芯片后端验证.pptx

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,2020/3/8,#,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,2020/3/8,#,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,#,#,版图验证,IC,后端流程图:,Cadence,版图验证工具,Diva,Diva,是,Cadence,的版图编辑大师,Virtuoso,集成的交互式版图验证工具，具有使用方便、操作快捷的特点，非常适合中小规模单元的版图验证。,Dracula,Dracula（,吸血鬼）是,Cadence,的一个独立的版图验证工具，按批处理方式工作，功能十分强大，目前是完整芯片验证的标准。,版图验证工具,DIVA,Diva,Design Interactive Verification Automation,DIVA,是,Cadence,软件中的验证工具集，用它可以找出并纠正设计中的错误.它除了可以处理物理版图和准备好的电气数据，从而进行版图和线路图的对查（,LVS,）,外。还可以在设计的初期就进行版图检查，尽早发现错误并互动地把错误显示出来，有利于及时发现错误所在，易于纠正。,版图验证工具,DIVA,Diva,工具集组成:,1.设计规则检查（,iDRC）,2.,版图寄生参数提取（,iLPE）,3.,寄生电阻提取（,iPRE）,4.,电气规则检查（,iERC）,5.,版图与电路图一致比较（,iLVS）,版图验证工具,DIVA,Remark:,Diva,中各个组件之间是互相联系的，有时候一个组件的执行要依赖另一个组件先执行。例如：要执行,LVS,就先要执行,DRC,。,运行,Diva,之前，要准备好规则验证文件，这些文件有默认名称：做,DRC,时的文件应以,divaDRC.rul,命名，版图提取文件以,divaEXT.rul,命名。做,LVS,时规则文件应以,divaLVS.rul,命名。,版图验证工具,DIVA,DIVA,功能,DRC,Extractor,ERC,LVS,版图验证工具,DIVA,DRC,:,对,IC,版图做几何空间检查，以确保线路能够被,特定加工工艺实现。,ERC,:,检查电源、地的短路，悬空器件和节点等电气,特性。,LVS,:,将版图与电路原理图做对比，以检查电路的连,接，与,MOS,的长宽值是否匹配。,LPE,:,从版图数据库提取电气参数（如,MOS,的,W、L,值,BJT、,二极管的面积，周长，结点寄生电容,等）并以,Hspice,网表方式表示电路。,版图验证工具,DIVA,DIVA,工具流程,版图验证工具,DIVA,Design Rule Checking,版图验证工具,DIVA,DRC,界面,版图验证工具,DIVA,Checking Method,指的是要检查的版图的类型:,Flat,表示检查版图中所有的图形，对子版图块不检查。,Hierarchical,利用层次之间的结构关系和模式识别优化，检查电路中每个单元块内部是否正确。,hier w/o optimization,利用层次之间的结构关系而不用模式识别优化，来检查电路中每个单元块,。,Checking Limit,可以选择检查哪一部分的版图:,Full,表示查整个版图,Incremental,查自从上一次,DRC,检查以来，改变的版图。,by area,是指在指定区域进行,DRC,检查。一般版图较大时，可以分块检查,。,版图验证工具,DIVA,Switch Names,在,DRC,文件中，我们设置的,switch,在这里都会出现。这个选项可以方便我们对版图文件进行分类检查。这在大规模的电路检查中非常重要。,Echo Commands,选上时在执行,DRC,的同时在,CIW,窗口中显示,DRC,文件。,Rules File,指明,DRC,规则文件的名称，默认为,divaDRC.rul,Rules Library,这里选定规则文件在哪个库里。,Machine,指明在哪台机器上运行,DRC,命令。,local,表示在本机上运行。对于我们来说，是在本机运行的，选,local,。,remote,表示在远程机器上运行。,Remote Machine Name,远程机器的名字。,版图验证工具,DIVA,Diva,查错:,错误在版图文件中会高亮显示，很容易观察到。另外也可以选择,Verify-Markers-Find,菜单来帮助找错。单击菜单后会弹出一个窗口，在这个窗口中单击,apply,就可以显示第一个错误。,同样，可以选择,Verify-Markers-Explain,来看错误的原因提示。选中该菜单后，用鼠标在版图上出错了的地方单击就可以了。也可以选择,Verify-Markers-Delete,把这些错误提示删除。,版图验证工具,DIVA,在,CIW,上可以看到檢查過程的訊息，並,且在最後會列出違犯,rule,的項目，同時,layout view,上亦會以閃動方式顯示錯誤。,版图验证工具,DIVA,分析错误（,Explain）,版图验证工具,DIVA,在,CIW,上所看到違犯,rule,的項目,，必須一一解決，直到,DRC check,完全,no error,為止，並做,Save,。,click,於閃動處以得悉所違犯,rule,的說明,按,Apply,會一,一解釋所違犯,的,rule,可以清除閃,動的標記,版图验证工具,DIVA,Extractor,版图验证工具,DIVA,Extractor,功能,提取器件和互联信息用于,ERC,或,LVS,提取网表,提取有寄生参数的版图网表用于模拟,提取层次,Flat,Hierarchical,Micro,版图验证工具,DIVA,Extractor,界面,版图验证工具,DIVA,查看,CIW,上出現,no error,後再到,library browser,就可看到一個,extracted view,Extract,主要,是抽取出一,些參數來提,供,LVS,時做,比對用。,版图验证工具,DIVA,LVS,版图验证工具,DIVA,配合,library browser,來填寫資料，確定,後按,Run,開始執行,最好不選,(,即重新建立,si.env),等到出現,succeeded,就代表比對完成了,版图验证工具,DIVA,一定要看到,The net-lists match,的字眼，否則就,得檢查,output,的結,果說明，並修改到,完全,match,為止。,版图验证工具,Dracula,Dracula,（,吸血鬼）是,Cadence,的一个独立的版图验证工具，它采用批处理的工作方式。,Dracula,功能强大，目前被认为布局验证的标准，几乎全世界所有的,IC,公司都拿它作,sigh-off,的凭据。特别是对整个芯片版图的最后验证，一定要交由,Dracula,处理。,版图验证工具,Dracula,Basics of Dracula Verication,版图验证与工艺相关-需要工艺信息数据库,版图验证输入-版图数据(,GDSII,格式);网表信息(用于,LVS);,工艺相关信息,验证方式-,Incremental VS Full chip,Hierarchical VS Flatten,Online VS offline,版图验证工具,Dracula,Dracula,主要功能:,1设计规则检查,DRC*,2,电气规则检查,ERC,3,版图&原理图一致性检查,LVS*,4,版图参数提取,LPE,5,寄生电阻提取,PRE,版图验证工具,Dracula,Dracula,的处理流程,版图验证工具,Dracula,How to Use Dracula Tool,创建/获取命令文件;,填充设计数据信息;,编译命令文件;,提交执行文件;,查询验证结果报表并修改错误;,版图验证工具,Dracula,版图,GDSII,格式转换,WHY：,Dracula,处理对象是,GDSII,文件,操作步骤：,执行：,CIWFileExportStream,弹出如下窗口：,版图验证工具,Dracula,运行目录,输出文件名,版图验证工具,Dracula,It is this,the two units,should be consistent!,These two items should be,changed according to your design,版图验证工具,Dracula,Dracula-DRC,Function of DRC,检查布局设计与制程规则的一致性;,基本设计规则包括各层,width,spcing,及不同层之间的,spcing,enclosure,等关系;,设计规则的规定是基于,process variation,equipment limitation,circuit reliability;,特殊情况下,设计规则允许有部分弹性;,Dracula-DRC,Find DRC Errors with InQuery,Dracula-DRC,Dracula DRC,验证步骤：,把版图的,GDII,文件导出到含有,DRC,规则文件的目录（,run directory）,下；,更改,DRC,文件中的,INDISK,和,PRIMARY,值；,在,xterm,中，进入含,DRC,规则文件的运行目录下，依次输入如下命令：,%,PDRACULA,%:/get DRC,文件名,%:/,fi,%,Dracula-DRC,打开待检验单元的版图视图，在工作窗口选择,Tools,Dracula Interface,（对于,4.45,以下版本，选择,Tools-InQuery,），,工具菜单里多出,DRC,、,LVS,等项。,Dracula-DRC,选择,DRC-setup,，,弹出如下图所示对话框，在,Run Directory,栏中填入运行,DRC,的路径后，点,OK,，,打开的版图中会出现错误标记。,Dracula-DRC,Dracula-LVS,Dracula LVS(,包含器件提取）步骤:,1.把版图的,GDSII,文件导出到含有,LVS,规则文件的目录；,2.把单元的,hspice,网单文件导出到含有,LVS,规则文件的目录；,3.更改,LVS,规则文件中的,INDISK,和,PRIMARY,值；,4.在控制终端的含,LVS,规则文件的目录下输入：,:LOGLVS,:cir,网单文件名,Dracula-LVS,%:,con,原理图单元名,%:,x,%:PDRACULA,%:/get LVS,规则文件名,%:/,fi,%,Dracula-LVS,LVS,比较结果查看:,按上述步骤执行完,LVS,后，工作目录下会生成名为,lvsprt.lvs,的文件，打开此文件可以查看,LVS,结果报告。如果版图与电路图匹配，会显示,“,LAYOUT AND SCHEMATIC MATCHED,”,，,否则，会列出,Discrepancy,项，并注有不能匹配的部分在版图中的坐标和网单中的器件名。,Dracula-LVS,InQuery for LVS,Setup environment for lvs,Dracula-LVS,Select error,Dracula-LVS,Display net or device,Dracula-LVS,SchematicCDL,网表转换：,CIW-FileExportCDL,Dracula-LVS,Calibre,Introduction,Calibre,是,Mentor Graphics,的,IC,版图验证软件，此软件包括设计规则检查,(DRC),、版图与原理图一致性检查,(LVS),、电气规则检查,(ERC),、及版图寄生参数萃取,(LPE),等验证功能。,此软件的操作界面主要分为图形模式,(GUI)(,graphical user interface,),Calibre Interactive,与指令模式（,Command Line,），其中图形模式可以单独启动，亦可与,Virtuoso,等软件相连接，其操作界面皆相同；指令模式则是类似于,Dracula,的操作方式。,对于规模较小的版图应用,Interactive,很方便，而且直观的图像化接口便于初学者使用。,采用,命令行,模式能够快速输入控制命令，快速执行，其结果精确稳定。,以下简介说明以图形模式为主。,Calibre DRC,如上图所示，,DRC,的输入有两项，一个是,layout,，就是手工或,APR(automatic place and route),（自动布局布线）工具生成的版图，一般是,GDSII,格式。另一个是,Rule File,，,Rule File,告诉,DRC,工具怎样做,DRC,，这个文件十分重要，一般，由流片厂家提供，或者由,designer,根据流片厂家提供的版图几何规范自己写。,Calibre,读入,GDS,（版图）和,Rule File,，进行处理，输出结果，输出结果是,calibre,自己定义的格式，,designer,可以通过一个,Viewer,来看，一般用,cadence,的,virtuoso,来分析输出结果和修改版图。,因为做,DRC,会产生很多文件，建议建立一个专属于此,Layout,做,DRC,时的新文件夹。然后,拷贝,Rule File,至此,工作目录下。,从版图中,导出,GDS,文件至此,工作目录下，亦可在,Calibre DRC,图形界面中选择从当前版图中导出,GDS,文件。,Calibre DRC,点击,Virtuoso,中,Calibre,选项中的,Run DRC,在命令窗口里输入,calibre,gui,启动,calibre GUI,再选择,DRC,在命令窗口里直接输入,calibre-gui-drc,启动,DRC,的方法,红色,代表这些选项需要你设置，填入信息；,绿色,代表已经完成设置，但是对于特定的,DRC,不一定完全正确，也就是也许本来就是显示绿色，但是还有需要修改的地方；,有时显示,灰色,，代表此时不需要填写内容。,Runset File,是,RUN DRC,时需要填入的一些设置，方便于下次,RUN,。第一次由于没有，所以就点选,New Runset,。等第一次,RUN,完后，可以将填入的设置存成一个,Runset File,。再,RUN DRC,时，可以将这个,Runset File Load,进来。,Calibre DRC,点击,Rules,命令，在,Calibre,DRC Rules File,的命令行里输入用来做,DRC,检查的文件（,SVRF,），这个文件里包括了一些层次的定义及工艺规则。,在,Calibre,DRC Run Directory,里输入你要,RUN DRC,的路径，建议建一个专门的目录。可以看到这时,Rules,已经变成绿色，表示,Rules,里设置完成了。,光标滑动停留在命令行时，会弹出提示。,Calibre DRC,点击,View,可以查看或修改文件。,点击,Load,装载文件。,Calibre DRC,层次化设计规则检查维持数据库的层次化结构，并且充分利用设计数据的层次化关系减少数据处理时间、内存使用和,DRC,检查结果数量。,Calibre DRC,GDSII Used for:Changing the database using Calibre;input for other editors,在,DRC Results Database,命令行里输入你要将,DRC,结果存入的目录及名称。,在,Write DRC Summary Report File,命令行里输入你要将,DRC Summary Report File,存入的目录及名称。,run,完,DRC,后立刻开启,RVE,视窗。,可,选择,每,run,一次,DRC,其,将结果覆盖,或依附,原来的,report,文件,。,当,run,完,DRC,后即刻检视,report,文件。,ASCII(default)Used for:Calibre RVE,Calibre DRC,Run Calibre DRC,的相关,option,，可决定是,否以,64bit,，远端操作，或多台,server,执行，,一般均改变预设值。,Transcript,记录,Run DRC,的过程与相关信息，无法顺利执行，可由此看错误讯息，亦可用,Transcript-Save as,存成,log file,。,Run DRC,执行,Calibre DRC check,。,可点击,Start RVE,自行以手动方式开启,RVE,视窗。,此图形是,run,完,DRC,后弹出的窗口。,左边的是除错,(debug),用的,RVE,窗口。,右边是一个简述的结果文件,(,DRC Summary Report File,),左边的窗口里有红色的,，表示有,DRC,错误，假如没有,DRC,错误会出来绿色的。点击每个错误左边的，就可以进行每个具体错误的,Debug,。,当,我们修改完,layout,时再依照上面的流程,run DRC,即可不用再导出*,.gds,文件。,当你的,DRC RVE,的图显示,No Errors,时，这就表示你的,layout,已经通过了,DRC,的检验。,Calibre DRC,Calibre LVS,LVS,的流程是：,从,APR,工具实现的版图中提取（,extract,）出一个网表。,将这个提取出的网表与,APR,工具要实现的网表比较，它们应该相同。,如果两个网表不一样，这时手工修改版图，使之与要实现的网表相一致。,上图描述了,Calibre LVS,的,flow,。,Calibre LVS,LVS,流程,专门建立一个新的文件夹用于此次,LVS,。,将,Rule File,拷贝至此文件夹。,从版图中导出,GDS,文件至此文件夹下，操作同,DRC,时导出版图，亦可在,Calibre DRC,图形界面中选择从当前版图中导出,GDS,文件。,利用,Analog Environment,中的,hspiceS,从电路图中导出网表。下面是导出网表的图示。,Calibre LVS,在,Simulator,中选择,hspiceS,Calibre LVS,将电路图网表拷贝至你所建立的新目录,scj_lvs,中与*,.gds,和,rule file,放置在一起，此时要修改电路图网表的内容，使其与,layout,有相同的,model name,，以及把,VDD!,等的惊叹号去掉，以保持与,layout,网表的一致性。,Calibre LVS,启动,LVS,方法（三种方法启动图形界面）,在版图的,Calibre,菜单下点出,RUN LVS,命令,在命令窗口里输入,calibre,gui,启动,calibre GUI,再选择,LVS,直接在命令窗口里输入,calibre,gui-lvs,Calibre LVS,上面的窗口中，可以看到,Rules,与,Inputs,两个命令是红色的，表示,RUN LVS,需你设置的。,点击,Rules,命令，在,Calibre,LVS Rules File,的命令行里输入用来做,LVS,检查的文件（,SVRF,），这个文件里包括了一些层次及器件的定义等。,在,Calibre,LVSun Directory,里输入你要,RUN LVS,的路径，建议建一个专门的目录。可以看到这时,Rules,已经变成绿色，表示,Rules,里设置完成了。每个命令行后面的,可以帮助你选择文件。,Calibre LVS,点击,Inputs,命令，如果选择,Layout vs Netlist,则在,Layout,命令行里输入你要检查的版图的,GDS,，假如你已经当前版图输出,GDS,了，可以输入已经生成的,GDS,。假如你还没有输出,GDS,，可以选下面的,Import layout database from layout viewer,设置，这样,Calibre,在,Run LVS,时就先把当前的版图输出,GDS,，名字就是你上面输入的,GDS,名。,Primary Cell,的命令行里就是当前的顶层单元名。,Layout Netlist,的命令行里填入版图提取出,SPICE,网表的名称。,Calibre LVS,在,Files,命令行里填入逻辑网表。,可以选择从电路图中自动导出，此电路图应与当前版图在同一个,Library,里的同一个,Cell,里，自动导出的网表为,cdl,格式。,通常利用,Import,自动产生,Source netlist,后，其,device,的,model name,会与,layout,不匹配，因此常需要自行修正。,Primary Cell,里填入逻辑的顶层单元名。,使用,hspice,格式的网表时，由于其顶层单元不包括,.subckt,语句，所以就用,”,.,”,填入。因为填,“,.,”,时，,LVS,只读取,.subckt,语句之外的内容。,使用,cdl,格式的网表时，有,.subckt,语句来定义顶层单元名，就填入顶层单元名。,建议使用,hspice,格式的网表。,Calibre LVS,在,LVS Report File,的命令行里输入,LVS,输出的,文本文件,的路径及名称。,在,SVDB Directory,的命令行里输入,LVS,输出的,数据,存放的路径。这个数据是用,Calibre RVE,来,Debug,时读入的数据。,选择,run,完,LVS,后检视,Report,。,建,SVDB database,并在,run,完,LVS,后开启,RVE,来检视,error,。,Calibre LVS,Transcript,记录,Run LVS,的过程与相关信息，无法顺利执行，可由此看错误讯息，亦可用,Transcript-Save as,存成,log file,。,Run LVS,执行,Calibre LVS check,。,可点击,Start RVE,自行以手动方式开启,RVE,视窗。,Run Calibre LVS,的相关,option,，可决定是,否以,64bit,，远端操作，或多台,server,执行，,一般均改变预设值。,在,Report,上出现笑脸符号代表,LVS check,正确，,RVE,也将显示,Design Match,.,Calibre LVS,