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Oct 4, 2007, 4:24:58 PM (18 years ago)

Author:

anne

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--

ToolsCourseTp8

@@ -1 +1 @@
 
+{{{
+#!html
+<h1> TP8 : Placement et routage du circuit AMD2901</h1>
+}}}
+[[PageOutline]]
+= 1 Outils utilisés =
+Vous allez utiliser les outils de placement flot Coriolis et le routeur d'Alliance, ainsi
+que tous les outils de vérification vus dans le TP précédent.
+Vous utiliserez aussi '''lvx''', le comparateur de netlists. 
+
+= 2 Environnement technologique =
+Outre l'environnement technologique de la première partie du TP, vous devez positionner
+:
+{{{
+> export VH_MAXERR=10
+> export MBK_WORK_LIB=.
+> export MBK_CATA_LIB=$ALLIANCE_TOP/cells/sxlib
+> export MBK_CATA_LIB=$MBK_CATA_LIB :$ALLIANCE_TOP/cells/dp_sxlib
+> export MBK_CATA_LIB=$MBK_CATA_LIB :$ALLIANCE_TOP/cells/pxlib
+> export MBK_CATA_LIB=$MBK_CATA_LIB :.
+> export MBK_CATAL_NAME=CATAL
+> export MBK_IN_LO=vst
+> export MBK_OUT_LO=vst
+> export MBK_IN_PH=ap
+> export MBK_OUT_PH=ap
+> export CRL_OUT_LO=vst
+> export CRL_OUT_PH=ap
+> export PYTHONPATH=/opt/coriolis/lib/python2.3/site-packages/stratus
+> export PYTHONPATH=/opt/coriolis/lib/python2.3/site-packages/isobar :$PYTHONPATH
+> export PYTHONPATH=/opt/coriolis/lib/python2.3/site-packages :$PYTHONPATH
+}}}
+NB : Ces variables d'environnement sont positionnées par défaut, mais il peut être
+utile de les vérifier.
+= 3 Précautions quant au nommage des fichiers =
+D'une manière générale, les fichiers décrivant une netlist logique doivent porter le
+même nom que le fichier correspondant décrivant la vue physique. 
+
+C'est à dire que le fichier amd2901_dpt.vst (vue logique) doit correspondre au fichier amd2901_dpt.ap
+(vue physique). Il en va de même pour le fichier amd2901_core.
+
+
+= 4 Travail sur le chemin de données : Préplacement des opérateurs =
+Le TP précédent vous a permis de décrire la netlist hiérarchique du chemin de donn
+ées. Vous allez maintenant placer les colonnes du chemin de données de manière à
+profiter de la régularité du chemin de données.
+Pour réaliser votre placement des opérateurs, vous disposez des fonctions de ''''STRATUS''''
+suivantes :
+ *   Place()
+ *  !PlaceRight(), !PlaceTop(), !PlaceLeft(), !PlaceBottom()
+ *  !SetRefIns()
+ *  !DefAb(), !ResizeAb()
+
+Toutes ces fonctions doivent être utilisées dans la méthode Layout.
+Reprenons l'exemple du TP précédent, on donne le code suivant pour le fichier circuit.py :
+{{{
+#!/usr/bin/env python
+from stratus import *
+# definition de la cellule
+class circuit ( Model ):
+...
+  def Layout ( self ):
+    Place ( self.instance_nand2_4bits, NOSYM, XY ( 0, 0 ) )
+    PlaceRight ( self.instance_or2_4bits, NOSYM )
+    PlaceRight ( self.instance_add2_4bits, NOSYM )
+}}}
+Ensuite pour le fichier test_circuit.py, il faut rajouter l'appel à la méthode Layout :
+{{{
+#!/usr/bin/env python
+from stratus import *
+from circuit import circuit
+my_circuit = circuit ( "mon_circuit" ) # creation du circuit
+my_circuit.Interface() # creation de l’interface
+my_circuit.Netlist() # creation de la netlist
+my_circuit.Layout() # creation du layout
+my_circuit.View() # pour afficher le layout
+my_circuit.Save ( PHYSICAL ) # sauver les fichiers mon_circuit.vst et mon_circuit.ap
+}}}
+
+Reprenez le fichier amd2901_dpt.py. Pour l'instant, ce fichier ne comporte qu'une
+description de la netlist. Cela vous a permis de générer une description structurelle
+sous la forme d'un fichier .vst. Il s'agit maintenant de placer explicitement les colonnes.
+'''Le placement des colonnes du chemin de données ne doit pas être
+fait au hasard. La faisabilité et la qualité du routage en dépendent '''
+
+Aidez-vous du manuel de STRATUS :
+
+https://www-asim.lip6.fr/recherche/coriolis/doc/en/html/stratus/index.html
+
+
+
+Utilisez STRATUS pour générer le tout :
+{{{
+> ./execute_amd2901_dpt.py
+}}}
+
+[[Image(preplacement.jpg,nolink)]]
+
+  = 5 Travail sur le coeur : Préplacement des structures régulières =
+à partir du fichier de description structurelle  [attachment:amd2901_core.py coeur du circuit] que vous avez enrichi 
+de la description des "netlists" de la partie contrôle et de la partie chemin de données, effectuez les étapes suivantes dans la méthode
+Layout :
+
+  * Placer le chemin de données : fonction Place ()
+ 
+  * Agrandir la boite d'aboutement du coeur : fonction !ResizeAb ()
+cette étape est utile pour réserver la place pour la partie contrôle 
+
+  * Placer les rails de rappels d'alimentation dans le coeur : 
+    fonctions !AlimVerticalRail () et !AlimHorizontalRail ()
+
+  * Placer les connecteurs du coeur : fonction !AlimConnectors ()
+
+
+'''ATTENTION ''': La logique "irrégulière" constituant la partie contrôle n'a pas besoin
+ d'être placée explicitement. Cela sera fait automatiquement par la suite !
+
+'''Vérifiez le résultat'''
+{{{
+> ./execute_amd2901_core.py
+}}}
+
+
+ = 6 Travail sur le cicuit complet =
+
+  Prenez le fichier [attachment:amd2901_chip.py circuit complet avec les plots] et complétez la méthode Layout
+comme indiqué ci-dessous.
+
+== 6.1 Placement de la couronne de plots et du coeur ==
+
+ Dans le fichier amd2901_chip.py fourni, les plots sont instanciés dans la méthode
+Netlist :
+{{{
+def Netlist ( self ) :
+...
+  Inst ( "pck_px", "p_ck"
+        , map = { ’pad’ : self.ck
+                 , ’ck’ : cki
+                 , ’vddi’ : self.vdd
+                 , ’vssi’ : self.vss
+                 , ’vdde’ : self.vdde
+                 , ’vsse’ : self.vsse
+                 }
+
+       )
+}}}
+ Il vous faut donc, dans la méthode Layout :
+
+
+  * Définir la taille de la boîte d'aboutement globale du circuit de façon à ce que
+les plots puissent être placés à la périphérie : fonction !DefAb () (Commencer par
+définir une boite d'aboutement de 4000 par 4000 et vous essaierez ensuite de la
+diminuer)
+
+  * Placer le coeur du circuit au centre de la boîte d'aboutement du chip : fonction
+  !PlaceCentric ()
+
+  * Définir sur quelle face et dans quel ordre vous souhaitez placer les plots. Cela se
+ fait à l'aide des 4 fonctions : !PadNorth (), !PadSouth (), !PadEast () et !PadWest ().
+
+  * Vérifiez le résultat :
+{{{
+> ./execute_amd2901_chip.py
+}}}
+
+== 6.2 Routage des alimentations ==
+Vous devez utiliser la fonction !PowerRing () pour créer la grille d'alimentation.
+Vérifiez le résultat :
+{{{
+> ./execute_amd2901_chip.py
+}}}
+
+
+ == 6.3 Placement de la logique irrégulière ==
+C'est le placeur '''Mistral''' qui se charge de placer les cellules de la partie de contrôle.
+Il détecte quelles sont les cellules qui n'ont pas été placées et complète le placement en
+utilisant les zones "vides". Pour appeler le placeur '''Mistral''', vous devez faire appel à la
+fonction ''!PlaceGlue ()''
+
+[[Image(zoomPlaceGlue.jpg,nolink)]]
+
+Attention : Pour pouvoir placer automatiquement la logique "irrégulière", il faut
+que les plots soient placés. L'outil de placement du flot CORIOLIS place les cellules
+en se basant sur les attirances de celles-ci vers les plots ainsi que vers les cellules déjà
+placées.
+[[Image(placement.jpg,nolink)]]
+Vérifiez le résultat :
+{{{
+> ./execute_amd2901_chip.py
+}}}
+
+
+[[Image(rappel.jpg,nolink)]]
+
+Le placement automatique se termine par l'appel à la fonction !FillCell () qui effectue
+le placement automatique de cellules de bourrage.
+[[Image(zoomFillCell.jpg,nolink)]]
+
+Vérifiez le résultat :
+
+{{{
+> ./execute_amd2901_chip.py
+}}}
+
+ == 6.4 Routage des signaux d'horloge ==
+
+Vous devez utiliser la fonction !RouteCk () qui route le signal d'horloge.
+Vérifiez le résultat :
+{{{
+> ./execute_amd2901_chip.py
+}}}
+
+[[Image(zoomCk.jpg,nolink)]]
+
+ == 6.5 Routage des signaux logiques ==
+Routez automatiquement tous les signaux autres que le signal d'horloge et les signaux
+d'alimentation en utilisant NERO de la manière suivante :
+{{{
+> nero -V -p amd2901_chip amd2901_chip amd2901_chip_r
+}}}
+
+L'option -p indique que vous transmettez un placement, à savoir celui du chip. Le
+troisième argument est la netlist du chip, le quatrième est le fichier résultat.
+
+
+NOTA BENE : La variable '''MBK_CATA_LIB''' ne doit contenir qu'une seule fois les
+chemins d'accès aux bibliothèques.
+
+== 6.6 Validation du chip ==
+
+  
+ *  On validera le travail de '''NERO''' avec les outils '''DRUC''', '''COUGAR''' et '''LVX'''.
+{{{
+> druc amd2901_chip_r
+> export MBK_OUT_LO=al
+> cougar -f amd2901_chip_r
+> lvx vst al amd2901_chip amd2901_chip_r -f
+}}}
+
+  *  Simulez à nouveau la netlist extraite avec '''ASIMUT'''. Précisez le format de la netlist
+dans la variable d'entrée '''MBK_IN_LO''' avant la simulation.
+{{{
+> export MBK_IN_LO=al
+}}}
+
+ '''Faites attention au fichier CATAL!'''
+  * Pour connaitre le nombre de transistors, on effectue une extraction du circuit au niveau
+ transistor :
+{{{
+> cougar -v -t amd2901_chip_r amd2901_chip_r_t
+}}}
+
+ = Conclusion =
+Ce TP vous a permis de passer par la plupart des étapes nécessaires à la conception
+"back-end" et la validation d'un circuit réalisé en cellules précaractérisées avec préplacement
+des parties régulières.
+
+Ces mêmes outils seront utilisés pour laréalisation du processeur MIPS R3000.
+Le compte-rendu du TP doit comporter :
+
+Vos logins, vos noms et prénoms, et vos répertoires de travail pour ce TP (laissez
+libre accès à vos répertoires en lecture !).
+Une description exacte de la méthodologie employée, incluant les éventuels probl
+èmes rencontrés.
+
+ 
+Pour l'amd2901, décrivez le flot de conception. Quels choix avez-vous retenus
+pour le placement des colonnes du chemin de données, votre circuit est-il limité
+par les plots ou par la taille du coeur (pad limited ou core limited)... Quels
+sont les résultats donnés par lvx... Les schémas sont appréciés.
+
+Les Makeles du flot total. ( Les Makefiles seront testés à la fin de ce TP)
+NE PAS JOINDRE DE LISTINGS DE FICHIERS (SAUF LES MAKEFILES).
+Merci et bon courage !
+
+