cadence讲义清华微电子所

CADENCE1Cadence设计系统介绍清华大学微电子所CADENCE2OUTLINECadence系统概述版图设计工具－VirtuosoLE版图验证工具－Diva版图验证工具－DraculaCADENCE3Cadence系统概述Cadence概述设计流程系统组织结构系统启动帮助系统CADENCE4Cadence概述为什么要学习Cadence工具CADENCE5Cadence概述集成电路发展趋势年1997199920012003200620092012特征尺寸(nm)2501801501301007050最低的电源电压(V)1.8~2.51.5~1.81.2~1.51.2~1.50.9~1.20.6~0.90.5-0.6通用集成电路750120014001600200025003000ASIC30050060070090012001500DRAM28040045056079011201580芯片面积(mm2)MPU300340385430520620750ASIC480800850900100011001300MPU3.7M6.2M10M18M39M84M180MASIC8M14M16M24M40M64M100M桌面式产品7090110130160170175便携式产品1.21.41.722.42.83.2工作频率(MHz)晶体管数/cm2最大功耗(W)CADENCE6Cadence概述市场需求以及工艺技术的发展使得设计复杂度提高，为满足这样的需求，我们必须掌握最强大的EDA工具CADENCE7Cadence概述VHDL仿真行为综合逻辑综合可测性设计低功耗设计布局布线后仿真SynopsysAltaEpicSynopsysIKOSCadenceCompassSynopsysVantageIKOSVantageCadenceSynopsysSynopsysCompassMentorGraphicsCadenceAvant!MentorGraphicsSunriseSynopsysCompassCADENCE8Cadence概述全球最大的EDA公司提供系统级至版图级的全线解决方案系统庞杂，工具众多，不易入手除综合外，在系统设计，在前端设计输入和仿真，自动布局布线，版图设计和验证等领域居行业领先地位具有广泛的应用支持电子设计工程师必须掌握的工具之一CADENCE9Cadence概述System-LevelDesignFunctionVerificationEmulationandAccelerationSynthesis/Place-and-RouteAnalog,RF,andMixed-SignalDesignPhysicalVerificationandAnalysisICPackagingPCBDesignCADENCE10集成电路设计流程客户功能定义电路生成功能验证测试生成布局布线后仿真算法设计逻辑综合可测性设计低功耗设计版图验证设计规则检查互连参数提取CADENCE11CELL设计流程创建工艺文件版图单元验证版图反标注打印输出生成抽象生成参数化单元生成复杂阵列符号生成模拟单元转换CADENCE12系统组织结构大多数Cadence工具使用同样的库模型，库结构按目录结构组织数据，这利于不同工具之间的数据交互和一致操作。物理组织逻辑组织目录库子目录单元子目录视图CADENCE13系统组织结构CADENCE14系统组织结构DDMS（DesignDataManagementSystem）DDMS物理路径Path/lib/cell_1/layout_3.0逻辑名称{cell_1layout3.0}Library.libCADENCE15系统统组织结构Examplevendlibdffmux2gatesbodyVhdl.vhd/usr/proj/vendlib/usr/proj/vendlib/dff/usr/proj/vendlib/mux2/usr/proj/vendlib/mux2/gates/usr/proj/vendlib/mux2/bodyCADENCE16系统组织结构TermsandDefinitions库（library）：特定工艺相关的单元集合单元（cell）：构成系统或芯片模块的设计对象视图（view）：单元的一种预定义类型的表示CIW：命令解释窗口属性（attributes）：预定义的名称-值对的集合搜索路径（searchpath）：指向当前工作目录和工作库的指针CADENCE17系统启动环境设置1.cshrc文件设置.cshrc文件中指定Cadence软件和licence文件所在的路径2.cdsenv文件设置.cdsenv文件包含了Cadence软件的一些初始设置，该文件用SKILL语言写，Cadence可直接执行3.cdsinit文件设置4cds.lib文件设置CADENCE18系统启动5工艺文件（technologyfile)技术文件包含了设计必需的很多信息，对设计，尤其是版图设计很重要。它包含层的定义，符号化器件定义，几何、物理、电学设计规则，以及一些针对特定Cadence工具的规则定义，如自动布局布线的规则，版图转换成GDSII时所使用层号的定义。6显示文件（display.drf）CADENCE19系统启动系统启动1前端启动命令命令规模功能icdes基本数字模拟设计输入icdssicde加数字设计环境icmsm前端模拟、混合、微波设计iccaxl前端设计加布局规划CADENCE20系统启动2版图工具启动命令命令规模功能layouts基本版图设计（具有交互DRC功能）layoutPlusm基本版图设计（具有自动化设计工具和交互验证工具）CADENCE21系统启动3系统级启动命令命令规模功能swbsPcb设计msfbl混合型号IC设计icfbxl前端到后端大多数工具CADENCE22系统启动CADENCE23系统启动CommandInterpreterWindow（CIW）Log文件菜单栏窗口号输出域命令提示行输入域鼠标按钮提示CADENCE24帮助系统两种方式寻求帮助1openbook在UNIX提示符下输入命令openbook:hostopenbook&2工具在线帮助每个工具右上角的“help”菜单CADENCE25OUTLINECadence系统概述版图设计工具－VirtuosoLE版图验证工具－Diva版图验证工具－DraculaCADENCE26版图设计工具－VirtuosoLEVirtuosoLayoutEditor－版图编辑大师Cadence最精华的部分在哪里VirtuosoLayoutEditor界面漂亮友好功能强大完备操作方便高效CADENCE27版图设计工具－VirtuosoLE目标理解LayoutEditor环境学会如何使用LayoutEditor学会运行交互DRC&LVS学会将设计转为Streamformat学会定制版图编辑环境CADENCE28版图设计工具－VirtuosoLE单元设计具体流程CADENCE29VirtuosoLE使用介绍第一步：建库执行：CIW－Tools－LibraryManager…LM－File－New－Library…CADENCE30VirtuosoLE使用介绍第二步：指定工艺文件CADENCE31VirtuosoLE使用介绍第三步：建立版图单元执行：LM－File－New－CellView…CADENCE32VirtuosoLE使用介绍第四步：打开版图单元执行：CIW－File－Open…选择库选择视图选择单元CADENCE33版图设计工具－VirtuosoLE版图编辑环境CADENCE34版图设计工具－VirtuosoLEVirtuosoLayoutEditingCADENCE35版图设计工具－VirtuosoLELSW-层选择窗口CADENCE36版图设计工具－VirtuosoLE设置有效Drawing层执行：LSW－Edit－SetValidLayers…CADENCE37版图设计工具－VirtuosoLEDisplayResourceEditorCADENCE38版图设计工具－VirtuosoLELayersanddisplay.drfCADENCE39版图设计工具－VirtuosoLESetDisplayOptionsCADENCE40版图设计工具－VirtuosoLESetEditorOptionsCADENCE41版图设计工具－VirtuosoLE鼠标用法CADENCE42版图设计工具－VirtuosoLE工艺文件流图CADENCE43版图设计工具－VirtuosoLETechnologyFile命令CADENCE44版图设计工具－VirtuosoLE主要编辑命令Undo－取消Redo－恢复Move－移动Copy－复制Stretch－拉伸Delete－删除Merge－合并Search－搜索编辑命令非常友好，先点击命令，然后对目标图形进行操作CADENCE45版图设计工具－VirtuosoLE主要创建命令Rectangle－矩形Polygon－多边形Path－互联Label－标签Instance－例元Contact－通孔现在LSW中选中层，然后点击创建命令，在画相应图形CADENCE46绘制反相器版图INVExample首先回顾一下CMOS反相器制作流程：Stage1:NwellPwellCADENCE47绘制反相器版图Stage2:PdiffusionNdiffusionCADENCE48绘制反相器版图Stage3:PolygateCADENCE49绘制反相器版图Stage4:P+implantN+implantCADENCE50绘制反相器版图Stage5:contactCADENCE51绘制反相器版图Stage6:Metal1CADENCE52绘制反相器版图Stage7:viaCADENCE53绘制反相器版图Stage8:Metal2CADENCE54绘制反相器版图版图编辑工具使用器件加工工艺流程OK！！！CADENCE55绘制反相器版图1CADENCE56绘制反相器版图2CADENCE57绘制反相器版图3CADENCE58绘制反相器版图4CADENCE59绘制反相器版图5CADENCE60绘制反相器版图6CADENCE61绘制反相器版图7CADENCE62绘制反相器版图8CADENCE63绘制反相器版图9CADENCE64VirtuosoLayoutEditor现在，您已经掌握版图编辑大师的基本操作，通过上机实验巩固和提高！CADENCE65Cadence设计系统介绍清华大学微电子所CADENCE66OUTLINECadence系统概述版图设计工具－VirtuosoLE版图验证工具－Diva版图验证工具－DraculaCADENCE67设计流程CADENCE68版图验证版图验证的必要性？确保版图绘制满足设计规则确保版图与实际电路图一致确保版图没有违反电气规则可供参数提取以便进行后模拟CADENCE69版图验证IC后端流程图:CADENCE70Cadence版图验证工具DivaDiva是Cadence的版图编辑大师Virtuoso集成的交互式版图验证工具，具有使用方便、操作快捷的特点，非常适合中小规模单元的版图验证。DraculaDracula（吸血鬼）是Cadence的一个独立的版图验证工具，按批处理方式工作，功能十分强大，目前是完整芯片验证的标准。CADENCE71版图验证工具－DIVADiva－DesignInteractiveVerificationAutomationDIVA是Cadence软件中的验证工具集，用它可以找出并纠正设计中的错误.它除了可以处理物理版图和准备好的电气数据，从而进行版图和线路图的对查（LVS）外。还可以在设计的初期就进行版图检查，尽早发现