设计收敛(英语:Design closure)是
集成电路设计过程中,反复设计、调整设计细节,以使目标电路逐渐满足一系列设计约束的过程。
集成电路设计的每个步骤(例如
静态时序分析、
布局、
布线等)都是极其复杂的过程,并形成了若干专门的学科进行研究。
集成电路设计(英语:Integrated circuit design, IC design),根据当前
集成电路的集成规模,亦可称之为超大规模集成电路设计(VLSI design),是指以集成电路、超大规模集成电路为目标的设计流程。
集成电路设计通常是以“模块”作为设计的单位的。例如,对于多位全加器来说,其次级模块是一位的
加法器,而加法器又是由下一级的
与门、
非门模块构成,与、非门最终可以分解为更低抽象级的CMOS器件。
从抽象级别来说,数字集成电路设计可以是自顶向下的,即先定义了系统最高逻辑层次的功能模块,根据顶层模块的需求来定义子模块,然后逐层继续分解;设计也可以是自底向上的,即先分别设计最具体的各个模块,然后如同搭积木一般用这些最底层模块来实现上层模块,最终达到最高层次。在许多设计中,自顶向下、自底向上的设计方法学是混合使用的,系统级设计人员对整体体系结构进行规划,并进行子模块的划分,而底层的电路设计人员逐层向上设计、优化单独的模块。最后,两个方向的设计人员在中间某一抽象层次会合,完成整个设计。
静态时序分析(英语:Static Timing Analysis, STA),或称静态时序验证,是电子工程中,对
数字电路的时序进行计算、预计的工作流程,该流程不需要通过输入激励的方式进行仿真。
传统上,人们常常将工作
时钟频率作为高性能的
集成电路的特性之一。为了测试电路在指定速率下运行的能力,人们需要在设计过程中测量电路在不同工作阶段的延迟。此外,在不同的设计阶段(例如
逻辑综合、
布局、
布线以及一些后续阶段)需要对时间优化程序内部进行延迟计算(Delay calculation)。尽管可以通过严格的
SPICE电路仿真来进行此类时间测量,但是这种方法在实用中耗费大量时间。静态时序分析在电路时序快速、准确的测量中扮演了重要角色。静态时序分析能够更快速地完成任务,是因为它使用了简化的模型,而且它有限地考虑了信号之间的逻辑互动。静态时序分析在最近几十年中,成为了相关设计领域中的主要技术方法。
静态时序分析的最早描述之一是基于1966年的
计划评核术。它的一些更现代的版本和算法则出现于1980年代前期。
布局(英语:placement)是电子设计自动化中的一个重要步骤,在这过程中会把电路元件安置在指定面积的芯片上进行
物理设计的流程。如果电路的布局存在设计不良,那么
集成电路芯片的性能将会受到影响甚至部分失灵或严重的产生故障,而且会因为纳米级别的微电路连线设计得不到优化(对连线的配置称为
布线),导致芯片的制造效率降低甚至增加了不良品的比率。因此,电路的布局人员必须考虑到对多个参数的优化,以使电路成品能够符合预定的性能要求。
时序收敛(英语:Timing closure)是
现场可编程逻辑门阵列、
专用集成电路等
集成电路设计过程中,调整、修改设计,从而使得所设计的电路满足时序要求的过程。为了完成上述过程,工程师常常需要在电子设计自动化工具辅助下工作。“时序收敛”一词有时也用于表达这些要求最终被满足的状态。