串擾是芯片后端設計中非常普遍的現(xiàn)象，它會造成邏輯信號的預期之外的變化。消除串擾的影響是后端的一個重要課題。

首先，什么是串擾？它是如何產(chǎn)生的？芯片的信號線之間會存在耦合電容，因此一條信號線的變化會影響周圍的線（信號線之間的耦合電感一般可以忽略）。

對于工程師來說了解這么多就可以了，不過這樣的解釋有點循環(huán)論證的感覺，因為耦合電容就是因為兩端金屬線互相影響而抽象出來的概念。

最根本的原因就是一條信號線的跳變會造成周圍空間電磁場的變化，而變化的電磁場會在周圍的導線感應出電流。

十幾年前老的工藝可能還可以忽略寄生電容，現(xiàn)在的先進工藝下寄生電容已經(jīng)到了萬萬不可忽略的地步了，不過對于電感好像還是不會過多考慮。

兩段很近的導線發(fā)生串擾時，假設一段導線從0跳變?yōu)?，會影響另一段導線電勢小幅上升一點，再回落下來。我們稱產(chǎn)生跳變的導線為attacker，受影響的導線為victim，那一小段電勢的變化稱為glitch。

相應的，如果attacker從1變0，victim會有一個電勢下降的glitch。如果這個glitch過大，就可能產(chǎn)生一個錯誤的邏輯信號出來，這個時候就發(fā)生了glitch的violation。

Attacker和victim的角色是可以互相轉化的，一個victim在需要翻轉的時候就成為了attacker，attacker信號保持不變的時候就是victim。如果兩段信號線同時反轉，他們就都既是attacker又是victim。

Glitch violation也是信號完整性（SI，signal integrity）violation的一種，SI據(jù)我所知也就只和crosstalk有關。

另一種情況，如果attacker和victim同時跳變，如果attacker和victim的跳變方向一致，比如說都從0變?yōu)?，victim受attacker的影響跳變速度會更快一些，也就是transition/slew time更小。注意這個時候兩者都既是attacker也是victim，所以兩根導線的transition都會變快。

相反地，如果attacker和victim跳變方向不同，transition會變慢。Transition的變化可能會產(chǎn)生timing的violation，這一類violation也可以說是由SI帶來的。但是一般這種violation不如glitch來的嚴重。

一種比較嚴重的violation叫做DS（double switch），也是由于串擾帶來的邏輯錯誤。

就是說attacker和victim同時跳變并且方向相反，假設attacker從1到0，victim從0到1，假設某個時刻victim已經(jīng)過了邏輯1的電壓閾值，后面的cell已經(jīng)可以捕捉到信號1了，但之后由于crosstalk，victim的電勢會有一個向下（邏輯0方向）的glitch。

而這個glitch可能導致后級cell捕捉到信號0，之后victim電勢再升高為邏輯1，所以總的來說victim的信號傳播就從0、1變?yōu)?、1、0、1.這就叫做double switch violation。

消除SI violation的方法還是要從繞線著手。第一就是加shielding net，就是在attacker旁邊加一段地線，稱為shielding，減弱attacker與victim的耦合電容。

一般的時鐘trunk都會加一定比例的shielding。第二種就是把發(fā)生violation的兩段shape分開，距離越遠越好，具體做法可以把很直的一段shape讓它拐一下，做個detour出來。

第三種就是把其中一個net換到另一層去，因為我們metal layer的preferred routing direction都是一層橫的一層豎的，換層之后能有效減少耦合電容。