Place Route相关

DEF

现在的综合一般分为logic synthesis和physical synthesis，为了让我们综合出来的netlist和PR做完place& route后的netlist有更强的correlation，目前都会采用physical synthesis

DC TOPO & DC Graphical

这是DC的两种综合模式，DC graphical相比DC Topo mode，有这更强的correlation，并且在综合阶段就考虑到congestion的问题；
我们会在后续的文章中介绍DCG 和DC Topo的区别！

Physical constraints

既然是physical synthesis，那么我们就需要读入physcial constraints，首先通过read_def读入事先准备好的def，然后通过extract_physical_constraints命令抽取DEF中的physical constraints；

下面详细介绍DEF中的相关内容

Macro Location & Orientation

顾名思义，macro location和orientation用于描述design中macro的摆放位置以及方向信息；
这些信息都在COMPONENTS中描述；

Keepout Margins

在marco和macro执念，有一些区域是不能做place的，我们需要在DEF中描述，通过HALO描述，如下

FIXED

这里的marco用来FIXED来描述，表示这个cell已经出于placed状态了，后续的操作都不能移动他；
另外，在DEF中，还会有其他的术语来描述cell的place状态，具体如下表

UNITS DISTANCE MICRONS

这个units的值并不是随便定义的，其值应该小于等于Tech lef中指定的值，通常情况下，两者的值应该是相等的，在先进工艺节点下，如果两者的值不相等，会造成VIA 偏移；
下面是DEF中的描述
UNITS DISTANCE MICRONS = 2000；
这里的2000并不是实际的距离，其意义为：
1um = 2000 units；
所以通过这个变量，可以根据DEF中的坐标信息，去计算实际的距离，计算方法为：
实际距离 = 坐标 / 2000；

Placement Bound

placement bound是一个约束，用于控制placement的摆放，通常情况下，在同一个bound区域内的cell，会摆得更近一点；
DEF中通过REGIONS来描述bound，并将指定的cell放入该bound中，这些cell通过GROUPS来指定，如下图所示

这里我们创建了c20_group这个placement bound，并指定其type为FENCE，以及相关的坐标；
另外，在GROUPS内指定了三个cell，这些cell关联的placement bound为c20_group，另外，这个bound为SOFT；

Port Location & Orientation

顾名思义，这个变量用于描述design的port的location和orientation信息，使用PINS描述；
例如

这里的port为hard_resetb，其net也是hard_resetb，direction为input，并且还指定了这个net所属的layer为M11；

Site Array Information

我们知道，site是DEF中最小的单位，用于摆放最小的cell，而ROW则由一行site组成，也可以称为site array，而site arrays就组成placement的area；

上图中的site为TS05_DST；

Routing Track

Tracks define the routing grid for standard cell-based designs，也就是tracks用于给standard cell做routing grid；
Tracks是走线的轨道，两条track之间的距离则是pitch；
提供tracks信息，可以更准确得预估congestion，可以让DC和ICC的结果更加接近；

Wiring keepouts

顾名思义，wiring keepouts指的是不能布线的区域

Site name matching

首先是site的定义，如下图

1、这里一行代表Row，而Row内部有很多小矩形，这些小矩形就是Site，也就是说，Row是由Site组成的；
2、工具在横向移动cell时，site最小的移动距离，也就是说，cell移动的距离不能比Site的横向宽度要小，并且移动的距离应该是Site的整数倍距离；
3、Site是最小的standcell的单位；

我们在综合过程中，会读入milkway reference lib，这个lib中也有site unit，DEF中也有site unit，如果两个site unit对应不上的话，需要进行下面的设置
set mw_site_name_mapping {def_site_name mw_ref_lib_site_name}

这里我们设置了三组mapping关系，分别是：
1、CORE & TS05_DST
2、Core & TS05_DST
3、core & TS05_DST
4、unit & TS05_DST

Blockage

Blockage意为阻塞物，在这里就是指防止工具触碰的区域。总的来说blockage可以分为两类：placement blockage和routing blockage。Placement blockage的区域禁止tool摆放cell进来，routing blockage的区域禁止绕线。需要注意routing blockage是要分层的，包括via层也可以上routing blockage。而placement blockage是和cell摆放相关，就不会分层；

Hard & Soft & Partial Blockage

Hard pblk区域是tool不论在任何阶段都不能放cell进来，最终出来的database一定是没有任何cell在hard pblk里的，除非user手动加。Soft pblk指的是tool摆cell的时候不能摆进来，但是之后的legalization和optimization就可以放进来了。Partial pblk就是tool可以摆进来一定数量的cell，其面积不能超过partial pblk所规定的百分比；

Blockage的概念很简单，但确实能帮我们方便地指导tool的工作。比如在很多时候，我们不希望在某些区域出现std cell，我们就会上一些hard pblk。最常见的区域有macro的周围，macro与macro之间的narrow channel，以及macro与core边界围起来的区域，总之，一切可能发生congestion或者IR不好的区域都可以设置blockage；

这里参考了下面的文章：
原文链接：https://blog.csdn.net/weixin_52636726/article/details/122501706

Halo

Halo与Blockage有点类似，也称为或者keep out margin；它不是加在floorplan上的，而是加在特定instance上的。比如我给一个macro加了一个宽度1um的halo，它的作用其实也等效于加宽度1um的pblk；
但是halo是加载instance上的，意思是如果我们移动了instance，其halo也会跟着一起移动，永远保证它周围1um范围不会有cell；而pblk不一样，instance动的话和pblk没关系。
Halo能帮我们方便地处理某些情况，比如我们不希望某一类cell靠在一起，就可以给这类cell左右两边加halo；

OBS

在读取cell或者macro的lef的时候会出现OBS，它是obstruct的简写，其作用就类似于routing blockage。如果这个macro的出pin层就希望直接连via上去，不希望pin层有任何走线，这个macro在设计的时候可能就会把pin之外的所有区域盖上OBS，这样tool在绕线的时候就不会绕到OBS里，所以tool就一定会先打一个via在pin上，再连出来。如果绕线时发生了DRC，经常要检查一下是不是OBS在捣乱

原文链接：https://blog.csdn.net/weixin_52636726/article/details/122501706

Core Area & Die Area

在使用initialize_floorplan创建floorplan时，需要指定-boundary，例如
initialize_floorplan -boundary {{0 0} {800 800}}
这样就创建了一个800800（umum）的floorplan，这里的800*800是指floorplan的Die Area；
而往往Die Area和Core area往往会有一个gap，为什么呢？
答：
因为Core Area和site与row有关，Core area必须是Site宽度和Row高度的整数倍；
而我们在生成Die Area时往往不是Site和Row的整数倍，所以会造成两者之间有gap；
而这个gap我们可以通过**-core_offset**指定，例如
initialize_floorplan -boundary {{0 0} {800 800}} -core_offset {0 0.240}
这就意味着在core和die在Y轴方向上有0.240的偏差；
注意：
横向offset必须是site的宽度的整数倍，纵向offset必须是site高度的整数倍；
Site在tech lef或者tf文件中有定义；

这里有两种site：core和bcore，其中core的宽度为0.051，高度为0.210；bcore这个site的宽度为0.051，高度则为0.420；

Layers使用方法

在route时，需要用到layer，例如M0到M11，有12层layer，每层layer都有不同的使用方法！

M0 layer

通常来说，M0 layer往往用于做power rail，也就是VDD和VSS；

M1 layer

Legalize

在做place时，摆放cell时，需要判断该该cell是否legalized，那么判断cell是否legalized的条件是啥？
答：
1、首先要判断cell是否在Row上；
2、cell要和site对齐，在横向移动cell时，需要移动的距离应该是Site的整数倍；
3、cell的宽度必须是site横向宽度的整数倍；
4、cell的高度必须是Site高度的整数倍；
5、不能和其他的std cell有overlap；
6、不能有spacing规则的违反；
7、cell orientation必须与Site规定的一致；

Cell orientation

Orientation也就是朝向，这里我们指的是std cell的朝向，cell的朝向会影响其pin的位置以及对应的连接关系；
对于已经摆放好的cell，可以通过orientation这个属性获取其朝向；
目前orientation允许的值包括：
1、R0
2、R90
3、R180
4、R270
5、MX
6、MXR90
7、MY
8、MYR90
其中，R0，R180，MX，MY用的比较多；
那么这些值代表的实际意义是什么呢？
答：
R所代表的的意义就是Rotate，也就是转，后面的数字就是代表这个Cell转多少度；
M则是Mirror的意思，就是镜像，MX也就是以X轴做镜像，MY则是以Y轴做镜像；

为什么做cell orientation会失败？

Site & Row是有legal orientation的，也就是当前Site所允许的orientation是有限制的，比如说这个site的legal orientation只允许R0这个orientation，那么我们对这个cell做其他类型的orientation就会失败；

那么能不能添加site的legal orientation呢？
答：
可以，在tech lef中我们可以查询site的信息，如下图
这里可以看到core这个 SITE的SYMMETRY为Y，也就是说这个SITE是支持Y轴镜像的，如果是X则支持X轴镜像；如果是X和Y，那么是X轴镜像和Y轴镜像都支持；
再通过set_attribute设置其symmetry为Y，这个site支持的legal orientation变为：RO和MY了！

End Cap