阅读说明：本技术 一种基于库单元的时钟树健壮度检测方法及装置 (Clock tree robustness detection method and device based on library unit ) 是由 王锐 刘一杰 莫军 李建军 王亚波 于 2020-07-03 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种基于库单元的时钟树健壮度检测方法及装置,包括：扫描待检测时钟树的工艺库单元,选取满足第一预设条件的特定时钟树单元；扫描特定时钟树单元,检测所有特定时钟树单元是否满足第二预设条件的特定阈值电压单元；在检测到所有特定时钟树单元中存在不满足第二预设条件的特定阈值电压单元时,判断待检测时钟树的健壮度较低；在检测到所有特定时钟树单元均满足第二预设条件的特定阈值电压单元时,判断待检测时钟树的健壮度较高。本发明实施例准确得到时钟树健壮度的检测结果。(The invention discloses a clock tree robustness detection method and a device based on library units, wherein the method comprises the following steps: scanning a process library unit of a clock tree to be detected, and selecting a specific clock tree unit meeting a first preset condition; scanning the specific clock tree units, and detecting whether all the specific clock tree units meet the specific threshold voltage unit of a second preset condition; when detecting that a specific threshold voltage unit which does not meet a second preset condition exists in all specific clock tree units, judging that the robustness of the clock tree to be detected is low; and when all the specific clock tree units are detected to meet the specific threshold voltage unit of the second preset condition, judging that the robustness of the clock tree to be detected is higher. The embodiment of the invention can accurately obtain the detection result of the clock tree robustness.)

一种基于库单元的时钟树健壮度检测方法及装置

技术领域

本发明涉及芯片设计技术领域，尤其是涉及一种基于库单元的时钟树健壮度检测方法及装置。

背景技术

目前集成电路事业蓬勃发展，随着芯片集成度越来越高，芯片面积越来越大，芯片时序收敛也变得越来越有难度。而时序收敛的重中之重时钟树的建立也成为业界重点研究和发展的对象。主要的电子设计自动化工具供应商都针对时钟树发展了很多算法来提升和改进时钟树的质量。但是在不同的工艺和芯片应用方向上，时钟树的建立要求和实现方式还是多种多样的，并且与使用工具的工程师的想法和经验有很大相关性。因此针对时钟树质量的检测显得极为重要。本发明的发明人在研究中发现，现有技术在时钟树建立过程中的相关实现作为依据，来保证时钟树的健壮度，但是由于现有技术在时钟树建立后没有任何的检测机制，导致无法保证检测时钟树的健壮度，造成芯片的时序收敛效率较差。

发明内容

本发明提供一种基于库单元的时钟树健壮度检测方法及装置，以解决现有技术无法保证检测时钟树的健壮度，造成芯片的时序收敛效率较差的技术问题。

本发明的第一实施例提供了一种基于库单元的时钟树健壮度检测方法，包括：

扫描待检测时钟树的工艺库单元，选取满足第一预设条件的特定时钟树单元；

扫描所述特定时钟树单元，检测所有所述特定时钟树单元是否满足第二预设条件的特定阈值电压单元；

在检测到所有所述特定时钟树单元中存在不满足所述第二预设条件的特定阈值电压单元时，判断所述待检测时钟树的健壮度较低；

在检测到所有所述特定时钟树单元均满足所述第二预设条件的特定阈值电压单元时，判断所述待检测时钟树的健壮度较高。

进一步地，在判断所述待检测时钟树的健壮度较低后，将所述不满足所述第二预设条件的特定阈值电压单元更换为同时满足所述第一预设条件和所述第二预设条件的时钟树单元。

进一步地，所述第一预设条件为时钟树单元名称中特定位置为特定样式；所述第二预设条件为时钟树单元名称中特定位置为特定样式。

进一步地，所述第一预设条件为时钟树单元名称中前缀名为CLK*；所述第二预设条件为时钟树单元名称中后缀名为CLK*。

本发明的另一实施例提供了一种基于库单元的时钟树健壮度检测装置，包括：

选取模块，用于扫描待检测时钟树的工艺库单元，选取满足第一预设条件的特定时钟树单元；

检测模块，用于扫描所述特定时钟树单元，检测所有所述特定时钟树单元是否满足第二预设条件的特定阈值电压单元；

第一判断模块，用于在检测到所有所述特定时钟树单元中存在不满足所述第二预设条件的特定阈值电压单元时，判断所述待检测时钟树的健壮度较低；

第二判断模块，用于在检测到所有所述特定时钟树单元均满足所述第二预设条件的特定阈值电压单元时，判断所述待检测时钟树的健壮度较高。

进一步地，所述检测装置还包括：更换模块，用于在判断所述待检测时钟树的健壮度较低后，将所述特定阈值电压单元更换为同时满足所述第一预设条件和所述第二预设条件的时钟树单元。

进一步地，所述第一预设条件为时钟树单元名称中特定位置为特定样式；所述第二预设条件为时钟树单元名称中特定位置为特定样式。

进一步地，所述第一预设条件为时钟树单元名称中前缀名为CLK*；所述第二预设条件为时钟树单元名称中后缀名为CLK*。

本发明实施例通过对满足第一预设条件的特定时钟树单元进行扫描，并根据时钟树的特性检测所有的时钟树单元中是否存在不满足第二预设条件的特定阈值电压单元，在存在不满足第二预设条件的特定阈值电压单元时，判断待检测时钟树的健壮度较低，能够准确检测时钟树的健壮度，有利于提高芯片时序收敛的效率。

附图说明

图1是本发明实施例提供的一种基于库单元的时钟树健壮度检测方法的流程示意图；

图2是本发明实施例提供的一种基于库单元的时钟树健壮度检测装置的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

请参阅图1，本发明的第一实施例，图1示出了一种基于库单元的时钟树健壮度检测方法，包括：

S1、扫描待检测时钟树的工艺库单元，扫描待检测时钟树的工艺库单元，选取满足第一预设条件的特定时钟树单元；

需要说明的是，时钟树的健壮度应理解为：时钟在时钟树上传播时保持时钟周期和波形的还原度。在理想情况下时钟波形是一个方波，且波形中高电平与低电平的占空比为50％：50％。为了提高时钟在上升沿和下降沿传播的均衡性，根据时钟树的特性，设定满足第一预设条件的特定时钟树单元。本发明实施例通过扫描待检测时钟树的工艺库单元文档以及模型文件，可以准确选择出满足第一预设条件的特定时钟树单元，以实现时钟树阈值电压单元的更换，有利于提高时钟树的健壮度。

S2、扫描特定时钟树单元，检测所有特定时钟树单元是否满足第二预设条件的特定阈值电压单元；

S3、在检测到所有特定时钟树单元中存在不满足第二预设条件的特定阈值电压单元时，判断待检测时钟树的健壮度较低；

S4、在检测到所有特定时钟树单元均满足第二预设条件的特定阈值电压单元时，判断待检测时钟树的健壮度较高。

本发明实施例通过对满足第一预设条件的特定时钟树单元进行扫描，并根据时钟树的特性检测所有的时钟树单元中是否存在不满足第二预设条件的特定阈值电压单元，在存在不满足第二预设条件的特定阈值电压单元时，判断待检测时钟树的健壮度较低，能够准确检测时钟树的健壮度，有利于提高芯片时序收敛的效率。

作为本发明实施例的一种具体实施方式，在判断待检测时钟树的健壮度较低后，将不满足第二预设条件的特定阈值电压单元更换为同时满足第一预设条件和第二预设条件的时钟树单元。

在本发明实施例中，通过扫描所有的特定时钟单元，选择出不满足第二预设条件的特定阈值电压单元，并将其更换成同时满足第一预设条件和第二预设条件的时钟树单元，使得时钟树中使用统一的阈值电压单元，时钟在时钟树上传播时上升沿和下降沿的传播速度保持基本一致，从而提高时钟树的健壮度。

作为本发明实施例的一种具体实施方式，第一预设条件为时钟树单元名称中特定位置为特定样式；第二预设条件为时钟树单元名称中特定位置为特定样式。

作为本发明实施例的一种具体实施方式，满足第一预设条件和第二预设条件的特定阈值电压单元为低压阈值电压单元。本发明实施例将阈值电压单元统一更换为低压阈值电压单元，时钟在时钟树的低压阈值电压单元传播时OCV变化较小，有利于降低时钟树整体的延时差，从而有利于减少时序收敛过程中的面积和功耗支出，提高时钟树的健壮度。

作为本发明实施例的一种具体实施方式，第一预设条件为时钟树单元名称中前缀名为CLK*；第二预设条件为时钟树单元名称中后缀名为CLK*。

需要说明的是，第一预设条件包括：前缀名为CLK*、前缀名为*CK*、前缀名*_S_*的一种或多种；第二预设条件包括：后缀名为CLK*、后缀名为*RVT*和后缀名为STN*中的一种或多种。作为可选的，本发明实施例中的第一预设条件为时钟树单元名称中前缀名为CLK*；第二预设条件为时钟树单元名称中后缀名为CLK*，满足本发明实施例第一预设条件和第二预设条件的特定阈值电压单元为低压阈值电压单元。

作为本发明实施例的一种具体实施方式，在抓取后缀名不为*_LVT的阈值电压单元后BUFX8_RVT，利用程序脚本将这些阈值电压单元进行更换：

Error：CTS cell clkgen/U1 using BUF8X_RVT,not CLK*&*_LVT cell；

size_cell clkgen/U1 CLKBUFX8_LVT；

Error：CTS cell clkdiv/U2 using MUX2X2_HVT,not CLK*&*_LVT cell；

size_cell clkdiv/U2 CLKMUX2X2_LVT。

实施本发明实施例，具有以下有益效果：

本发明实施例通过对满足第一预设条件的特定时钟树单元进行扫描，并根据时钟树的特性检测所有的时钟树单元中是否存在不满足第二预设条件的特定阈值电压单元，在存在不满足第二预设条件的特定阈值电压单元时，判断待检测时钟树的健壮度较低，能够准确检测时钟树的健壮度，有利于提高芯片时序收敛的效率。

进一步地，本发明实施例将时钟树上使用的阈值单元根据预设的更换规则更换成低压阈值电压单元，使时钟树上使用的阈值电压单元统一为同一种阈值电压电源，时钟树的特性在相同类型的阈值电压单元间传播时，时钟的特性可以被单元很好的描述，库单元上升沿和下降沿传播的速度达到基本一致，高低电平的占比趋向于50％：50％，有利于保持上升沿和下降沿传播的均衡性，从而保证时钟波形的健壮程度；且低压阈值电压单元在OCV变化较小，有利于降低时钟树整体的延时差，从而有利于减少时序收敛过程中的面积和功耗支出。

请参阅图2，本发明的第二实施例，图2示出了一种基于库单元的时钟树健壮度检测装置，包括：

选取模块10，用于扫描待检测时钟树的工艺库单元，扫描待检测时钟树的工艺库单元，选取满足第一预设条件的特定时钟树单元；

需要说明的是，时钟树的健壮度应理解为：时钟在时钟树上传播时保持时钟周期和波形的还原度。在理想情况下时钟波形是一个方波，且波形中高电平与低电平的占空比为50％：50％。为了提高时钟在上升沿和下降沿传播的均衡性，根据时钟树的特性，设定满足第一预设条件的特定时钟树单元。本发明实施例通过扫描待检测时钟树的工艺库单元文档以及模型文件，可以准确选择出满足第一预设条件的特定时钟树单元，以实现时钟树阈值电压单元的更换，有利于提高时钟树的健壮度。

检测模块20，用于检测所有特定时钟树单元是否满足第二预设条件的特定阈值电压单元；

第一判断模块30，用于在检测到所有特定时钟树单元中存在不满足第二预设条件的特定阈值电压单元时，判断待检测时钟树的健壮度较低；

第二判断模块40，用于在检测到所有特定时钟树单元均满足第二预设条件的特定阈值电压单元时，判断待检测时钟树的健壮度较高。

本发明实施例通过检测模块20对满足第一预设条件的特定时钟树单元进行扫描，并根据时钟树的特性检测所有的时钟树单元中是否存在不满足第二预设条件的特定阈值电压单元，在存在不满足第二预设条件的特定阈值电压单元时，第一判断模块30判断待检测时钟树的健壮度较低，能够准确检测时钟树的健壮度，有利于提高芯片时序收敛的效率。

作为本发明实施例的一种具体实施方式，更换模块，用于在判断待检测时钟树的健壮度较低后，将特定阈值电压单元更换为同时满足第一预设条件和第二预设条件的时钟树单元。

在本发明实施例中，检测通过扫描所有的特定时钟单元，选择出不满足第二预设条件的特定阈值电压单元，更换模块并将其更换成同时满足第一预设条件和第二预设条件的时钟树单元，使得时钟树中使用统一的阈值电压单元，时钟在时钟树上传播时上升沿和下降沿的传播速度保持基本一致，从而提高时钟树的健壮度。

作为本发明实施例的一种具体实施方式，第一预设条件为时钟树单元名称中特定位置为特定样式；第二预设条件为时钟树单元名称中特定位置为特定样式。

作为本发明实施例的一种具体实施方式，满足第一预设条件和第二预设条件的特定阈值电压单元为低压阈值电压单元。本发明实施例将阈值电压单元统一更换为低压阈值电压单元，时钟在时钟树的低压阈值电压单元传播时OCV变化较小，有利于降低时钟树整体的延时差，从而有利于减少时序收敛过程中的面积和功耗支出，提高时钟树的健壮度。

作为本发明实施例的一种具体实施方式，第一预设条件为时钟树单元名称中前缀名为CLK*；第二预设条件为时钟树单元名称中后缀名为CLK*。

需要说明的是，第一预设条件包括：前缀名为CLK*、前缀名为*CK*、前缀名*_S_*的一种或多种；第二预设条件包括：后缀名为CLK*、后缀名为*RVT*和后缀名为STN*中的一种或多种。作为可选的，本发明实施例中的第一预设条件为时钟树单元名称中前缀名为CLK*；第二预设条件为时钟树单元名称中后缀名为CLK*，满足本发明实施例第一预设条件和第二预设条件的特定阈值电压单元为低压阈值电压单元。

作为本发明实施例的一种具体实施方式，在抓取后缀名不为*_LVT的阈值电压单元后BUFX8_RVT，利用程序脚本将这些阈值电压单元进行更换：

Error：CTS cell clkgen/U1 using BUF8X_RVT,not CLK*&*_LVT cell；

size_cell clkgen/U1 CLKBUFX8_LVT；

Error：CTS cell clkdiv/U2 using MUX2X2_HVT,not CLK*&*_LVT cell；

size_cell clkdiv/U2 CLKMUX2X2_LVT。

实施本发明实施例，具有以下有益效果：

本发明实施例通过选取模块10对满足第一预设条件的特定时钟树单元进行扫描，并根据检测模块20根据时钟树的特性检测所有的时钟树单元中是否存在不满足第二预设条件的特定阈值电压单元，在存在不满足第二预设条件的特定阈值电压单元时，判断模块判断待检测时钟树的健壮度较低，能够准确检测时钟树的健壮度，有利于提高芯片时序收敛的效率。

进一步地，本发明实施例的更换模块将时钟树上使用的阈值单元根据预设的更换规则更换成低压阈值电压单元，使时钟树上使用的阈值电压单元统一为同一种阈值电压电源，时钟树的特性在相同类型的阈值电压单元间传播时，时钟的特性可以被单元很好的描述，库单元上升沿和下降沿传播的速度达到基本一致，高低电平的占比趋向于50％：50％，有利于保持上升沿和下降沿传播的均衡性，从而保证时钟波形的健壮程度；且低压阈值电压单元在OCV变化较小，有利于降低时钟树整体的延时差，从而有利于减少时序收敛过程中的面积和功耗支出。

以上是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。