基于模型的布局驗(yàn)證

18/25基于模型的布局驗(yàn)證第一部分基于約束的布局驗(yàn)證 2第二部分布局規(guī)則驗(yàn)證 4第三部分電氣規(guī)則驗(yàn)證（ERC） 6第四部分設(shè)計(jì)規(guī)則驗(yàn)證（DRC） 9第五部分DRC提取與建模 11第六部分寄生參數(shù)提取 14第七部分模型生成與驗(yàn)證 16第八部分版圖與模型對(duì)比 18

第一部分基于約束的布局驗(yàn)證基于約束的布局驗(yàn)證（CBL）

基于約束的布局驗(yàn)證（CBL）是一種形式化方法，用于驗(yàn)證集成電路（IC）布局是否滿足一組預(yù)定義的約束條件。這些約束條件定義了布局中各種元素之間的幾何關(guān)系，例如最小空間、線寬和間距規(guī)則。

CBL流程

CBL流程通常包括以下步驟：

1.定義約束條件：設(shè)計(jì)者定義布局必須滿足的一組幾何約束條件。這些約束條件通常以文本或圖形格式指定。

2.約束表示：約束條件通過稱為約束語言的特定語言轉(zhuǎn)換為形式化表示。該語言允許精確地定義幾何關(guān)系。

3.約束求解：約束求解器接收約束表述并生成驗(yàn)證布局的解決方案。如果布局滿足所有約束條件，則該解決方案有效。

4.驗(yàn)證：使用約束求解器的解決方案，驗(yàn)證布局是否符合所有預(yù)定義的約束條件。如果不滿足任何約束條件，則標(biāo)記錯(cuò)誤，并提供調(diào)試信息以識(shí)別問題的根源。

CBL工具

CBL工具是一種計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)(CAD)軟件，它實(shí)現(xiàn)CBL流程。這些工具通常包括：

*約束定義和管理前端

*約束求解引擎

*布局驗(yàn)證模塊

*調(diào)試和報(bào)告功能

CBL的好處

CBL提供了許多好處，包括：

*提高布局質(zhì)量：通過自動(dòng)驗(yàn)證布局是否滿足約束條件，CBL幫助確保高質(zhì)量的布局，從而提高芯片性能和可靠性。

*減少設(shè)計(jì)時(shí)間：通過發(fā)現(xiàn)和解決布局錯(cuò)誤，CBL減少了設(shè)計(jì)時(shí)間，因?yàn)樗苊饬嗽谥圃祀A段發(fā)現(xiàn)和更正這些錯(cuò)誤的需要。

*增強(qiáng)可重復(fù)性：CBL通過標(biāo)準(zhǔn)化驗(yàn)證過程，增強(qiáng)了可重復(fù)性和一致性，從而減少了設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)之間的差異。

*提高設(shè)計(jì)敏捷性：CBL允許設(shè)計(jì)者快速探索不同的布局選項(xiàng)，并了解哪些選項(xiàng)滿足約束條件，從而提高設(shè)計(jì)敏捷性。

*減少制造缺陷：通過確保布局滿足制造規(guī)則，CBL減少了制造缺陷的可能性，從而提高了產(chǎn)量和降低了成本。

應(yīng)用

CBL被廣泛用于各種IC設(shè)計(jì)中，包括：

*數(shù)字集成電路

*模擬集成電路

*混合信號(hào)集成電路

*專用集成電路(ASIC)

*系統(tǒng)級(jí)芯片(SoC)

結(jié)論

基于約束的布局驗(yàn)證是一種強(qiáng)大的方法，用于驗(yàn)證IC布局是否滿足預(yù)定義的幾何約束條件。通過提供自動(dòng)化、精確性和可重復(fù)性，CBL幫助提高布局質(zhì)量，減少設(shè)計(jì)時(shí)間，提高設(shè)計(jì)敏捷性，減少制造缺陷。隨著IC設(shè)計(jì)的復(fù)雜性和規(guī)模的不斷增長(zhǎng)，CBL已成為確保高質(zhì)量芯片生產(chǎn)不可或缺的工具。第二部分布局規(guī)則驗(yàn)證布局規(guī)則驗(yàn)證（LVR）

布局規(guī)則驗(yàn)證（LVR）是基于模型的布局驗(yàn)證（MBLV）中的一種重要驗(yàn)證技術(shù)，用于檢查電路設(shè)計(jì)是否符合特定的設(shè)計(jì)規(guī)則（DR）。這些規(guī)則定義了互連、器件放置和布線方面的限制條件，以確保設(shè)計(jì)的可制造性、性能和可靠性。

LVR的分類

LVR可以分為兩大類：

*物理驗(yàn)證（PV）：驗(yàn)證設(shè)計(jì)是否符合制造工藝的要求，例如最小線寬、間距和通孔尺寸。

*設(shè)計(jì)規(guī)則驗(yàn)證（DRC）：驗(yàn)證設(shè)計(jì)是否符合設(shè)計(jì)師規(guī)定的特定規(guī)則，例如層間分離、最小特征尺寸和布線寬度。

LVR的流程

LVR的一般流程包括以下步驟：

1.提取網(wǎng)表：從設(shè)計(jì)文件中提取電路的網(wǎng)表，其中包含有關(guān)器件、互連和布局的信息。

2.生成幾何表示：使用網(wǎng)表和布局信息生成設(shè)計(jì)的幾何表示，稱為布局?jǐn)?shù)據(jù)庫（LEF/DEF）。

3.定義設(shè)計(jì)規(guī)則：指定特定工藝和設(shè)計(jì)要求的DR。

4.執(zhí)行LVR檢查：使用LVR工具對(duì)比布局?jǐn)?shù)據(jù)庫和DR，識(shí)別任何違規(guī)。

5.錯(cuò)誤報(bào)告：生成違規(guī)的詳細(xì)報(bào)告，包括位置、類型和嚴(yán)重性。

6.修正錯(cuò)誤：識(shí)別并修正任何違規(guī)，然后重復(fù)流程。

LVR工具

LVR過程使用專門的EDA工具來執(zhí)行檢查。這些工具使用高級(jí)算法來快速有效地識(shí)別違規(guī)。一些流行的LVR工具包括：

*CadenceVirtuoso

*SynopsysICValidator

*MentorCalibre

LVR的好處

LVR為基于模型的布局驗(yàn)證提供了以下好處：

*更高的準(zhǔn)確性：LVR工具使用精確的幾何表示來檢查布局，從而提高準(zhǔn)確性。

*減少設(shè)計(jì)周期：自動(dòng)化檢查過程可以顯著縮短設(shè)計(jì)周期。

*更好的可制造性：LVR有助于確保設(shè)計(jì)符合制造工藝的限制，從而提高可制造性。

*更高的良率：通過識(shí)別并消除布局錯(cuò)誤，LVR可以提高晶圓良率。

LVR的局限性

LVR也有一些局限性：

*復(fù)雜的規(guī)則處理：某些復(fù)雜的規(guī)則可能難以使用LVR工具自動(dòng)化檢查。

*受工具限制：LVR工具的準(zhǔn)確性和效率受制于底層算法的限制。

*需要專家知識(shí)：解釋和修正LVR錯(cuò)誤報(bào)告需要專家知識(shí)。

結(jié)論

布局規(guī)則驗(yàn)證是基于模型的布局驗(yàn)證的關(guān)鍵步驟，用于檢查電路設(shè)計(jì)的正確性和可制造性。通過自動(dòng)化檢查過程，LVR提高了準(zhǔn)確性、縮短了設(shè)計(jì)周期并提高了良率。然而，重要的是要注意LVR的局限性，并采用適當(dāng)?shù)牟呗詠砜朔@些局限性。第三部分電氣規(guī)則驗(yàn)證（ERC）電氣規(guī)則驗(yàn)證（ERC）

電氣規(guī)則驗(yàn)證（ERC）是基于模型的布局驗(yàn)證（MBV）中的一個(gè)重要步驟，旨在確保集成電路（IC）布局符合特定的電氣設(shè)計(jì)規(guī)則。ERC檢查布局是否存在違反設(shè)計(jì)規(guī)則的情況，例如：

短路（Shorts）

*不同凈電位的金屬層之間產(chǎn)生電氣連接

*例如，電源層和地層之間的電氣連接

開路（Opens）

*屬于同一凈電位的金屬層之間沒有電氣連接

*例如，柵極和源極端子之間的金屬層斷開

空間違規(guī)（SpacingViolations）

*不同凈電位的金屬層之間的距離小于最小間距規(guī)則

*例如，電源層和地層之間的間距小于允許值

寬度違規(guī)（WidthViolations）

*金屬層的寬度小于最小寬度規(guī)則

*例如，用于布線的主金屬層的寬度小于要求的最小值

層疊違規(guī)（LayerStackingViolations）

*金屬層按錯(cuò)誤的順序堆疊

*例如，將地層放置在電源層之上

ERC驗(yàn)證流程

ERC驗(yàn)證通常按照以下步驟進(jìn)行：

1.提取網(wǎng)表：從布局中提取寄生電容、電阻和電感器的網(wǎng)表。

2.規(guī)則檢查：將網(wǎng)表與預(yù)定義的電氣設(shè)計(jì)規(guī)則進(jìn)行比較，以識(shí)別違規(guī)。

3.違規(guī)分析：確定違規(guī)的嚴(yán)重性并確定其原因。

4.修復(fù)違規(guī)：對(duì)布局進(jìn)行必要修改以修復(fù)違規(guī)。

5.驗(yàn)證修復(fù)結(jié)果：重新運(yùn)行ERC以驗(yàn)證違規(guī)是否已修復(fù)。

ERC工具

ERC驗(yàn)證可以使用各種工具，例如：

*CadenceAllegroDesignXL

*SynopsysPrimeTime

*MentorGraphicsCalibreLVS

*ZukenCR-8000

ERC的好處

ERC為IC設(shè)計(jì)提供了以下好處：

*提高設(shè)計(jì)質(zhì)量：通過消除電氣錯(cuò)誤，提高設(shè)計(jì)的可靠性和性能。

*縮短上市時(shí)間：通過及早發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤，減少返工和重新設(shè)計(jì)的需要，從而縮短上市時(shí)間。

*降低設(shè)計(jì)成本：通過防止制造缺陷，降低設(shè)計(jì)成本和提高良率。

*改進(jìn)設(shè)計(jì)可制造性：通過識(shí)別布局中可能導(dǎo)致制造問題的區(qū)域，提高設(shè)計(jì)的可制造性。

ERC的局限性

ERC有一些局限性，包括：

*不檢查所有錯(cuò)誤：ERC只能檢查特定的電氣規(guī)則，不能檢測(cè)所有可能的設(shè)計(jì)錯(cuò)誤。

*可能產(chǎn)生誤報(bào)：ERC可能會(huì)報(bào)告一些實(shí)際上是合法的電氣連接。

*對(duì)設(shè)計(jì)規(guī)則的依賴性：ERC的準(zhǔn)確性取決于所使用的設(shè)計(jì)規(guī)則的質(zhì)量。

結(jié)論

ERC是MBV過程中不可或缺的一部分，對(duì)于確保IC布局符合電氣設(shè)計(jì)規(guī)則至關(guān)重要。通過早期識(shí)別電氣違規(guī)，ERC可以提高設(shè)計(jì)質(zhì)量、縮短上市時(shí)間、降低成本并提高設(shè)計(jì)可制造性。第四部分設(shè)計(jì)規(guī)則驗(yàn)證（DRC）關(guān)鍵詞關(guān)鍵要點(diǎn)【設(shè)計(jì)規(guī)則驗(yàn)證（DRC）】

1.DRC是布局驗(yàn)證的基本步驟，用于檢查設(shè)計(jì)布局是否滿足預(yù)定的設(shè)計(jì)規(guī)則，包括線寬和間距、空間、層間最小距離等。DRC驗(yàn)證的目的是防止布局設(shè)計(jì)中出現(xiàn)制造缺陷和電性能問題。

2.DRC驗(yàn)證過程涉及將設(shè)計(jì)布局與設(shè)計(jì)規(guī)則集進(jìn)行比較，并識(shí)別違反規(guī)則的區(qū)域。設(shè)計(jì)規(guī)則集根據(jù)所使用的制造工藝和材料進(jìn)行定義。

3.DRC驗(yàn)證工具通常集成在布局設(shè)計(jì)工具中，并在設(shè)計(jì)流程中執(zhí)行。通過及早發(fā)現(xiàn)和解決DRC違規(guī)問題，可以減少設(shè)計(jì)迭代次數(shù)和提高設(shè)計(jì)質(zhì)量。

【拓?fù)湟?guī)則驗(yàn)證（LVS）】

設(shè)計(jì)規(guī)則驗(yàn)證（DRC）

定義

設(shè)計(jì)規(guī)則驗(yàn)證（DRC）是一種基于模型的布局驗(yàn)證技術(shù)，用于驗(yàn)證集成電路（IC）布局是否符合預(yù)定義的設(shè)計(jì)規(guī)則。設(shè)計(jì)規(guī)則是一組約束條件，定義了IC布局中各種元素（如晶體管、互連線和通孔）的尺寸、間距和位置。

目的

DRC的主要目的是確保IC布局的物理實(shí)現(xiàn)與設(shè)計(jì)意圖一致，并符合工藝限制。通過識(shí)別和標(biāo)記布局中的違規(guī)行為（違反設(shè)計(jì)規(guī)則），DRC可以幫助防止?jié)撛诘闹圃烊毕莺凸δ芄收稀?/p>

原理

DRC工具使用稱為設(shè)計(jì)規(guī)則文件（DRF）的文本文件，其中定義了針對(duì)特定工藝和設(shè)計(jì)流量身的規(guī)則。DRF包含各種規(guī)則，例如：

*最小特征尺寸：晶體管、互連線和通孔的最小允許尺寸。

*間距規(guī)則：不同元素之間的最小間距。

*重疊規(guī)則：允許的不同元素之間的最大重疊。

*層級(jí)規(guī)則：定義金屬層和多晶硅層等不同層之間的連接規(guī)則。

DRC工具將布局?jǐn)?shù)據(jù)與DRF進(jìn)行比較，并識(shí)別違反規(guī)則的位置。違規(guī)行為通常分為兩個(gè)類別：

*硬違規(guī)：嚴(yán)重違反規(guī)則，可能導(dǎo)致制造缺陷或功能故障。

*軟違規(guī)：輕微違反規(guī)則，可能不會(huì)影響IC的性能，但可能表明潛在問題。

流程

DRC流程通常包括以下步驟：

1.輸入：將IC布局?jǐn)?shù)據(jù)加載到DRC工具中。

2.驗(yàn)證：使用DRF中定義的規(guī)則驗(yàn)證布局。

3.報(bào)告：生成違規(guī)報(bào)告，其中列出所有發(fā)現(xiàn)的違規(guī)行為的類型、位置和嚴(yán)重程度。

4.修復(fù)：工程師審查報(bào)告，識(shí)別違規(guī)行為，并修改布局以解決它們。

5.迭代：重復(fù)驗(yàn)證和修復(fù)步驟，直到消除所有違規(guī)行為或僅保留可接受的軟違規(guī)行為。

優(yōu)勢(shì)

DRC的優(yōu)勢(shì)包括：

*提高制造良率：通過檢測(cè)布局錯(cuò)誤，DRC可以幫助防止制造缺陷，從而提高良率并降低成本。

*確保功能完整性：通過識(shí)別和解決違規(guī)行為，DRC可以幫助確保IC按照設(shè)計(jì)意圖運(yùn)行。

*減少設(shè)計(jì)時(shí)間：自動(dòng)化驗(yàn)證流程可以顯著減少驗(yàn)證布局所需的時(shí)間，從而加快設(shè)計(jì)周期。

*提高設(shè)計(jì)質(zhì)量：通過遵守設(shè)計(jì)規(guī)則，DRC可以提高整體設(shè)計(jì)質(zhì)量和可靠性。

局限性

DRC的局限性包括：

*假陽性：DRC工具有時(shí)會(huì)標(biāo)記一些并非實(shí)際問題的輕微違規(guī)行為。

*假陰性：在某些情況下，DRC工具可能無法檢測(cè)到所有違規(guī)行為。

*性能限制：用于復(fù)雜設(shè)計(jì)的DRC工具的運(yùn)行時(shí)間可能很長(zhǎng)。

*規(guī)則復(fù)雜性：管理和維護(hù)用于先進(jìn)制程工藝的大型DRF可能是具有挑戰(zhàn)性的。

的重要性

DRC是基于模型的布局驗(yàn)證過程中的一個(gè)至關(guān)重要的步驟，對(duì)于確保IC的制造和功能完整性至關(guān)重要。通過自動(dòng)化違規(guī)檢測(cè)和標(biāo)記，DRC可以幫助設(shè)計(jì)人員快速準(zhǔn)確地識(shí)別并解決布局問題，從而提高整體設(shè)計(jì)質(zhì)量和可靠性。第五部分DRC提取與建模DRC提取與建模

1.DRC規(guī)則提取

DRC提取是將設(shè)計(jì)規(guī)則轉(zhuǎn)換為可用于布局驗(yàn)證的電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化(EDA)格式的過程。該過程涉及識(shí)別設(shè)計(jì)規(guī)則中的約束并將其轉(zhuǎn)換為機(jī)器可讀的形式。

常見的DRC規(guī)則格式包括OpenAccess(OA)、CalibreDesignRules(CDR)和ArtworkComplianceRule(ACR)。

2.布局建模

布局建模是將集成電路(IC)布局轉(zhuǎn)換為可用于DRC驗(yàn)證的幾何表示的過程。該表示必須準(zhǔn)確地描述布局中的物理結(jié)構(gòu)，包括器件、互連和層結(jié)構(gòu)。

布局建模通常使用層次結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)格式，例如GDSII或OASIS。這些格式允許對(duì)布局進(jìn)行分層，使復(fù)雜的設(shè)計(jì)更容易管理。

3.DRC驗(yàn)證

DRC驗(yàn)證是將DRC規(guī)則應(yīng)用于布局模型以識(shí)別違規(guī)的過程。它使用DRC引擎來檢查布局的物理結(jié)構(gòu)是否符合設(shè)計(jì)規(guī)則。

DRC引擎執(zhí)行一系列檢查，包括：

*線寬和間距檢查：確保導(dǎo)線寬度和間距符合規(guī)則。

*短路檢查：檢測(cè)導(dǎo)線之間的意外連接。

*層疊檢查：檢查導(dǎo)線層與其他層之間的正確連接。

*尺寸檢查：確保器件尺寸符合規(guī)則。

*DRC布局規(guī)則檢查：驗(yàn)證布局是否滿足特定DRC規(guī)則集。

4.DRC違規(guī)處理

當(dāng)DRC驗(yàn)證發(fā)現(xiàn)違規(guī)時(shí)，將生成報(bào)告。此報(bào)告詳細(xì)說明違規(guī)類型、位置和嚴(yán)重性。

工程師必須分析違規(guī)并采取適當(dāng)措施進(jìn)行修復(fù)。這可能涉及修改布局或更新設(shè)計(jì)規(guī)則。

5.DRC工具

有許多商業(yè)和開源DRC工具可用于DRC驗(yàn)證。一些流行的工具包括：

*CalibreDRC

*MentorGraphicsCalibre

*SynopsysICValidator

*CadenceDesignSystemsInnovusDRC

6.DRC流程優(yōu)化

為了提高DRC驗(yàn)證流程的效率，可以實(shí)施以下優(yōu)化技術(shù)：

*增量DRC：僅驗(yàn)證自上次驗(yàn)證以來已更改的部分布局。

*平行DRC：使用多個(gè)處理器或計(jì)算機(jī)同時(shí)執(zhí)行DRC檢查。

*DRC規(guī)則優(yōu)化：刪除冗余或不必要的DRC規(guī)則。

*布局優(yōu)化：在布局設(shè)計(jì)階段考慮DRC規(guī)則，以最大程度地減少違規(guī)的可能性。

結(jié)論

DRC提取和建模對(duì)于確保IC布局的物理完整性至關(guān)重要。通過準(zhǔn)確提取設(shè)計(jì)規(guī)則并創(chuàng)建布局的精確模型，DRC驗(yàn)證可以識(shí)別和解決布局違規(guī)，從而提高IC的質(zhì)量和可靠性。第六部分寄生參數(shù)提取寄生參數(shù)提取

在基于模型的布局驗(yàn)證(MBV)流程中，寄生參數(shù)提取是至關(guān)重要的一步，涉及從設(shè)計(jì)布局中提取電容、電感和電阻等寄生參數(shù)。這些參數(shù)對(duì)于準(zhǔn)確預(yù)測(cè)和驗(yàn)證電路的時(shí)序和功能至關(guān)重要。

方法論

寄生參數(shù)提取有兩種主要方法：

*基于場(chǎng)的求解器：使用電磁場(chǎng)求解器來計(jì)算整個(gè)布局中寄生參數(shù)的場(chǎng)分布。這種方法提供了最準(zhǔn)確的結(jié)果，但計(jì)算成本高。

*基于模型的提?。菏褂妙A(yù)先構(gòu)建的寄生參數(shù)模型來估計(jì)布局中寄生參數(shù)的分布。這種方法計(jì)算成本低，但精度較基于場(chǎng)的求解器低。

電容提取

電容提取是寄生參數(shù)提取中最常見的任務(wù)之一。有兩種主要方法用于提取電容：

*平行板模型：假設(shè)相鄰導(dǎo)體之間的電容是兩平行板之間的電容。

*緊耦合模型：考慮多個(gè)導(dǎo)體之間的相互電容效應(yīng)。

電感提取

電感提取比電容提取更為復(fù)雜。有兩種主要方法用于提取電感：

*紐曼公式：使用紐曼積分公式來計(jì)算電流回路周圍的磁通量。

*PartialInductanceModel(PIM)：使用預(yù)先計(jì)算的偏電感模型來估計(jì)布局中電感的分布。

電阻提取

電阻提取是提取連接中導(dǎo)體之間的寄生電阻。有兩種主要方法用于提取電阻：

*幾何電阻模型：使用導(dǎo)體的長(zhǎng)度、寬度和厚度來計(jì)算電阻。

*緊耦合電阻模型：考慮多個(gè)導(dǎo)體之間的緊耦合效應(yīng)。

準(zhǔn)確性

寄生參數(shù)提取的準(zhǔn)確性取決于所使用的方法和布局的復(fù)雜性。基于場(chǎng)的求解器通常更準(zhǔn)確，而基于模型的提取通常更快。對(duì)于大多數(shù)MBV應(yīng)用，基于模型的提取提供了足夠的準(zhǔn)確性。

優(yōu)化和減小

一旦提取了寄生參數(shù)，就可以優(yōu)化布局以減少寄生效應(yīng)。一些常見的優(yōu)化技術(shù)包括：

*減少寄生電容：增加導(dǎo)體間間距，使用護(hù)罩層。

*減少寄生電感：使用較短且較寬的導(dǎo)體，避免環(huán)路。

*減少寄生電阻：使用較寬的導(dǎo)體，優(yōu)化布線。

應(yīng)用

基于模型的布局驗(yàn)證中的寄生參數(shù)提取在以下方面至關(guān)重要：

*時(shí)序驗(yàn)證：準(zhǔn)確預(yù)測(cè)信號(hào)延遲和建立時(shí)間。

*功能驗(yàn)證：識(shí)別可能導(dǎo)致錯(cuò)誤功能的寄生效應(yīng)。

*功率完整性分析：預(yù)測(cè)和管理布局中的功率損耗。

*電磁兼容(EMC)分析：評(píng)估電路對(duì)外部電磁干擾的敏感性和輻射。

通過準(zhǔn)確地提取寄生參數(shù)，MBV能夠提供可靠的電路驗(yàn)證，確保其滿足設(shè)計(jì)規(guī)范和功能要求。第七部分模型生成與驗(yàn)證關(guān)鍵詞關(guān)鍵要點(diǎn)模型生成

1.抽取抽象特征：使用機(jī)器學(xué)習(xí)算法（如神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)）識(shí)別布局設(shè)計(jì)中的關(guān)鍵特征，并將其抽象為模型。

2.規(guī)則推理：應(yīng)用基于約束的推理技術(shù)，建立布局元素之間的關(guān)系和約束，確保模型符合設(shè)計(jì)規(guī)則。

3.關(guān)聯(lián)學(xué)習(xí)：分析布局元素之間的關(guān)聯(lián)性，識(shí)別不同設(shè)計(jì)模式，并將其融入模型中。

模型驗(yàn)證

1.形式化驗(yàn)證：利用模型檢查器或約束求解器對(duì)模型進(jìn)行形式化分析，確保其滿足所有設(shè)計(jì)約束和規(guī)范。

2.仿真驗(yàn)證：使用仿真工具模擬布局設(shè)計(jì)，并與模型進(jìn)行比較，驗(yàn)證模型的準(zhǔn)確性和有效性。

3.回歸測(cè)試：在設(shè)計(jì)迭代過程中定期運(yùn)行驗(yàn)證測(cè)試，確保模型隨著設(shè)計(jì)變更而保持有效性。模型生成與驗(yàn)證

在基于模型的布局驗(yàn)證（MBV）中，模型生成與驗(yàn)證是至關(guān)重要的兩個(gè)步驟。

1.模型生成

模型生成是指將物理版圖轉(zhuǎn)換為抽象模型的過程。這個(gè)模型捕獲了版圖的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和幾何形狀，但不包括任何物理尺寸或工藝規(guī)則。

模型生成通常包括以下步驟：

*網(wǎng)表提取：從版圖中提取連接性信息，創(chuàng)建表示電路互連的網(wǎng)表。

*抽象：將網(wǎng)表簡(jiǎn)化為由邏輯門和互連組成的抽象模型。

*布局表示：將邏輯模型轉(zhuǎn)換為布局表示，其中包括模塊、單元和引腳的位置。

模型生成可以手動(dòng)完成，也可以使用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（CAD）工具自動(dòng)完成。

2.模型驗(yàn)證

模型驗(yàn)證是檢查生成模型是否準(zhǔn)確表示物理版圖的過程。驗(yàn)證通常通過比較模型和版圖來完成。

模型驗(yàn)證的主要類型包括：

*設(shè)計(jì)規(guī)則檢查（DRC）：檢查模型是否違反工藝設(shè)計(jì)規(guī)則。

*布線連接檢查：驗(yàn)證模型中所有連接是否在版圖中存在。

*功能檢查：檢查模型是否與原始設(shè)計(jì)規(guī)格一致。

模型驗(yàn)證可以手動(dòng)完成，但通常使用CAD工具自動(dòng)化完成。自動(dòng)化驗(yàn)證工具可以快速有效地檢查模型，并提供詳細(xì)的錯(cuò)誤報(bào)告。

模型驗(yàn)證的重要性

模型驗(yàn)證對(duì)于MBV的成功至關(guān)重要，原因有以下幾個(gè)：

*確保準(zhǔn)確性：驗(yàn)證模型準(zhǔn)確確保MBV結(jié)果可靠。

*加快調(diào)試：如果模型不準(zhǔn)確，MBV將難以識(shí)別和修復(fù)版圖錯(cuò)誤。

*減少錯(cuò)誤：驗(yàn)證模型可以幫助防止錯(cuò)誤從版圖轉(zhuǎn)移到模型，從而減少整體錯(cuò)誤率。

模型驗(yàn)證技術(shù)

用于模型驗(yàn)證的技術(shù)多種多樣，包括：

*DRC驗(yàn)證：使用DRC工具檢查模型中是否存在工藝規(guī)則違規(guī)。

*網(wǎng)表比較：將從模型提取的網(wǎng)表與從版圖提取的網(wǎng)表進(jìn)行比較。

*形式驗(yàn)證：使用數(shù)學(xué)工具檢查模型是否滿足給定的屬性。

*電路模擬：使用電路模擬器對(duì)模型進(jìn)行仿真，并檢查其行為是否與預(yù)期行為一致。

結(jié)論

模型生成與驗(yàn)證是MBV流程中不可或缺的步驟。通過生成準(zhǔn)確的模型并驗(yàn)證其準(zhǔn)確性，可以確保MBV結(jié)果的可靠性、加快調(diào)試過程并減少整體錯(cuò)誤率。第八部分版圖與模型對(duì)比版圖與模型對(duì)比

版圖與模型對(duì)比是基于模型驗(yàn)證(MBV)設(shè)計(jì)流程中至關(guān)重要的步驟。它涉及將集成電路(IC)的制造圖（版圖）與其參考模型進(jìn)行比較，以驗(yàn)證版圖是否準(zhǔn)確反映了模型的意圖，并符合設(shè)計(jì)規(guī)范。

版圖與模型對(duì)比過程通常涉及以下步驟：

1.網(wǎng)表提取:

從版圖中提取網(wǎng)表，表示電路的互連關(guān)系。

2.模型轉(zhuǎn)換:

將參考模型轉(zhuǎn)換為電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化(EDA)工具兼容的格式，例如網(wǎng)表或Verilog。

3.網(wǎng)表比較:

比較從版圖提取的網(wǎng)表和轉(zhuǎn)換后的模型網(wǎng)表。這可以識(shí)別連接錯(cuò)誤、多余組件或缺少組件。

4.規(guī)則檢查:

對(duì)版圖應(yīng)用設(shè)計(jì)規(guī)則，以確保它符合幾何和電氣約束。這包括檢查線寬、間距、層數(shù)和寄生效應(yīng)。

5.鏈路檢查:

驗(yàn)證版圖中組件之間的所有連接是否正確布線。這確保了信號(hào)可以按預(yù)期在電路中流動(dòng)。

6.參數(shù)提取:

從版圖中提取器件參數(shù)，例如電容、電阻和晶體管尺寸。這些參數(shù)與模型中的參數(shù)進(jìn)行比較，以確保它們滿足規(guī)范。

7.電氣規(guī)則檢查(ERC):

應(yīng)用電氣規(guī)則來確保版圖在電氣上是有效的。這包括檢查短路、開路、浮動(dòng)節(jié)點(diǎn)和電壓違規(guī)情況。

8.布局與原理圖對(duì)比(LVC):

將版圖與電路原理圖進(jìn)行比較，以驗(yàn)證版圖是否準(zhǔn)確反映了原理圖中的設(shè)計(jì)。

版圖與模型對(duì)比對(duì)于確保IC設(shè)計(jì)的準(zhǔn)確性和可靠性至關(guān)重要。它有助于檢測(cè)錯(cuò)誤和違規(guī)情況，從而防止生產(chǎn)缺陷和功能故障。通過嚴(yán)格的版圖與模型對(duì)比過程，可以提高設(shè)計(jì)質(zhì)量，縮短上市時(shí)間并降低開發(fā)成本。

常見對(duì)比方法:

1.差異算法:

使用差異算法，通過逐行比較網(wǎng)表來識(shí)別差異。

2.點(diǎn)與點(diǎn)比較:

將版圖中的每個(gè)組件與模型中的對(duì)應(yīng)組件進(jìn)行一對(duì)一比較。

3.基于規(guī)則的對(duì)比:

將版圖與一組預(yù)定義規(guī)則進(jìn)行比較，識(shí)別違規(guī)和錯(cuò)誤。

4.波形比較:

在仿真期間比較版圖和模型的波形，以驗(yàn)證時(shí)序行為是否一致。

版圖與模型對(duì)比工具廣泛使用，提供廣泛的功能和自動(dòng)化級(jí)別。這些工具可以集成到EDA設(shè)計(jì)流程中，以簡(jiǎn)化驗(yàn)證過程并提高效率。關(guān)鍵詞關(guān)鍵要點(diǎn)基于約束的布局驗(yàn)證

主題名稱：約束建模

關(guān)鍵要點(diǎn)：

*約束語言用于形式化描述布局規(guī)則，例如幾何約束、拓?fù)浼s束和邏輯約束。

*約束建模工具支持從設(shè)計(jì)規(guī)格或現(xiàn)有設(shè)計(jì)中自動(dòng)生成約束。

*靈活的約束表示允許對(duì)布局進(jìn)行局部修改和調(diào)整。

主題名稱：約束驗(yàn)證

關(guān)鍵要點(diǎn)：

*約束求解器檢查約束的一致性和可滿足性。

*沖突檢測(cè)算法識(shí)別和報(bào)告違反約束的布局配置。

*診斷工具提供詳細(xì)的解釋和補(bǔ)救建議，以解決約束沖突。

主題名稱：設(shè)計(jì)空間探索

關(guān)鍵要點(diǎn)：

*基于約束的布局驗(yàn)證允許設(shè)計(jì)人員探索不同的布局選擇。

*優(yōu)化算法可以自動(dòng)生成滿足約束同時(shí)優(yōu)化特定目標(biāo)（如面積或時(shí)序性能）的布局。

*可視化工具幫助設(shè)計(jì)人員理解和比較不同的布局方案。

主題名稱：高級(jí)布局技術(shù)

關(guān)鍵要點(diǎn)：

*層次布局用于處理大型復(fù)雜的設(shè)計(jì)。

*可重用模塊和參數(shù)化布局簡(jiǎn)化了布局過程。

*機(jī)器學(xué)習(xí)算法可用于優(yōu)化布局并預(yù)測(cè)工藝變化的影響。

主題名稱：趨勢(shì)和前沿

關(guān)鍵要點(diǎn)：

*人工智能和機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)正在增強(qiáng)基于約束的布局驗(yàn)證的自動(dòng)化和準(zhǔn)確性。

*云計(jì)算使分布式布局驗(yàn)證和協(xié)作成為可能。

*物聯(lián)網(wǎng)和嵌入式系統(tǒng)對(duì)低功耗和高性能布局提出了新的挑戰(zhàn)。

主題名稱：數(shù)據(jù)和安全

關(guān)鍵要點(diǎn)：

*布局驗(yàn)證數(shù)據(jù)集用于訓(xùn)練機(jī)器學(xué)習(xí)模型并提高算法性能。

*布局設(shè)計(jì)和驗(yàn)證信息必須受到保護(hù)，防止未經(jīng)授權(quán)的訪問。

*安全驗(yàn)證技術(shù)可用于檢測(cè)和防止惡意篡改。關(guān)鍵詞關(guān)鍵要點(diǎn)布局規(guī)則驗(yàn)證

關(guān)鍵要點(diǎn)：

1.設(shè)計(jì)規(guī)則檢查(DRC)：

-確保線條寬度、間距和層疊滿足工藝要求。

-識(shí)別并解決潛在的短路、斷路和電容耦合問題。

2.布線規(guī)則檢查(ERC)：

-驗(yàn)證走線之間的間距是否符合規(guī)則。

-檢測(cè)是否有違規(guī)的跨接線和交叉連接。

3.Antenna規(guī)則檢查：

-識(shí)別和修復(fù)潛在的“天線”結(jié)構(gòu)，這些結(jié)構(gòu)會(huì)接收電磁干擾。

-確?！疤炀€”的形狀和大小符合工藝要求。

4.電容耦合規(guī)則檢查：

-檢查相鄰走線之間的電容耦合是否超出允許范圍。

-識(shí)別并修復(fù)可能導(dǎo)致串?dāng)_和信號(hào)完整性問題的電容耦合。

5.電感規(guī)則檢查：

-驗(yàn)證走線是否形成環(huán)路，從而創(chuàng)建不需要的電感。

-識(shí)別并修復(fù)可能導(dǎo)致信號(hào)延遲和功耗問題的電感環(huán)路。

6.可制造性設(shè)計(jì)規(guī)則檢查(DFMRC)：

-確保布局符合制造要求，例如光刻對(duì)準(zhǔn)、蝕刻和電鍍。

-識(shí)別和解決可能導(dǎo)致良率或可靠性問題的缺陷。關(guān)鍵詞關(guān)鍵要點(diǎn)主題名稱：電氣規(guī)則驗(yàn)證（ERC）

關(guān)鍵要點(diǎn)：

1.確保電路設(shè)計(jì)符合預(yù)定的電氣規(guī)范，例如最小寬度/間距規(guī)則、電源電壓范圍和信號(hào)完整性要求。

2.識(shí)別和標(biāo)記電路中的違規(guī)，例如短路、開路、浮動(dòng)輸入/輸出和違反時(shí)序要求。

主題名稱：設(shè)計(jì)規(guī)則檢查（DRC）

關(guān)鍵要點(diǎn)：

1.驗(yàn)證電路布局是否與制造工藝規(guī)范兼容，例如光刻、蝕刻和金屬化工藝。

2.識(shí)別和標(biāo)記布局中的違規(guī)，例如最小特征尺寸、最小間距和最小層疊要求。

主題名稱：布局寄生提?。↙PE）

關(guān)鍵要點(diǎn)：

1.提取電路布局中的寄生電容、電感和電阻，這些寄生因素會(huì)影響電路性能。

2.提供精確的網(wǎng)表模型，用于準(zhǔn)確的模擬仿真和時(shí)序分析。

主題名稱：功率完整性（PI）

關(guān)鍵要點(diǎn)：

1.分析電路的電源網(wǎng)絡(luò)，確保整個(gè)電路有足夠的電壓和電流。

2.確定潛在的電壓降、噪聲和電遷移問題，并提出緩解措施。

主題名稱：信號(hào)完整性（SI）

關(guān)鍵要點(diǎn)：

1.分析信號(hào)路徑中的噪聲、失真和延遲，以確保信號(hào)可靠傳輸。

2.優(yōu)化電路布局和布線，以最小化信號(hào)降級(jí)和時(shí)序錯(cuò)誤。

主題名稱：定時(shí)分析

關(guān)鍵要點(diǎn)：

1.驗(yàn)證電路是否滿足時(shí)序規(guī)范，例如建立時(shí)間、保持時(shí)間和最大延遲。

2.識(shí)別和標(biāo)記電路中的時(shí)序違規(guī)，并在必要時(shí)應(yīng)用時(shí)序優(yōu)化技術(shù)。關(guān)鍵詞關(guān)鍵要點(diǎn)DRC提取

關(guān)鍵要點(diǎn)：

1.確定設(shè)計(jì)規(guī)則手冊(cè)（DRC）中指定的幾何和電氣參數(shù)。

2.從布局設(shè)計(jì)中提取幾何形狀、尺寸和連接信息，以評(píng)估是否符合DRC。

3.使用DRC檢查工具自動(dòng)識(shí)別和標(biāo)記違規(guī)。

DRC建模

關(guān)鍵要點(diǎn)：

1.將DRC規(guī)則表示為數(shù)學(xué)表達(dá)式或約束，創(chuàng)建DRC模型。

2.使用層次結(jié)構(gòu)或特征樹來組織和管理DRC模型的復(fù)雜性。

3.優(yōu)化DRC模型以提高提取速度和準(zhǔn)確性，同時(shí)保持規(guī)則完整性。關(guān)鍵詞關(guān)鍵要點(diǎn)寄生參數(shù)提?。?/p>

關(guān)鍵要點(diǎn)：

1.寄生電阻提?。杭纳娮枋峭ㄟ^分析布局中的金屬連線電阻率和幾何形狀計(jì)算的。它會(huì)影響電路延遲和功耗。

2.寄生電容提取：寄生電容是通