提高获得数字设计寄生虫的准确性

在集成电路(IC)设计中获取参数参数很重要,因为它可以识别出可能影响电路性能的意外电阻,电容器和电感器。该寄生虫的元素源自电路的布局和连贯性,这会影响信号的完整性,用电消耗和时机。尽管IC设计减少了较小的节点,但寄生虫的效果变得更加明显,因此准确的提取对于确保设计可靠性至关重要。通过对这些效果进行建模,设计人员可以修复电路以保持性能,避免信号或功率损失延迟等问题,并成功实现设计收敛。在半导体设计中,寄生成分(例如电阻,电容器和电感器)是出乎意料的,但是在制造综合电路(IC)的物理过程中,印地语预防性成分(IC)。这些元素是所用材料和制造过程的复杂性的结果。尽管寄生元件不是原始设计的一部分,但它可以显着影响电路的性能。例如,寄生抗性可能导致电压塌陷和电溶解增加,而寄生虫电容器可能会导致相邻电线之间的信号,失真和串扰延迟。此外,互连寄生虫在传播中引入了影响信号的时间和完整性的传播延迟,从而导致电消耗增加并降低总体性能。获取寄生虫的参数是IC设计中的关键过程,可以识别和模仿寄生虫的预期影响以确保可靠的性能。在数字设计中,参数的获取在很大程度上取决于标准格式,例如LEF(库交换格式)和DEF(设计交换格式),该格式描述了逻辑和物理设计方面(图1)。图1。参数参数是从物理和Logica获得的l有关设计的信息。获得参数参数的过程通常遵循以下关键步骤:数据准备:此步骤涉及逻辑和物理设计数据的组装和对齐,通常来自LEF和DEF文件。目标是确保将每个逻辑组件正确连接到布局中相应的物理位置,并确保寄生过程的准确连接。提取:在获取过程中,已经从设计布局和技术数据中鉴定出来并捕获了ANG寄生元素,例如电阻,电容和互连。它为理解该寄生虫的元素如何影响电路的整体性能产生了基础。还原:获得寄生虫后,使用共享RC或集体元素模型等模型进行简化。这些模型压缩寄生数据以使其更易于管理,同时仍然准确地反映了寄生虫的影响C用于模拟和检查。旅行:获得后,我验证了数据。这包括将参数参数与设计规格和仿真结果进行比较,以确保它们符合预期的电路性能并符合所需的设计策略和注册标准。机会:在受到批评之后是寄生虫的影响之后,设计师可以应用不同的技术来减少其负面影响。这可能包括优化路径路线,添加缓冲区或进行其他调整以提高性能,时机,电力消耗和信号完整性。寄生参数的准确提取对于成功的IC设计至关重要,尤其是在技术进步和寄生效应变得更加清晰的情况下。通过系统的建模,验证和优化这些效果,设计人员将确保其电路在制造和最终生产过程中可靠地工作,并满足所需的具体情况NS。模拟和数字设计过程是两种不同的半导体设计方法,每种方法都适合模拟和数字集成电路(ICS)的特定要求。模拟设计涉及处理连续信号的电路,例如放大器,过滤器和模数转换器(ADC)。在这些电路中,准确性对于降低噪声,失真和电力消耗至关重要。设计师面临的挑战包括功率效率和噪声降低之间的权衡平衡,这需要对布局进行工艺调整,以防止因小变化引起的性能问题。香料模拟器等工具有助于在各种条件下练习电路模型,以确保可靠性和性能。模拟电路对其物理布局高度敏感,并且在各种工作条件下进行了全面测试。另一方面,DigitalDesign专注于使用二进制的电路和成分信号(0和1),例如逻辑门,触发器和各种类型的逻辑电路。数字设计对速度,能量效率和噪声安全性值进行值,更多地依赖于自动化和标准化组件来简化流程。诸如Verilog和VHDL之类的工具使设计人员可以指定电路的行为,然后在布局中自动合成它们。数字工作流程使用时间评估,验证和验证工具,以确保正确的电路运行并满足性能要求。虽然数字电路可能会变得复杂,但它们的二进制属性比模拟电路更具直接的布局。但是,在技术的进步和节点大小的撤退时,模拟设计和数字设计都面临着新的挑战。模拟设计必须处理提高的噪声敏感性和寄生效应,而数字设计则需要解决时间增加的时间,电力消耗和信号完整性问题,而densi的电路增加泰。尽管存在复杂性,现代设计工具和技术将有助于确保IC符合所需的性能,用电量和可靠性标准。由于数字设计强调自动化和效率,这两个设计过程在IC开发中都起着基本的辅助作用,其模拟设计致力于准确性和制造商。同一领域的设计师应在快速新兴T的大气中进行复杂的权衡,以产生高性能,可靠的IC。半导体设计的寄生摄取工具通常分为三类:野外求解器,基于规则和基于模式的匹配。每个工具都有自己的优势,适合不同的设计要求(图2)。图2。所使用的软件工具是传统上基于现场求解器或基于策略的工具。匹配模式是一项较新的技术。现场求解器。基于现场的程序用于使用苗圃技术来解决电磁场方程,例如Maxwell方程系统,它使他们能够使用许多具有高精度的复杂性。这些技术在获得类似的寄生虫方面表现良好,这使得它们可用于电磁现象的详细观点。这种准确性对于高频电路,射频设计(RF)和其他需要深入了解寄生效应以确保性能完整性的高级应用至关重要。但是,现场求解器方法的权衡是它们的计算强度。由于它们在整个几何细节中求解了复杂的数学方程式,因此需要许多资源和计算时间,尤其是在应用于大型设计时。它限制了他们广泛使用阳光的工作流程,这主要是用于需要最高准确性的专业活动。基于规则。相比之下,基于预定的模型和设计指南的基于治疗的采集工具可以估算寄生元素S以更快,更可扩展的方式。这些工具依靠从以前的模拟和物理法中得出的既定政策,将其应用于整个设计布局以提取寄生效应。尽管基于规则的过程可能无法获得与现场求解器相同的精致细节,但它们很好,提供更快的提取时间,并且能够处理更大,更复杂的设计而无需采用许多计算源。他们为大多数数字和模拟ICS设计流提供了首选选项,在此过程中,设计师优先考虑速度,准确性和可扩展性之间的平衡。基于规则的工具特别适用于可以接受精确权衡且几何设计不复杂或要求高频或RF电路的基本应用。这些工具更容易对用户友好,这需要更少的设置和计算开销,可用于更广泛的设计项目。图案匹配通常被认为是2.5D采集程序通过识别设计中的重复布局模式来ELP。它使用明显的寄生虫值进行特定的几何调整,以加快提取过程,而无需在每种情况下进行复杂的计算。匹配模式在速度和准确性之间提供了平衡,这使其适用于涉及重复结构的大型设计,例如标准单元或重复的电路块。不同的寄生提取工具之间的决策取决于特定的设计要求。现场求解器方法非常适合不影响精度的特殊应用,例如RF,微波和毫米波设计,或具有密集且复杂的相干结构的高级节点。基于规则的工具是主要设计过程的骨干,为大多数数字和模拟ICS提供了实用和测量的解决方案。匹配模式提供了灵活的中间解决方案,从而提高了获得重复结构的效率。设计人员应检查其设计的工作贴,资源限制和复杂性,以选择适当的方法。在许多情况下,可以使用不同技术的组合:对于需要高准确性和大多数设计的基于规则的方法的野外求解器,在整个设计过程中提供了效率和准确性的最佳平衡,并匹配该模式以优化重复设计模式的效率。有几种工具,包括Caliberxact,该工具采用基于规则的和基于字段的方法并提供模式匹配。对于大多数设计师而言,拥有具有高精度的工具来提取相互关联的寄生效应(例如电阻器和电容器)对于了解IC性能很重要。提取工具可以在内部互连和IC设备之间获得详细关系的高级人物,这为设计设计性能和解决信号完整性挑战提供了重要的见解(图3)。 fIG。 3。数字提取流的输入和输出。良好的寄生提取对于通过电阻,电容器和其他寄生成分的准确建模来优化IC性能至关重要。设计师有许多获取工具的选项,因此应考虑支持模拟和数字设计过程的工具,这些工具可以检测和减少寄生虫的影响,从而影响信号的完整性,场景正时和功率效率,并且适合所有设计节点。获取的准确结果可帮助设计师在设计过程之前做出知识决策,从而确保稳定且可靠的IC开发。