台积电谈5nm面临的模拟单元挑战
模拟单元设计和迁移的世界与数字单元有很大不同，因为模拟单元的输入和输出通常具有随时间连续变化的电压电平，而不仅仅是在 1 和 0 之间切换。台积电的 kenny hsieh 就该主题发表了演讲在最近的北美oip 活动中研究模拟cell的迁移，我观看了他的演讲以更多地了解他们应对这些挑战的方法。
模拟单元挑战
从 n7 到 n5 再到 n3，模拟设计规则的数量急剧增加，同时需要考虑更多的布局效果。模拟单元高度往往是不规则的，因此没有像标准单元那样的邻接。附近的晶体管布局会影响相邻的晶体管性能，需要花费更多时间进行验证。
台积电从 n5 节点开始的模拟单元的方法是使用具有固定单元高度的布局，支持单元邻接以形成阵列，重复使用 metal 0 及以下的预绘制布局，并且经过硅验证。模拟单元的 pdk 内部是有源单元，加上所有其他参数：cmos、保护环、cmos 抽头、去电容和变容二极管。
模拟单元现在使用固定高度，放置在轨道中，您可以在其中使用基台（abutment），甚至可以自定义transition, tap 和保护区域。模拟单元的所有可能组合都经过详尽的预验证。
模拟单元
通过这种模拟电池方法，可以实现均匀的氧化物扩散 (od) 和多晶硅 (po)，从而提高硅良率。
模拟单元布局
自动化模拟单元布局
通过限制模拟单元内的模拟晶体管使用更规则的模式，可以更容易地使用布局自动化，例如：使用模板、自动布局、具有电气感知宽度和空间的自动布线，以及添加备用晶体管以支持任何 eco在设计过程的后期到达。
模拟单元的常规布局
在节点之间迁移时，原理图拓扑被重新使用，而每个设备的宽度和长度确实发生了变化。apr 设置针对单元格的每个模拟组件进行调整。电流和寄生匹配等模拟指标的 apr 约束使该过程更加智能。为了支持 eco 流程，有一个自动备用晶体管插入功能。自 2021 年以来， cadence和synopsys都与台积电合作，以实现这种改进的模拟自动化方法。
将模拟电路迁移到新的工艺节点需要一系列设备映射、电路优化、版图重用、模拟 apr、em 和 ir 修复以及版图后仿真。在映射期间，使用 id 饱和方法，其中设备由其上下文自动识别。
伪布局后仿真可以使用估计值和一些完全提取的值来缩短分析循环。cadence 和 synopsys 对 ic 版图工具的增强现在支持原理图迁移、电路优化和版图迁移步骤。
使用自动化步骤和模板方法将 n4 的 vco 布局迁移到 n3e 节点，重用差分对和电流镜像设备的布局和方向。将新的自动化迁移方法与手动方法进行比较，其中手动迁移所需时间为 50 天，而自动化仅需 20 天，因此生产率提高了 2.5 倍。早期的 em、ir 和寄生 rc 检查是实现生产力提升的基础。
n4 到 n3e vco 布局迁移
基于环的 vco 也使用 pcells 从 n40 手动和自动迁移到 n22 节点。通过使用自动化流程，生产率提高了 2 倍。pcells 有更多的限制，所以生产率的提高有点少。
总结
台积电通过以下方式面临模拟单元迁移的挑战：与 cadence 和 synopsys 等 eda 供应商合作修改他们的工具，使用具有固定高度的模拟单元以允许更多布局自动化，以及采用与数字流程类似的策略。两个迁移示例表明，使用较小的节点（如 n5 到 n3）时，生产率提高可以达到 2.5 倍。即使使用像 n40 这样的成熟节点，使用 pcell 也可以预期将生产率提高 2 倍。
工业智能网关助力MES系统与PLC实时通信
RFID智能仓储主要有什么益处
设计HSD连接器要考虑的几大因素
24C02读写操作程序设计实例,24C02 read / write process
W7805、W7812集成稳压器组成的多用途稳压电流应用线路
台积电谈5nm面临的模拟单元挑战
Aptina Clarity+技术提高新款高端智能手机成像性能标准
2021年款苹果iPhone显示屏或将加入采用LTPO背板技术
高精度负氧离子监测系统有哪些功能?
汽车电子电气架构迭代之下，域控制器有哪些商业模式？
台积电12英寸晶圆代工商的产能紧张，8英寸晶圆厂也处在满负荷运营中
蓝米X1、小米MIX2什么时候上市？小米新机X1、小米MIX2价格配置全曝光，期待吗？
华为荣耀V9高配版对比oppo r9s plus，你会选谁？
PWM脉宽调制信号基础介绍
船体三维扰动对三轴天线视轴的影响分析及抗扰动设计
如何在应用中连接多个外设，以“卸载”周期性触发ADC
关于AB胶点胶加工的介绍以及它的应用领域
美国商务部针对关键新兴基础技术的出口管制框架意见
扬尘在线监测仪比较好的品牌推荐
国内首家集成电路产业 融资租赁公司在沪揭牌
模拟单元挑战
从 n7 到 n5 再到 n3，模拟设计规则的数量急剧增加，同时需要考虑更多的布局效果。模拟单元高度往往是不规则的，因此没有像标准单元那样的邻接。附近的晶体管布局会影响相邻的晶体管性能，需要花费更多时间进行验证。
台积电从 n5 节点开始的模拟单元的方法是使用具有固定单元高度的布局，支持单元邻接以形成阵列，重复使用 metal 0 及以下的预绘制布局，并且经过硅验证。模拟单元的 pdk 内部是有源单元，加上所有其他参数：cmos、保护环、cmos 抽头、去电容和变容二极管。
模拟单元现在使用固定高度，放置在轨道中，您可以在其中使用基台（abutment），甚至可以自定义transition, tap 和保护区域。模拟单元的所有可能组合都经过详尽的预验证。
模拟单元
通过这种模拟电池方法，可以实现均匀的氧化物扩散 (od) 和多晶硅 (po)，从而提高硅良率。
模拟单元布局
自动化模拟单元布局
通过限制模拟单元内的模拟晶体管使用更规则的模式，可以更容易地使用布局自动化，例如：使用模板、自动布局、具有电气感知宽度和空间的自动布线，以及添加备用晶体管以支持任何 eco在设计过程的后期到达。
模拟单元的常规布局
在节点之间迁移时，原理图拓扑被重新使用，而每个设备的宽度和长度确实发生了变化。apr 设置针对单元格的每个模拟组件进行调整。电流和寄生匹配等模拟指标的 apr 约束使该过程更加智能。为了支持 eco 流程，有一个自动备用晶体管插入功能。自 2021 年以来， cadence和synopsys都与台积电合作，以实现这种改进的模拟自动化方法。
将模拟电路迁移到新的工艺节点需要一系列设备映射、电路优化、版图重用、模拟 apr、em 和 ir 修复以及版图后仿真。在映射期间，使用 id 饱和方法，其中设备由其上下文自动识别。
伪布局后仿真可以使用估计值和一些完全提取的值来缩短分析循环。cadence 和 synopsys 对 ic 版图工具的增强现在支持原理图迁移、电路优化和版图迁移步骤。
使用自动化步骤和模板方法将 n4 的 vco 布局迁移到 n3e 节点，重用差分对和电流镜像设备的布局和方向。将新的自动化迁移方法与手动方法进行比较，其中手动迁移所需时间为 50 天，而自动化仅需 20 天，因此生产率提高了 2.5 倍。早期的 em、ir 和寄生 rc 检查是实现生产力提升的基础。
n4 到 n3e vco 布局迁移
基于环的 vco 也使用 pcells 从 n40 手动和自动迁移到 n22 节点。通过使用自动化流程，生产率提高了 2 倍。pcells 有更多的限制，所以生产率的提高有点少。
总结
台积电通过以下方式面临模拟单元迁移的挑战：与 cadence 和 synopsys 等 eda 供应商合作修改他们的工具，使用具有固定高度的模拟单元以允许更多布局自动化，以及采用与数字流程类似的策略。两个迁移示例表明，使用较小的节点（如 n5 到 n3）时，生产率提高可以达到 2.5 倍。即使使用像 n40 这样的成熟节点，使用 pcell 也可以预期将生产率提高 2 倍。
工业智能网关助力MES系统与PLC实时通信
RFID智能仓储主要有什么益处
设计HSD连接器要考虑的几大因素
24C02读写操作程序设计实例,24C02 read / write process
W7805、W7812集成稳压器组成的多用途稳压电流应用线路
台积电谈5nm面临的模拟单元挑战
Aptina Clarity+技术提高新款高端智能手机成像性能标准
2021年款苹果iPhone显示屏或将加入采用LTPO背板技术
高精度负氧离子监测系统有哪些功能?
汽车电子电气架构迭代之下，域控制器有哪些商业模式？
台积电12英寸晶圆代工商的产能紧张，8英寸晶圆厂也处在满负荷运营中
蓝米X1、小米MIX2什么时候上市？小米新机X1、小米MIX2价格配置全曝光，期待吗？
华为荣耀V9高配版对比oppo r9s plus，你会选谁？
PWM脉宽调制信号基础介绍
船体三维扰动对三轴天线视轴的影响分析及抗扰动设计
如何在应用中连接多个外设，以“卸载”周期性触发ADC
关于AB胶点胶加工的介绍以及它的应用领域
美国商务部针对关键新兴基础技术的出口管制框架意见
扬尘在线监测仪比较好的品牌推荐
国内首家集成电路产业 融资租赁公司在沪揭牌