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SmartDRC/LVS:用于模拟、数字与混合信号 IC 的物理验证

根据晶圆代工厂规则及原理图检查版图,再在版图编辑器中调试结果。

SmartDRC/LVS 的功能

SmartDRC/LVS 是 Silvaco 的物理验证软件,可对模拟、数字和混合信号 IC 版图执行设计规则检查、版图连接关系提取,以及版图与原理图比较。它已通过硅验证,并获得 Tower Semiconductor、X-FAB 和 UMC 的晶圆代工厂认证。该工具最初是 POLYTEDA 的 PowerDRC/LVS,自 2009 年起销售。Silvaco 于 2021 年 1 月收购了 POLYTEDA。

在同一物理验证工具中完成 DRC、LVS 和 NVN

在可据以规划流片的运行时间内,检查晶圆代工厂的规则。

检查

提供设计规则检查、版图与原理图比较,以及网表与网表比较。内置天线、密度、焊盘、锁存器等特殊规则。电气检查可标记短路、开路和悬空网络。

支持以任意角度绘制的器件几何结构,同一工具还可比较两个版图并生成填充层。提取期间可计算与几何结构相关的器件参数,包括应力和阱邻近效应。

架构

One-Shot 版图扫描可在每个版图条带的单次扫描中合并规则检查。运行时间保持可预测,并且随着 CPU 数量增加,速度近似线性提升。使用经晶圆代工厂认证的 180nm 规则文件时,即使在平坦模式下,每小时也可处理约 1600 万个晶体管。

任务按规则组、版图条带和宏模块划分,可在一台或多台多核主机上运行。在 Linux 和 Windows 上,扩展能力已验证至 128 核。

调试

可在 SmartRDE 中设置运行任务并处理结果。按规则或单元对 DRC 违规项排序,或按区域筛选。将每项标记为已修复或已豁免,并按层次结构逐步查看,而非仅查看平坦列表。

LVS 不匹配项可交叉探查至版图和原理图,并按单元、网络或器件类型筛选。在 Expert 中可原生浏览错误,每次运行都会生成图形和文本报告。

规则与集成

使用 PWRL(读作“Power-L”)编写规则文件,支持变量、条件语句、宏和包含文件。可加密整个规则文件,或仅加密需要保护的部分。仅编译模式使您能够在处理任何版图前调试规则文件。

可独立使用,也可作为 Silvaco 流程的一部分。原生读取 OpenAccess,并连接 Expert 和第三方版图编辑器。

协同工具

提供三项输入,输出经过检查、可用于提取的版图。

接收输入

版图、应与其匹配的原理图网表,以及规则文件。版图采用 GDSII、OASIS 或 OpenAccess 格式;网表采用 SPICE、CDL、Verilog 或 OpenAccess 格式;规则采用 PWRL。

Gateway — 原理图编辑器,可在调试 LVS 时与版图进行交叉探查

输出至

返回版图编辑器进行修复,然后执行提取。

Expert — 原生浏览和修复违规项

Hipex — 对验证后的版图进行寄生参数提取

使用其他版图编辑器?工具随附 KLayout、LayoutEditor 和 Symica DE 集成。可按需提供 Cadence Virtuoso、Synopsys Laker、NI AWR Analog Office 和 TexEDA LayTools 集成。

可验证的设计类型

从存储器阵列到显示面板规模的版图。

模拟与混合信号

数字

存储器

大型宏模块和单元阵列,启用层次化处理后即可按层次处理

MEMS

光子学

电源管理

平板显示

满足完整显示器版图所需的容量与精度

抗辐射加固

RF

晶圆代工厂验证与技术文档

评估通常从两个问题开始:是否已有晶圆代工厂采用,以及数据手册在哪里?

晶圆代工厂演讲 · SURGE 2023

2018 年 8 月

Tower Semiconductor

Tower 的 CAD、设计支持与服务董事总经理 Ofer Tamir 介绍如何通过 Silvaco 流程认证其 iPDK 和 SPICE 模型。Tower 是该项工作的领先模拟晶圆代工厂,流程中采用 SmartDRC 和 SmartLVS。

会议演讲 · SURGE 2025

2025 年 7 月

用于分立功率器件物理设计的 EDA 解决方案

功率器件版图包含大量曲线形状,这类几何结构通常使 DRC 引擎难以处理。本场演讲展示 Expert 如何绘制这些结构,以及 SmartDRC 如何在保持速度和精度的同时进行检查。

新闻稿

2022 年 8 月

Silvaco 收购物理验证供应商 POLYTEDA

介绍 SmartDRC/LVS 的起源。POLYTEDA 针对模拟混合信号、数字、MEMS、存储器、光子学、电源管理、抗辐射加固和 RF 设计优化了其技术。

产品简介 · PDF

2018 年 8 月

配备 SmartRDE 的 SmartDRC/LVS

共两页,介绍 DRC、ERC、LVS、版图与版图比较、填充和 PWRL 规则语言,还涵盖并行运行、SmartRDE 调试及工具支持的输入格式。

演示文稿 · PDF

2025 年 7 月

SmartDRC 和 SmartLVS 物理验证工具

介绍工具结构、批处理运行、SmartRDE 和并行处理,随后展示大型芯片的 LVS 结果、PWRL 示例、编辑器集成,以及按晶圆代工厂和节点分类的规则文件。

应用说明 · PDF

2022 年 8 月

批处理模式下的版图验证

通过命令行运行 DRC、LVS、网表与网表比较、XOR 和填充生成。每项任务均在运行配置文件中设置。

在验证阶段发现问题,而非等到硅片阶段

提供版图和晶圆代工厂给出的规则文件,查看 SmartDRC/LVS 的实际运行。
全球十大半导体公司中已有六家使用 Silvaco EDA。

有关 InVar 的问题

什么是物理验证?

物理验证是已完成的 IC 版图交付晶圆代工厂前必须通过的检查。每个形状都必须符合设计规则,布线必须与原理图一致,并且不能有短路、开路或悬空。这是掩模制作前的最后一道关卡,SmartDRC/LVS 就是 Silvaco 为此提供的工具。

DRC 检查版图能否制造,包括晶圆代工厂规则中的宽度、间距、包围、密度和天线限制。LVS 检查它是否就是您设计的电路:从版图提取器件和连接关系,再与原理图网表比较。版图必须同时通过两者,SmartDRC/LVS 可执行这两项检查。

Tower Semiconductor、X-FAB 和 UMC 已针对各自工艺认证该工具,并且它已通过硅验证。其他晶圆代工厂的工艺也有规则文件,包括 ams AG、IHP、SkyWater 和 Vanguard。请先查看 PDK 表格,再向我们咨询您的具体节点:是否有规则文件,以及是否达到签核级别?

它同时按规则组、版图条带和宏模块进行并行处理。在一次测试中,660 MB 的平坦版图使用经晶圆代工厂认证的 180nm 规则文件运行:64 个 CPU 的完成速度约为单个 CPU 的十倍,从 32 个增加到 64 个仍可获得超过 25% 的提升。Turbo 模式可在大多数设计上进一步缩短运行时间,且精度代价极小。

网表与网表(NVN)直接比较两个网表,无需涉及版图,例如将原理图与较早的提取结果比较,或比较同一设计的两个修订版本。SmartDRC/LVS 可在平坦模式、层次化模式下运行 NVN,也可将子电路作为黑盒处理。黑盒选项使您可以在顶层引入已验证的 IP 模块。

可以。它既可独立运行,也可在 Silvaco 流程内运行。KLayout、LayoutEditor 和 Symica DE 开箱即用。如需 Cadence Virtuoso、Synopsys Laker、NI AWR Analog Office 或 TexEDA LayTools,请申请相应集成。为 Calibre 编写的 SVRF 规则文件需要转换,因为 PWRL 是另一种语言,关键字并非一一对应。

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