Signoff 介紹——IR Drop(1)

這是集成電路物理設計的第五個系列【signoff】的第十三篇文章，本篇文章主要介紹IR Drop相關內容：

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Why IR Drop is necessary?

• standard cell的delay和有效的VDD的大小強相關，如果有效的VDD減小，則standard cell的delay會增加，這會影響芯片的性能。

• 如果IR Drop很大，大于standard cell的最小工作電壓，這直接會使得芯片失效。

• 在靜態時許分析時，默認VDD和VSS是一個固定的數值，但實際的VDD和VSS是會隨時間變化的，芯片不同位置的VDD和VSS也是有差異的。

• data path上的IR Drop會影響setup；clock path上的IR Drop會影響setup和hold。
  

Reasons for IR Drop 

• 電源網絡設計的不好（lesser metal width, more separation power stripes）

• 電源網絡的via數目少，層與層的連接不充分。

• 加入的DCAP數目偏少。

• 局部cell的density偏高。

• 高反轉cell過于集中（如clock cell）。

• 電源網絡電阻偏大。

• 電源點數目偏少（power/ground bump）。

Type of IR Drop Analysis

• Static IR Drop Analysis: 

  當電路沒有發生翻轉時的電源網絡上的voltage drop。
  

• Dynamic IR Drop Analysis: 

  當電路的input在不斷翻轉時的電源網絡上的voltage drop。
  

參考文獻