innovus实现信号线和电源线分离

clocker0

各位大佬好，小弟目前在研究背面供电的课题。

之前的正面供电时，信号线和电源线都在M1-M13层，相互拥塞。
现在目前业界在做背面供电的研究，就是添加几层背面金属层，然后将电源线放入背面金属层，正面金属层就只用于信号线(CLK和signal），这样就实现了 clk/signal 绕线资源更多，且避免signal和电源线之间可能的干扰。
目前的想法是把M0当作底层，M1-M2层当作背面金属层，M3-M13层当作正面金属层。在PNR时，只在M1-M2生成电源条带，然后在M3-M13层进行routing，但是当我设置routing的bottom层是M3时，innovus会提示报错，显示M1,M2已经存在信号线（时钟树综合时在M1和M2布了时钟线），因此routing的bottom层必须设置为M1。
小弟想问下各位大佬，有没有什么办法在时钟树综合的时候就从M3层开始布线，谢谢各位大佬！

下面是小弟的脚本：


source pdn_invs.tcl

setPlaceMode -place_detail_use_check_drc false
setPlaceMode -place_global_place_io_pins true

place_opt_design -out_dir $rptDir -prefix place

####SWAP
#randSwapCells
# 添加CTS专用配置 - 指定缓冲器和反相器单元用于CTS
set_ccopt_property buffer_cells {
    BUF_X1_6T_2F_45CPP_24M0P_30M1P_24M2P_2MPO_ET_M0
    BUF_X2_6T_2F_45CPP_24M0P_30M1P_24M2P_2MPO_ET_M0
    BUF_X4_6T_2F_45CPP_24M0P_30M1P_24M2P_2MPO_ET_M0
    BUF_X8_6T_2F_45CPP_24M0P_30M1P_24M2P_2MPO_ET_M0
}
set_ccopt_property inverter_cells {
    INV_X1_6T_2F_45CPP_24M0P_30M1P_24M2P_2MPO_ET_M0
    INV_X2_6T_2F_45CPP_24M0P_30M1P_24M2P_2MPO_ET_M0
    INV_X4_6T_2F_45CPP_24M0P_30M1P_24M2P_2MPO_ET_M0
    INV_X8_6T_2F_45CPP_24M0P_30M1P_24M2P_2MPO_ET_M0
}

set_ccopt_property use_inverters true

# 报告时钟情况以便调试
report_clocks

set_ccopt_property post_conditioning_enable_routing_eco 1
set_ccopt_property -cts_def_lock_clock_sinks_after_routing true
setOptMode -unfixClkInstForOpt false

# 创建时钟树规范并运行CTS
create_ccopt_clock_tree_spec -filename ccopt.spec
source ./ccopt.spec
ccopt_design

set_interactive_constraint_modes [all_constraint_modes -active]
set_propagated_clock [all_clocks]
set_clock_propagation propagated


# ------------------------------------------------------------------------------
# Routing
# ------------------------------------------------------------------------------

#setNanoRouteMode -routeTopRoutingLayer 14
setNanoRouteMode -routeUseAutoVia false
#setNanoRouteMode -routeBottomRoutingLayer 1

##Recommended by lib owners
# Prevent router modifying M1 pins shapes
#setNanoRouteMode -routeWithViaInPin "1:1"
#setNanoRouteMode -routeWithViaOnlyForStandardCellPin "1:1"
#setNanoRouteMode -routeWithViaOnlyForStandardCellPin false

## allows route of tie off nets to internal cell pin shapes rather than routing to special net structure.
setNanoRouteMode -routeAllowPowerGroundPin true

## limit VIAs to ongrid only for VIA1 (S1)
setNanoRouteMode -drouteOnGridOnly "via 1:1"
setNanoRouteMode -dbCheckRule true
setNanoRouteMode -drouteAutoStop true
setNanoRouteMode -drouteExpKeepVia {*RW*, *MAR*}
setNanoRouteMode -drouteExpAdvancedMarFix false
setNanoRouteMode -routeExpAdvancedTechnology true
setAnalysisMode -cppr both
setAnalysisMode -analysisType onChipVariation


setExtractRCMode -effortLevel medium

routeDesign
extractRC
saveDesign ${design}_route.enc


## report
summaryReport -noHtml -outfile $rptDir/route_design.rpt
report_timing > $rptDir/route_timing.rpt
report_power > $rptDir/route_power.rpt
verify_drc -exclude_pg_net -limit 1000000 > $rptDir/drc.rpt


rcOut -spef ${design}.spef
saveNetlist ${design}.v

dingyisuper1

没接触过，有点理解不了，你这是什么工艺，std cell的信号pin出在m几？通常来说一般信号线都要连到m1 m2的信号pin上，怎么实现只绕到m3呢

clocker0

   

dingyisuper1 发表于 2025-6-6 14:27
没接触过，有点理解不了，你这是什么工艺，std cell的信号pin出在m几？通常来说一般信号线都要连到m1 m2的 ...

pdk用的probe3.0的pdk（github上开源PDK），支持包括背面供电网络（BSPDN）关键扩展技术的探索。


请问PDK里的哪个文件可以看std cell的信号Pin处在M几？

我觉得作者的意思就是把M1-M2当作背面金属层,M3-M13层当作正面金属层，然后进行仿真，但是我目前跑了好久没跑通....

ywwuyifan

   

dingyisuper1 发表于 2025-6-6 14:27
没接触过，有点理解不了，你这是什么工艺，std cell的信号pin出在m几？通常来说一般信号线都要连到m1 m2的 ...

好像是N3这种先进工艺会做背面供电

clocker0

   

ywwuyifan 发表于 2025-6-6 14:43
好像是N3这种先进工艺会做背面供电

是的，我这个是5nm节点的PDK，但是目前innovus好像还不支持真的背面供电仿真，所以说只能把M1-M2当作背面金属层，然后M3-M13当作正面金属层，这样来实现背面供电仿真。但是我目前疑惑就是实现不了M1-M2放电源线，M3-M13放CLK和signal线

ywwuyifan

我觉得2楼说的对，你得先看看std cell出pin在第几层才能决定能不能从M3开始用routing
至于innovus说有M1 M2有存在clk routing你就先删了线先跑flow

Cribug2022

有没有论文，想长长见识

clocker0

   

ywwuyifan 发表于 2025-6-6 14:46
我觉得2楼说的对，你得先看看std cell出pin在第几层才能决定能不能从M3开始用routing
至于innovus说有M1 M2 ...

MACRO INV_X2_5T_2F_45CPP_24M0P_30M1P_24M2P_2MPO_ET_BPR
  CLASS CORE ;
  ORIGIN 0 0 ;
  FOREIGN INV_X2_5T_2F_45CPP_24M0P_30M1P_24M2P_2MPO_ET_BPR 0 0 ;
  SIZE 0.1350 BY 0.1200 ;
  SYMMETRY X Y ;
  SITE coresite ;
  PIN ZN
    DIRECTION OUTPUT ;
    USE SIGNAL ;
    PORT
      LAYER M1 ;
        RECT 0.0525 0.0840 0.0675 0.0120 ;
    END
  END ZN
  PIN I
    DIRECTION INPUT ;
    USE SIGNAL ;
    PORT
      LAYER M1 ;
        RECT 0.0825 0.0600 0.0975 0.0120 ;
    END
  END I
  PIN VDD
    DIRECTION INOUT ;
    USE POWER ;
    SHAPE ABUTMENT ;
    PORT
      LAYER M0 ;
        RECT 0.0000 0.1130 0.1350 0.1270 ;
    END
  END VDD
  PIN VSS
    DIRECTION INOUT ;
    USE GROUND ;
    SHAPE ABUTMENT ;
    PORT
      LAYER M0 ;
        RECT 0.0000 -0.0070 0.1350 0.0070 ;
    END
  END VSS
END INV_X2_5T_2F_45CPP_24M0P_30M1P_24M2P_2MPO_ET_BPR
我看了下，确实std cell的出pin在M0和M1

clocker0

   

Cribug2022 发表于 2025-6-6 14:51
有没有论文，想长长见识

PROBE3.0: A SystematicFramework for Design-Technology Pathfinding With Improved Design Enablement |IEEE Journals & Magazine | IEEE Xplore

dingyisuper1

   

clocker0 发表于 2025-6-6 14:54
MACRO INV_X2_5T_2F_45CPP_24M0P_30M1P_24M2P_2MPO_ET_BPR
  CLASS CORE ;
  ORIGIN 0 0 ;

cell出pin在这些层，信号线就必须（至少）要绕到这些层，电源线只能走其它层了。

这工艺太先进了，没有接触过，学习一下0.0