Physical Cell 介绍——DCAP Cell

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这是集成电路物理设计的第一个系列【physical cell】的第三篇文章，本篇文章主要讲解DCAP Cell相关知识：

1，什么是DCAP Cell？

• DCAP Cell最简单的结构是将MOS管的source, drain和body端连接起来作为CAP的一端，将MOS管的gate端作为CAP的另一端。

• 对于nMOS，source, drain和body端连接GND，poly gate端连接VDD。

• 对于pMOS，source, drain和body端连接VDD，poly gate端连接GND。
  

• 在先进工艺中，提供更加复杂的DCAP cell

2，为什么需要insert DCAP Cell?

• 在芯片中，如果在某一个区域，在时钟有效沿到来时，有大量的standard cell发生翻转时，这需要从电源上获取大量的电流，这可能会造成电源上的IR Drop问题，影响芯片的性能或功能。

• 为缓解IR Drop问题，提升电源网络的鲁棒性，可以在电路中加入大量的DCAP Cell，电容有去耦合的特性，这可以缓解电源网络的跳变，保持电源和地之间的稳定。

• DCAP Cell会增加leakage power。

3，DCAP Cell Schematic and Layout?

4，如何insert DCAP Cell？

• 在完成P&R之后，加Filler阶段加入DCAP Cell。

• 不同于Filler，DCAP Cell中包含晶体管，因此需要进行LVS check。

• 在加入DCAP过程中从面积最大的cell开始加入。
  

• FC/ICC2 cmd:

  >set decap_cell [sort_collection -desc [get_lib_cells */DCAP*] area]
  >create_stdcell_fillers -lib_cell $decap_cell -continue_on_error
  >remove_stdcell_fillers_with_violation
  >set filler_cells [sort_collection -desc [get_lib_cells */FILL*] area]
  >create_stdcell_fillers -lib_cell $filler_cells

• Innovus cmd:

  >deleteAllCellPad
  >setFillerMode -reset
  >set fiiller_cell 'DCAP64 DCAP32 ... DCAP8 FILL4 ... FILL1'
  >setFillerMode -core $fiiller_cell -preserveUserOrder true -fitGap false -corePrefix FILLER 
  >addFiller
  >checkFiller
  

5，DCAP Cell和GDCAP Cell有何区别？

• DCAP Cell 内部所有的晶体管连接成CAP的形式，没有其他逻辑结构。

• GDCAP Cell中除了连接成CAP形式的晶体管还包含其他的晶体管，这些结构可以用于后期的ECO逻辑单元。

• 相同面积的DCAP和GDCAP，DCAP的电容值远大于GDCAP电容值。

  

6,参考文献

1, https://www.youtube.com/channel/UCVWaC1gXZfHNqwdl6jovsjQ