第564章 汪教授的怒火（1/2）
请关闭浏览器的阅读/畅读/小说模式并且关闭广告屏蔽过滤功能，避免出现内容无法显示或者段落错乱。
吕辰、诸葛彪、钱兰三人带着汪涵教授，从第八组的设计室出来，下到一楼，往星河CAD的机房走。
钱兰在前面引着，吕辰、诸葛彪在左右护着，汪涵教授把黑皮本子夹在腋下，背挺得很直。
他一句话没说，但吕辰看得出来，这位老教授心里压着一股火。
双轨对比的结果，手工版的问题固然不少，但CAD版的问题同样扎眼。
那些问题，关键路径绕远、特殊结构不智能、冗余过孔过多、缺乏模拟直觉，每一条都像是打在汪涵教授脸上的巴掌。
星河CAD是他的成果，他带着人，没日没夜的不知熬了多少夜，白了多少头发。
现在被人一条一条地挑出毛病，搁谁心里都不好受。
机房的门口，两个穿着防静电工装的年轻技术员正蹲在地上拆一个纸箱，里面是一台刚送来的磁带机。
看见吕辰等人过来，他们站起来，让开门口。
“汪教授，您请。”钱兰推开门。
机房里的温度比走廊低了好几度，空调吹出来的风带着一股干燥的凉意。
墨绿色的机柜在日光灯下泛着冷光，指示灯一排一排地闪烁着，绿的、黄的、红的，像是某种沉默的语言。
墙上挂着一块大白板，上面用红蓝铅笔写着各台机器的任务分配和当前状态，密密麻麻。
汪涵教授走到管理员终端前，转身看着吕辰。
“调出来吧。让我看看，你们说的那些问题，到底长什么样。”
吕辰在终端前坐下，手指在键盘上敲了几行命令。
屏幕上跳出一个文件列表，他选了一个文件名，“GY_CU_01_CAD_LAYOUT”，回车。
屏幕上开始加载版图数据，绿色的字符在黑色背景上交织，像奔腾的瀑布。
吕辰站起来，把位置让给汪涵教授。
汪涵教授拉过椅子坐下，眯着眼睛看屏幕。
他手指在键盘上飞速敲击，一会看单元库调出某个标准单元，一会又查逻辑、看版图。
屏幕上一会是字符，一会是短线连接的线路，一会是看整体，一会又显示局部。
他看了大约十分钟，停在了16位加法器的进位链位置，输入打印。
绘图机启动，不一会儿，16位加法器就画了出来。
汪教授拿起图，那条线，从芯片的一端绕到另一端，歪歪扭扭，绕过了一大堆标准单元，总长目测接近3毫米。
汪涵教授盯着那条线看了几秒，声音里但带着一种承认事实之后的平静。
“这条线，确实绕远了。”
诸葛彪把烟从耳朵上取下来，在指间转了一圈。
“汪教授，这不是您算法的问题，是咱们当初定的目标就有问题。”
他用手指在图纸上点了一下那条进位链的位置。
“您当初写布线微程序的时候，目标函数是‘总连线长度最短’和‘布线率最高’。这个目标，对普通信号线是对的，但对关键路径，不对。”
他转过身，看着汪涵教授。
“关键路径要的不是总长最短，是单条路径延迟最小。总长最短，可能让一百条普通线各短了0.1毫米，但让一条关键路径长了1毫米。算总账是赚了，但时序收不住了。”
汪涵教授盯着图纸又看了一会儿。
“你说得对。”他点了点头，“目标函数要改。”
钱兰接了一句：“不只要改目标函数。布线的时候，算法不知道哪条线是关键路径，哪条线不是。得在布线之前，先把关键路径标记出来。”
汪涵教授转过头看着她。
钱兰继续说：“设计师在做逻辑设计的时候，心里是有数的。这条加法器进位链，从仿真就能看出来是时序关键。他可以在布局阶段就把这条路径标记为‘关键路径组’，告诉布线器‘这几条线，优先级最高，不惜代价拉直’。”
汪涵教授拿出笔记本，写了一行伪代码，思路清晰地表达了出来：
“设计师标记关键路径组→布局器优先放置相关单元，缩短距离→布线器为这些路径分配最短走线，允许绕过标准单元、允许牺牲周边线长→布线完成后自动检查延迟，不达标则局部重布。”
他写完，盯着看了两秒，然后点了点头。
“这个可以做。”
诸葛彪把烟叼在嘴角，含混地说：“还有串扰的问题。CAD版没自动加屏蔽地线，相邻线间距全按同一规则。您那个布线算法里，串扰约束只有一条‘间距不小于最小间距’。但敏感信号和普通信号，不能一个待遇。”
汪涵教授又写了一行伪代码：
“敏感信号标记→布线时自动增加间距、两侧插入地线、禁止临近大电流开关信号。”
他写到一半，停下来，想了想，又加了一行：
“布线完成后自动运行串扰分析，高风险区域局部重布。”
他把这行字又看了一遍，然后抬起头，看着吕辰。
“你说的敏感信号，具体指哪些？”
吕辰走到白板前，拿起红笔，写了几行字。
“时钟信号。时钟沿的抖动和毛刺直接影响全系统时序，必须隔离。”
“复位信号。复位线上的毛刺可能导致系统误复位，整机死机。”
“模拟信号。ADC、DAC的输入输出，对噪声极其敏感。”
“高速并行总线。数据总线的相邻线串扰会导致数据错误。”
他放下笔，转过身。
“这四类信号，只要设计师在原理图上做了标记，布线器就应该特殊对待。”
汪涵教授把这四类信号抄在黑皮本子上，钢笔沙沙地响。
这时，钱兰走到白板前面，拿起蓝笔，在上面写了几个字：电源网格。
“手工版IR Drop超标的问题，CAD版虽然没有手工版那么严重，但汪教授，您的电源网格综合，是基于平均电流估算的。”
她在白板上画了一个简图。
“每个门区域的电流消耗不是恒定的。输出缓冲器翻转的时候，电流尖峰可能达到平均值的十倍。您用平均值算出来的电源线宽度，在峰值电流的时候不够。”
她转过身，看着汪涵教授。
“要基于瞬态电流波形来设计电源网格。门级仿真的时候，记录每个门区域的电流随时间变化的波形，找出峰值。然后根据峰值电流来算电源线宽度。”
汪涵教授的眉头皱了一下：“门级仿真的数据量很大。16位加法器同时翻转，几千个门在同一时刻产生电流尖峰。要把所有这些数据都存下来，存储柜不够用。”
钱兰想了想：“不需要存全部波形。只存每个门区域的峰值电流，以及峰值出现的时间窗口。布线器根据这个来加宽电源线、插入去耦电容。”
汪涵教授在黑皮本子上记了一笔，又抬起头：“去耦电容的插入，你刚才也提到了。这个可以自动化。在高电流跳变区域附近，自动添加片上去耦电容。电容的值根据电流尖峰的幅度和持续时间来算。”
他在本子上写了几行公式，然后合上本子。
“电源网格的问题，不只是自动加宽走线。还要把分析结果可视化。设计师不能只看一串数字，他要能看见哪儿是灾区。”
他顿了顿：“升级2.0的时候，我尝试写过热力图的代码，但当时觉得算得太慢，跑一颗芯片要三四个小时，就没有加上去。”
他沉默了两秒：“现在看，慢也得跑。设计师看见热力图，就知道这里要加宽电源线。”
吕辰问道：“汪教授，这个热力图，能不能做到交互式的？设计师改了电源网格之后，热力图实时刷新，不用重新跑几个小时？”
汪涵教授想了想：“实时刷新做不到，计算量太大。但可以做到‘增量更新’。设计师只改了一小块区域，系统只重新算那一块，其他区域用缓存数据。这样十几分钟就能出结果。”
他顿了顿，又补了一句：“但这需要改存储结构，原来的数据格式不支持增量更新。”
吕辰点了点头：“那就改。存储结构是底层的事，现在不改，以后改更麻烦。”
汪涵教授看了他一眼，没说话，但在本子上又记了一笔。
诸葛彪把烟点着了，吸了一口，慢慢吐出来。
“汪教授，还有一个事儿，可制造性规则自动检查与修复。手工版有锐角、接触孔尺寸不一致；CAD版虽然避免了基础错误，但对金属密度、拐角圆滑度这些‘软规则’没做优化。”
他走到白板前，拿起粉笔，在上面写了几行字。
“禁止小于135度的锐角拐弯，遇到锐角自动切成两个135度角或者弧线。”
“拐角处自动加粗，线宽增加50%，长度是线宽的两倍。”
在金属密度不均匀的地方自动插入duy tal，让密度均匀化，目标密度50%±10%
接触孔尺寸标准化，同一工艺节点下，所有接触孔直径偏差不超过±0.05微米
他在每一条后面都画了一个问号，看着汪涵教授。
“这些，CAD能不能自动做？”
汪涵教授盯着那几行字看了几秒，然后站起来，走到白板前，拿起粉笔，在诸葛彪的字
“锐角检测。布线完成后自动扫描所有拐角，发现＜135°的自动修正。”
“拐角加粗。在金属拐角处自动添加一个补丁图形，增加线宽。这个补丁的形状和尺寸做成参数化单元，DRC自动认。”
“Duy Metal填充。先计算局部金属密度，低于45%的区域自动添加方块形duy，尺寸和间距可配置。填充后重新检查密度，迭代直到达标。”
他放下粉笔，转过身，看着吕辰。
“这些东西，技术上都能做。但有一个前提。”
他竖起一根手指。
“要有足够精确的工艺模型。拐角加粗多少？duy tal的最小尺寸是多少？接触孔的标准化公差是多少？这些参数不是我能定的，是6305厂工艺线给的。他们没有，我写不了。”
吕辰点了点头：“这个我去协调。6305厂那边一直在收集工艺数据，应该已经积累了不少。我下周去找他，把参数表格要过来。”
汪涵教授没再说什么，坐回终端前。
钱兰走到白板前，拿起粉笔，又加了一行字：混合信号与定制模块的“保留区”设计。
“汪教授，双轨对比的时候我发现，CAD版在存储阵列、锁相环、模拟比较器这些定制模块上表现很差。自动布线破坏了它们的对称性和匹配性。”
她在白板上画了一个简图，一个大方框，里面画了几个小方框，小方框周围画了一圈虚线。
“我的想法是，引入定制模块边界锁。设计师可以把一块区域标记为保留区，自动布线只允许指定引脚连接，不触碰内部结构。”
她顿了顿，又在旁边画了一个图。
“在保留区内，设计师手工画关键匹配线，比如差分对、电流镜。CAD自动完成外围连接和填充。”
本章未完，点击下一页继续阅读。