《芯片后端验证》PPT课件

版图验证,IC后端流程图:,Cadence版图验证工具,DivaDiva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。DraculaDracula（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,DivaDesignInteractiveVerificationAutomationDIVA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DRCExtractorERCLVS,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,DesignRuleChecking,版图验证工具DIVA,DRC界面,版图验证工具DIVA,CheckingMethod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。hierw/ooptimization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。CheckingLimit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。byarea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,SwitchNames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。EchoCommands选上时在执行DRC的同时在CIW窗口中显示DRC文件。RulesFile指明DRC规则文件的名称，默认为divaDRC.rulRulesLibrary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。RemoteMachineName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,版图验证工具DIVA,分析错误（Explain）,版图验证工具DIVA,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FlatHierarchicalMicro,版图验证工具DIVA,Extractor界面,版图验证工具DIVA,版图验证工具DIVA,LVS,版图验证工具DIVA,版图验证工具DIVA,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,BasicsofDraculaVerication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-IncrementalVSFullchipHierarchicalVSFlattenOnlineVSoffline,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ERC3版图填充设计数据信息;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,Itisthis,thetwounitsshouldbeconsistent!,Thesetwoitemsshouldbechangedaccordingtoyourdesign,版图验证工具Dracula,Dracula-DRC,FunctionofDRC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processvariation,equipmentlimitation,circuitreliability;特殊情况下,设计规则允许有部分弹性;,Dracula-DRC,FindDRCErrorswithInQuery,Dracula-DRC,DraculaDRC验证步骤：把版图的GDII文件导出到含有DRC规则文件的目录（rundirectory）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%:/getDRC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ToolsDraculaInterface（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RunDirectory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,DraculaLVS(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%:/getLVS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“LAYOUTANDSCHEMATICMATCHED”，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,InQueryforLVSSetupenvironmentforlvs,Dracula-LVS,Selecterror,Dracula-LVS,Displaynetordevice,Dracula-LVS,SchematicCDL网表转换：CIW-FileExportCDL,Dracula-LVS,CalibreIntroduction,Calibre是MentorGraphics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)(graphicaluserinterface)CalibreInteractive与指令模式（CommandLine），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。,CalibreDRC,如上图所示，DRC的输入有两项，一个是layout，就是手工或APR(automaticplaceandroute)（自动布局布线）工具生成的版图，一般是GDSII格式。另一个是RuleFile，RuleFile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RuleFile，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RuleFile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CalibreDRC图形界面中选择从当前版图中导出GDS文件。,CalibreDRC,点击Virtuoso中Calibre选项中的RunDRC在命令窗口里输入calibregui启动calibreGUI,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。,RunsetFile是RUNDRC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NewRunset。等第一次RUN完后，可以将填入的设置存成一个RunsetFile。再RUNDRC时，可以将这个RunsetFileLoad进来。,CalibreDRC,点击Rules命令，在CalibreDRCRulesFile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CalibreDRCRunDirectory里输入你要RUNDRC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。,CalibreDRC,点击View可以查看或修改文件。点击Load装载文件。,CalibreDRC,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。,CalibreDRC,GDSIIUsedfor:ChangingthedatabaseusingCalibre;inputforothereditors在DRCResultsDatabase命令行里输入你要将DRC结果存入的目录及名称。在WriteDRCSummaryReportFile命令行里输入你要将DRCSummaryReportFile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)Usedfor:CalibreRVE,CalibreDRC,RunCalibreDRC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RunDRC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-Saveas存成logfile。RunDRC执行CalibreDRCcheck。可点击StartRVE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(DRCSummaryReportFile)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runDRC即可不用再导出*.gds文件。当你的DRCRVE的图显示NoErrors时，这就表示你的layout已经通过了DRC的检验。,CalibreDRC,CalibreLVS,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CalibreLVS的flow。,CalibreLVS,LVS流程专门建立一个新的文件夹用于此次LVS。将RuleFile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CalibreDRC图形界面中选择从当前版图中导出GDS文件。利用AnalogEnvironment中的hspiceS从电路图中导出网表。下面是导出网表的图示。,CalibreLVS,在Simulator中选择hspiceS,CalibreLVS,将电路图网表拷贝至你所建立的新目录scj_lvs中与*.gds和rulefile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modelname，以及把VDD!等的惊叹号去掉，以保持与layout网表的一致性。,CalibreLVS,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RUNLVS命令在命令窗口里输入calibregui启动calibreGUI,再选择LVS,直接在命令窗口里输入calibregui-lvs,CalibreLVS,上面的窗口中，可以看到Rules与Inputs两个命令是红色的，表示RUNLVS需你设置的。点击Rules命令，在CalibreLVSRulesFile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CalibreLVSunDirectory里输入你要RUNLVS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。,CalibreLVS,点击Inputs命令，如果选择LayoutvsNetlist,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Importlayoutdatabasefromlayoutviewer设置，这样Calibre在RunLVS时就先把当前的版图输出GDS，名字就是你上面输入的GDS名。PrimaryCell的命令行里就是当前的顶层单元名。LayoutNetlist的命令行里