story · 1月3日

为什么后端物理实现中 memory 之间需要 Boundary cells

在后端物理实现中,boundary cell 被放置在 memory 之间,以解决与芯片设计、信号完整性和制造相关的几个问题。

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主要原因是:

1.隔离

boundary cell 边界单元有助于在内存区域和电路的其他部分之间建立隔离。这种隔离对于防止不同功能块之间的干扰至关重要。例如,存储单元对噪声敏感,应屏蔽来自数字或模拟电路的噪声。

2.驱动大电容负载

存储单元,特别是在 SRAM 或 DRAM 阵列中,具有高电容负载。boundary cell 通常用于更有效地驱动这些负载。这些 cell 可以处理与内存元件相关的大电容,并提供强大的信号驱动能力,提高内存的整体性能。

3.信号完整性和电压电平转换

boundary cell 可以帮助提高设计不同部分之间的信号完整性。他们可能负责确保正确的电压电平转换,防止不同区域之间的信号退化或电压不正确等问题。

4.floorplan

boundary cell 也可以成为 floorplan 策略的一部分。它们可以插入内存块的边缘,以方便 routing 和管理可用空间。这些单元可以通过为金属层提供额外的空间并减少 memory 边界的拥塞,使连接芯片的不同部分更容易。

5.电源分布和解耦

memory 区域通常需要电力需求,需要稳定的供电。boundary cell 有时用于电源解耦合,以确保电源中的噪声或波动不会影响内存性能。这些 cell 可以帮助更均匀地分配电源,并为存储单元的运行提供稳定的环境。

6.DFT

boundary cell 可以作为提高 memory 结构可测试性的重要因素。它们通常用于包含额外的逻辑,以便于在制造过程中更轻松地测试内存。这可以包括作为内置自检(BIST)或测试访问机制一部分的 cell,这对在最终生产前验证内存的性能和功能至关重要。

7.冗余

boundary cell 可以在内存冗余的情况下使用,以提高良率。例如,如果在测试过程中发现某些内存单元有缺陷,boundary cell 可以帮助连接备用内存单元,以替换有缺陷的内存单元。这种冗余有助于提高芯片的整体良率,并确保内存在最终设备中可靠地运行。

8.热管理

高性能内存区域可能会产生热量,这需要有效管理。boundary cell 可以通过散热或提供热量从 memory 区域流出的路径来帮助热管理,防止过热并确保性能稳定。

总之,后端物理设计中的 boundary cell 在确保内存高效、可靠地运行,并最大限度地减少芯片其他部分的干扰方面发挥着至关重要的作用。它们有助于供电、信号完整性、隔离、可测试性和整体性能,使其成为后端物理设计过程中的重要组成部分。

END

来源:数字芯片实验室

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