IR drop是什么?

  • 对时序的影响:电压降低后,gate的开关速度变慢,性能降低。
  • 分类:
    • 静态IR drop:静态IR drop现象产生的原因主要是电源网络的金属连线的分压,是由于金属连线的自身电阻分压造成的。电流经过内部电源连线的时候产生电源压降。所以静态IR drop主要跟电源网络的结构和连线细节有关。因此静态IR drop主要考虑电阻效应,分析电阻的影响即可。
    • 动态IR drop:动态IR drop是电源在电路开关切换的时候电流波动引起的电压压降。这种现象产生在时钟的触发沿,时钟沿跳变不仅带来自身的大量晶体管开关,同时带来组合逻辑电路的跳变,往往在短时间内在整个芯片上产生很大的电流,这个瞬间的大电流引起了IR drop现象。同时开关的晶体管数量越多,越容易触发动态IR drop现象。
  • 如何修复?
    • 在有IR drop的地方添加strip,
      • 怎么添加?
    • 减小负载
      • 如何做?
    • 添加decap cell(可以补充电压降,因为capacitor放电过程相当于一个电源)
      • 怎么添加?
    • sign off标准是什么?
  • 在什么地方容易出现?
    • 从电源布线的角度讲,那些远离电源端的地方,电源布线少的地方,容易出现ir-drop的问题。比如wire bond芯片的中间,flip chip的四角,analog macro的边上(因为有些analog的上面不容许数字电源布线)
    • 从swtiching activity的角度讲,toggle rate高并且cell densiy高的地方IRdrop大,所以切记不要为了balance clock tree,把一堆clock buffer摆在一起。

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