Static / Dynamic IR Drop

Static /  Dynamic IR-DROP

오늘의 주제는 IR Drop에 대해 알아보도록 하겠습니다. 

 

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IR Drop?

전류(I)가 흐를때 저항(R)로 인해 발생하는 전압강하를 말합니다. 
ASIC 관점에서 IR Drop은 수율에 영향을 주기때문에 매우 중요합니다.
(칩이 동작을 안할수도 있어요!)

따라서 대부분 Static n% / Dynamic n% 이내의 Rule을 Design Guide에 싣기도 합니다. 

이 업무는 FloorPlan과 관련이 있기 때문에 대부분 BackEnd 엔지니어가 담당합니다. 
사용하는 Tool은 주로 Cadence의 Voltus, Ansys의 Redhawk이 있습니다. 

 

 

Static IR Drop 

평균적이고 지속적인 전류 소모를 가정한 Voltage Drop.
(1 Clock Cycle의 평균값으로 알고 있습니다 혹시 틀렸다면 덧글 부탁드려요)

* Violation 개선 방법 
1. Floor Plan시 Power Stripe를 많이 그려줌. 
2. Power Via의 누락이 없는지 확인 
3. 가능하다면 Power Source를 추가하기 

 

Dynamic IR Drop

Chip이 동작하면서 Clock의 Switching 하며 발생하는 IR Drop, Vector를 전달 받아서 진행
Vector가 없을시 Togglelate를 설정하여 Vectorless로 진행가능 
(100번중 20번 토글한다 이런식.)

* Violation 개선 방법 
1. Floor Plan시 Power Stripe를 많이 그려줌. 
2. Power Via의 누락이 없는지 확인 
3. 가능하다면 Power Source를 추가하기 
4. Decap Cell을 추가하여 순간적인 Volatge Drop에 전류 공급이 될수 있도록 함
5. Clock Gate 추가 
6. Cell Pad를 추가하여 Cell Switching이 분산될수 있도록 함 

(저의 경우 일반적으로 4 + 6의 방법으로 많이 합니다.)