隨著現(xiàn)代IC的設(shè)計(jì)發(fā)展，設(shè)計(jì)的規(guī)模和復(fù)雜度逐步增加，對(duì)于驗(yàn)證完備性的挑戰(zhàn)越來(lái)越大，加之TO的時(shí)間壓力，芯片設(shè)計(jì)通常會(huì)出現(xiàn)下列的場(chǎng)景：

• 芯片回片一次點(diǎn)亮
• 大部分的case都可以順利通過(guò)
• 小部分的功能需要修正

對(duì)于重要的特性三，用戶可以選擇gatearray的cell高效的完成這一個(gè)任務(wù)。閑言少敘，ICer GO！

由于·硬件設(shè)計(jì)天然的特性，大部分芯片都會(huì)有reversion的計(jì)劃，有時(shí)候也被稱作engineering sample# （ES1，ES2，etc.）。產(chǎn)品的迭代效率通常都是reversion的重要因素，所以基于TO數(shù)據(jù)的bug高效修復(fù)（迭代快，成本可控）的要求就顯得極為重要。

TO數(shù)據(jù)space cell方式

基于前端設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，在芯片里邊規(guī)律性的撒一些spare cell，作為后續(xù)版本的bug修復(fù)使用，但是這種方法局限性比較大：

• Spare cell的難以匹配設(shè)計(jì)修改的要求：
• 繞線挑戰(zhàn)大，可能會(huì)占用很多的metal 資源，導(dǎo)致postmask metal fix的mask費(fèi)用很高，周期很長(zhǎng)
• 時(shí)序挑戰(zhàn)：太遠(yuǎn)的距離，導(dǎo)致transiton/cap都有新的變化，甚至需要使用更多的器件實(shí)現(xiàn)setup/hold的修復(fù)，都是潛在的時(shí)序挑戰(zhàn)
• 功能不全：對(duì)于bug，通常都具有未知性，很難做到有的放矢，spare cell的功能經(jīng)常被bug fix人員詬病功能不完備
• 距離不合適：bug修復(fù)需求的物理位置和spare cell的位置相去甚遠(yuǎn)，
• Spare cell對(duì)資源的浪費(fèi)
• 放置資源：spare cell會(huì)切實(shí)的占用std-cell的某些區(qū)域，為保證分布性，spare cell通常位置較為固定，這個(gè)對(duì)于APR flow的數(shù)據(jù)優(yōu)化會(huì)產(chǎn)生一定程度上的不利影響
• 繞線資源：spare cell的input 都需要tie connection（防止柵極浮空被擊穿），這些tie connection也是對(duì)繞線資源的消耗。

所以，實(shí)際芯片的funciton bug ECO的時(shí)候，眼睜睜的看著分布式的spare cell，就是用不起來(lái)，只能干瞪眼。心里默念，要是當(dāng)時(shí)在某某區(qū)域多撒點(diǎn)某某cell該多好啊。像極了學(xué)生時(shí)代拿到成績(jī)的我們：要是考前把那個(gè)啥多看看，這部又能提高幾分。永遠(yuǎn)的如果，永遠(yuǎn)的下一次，反反復(fù)復(fù)無(wú)窮盡?。?/span>

gatearray方式的特點(diǎn)和用法

為了緩解這種問(wèn)題，現(xiàn)在的std-cell開(kāi)發(fā)商，在提供標(biāo)準(zhǔn)的std-cell庫(kù)的基礎(chǔ)上，也會(huì)提供給用戶用于post-mask的ECO 庫(kù)，由于設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)的原因，這個(gè)庫(kù)通常被稱為：std-cell gatearray 庫(kù)。是一種類似樂(lè)高積木的拼接方式來(lái)完成std-cell的構(gòu)建。

ECO 庫(kù)的特點(diǎn)

基于gatearray設(shè)計(jì)的ECO庫(kù)，所有的cell的版圖，都是使用基礎(chǔ)單元搭建起來(lái)的（gate），然后通過(guò)更改metal的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)不同的功能，這個(gè)·和傳統(tǒng)的std-cell的設(shè)計(jì)思路是完全不同的。

只要是等寬的ECO cell，cell之間通常只有一層或兩層metal不同，意即：只改動(dòng)metal就可以實(shí)現(xiàn)功能變化。譬如下例：等寬度的ECO filler cell 和FILLER cell的GDS比對(duì)XOR：

可以看到：ECO filler cell和ECO function cell只有M1不相等（baselayer 是完全一樣的），具體XOR區(qū)別見(jiàn)下圖：

這樣就可以通過(guò)嗲用芯片里邊現(xiàn)有的ECO filler cell，基于用戶需求，改變有限的metal層，從而實(shí)現(xiàn)任意功能的轉(zhuǎn)化，

• ECO filler -> ECO function cell
• ECO function cell -> ECO filler

ECO 庫(kù)的postmask bug fix 的應(yīng)用流程

postmask的改版，最麻煩的當(dāng)屬功能修正，如果想更換一個(gè)cell的功能，通常要?jiǎng)拥絙aselayer和metallayer。但是基于gatearray的ECO庫(kù)，則可以有效規(guī)避baselayer的改動(dòng)，從而可以高效的完成postmask function bug fix。

ECO lib VS. std-cell LIB

在使用ECO庫(kù)之前，先看一下ECO cell和普通std-cell的版圖區(qū)別

在原本的std-cell和ECO庫(kù)中挑選相同功能/驅(qū)動(dòng)力的cell

• INVX2
• GAINVX2

版圖差異

通過(guò)XOR，可以看到，這兩個(gè)cell的畫(huà)法是不太相同的

包括有源區(qū)，POLY區(qū)個(gè)connect去都不太一樣（PS: cell boundary 是一樣的）?；究梢耘卸?，這樣的cell就是不同設(shè)計(jì)需求的產(chǎn)物

時(shí)序差異

從lib上看，兩者的面積是一樣的，這個(gè)case的時(shí)序也是基本類似的：

ECO庫(kù)的cell特點(diǎn)

為了有效的利用ECO庫(kù)，通常都會(huì)提供各種功能的器件，同時(shí)為了降低ECO庫(kù)的設(shè)計(jì)難度，通常會(huì)弱化對(duì)驅(qū)動(dòng)力不要求。以當(dāng)前case為例，相較std-cell 庫(kù)，ECO擁有了常規(guī)的與或非門(mén)，F(xiàn)F等，驅(qū)動(dòng)力有所限制：

ECO庫(kù)的使用方法

為了方便GA（gatearray）進(jìn)行功能替換，ECO 庫(kù)將所有的cell分成兩類：

• FILLER
• Function cell

由于所有的cell的base-layer都是一樣的，那么這里可以利用這個(gè)特性實(shí)現(xiàn)postmask的function metal fix方法。

1. 數(shù)據(jù)準(zhǔn)備：

• 在TO的數(shù)據(jù)庫(kù)上使用ECO FILLER進(jìn)行填充。
• 在ECO FILLER不能覆蓋的區(qū)域，使用common filler進(jìn)行填充，確保NWELL的連續(xù)

1. 功能修復(fù)

• 基于芯片測(cè)試結(jié)果，出具bug fix方案
• 使用ECO function cell構(gòu)建相關(guān)ECO的腳本

1. ECO cell 置換

• 在具有ECO FILLER填充的數(shù)據(jù)庫(kù)中帶入上述ECO腳本
• 使用ecoPlace方法，完成對(duì)與ECO function cell的器件替換

INVS會(huì)使用滿足ECO function cell寬度的ECO filler區(qū)域，完成這個(gè)替換

1. 版層變動(dòng)驗(yàn)證

導(dǎo)出GDS，使用GDS XOR工具，確保bug fix后的GDS和原始GDS只有metal layer的差異

1. 完成繞線：在APR工具里邊完成繞線
2. 對(duì)數(shù)據(jù)和進(jìn)行timing、LV和power的簽收驗(yàn)證
3. 使用最終的數(shù)據(jù)庫(kù)再次和原始TO的GDS進(jìn)行XOR比對(duì)：出具版層變動(dòng)的差異信息。觸發(fā)新的TO

對(duì)于上述流程有以下幾點(diǎn)需要注意：

• 設(shè)計(jì)人員需要使用ECO lib里的function cell進(jìn)行bug fix
• ecoPlace的動(dòng)作比較關(guān)鍵，用戶需要仔細(xì)查驗(yàn)這個(gè)動(dòng)作的日志和數(shù)據(jù)庫(kù)。步驟如下：
• 刪除現(xiàn)有所有的ECO filler
• 將ECO function cell放置到相連接cell的附近
• 恢復(fù)之前ECO filler的位置，在改動(dòng)的區(qū)域，對(duì)于ECO filler cell做出做適當(dāng)調(diào)整

INVS將原先的GA_FILLERX4置換成：GA_FILLERX2 + GA_INV，完成了一次post-mask的function ECO動(dòng)作。通過(guò)XOR查驗(yàn)。整個(gè)芯片只有這里的metal發(fā)生變化，其他的部位都沒(méi)有變化，符合post-mask的metal fix的設(shè)計(jì)預(yù)期

PS：具體INVS的流程腳本會(huì)上傳到星球，請(qǐng)各位按需取拿

【敲黑板劃重點(diǎn)】

利用gatearray修復(fù)postmask的function bug，事半功倍！