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Viola:标准单元库特征化和偏差建模

概述

Viola 是一个独特的、整体的解决方案,可以对数字单元库、I/O 单元进行快速、准确地特征化建库。整体解决方案中含有Silvaco SmartSpice 仿真器,可以自动产生激励源,检查库模型和生成数据手册。

单元库特征化引擎会进行详细的单元电路分析,自动确定所需的激励,并使用SPICE来验证测量组合电路和时序电路的所有特性。

单元库质量管理系统保证了单元库文件质量合格,并根据一系列测试电路进行评估,确保SPICE级别的准确性和与静态时序分析的相关性。

主要功能和优势

  • 与SmartSpice模拟器和Silvaco工具紧密的集成
  • 与HSPICE®和Spectre®模拟器完全集成
  • 通过电流源建模(CCS和ECSM)对定时、功率和噪声进行高级表征,确保表征的准确性
  • 在先进工艺节点使用LVF格式支持对工艺敏感的时序模型来提高性能优化
  • 自动识别数字单元SPICE网表的数字单元
  • 根据单元的参数和功能,Viola可以全自动生成涵盖所有逻辑组合的SPICE仿真文件
  • 通过自定义激励和测量方法来完成对复杂的非标准单元的特性抽取
  • 根据用户定义的约束条件自动确定查找表范围和索引
  • 与Silvaco Liberty Analyzer中的databook generator完全集成,便于使用HTML浏览器来对提供分层数据库
  • 强大的Tcl和Perl脚本环境

单元库质量管理

Viola具有单元库质量管理功能,根据一系列测试电路对特征库进行鉴定和评估,以确保静态时序分析(STA)的结果和Sign-off获得的结果准确一致。Viola可以生成一份比较报告,明确指出哪些需要改进。在以下情况下,此功能至关重要:

  • 晶圆制造厂更新晶体管的模型
  • 在流程中引入新工具或新版本的工具(例如新版本的SPICE、STA工具等)
  • 鉴定或评估不同的时序模型(例如NLDM与CCS或ECSM)
  • 标准单元在有线PVT corner下的特性行为会变得非线性

完整性

  • 对于非线性延迟模型(NLDM)和电流源模型(CCS和ECSM),Viola可以提供二维和三维查的查找表
  • 通过前级单元的驱动情况和PWL波形精确生成输入波形
  • 通过LSF/SGE/OGE可并行进行SPICE仿真
  • 对于常用设置提供直观的向导界面,并且为更多特征参数提供丰富的高级配置选项
  • 激励、结果和模型的内置验证
  • 验证Liberty约束值是否与输入设置相匹配
  • 通过工艺角和模型进行一致性检查
  • 重新定义任何现有Liberty文件的特征
  • 生成的数据库可以提供HTML和PDF输出
  • 完全支持Perl和Tcl脚本接口

单元类型

  • 单端输出和多端输出组合单元,包括差分单元和三态输出单元
  • 时序和组合成的one-hot单元
  • 时序和组合多数位单元
  • 复杂锁存器和触发器,包括SR锁存器和触发器
  • 低功耗单元,如常开、电平移位器、电源开关和保持触发器
  • 有多个电源供电的I/O pad
  • 自定义单元

测量

  • 不同状态的传播延迟和输出的传输延时
  • 最小脉冲宽度
  • 建立时间、保持时间、恢复时间和清除时间
  • 根据内部静态、动态、开关、漏电和平均功率
  • 输入引脚电容
  • CCS和ECSM模型的时序、功率和噪声
  • 零周期检查

输入

  • Liberty™库模型文件
  • 提取单元的网表
  • 晶圆制造厂提供晶体管模型

输出

  • 包括时序、电源和噪声信息的库文件
  • 包括精度要求比较高的LVF模型单元库文件
  • I/O的IBIS模型
  • Verilog和VITAL
  • HTML和PDF格式的数据手册

相关资源

Standard Cell Layout Migration and Optimization