电子论文-华大电子设计流程采用Calibre物理验证工具
版图的物理验证
版图的物理验证版图的物理验证主要有DRC，ERC（电气规则检查）和LVS三种方法。
DRC 表示设计规则检查，是Design Rule Checking的缩写，LVS是Layout Versus Schematic的缩写，ERC是Electrical Rule Checking。
DRC用来检查版图的几何图形符合工艺规则要求，以便芯片能在工艺线上生产出来；LVS把设计得到的版图和逻辑网表进行比较，检查各器件大小和连接关系是否完全一致；ERC主要是检查版图电性能（如衬底是否正确接电源或地，又无栅极悬空等）以保证各器件能正常工作。
物理验证成功则可以出带（Tapeout）,或生成macro cell 做作为整个设计的一部份来使用,数据格式一般采用GDSII。
下面以Mentor公司的物理验证Calibre来说明版图的验证过程。
1.ANT流程2.DRC流程DRC验证需要输入版图文件(GDSII格式)和规则文件，规则文件一般由厂商提供。
Mentor 公司的Calibre软件是DRC方面的主流工具。
其规则文件的语法简单，但规则较繁杂。
规则文件通常包括描述模块（Description Block）、输入层模块（Inputlayer Block）、操作模块（Operation Block）三个部分。
每一个模块有一个开始标志(如：*DESCRIPTION)和结束标志(*END)。
描述模块定义了Dracula运行环境。
包括运行模式、基本单元名、输入/输出设备、文件名、格式、图形比例元素、网格大小、输出记录文件、警告消息显示等。
输入层模块把布局图的层名或层编号和Calibre的层名对应起来，并提供Calibre进行验证所需的其他关于层的信息。
主要是：要输出的层、层名、掩膜顺序、要输出的层、文本层。
操作层定义要进行的操作和应用程序并且标出错误。
它定义的操作类型有：逻辑、电气节点、缩放、参数、空间、ERC、DRC、LVS、LPE和PRE。
集成电路方向(IC layout )课程体系
集成电路版图设计课程体系课程体系阶段划分课程体系采取模块化的方式，并从总体上划分为三大阶段【第一阶段】基础知识：1、常见半导体器件知识2、常见集成电路制造工艺3、基本的CMOS、Bipolar集成电路工艺4、常见电路图及其原理数字部分：inv、nand、nor、and、or、xor、xnor、latch、flip-flop、decoder、encoder etc模拟部分：opamp、comparator、ibias、bandgap、pll、osc etc5、cadence/virtuoso工具的使用（包括常见gds的stream in/stream out、hotkey等。
）6、设计规则的学习7、目前IC新工艺通过该阶段的学习，学员应知晓集成电路产业，清楚版图设计工作内容，掌握一定的模拟、数字电路知识，掌握基本的CMOS、Bipolar集成电路工艺，了解集成电路设计流程及制造工艺步骤，能看懂常见厂商设计规则，并初步具备使用版图设计工具能力。
【第二阶段】高阶应用与项目实践：1、常见设计文件的学习包括design-rule、technology-file、lvs/drc commandfile、netlist等文件。
2、常见电路模块的版图设计数字部分：inv、nand、nor、and、or、xor、xnor、latch、flip-flop etc模拟部分：opamp、comparator、ibias、bandgap etc3、常见模拟器件的版图设计Res、cap、bjt、diode、lan、fuse、esd mos、PAD等通过该阶段的学习，学员可以掌握模拟电路版图与数字电路版图的基本原理以及各自的侧重点，掌握一些设计技巧，对经典电路的经典版图设计有深刻的认识，了解一些特殊类版图设计（ESD等）。
掌握小型数字、模拟组合项目版图设计能力。
【第三阶段】项目实战：根据之前所学内容，进行大项目设计，依托团队合作，工时预估、工期督导、品质跟踪、tape-out所有步骤严格遵照企业流程。
基于bandgap版图设计毕业论文
摘要近年来随着IC设计要求的不断开展，集成电路幅员设计是实现集成电路制造所必不可少的设计环节，它不仅关系到集成电路的功能是否正确，而且也会极大程度地影响集成电路的性能、本钱。
而集成电路中的bandgap可以在温度和电压不稳定的环境中保持稳定的参考电压，被广泛运用于比拟器、A/D转换器等模拟电路及数模混合信号集成电路中，其性能直接影响整个系统的精度和性能。
因此，bandgap幅员设计的研究非常有意义。
本文基于Cadence 幅员设计软件平台，采用XFAB0.6µm CMOS 工艺设计。
设计的幅员元件包括PMOS、NMOS、PNP三极管、电阻、电容。
其中对差分放大器、电流镜、电阻等重要元件采用了匹配和对称的设计方法，考虑电气特性的幅员设计技术；为防止闩锁效应，本设计还运用了保护环保护整个电路，提高了bandgap 电路的可靠性。
本设计对最终设计出的幅员使用calibre验证工具进展LVS和DRC验证，并顺利通过验证。
关键字：幅员；带隙基准电压源；Cadence；匹配；验证ABSTRACTIn recent years, along with IC design request of continuously development, IC layout are essential to achieve the design of integrated circuit manufacturing sectors, it is not only related to the IC's functions are correct, but also great extent affect IC performance and cost.But bandgap reference voltage of integrated circuit can keep stability in the unsteady environment of the temperature and the electric voltage of reference electric voltage, used extensively in comparison machine, A/D conversion machine etc. analog electric circuit and some mixture signal integrated circuit. Its function is directly influence the whole accuracy and function of system. Therefore, the research which take the layout design of the bandgap reference voltage is very meaningful.This text ,according to the design software of the Cadence about layout design, adopts XFAB0.6µm CMOS of design rule.The component of layout design include PMOS, NMOS, PNP, electric resistance, electric capacity. To the OP、current and resistance which are importance components adopt layout design technique of consideration electricity characteristic; To reduce latch-up, this design still uses guard ring to protect the whole electric circuit, improving the credibility of bandgap reference voltage.In the end, this design carried LVS and DRC of verification to the landscape used calibre verification tool that finally designs and passed a verification smoothly.Key Words: Layout; Bandgap reference voltage; Cadence; matching; Symmetry目录第1章引言11.1选题背景及意义11.2国内微电子开展状况1第2章Bandgap简介32.1 什么是Bandgap32.2 Bandgap的原理32.3 Bandgap的应用6第3章 Virtuoso工具及幅员绘制7 3.1 Cadence 软件介绍73.2 Virtuoso工具的使用8建立幅员库8层选择窗的设置11幅员编辑窗的设置13的常用快捷键15第4章Bandgap的幅员设计18 4.1幅员设计中的相关主题18器件的匹配规那么18匹配管子的幅员设计22电阻幅员设计25倒比管幅员设计26双极型晶体管幅员设计27电容幅员设计284.2全局规划〔floor plan〕294.2.1模块摆放294.3整体布线30第5章Bandgap电路幅员验证32 5.1幅员验证的概述325.2幅员的DRC验证335.3 幅员的LVS验证37完毕语42参考文献43致谢44附录46外文资料原文50第1章引言1.1选题背景及意义随着IC工艺的开展,在模拟电路和数模混合电路中,片内集成的基准源电路已被普遍采用,它是集成电路中的一个重要模块。
数字芯片的设计过程
数字芯片的设计过程芯片在我们的生活和工作中无处不在。
例如，交通智能卡就嵌入了一颗带有微处理器、储存单元、芯片操作系统的芯片；而手机的主板则集成了数百颗芯片，有的负责无线电收发、有的负责功率放大、还有的负责存储照片和文件、处理音频，完成指纹、虹膜、面部的识别。
当然，手机中最重要，也是价格最昂贵的还属CPU，它是手机的控制中枢和逻辑计算的中心，通过运行存储器内的软件及数据库来操控手机。
根据处理的信号类型不同，芯片可以分为数字芯片和模拟芯片。
要制造出芯片，首先要完成芯片设计。
本文将概要介绍数字芯片设计的十大流程，以及各大流程中使用的主流EDA软件。
iphone13pro的A15芯片芯片设计可以分为前端设计（即逻辑设计）和后端设计（即物理设计）。
前端设计包括以下四个步骤：1前端设计（1）算法或硬件架构设计与分析在明确芯片的设计需求之后，系统架构师会把这些市场需求转换成芯片的规格指标，形成芯片的Spec，也就是芯片的规格说明书。
这个说明书会详细描述芯片的功能、性能、尺寸、封装和应用等内容。
系统架构师会根据芯片的特点将芯片内部的规格使用划分出来，规划每个部分的功能需求空间，确立不同单元间联结的方法，同时确定设计的整体方向。
这个步骤对之后的设计起着至关重要的作用，区域划分不够的，无法完成该区域内的功能实现，会导致之前的工作全部推翻重来。
设计出来的东西，必须能够制造出来，所以芯片设计需要与产业链后端晶圆的制造和封装测试环节紧密合作，工程师不但需要考虑工艺是否可以实现相应电路设计，同时需要整合产业链资源确保芯片产品的及时供给。
这里的算法构建会用到编程语言（MA TLAB，C++，C，System C,System Verilog等），对于不同类型的芯片，工程师们会有不同的偏好选择。
（2）RTL code（Register Transfer Level，寄存器传输级）实现由于芯片的设计及其复杂，设计人员并不在晶体级进行设计，而是在更高的抽象层级进行设计。
基于Calibre工具的SoC芯片的物理验证
随着芯片集成度 和规模 的不断提高 ， 在设计 的 各个层次上所需运行的验证也相应增多 ， Ｒ Ｄ Ｃ和版 图与电路图 （ Ｖ ） Ｌ Ｓ 的对 比检查变得越来越重要 ， 它
ＳＣ阶段 中 Ａ Ｉ ｏ ＳＣ还会存在下去 的） 这种可 以进行 ， “ 层次化 ” 图验证 的工具就显得 十分必要。甚至 版 可以说 ， 不具备“ 层次化 ” 验证功能 的工 具 ， 是无法
时， 可优 化重复设 计层次化的物理验证工具。作为 Ａ Ｉ ＳＣ特别 是 Ｓ Ｃ的物理验 证工具 ， ｏ 正在成为 设计公 司 的设 计 与半导体 制 造公 司交接 的标准框架。
关键词
Ｃ ｉｅ ｌ ｒ ａｂ Ｄ Ｃ Ｒ
Ｌ Ｓ ＳＣ Ｖ ｏ 文献标识码 Ｂ
版图
层次化
中图法分类号 Ｔ ４ ； Ｎ３
专用集成 电路设计以及 Ｇ Ｓ Ｐ 系统级产品设计。Ｅｍ ｉ ｄｕａ ｇ — ａ ：ｏｇ ｙ ｌ ｎ ｉ
＠ １ ．ｏ ６３ ｃ ｒ ｎ
关系等简单 的 Ｄ Ｃ检查外 ， 进行 了一些复杂 的 Ｒ 也
Ｄ Ｃ检查。其结果得到了 Ｔ Ｍ Ｒ Ｓ Ｃ等代工厂的认可 。
（） ２ 文件运行方式可选 运行 Ｄ Ｃ文 件时， Ｒ 可
２０ Ｓｉ ｅｈ Ｅ ｇｇ ０ ７ ｃ．Ｔ ｃ ． ｎｎ ．
基于 Ｃ ｌ ｒ 工具的 Ｓ Ｃ芯 片的物理验证 ａｂｅ ｉ ｏ
于 涛 窦刚谊
（ 西北工业大学 软件 与微 电子学院 ， 西安 ７ ０ ６ ） １０ ５
摘
要
介绍基于 Ｃｌｒ 工具 的 Ｄ Ｃ和 Ｌ Ｓ ａｂｅ ｉ Ｒ Ｖ 验证 方法。Ｃ ｉ ｅ 有先进 的分层次处理功 能， ｌｒ ａｂ 具 是唯 一能在提 高验 证速 率的 同
数模混合IC设计流程
数模混合IC设计流程1.数模混合IC设计近十年来，随着深亚微米及纳米技术的发展，促使芯片设计与制造由分离IC、ASIC 向SoC转变，现在SoC芯片也由数字SoC全面转向混合SoC，成为真正意义上的系统级芯片。
如今人们可以在一块芯片上集成数亿只晶体管和多种类型的电路结构。
此时芯片的制造工艺已经超越了传统制造理论的界限，对电路的物理实现具有不可忽略的影响。
因此，片上系统所依赖的半导体物理实现方式，面临着多样化和复杂化的趋势，设计周期也越来越长。
目前越来越多的设计正向混合信号发展。
最近，IBS Corp做过的一个研究预测，到2006年，所有的集成电路设计中，有73%将为混合信号设计。
目前混合信号技术正是EDA业内最为热门的话题。
设计师在最近才开始注意到混合信号设计并严肃对待，在他们意识到这一领域成为热点之前，EDA公司已经先行多年。
EDA业内领头的三大供应商Mentor Graphics、Synopsys和Cadence在几年前即开始合并或研发模拟和混合信号工具和技术。
其中Mentor Graphics是第一个意识到这一点，并投入力量发展混合信号技术的EDA供应商。
我们先分析数模混合IC设计的流程，简单概括如图：首先要对整个IC芯片进行理论上的设计。
对于模拟部分，可以直接在原理图的输入工具中进行线路设计；而对于数字部分，主要通过各种硬件描述语言来进行设计，比如通用的VHDL及Verilog，数字部分的设计也可以直接输入到原理图工具中。
当完成原理图的设计时，必须对设计及时的进行验证。
如果原理设计没有问题，就说明设计是可行的，但这还停留在理论的阶段，接下来必须将它转换为实际的产品。
这时需要用版图工具将电路设计实现出来，对于模拟电路部分，可以使用定制版图工具；对于数字电路部分，也可以采用P&R（自动布局布线）工具实现。
在完成整个电路各个模块的版图后，再将它们拼装成最终的版图。
这时的版图并不能最终代表前面所验证过的设计，必须对它进行验证。
ic前端设计流程和使用的工具
IC前端设计流程和使用的工具概述IC前端设计是集成电路设计的重要环节之一，它涉及到电路的功能逻辑设计、验证与优化，以及物理结构设计和版图绘制等方面。
在IC前端设计的过程中，使用合适的工具可以极大地提升工作效率和设计质量。
本文将介绍IC前端设计的流程，并介绍在不同阶段中常用的工具。
设计流程1. 需求分析首先，设计师需要与客户或产品经理进行沟通，了解设计的需求。
这包括对芯片功能、性能和功耗要求的明确理解。
2. 逻辑设计在逻辑设计阶段，设计师根据需求进行设计，确定电路的功能逻辑。
常用的工具包括：•建模语言：Verilog、VHDL等•逻辑设计工具：Cadence、Synopsys等3. 逻辑仿真和验证设计完成后，需要进行逻辑仿真和验证，以确保设计的正确性和稳定性。
常用的工具包括：•仿真工具：ModelSim、VCS等•验证方法：功能仿真、时序仿真等4. 逻辑综合和优化在逻辑综合和优化阶段，设计师将逻辑描述转化为电路网表，并对电路进行优化，以达到性能和功耗的要求。
常用的工具包括：•综合工具：Design Compiler、Genus等5. 物理设计在物理设计阶段，设计师将电路网表转化为物理结构，包括布局和版图。
常用的工具包括：•布局工具：Innovus、ICC等•版图编辑工具：Virtuoso、Calibre等6. 模拟仿真完成物理设计后，需要进行模拟仿真，验证电路的性能和稳定性。
常用的工具包括：•仿真工具：HSIM、HSPICE等7. 版图优化在版图优化阶段，设计师对版图进行布局和路由优化，以满足电路的性能和功耗需求。
常用的工具包括：•优化工具：Innovus、ICC等8. 验证和验证布局最后，在验证和验证布局阶段，设计师对设计进行全面的验证，以确保电路的性能和稳定性。
常用的工具包括：•验证工具：Calibre、Star-RCXT等工具选择在IC前端设计的过程中，选择合适的工具可以提高工作效率和设计质量。
calibre drc runset的示例 -回复
calibre drc runset的示例-回复[calibre drc runset的示例]Calibre DesignRev (DRC)是一种在芯片设计过程中进行物理验证的重要工具。
DRC是一种用于检测芯片设计中潜在缺陷的工具，以确保芯片在制造过程中能够正常工作。
在使用Calibre DRC之前，首先需要创建一个runset文件，以描述需要进行的验证步骤和规则。
在本文中，我们将逐步介绍如何为Calibre DRC创建一个runset文件，并提供一些示例来说明每个步骤。
第一步：创建一个新的runset文件首先，在任何文本编辑器中创建一个新的文件，并将其保存为.runset文件的格式。
例如，我们可以将文件命名为"my_drc_runset.runset"。
第二步：定义设计规则库文件路径接下来，在runset文件中，需要定义Calibre DRC所使用的设计规则库文件的路径。
设计规则库文件包含了一系列的规则和规范，用于指导DRC 工具在检查设计时使用。
在runset文件中，添加以下命令来定义设计规则库文件的路径：rule_file <path_to_rule_file>请注意，`<path_to_rule_file>`是设计规则库文件的实际路径。
例如，如果设计规则库文件名为"my_rules.drc"，并且位于当前目录下，则命令应为：rule_file ./my_rules.drc第三步：定义设计文件和层次结构接下来，在runset文件中，需要定义需要进行DRC验证的设计文件和其层次结构。
设计文件是芯片设计的主要文件，其中包含电路、连线和其他元素。
层次结构是设计文件中组织和管理设计元素的方式。
在runset文件中，添加以下命令来定义设计文件和层次结构：design <path_to_design_file>请注意，`<path_to_design_file>`是设计文件的实际路径。
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华大电子设计流程采用Calibre物理验证工具
李俊国、潘亮
北京中电华大电子设计有限责任公司
摘要
随着芯片集成度和规模的不断提高，在设计的各个层次上所需运行的验证也相应增多，尤其是芯片DRC/LVS物理验证变得越来越复杂，它对于消除版图设计错误、提高产品良率、降低设计成本具有决定性作用。
1.引言
华大电子在Calibre工具使用之前的设计流程中，是一直使用DRACULA工具作为版图验证的Sign-off工具，但在开发我们的WLAN芯片设计过程中，使用Dracula工具遇到了问题，DRC运行时间非常长，而且做LVS时，编译网表通不过，没法完成LVS 验证。
因此为了满足产品开发需要，我们采用了Calibre的DRC/LVS作为我们的物理验证工具。
2.产品概述
北京中电华大电子设计有限公司的产品线主要有IC卡类系列产品和WLAN无线通信类系列产品。
在IC类产品中我们有接触式和非接触式卡，代表产品有加油卡芯片，SIM卡芯片和国家第二代身份证芯片。
WLAN有 802.11b/a/g STA/AP系列产品。
设计工艺包括0.35um/0.25um/0.18um。
在0.35um工艺的产品线上我们还是采用Dracula 工具作为我们的物理验证Sign-off工具，但在0.25um/0.18um工艺的产品线上已经采用Calibre工具作为我们的物理验证Sign-off工具。
3.原有物理验证流程的问题和Calibre物理验证的优势
对于我们一款0.18um工艺设计的WLAN芯片，设计规模达350万门。
在原来的物理验证流程中，Dracula工具已经不能很好的支持我们全芯片的DRC、LVS验证。
采用Calibre工具之后，验证时间大大缩短。
同样的设计以前需要2-3小时的时间现在可缩短到20-30分钟完成。
上图是我们开发的一款WLAN芯片，用Calibre完成DRC、LVS验证，一次流片成功。
Calibre物理验证工具的特点：
z Calibre层次化验证
它节省了工作时间，提高了效率。
在以往0.8um/0.6um/0.35um制程工艺的时代，由于芯片面积不大，使用DRACULA的Flatten模式完全可以满足要求，但在
0.25um/0.18um/0.13um工艺上，在SoC设计验证中，DRACULA工具已经不能支持
设计需求。
在验证时间上就要远远落后给使用层次化验证的后起之秀Calibre。
z Calibre的图形界面查错功能
Calibre可以很好的嵌入Virtuoso中，Virtuoso的用户能够直接从Virtuoso中调用 Calibre Interactive进行工作。
应用Interactive非常方便而且直观的图形化接口便于初学者使用。
不管你使用交互的Interactive模式或者命令行模式，都可以在版图工具中直接启动RVE（Results Viewing Environment）调用检查结果，方便定位错误，并且能够快速找出出错的原因。
z方便检查Open、Short
不论是全定制版图还是自动布局布线产生的版图，由于人为或工具的因素，电路的Open和Short是时常发生的，而这两种情况检查起来比较麻烦，尤其是电源和地线的短路，一般工具很难定位。
可是Calibre就提供了这么一种方式，专门检察大的节点之间的短路，特别是对全局节点电源和地的短路非常有意义，我们所要做的就是定义电源和地或其它节点的text，并且在LVS选项中选中它们，之后做LVS检查，如果的确Short了，那么就会产生Short的Database，在RVE中打开Database，就可以在版图中方便地定位短路的位置。
z其它
Calibre有多种比较方式可选。
如LVL（Layout VS Layout）、NVN(Netlist VS Netlist)都是很实用的方法。
LVL是对两个已知的版图进行层次的比对。
这一点，对芯片改版检查是很有帮助的。
而NVN是对两个已知的网表做比对。
另外，Calibre还可以快速准确的完成天线检查，发现问题后，启动RVE迅速的定位。
4.总结
在现在的IC设计流程中，70％的时间是花费在验证，验证时间成为产品上市的瓶颈，而采用Mentor的Calibre物理验证解决方案，能满足以下设计要求：
z验证完整性
物理验证要求必须精确和完整，保证芯片流片成功和良率；
z验证时效性
对于全芯片作Hierarchy方式的验证，缩短验证时间，原有验证工
具不再能满足要求；
z工具易用性
Calibre工具使用方便，工程师可以减少在学习工具上花费不必要
的时间。