferramentas avançadas de STA usamAnálise estatística da variação em microplaqueta (SOCV)Modelar essas diferenças de processo. Para crosstalk, você precisaMecanismo de análise SI completo que calcula todas as janelas cronometrando relevantes e suas sobreposições-A. Isso garante que suas medições sejam precisas e confiáveis.

ANÁLISE DE GRID DE ENERGIA (IR/EM):

Sua rede elétrica é o sistema circulatório do seu chip. Power Grid Analysis verifica sua integridade. Você deve verificar se há dois problemas críticos: queda IR e eletromigration (EM).

• Gota IRComo a corrente flui através da grade metálica, a tensão cai devido à resistência. Uma queda excessiva do IR pode retardar pilhas, causando falhas do sincronismo. Sua análise deve confirmar que cada célula recebe voltagem suficiente.
• Eletromigração (EM)Alta densidade de corrente pode mover fisicamente átomos metálicos em seus fios ao longo do tempo. Isso pode causar aberturas ou shorts, levando à falha do chip. Você deve garantir que sua rede elétrica seja robusta o suficiente para lidar com correntes máximas sem se degradar.

Executar esta análise com cenários realistas de comutação é crucial para uma avaliação precisa da sua rede de fornecimento de energia.

VERIFICAÇÃO DE DOMÍNIO DE POTÊNCIA:

Os SoCs modernos usam vários domínios para gerenciar o consumo. Você deve verificar se esses domínios funcionam corretamente. Um erro aqui pode levar à corrupção dos dados ou danos permanentes. Sua verificação deve confirmar a correção estrutural e funcional de sua estratégia de gerenciamento.

Você precisa executar várias verificações críticas para o design do domínio de energia.

• Verifique que cada cruzamento do sinal entre domínios do poder tem a pilha correta do isolamento ou o shifter nivelado-A.
• Garantir que nenhum relógio ou rede reset cruza um shifter.
• Execute verificações DRC e LVS com consciência de tensão para validar a conectividade do trilho elétrico.
• Confirme que desligar um domínio de energia não interrompe a conectividade entre outros blocos IP ativos.

O seu objetivo éGarantir que um domínio restaura corretamente seu estado após uma sequência de power-up-A. Você também deve verificar se uma sequência incorreta não corrompe registros de retenção. Alcançar alta cobertura para eventos de power-up e power-down é essencial para um projeto robusto.

ANÁLISE TÉRMICA E HOTSPOT:

Alto desempenho gera calor. O calor excessivo pode degradar o desempenho e reduzir a vida útil do seu dispositivo semicondutor. Você deve executar uma análise térmica para identificar e abrandar hotspots potenciais. Um hotspot é uma pequena área no chip que se torna significativamente mais quente do que seus arredores.

Análise térmica avançada usa umModelo Chip Thermal (CTM)-A.

• O CTM divide o chip em uma grade fina.
• Ele detalha a saída de energia de cada quadrado da grade em função da temperatura.
• Este método prevê com precisão a localização de hotspots térmicos.

Depois de identificar hotspots, você pode usar técnicas comoTensão Dinâmica e Escala Frequência (DVFS)Para gerenciá-los. Isso envolve ajustar a tensão e a frequência do chip em tempo real para controlar a temperatura.

ANÁLISE DE INTEGRIDADE DE SINAL:

A análise Signal Integrity (SI) garante que os sinais viajem de forma limpa de um motorista para um receptor. A má integridade do sinal pode causar erros de dados, especialmente em interfaces de alta velocidade. Você deve analisar redes críticas para questões como crosstalk, ruído e reflexões.

Esta análise é vital para interfaces de alta velocidade, tais como:

• USB
• HDMI
• DisplayPort
• Ethernet

A principal ferramenta para a sign-off SI é o diagrama do olho. Um "olho" limpo e aberto indica um sinal saudável. Seus critérios de assinatura devem incluir zeroViolações máscara ocular-A. Você também irá medir parâmetros-chave comoAltura do olhoMargem de ruído eLargura do olhoMargem de tempo. Analisar os níveis de tensão confirma que o receptor pode interpretar com segurança os dados recebidos.

SINAL DE SISTEMA E FIABILIDADE:

Este estágio final confirma que todo o seu sistema funciona em conjunto e é confiável para uso a longo prazo. Você verificou as peças individuais. Agora você deve validar o projeto completo do semicondutor. Essa verificação abrangente garante que seu chip não seja apenas manufaturável e eficiente, mas também funcionalmente correto e robusto. Este é o seu último grande passo antes da aprovação final.

SIMULAÇÃO FUNCIONAL DE CHIP COMPLETO:

Você deve verificar se o design completo funciona como pretendido. Isso envolveExecutando cenários no nível do aplicativo para garantir que software e hardware interajam corretamente-A. Você deve executar vários tipos de testes para levar seu design ao limite.

• Testes básicosConfirme a funcionalidade do núcleo com pacotes simples dos dados.
• Testes do esforçoUse dados extremos mas válidos para verificar os limites do desempenho.
• Testes aleatóriosAlimentar dados diversos para descobrir problemas inesperados.
• Testes do erroVerifique como seu design manipula entradas inválidas.

SIMULAÇÕES DE NÍVEL DE PORTÃO (GLS):

A simulação no nível do portão é essencial para capturar bugs que as simulações RTL perdem. GLS usa o netlist pós-síntese, dando-lhe uma visão mais precisa do hardware final. Isso é fundamental para encontrar problemas relacionados ao tempo.

O GLS é a sua melhor ferramenta para identificar problemas comoViolações de tempo, condições de corrida e falhas causadas por atrasos no portão. Você deve executar simulações com e sem dados de temporização (SDF) para verificar sequências de redefinição e verificar violações de configuração e retenção.

DESIGN PARA TESTE (DFT) SIGN-OFF:

Seu projeto deve ser testável após a fabricação. Design for Test (DFT) envolve adicionar estruturas que ajudam os testadores automatizados a encontrar defeitos. Para um produto semicondutor bem sucedido, você deve obter alta cobertura contra falhas. As metas industriais muitas vezes exigemCobertura superior a 99% para falhas travadas e superior a 90% para falhas de transição em velocidade-A. Atingir esses objetivos é fundamental para enviar um semicondutor de alta qualidade.

VERIFICAÇÃO ESD E LATCH-UP:

Você deve proteger seu chip de riscos elétricos. As verificações de descarga eletrostática (ESD) e latch-up verificam se seu projeto inclui circuitos de proteção adequados. Isso garante que seu dispositivo possa sobreviver a choques estáticos durante o manuseio e não entre em um estado destrutivo de alta corrente durante a operação.

PACOTE DE ENTREGA FINAL GDSII:

Esta é a sua entrega final para a fundição. O pacote GDSII contém o layout físico completo do seu chip. Você deve garantir que o pacote esteja formatado corretamente e inclua todos os arquivos e documentação necessários de acordo com as especificações da HiSilicon.

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Esta lista abrangente de revisão do projeto abrange os domínios críticos para a sua fita HiSilicon. Seu projeto precisa de verificação física, de desempenho e funcional. Você pode transformar seu processo de tape-out com esta lista. Isso transforma uma aposta de alto risco em um marco de engenharia previsível para o seu projeto semicondutor.

Uma abordagem disciplinada para o seu projeto semicondutor é o caminho mais confiável. Você pode alcançar o sucesso de semicondutores pela primeira vez. Isso garante design semicondutor de qualidade.

FAQ

Qual é o maior erro em um processo de tape-out?

O erro mais crítico é usar um PDK não certificado ou uma versão IP não aprovada. Este erro introduz riscos desconhecidos. Você constrói seu projeto em uma base instável, o que pode levar a falhas catastróficas e grandes atrasos.

Quantas vezes você deve executar Design Rule Checks (RDC)?

Você deve executar RDC com freqüência, não apenas no final. Execute verificações após as principais etapas:

• Criação rede elétrica
• Colocação celular
• Roteamento final do sinal

Esse processo iterativo ajuda você a encontrar e corrigir violações de fabricação antecipadamente, economizando tempo significativo.

Por que a simulação Gate-Level (GLS) é tão importante?

A GLS verifica o tempo do seu projeto após a síntese. Ele encontra bugs críticos que as simulações RTL perdem, como condições de corrida ou falhas de atrasos no portão. Você deve executar o GLS para confirmar que seu hardware funciona exatamente como pretendido antes da fabricação.

O que acontece se você perder um pequeno cheque?

Mesmo um pequeno descuido pode causar uma falha completa tape-out. Por exemplo, um único pino fora da grade pode tornar um bloco inutilizável. Uma violação antena perdida pode destruir um transistor. Cada verificação nesta lista é essencial para o sucesso do silício de primeira passagem.✅