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Eurotherm 507/00/00/00 Astro-Rail工具為芯片設計提供了在設計和簽核階段進行功耗、電壓降和電遷移分析的功能。用Astro-Rail工具對一個5百萬門的設計進行功耗、電壓降和電遷移分析，所需時間不到一個小時。分析完成后，Astro-Rail將可能出問題的區域用不同的顏色在版圖上清晰地顯示出來，以幫助設計者分析并查找問題。其提供的簽核分析結果和Star-RCXT反標后再分析的結果相差不到5%。Astro-Rail是Synopsys Galaxy平臺的一個重要部件，利用獨有的動態宏模塊技術取得了突破性的速度，是一般rail分析工具速度的2倍“3倍。

文中的FFT芯片是16位的128點FFT/IFFT定點處理器，該處理器主要應用于基于OFDM的UWB系統，采用了N=4×4×4×2的算法實現定點的FFT運算。它采用了兩級流水線的結構，包括三級的基-4運算和一級的基-2運算。該設計的時鐘頻率為62MHz，采用SMIC 0.18mm 1P5M CMOS工藝，用Astro工具完成3.7mm×3.7mm版圖面積平面規劃、電源環和電源條預布線，用PC工具進行基于時序和阻塞的布局，再用Astro工具完成時鐘樹綜合和布線。在滿足靜態時序分析和設計規則檢查的情況下，利用Astro-Rail工具對FFT芯片進行功耗分析來判斷電源和地的Pad對數目是否符合要求，通過電壓降和電遷移分析來判斷電源環和電源條的布線是否符合電壓降和電遷移要求。

Astro-Rail分析門級功耗的方法

用Astro-Rail工具分析門級功耗包含四個部分：開關功率、短路功率、內部功率和泄漏功率。

開關功率

單元門器件的輸出端與地之間會形成一個電容，器件導通或關斷時對該電容進行充電或放電所消耗的功率即為開關功率。Astro-Rail計算開關功率的公式為：P=C×V2×f/2。其中f為信號跳變率，即單位時間內信號在高低電平之間跳變的次數；C為門器件輸出端的線負載電容，其數值可以通過線負載模型提取，也可以在物理設計完成后從版圖中提取，后者具有較高的精度；V為電源電壓。

短路功率

當一個單元的狀態從0變為1或從1變為0時，對應的N型和P型管在短時間內同時導通，從而在單元門器件中產生從電源到地的通路，此過程中消耗的功率稱為短路功率。

內部功率

對一個單元門器件來說，不是每一次輸入信號狀態的變化都會導致輸出信號的狀態改變。這種輸入信號狀態發生變化而輸出信號狀態不變的情況下所消耗的功率被稱為內部功率。以二輸入或門為例，當A、B輸入均為1，則輸出X為1，這時若輸入B從1變為0，輸出X狀態不變，但輸入B控制的管子狀態發生變化，從而消耗內部功率。

泄漏功率

泄漏功率是指晶體管沒有進行開關動作時所消耗的功率。盡管在晶體管漏極和襯底之間的一些反向偏置二極管中存在著漏電流，但大部分泄漏功率來自晶體管關斷時的亞閾值電流。當一個設計已經確定后，其泄漏功率是恒定的，與芯片的工作狀態無關。

FFT芯片的功耗分析

Astro-Rail分析FFT芯片功耗的流程主要包括5個步驟。

查看工藝庫文件

在smic18_apollo_m5.tf工藝庫文件中查看所定義的電壓、功耗、電流等單位，通過搜索關鍵字maxCurrDensity尋找各金屬層和各過孔的電流密度值。

在Milkyway環境創建LM目錄

Milkyway 環境是 Synopsys 針對超深亞微米（納米級）設計所建立的一種數據庫，它大大方便了整個物理設計實現的流程。LM目錄為Astro-Rail工具分析門級功耗、電壓降、電遷移提供了所必需的時序信息和功耗信息。由于SMIC 0.18mm CMOS工藝在Milkyway環境中無LM目錄，因此需要在Astro環境下使用gePrepLIbs命令創建LM目錄。具體的方法是：在STD（標準單元庫）目錄下，進入Astro環境，輸入gePrepLIbs命令，執行后會打開對話框，在對話框中進行相應設置即可生成STD的LM目錄。用同樣的方法創建標準IO的LM目錄。

導入VDD網絡的電壓值

Astro-Rail工具用VDD的電壓值來計算芯片的功耗，默認值為0V。VDD網絡電壓值的命令為：

tdfSetPowerSupply“VDD”1.621.81.98

將該命令保存在Powersupply.tdf文件，然后執行poLoadPowerSupply命令，彈出對話框輸入該文件進行導入。

導入芯片的信號跳變信息

為正確分析各種單元門器件的功耗，關鍵是要精確計算每個單元門器件的信號跳變率。對于本文使用的0.18mm工藝而言，芯片的功耗主要取決于動態功耗，而動態功耗依賴于不同的輸入向量，通常需要針對芯片各個部分設計大量的輸入向量進行仿真，以記錄信號跳變信息。信號跳變信息由Value Change Dump（VCD）文件記錄。導入芯片的信號跳變信息時，先執行菜單命令Power＞Load NetSwitching Activity，在彈出對話框的輸入格式中選擇VCD模式，然后輸入VCD文件名后按OK按鈕即可導入。

Eurotherm 507/00/00/00 ABB光纖通訊適配器RDCO-02C

  ABB光纖通訊適配器RDCO-02C

  ABB光纖通訊適配器RDCO-02C

  ABB電路板 APOW-01C

  ABB電路板 SMIO-01C

  ABB電路板 NINP-61C

  ABB電路板 NTNT-43C

  ABB電路板 NPOW-42C

  ABB電路板 NDCO-03C

  ABB電路板 NAMC-11C

  ABB電路板 NIOC-02C

  ABB電路板 NXPP-01

  ABB電路板 NGDR-02C

  ABB電路板 NINP-61C

  ABB電路板 RPBA-01

  ABB電路板 RTAC-01

  ABB電路板 NPOW-42C

  ABB電路板 NDCO-03C

  ABB電路板 NIOC-02C

  ABB電路板 NGDR-02C

  ABB電路板 NXPP-01

  ABB電路板 AINT-02C

  ABB電路板 RINT5311C

  ABB電路板 RINT5411C

  ABB電路板 RINT5514C

  ABB電路板 RINT5611C

  ABB電路板 RMIO-01C

  ABB電路板 RDCU-02C

  ABB電路板 RVARU5311

  ABB電路板 RVAR5411

  ABB電路板 RVAR5512

  ABB電路板 RVAR5612

  ABB電路板 RRFC5513+E202

  ABB電路板 RRFC5622+E202

  ABB電路板 AIBP-51

  ABB電路板 AINP-01C

  ABB電路板 APOW-01C

  ABB電路板 AGDR-61C

  ABB電路板 ADPI-01

  ABB電路板 RDCO-02C

  ABB電路板 RDCO-03

  ABB電路板 ABRC-01C

  ABB電路板 GINT5611C SP KIT

  ABB電路板 SINT4610C REVG

  ABB電路板 OINT5611 REV E

  ABB電路板 SCIB-01C REV：D

  ABB電路板 NPBA-12

  ABB電路板 FS225R12KE3/AGDR-71C

  ABB電路板 AINT-01C

  ABB電路板 RMBA-01

  ABB電路板 NINT-43C

  ABB電路板 AGPS-21C

  ABB電路板 RDC0-02C

  ABB充電電阻 CBH165CH4145RO

  ABB充電電阻 VHPR80HX 3R3K

  ABB電路板 FMBA-01

  ABB電路板 NDBU-95C

  ABB電源板 SDCS-POW-4

  電源板 SDCS-FEX-2A-0016 塊 2 

  電源板 SDCS-PIN-51 1 

  電源板 SDCS-POW-1-COA 2 

  電源板 SDCS-PIN-205B 

  電源板 SDCS-PIN-48 

  ABB備件 RBSU-02

  ABB 變頻器風扇 RB2C-225/088 K093 EMC 

  光纖通訊卡 RDCO-03C

  DCS備件 SDCS-PIN-205A

  DCS備件 SDCS-PIN-205B 

  DCS備件 SDCS-PIN-51

  光纖通訊適配器 RDCO-01C

  光纖通訊適配器 RDCO-02C

  ABB電流互感器 LF 505-S/SP13

Eurotherm 507/00/00/00
HP 4/64 SAN SWITCH FULL WITH 64 ACTIVE PORTS- AG457A

HP 4/64 SAN SWITCH POWER PACK W/32 ACTIVE PORTS- AE496A

HP 4/64 SAN SWITCH FULL WITH 32 ACTIVE PORTS- AE495A

HP 332177-B22 StorageWorks Core Switch 2/64 B-series 

DEC DEL52-MA CONTROLLER MODULE MULTISW

DEC LGL4S-DA LGL4S-DA

MISC 6210340-01 TL81X ACTUATOR DRIVER

DS-SV110-JA HP STORAGEWORKS EVA5000 ARRAY 

COMPAQ 197819-B21 PCI TO FC HBA IBM AIX

PHILIPS LD6100-523LU PHILIPS FILENET 12GB OPT.DRIVE

FORCE CPCI-6750 FORCE COMPUTERS POWERCORE

AD525A HP EVA 400/6000 CONTROLLER PAIR 

SUN NETRA 440 4 x1.59 GHz,16GB Ram, 4 x 73GB SERVER 

DEC 54-20830-05 LPS32 TURBO CONTROLLER MODULE

NORTEL DS1404035 NORTEL PASSPORT 8648 TXE MD

DEC LGL5S-DA 500 LPM MATRIX PRINTER

DEC 54-20700-04 CPU MODULE

MISC 7201-01 FORE POWERHUB 7000

DEC M7576-PA MEMORY CONTROLLER MODULE

COMPAQ 341589-001 COMPAQ PRI/TI BLADE MOD.

COMPAQ 341585-001 10BASE T4-PORT ETER. MODU

DEC 54-20700-03 MODULE

DEC 54-20698-04 DEC I/O MODULE

DEC B4181-BA GLOBAL PORT MODULE

DEC B3007-EB 600 MHZ CPU

DEC DEBMP-FA DECSWITCH 900EE

DEC DEFGF-AA GIGA SWITCH BOARD

DEC RF-3800-B9 MV 3800 TEMPEST

MISC 163984-901 LG05S SHUTTLE ASSY*UNUSED*

DEC LPS2X-UA LPS20 TURBO


DEC 54-24773-03 500MHZ CPU BOARD

DEC DEQRA-SA DEQRA MODULE

DEC DEFGC-AA GIGASWITCH ATM BRIDGE/

HP C1119M SURESTORE 220MX OPTICAL JUKEBOX (2)X SMO-F561

HP 351147-001 FD-76019-01 ESL-E CABINET CONTROLLER ASM

NMS CG6000 CG6000-PCI 50071 4T1/4E1 VOIP BOARD

HP C1160M SURESTORE OPTICAL 600MX - NO DRIVES

DEC 54-22593-01 PCI MEZZANINE

DEC 54-23350-01 TURBO LASER BACKPLANE MODULE

DEC 54-24827-02 ALPHA VME 5/XXX CPU BOARD

DEC 70-33561-01 ALPHASERVER GS160 FRONT

DEC DEZBR-MF ROUTEABOUT CENTRAL EI

DEC RC25-HAD RC25 HDA ASSY W/CTR MODULES

HEWLETT PACKARD XHP-X000112 HP MAIN PC BOARD W/METAL TR

COMPAQ 252556-001 HP STORAGEWORKS HSV110

COMPAQ 321617-B21 HP STORAGEWORKS HSV110

DEC 70-40927-S1 HP STORAGEWORKS HSV110

DEC 70-40927-01 HP STORAGEWORKS HSV110

COMPAQ DS-TL892-UA UPGRADE KIT FROM TL891 TOTL892

3C8764 3COM PathBuilder S264 HD Voice Access Switch (12

DEC 54-24703-01 HSD10 ADAPTER MODULE

DEC 54-23266-01 BACKPLANE

DEC 54-PK101-01 DEC MODULE

DEC 70-33725-S4 CONTROLLER SHELF*NEW*

DEC DS-SE2ZS-BB CONTROLLER SHELF**CHASSIS ONLY

DEC H7505-BA GS160/320 POWER RACK 1600 WATT

DEC FE-21722-01 SR2122 ISCSI STORAGE ROUTER

DEC DSYT1-AB TURBOCHANNEL ADAPTER

HEWLETT PACKARD SR2122 HP SR2122 ISCSI STORAGE ROUTER

HEWLETT PACKARD J4141A 16-port 10/100Base-TX w/Manageme

MARCONI 208-2000-100 ESX-48-48TX Line card 48-p 10/

MARCONI ESX-48-48TX ESX-48-48TX Line card 48-p 10/

MISC 3X-LN40X-TS LN40 LARGE-CAPACITY OUTPUT STA

QMS/MINOLTA 2293233-902 LN40 MAIN CPU LOGIC MDE. W/HDD

QUANTUM 6210700-01 TL81X EXTENSION AXIS ASSEMBLY

DEC MAGICOLOR2 MINOLTA-QMS COLOR LASER

COMPAQ DS-EZ832-VW CPQ 3.2GB SOLID STATE DISK IN SBB

DEC HP4S1 LASER PRINTER

DEC M7651-PA M7651-PA INTERFACE MODULE

HP rx1620 (AB431A) Server Dual 1.6Ghz cpu (2 x AB482A) 

COMPAQ 217277-B21 14-BAY DEVICE SHELF*NEW*

DEC 54-30644-01 REGULATOR MODULE ASSY

DEC 54-PK243-01 CONTROLLER MODULE

DEC 70-21763-01 RC25 HDA ASSY W/CTR MODULES

DEC 70-40019-S2 14-BAY DEVICE SHELF*NEW*

DEC 70-40019-02 14-BAY DEVICE SHELF*NEW*

DEC FR-K8F2W-WB DIGITAL SERVER 5000 400MHZ SYS

DEC L0203 MODULE L0203

DEC MS550-BA 32MB MEMORY OPTION MODULE

HEWLETT PACKARD A3492-60001 A3492 PCX-U MODULE

HEWLETT PACKARD AA928-6001 E2400-FC 2G Interface CTRL

IBM 18P1218 14-BAY DEVICE SHELF*NEW*

PROTEON P4516-02 CNX 2-PORT TOKEN RING I/F CARD

HEWLETT PACKARD AA937A HP 200/400GB U460 WIDE-SCSI LVD

COMPAQ 154850-001 CPQ BACKPLANE ROBOTICS BOARD

DEC 54-24319-01 MODULE ALPHA VME 4/288

DEC 54-30188-01 MANAGEMENT MODULE

DEC 54-24325-02 MODULE ALPHA VME 4/288

DEC 70-31086-01 5-SLOT CARD CAGE WITH BACKPLANE

DEC 70-28145-01 BA441 RACKMOUNT CHASSIS

DEC MS400-16 MS400-16 CLEARPOINT

HEWLETT PACKARD A4845-67004 HP SYSTEM LIBRARY CTRL BD(P

HEWLETT PACKARD A6388-69001 HYPERFAB.C2 8-PORT MOD./COR

IBM 21P5091 IBM 940X MOTHERBOARD/CPU MOD.

MARCONI 80-00001-A003 ESX-4800 BACKPLANE MODULE

MARCONI 34-404667-02 ESX-4800 BACKPLANE MODULE

MISC 2T-PAMP1-PM PCI POMETTE V1 R1

NORTEL NTBP06BA-R01 NORTEL PASSPORT BACKPLANE MODU

QMS 2293279-901C MAGICOLOR 6100 PCB CPU CTRL BD

QUANTUM 6310520-04 BACKPLANE ROBOTICS BOARD

QUANTUM TH8XG-CA QUANTUM DLT8000 LVD/SE TAPE DRIVE

IBM 2109-M12 SAN Fibre Channel Director 2109 Model 12

COMPAQ 157305-B21 TL891 DLX LIBRARY 1 DLT8000 DRIVE

COMPAQ 157305-001 TL891 DLX LIBRARY 1 DLT8000 DRIVE

COMPAQ PB550-A9 ALPHASTATION 500/333MHZ SYSTEM

DEC 54-24758-08 DS20 500MHZ CPU MODULE

DEC 54-30226-01 COMPACTPCI MODULE

DEC AS500/333MHZ ALPHASTATION 500/333MHZ SYSTEM

DEC BA441-AA VAX4000 RACKMOUNTABLE BOX

DEC DEZBR-MB ROUTEABOUT CENTRAL EI

DEC H9FDK-BA AS8400 TGB REAR DOOR

DEC DEZBR-M ROUTEABOUT CENTRAL E1

DEC KFPAC-XF SCSI RAID CONTROLLER

DEC MS86-DA 64 MEG VAX 8600

HEWLETT PACKARD A3518A HP 24 MB MODEL 12 DISK ARRAY C

NORTEL NTFP41CA-02 NORTEL PASSPORT DS1 VOICE FP M

QUANTUM TH61F-02 DLT7000 LOADER READY-NO BEZEL-

HP 316095-B21 DS-DMGGE-BD STORAGEWORKS EDGE SWITCH 2/24

DEC M8418-JC MODULE

HIRSCHMAN GES-24TP/2SX HIWAY FAST ETHERNET SWITCH *NEW*

HP A6268A VIRTUAL ARRAY 7410 W/ DUAL CTRL A6218A

DEC 54-22138-01 PWR BACKPLANE DEFGA-BA

DEC 70-40034-01 STARLIGTH BUS LVD I/O MODULE

DEC M3136 Q-BUS T1 LINE SERVIVE

DEC HA205AA POWER SUPPLY

DEC RZ73-E-AF SCSI DRIVE FOR BA440BOX

DEC VX217-DA 1 VX20A-CB,VRC16-CA,

HEWLETT PACKARD C4215A HP LASERJET 8100N PRINTER

MISC 680QJ-B9 BA440 VAX4000-500 KA680-AA BOX

DEC BA22A-B9 VAXFT 810 SYSTEM BOX

HP INTEGRITY BL860C AD323A (2) 1.6GHZ SERVER 448066-001

COMPAQ 234082-001 12-LINE PWR INJECTOR*NEW*

DEC 54-19369-03 DEFEB FI SAS SM DUAL MODULE

DEC 54-30370-01 FORCE COMPUTER MODULE

DEC 54-22629-01 CBUS/PCI/VME BACKPLANE

DEC 54-24758-07 ALPHA DP264 DAUGHTER CARD

DEC 54-24758-06 ALPHA DP264 DAUGHTHER

DEC 70-31648-01 LAN40 BOARD W/BRACKET

DEC 70-29988-01 VAX7000/BA700 SYSTEM BOX

DEC B4115-JA PROCCESOR BOARD**MISSING CPU*

DEC B4115-AA PROCCESOR BOARD***MISSING CPU*

DEC BA214-AA INDUSTRIAL VAX620

DEC DELHF-UA FDDI MODULAR INTERFACE

DEC DTCN5-AA DTCN5-AA

DEC M2M-PC164-2 MYRICOM PC164 MODULE

DEC M3121-00 DFA01-AA MODULE

DEC M3136-AA M3136-AA

DEC SA0014 ZNYX NETWORK CARD

FORCE 104968 FORCE/CENTELLIS 10BP-720

HEWLETT PACKARD A4688-62911 SURESTORE E BRIDGE FC 4/1 H

HEWLETT PACKARD A6214-60001 HP DS2400 LINK CTRL CARD

HEWLETT PACKARD LP-14847-31 HP PRINTER SERVICE MAINTE

IBM 07H5347 IBM QL50 4PORT 9672 ESCON CARD

MISC 159MB DISK DRIVE 159MB DISK DRIVE

MISC 6210350-01 TL81X ROBOTIC CONTROLLER

NORTEL NTBP40CA-01 NORTEL PASSPORT DS3 FP MODULE

PRINTRONIX 141592-001 PRINTRONIX P6080 PCBA LOGIC

PRINTRONIX 141509-001 PRINTRONIX P6080 PCBA LOGIC

NORTEL NTFN18AC-02 NORTEL PASSPORT ILS FWD FP MOD

NORTEL NTBP78DA-01 NORTEL PASSPORT TOKEN RING FP

PRINTRONIX 104900-002 PRINTRONIX P6080 COMB ASSEMBLY

DEC ALPHA 54-24678-01 VME 5/480 I/O MODULE 

COMPAQ 349351-B21 DLT7000 35/70GB S-DIFF L.READY

COMPAQ 3X-MS8AA-BU CPQ 1GB INFINEON MEMORY KIT X GS80/1

IBM 51G8139 IBM 16-PORT REMOTE ASYN NODE

MISC DAGWG-AA GIGAswitch /ATM SYSTEM

HP 333764-B21 DS-DSGGD-DB SAN SWITCH 2/32 POWER PACK

HP AA980A 361193-001 SAN SWITCH 2/8V POWER PAK 

270459-001 CPQ SCALABLE BUS BAR B LEFT&RIGHT

DEC DS-SSL14-RS 14 SLOT DISK SHELF W/O MT KIT

COMPAQ 159667-001 SANSWITCH "CHASSIS ONLY"

COMPAQ 217276-B21 CONTROLLER SHELF*NEW*

COMPAQ 327371-001 STORAGEWORKS F C 12-PORT HUB

COMPAQ 190710-002 CL 0 DRIVE INTERFACE BOARD W/G

COMPAQ NAS-S1000-866 NAS S1000 MOTHERBOARD W/866MHZ

DEC 54-20714-01 MOTHER MODULE

DEC 54-14636 RC25 ATEC CONTR. MODULE

DEC 54-19551-01 486 BASE BOARD

DEC 54-16704-01 DECTALK III MODULE

DEC 54-19413-01 DSRVW-AA/YA LOGIC

DEC 54-23310-06 CPU BOARD

DEC 54-19443-01 DETMM-M DAUGTHER BOARD