Congestion的解决方法

congestion是与绕线好坏直接挂钩的参数，如何分析和解决congestion问题可以通过整体和局部两个方向入手。

一，整体

1.floorplan
模块的形状或floorplan导致的core内摆放standard cell的区域呈现整体或局部长宽比例失调的长方形，容易造成单一方向绕线资源紧张，需要调整模块形状或者sram的摆放。
2.power plan
过多占用绕线层做power plan或者strap下加过量的power via可能造成power mesh附近的绕线问题，需要调整power mesh的密度和power via array的数量。
3.综合
初始利用率高可以先用dcg/dct去综合根据综合时序结果再去迭代调整die size（利用率高到综合的时序都无法收敛的时候扩大面积是最容易的）。

如果是约束严苛导致的place利用率激增，可以通过开放lvt，禁用大驱动cell，放松transition约束等方法。
第三种可能是网表中使用了过多AOI/OAI cell导致pin density过高，这类问题统一设cell padding(也叫keepout)。

create_keepout_margin -outer {0.14 0 0 0.14} [get_flat_cells -filter "ref_name =~ *AOI* ll *OAI*"]

4.tech file

常见的tech file问题来自via定义“ContactCode”，设置“is default contact = 1”，让绕线使用多种via。

二，局部

1.core区

处理办法通常设置module padding或instance padding（keepout margin）来解决，如果问题出现在power mesh附近且power plan无法让步，那就在power mesh下做与power mesh等宽的partial blockage array。

2.sram相关

这类可以分为，sram上，sram与core区之间，sram之间的channel里。

sram上，先分析congestion原因，是channel里cell过多造成的，还是sram出pin方向错误引起的，亦或是floorplan不合理让sram上走了大量信号线，进而调整channel里cell数量，sram方向，sram位置。

sram与core区之间，通常出现在sram上走线比较多，相邻core区pin density或cell density过高的情况，通常会在sram靠近core区的边上加soft blockage、partial blockage array（如图1）、hard blockage array（如图2），partial blockage加array的原因是大块的采用partial blockage可能造成局部利用率高的情况，虽然整体符合partial设置的比例局部却没有达到预期的效果，hard blockage array的效果与其类似。

图1.partial blockage array脚本示例

图2.hard blockage array脚本示例

channel里有严重的congestion一般会先检查sram的出pin的方向，然后加soft blockage限制channel里cell的数量，也可以加宽channel增加绕线资源。

在解决办法上除了加keepout和五花八门的blockage以外，工具也提供了很多option直接过间接的能解决congestion问题。

#优化high density区域，但会消耗更多run time

set_app_option -name place.legalize.stream_place -value true

 

set_app_option -name place.legalize.stream_effort_limit -value 300

#优化cong的effort

set_app_options -name place_opt.place.congestion_effort -value high 

 

set_app_options -name place_opt.final_place.effort -value high

#打开 pin density aware

set_app_options -name place.coarse.pin_density_aware -value true

 

set_app_options -name place.legalize.optimize_pin_access_using_cell_spacing -value true

#降低利用率

set_app_options -name  opt_area.effort -value high

#使用two pass flow在initial_place阶段可以对时序和congestion都有改善，但不适用于SPG flow，因为SPG flow跳过initial_place阶段。

set_app_options -name place_opt.initial_drc.global_route_based -value true

 

set_app_options -name place_opt.initial_place.two_pass -value true