CTS介绍——NDR

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这是集成电路物理设计的第八个系列【CTS】的第三篇文章，本篇文章主要介绍CTS相关内容：

01

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Clock Net Types

• Clock Net一般分为三种：Leaf Net，Trunk Net和Top Nets。
  

• Leaf Nets: 连接clock tree sink点的clock net，(any net that is connected to one or more clock tree sinks is a leaf net). 

• Trunk Nets: 不是leaf net就默认是trunk net，(any net that is not a leaf net is by default a trunk net)。

• Top Nets: 如果定义了routing_top_min_fanout参数，大于该设置数值的trunk net被识别为top net。

02

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NDR

• Clock Routing Rules: 设置时钟线上net的绕线规则（线宽，线间距，金属层，是否shielding）。

  Double width reduce resistance
  Double spacing reduce the capacitance
  Middle to higher layers reduce resistance
  Shielding avoid aggressors impact
  
  

• NDR=Non-Default Rule

  NDR可以增加clock route的抗cross talk或者EM效应。
  NDR会占用较多的绕线资源，可能会存在congestion问题。
  Metal trace要位于trace上，宽度尽量是pitch width的整数倍，否则，timing estimate会和posRoute的timing差别增加。
  
  

03

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NDR Recommendation

• 对clock net尽量使用Metal 3及以上的meral layer。

• 避免使用Metal 1设置NDR，可能会存在access metal1 pin的问题。

• 避免将NDR应用于clock sink上(>set_clock_tree_options -use_default_routing_for_sinks 0)

• Double With, Double Spacing, Shielding

• 将NDR的spacing设置为pitch的整数倍

• 使用double via增加良率减小电阻
  

04

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NDR Setting

• define in LEF file

• Innovus cmd:

add_ndr -name NDR_2W2S -width {M1 0.02 M2 0.02} -spacing {M1 0.014 M2 0.015}create_route_type -name TrunkNDR -top_preferred_layer M8 -bottom_preferred_layer M1 -non_default_rule NDR_2W2Sset_ccopt_property route_type -net_type trunk TrunkNDR

• FC/ICC2 cmd:

create_routing_rule NDR_2W2S -driver_taper_distance 0 -widths {M1 0.02 M2 0.02} -spacing {M1 0.014 M2 0.015} -spacing_length_threshold {M8 5} -snap_to_trackset_clock_routing_rule -rule NDR_2W2S -min_routing_layer M1 -max_routing_layer M8 -net_type root

05

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Clock Net Shielding

• Shielding可以减小其他信号对clock net的影响（Signal Integrity）

• Shielding会占用一定的多余绕线资源（cause congestion）

• Innovus cmd:

add_ndr -name NDR_2W2S -width {M1 0.02 M2 0.02} -spacing {M1 0.014 M2 0.015}create_route_type -name TrunkNDR -top_preferred_layer M8 -bottom_preferred_layer M1 -non_default_rule NDR_2W2S -shield_net VSS -shield_side both_sideset_ccopt_property route_type -net_type trunk TrunkNDRreportShield -verbose

• FC/ICC2 cmd:
  

create_shields -with_ground VSS -preferred_direction_only true -nets $netsset_app_options -name route.common.pg_shield_distance_threshold -value 1report_shileds -output ./shields.txt

06

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参考文献

Fusion Compiler/ IC Compiler II User GuideInnovus User Guide