他端起搪瓷缸子,喝了一口已经凉透的茶,苦得要命。
汪教授道:“说说CAD版的问题。”
曾祺点了点头,走到右边那张CAD版前面,拿起金属棒。
“手工版的问题不少,但CAD版的问题也不少。”
他在CAD版上点了几下。
“第一类问题,也是CAD版最核心的一个问题,关键路径布线绕远,延迟反而比手工版更大。”
他点着16位加法器的进位链。
“CAD版的自动布线,为了绕开障碍物,把进位链的走线绕了很远。从输入到输出,总长度达到了3毫米。”
金属棒移到手工版上对应的位置。
“手工版这边,设计师会手动推挤其他走线,给进位链让路,让它走直线。总长度只有1.8毫米。”
“对比仿真发现,CAD版进位链的延迟比手工版大了25%。时序收敛更困难。”
他顿了顿,补了一句:“而且这个问题不是个例。好几颗芯片的关键路径,CAD版都有绕远的情况。”
诸葛彪嘿嘿笑了一声:“CAD这是笨,它不知道哪条路要紧。它只知道‘从这里到那里有一条路可以走’,至于这条路弯了几个弯、绕了多远,它不在乎。”
汪涵教授手里的钢笔停了,抬起头看了诸葛彪一眼,没说话,低下头继续写。
曾祺继续说:“第二类问题,CAD版对特殊定制结构不智能。”
他点着CAD版上的存储阵列区域。
“存储阵列的位线,CAD也做了自动布线,导致位线长度不一致。位线长度不一样,读放大器就会失调。”
金属棒移到手工版。
“手工版这边,设计师手动匹配了位线长度,误差控制在1%以内。”
“对比发现,CAD版的存储单元读窗口变小,噪声容限下降。如果直接用这版流片,存储芯片的良率会很不好看。”
吴国华补充了一句:“这个问题在KL-SRAM的设计上我们也遇到过。当时手工匹配位线,花了两天时间。CAD版自动布线,十分钟就跑完了,但结果不能用。”
汪涵教授的钢笔在纸上顿了一下,留下一个墨点。
他用手背擦了擦,继续写。
“第三类问题,CAD版存在过多冗余过孔,增加了寄生电容。”
曾祺点着CAD版上密密麻麻的过孔。
“CAD版为了可靠性,在每个接触孔旁边自动加了冗余过孔。这本来是一件好事,但问题是,它不加区分,所有孔都加。”
他翻开报告,念了一组数据。
“冗余过孔导致节点的寄生电容增加了15%。某些关键路径的延迟比手工版大了,功耗也更高。”
他抬起头:“手工版只在关键节点加冗余过孔,其余地方用单孔。这个‘度’的把握,CAD还做不到。”
“第四类问题,CAD版缺乏对模拟和混合信号电路的直觉优化。”
他点着时钟驱动器的输出级。
“CAD版把时钟驱动器的输出级布局得太散,各个缓冲器分散在版图各处。时钟边沿因为走线长度的差异,变得不一致。”
“手工版这边,时钟缓冲器集中放置,输出级紧贴负载。CAD版的时钟上升时间比手工版长了0.3纳秒。”
他转过身:“0.3纳秒,对于4兆赫的时钟来说,已经是超过一个时钟周期的十分之一了。”
“第五类问题,CAD版违反了一些常规经验。”
“CAD版把敏感的复位线,布在了一条大电流开关信号线的旁边。两条线平行走了很长一段。”
他点着复位线的区域:“手工版的设计师,凭借经验,会主动避开这种布局。但CAD不知道。”
他翻开报告,念了一句:“复位线上的毛刺,幅度达到了逻辑阈值的70%,可能引起误复位。”
“第六类问题,过度遵守规则,导致面积浪费。”
他用金属棒在CAD版上画了一个大圈。
“CAD版把所有线间距统一设为2倍最小间距,不分信号类型、不分重要性。结果是,芯片面积比手工版大了12%。”
他看着台下:“手工版会根据信号类型分级设间距。关键信号线宽、间距大,非关键的信号线挤一挤。CAD没有这个判断能力。”
他放下金属棒,退后一步。
“CAD版的问题,就这些。”
设计室里彻底安静了。
汪涵教授放下钢笔,看着黑板上那两列问题,表情看不出什么,但手指在笔记本的封皮上轻轻摩挲着。
钱兰翻开报告,总结了一句:“手工版的问题,集中在三点:时钟不平衡、信号完整性差、电源网格弱。CAD版的问题,也集中在三点:关键路径绕远、特殊结构不智能、面积浪费。”
她合上报告,看着吕辰。
诸葛彪把烟叼在嘴角,眯着眼睛看那两张版图,慢悠悠地说了一句:“手工版有时序和可靠性的硬伤,CAD版有面积和关键路径绕远的毛病。两条腿走路,是对的。”
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