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题目:二代GPS/BD双系统导航接收机芯片综合与后端关键技术研究与实现

关键词:导航芯片,综合技术,后端设计,布局布线,遗传算法,布局算法

  摘要



集成电路技术的出现和进步,极大地推动了现代社会经济的发展和社会产业结构的变革。而ASIC作为集成电路技术中重要的组成部分,在电子、计算机、自动控制以及通信等领域已经得到了广泛的应用。尤其是当前ASIC技术与其他软硬件技术相结合,已经成为导航接收机的核心技术。

本文以二代GPS/BD导航接收机基带芯片后端设计为主线,重点研究了后端流程中环境建立、数据准备、布图规划、标准单元的布局、时钟树综合、布线、物理验证以及各阶段的时序优化和其他关键技术。在此基础之上,采用中芯国际0.13um节点工艺,使用Synopsys公司的版图设计工具Astro完成版图设计,使用Hercules完成了版图的物理验证,最终实现了从门级网表到物理版图GDSII文件的映射,完成了规模约为40万门的基带芯片后端设计并已交付流片。

本文除了对后端设计中布局布线关键技术的研究,还研究了后端设计中的综合关键技术,涉及时序约束、芯片物理约束、静态时序分析等。通过对这些综合关键技术的研究,采用中芯国际0.18um节点的工艺库,完成了SPI接口的综合,完成了SPI接口芯片从RTL级代码到门级网表(Gate Level Netlist)的映射,得到了SPI后端的可用数据。通过后端设计,得到GDSII版图文件,并成功流片。经实际板级测试,SPI接口芯片功能正常。

本文在研究后端设计中各个阶段的关键技术时,重点研究了标准单元的布局及其EDA软件实现。在对现有的算法进行了总结研究之后,提出了一种基于遗传算法的后端布局算法,通过软件编程语言调试成功,并以SPI接口芯片为例,实现了其后端布局设计。