Diseño de un circuito integrado con tecnología 180 nm usando librerías de diseño de TSMC : automatización de la etapa de síntesis lógica y creación de archivos Verilog para pruebas físicas en un FPGA Genesys Xilinx Virtex-5 LX50T y automatización de la verificación extracción de parásitos.

Abstract

El proyecto se basa en la automatización de la etapa de síntesis lógica para llevar a cabo una etapa automática, rápida y efectiva del primer chip, diseñado y elaborado en Guatemala por estudiantes de la Universidad del Valle de Guatemala. Esta es la primera etapa para la realización del chip, es muy importante, ya que al ser la primera etapa los resultados deben de salir correctos para que no interrumpa el proceso de diseño. El objetivo por cumplir es verificar que los resultados obtenidos sean los adecuados después de realizar la automatización de dicho proceso y lograr obtener los archivos de Verilog que se utilizaran para realizar las pruebas en un FPGA Genesys Xilinx Virtex-5 LX50T para corroborar que el proceso de diseño del chip es exitoso. La síntesis lógica es un código que describe un circuito en código Verilog para otorgar compuertas lógicas de hardware para una tecnología dada, la que se utilizaran en este diseño del primer chip será con librerías de TSMC. Este proceso de la etapa de síntesis lógica consta de dos pasos: Traducción implica comprender la descripción VHDL de las compuertas. Optimización que implica seleccionar la combinación más eficiente de las librerías de las bibliotecas de esa tecnología que se utiliza y las celdas para lograr relacionar las funciones y que este funcione de la manera más adecuada y que cumpla con su funcionalidad descrita. En esta etapa se pueden agregar aspectos importantes para que el diseño de este funcione adecuadamente, como lo son las restricciones de diseño que se ven delimitadas por la tecnología que se utiliza, colocación de componentes de manera eficiente para optimizar de mejor manera el rendimiento del chip que se está desarrollando. Como resultados del proceso de esta etapa se pueden obtener 3 formatos de archivos, que son: ’.sdc’, este agrupa las netlist que el usuario configura durante el proceso de síntesis, el ‘.ddc’ almacena toda la información de los netlist que se generaron al igual que las restricciones que se le asignan al circuito y el último ‘.v’ es el archivo que contiene ya todas las netlist con las configuraciones y restricciones que se hicieron previamente donde también se interconectan y se utiliza en las etapas siguientes para el seguimiento del desarrollo del chip. Design Vision es una herramienta de software utilizada para llevar a cabo con éxito la etapa de síntesis lógica de un circuito que se describe a través de archivos HDL, este pasa por un proceso de síntesis donde se logra sintetizar para poder obtener archivos netlist a estructura de compuerta. Este puede utilizar librerías comunes y personalizadas como las que proporciona la empresa de TSMC. VCS es una herramienta donde se realizan las verificaciones del diseño en el que se está trabajando, esta misma cuenta con un simulador y sistema para resolver limitaciones que pueda presentar el diseño. DVE, por otra parte, es un complemento de VCS, este permite simular y ver el comportamiento del diseño que se trabajó, con esto lograr ver que los resultados a la salida son los adecuados, gracias a la interfaz gráfica amigable es fácil de comprender y utilizar. StarRC es una herramienta fundamental en la industria de EDA para la extracción de parásitos. Esta herramienta proporciona soluciones de extracción de silicio precisa y de alto rendimiento para SoC, digital personalizado y analógico / señal mixta. Esta implementación ofrece una facilidad de uso y productividad para poder acelerar el cierre de diseño y verificación de firma. (LA)