高性能DSP内核物理设计的时序优化

发布时间：2017-09-05 22:08

  本文关键词：高性能DSP内核物理设计的时序优化

  更多相关文章： 时序优化 手工半定制 时钟树 时钟工程变更计划 低阈值替换

【摘要】：随着工艺尺寸的缩减,集成度增强,设计规模相应变大,使得在物理设计过程中时序越来越难以收敛,因此研究高性能DSP物理设计的时序优化具有重要意义。本文以40纳米工艺下,高性能DSP YHFT-Y芯片中内核的物理设计为背景,在最差工艺拐角下,以1GHz为设计目标,进行了时序优化的相关研究,主要工作与创新如下:1)、研究了手工半定制的方法,将寄存器文件中存储体以外的部分,进行了电路设计、中继器规划、版图中预先布局、快速脉冲触发器阵列的应用,继而使得和寄存器文件相关的关键路径得以优化。2)、研究了层次化的设计中,在平面规划时硬宏模块的摆放、软宏的引导、门控和关键路径上部分单元的预先摆放等,通过合理的规划,时序得以改善。针对于传统时钟树综合的方法,研究了划分区域和局部区域优化做时钟树的方法,通过该方法,使得时钟树的长度减少,时钟偏差能满足设计的要求,时序得以提高。3)、当设计规模比较大时,要使每一站的逻辑级数都相等是非常困难的,往往也是难以达到的。因此部分关键路径的前后站,就会存在着时序余量。本文研究了如何利用关键路径前后站的余量,借用有用的时钟偏差,提出了相应的时钟工程变更计划流程,进一步优化时序。研究了如何有效的进行低阈值替换,将EDA工具、PT分析结果和第三方工具相结合,提出了一套行之有效的替换方法,不仅使得时序基本达到收敛状态,而且还控制了替换的数量。
【关键词】：时序优化 手工半定制 时钟树 时钟工程变更计划 低阈值替换
【学位授予单位】：国防科学技术大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TP332
【目录】：

• 摘要9-10
• ABSTRACT10-11
• 第一章 绪论11-16
• 1.1 高性能DSP时序优化的挑战11-12
• 1.2 时序优化的相关研究12-13
• 1.3 课题研究的内容与创新13-14
• 1.4 文章的组织架构14-16
• 第二章 寄存器文件手工半定制的时序优化16-32
• 2.1 手工半定制的概念16-18
• 2.1.1 手工半定制的基本原理17
• 2.1.2 手工半定制的基本流程17-18
• 2.2 寄存器文件的电路结构18-21
• 2.2.1 寄存器文件的外部数据通路18-19
• 2.2.2 定向通路的结构19-21
• 2.3 寄存器文件的手工布局21-24
• 2.3.1 旁路阵列的手工布局21-23
• 2.3.2 旁路译码的手工布局23-24
• 2.4 译码和阵列的电路时序优化24-28
• 2.4.1 组合逻辑的电路时序优化24-26
• 2.4.2 中继器的规划26-28
• 2.5 快速脉冲触发器阵列的应用28-31
• 2.5.1 快速脉冲DFF和普通DFF时序比较29
• 2.5.2 快速脉冲触发器阵列设计29-30
• 2.5.3 时序优化结果30-31
• 2.6 本章小结31-32
• 第三章 时钟树综合的时序优化32-50
• 3.1 时钟树综合前的时序优化33-40
• 3.1.1 FloorPlan的规划33-36
• 3.1.2 布局的时序优化36-40
• 3.2 时钟树综合40-48
• 3.2.1 时钟网格的结构40-41
• 3.2.2 划分区域进行时钟树综合41-45
• 3.2.3 划分区域后局部优化45-47
• 3.2.4 时钟Buffer和门控的预先摆放47-48
• 3.3 时钟树综合后的时序优化48-49
• 3.3.1 布线前的相关设置48-49
• 3.3.2 设置前后的时序49
• 3.4 本章小结49-50
• 第四章 内核ECO的时序优化50-67
• 4.1 时钟ECO的时序优化50-57
• 4.1.1 有效时钟偏差的原理50-52
• 4.1.2 时钟ECO的优化方法52-55
• 4.1.3 时钟ECO前后的时序比较55-57
• 4.2 手工ECO的时序优化57-59
• 4.2.1 门控单元的调整57-58
• 4.2.2 冗余中继器的删除58-59
• 4.3 替换低阈值的时序优化59-66
• 4.3.1 EDA工具中低阈值的替换59-60
• 4.3.2 控制低阈值替换的数量60-63
• 4.3.3 布线后ECO时序优化63-64
• 4.3.4 展平后的时序优化64-66
• 4.4 本章小结66-67
• 第五章 总结与展望67-69
• 5.1 全文总结67-68
• 5.2 研究展望68-69
• 致谢69-70
• 参考文献70-74
• 作者在学期间取得的学术成果74

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前1条

1 陈书明;李振涛;万江华;胡定磊;郭阳;汪东;扈啸;孙书为;;“银河飞腾”高性能数字信号处理器研究进展[J];计算机研究与发展;2006年06期

，

本文编号：800444