Procesul de proiectare a circuitelor integrate (IC) este laborios, deci acum proiectarea IC este realizată folosind CAD.
Proiectarea automată a produselor electronice, pe baza gradului de omogenitate a sarcinilor și a metodelor de rezolvare a acestora în procesul de proiectare a produsului, este împărțită în următoarele etape:
- proiectarea sistemului, în care sunt formulate obiectivele de proiectare, se formează structura viitorului produs, se determină principalele sale caracteristici tehnice și economice;
- funcțional (design de circuit), în timpul căruia se selectează baza funcțională și logică, se elaborează diagrame electrice de bază ale produsului pentru echipamente electronice și componentele acestuia, parametrii săi fiind optimizați;
- proiectare tehnică (proiectare), care rezolvă problema sintezei designului produsului în ansamblu, determină aspectul și amplasarea elementelor, dezvoltă topologia conexiunilor electrice; [2]
Una dintre cele mai importante etape în dezvoltarea IC este etapa de plasare și urmărire.
Sarcina dezvoltatorului este plasarea elementelor (tranzistori, porți, noduri funcționale) pe zona minimă a cristalului și urmărirea conductorilor care leagă punctele de echilibru potențial, luând în considerare standardele de proiectare.
Sarcina plasării este dificil de formulat matematic. Pentru a optimiza plasarea, se utilizează un număr de criterii. Parametrii inițiali optimizați pot fi: lungimea totală a conductorilor de legătură, numărul de contacte sau densitatea conductorilor din canalul de conectare. În plus, procesul de alocare este simplificat prin eliminarea legăturilor equipotențiale sub formă de arbori (luați în considerare conexiunile dintre puncte)
Următoarele cerințe sunt impuse algoritmilor utilizați în CAD:
- fiabilitate algoritmică ridicată, adică obținerea garantată a rezultatului corect pentru orice valori numerice ale datelor inițiale, valori ale parametrilor în anumite intervale de variație și pentru orice tip de dependență funcțională pentru problemele din această clasă
- mici costuri computaționale pentru implementare
- compatibilitatea algoritmică, adică consistența și suficiența datelor de intrare și de ieșire ale diferiților algoritmi care lucrează împreună ca parte a aceluiași program
În general, procesul este realizat în două etape:
1) Sinteza automată a locației originale
- Metoda funcțiilor de alimentare. Bazându-se pe plasarea unor elemente și pe conexiunile lor, se calculează "forțele" (vectori) și se determină punctul în care aceste forțe sunt echilibrate.
- Metoda de ramificații și limite. După ce ați ales o funcție obiectivă, investigați arborele posibilelor soluții.
- Comandarea liniară. Este rezolvată problema aranjamentului optim al elementelor plasate liniar.
- Metode euristice și consistente. Modulele sunt aranjate secvențial, unul după altul, în conformitate cu metoda maximă de conectare - disjuncție minimă. În acest caz, funcțiile obiective pot fi diferite. Astfel de metode sunt utilizate cel mai des.
- Algoritmi de partiționare. Setul de module este împărțit în două grupuri în funcție de o anumită regulă (numărul minim de cabluri de legătură între părți, aceleași dimensiuni ale pieselor etc.).
2) Îmbunătățirea automată a plasamentului
Se fac încercări de a modifica locația în anumite locuri, iar toate măsurile de calitate descrise mai sus pot servi drept criterii. Pornind de la locația inițială, procesul este însoțit de o evaluare a trasabilității, astfel încât să se impună restricții reale asupra algoritmilor utilizați.
Pozițiile de echilibru prin metoda funcțiilor de forță sunt calculate succesiv pentru toate modulele, după care se determină noile lor poziții.
Metoda cea mai frecvent utilizată de permutare a perechilor, bazată pe diferite criterii de calitate. Anumite dificultăți apar atunci când dimensiunea modulelor nu este aceeași.
Există, de asemenea, un aranjament interactiv.
Pe lângă plasare, traseul este realizat în două etape.
1) Traseu global. În acest stadiu, conductorii sunt conectați, conectând diferite părți ale cristalului.
- Aranjarea canalelor de conectare
- Distribuirea conexiunilor prin canale
2) Comandarea interconexiunilor canalelor.
Această operație este de o importanță capitală, deoarece distribuția preliminară a dirijorilor prin canale nu rezolvă problema organizării conexiunilor intercanale. Aici puteți utiliza și graficul de reducere a canalelor.
Există, de asemenea, o urmă locală și interactivă. [1]
Criterii de evaluare a alocării efective a blocurilor și a rutelor de interconectări.
Problemele de plasare a elementelor și de rutare a interconectărilor sunt interdependente și este foarte dificil să le analizăm separat. În general, este de dorit realizarea unei densități ridicate de montare, în care conductorii de legătură ar ocupa aproximativ 80% din suprafața cristalului. Cu toate acestea, este extrem de dificil să se rezolve această problemă și, prin urmare, în proiectarea mașinii de topologie, sarcina este împărțită în două etape: plasarea blocurilor și urmărirea interconexiunilor. [1]
Restricții privind modelul de interconectare.
Odată ce locația blocurilor este determinată pe cip, este necesar să se urmărească conductorii interni, al căror scop este de a asigura conexiunile corespunzătoare între bornele blocurilor în conformitate cu circuitul electric specificat. În măsura în care există o izolație electrică suficientă între aceste conductori și deteriorarea caracteristicilor electrice nu depășește standardele admise, alegerea modelului de montare poate fi arbitrară.
Să luăm în considerare astfel de variante ale trasei, care nu depind de algoritmul de urmărire, de metoda de proiectare a topologiei și de constrângerile legate de modelul de interconectare.
1. Constrângeri geometrice.
2. Limitări legate de parametrii paraziți ai liniilor de semnal.
3. Limitări legate de curentul permis în șinele de putere.
4. Restricții la conductorii conductorilor de legătură.
5. Restricții legate de standardizarea metodelor de prelucrare. Soluția sarcinii de rutare automată presupune standardizarea unora dintre parametrii săi, în care, în special, lățimea tuturor liniilor de semnal și a distanțelor dintre ele este stabilită, aceasta implică totuși o reducere a densității de montare. În cazul unei structuri de interconexiune cu două straturi, în multe cazuri este recomandabil să se urmărească în așa fel încât lungimile conductorilor care merg în direcția longitudinală să aparțină unui strat al structurii, iar cele care merg în direcția transversală către cealaltă. Astfel, sarcina de urmărire este sarcina de a găsi un set de căi care nu se intersectează reciproc într-o structură de zăbrele. Această abordare face posibilă simplificarea algoritmului de urmărire. În același timp, cerințele de standardizare indică faptul că găurile și ieșirile (mai exact, centrele lor) ar trebui să se afle în locurile de zăbrele. [1]
Trimiteți-le prietenilor: