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整合‘硬’IP模組的幾項建議

上網時間: 2007年03月05日     打印版  Bookmark and Share  字型大小:  

關鍵字:SoC  IP模組  硬IP  GDSII  IP整合 

GDSII資料庫形式提交的‘硬’IP模組整合,能讓系統設計工程師把一些過去不得不在公司內部開發的模組外包,從而專注在他們的核心競爭力上。因此,購買和整合硬IP模組正成為SoC設計工程師的一種工作方式。從A/D轉換器到ZigBee收發器,幾乎每一種功能都有現成的IP模組。

選擇合格的IP供應商對於成功實現IP整合是首要關鍵。為了實現該目標,虛擬插座介面聯盟(VSIA)和無晶圓廠半導體協會(FSA)正與企業攜手開發針對硬IP模組及其供應商的標準和客觀品質衡量標準。

過去幾年在提交這種IP期間,Impinj公司經歷了各種IP的整合,其中,不乏一帆風順的成功案例和損失慘重的敗績。因此,本文針對IP整合期間提出了一些建議,若能遵循這些建議,將能避免大部分的問題。

建議的方法

•要閱讀所有的文件檔。據Impinj估計,在整合過程中出現的問題中,約有75%的問題來自用戶沒有完全閱讀所有的文件檔,這些文件檔不僅包括資料表,還包含所有發佈的注釋。大多數IP供應商在提交清晰和簡潔的文件檔方面表現出色,透過閱讀這些文件檔,設計工程師和專案經理將獲益匪淺。

•要完全驗證製程細節。與軟IP不同,硬IP模組通常是針對特定的製程節點—包括代工廠、幾何尺寸、特性和I/O選項所開發並進行品質認證的。在先進的製程節點,這些細節變得更為重要。

•要瞭解你要整合的IP模組成熟度。確保專案的風險容許量與整個IP模組的風險是一致的。VSIA正在開發一種硬IP品質衡量標準,以便對IP模組品質的優缺點提供一種客觀的評估方法。

•要利用由IP供應商提供的模擬工具。大多數IP供應商在提交最終硬IP模組時,甚至在之前就一併提供了Verilog模型和測試平台。在初始設計階段,利用這些工具就能夠對功能和時序要求進行100%的確認,並增加最終投片成功的可能性。

•要規劃好測試方式。所有的IP模組都必須經過測試,因此,掌握每一個模組的特定測試要求至關重要。採取這種方式進行設計,就可以把資料提交給IP模組並觀察從其返回的訊號。有時侯,這些模組可以被整合到標準的掃描鏈中;而其他的情形可能需要專用的測試模式。


對大多數硬IP整合流程而言,關注焦點在於前端規劃,在實際的IP整合過程中,大部分問題都出現在這個階段。透過遵循本文提出的一些簡單指引,將能避免大部分問題。

不建議的方法

•認為IP模組並沒有佈局限制。許多硬IP模組都存在著不允許走高速或高雜訊訊號的‘禁止佈線區’。IP模組也可能需要針對晶圓平坦度的特殊定位,而若在佈局中出現IP模組旋轉,其性能就會下降。如果提前掌握IP模組的佈局限制條件,規劃就容易得多。

•認為針對IP模組的實體整合方法與SoC的其他部分相同。首先,最重要的是要對GDSII層映射進行匹配。例如,對於高性能類比模組,IP供應商通常採用定製DRC或LVS平台來驗證其設計。這些平台通常與標準代工廠的平台相容,但是將產生一系列已知的錯誤和違規。IP供應商應該在整個設計工具包文件檔中包含各種預期的違規。

•忽視IP模組周圍的金屬覆蓋。必須確保兩個條件。1. IP模組本身滿足所有需要的金屬覆蓋規則;2. 在IP模組周圍,整個SoC已經包含了足夠的填充金屬,以保證整個設計將滿足所有區域中的覆蓋規則。

•認為已經包含了ESD和閂鎖焊盤。採用Impinj公司的IP模組,我們希望整合商提供經過驗證的ESD和對所有焊盤的閂鎖保護功能,高壓輸入除外。

•忽視電壓要求。IP模組將詳細說明模組輸入端的電壓要求。在SoC電源接腳和內部IP互連之間的電壓降可能造成IP上的電壓落在規範要求之外,即使主供電電壓在規範之內。此外,要核查電源上電順序的要求。理想情況下,要從開始就瞭解IP模組對電源上電順序的要求,以確保其滿足整個應用的要求。

作者:Craig Zajac

產品經理

craig.zajac@impinj.com

Troy Gilliland

資深工程經理

troy.gilliland@impinj.com

Impinj公司




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