手把手教你独立做出《CMOS集成电路后端设计与实战》里的Lab

wangyongan

找不到fpu那部分

wangyongan

楼主是用多少nm工艺做的？

老阮

我也很愁闷，为什么没有人讲模拟呢？

hexintong2009

必须顶下楼主，楼主直播不能停哈！

heart_zy

顶顶顶，eetop是个大宝库

xiaohaolaoda

顶顶顶！

lsp22

顶顶顶

courageheart

坐等更贴！

zch菲菲

最近开始跟yyp的视屏学习，刘峰老师的书籍也打算入手一本。

qfliuyang

1017第一更
这两天是周末，是小伙伴们玩耍的日子，我们就聊点轻松的，今天谈两个话题：
1、eetop能为我们后端学习者提供什么资源？
2、什么样的设计适合做为后端的lab

进入正题之前首先感谢刘峰老师的支持，一大早就发微信表示支持，当时我还没睡醒呢
也声明一下我开这个贴主要是自己闲得慌，并不是刘峰老师安排的。如果有什么差错大家冲我来哈，不要欺负刘峰老师

下面谈第一话题

一、eetop能为我们后端学习者提供什么资源

首先说答案：eetop里有的东西，可以让我们跑一个基本的flow，从synthesis到physical verification。因为，我们可以在eetop找到所有需要的软件、工艺库以及文档。至于能不能完成，就要看个人的自学能力了。
为什么这么说呢？首先看看eetop里有什么（仅针对后端）
（1）软件+crack。这个咱就不用说了，eetop里面能找到cadence和synopsys的绝大部分软件，对于后端初学者来说已经足够了。更可贵的是，很多软件都是在网盘上，现在随便找个网盘搜索引擎都能找到一大堆。目前就我用的比较多的synopsys家的软件来说，基本上已经更新到了J-2014.09，少数诸如StarRC什么的还没有跟上ICC和DC的脚步。啥？你还不会装？请出门左转面壁思过。
（2）库。自学过后端的都知道，咱们和前端不一样，没有一个完整的工艺库是寸步难行的。咱们eetop有没有？答案是有，但是绝对不是大大方方摆在你面前的。当年为了找寻后端资料，后端区的帖子我逐页看过，有关工艺库的帖子更是翻了个底朝天，最后攒了一个可用的库出来。大家看我的支出的信元就知道了。之所以要攒一个库出来，是因为要做后端，工艺库需要两方面的配合：一是IP Vendor提供的standard cell、io、memory compiler；二是foundry提供的tluplus，二者缺一不可。eetop中有关工艺库中的帖子往往是有了这个没那个，搞得哪个都没法用，只能退而求其次，攒一个了。攒的是哪个库呢？首先先进的工艺的绝对没有，能在eetop找到的就是SMIC 0.18um。直接给链接那绝对不是我的风格，但是我可以给大家些线索：eetop中一个帖子提供了比较完整的IP，有7 track和9 track的standard cell，单双口的sram和regfile，甚至还有rom；另一个帖子里的一个库也挺好，有standard cell、io和pll，最重要的是还有itf和tluplus。大家只需要动动手指，灵活运用关键字（smic 18 018 0.18 arm。。。。。。）都能找到。有些甚至能在百度网盘中直接搜到。

好了，软件和库都有了，下面就差一个合适的rtl了
不过。。。。。。聪明的朋友知道有关库的使用有一个大坑摆在面前，我没有点出来，咱们暂且不管，先谈下一话题

二、什么样的设计适合做后端的lab

一个好的lab胜过一本教科书，这个大家肯定深有体会，但是世上从来没有空手套白狼，要什么有什么的好戏。包括被初学者奉为圣经的synopsys官网的ces lab，我的感觉是，隔靴搔痒。基本概念介绍的倒是很好，可是总感觉没学到什么东西，虽然一个make，屏幕上花花绿绿的就出来了，但是总感觉没学到什么精华。
那除了synopsys的ces lab还有没有其他lab呢？当然是有的，有些还是挺好的，比如台湾某科研单位的ICC课程，大家一google就能找到。搁在两年前，台湾的ICC Lab是根本没用，为什么呢？因为没库，人家是要在EDA Cloud上做的。不过，好像是去年，某位老师用nangate（如果没听说过这个，说明在找资料方面有些太懒）的库实现了一次，并配套了相应的讲义。虽然flow简单的不能再简单，但是是个完整的flow，对于新手们也是能有些收获的。

那什么样的设计适合做lab呢？我觉得一个适合做后端lab的设计应该有以下几个特点：
（1）规模适中。新手弄个10万门左右的在自己的笔记本上跑跑还是没什么大问题的，太小了学不到东西，太大了又跑不动
（2）有macro。macro肯定也是要有的，否则floorplan就太没意思了。至于有几个macro对于新手来说先不用太在意，我自己几个macro到几十个macro都玩过，慢慢来。
（3）io少。这是最难以满足的一点，因为小规模的设计一般是一个模块，io动辄两三百个，对于想做top level实践的同学来说简直是噩梦。不过拿模块入门也没什么不好的，所以对于新手来说第三点可以忽略。

去哪里找这些设计呢？还是那句话，找不到说明你懒。
找免费的设计，第一个要想到的就是opencores。opencores上有数个ASIC proven的设计都可以用来做实践。规模合适的大概有两个，一个是or1200，另一个是msp430。or1200的规模大些，我记得macro有十几个，对于新手来说是个比较合适的挑战，但是缺点在于其是pad limit的；msp430的规模就小了许多，并且设计者还尽心准备了很完善的synthesis脚本，非常方面。这里有用过的小伙伴要来指责我了，说msp430里面根本没有macro啊。没有macro咱们可以制造macro啊，大家看过msp430的testbench中用的top level的rtl没？聪明的已经懂了。
免费设计还有个地方可以找，那就是各大开源处理器，能用的也就两个，一个是opensparc，另一个是leon。opensparc对于新手来说实在太庞大，把这货全部做出来基本不可能，因为opensparc没有提供reference design，还有就是opensparc需要很多定制的macro，除了SAED90里面有，其他地方不会有的。其实SAED90里面bug多的会把你气死，有商业的库就没必要口水教学库了。leon的话我flow已经跑完了，100w门的样子吧，68个macro，还是值得一玩的。不过leon的配置以及techmap还是要花点时间琢磨一下，以后有精力了可以挑战一下。
上面介绍的两大类基本上就包括了能够免费获得的、适合做后端lab的设计，其实还有很多，我就不一一列举了。各大论坛，以及各位同学学校里面肯定也有不少适合的设计，找一个适合自己的就可以。另外，开源处理器还有个fabscalar，需要加一个googlegroup并且提供相关信息，我嫌懒就没去申请，有兴趣的可以试一下参加fabscalar项目。
最后还是要说明，我这里所说的适合后端的lab是面向小白的。DT003那种神一样的lab咱就先不考虑了。

说了自己的观点，这里想妄自揣测一下为什么刘峰老师最后选用了opensparc T1的fpu来做lab。我觉得原因很简单：opensparc主页上就有以T1的fpu为原料的lab，用的SAED90的库。不过刘峰老师并非原封不动的拿来就用，细心的读者已经注意到，除了一个regfile以外，刘峰老师还给设计加了一个PLL，相比是为了让那个regfile不那么孤单吧


看到这里很多小伙伴们开始着急了，我在这里光说，连个链接都不贴，这是要干什么。关于这一点我非常赞同B哥（对，就是那个无处不在的B哥）的观点，我开此贴是为了分享经验，授小白以渔的，并不是来伺候各位的。想找一站式turnkey解决方案的这里没有，其他地方也不会有。动动手百度一下都懒得做的话，我就是把TSMC16nm的库和DT003摆在你面前，你又能学到什么东西呢？是的，你猜对了，我连脚本都不会贴出来的，因为最好的脚本已经在eetop里有了。勤快的小伙伴们已经慢慢摸索出了解决方案，懒的小伙伴还在批评我没有分享精神。