Innovus流程（1）-init和FP

jiuwei

最近用innovus跑了TSMC12nm的一个block，在此记录一下。还是根据之前ICC2的flow一样，分为：init、floorplan、place、cts、route和eco。

1.init
1.导入数据
该阶段主要是导入设计文件，创建mcmm（multi corner multi mode）。导入数据的主要命令如下所示，其中lef_file_list包括了tech lef和用到的各种stdcell、ip、io的lef。

1. set init_top_cell $top_cell_name
   
2. set init_verilog $verilog_file
   
3. set init_gnd_net $ground_name
   
4. set init_pwr_net $power_name
   
5. set init_lef_file $lef_file_list
   
6. init_design

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2.创建mcmm

1. #create ss 125c cwort_T
   
2. #create rc corner
   
3. create_rc_corner -name cworst_T_125 -qx_tech_file /xxx/xxx/tech/QRC/cworst_T/qrcTechFile -T 125 -preRoute_res 1.0 \
   
4. -preRoute_cap 1.0 -preRoute_clkres 1.0 -preRoute_clkcap 1.0 -postRoute_res "1.044 1.044 1.044" -postRoute_cap \
   
5. "1.044 1.044 1.044" -postRoute_xcap "1.044 1.044 1.044" -postRoute_clkcap "1.044 1.044 1.044" -postRoute_res \
   
6. "1.044 1.044 1.044"
   
7. #create library
   
8. create_library_set -name ssgnp0p5v125c -timing [xxx/xxx/xxx1.lib ...] -socv [xxx/xxx/xxx.socv]
   
9. #create delay corner
   
10. create_delay_corner -name ssgnp0p5v125c_cworst_T_125 -library_set [list ssgnp0p5v125c] -rc_corner [list cworst_T_125]
    
11. #create mode
    
12. create_constraint_mode -name func -sdc_files [list xxx/xxx/xxx.sdc]
    
13. #create analysis view
    
14. create_analysis_view -name func_ssgnp0p5v125c_cworst_T_125 -constraint_mode func -delay_corner ssgnp0p5v125c_cworst_T_125
    
15. 
    
16. set_analysis_view -setup {func_ssgnp0p5v125c_cworst_T_125 } -hold {func_ssgnp0p5v125c_cworst_T_125 }

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上面仅创建了一个analysis view（ss、125c、cworst_T），并且将该view同时用于setup view和hold view。这只是个示例，实际项目中会创建很多个analysis view，并且setup view和hold view会分别用到多个不同的analysis view。

3.设置local CPU

1. setDistributeHost local
   
2. setMultiCpuUsage -localCpu 8

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4.设置工艺节点

1. setDesignMode -process 12

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5.进行logic power/ground连接

1. globalNetConnect VDD -type pgpin -pin VDD -inst * -override
   
2. globalNetConnect VDD -type tiehi -inst * -override
   
3. globalNetConnect VSS -type pgpin -pin VSS -inst * -override
   
4. globalNetConnect VSS -type tielo -inst * -override

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6.吐出timing report

1. timeDesign -expandedViews -preplace -prefix init -outDir $report_dir

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7.保存当前设计

1. saveDesign -compress xxx/$init_top_cell.init.enc
   
2. saveNetlist xxx/xxx/xxx.init.v

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2.floorplan
floorplan主要分为两大部分，第一部分是创建area、摆放port、摆放macro等，第二部分是创建电源网络。由于TSMC12nm的电源网络比较复杂，我对innovus不熟练，因此这一部分我是在ICC2里面做好之后吐出def，然后在innovus读入def即可。下面主要讲一下第一部分的内容。

1.创建area
打开GUI界面，点击Floorplan -> Specify Floorplan


选择Aspect Ratio可以指定宽长比以及利用率，选择Dimension指定具体的长度和宽度。

因为我做的是一个block，所以选择Core to Die Boundary，并给出core to die的距离。

2.摆放port
使用命令摆放port：

1. editPin -pin $pin_name -layer M4 -assign {$x $y} -pinWidth 0.05 -pinDepth 0.15 -global_location -fixOverlap 1 -fixedPin 1 -snap TRACK

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上面的命令表示：将clk port摆放在（0 100）附近的M4的track上，长度为0.15，宽度为0.05。可以写一个foreach遍历所有的port，这样就可以将port按照要求拜访完成。

GUI界面摆放port：


点击Edit -> Pin Editor，随后按照图示依次填写即可。

3.创建placement blockage或者halo
一般都会在macro四周创建placement blockage或者halo（相当于ICC2的keepout margin）。命令如下所示：

1. createPlaceBlockage -name xxx -type hard | soft | partial -box {{llx lly} {urx ury}}
   
2. addHaloToBlock 10 20 10 20 $macro_name

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上面的两条命令分别是创建placement blockage和halo。其中placement blockage的类型有hard、soft、partial和macroOnly。partial blockage可以指定利用率，macroOnly表示在blockage里面只能摆放stdcell，不能摆放macro。

4.创建routing blockage或者halo
一般macro上方都不可以绕线，因此需要添加routing blockage，命令如下所示：

1. createRouteBlk -box {0 0 100 100} -layer {M1 M2 M3 M4 M5}
   
2. addRoutingHalo -block $instance_name -space 10 -top M5 -bottom M1

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第一条命令指在规定区域内禁止走线M1-M5，第二条命令表示在block的上下左右10um内禁止走线M1-M5。

5.固定macro
innovus里面想要移动instance，快捷键是shift+R。

将macro或者特定instance固定住，使用下面的命令：

1. dbset [dbget -p top.inst.name $instance_name].pStatus fixed
   
2. dbset [dbget -p2 top.inst.cell.subClass block].pStatus fixed

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dbget和dbset是innovus里面获取对象和设置对象属性的一个核心命令。具体解释过于复杂，这里仅简单介绍一下。第一行的-p和第二行的-p2指返回inst这个变量，instance的属性有pStatus，将它设置成fixed表示将instance固定住。

6.创建电源网络
这里仅做一个示例，创建一个简单的电源网络，实际上TSMC12nm的电源网络并不是这样的。

1.创建core ring

点击 Power -> Power Planning -> Add Rings

选择core ring，指定net，layer，width，spacing，offset后即可，创建后的结果如上图所示。

2.创建stripe

点击 Power -> Power Planning -> Add Stripes


指定nets，layer的层次、方向、宽度。spacing指VDD和VSS的间距，set-to-set-distance指2个相邻VDD（VSS）的间距。最后指定起始点位置即可，效果如下所示：

3.添加power rail

点击Route -> Special Route


创建M1 power rail并将M1连接到M6上。至此，就完成了一个没有macro的最简单的powerplan。

7.检查FP结果
检查place是否有问题

1. checkPlace -noPreplace
   
2. checkPlace -inst [dbget [dbget top.inst.cell.subClacss block -p2].name]

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运行完checkPlace后的结果如上图所示，可以看到利用率为59.96%，有90730个instance没有摆放。

检查floorplan是否有问题

1. checkFPlan

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至此，init和floorplan的主要步骤记录完。

LecterChen

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