四合院：我是雨水表哥
第563章 双轨会诊

“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。

“GYCU03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。”

他放大了一张局部图，那是一张扫描后的版图照片，拐角处线条急剧收窄，几乎要断掉。

“CAD版的自动布线只允许135度或90度拐角，并且在拐角处自动加粗。手工版的DRC人工检查虽然通过了，但还是有遗漏。”

6305厂的一名设计员道：“这种情况，刻蚀之后，拐角处会形成缩颈。流片回来，基本可以肯定是根断线。”

台下有人倒吸了一口凉气。

汪涵教授的钢笔停了一下，然后又继续写。

“第五类问题，缺少虚拟填充。”

曾祺点着手工版的大块空白区域。

“手工版在这些空白区域没有加dummy metal。化学机械抛光之后，这些地方会凹陷。”

他在空中画了一个剖面图。

“凹陷的后果是，在后续光刻时，这些区域的焦深会偏差，影响图形精度。小范围还好，但大面积的空白区域，会直接影响整颗芯片的良率。”

“第六类问题，接触孔尺寸不一致。”

他的金属棒点着接触孔的区域。

“手工版不同模块的接触孔直径存在0.1到0.2微米的偏差，而且位置也有偏移。CAD版全部调用标准单元库，尺寸、间距完全一致。”

他翻开报告最后一页：“对比发现，手工版的部分接触孔，刻蚀后没有完全打开。接触电阻比正常值大了两个数量级。”

他把报告合上，放下金属棒，转过身。

“手工版的问题，就这些。”

设计室里安静了几秒。

吕辰坐在靠墙的位置，手指在桌面上轻轻叩着。

GYCU01是他亲手画的，时钟线绕了半个芯片，电源线只画了20微米宽，这些毛病都是他犯的。

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KLSRAM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。”