数字ic后端设计（二)

4.时钟树生成(CTS Clock tree synthesis) 。

芯片中的时钟网络要驱动电路中所有的时序单元，所以时钟源端门单元带载很多，其负载很大并且不平衡，需要插入缓冲器减小负载和平衡。时钟网络及其上的缓冲器构成了时钟树。一般要反复几次才可以做出一个比较理想的时钟树。---Clock skew.

5. STA 静态时序分析和后。

时钟树插入后，每个单元的位置都确定下来了，工具可以提出GlobalRoute形式的连线寄生参数，此时对参数的提取就比较准确了。所有的分析方法不同数电：主要分析输入输出信号之间的逻辑关系，使用逻辑代数，真值表、卡诺图等分析方法。SE把.V和.SDF文件传递给PrimeTime做静态时序分析。确认没有时序违规后，将这来两个文件传递给前端人员做后。对Astro 而言，在detail routing 之后，

用starRC XT 参数提取，生成的E.V和.SDF文件传递给PrimeTime做静态时序分析，那将会更准确。

6. ECO(Engineering Change Order)。

针对静态时序分析和后中出现的问题，对电路和单元布局进行小范围的改动.

7. Filler的插入(pad fliier, cell filler)。

Filler指的是标准单元库和I/O Pad库中定义的与逻辑无关的填充物，用来填充标准单元和标准单元之间，I/O Pad和I/O Pad之间的间隙，它主要是把扩散层连接起来，满足DRC规则和设计需要。

8. 布线(Routing)。

Global route-- Track assign --Detail routing--Routing optimization布线是指在满足工艺规则和布线层数限制、线宽、线间距限制和各线网可靠绝缘的电性能约束的条件下，根据电路的连接关系将各单元和I/OPad用互连线连接起来，这些是在时序驱动(Timing driven )的条件下进行的，保证关键时序路径上的连线长度能够。因为此时流动的“物体”已经包括了金属原子，所以也有人称之为“金属迁移”。--Timing report clear

数字ic后端设计（三)

9. Dummy Metal的增加。

　　Foundry厂都有对金属密度的规定，使其金属密度不要低于一定的值，以防在芯片制造过程中的刻蚀阶段对连线的金属层过度刻蚀从而降低电路的性能。加入Dummy Metal是为了增加金属的密度。

　　10. DRC和LVS。

　　DRC是对芯片版图中的各层物理图形进行设计规则检查(spacing ,width)，它也包括天线效应的检查，以确保芯片正常流片。tf文件--technologyfile，Foundry厂提供的标准单元、宏单元和I/OPad的库文件就与FRAM,CELLview,LMview形式给出(Milkway参考库andDB,LIBfile)2。LVS主要是将版图和电路网表进行比较，来保证流片出来的版图电路和实际需要的电路一致。DRC和LVS的检查--EDA工具 Synopsy hercules/ mentor calibre/ CDN Dracula进行的.Astro also include LVS/DRC check commands.

　　11. Tape out。

　　在所有检查和验证都正确无误的情况下把后的版图GDSⅡ文件传递给Foundry厂进行掩膜制造。

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数字IC中硬件木马

由于当今集成电路设计行业各个阶段的相对***性，同时芯片设计与芯片制造过程分离的产业形式，导致攻击者可能在芯片设计与制造环节中，将带有特定恶意功能的“硬件木马”电路植入到芯片内部的硬件电路中。DRC是对芯片版图中的各层物理图形进行设计规则检查(spacing,width)，它也包括天线效应的检查，以确保芯片正常流片。然而，集成电路芯片早已广泛应用于国民经济的各个领域，一旦遭受“硬件木马”攻击，必给社会各方面带来严重后果。

首先根据AES算法原理，设计并优化了一个128位的AES加密电路，并将其作为原始参考设计，在其中实现各种不同类型的硬件木马，然后从以下三个相对***的方向着手来探索数字IC设计领域中硬件木马的特性与检测方法：FPGA设计流程，首先在片上实现我们的原始AES加密设计以及植入有木马的AES设计，然后利用Nios II软核处理器搭建测试平台，来进行AES模块的测试以及其中硬件木马的检测；ASIC设计流程，通过完成原始AES加密模块和植入有木马的AES设计的后端实现并比较例如时钟树结构之类的***信息、旁路信息，探索数字ASIC设计中检测硬件木马的潜在方法；电路的概率签名理论，首先简要介绍这一理论的数学原理，然后尝试运用其来分析我们的AES设计中某一功能模块的等价性。虽然数字IC和模拟IC同属于集成电路范畴，但两者的基本工作原理截然不同，基本的工作原理的差异决定了数字IC和模拟IC不同的产品特性、设计思路、工艺选择以及市场分布情况。