チップ設計におけるLEFファイルの解析

LEF と DEF は、APR エンジニアが仕事でよく遭遇する 2 種類のファイルであり、APR の基本構成と APR の流れにも直接的な影響を与えます。基本的には APR 物理設計の基本構造と同等です。

LEF/DEF の解釈と使用シナリオ

APR エンジニアが遭遇した LEF ファイルと DEF ファイル、特定の対応するプロセスとアプリケーション シナリオは次のとおりです pic_center

ファイル名	フルネーム	シーン
防御力	デザイン交換ファイル	STA-PECO、APRデータの納品・再構築、配線・レイアウト情報引継ぎ等、デザインに関すること
レフ	ライブラリ交換ファイル	物理ライブラリ ファイル、プロセス技術ファイル、APR 階層設計配信 (ETM で使用)

上記から、ファイル内のファイルの異なるイニシャルもそれらの類似点と相違点を表していることがわかります。LEF はライブラリに重点を置いており、DEF は設計に重点を置いています。
APR エンジニアは、さまざまなライブラリやライブラリのさまざまなバージョンを使用して対話することがよくあります. 今日は、LEF で APR 関連のビットとピースを 1 つまたは 2 つ説明し、明確にします.
通常、tech-LEF は FAB によって配信されますが、これは通常非常に厳格であり、事故はそれほど多くありません。ただし、IP の提供に関しては、ベンダーによって戦略が異なる場合があり、IP の LEF は通常、フロアプラン、配置、および配線に直接的な影響を与えます. 問題が発生した場合、APR エンジニアはそれらを見つける必要があります. そのため、LEF でいくつかの重要な情報を把握できれば、フロー ツールをインポートする前でも発見があったり、フローに異常がある場合は、LEF を読んだ方がより迅速に解決できる可能性があります。以上を踏まえて、APRに関連するLEF情報を見てみましょう。ゴシップレス、ICer Go!

tech-LEFの分析

通常、標準の LEF ファイルの形式は次のとおりです.

この形式は、tech-LEF と IP LEF の両方のアプリケーション シナリオを考慮しています。IP LEF の定義はMACROフィールドから始まります.tech-LEF の主なフィールドについては、クイックリスト用の簡単なリストを次に示します.

分野	言い換え	例
バージョン	LEF のバージョン	5.7
BUSBITCHARS	バスセパレーター	[]
NAMESCASESENSITIVE	大文字と小文字を区別	の上
単位	DBU (データベース単位) とさまざまな単位の標準国際間の変換関係を設計で定義します。	データベース ミクロン 1000
USEMINPACING	最小間隔の適用シナリオを定義する	USEMINSPACE OBS オフ
MANUFACTURINGGRID	プロセス生産グリッド、セル、およびルーティングは、最小グリッドを保証する必要があります	マニュファクチャリンググリッド 0.001
サイト	std-ell 行のステップの高さと幅に関する制約
層	APR で使用される各レイヤーの定義には、タイプ (TYPE)、 間隔 (SPCING)、 幅 (WIDTH) 、面積 (AREA) 、中心距離 (ピッチ) などがありますが、これらに限定されません。 主にルーターの巻線ルールやチェッカーを拘束して巻線の品質を評価するために使用されます。

C ファミリのツールについては、受講生は直接 tech-LEF を使用できますが、S ファミリのツール (ICC および ICC2) については、FAB が提供するテクノロジ ファイル (TF) ファイルを使用する必要があり、基本的に同等です。 tech -LEF とは、プロセスが異なるだけです。
tech-LEF は、FAB ノードに基づく強力な物理的要件のようなものです. これらのルールは、APR ツールのさまざまなリソースを比較検討および評価します。

APR リソース	関連する LEF 設定
標準セル行	サイト
レイヤーごとのトラック (NDR への影響を含む)	レイヤーピッチ
レイヤー恥	層
レイヤー優先ルーティング方向	層の方向
グリッドチェック	MANUFACTURINGGRID

APR ツールは、tech-LEF を解析して、対応する物理設計制約を作成します。ユニットチップ領域の下で、上記のtech-LEFの構成がチップの最終的な利用可能なリソースを決定することがわかります.tech SITE/PITCH/MANUFACTURINGGRID-LEFファイルサイズ(など)が小さいほど、での値が小さくなります各定義点は、対応するオンチップ リソースが多くなります。

IP LEF の分析

IP の LEF ファイルの場合、通常は次のテンプレートに従います。

LEF5.8 と互換性を持たせるために、この標準テンプレートの後半に表示されるフィールドはPROPERTY LEF58通常、複雑なプロセスを伴う複雑な設計にのみ使用されます. 通常、非 LEF5.8 フィールドは IP 配信に十分です.
同様に、APR ツールは IP の LEF を分析し、それによってレイアウト、ルーティング、およびその他のリソースに対する IP の影響をもたらし、この影響の下で、IP と最終的な GDS マージ (マージ) の統合を完了します。

• CLASS は
  通常、基本的な分類のためのこの MACRO よりも多く、以下に S ファミリと C ファミリに対応する定義とツール マークのリストを示します。

キーワード	Sホームマーク	C ホームマーク
ブロック	mask_layout_type==マクロ	cell.subClass ==ブロック
指輪	mask_layout_type==マクロ	cell.subClass ==ブロックリング
芯	mask_layout_type==std	cell.subClass == コア
パッド	mask_layout_type==io_pad	cell.subClass == パッド
パッドスペーサー	mask_layout_type==io_pad	cell.subClass == padSpacer

C ファミリのフローは LEF を直接使用するため、通常、LEF に関する情報は cell.subClass を介して直接取得でき、S ファミリの FRAME ビューは MW/NDM を介して LEF ファイルに基づいて作成され、ICC に提供されます。 /ICC2 tool. Here There will be some transfer with normal syntax. ICC2 を例として、LEF と NDM FRAME 間の情報のマッピング関係を次の表に示します。

• FOREIGN
  これは、マーク LEF と GDS の間のオフセットです.IP の GDS デザインの原点が座標の原点にない場合、ゼロ以外の値がここにある可能性があります.GDS の原点が第 1 象限では、FOREIGN は負の値、第 3 象限にある場合は、正の値です。詳細については、下の図の例を参照してください。
  
• ORIGIN は、次の IP 構成を想定して
  、IP が配置されたときの現在の原点に対するオフセットを指します。
  

MACRO B1
	......
	ORIGIN X1 Y1
	FOREIGN B1 X2 Y2

APR に配置される座標は X3 Y3 であり
、最終的な B1 GDS ポリゴン抽出の開始点は (X1+X2+X3 Y1+Y2+Y3)
通常の IP の場合: X1=Y1=X2=Y2=0.
GDS 相対変位を持つ IP の場合: X1 + X2 =0、Y1+Y2=0
個人的な観点から言えば、これの利点は、GDS オフセットとトップレベルの統合の誤差をつなぎ合わせることができることです。最終的な GDS-out は安定した出力のままです。(私の理解に偏りがあれば訂正してください)

• SIZE
  フィールドは、IP の幅と高さを記述します. 構文形式は次のとおりです: SIZE WIDTH BY HEIGHT. 長方形の IP の場合, このフィールドは、幅と高さを通じて IP の面積を簡単に表すことができます: SIZE=WIDTH*HEIGHT
  注意深い学生は見ることができます、ここでの BLOCK の記述は、LEF ルールの制限である単純な長方形のみにすることができます。ポリゴン MACRO の場合、LAYER サポートが必要です。これについては後で説明します。
• SYMMETRY は、
  IP の向きに関する制約を定義します。IP 設計者は、自分の IP が最上位レイヤーによって統合されたときに反転やミラーリングなどの操作に遭遇する可能性があるという事実に注意を払う必要があります.このハンドルを介して、APR ツールは IP の制御された反転の実行を制限できます。 IP の向きが間違っていることによる問題を回避する ベース DRC が間違っている。これは、IP ユーザーにとって非常に重要です。構成可能なオプションは次のとおりです。

向かって	説明
	SYMMETRY が定義されていない場合は、N 方向のみが許可されます
バツ	水平反転を許可
よ	上下反転を許可
R90	90 度反転が許可されます。ポリゴンの制限により、これは比較的大きなプロセス ノード構造でのみ許可されます (メモリは除外される場合があります)。

一般的な std-cell の場合、通常は水平方向と垂直方向を反転できるため、対応する SYMMETRY は次のように記述されます。SYMMETRY X Y

• SITE は
  、std-cell と IO のサイトなど、比較的規則的な IP に適しているため、APR ツールがコアまたは IO リングを作成するときに、サイトに基づいて std-cell と IO を自動的にレイアウトできます。また、APR プレーサー ツールがレイアウトと合法化ベースを行います。ここで通常の IP を定義する必要はありません。しかし、高度な技術の場合、カラーリング/グリッドの問題により、IP (特に通常の SRAM) でのこのサイトのアプリケーション シナリオはより豊富になります。
• ここでのPIN は
  、IP 記述の主要部分であり、IP にアクセスするピンの物理的な位置情報をユーザーに提供します. すべての座標は、現在の IP の左下隅を基準としています (N 方向)。
  

信号ピンと電源ピンの 2 つの例を次に示します。
信号ピンの場合、上の例の信号ピンは std-cell ですが、M1 のピン形状は 3 つの長方形 (長方形) を記述する必要があり、対応する VDD を最大 6 つの長方形で記述する必要があります。

IP の場合、通常のピンは隣接から境界までで、単一の長方形です。例は次のとおりです

。これは、ユーザーが IP LEF を使用するために一般的に使用する形式です。注目すべき場所をいくつか紹介します

• IP のピンは、外部アクセスを容易にするために IP の境界に適合する必要があります (適合できない場合)。次に、OBS の作成に注意を払う必要があります。少なくとも、ドロップ ビアを介してピンにアクセスできることを確認してください。
• IP ピンの幅は、現在のレイヤーの最小幅要件を満たす必要があり、長さは配線と GUI 観察に便利な 1um が推奨されます。
• pin和pin之间需要至少控制一个track，这样可以满足潜在的HV spacing 需求

从上述例子可以看出，LEF也是支持antenna的信息的，这样可以支持APR工具在只有LEF的时候也可以对antenna进行评估和修复。

• OBS
  OBS是Obstruction的缩写，故名思意是对IP的遮挡，对于IP的应用，通常会牵扯到两类遮挡，这个和APR的常规的处理非常相似，
  • 放置遮挡（placement OBS）：对APR工具的放置进行阻止
  • 绕线遮挡（routing OBS）：对APR工具的绕线进行阻止
    由于IP都要自己的SIZE（boundary），如果用户不在这里OBS的句柄里边额外定义，那么IP的SIZE描述的区域都是不能放置其他器件的。
    在前文有说道，SIZE只支持矩形，但是如果有了OBS配合就可以支持多边形了。

这里使用OBS调用OVERLAP 类型的LAYER对IP的SIZE进行切割，这样就形成了一个多边形了。这里的OVERLAP是一个特殊层，需要在tech-LEF里边进行预先定义，具体实例如下

这样在APR工具里边就可以看到一个多边形IP了。
对于绕线遮挡，OBS通过调用routing /cut LAYER 来进行定义。通常如果IP的顶层是M4，那么IP的出pin 也会在M4 和 M3（M4-1）层。这样的规则和APR的partition策略比较相像。
但是通常，出pin的位置都是需要外界绕线直接访问的，所以出pin的位置是不能就想遮挡的，如果IP的顶层是M4，那么最多有一些M4的资源可以始放出来，M4一下的M3/2/1都应该进行遮挡，否则APR工具会在上边走线，这也是OBS存在的重要价值所在。

废话不说，有图有真相

上の図からわかるように、ここのIPはM1のバウンダリに合うピンがあり、このIPはM1のOBSでカバーされているのですが、LEFのルールではピンのbboxがOBSを上書きする特徴があり、そのため、M1 キャラクターの周囲に OBS 空白領域があり、ピン幅と対応する間隔を調整してフォローアップします。これは、S ホームの MW を通してはっきりと見ることができます。

上記の理論と組み合わせると、比較的単純な IP OBS は次のように記述されます。

tech-LEF と IP LEF はどちらも LEF 構文に従っており、一緒にマージできますが、通常、ベンダーが異なるため、IP LEF は MACRO 内の情報のみに注意を払い、残りは基本的に tech-LEF によって完了されます。グローバルな定義が変更されました。最適化のために tech-LEF に移動してください。VIAGEN ルールや NDR ルールの更新であれば、プロジェクト/プロセスの観点から追加することもできますが、この構成はより tech-LEF に偏っています。
LEFには多くのキーワードがあります。通常、LEF は抽象ツールを使用して GDS​​ から抽出されます. APR ツールは LEF に強く依存しているため、APR エンジニアにとっては、従来の構文を確認できれば十分です. 問題が発生した場合、対応する理由を見つけて、最後に、APR 作業をより効率的に促進することもできます。

【黒板をノックして要点を描く】

LEF を読み取ることができることは、APR エンジニアのケーキのスキルのアイシングです. プロセスと配信の問題をすばやく特定するための半分の労力で、2 倍の結果を得ることができます.

参考文献

Synopsys Library Manager ユーザー ガイド
Synopsys ICC ユーザー ガイド
Synopsys ICC2 ユーザー ガイド
Cadence LEF/DEF 5.8 Language Reference
Cadence Innovus ユーザー ガイド