IR-drop问题的分析与修复（三）：add checkerboard placement blockage in narrow channel

​本文转自：自己的微信公众号《集成电路设计及EDA教程》

前面讲解了调整Floorplan使得Narrow Channel里面形成偶数个PG来修复IR-drop的方法。可是我们可能还会看到下面的情形：Narrow Channel里面已经是Even PG了，但是还是有一些标准单元有IR-drop（已经用红色标出）：

 

 

注：图中Narrow Channel里面的Endcap、Decap和Filler为了简化起见都没有画出来。

 基本上它们都有这样的特点：

· 有IR-drop的那些Cell基本都靠近Macro的Boundary；

· IR-drop比较严重的是那些Cell都是聚集在一起的，局部的Density比较严重的区域。

 

上篇推文我们讲了Narrow Channel出现IR-drop的几种解决方法：

1、调整Floorplan让Channel形成偶数个PG（Even PG）；

2、在Narrow Channel区域加Checkerboard的Placement Blockage；

3、给Narrow Channel里面的标准单元加Cell padding（keepout margin）;

4、在Narrow Channel区域加Extra pg；

5、给Macro（本图中是RAM）加keepout margin。 

这里讲其中的第二种：加Checkerboard的Placement Blockage。 

 

分析：首先看些这些Cell的类型，一般我们不希望在Narrow Channel里面有Function的Cell，只希望是一些简单的Buffer。如果是比较宽的Channel，那倒是可以放Function Cell的，不过我们也要保证它们的密度不能太高，否则也会导致IR-drop，限制密度的方法是打Partial Blockage。

因此对于Narrow Channel，我们一般设置成Buffer only的Blockage，如果里面出现了上面所示的IR-drop问题，这些Cell根据连接关系可能有几种：

 一种可能是下面的情况，Macro的Pin朝向这里，要从这里出Pin，在Macro比较长的情况下，为了满足Setup和Transition的要求，需要就近放一些Buffer：

 

 这种情况我们可以看下这个Macro的Connection关系，如果是连到左边的Logic，那么我们可以将它左右Flip一下，这样右边Channel里面的Cell就会少了。 

 

还有可能是一些信号从上往下/从下往上传，或者从左往右/从右往左传，由于Macro尺寸比较大，为了满足Transition的要求，要在这个Channel里面插入一些Buffer：

 

 

其实可以观察，这个Channel里面的Cell数目不是很多，如果将所有的Cell分散开也是放得下的，可是Cell却堆在了一起，且堆在了离RAM比较近的地方。同样，我们多半也会在RAM四周看到这种很多Cell贴者RAM摆放的情况，如下图所示：

 

 

对于这些情形，我们可以通过在Narrow Channel里面以及Macro周围打一些分散的成棋盘（Checkerboard）分布的Hard Placement Blockage。一方面可以防止太多的Cell被摆到这个Channel里面，来限制Cell的Density，另一方面也可以强制Channel里面的Cell分散摆放。加入Checkerboard的Hard Placement Blockage效果如下图所示：

 

 

 

友情提示：在每个阶段的优化期间（Place、CTS、Route）可能工具都会加入一些优化的Cell，为了防止这些区域又加一堆的Cell，我们可以保持这些Blockage，直到最后加Filler之前将它们Remove掉。

下面是加了Checkerboard之后Cell的摆放效果，可以看到Cell的密度大大降低了，且分布相对较为分散：

 

 

用这种方式可以降低Narrow Channel及Macro周围发生IR-drop的几率。

本推文就讲到这里，以后的推文陆续讲解其他的解决方案。

 

相关推文

IR-drop问题的分析与修复（含脚本分享）（一）：Partition boundary cells clustering
IR-drop问题的分析与修复（二）：odd pg in Narrow Channel