Formation and Verification of Standard Element Libraries in the Design Flow for the Domestic FPGAs

Khvatov V.M., Garbulina T., Lyalinskaya O.V. (IPPM RAS)
Abstract - Domestic microelectronics industry develops within the framework of import substitution. The market of programmable logic integrated circuits (FPGAs) develops and offers various types of architectures. Using FPGA allows you to achieve high performance, significantly reduce development time, provide the ability to debug equipment and make the necessary changes during the development phase. Traditionally the software of foreign manufacturers was used for that purposes. In these conditions, an important task is to provide the possibility of designing integrated circuits (ICs) on FPGAs and automating this process through own developments in the field of software products and CAD systems. IPPM RAS has developed a route that can be integrated with foreign software products at different stages or use only components of domestic production, such as XCAD or AlphaSim, developed also in IPPM RAS. The program module XCAD is designed to automate the stages of logical synthesis, placement of elements and routing of interconnections of integrated circuits designed on the basis of FPGA. AlphaSim is intended for the analysis of electrical circuits of digital and analog-digital CMOS BIS. One of the key points is the use of standard cell libraries, which design and verification is an extensive and time-consuming task. This article describes the various types and formats of libraries used as part of the IC design flow designed for Russian FPGAs with different architectures. The design flow, all library formats and methods of their formation and verification are also presented.

Keywords - CAD (Computer-Aided Design), Software, FPGA (field-programmable gate array), LE (logical element), LC (logical cell), library of the standard LE, liberty-file, characterization.

Методы формирования и верификации библиотек стандартных элементов в составе маршрута проектирования ИС на базе ПЛИС отечественного производства

Хватов В.М., Гарбулина Т., Лялинская О.В. (Институт проблем проектирования в микроэлектронике РАН, г. Зеленоград)
Аннотация - В настоящее время появляется всё больше программируемых логических интегральных схем (ПЛИС) отечественного производства с различными типами архитектур. В этих условиях важной задачей становится обеспечение возможности проектирования интегральных схем (ИС) на данных ПЛИС и автоматизации за счёт собственных разработок в области программных продуктов и систем автоматизированного проектирования (САПР). В представленной статье содержится описание различных типов и форматов библиотек, использующихся в составе разработанного в ИППМ РАН маршрута проектирования ИС на ПЛИС российского производства с уникальной архитектурой. А также приведен используемый маршрут проектирования, место всех представленных форматов библиотек в этом маршруте, способы их формирования, исходя из архитектуры ПЛИС, и описание методов их верификации.

Ключевые слова - САПР (система автоматизированного проектирования), ПО (программное обеспечение), ПЛИС (программируемая логическая интегральная схема), ЛЭ (логический элемент), ЛЯ (логическая ячейка), библиотека стандартных ЛЭ, lib-файл, характеризация.