H265视频编码芯片层次化物理设计
发布时间：2021-02-02 05:34
随着集成电路特征尺寸不断减小和芯片设计复杂度、集成度提高,给芯片物理设计带来诸多挑战,不仅要满足芯片的时序、面积、功耗和设计周期要求,还要面临着天线效应、信号串扰、电压降和电迁移等制约。尤其面对超大规模集成电路的物理设计,展平式设计方法往往无法同时满足多个设计目标,这就需要采用层次化设计方法或研究新的设计方式。层次化物理设计方式缩短了设计周期,具有重要的社会效益和经济价值。相比于H.264编码标准,H265视频编码芯片能提供更高的编码效率。在课题组其他成员完成H265视频编码芯片的RTL代码设计并通过仿真验证基础上,本文研究从RTL代码到GDSII格式版图文件生成的整个物理设计过程,并针对缩短设计周期、时序收敛、减小面积、优化功耗、消除天线效应、解决信号串扰、时钟树网络优化、电源网络设计优化和Timing ECO等具体问题进行研究。在芯片的物理设计中,采用层次化物理设计方法并行完成多个子模块的物理设计和实现整个芯片的物理设计,该方法大大缩短芯片物理设计周期。为实现时序收敛,采用基于物理信息的逻辑综合、路径分类优化、层次化透明接口逻辑路径优化、不规则网格型时钟网络和Timing ECO等...
【文章来源】：福州大学福建省 211工程院校
【文章页数】：74 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图２－１?ＢＡＭ模型简单示意图??
??２．?１．１?ＢＡＩＶ！模型介绍??如图２－１所示是一个简单的ＢＡＭ模型示意图，与原始的网表比较，ＢＡＭ模??型移除所有寄存器到寄存器之间路径，只保留部分网表，主要包括：??（１）
??如图２－３所示分别为ＥＴＭ模型模块库类型和包装核类型示意图，这两种模??型具有的相同时序弧，主要区别在于模块库模型不会保留模块边缘路径，而是把??影响因素集成在模型中。包装核模型的模块边缘路径会被反标上详细的寄生参数，??这部分信息会随着ＥＴＭ模型生产而存储在ＳＰＥＦ文件中。??ｃｌｋｂ?ｃｌｋｂ??图２－３?ＥＴＭ模型模块库（左）和包装核类型（右）示意图??２．?１．３?ＢＡＭ模型和ＥＴＭ模型的应用研究??ＢＡＭ模型和ＥＴＭ模型具有不同特点，其对应的应用场景也不同。ＢＡＭ模??型具有接口逻辑路径可优化性，ＥＴＭ模型对基于层次化物理设计方式的信号串??扰分析具有更好的支撑能力。ＢＡＭ模型和ＥＴＭ模型的的差别使得它们应用方??向不同。ＢＡＭ模型保存的子模块信息多，时序信息准确且对接口逻辑路径优化??友善。但是面对超大规模集成层次化物理设计时，信号串扰分析能力弱和子模块??信息过多成为其较大缺点，甚至依旧由于信息过大导致设计周期长。每一次子模??块发生变化时都要重新生成ＢＡＭ模型
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于Cell对称矩阵结构的电路划分方法[J]. 蒋艳德,郭阳,王济铭. 计算机辅助设计与图形学学报. 2016(05)
[2]一种clock mesh与H-tree混合时钟树设计方法[J]. 伍艳春. 电子技术与软件工程. 2016(06)
[3]基于802.11ac的FFT/IFFT处理器设计[J]. 施隆照,郭冀闽. 微电子学与计算机. 2016(03)
[4]温控芯片系统设计中低功耗的实现[J]. 王鹏. 科技风. 2015(11)
[5]后端实现时几种减小时钟延迟的有效方法[J]. 顾光华,张海平,何志伟. 电子与封装. 2014(03)
[6]一种有效的面向软模块的VLSI布图规划算法[J]. 杜世民,夏银水,黄诚,杨润萍. 计算机工程与应用. 2014(04)
[7]VLSI电路划分问题的分散搜索算法[J]. 朱文兴,程泓. 电子学报. 2012(06)
[8]集成电路中的天线效应[J]. 刘义凯,刘丽娜. 微处理机. 2011(06)
[9]芯片层次化物理设计中的时序预算及时序收敛[J]. 杨磊,孙丰刚,柳平增,孙赛赛. 计算机与数字工程. 2011(10)
硕士论文
[1]HEVC编码器中运动估计的VLSI架构设计[D]. 刘凯丽.中国科学技术大学 2017
[2]蓝牙芯片功耗管理单元（PMU）的设计与实现[D]. 李密.东南大学 2016
[3]28nm工艺下双核Cortex-A9处理器芯片的物理设计[D]. 高明.东南大学 2016
[4]微型无铅焊点电迁移行为研究[D]. 赵永猛.河南科技大学 2015
[5]国标UHF RFID标签芯片数字电路后端设计[D]. 王留.杭州电子科技大学 2015
[6]40纳米工艺下高性能DSP内核的物理设计与优化[D]. 程伟.国防科学技术大学 2015
[7]快速非均匀时钟网格结构的设计与优化[D]. 潘文胜.国防科学技术大学 2013
[8]双重图形技术在后端设计中的解决方案[D]. 张芸.复旦大学 2013
[9]时钟网格的设计与分析[D]. 石柱.国防科学技术大学 2012
[10]鱼骨型时钟结构的研究与实现[D]. 曾艳飞.国防科学技术大学 2012
本文编号：3014154
【文章来源】：福州大学福建省 211工程院校
【文章页数】：74 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图２－１?ＢＡＭ模型简单示意图??
??２．?１．１?ＢＡＩＶ！模型介绍??如图２－１所示是一个简单的ＢＡＭ模型示意图，与原始的网表比较，ＢＡＭ模??型移除所有寄存器到寄存器之间路径，只保留部分网表，主要包括：??（１）
??如图２－３所示分别为ＥＴＭ模型模块库类型和包装核类型示意图，这两种模??型具有的相同时序弧，主要区别在于模块库模型不会保留模块边缘路径，而是把??影响因素集成在模型中。包装核模型的模块边缘路径会被反标上详细的寄生参数，??这部分信息会随着ＥＴＭ模型生产而存储在ＳＰＥＦ文件中。??ｃｌｋｂ?ｃｌｋｂ??图２－３?ＥＴＭ模型模块库（左）和包装核类型（右）示意图??２．?１．３?ＢＡＭ模型和ＥＴＭ模型的应用研究??ＢＡＭ模型和ＥＴＭ模型具有不同特点，其对应的应用场景也不同。ＢＡＭ模??型具有接口逻辑路径可优化性，ＥＴＭ模型对基于层次化物理设计方式的信号串??扰分析具有更好的支撑能力。ＢＡＭ模型和ＥＴＭ模型的的差别使得它们应用方??向不同。ＢＡＭ模型保存的子模块信息多，时序信息准确且对接口逻辑路径优化??友善。但是面对超大规模集成层次化物理设计时，信号串扰分析能力弱和子模块??信息过多成为其较大缺点，甚至依旧由于信息过大导致设计周期长。每一次子模??块发生变化时都要重新生成ＢＡＭ模型
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于Cell对称矩阵结构的电路划分方法[J]. 蒋艳德,郭阳,王济铭. 计算机辅助设计与图形学学报. 2016(05)
[2]一种clock mesh与H-tree混合时钟树设计方法[J]. 伍艳春. 电子技术与软件工程. 2016(06)
[3]基于802.11ac的FFT/IFFT处理器设计[J]. 施隆照,郭冀闽. 微电子学与计算机. 2016(03)
[4]温控芯片系统设计中低功耗的实现[J]. 王鹏. 科技风. 2015(11)
[5]后端实现时几种减小时钟延迟的有效方法[J]. 顾光华,张海平,何志伟. 电子与封装. 2014(03)
[6]一种有效的面向软模块的VLSI布图规划算法[J]. 杜世民,夏银水,黄诚,杨润萍. 计算机工程与应用. 2014(04)
[7]VLSI电路划分问题的分散搜索算法[J]. 朱文兴,程泓. 电子学报. 2012(06)
[8]集成电路中的天线效应[J]. 刘义凯,刘丽娜. 微处理机. 2011(06)
[9]芯片层次化物理设计中的时序预算及时序收敛[J]. 杨磊,孙丰刚,柳平增,孙赛赛. 计算机与数字工程. 2011(10)
硕士论文
[1]HEVC编码器中运动估计的VLSI架构设计[D]. 刘凯丽.中国科学技术大学 2017
[2]蓝牙芯片功耗管理单元（PMU）的设计与实现[D]. 李密.东南大学 2016
[3]28nm工艺下双核Cortex-A9处理器芯片的物理设计[D]. 高明.东南大学 2016
[4]微型无铅焊点电迁移行为研究[D]. 赵永猛.河南科技大学 2015
[5]国标UHF RFID标签芯片数字电路后端设计[D]. 王留.杭州电子科技大学 2015
[6]40纳米工艺下高性能DSP内核的物理设计与优化[D]. 程伟.国防科学技术大学 2015
[7]快速非均匀时钟网格结构的设计与优化[D]. 潘文胜.国防科学技术大学 2013
[8]双重图形技术在后端设计中的解决方案[D]. 张芸.复旦大学 2013
[9]时钟网格的设计与分析[D]. 石柱.国防科学技术大学 2012
[10]鱼骨型时钟结构的研究与实现[D]. 曾艳飞.国防科学技术大学 2012
本文编号：3014154
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