标准单元库参数提取

标准单元库参数提取

参数提取是通过HSPICE对修改供电电压之后的标准单元重新进行时序和功耗的仿真。由于需要对input transition time和output net capacitance的每一对组合点作HSPICE仿真，仿真工作量很大。因此我们考虑写一个批处理程序调用HSPICE进行仿真。这里我们采用微电子所开发的LPE工具进行参数提取仿真。它是一个可以在UNIX环境运行的可执行文件（由于其C++源代码有问题，不能在LINUX环境下重新进行编译）。

使用LPE提取电路参数的流程如下：

①LPE工具底层调用Hspice进行运算，因此，需要终端能够运行Hspice，并在.cshrc文件中配置好Hspice的运行环境。

②配置LPE的SPICE器件模型文件lpespicemodel.txt、模拟环境文件lpeenv.txt 以及环境条件文件lpedefault.ctr。

lpespicemodel.txt：首钢NEC提供了最好（Fast）、最坏（Slow）和典型（Typical）三种情况的spice模型。lpespicemodel.txt将三种模型整合在一起，并分别注明最好、最坏和典型情况，文件格式如下：

!BEGIN TYPE

.MODEL PMOS

.MODEL NMOS

!END TYPE

其中，TYPE分别对应FAST-FAST（最好）、SLOW-SLOW（最坏）和TYPICAL （典型）

lpeenv.txt：定义模型的类型（FF,SS,TYPICAL）、Spice模拟器（Hspice）和

参数单位（如时间、电容、电压单位等），除模型类型根据用户需要制定外，一般采用缺省定义

lpedefault.txt：定义环境条件，如电压、温度等，采用缺省定义即可

③配置LPE的输入文件（以an02d0为例）：an02d0.def（单元功能文件）、an02d0.spi（单元网表文件）和an02d0.condition（任务描述文件）。

单元功能文件an02d0.def：说明单元的输入、输出端口以及单元的功能函数，文件如下：

type:com;

input:A1,A2;

output:Z=A1*A2;

单元网表文件an02d0.spi：对Cadence导出的原始网表文件an02d0.cir进行修改（注释掉EQUIV、PARAM、＋vss!，将PM、NM、vdd！、vss！分别改为P、N、vdd、vss）后保存。an02d0.spi调用修改后的an02d0.cir，具体文件如下：.include’an02d0.cir’

.global vdd vss

x1 A1 A2 Z an02d0

*Z Z

*A1 A1

*A2 A2

.end

任务描述文件an02d0.condition：可以在文件中定义某一种参数的提取任务，也可以定义所有参数的提取任务，每种任务的描述格式基本相同，以提取A1到Z的上升沿延时为例，文件如下：

#Begin

#Table deley Rise Cell DRTemp2

#FromTo A1 Z

InputNetTransition 5 0.01 0.84 1.40 1.80 3.33

TotalOutputNetCapacitance 5 0.01 0.11 0.52 1.56 2.08

#End

注：Table表示输出查表模型的结果集，deley是参数类型（可以是power、setup、hold等），rise是沿（可以是fall），采样点为5×5，采样值为电压值和负载电容值。

④在UNIX环境命令行键入wave an02d0，执行LPE参数提取，参数结果存入文件an02d0.res

⑤改变lpeenv.txt的模型类型（SS、FF和TYPICAL），重新执行④，直至提取完所有情况、所有参数后为止