Cadence 实验系列7_IC设计软件_Tanner SPR&LVS
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Cadence 实验系列7_ 实验系列7_ IC设计软件_Tanner SPR&LVS IC设计软件 设计软件_Tanner
standard cell place and route 标准组件配置与绕线 Layout vs. Schematic 版图－电路图比较器 版图－电路图比较器
(1)Tanner 简介 (2)L-Edit中的SPR部分 (3)LVS部分 (3)LVS (4)现场演示
Parasitics选项，可帮助LVS在比较两个网表 Parasitics选项，可帮助LVS在比较两个网表 之前去掉寄生电容和寄生电阻的影响。
排除小于或大于某值的电阻 排除小于或大于某值的电容 排除某一具体的器件模块
Performance选项，指导LVS迭代的过程。 Performance选项，指导LVS迭代的过程。
Input选项卡，选择待比较的电路图和版图的 Input选项卡，选择待比较的电路图和版图的 网表文件。
Output选项卡，选择输出LVS结果的文件名 Output选项卡，选择输出LVS结果的文件名 称和路径及显示选项。
Device Parameters选项卡，可自由选择多种方式来 Parameters选项卡，可自由选择多种方式来 比较网表，可以规定允许的两个待比较量的容差 范围。
Tanner 设计流程
用S-Ediቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ编辑电路
输出成Spice文件
N
用T-Spice模拟分析
Y
用L-Edit绘制布局图
N
设计规则检查
Y
生成Spice文件
N
用T-Spice模拟分析
Y
用LVS对比
N
Y
转成GDSII文件格式
L-Edit的五个子模块 Edit的五个子模块
DRC (设计规则检查) (设计规则检查) 可以用来有效地对集成电路版图进行设计规则检查
更新SPR设置 与网表文件， 使之保持一致
SPR三个子模块的设定
i）电路核心设定(Core Setup) ）电路核心设定(Core 包括核心单元图层、全局信号、布局、输入 输出信号等设置选项。
如无特殊要求，清除I/O Signals里的所有信 如无特殊要求，清除I/O Signals里的所有信 号。
转化结果可用文件编辑器查看。
LVS（ LVS（Layout vs. Schematic） Schematic）
电路－版图比较器 电路－
简介
LVS是一种网表比较工具，用来比较布局图和电路 LVS是一种网表比较工具，用来比较布局图和电路 图所描述的电路是否相同。 要进行LVS对比需要的两个SPICE网表，一个是从 要进行LVS对比需要的两个SPICE网表，一个是从 S-edit绘制的电路图输出的结果（*.sp文件），另一 edit绘制的电路图输出的结果（*.sp文件），另一 个是从L edit布局图转化出的结果（*.spc文件）判 个是从L-edit布局图转化出的结果（*.spc文件）判 别它们是否描述同一个电路。 别它们是否描述同一个电路。 在Tanner工具中，在S-edit中的电路图可以用SPICE Tanner工具中，在S edit中 电路图可以用SPICE 网表形式输出； 网表形式输出；在L-Edit中的版图可以用网表提取 Edit中 程序提取SPICE网表，再用LVS比较这两个网表， 程序提取SPICE网表，再用LVS比较这两个网表， 就可以实现电路图与版图得比较。 就可以实现电路图与版图得比较。
由于不同流程有不同特性，在Output选项卡 由于不同流程有不同特性，在Output选项卡 中可引入组件的模型文件，此模型文件包括 电容电阻系数等数据，可供T spice模拟之用。 电容电阻系数等数据，可供T-spice模拟之用。 图中引用1.25um的CMOS流程组件模型文件 图中引用1.25um的CMOS流程组件模型文件 m12_125.md。 m12_125.md。
L-Edit SPR的设计的流程图 SPR的设计的流程图
简介
标准组件配置与绕线（简称SPR）是L edit的 标准组件配置与绕线（简称SPR）是L-edit的 布图布线功能中的一个模块，用标准单元做 基本构件进行自动布图布线设计。 SPR模块包括三个子模块： SPR模块包括三个子模块：
1. 用来生成内核单元的内核布图布线模块(core 用来生成内核单元 内核单元的内核布图布线模块(core generation) 2. 产生输入输出焊垫框架的焊垫框架产生器 产生输入输出焊垫框架 焊垫框架的焊垫框架产生器 (padframe generation) 3. 用来连接内核单元和焊垫框架二者的焊垫布 用来连接内核单元和焊垫框架二者的焊垫布 线模块(pad 线模块(pad routing) 这三个子模块都有相对的独立性，可以独立运 这三个子模块都有相对的独立性，可以独立运 行，也可以协同运行。
常规迭代： 常规迭代： 考虑扇出和元件类别 快速迭代： 快速迭代：只考虑扇出
电容电感电阻值的比较 MOSFET组件 的几何参数 non-MOSFET 半导体器件的 面积参数
输电线路参数 容差范围
Merge Devices选项卡中，可选择在LVS对比 Devices选项卡中，可选择在LVS对比 之前将某些相似的系列器件或并联的器件合 并，以减少各自电路中器件的数目来降低可 能存在的模糊性。
SPR形成的组件名称
如无特殊要求，清除Core Signals和 如无特殊要求，清除Core Signals和Padframe Signals里的所有信号。 Signals里的所有信号。
执行SPR 执行SPR 执行Tools——SPR——Place 执行Tools——SPR——Place and Route命 Route命 令——单击Run按钮 ——单击Run按钮
Tanner 简介
Tanner 最大的特点是可用于任何PC机，不 最大的特点是可用于任何PC机，不 仅具有强大的集成电路设计、模拟验证、版图编辑 和自动布局布线等功能，而且图形处理速度快、编 辑功能强、通俗易学、使用方便，实用于任何个人 进行集成电路设计。 Tanner 的出现使IC设计工具告别价格昂贵 的出现使IC设计工具告别价格昂贵 的时代，告别只有极少数人才会使用IC设计工具的 的时代，告别只有极少数人才会使用IC设计工具的 时代。一套大型EDA设计软件动辄几百万美元，而 时代。一套大型EDA设计软件动辄几百万美元，而 一套完整的Tanner在两万美元左右。 一套完整的Tanner在两万美元左右。
LVS程序界面图 LVS程序界面图
菜单栏 工具栏 标题栏
状态栏
操作流程： 操作流程：
(1)进入LVS 进入LVS (2)建立新文件（*.vdb文件） 建立新文件（*.vdb文件） (3)设定对比的文件、参数等等 设定对比的文件、参数等等 (4)电路对比 电路对比
（1）打开LVS程序 ）打开LVS程序 （2）打开要进行对比的两个网表文件： 选择File-Open，在“文件类型” 选择File-Open，在“文件类型”下拉列表选 择“Spice Files（*.sp*）”,如图。（注意：需 Files（ .sp*） 如图。（注意：需 英文路径）
ii）焊垫框架设定（Padframe Setup） ii）焊垫框架设定（Padframe Setup） 包括常规和版图设定。
如无特殊要求，清除Layout里的所有Pad。 如无特殊要求，清除Layout里的所有Pad。
iii）焊垫绕线设定（Pad Route Setup） iii）焊垫绕线设定（Pad Setup） 包括常规、图层、设计规则、内核信号、焊 垫框信号的设定。
由S-Edit设计的电路可以用模拟电路图输出的网表 Edit设计的电路可以用模拟电路图输出的网表 的方法验证电路图的正确性，用设计正确的电路 图的网表与从版图提取的网表比较，就可以判断 版图设计的正确性。 版图设计的正确性。 当两个网表不一致时，LVS还能帮助确认和改正版 当两个网表不一致时，LVS还能帮助确认和改正版 图中的错误，这是LVS的最大用处。 图中的错误，这是LVS的最大用处。 用这种方法，还可以判别两个电路图或两个版图 是否实现同一个电路。
LVS的特点 LVS的特点
参数比较 LVS使用拓扑（元件，连接的数目），参数（电阻值， LVS使用拓扑（元件，连接的数目），参数（电阻值， 电容量），以及几何形状（面积，长度，宽度）信息 来比较网表，可以规定允许的两个待比较量的容差范 围，参数和几何形状比较的容差可以不同。
碎片现象的确定 当两个网表不等同时，LVS可以确定为决断的节点和 当两个网表不等同时，LVS可以确定为决断的节点和 元件，并能协助找出它们在电路图或版图上的位置
随后出现自动绕线布局的结果，如图所示。
绕线结果会产生好几个组件，可以用View— 绕线结果会产生好几个组件，可以用View— —Design Navigator命令，单击展开全部的功 Navigator命令，单击展开全部的功 能按钮，观看各组件的层次关系。
将此布局图进行SPICE网表转化（*.spc文件） 将此布局图进行SPICE网表转化（*.spc文件） 执行Tools——Extract命令，输入设定内容， 执行Tools——Extract命令，输入设定内容， 单击Run按钮 单击Run按钮
SPR （标准单元布线） 可以灵活地进行主要是用标准单元的集成电路版图 的自动布图布线
Extract（版图提取） Extract（版图提取） 用来提取版图的SPICE网表，以便验证版图设计的正确性 用来提取版图的SPICE网表，以便验证版图设计的正确性 Cross Section Viewer（剖面观察器） Viewer（剖面观察器） 用来产生版图设计中的不同部分或元件的剖面 UPI（用户编程界面） UPI（用户编程界面） 用来扩展L Edit的功能， Edit带有160个左右的UPI函数，可 用来扩展L-Edit的功能， L-Edit带有160个左右的UPI函数，可 以编制各种UPI宏 以编制各种UPI宏
SPR完成布图布线的过程 SPR完成布图布线的过程
SPR分三步完成布图布线： PR分三步完成布图布线： 1。先产生电路的内核单元 2。再产生焊垫框架 3。接着在内核和焊架框架中的焊垫间完成 布线。
SPR设定 SPR设定
选择Tools——SPR——Setup命令，有两个文件需要设 选择Tools——SPR——Setup命令，有两个文件需要设 定，一个是标准组件库所在的文件（*.tdb），另一个 定，一个是标准组件库所在的文件（*.tdb），另一个 是由S edit设计好的电路模块所输出的Netlists文件 是由S-edit设计好的电路模块所输出的Netlists文件 Netlists （*.tpr），只有设定完这两个文件，才能让L-edit根据 .tpr），只有设定完这两个文件，才能让L edit根据 电路图模块所输出的Netlist文件从指定标准库中找出 电路图模块所输出的Netlist文件从指定标准库中找出 相同名称的对应组件，进行自动摆放绕线。
（3）修改文件：将两个网表文件的.include的 ）修改文件：将两个网表文件的.include的 设定设为相同并保存，如下图所示。
（4）打开LVS新文件（vdb格式） ）打开LVS新文件（vdb格式） 执行File-New执行File-New-LVS setup
（5）文件设定：在Setup1对话框中有很多项 ）文件设定：在Setup1对话框中有很多项 目需要设定，包括要对比的文件名称、对比 结果的报告文件、要对比的项目等。
LVS的特点 LVS的特点
SPICE输入格式 SPICE输入格式 LVS接受诸如NetTran和 Edit产生的标准SPICE格 LVS接受诸如NetTran和L-Edit产生的标准SPICE格 式网表。
自同构的决断 LVS可以确认自同构类型，自同构类型是指一组 LVS可以确认自同构类型，自同构类型是指一组 不能相互区分的元件或节点（例如并联的元件）， 为了决断自同构类型，LVS可以使用用户提供的预 为了决断自同构类型，LVS可以使用用户提供的预 匹配信息或运行细致试匹配
standard cell place and route 标准组件配置与绕线 Layout vs. Schematic 版图－电路图比较器 版图－电路图比较器
(1)Tanner 简介 (2)L-Edit中的SPR部分 (3)LVS部分 (3)LVS (4)现场演示
Parasitics选项，可帮助LVS在比较两个网表 Parasitics选项，可帮助LVS在比较两个网表 之前去掉寄生电容和寄生电阻的影响。
排除小于或大于某值的电阻 排除小于或大于某值的电容 排除某一具体的器件模块
Performance选项，指导LVS迭代的过程。 Performance选项，指导LVS迭代的过程。
Input选项卡，选择待比较的电路图和版图的 Input选项卡，选择待比较的电路图和版图的 网表文件。
Output选项卡，选择输出LVS结果的文件名 Output选项卡，选择输出LVS结果的文件名 称和路径及显示选项。
Device Parameters选项卡，可自由选择多种方式来 Parameters选项卡，可自由选择多种方式来 比较网表，可以规定允许的两个待比较量的容差 范围。
Tanner 设计流程
用S-Ediቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ编辑电路
输出成Spice文件
N
用T-Spice模拟分析
Y
用L-Edit绘制布局图
N
设计规则检查
Y
生成Spice文件
N
用T-Spice模拟分析
Y
用LVS对比
N
Y
转成GDSII文件格式
L-Edit的五个子模块 Edit的五个子模块
DRC (设计规则检查) (设计规则检查) 可以用来有效地对集成电路版图进行设计规则检查
更新SPR设置 与网表文件， 使之保持一致
SPR三个子模块的设定
i）电路核心设定(Core Setup) ）电路核心设定(Core 包括核心单元图层、全局信号、布局、输入 输出信号等设置选项。
如无特殊要求，清除I/O Signals里的所有信 如无特殊要求，清除I/O Signals里的所有信 号。
转化结果可用文件编辑器查看。
LVS（ LVS（Layout vs. Schematic） Schematic）
电路－版图比较器 电路－
简介
LVS是一种网表比较工具，用来比较布局图和电路 LVS是一种网表比较工具，用来比较布局图和电路 图所描述的电路是否相同。 要进行LVS对比需要的两个SPICE网表，一个是从 要进行LVS对比需要的两个SPICE网表，一个是从 S-edit绘制的电路图输出的结果（*.sp文件），另一 edit绘制的电路图输出的结果（*.sp文件），另一 个是从L edit布局图转化出的结果（*.spc文件）判 个是从L-edit布局图转化出的结果（*.spc文件）判 别它们是否描述同一个电路。 别它们是否描述同一个电路。 在Tanner工具中，在S-edit中的电路图可以用SPICE Tanner工具中，在S edit中 电路图可以用SPICE 网表形式输出； 网表形式输出；在L-Edit中的版图可以用网表提取 Edit中 程序提取SPICE网表，再用LVS比较这两个网表， 程序提取SPICE网表，再用LVS比较这两个网表， 就可以实现电路图与版图得比较。 就可以实现电路图与版图得比较。
由于不同流程有不同特性，在Output选项卡 由于不同流程有不同特性，在Output选项卡 中可引入组件的模型文件，此模型文件包括 电容电阻系数等数据，可供T spice模拟之用。 电容电阻系数等数据，可供T-spice模拟之用。 图中引用1.25um的CMOS流程组件模型文件 图中引用1.25um的CMOS流程组件模型文件 m12_125.md。 m12_125.md。
L-Edit SPR的设计的流程图 SPR的设计的流程图
简介
标准组件配置与绕线（简称SPR）是L edit的 标准组件配置与绕线（简称SPR）是L-edit的 布图布线功能中的一个模块，用标准单元做 基本构件进行自动布图布线设计。 SPR模块包括三个子模块： SPR模块包括三个子模块：
1. 用来生成内核单元的内核布图布线模块(core 用来生成内核单元 内核单元的内核布图布线模块(core generation) 2. 产生输入输出焊垫框架的焊垫框架产生器 产生输入输出焊垫框架 焊垫框架的焊垫框架产生器 (padframe generation) 3. 用来连接内核单元和焊垫框架二者的焊垫布 用来连接内核单元和焊垫框架二者的焊垫布 线模块(pad 线模块(pad routing) 这三个子模块都有相对的独立性，可以独立运 这三个子模块都有相对的独立性，可以独立运 行，也可以协同运行。
常规迭代： 常规迭代： 考虑扇出和元件类别 快速迭代： 快速迭代：只考虑扇出
电容电感电阻值的比较 MOSFET组件 的几何参数 non-MOSFET 半导体器件的 面积参数
输电线路参数 容差范围
Merge Devices选项卡中，可选择在LVS对比 Devices选项卡中，可选择在LVS对比 之前将某些相似的系列器件或并联的器件合 并，以减少各自电路中器件的数目来降低可 能存在的模糊性。
SPR形成的组件名称
如无特殊要求，清除Core Signals和 如无特殊要求，清除Core Signals和Padframe Signals里的所有信号。 Signals里的所有信号。
执行SPR 执行SPR 执行Tools——SPR——Place 执行Tools——SPR——Place and Route命 Route命 令——单击Run按钮 ——单击Run按钮
Tanner 简介
Tanner 最大的特点是可用于任何PC机，不 最大的特点是可用于任何PC机，不 仅具有强大的集成电路设计、模拟验证、版图编辑 和自动布局布线等功能，而且图形处理速度快、编 辑功能强、通俗易学、使用方便，实用于任何个人 进行集成电路设计。 Tanner 的出现使IC设计工具告别价格昂贵 的出现使IC设计工具告别价格昂贵 的时代，告别只有极少数人才会使用IC设计工具的 的时代，告别只有极少数人才会使用IC设计工具的 时代。一套大型EDA设计软件动辄几百万美元，而 时代。一套大型EDA设计软件动辄几百万美元，而 一套完整的Tanner在两万美元左右。 一套完整的Tanner在两万美元左右。
LVS程序界面图 LVS程序界面图
菜单栏 工具栏 标题栏
状态栏
操作流程： 操作流程：
(1)进入LVS 进入LVS (2)建立新文件（*.vdb文件） 建立新文件（*.vdb文件） (3)设定对比的文件、参数等等 设定对比的文件、参数等等 (4)电路对比 电路对比
（1）打开LVS程序 ）打开LVS程序 （2）打开要进行对比的两个网表文件： 选择File-Open，在“文件类型” 选择File-Open，在“文件类型”下拉列表选 择“Spice Files（*.sp*）”,如图。（注意：需 Files（ .sp*） 如图。（注意：需 英文路径）
ii）焊垫框架设定（Padframe Setup） ii）焊垫框架设定（Padframe Setup） 包括常规和版图设定。
如无特殊要求，清除Layout里的所有Pad。 如无特殊要求，清除Layout里的所有Pad。
iii）焊垫绕线设定（Pad Route Setup） iii）焊垫绕线设定（Pad Setup） 包括常规、图层、设计规则、内核信号、焊 垫框信号的设定。
由S-Edit设计的电路可以用模拟电路图输出的网表 Edit设计的电路可以用模拟电路图输出的网表 的方法验证电路图的正确性，用设计正确的电路 图的网表与从版图提取的网表比较，就可以判断 版图设计的正确性。 版图设计的正确性。 当两个网表不一致时，LVS还能帮助确认和改正版 当两个网表不一致时，LVS还能帮助确认和改正版 图中的错误，这是LVS的最大用处。 图中的错误，这是LVS的最大用处。 用这种方法，还可以判别两个电路图或两个版图 是否实现同一个电路。
LVS的特点 LVS的特点
参数比较 LVS使用拓扑（元件，连接的数目），参数（电阻值， LVS使用拓扑（元件，连接的数目），参数（电阻值， 电容量），以及几何形状（面积，长度，宽度）信息 来比较网表，可以规定允许的两个待比较量的容差范 围，参数和几何形状比较的容差可以不同。
碎片现象的确定 当两个网表不等同时，LVS可以确定为决断的节点和 当两个网表不等同时，LVS可以确定为决断的节点和 元件，并能协助找出它们在电路图或版图上的位置
随后出现自动绕线布局的结果，如图所示。
绕线结果会产生好几个组件，可以用View— 绕线结果会产生好几个组件，可以用View— —Design Navigator命令，单击展开全部的功 Navigator命令，单击展开全部的功 能按钮，观看各组件的层次关系。
将此布局图进行SPICE网表转化（*.spc文件） 将此布局图进行SPICE网表转化（*.spc文件） 执行Tools——Extract命令，输入设定内容， 执行Tools——Extract命令，输入设定内容， 单击Run按钮 单击Run按钮
SPR （标准单元布线） 可以灵活地进行主要是用标准单元的集成电路版图 的自动布图布线
Extract（版图提取） Extract（版图提取） 用来提取版图的SPICE网表，以便验证版图设计的正确性 用来提取版图的SPICE网表，以便验证版图设计的正确性 Cross Section Viewer（剖面观察器） Viewer（剖面观察器） 用来产生版图设计中的不同部分或元件的剖面 UPI（用户编程界面） UPI（用户编程界面） 用来扩展L Edit的功能， Edit带有160个左右的UPI函数，可 用来扩展L-Edit的功能， L-Edit带有160个左右的UPI函数，可 以编制各种UPI宏 以编制各种UPI宏
SPR完成布图布线的过程 SPR完成布图布线的过程
SPR分三步完成布图布线： PR分三步完成布图布线： 1。先产生电路的内核单元 2。再产生焊垫框架 3。接着在内核和焊架框架中的焊垫间完成 布线。
SPR设定 SPR设定
选择Tools——SPR——Setup命令，有两个文件需要设 选择Tools——SPR——Setup命令，有两个文件需要设 定，一个是标准组件库所在的文件（*.tdb），另一个 定，一个是标准组件库所在的文件（*.tdb），另一个 是由S edit设计好的电路模块所输出的Netlists文件 是由S-edit设计好的电路模块所输出的Netlists文件 Netlists （*.tpr），只有设定完这两个文件，才能让L-edit根据 .tpr），只有设定完这两个文件，才能让L edit根据 电路图模块所输出的Netlist文件从指定标准库中找出 电路图模块所输出的Netlist文件从指定标准库中找出 相同名称的对应组件，进行自动摆放绕线。
（3）修改文件：将两个网表文件的.include的 ）修改文件：将两个网表文件的.include的 设定设为相同并保存，如下图所示。
（4）打开LVS新文件（vdb格式） ）打开LVS新文件（vdb格式） 执行File-New执行File-New-LVS setup
（5）文件设定：在Setup1对话框中有很多项 ）文件设定：在Setup1对话框中有很多项 目需要设定，包括要对比的文件名称、对比 结果的报告文件、要对比的项目等。
LVS的特点 LVS的特点
SPICE输入格式 SPICE输入格式 LVS接受诸如NetTran和 Edit产生的标准SPICE格 LVS接受诸如NetTran和L-Edit产生的标准SPICE格 式网表。
自同构的决断 LVS可以确认自同构类型，自同构类型是指一组 LVS可以确认自同构类型，自同构类型是指一组 不能相互区分的元件或节点（例如并联的元件）， 为了决断自同构类型，LVS可以使用用户提供的预 为了决断自同构类型，LVS可以使用用户提供的预 匹配信息或运行细致试匹配