为什么 innovus hvt reg使用

Question

innovus 在place时，用了大量high vt的register, 导致setup timing很差。为什么出现这种情况呢？

Answer 1

以下内容源自超时代AI智能助手，仅供参考，可行性需要自行评估。

1. 关于HVT（High - Voltage Threshold）寄存器的特性
   • 性能特点
     • HVT寄存器具有较高的电压阈值，这使得它们在抗噪声和漏电方面表现较好。然而，其晶体管的开关速度相对较慢。在后端设计中，特别是在布局（place）阶段，如果大量使用HVT寄存器，会对时序产生影响。
2. 导致大量使用HVT寄存器且setup timing差的可能原因
   • 功耗优先策略
     • 设计目标考量
       • 在一些设计场景中，可能最初的设计目标更侧重于功耗优化。由于HVT寄存器漏电低，在功耗受限的设计中可能被优先选择。例如，对于一些移动设备或者电池供电设备的芯片设计，降低功耗是关键需求。设计团队可能在初始规划时就设定了使用较多HVT寄存器的策略，而没有充分考虑到对时序的影响。
     • 缺乏综合权衡
       • 虽然功耗是一个重要因素，但在制定策略时可能没有对功耗和时序进行全面的综合权衡。没有准确评估大量使用HVT寄存器会对setup timing造成多大的损害，导致在place阶段使用了过多的HVT寄存器，进而使setup timing变差。
   • 库文件和约束设置问题
     • 库文件误导
       • 所使用的标准单元库文件中的信息可能存在误导。例如，库文件中对于HVT寄存器的时序信息可能不够准确或者完整。如果库文件中对HVT寄存器的setup时间等时序参数的标注存在偏差，Innovus工具在布局时可能依据这些不准确的信息做出了大量使用HVT寄存器的决策。
     • 约束设置不合理
       • 在设置时序约束（如时钟约束、输入输出延迟约束等）时可能存在不合理之处。如果约束设置过于宽松，Innovus可能会认为使用大量HVT寄存器不会违反时序要求。例如，对于时钟频率的约束设置得比实际需求低，使得工具在布局时没有严格限制HVT寄存器的使用数量以满足更高的时钟频率下的时序要求。
   • 工具算法和优化策略
     • 算法局限性
       • Innovus工具自身的布局算法可能存在局限性。其在进行布局优化时，可能没有充分考虑到HVT寄存器对setup timing的累积影响。例如，算法在选择单元放置位置和类型时，可能是基于局部最优而不是全局最优的原则。在局部区域内，使用HVT寄存器可能看起来是一个不错的选择，但从整个芯片的布局来看，却导致了setup timing的恶化。
     • 优化目标偏差
       • Innovus的默认优化目标可能与当前设计的实际需求不匹配。如果工具默认更倾向于某种类型的单元（如HVT寄存器）的使用，而没有根据具体的时序要求进行调整，就可能导致大量使用HVT寄存器并影响setup timing。例如，工具的默认设置可能是在满足一定基本时序要求的前提下，优先使用HVT寄存器来降低漏电功耗，但对于当前设计来说，这个基本时序要求设置得过低，无法满足实际的setup timing需求。