(5) Innovus LAB7-1 Powerplan

Powerplaning

这部分内容涉及给设计中的macro，ip打power。

在开始之前，我们需要load进我们的设计，步骤如下:

(1)设计导入（这部分前面介绍过了）

（2）加载floorplan相关信息进来

这两步完成后就完成了设计和floorplan信息的导入

先加电源环

GUI界面操作：

Power-Power Planning ‒ Add Ring

点击OK后如下图所示效果。

怎么给一个单独的macro模块打power ring呢

给PLL加power ring，需要鼠标左键先选中左下角的PLL模块

基本设置好之后，我们再来设置加power ring的高级选项，定制powerplan的形状。

点击OK后效果图如下图所示。

Power Stripe 和 Power Rail 的区别

在数字后端电源规划中，Power Stripe 和 Power Rail 都属于电源网络的一部分，但它们的位置、金属层和作用不同。

核心记忆：

1 2	Power Stripe：较粗、较高层的电源条，用来把电源送进芯片内部 Power Rail：标准单元行里的细电源轨，用来直接给 standard cell 供电

1. Power Rail 是什么？

Power Rail 可以理解为：

标准单元行上的电源轨。

标准单元通常按 row 摆放，每一行 standard cell 都会有对应的 VDD / VSS rail。

示意图：

1
2
3

VDD Rail  =========================
          [INV][NAND][DFF][MUX]
VSS Rail  =========================

每个 standard cell 的 VDD / VSS pin 会直接连接到这些 rail 上。

因此，Power Rail 的作用是：

直接给 standard cell 供电。

Power Rail 通常使用较低层金属，例如 M1，因为它需要和 standard cell 内部的电源 pin 对齐。

2. Power Stripe 是什么？

Power Stripe 可以理解为：

Core 区域内部较粗的电源条。

它通常贯穿 core 区域，用来把电源从 power ring 或 power pad 分发到芯片内部。

示意图：

1
2
3

| VDD |       | VSS |       | VDD |       | VSS |
|     |       |     |       |     |       |     |
|     |       |     |       |     |       |     |

Power Stripe 通常使用较高层金属，例如 M4 / M5 / M6。

原因是：

高层金属通常更宽、阻抗更低，更适合长距离传输电源。

3. Power Stripe 和 Power Rail 的连接关系

电源网络一般可以理解为：

Power Pad
   ↓
Power Ring
   ↓
Power Stripe
   ↓
Power Rail
   ↓
Standard Cell VDD / VSS Pin

也就是说：

Power Stripe 负责把电源送到芯片内部；
Power Rail 负责把电源直接送到每一行 standard cell。

4. 两者区别总结

对比项	Power Stripe	Power Rail
中文含义	电源条 / 电源主干线	电源轨
位置	Core 区域内部	Standard cell row 上
金属层	通常使用较高层金属，如 M4 / M5 / M6	通常使用较低层金属，如 M1
宽度	较宽	较细
作用范围	给芯片内部较大区域分发电源	直接给 standard cell 供电
连接对象	连接 power ring、power pad、power rail	连接 standard cell 的 VDD / VSS pin
作用	降低 IR Drop，把电源送进 core	给每一行标准单元供电
类比	城市主干电源线	每家门口的供电线

5. 为什么需要 Power Stripe？

如果只有 Power Rail，没有 Power Stripe，电源从芯片边缘传到芯片中心的路径会很长，容易导致：

问题	说明
IR Drop 变大	电源压降严重
供电不稳定	中心区域 cell 可能拿不到足够电压
Timing 变差	电压降低会导致 cell delay 变大
功耗分析不过	后续 IR Drop / EM 检查可能失败

所以需要通过 Power Stripe 将 VDD / VSS 分发到 core 内部，缩短供电路径。

6. 一句话总结

1 2	Power Stripe 是电源主干线，负责把电源分发到芯片内部； Power Rail 是标准单元行上的电源轨，负责直接给 standard cell 供电。

简单记忆：

1 2	Stripe 是主干； Rail 是到每一行 cell 的供电轨。

添加Power Stripe

GUI界面操作如下：

Power-Power Planning ‒ Add Stripe

在弹出的对话框中按照下图所示的填写对应的信息。

图中红框内容
复制
Relative from core or selected area
Start: 100
Stop: 100
意思是：
以 core 区域或者你选中的区域为参考，stripe 从距离边界 100 的位置开始，到距离另一侧边界 100 的位置停止。

示意图可以理解为：

Core 区域
+------------------------------------------------+
|<--100-->|     Power Stripe 区域      |<--100-->|
|         | |   |   |   |   |   |     |         |
|         | |   |   |   |   |   |     |         |
+------------------------------------------------+

点击OK后效果如下图所示。