第563章 双轨会诊(1/2)
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进入八月下旬,秋老虎威力正盛。
办公室里,风扇嗡嗡地转着,把热风从这头推到那头,聊胜于无。
吕辰翻着一份《昆仑1机接口通则》,搪瓷缸子里的茶换成了绿豆汤,这可是李怀德给大家的福利。
门被推开了,曾祺走了进来,手里拿着一卷图纸。
“吕辰,你看一下。”
“怎么了?”
曾祺把图纸展示了一下,露出里面密密麻麻的版图线条。
“双轨对比的结果出来了,问题不小。”
吕辰心里咯噔了一下。
双轨对比,是工业计算机26颗芯片版图设计的最后一道关口。
他们用两种方式独立完成了26颗芯片的版图设计,全手工绘制一套,星河CAD自动生成一套。
两套版图放在一起审视,互相暴露对方的缺陷。
这个想法是吕辰在两个月前提出的,当时大家都觉得是好事,两块版图一比对,取长补短,最后融合出一版最优的送流片。
但“问题不小”三个字从曾祺嘴里说出来,吕辰知道,事情没那么简单。
吕辰接过报告,翻开第一页。
是一张汇总表,左边列着“手工版问题”,右边列着“CAD版问题”,中间是“对比结论”。
每一行都用红笔标注了严重程度,有的一级,有的二级,有的三级。
他扫了一眼,眉头就皱了起来。
手工版的问题列了六类,每一类
CAD版的问题也列了六类,数量不比手工版少。
他把报告合上,抬起头看着曾祺。
“明早开会吧,我把诸葛师兄和钱师姐请回来一起会诊。”
他想了想:“此外,我会把汪教授也请来,星河CAD的微程序是他写的,这些问题得让他看看。”
曾祺点了点头,转身出去了。
第二天一早,吕辰到办公室放下帆布包,就往第八组的设计室走。
来到设计室,里面已经坐满了人,气氛凝重。
曾祺坐在靠窗的位置,面前摊着厚厚一沓对比报告,手里握着一支红笔,在纸上写写画画。
诸葛彪叼着一根烟,靠在绘图桌旁边,眯着眼睛看墙上挂着的两张版图,左边是手工版,右边是CAD版,两张都是A0幅面,硫酸纸,线条密得像蛛网。
吴国华站在两张版图中间,手里拿着一根细长的金属棒,正点着图上某处,跟旁边的大张海说着什么。
吕辰走到自己的工位坐下,看着陆续进来的人。
除了第八组的骨干,其他组的负责人也来了,自动化控制中心的李师兄也来了,谢凯也带着两名惊雷设计室的人来旁听,连6305厂的设计中心都打发了几名设计师过来。
把设计室坐得满满当当。
钱兰推开人群走进来时,身后跟着头发花白的汪涵教授。
他是星河计划理论组副组长、微程序设计院理事会成员,星河CAD微程序的主要开发者。
“汪教授,您来了。”吕辰迎上去。
汪涵教授摆了摆手,带着一股子学术圈里才有的较真劲:“你让人叫我,我就来了。听说你们搞了个双轨对比,手工画了一套,CAD画了一套,拿来比比?我倒要看看,我的微程序到底输在哪儿。”
吕辰笑了笑:“不是输赢的事,是取长补短。您坐。”
钱兰带汪涵教授在前排坐下。
汪涵教授从兜里掏出一个黑皮本子,翻开空白页,把钢笔帽拧开,搁在本子旁边,表情认真。
“开始吧。”吕辰走到黑板前,把位置让给曾祺。
曾祺走到两张版图前面,拿起金属棒,点着左边那张手工版。
“各位,我先说手工版的问题。”
这些天他带着第八组的人一张图一张图地比对,每一处差异都记录在案,每一类问题都归纳总结,现在说出来,像是在念一份已经背熟的稿子。
“第一类问题,也是最严重的问题之一,时钟树严重不平衡。”
他用金属棒在手工版的GY-CU-01主控核心版图上画了一个圈。
“手工版的时钟线,由设计师凭经验手画。从时钟源到各触发器的走线长度差异很大。”
他点着图上的一处:“比如这条线,从时钟源出发,绕了半个芯片才到达目标触发器。”
金属棒移到另一处:“这条线就在旁边,距离很近。两条线的走线长度相差了2.3毫米。”
他把金属棒放下,转身看着台下。
“用星河CAD仿真后发现,手工版的时钟偏斜达到了800皮秒。设计指标是200皮秒以内,超标4倍。”
他顿了顿,补了一句:“而且不只是GY-CU-01,其他芯片也存在同样的问题。GY-CU-02的时钟偏斜620皮秒,GY-CU-R的时钟偏斜710皮秒,几乎所有手工版的大芯片,时钟偏斜都超标。”
台下嗡嗡声起来了。
诸葛彪把烟从嘴里拿下来,弹了弹烟灰,斜眼看着吕辰,嘴角带着一种“我可逮着机会了”的笑意。
“吕辰,GY-CU-01是你亲自画的吧?”
吕辰点了点头,没说话。
诸葛彪嘿嘿笑了起来:“你这手工画的时钟线,一根绕了半个芯片,一根就在旁边,这偏斜不超标才怪。你看看CAD那边,”
他用下巴朝右边那张CAD版努了努:“你看人家这H树,整整齐齐,从时钟源出发,走线长度基本相等,分叉点都在中间,到了末端,各分支延迟差不到100皮秒。”
吕辰端起搪瓷缸子喝了一口水,表情没什么变化,但嘴角微微抽了一下。
“继续。”他说。
曾祺点了点头,金属棒移到手工版的另一处。
“第二类问题,信号线间距不一致,串扰严重。”
他点着数据总线的一组相邻线。
“手工版的数据总线,相邻线间距不统一。这里,间距是线宽的1.5倍;这里,间距只有1.2倍;这里,间距又变成了1.8倍。”
他转过身:“原因可能是手抖,也可能是疏忽。而且手工版没有在敏感线之间加屏蔽地线。”
他翻过一页报告,念了一组数字。
“提取寄生参数后,手工版相邻线的耦合电容比CAD版大了40%。串扰毛刺幅度达到了逻辑阈值的60%。”
他加重语气:“最严重的地方,两根线画得太近,仿真的时候看不出来,但提取RC参数后,毛刺幅度达到了2.5伏。这个电压,已经足以让后面的触发器误翻转。”
台下安静了一瞬。
谢凯带来的一名设计师举手问:“2.5伏的毛刺,那基本上就是逻辑错误了?”
“对。”曾祺点了点头,“如果不改,流片回来,这块芯片在特定条件下会随机出错,而且极难复现。”
汪涵教授在黑皮本子上记了几笔,钢笔沙沙地响。
“第三类问题,电源网格过细,IR Drop超标。”
曾祺的金属棒移到电源线的区域。
“手工版按最小线宽画电源线,靠增加走线密度来降低电阻。但主干道的宽度不够。”
他在图上点了点几个关键位置。
“CAD版的自动电源网络综合,会根据电流密度自动加宽主干道,并且添加了电源条。对比仿真发现,手工版局部的IR Drop达到了15%,CAD版不到5%。”
他翻开报告,念了一个具体的案例。
“GY-CU-03的VDD线,有一段只画了20微米宽。仿真显示,峰值电流1.2安培时,这段线上的压降达到了0.6伏。到芯片远端,供电电压只剩4.4伏。”
他放下报告,看着台下。
“4.4伏,已经低于芯片的正常工作电压下限。某些门电路的延迟会增加30%以上,时序根本收不住。”
有人插了一句:“这不光是时序的问题,逻辑功能都可能出错。电压低于阈值,与门变与非,与非变或非,整个逻辑都乱了。”
曾祺点了点头,继续说。
“第四类问题,金属拐角存在锐角与缺口。”
他用金属棒点着手工版上一个拐角处。
“手工版在走线拐弯的地方,有人画出了小于90度的锐角。而且拐角内侧的线宽明显变细。”
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