Constraint-driven Design – Eine Wegskizze zum Designflow der nächsten Generation

Abstract:
Der Entwurf analoger integrierter Schaltkreise ist bis heute durch einen interaktiven und weitgehend manuellen Entwurfsstil mit anschließender Verifikation gekennzeichnet. Das Backend dieses Prozesses bildet der Layoutentwurf, der nach heutigem Stand der Technik mit der SDL-Methode (schematic driven layout) durchgeführt und mit den Verifikationsschritten DRC und LVS abgeschlossen wird. Als Ziel wird i.a. in Analogie zu den im Digitalbereich existierenden Lösungen eine vollautomatische Layoutsynthese auch für Analogschaltungen angestrebt. Die hier vorgeschlagene neue Designmethodik hat nicht diese vielfach geforderte - und von einigen EDA-Anbietern schon angekündigte - Layoutsynthese im Analogdesign zum Inhalt. Sie stellt vielmehr einen realistischeren – und aus Sicht des Autors vor allem notwendigen – Zwischenschritt dar. Die Kernaussage besteht darin, dass zunächst eine Methode bereitzustellen ist, bei der alle die Schaltungsfunktion beeinflussenden Randbedingungen (constraints) rechnergestützt prüfbar sein müssen. Erst auf dieser Basis wird es gelingen, in einem weiteren Schritt, analoges Layout zu synthetisieren. Ausgehend von einer grundsätzlichen Betrachtung, was Contraints überhaupt sind, wird diese These aus einer Betrachtung der historischen Entwicklung der EDA-Werkzeuge hergeleitet. Die Extrapolation dieser Historie lässt eine Wegskizze für einen neuen „constraint-driven“ Designflow erkennen, dessen Hauptvorteil in einer rechnergestützten Absicherung der Schaltungsfunktion besteht. Weitere mögliche neue Merkmale eines solchen Designflows werden diskutiert: Abkehr von den klassischen sequentiellen Designschritten wie Platzierung und Routing hin zu einer „kontinuierlichen“ Layoutentstehung und neuartige Chancen für eine wesentlich verbesserte Wiederverwendbarkeit (reuse) von Layoutergebnissen durch die Nutzung höherer Abstraktionsebenen.