簡(jiǎn)單了解SoC設(shè)計(jì)中的ECO

在芯片設(shè)計(jì)中，ECO（Engineering Change Order，工程變更訂單）是一個(gè)關(guān)鍵的環(huán)節(jié)，用于在芯片設(shè)計(jì)后期對(duì)設(shè)計(jì)進(jìn)行必要的調(diào)整和優(yōu)化。

ECO通常應(yīng)用于數(shù)字芯片的版圖設(shè)計(jì)，它是對(duì)設(shè)計(jì)的layout進(jìn)行局部的小范圍修改和重新布線的過(guò)程，而不影響設(shè)計(jì)的其他部分的布局布線。

ECO的目的是為了節(jié)省時(shí)間和成本，特別是在芯片設(shè)計(jì)的后期階段，當(dāng)RTL（寄存器傳輸級(jí)）代碼凍結(jié)后，通過(guò)ECO來(lái)修正設(shè)計(jì)中的問(wèn)題。

ECO可以分為不同的階段，包括：

1. **Pre-Mask ECO（預(yù)掩模ECO）**：這一階段的ECO發(fā)生在設(shè)計(jì)的前端到后端流程之間，特別是在布局布線（Place and Route, P&R）之后但在制造掩模之前。在這個(gè)階段，設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)可以對(duì)邏輯、電路結(jié)構(gòu)、布局或早期的金屬層進(jìn)行修改。由于修改發(fā)生在物理實(shí)現(xiàn)的較早階段，因此成本相對(duì)較低，主要是時(shí)間成本和計(jì)算資源消耗。

2. **Post-Mask ECO（后掩模ECO）**：當(dāng)設(shè)計(jì)已經(jīng)完成并制造了光刻掩模后，如果需要修改，就只能進(jìn)行Post-Mask ECO。這種情況下，修改通常局限于金屬層（Metal ECO），以避免重新制造掩模的巨大成本。Post-Mask ECO的成本較高，因?yàn)樗婕暗綄?duì)已有的物理設(shè)計(jì)進(jìn)行局部調(diào)整，這可能需要手工或自動(dòng)的金屬層重新路由，以及額外的驗(yàn)證工作。

3. **Tapeout前的ECO**：在RTL freeze后，tapeout前這一階段，RTL已經(jīng)無(wú)法修改，但還有補(bǔ)救的機(jī)會(huì)。數(shù)字前端工程師需要在final RTL的基礎(chǔ)上，通過(guò)寫ECO腳本的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)功能上的ECO。

4. **Tapeout過(guò)程中的ECO**：當(dāng)數(shù)字后端實(shí)現(xiàn)后的design，timing已經(jīng)符合signoff標(biāo)準(zhǔn)，DRC已經(jīng)clean，LVS已經(jīng)pass，此時(shí)進(jìn)入tapeout階段。如果后期仿真發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題不需要添加額外的cell，則不耽誤之前的tapeout。

5. **Tapeout后的ECO**：當(dāng)芯片已經(jīng)tapeout回來(lái)，在測(cè)試過(guò)程中發(fā)現(xiàn)了必須修復(fù)的bug。這時(shí)做ECO的代價(jià)相對(duì)較大，可能需要修改幾層到十幾層Metal layer，甚至重新流片。ECO的實(shí)施策略和注意事項(xiàng)包括：ECO的實(shí)施階段越晚，對(duì)項(xiàng)目時(shí)間和成本的影響越大。因此，應(yīng)盡量減少Pre-Mask ECO以控制項(xiàng)目進(jìn)度和成本。

Post-Mask ECO，特別是Metal ECO，是成本敏感的，應(yīng)當(dāng)謹(jǐn)慎評(píng)估變更的必要性和潛在影響，確保只有在必要且經(jīng)濟(jì)效益合理的情況下才進(jìn)行。在整個(gè)設(shè)計(jì)流程中，有效的ECO管理策略對(duì)于控制成本和保證產(chǎn)品質(zhì)量至關(guān)重要。

ECO技術(shù)在芯片設(shè)計(jì)中扮演著重要角色，它允許設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)在芯片設(shè)計(jì)的后期階段對(duì)設(shè)計(jì)進(jìn)行必要的調(diào)整和優(yōu)化，以提高性能、降低成本并確保產(chǎn)品質(zhì)量。通過(guò)不同的ECO階段和實(shí)施策略，工程師可以在保證項(xiàng)目進(jìn)度的同時(shí)，有效地控制成本并應(yīng)對(duì)設(shè)計(jì)中的挑戰(zhàn)。