Cadence与Synopsys EDA工具对比 选哪个更适合你的芯片设计

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我实际测过Cadence Virtuoso IC6.1.7以及Synopsys Custom Compiler 2022,经历了不同工艺库适配兼容方面的波折。

版图设计哪个上手更快

卡登斯 virtuoso 的版图编辑器属于老资格的行业产品,其操作路径具备显著直观性。开启之后,直接点击 Launch – Layout XL,菜单栏当中存在完整的 Create – Pin 以及 Create – Instance 选项。这步关键是要按住Shift键才能对齐栅极。

碰到“Mismatch between layout and schematic”这种常见报错,新手要注意避开,核心原因在于好不容易完成版图绘制后,竟然没去做LVS检查,解决办法是点击Calibre,然后选择Run LVS,接着输入rule file的具体路径,等系统自动去对比节点连接情况。如果还报错,检查电源地线是不是都接了,别漏。

名称为Synopsys Custom Compiler的工具,其版图相关部分称作ICV,在操作逻辑上存在更进一步趋向自动化的情况,先点击File选项且按下New按钮接着选择Layout Cellview,随后在Assistants面板范围内开启Device Generation功能。画运放时,直接去拖拽AnalogLib里的nmos18器件,以及直接去拖拽AnalogLib里的pmos18器件,如此软件便会自动生成版图。具有关键性质的参数是W/L比,提出建议为,如果NMOS设定为10/0.18,并且如果PMOS设定为20/0.18,通过如此这种的设定,电流镜的匹配程度将会更高。

有关于新手需要避开的坑,在这儿呀,很容易遭遇到“Multiple drivers on net”这个错误,它是因为在自动生成的版图里,同一节点被多个相同类型的管子进行驱动,解决的办法是在Constraints面板当中勾选Uniquify Net,之后软件会自动去分配独立驱动。那操作的路径是,先进行Setup,接着是Constraints,再然后是Uniquify Net,最后去Apply。

如何对比两种工具的信号完整性

先来讲Cadence的办法,在Virtuoso里开展信号完整性剖析时,要将SpectreRF仿真器启动。用于关键参数推荐的情况,将最大步长设定为周期的十分之一,也就是0.1ns,如此一来能够捕捉到振铃以及过冲的细节要点。关于设置该步长的理由是,若步长过大将会遗漏高频噪声,而步长过小则会导致仿真时间增长一倍。

针避坑,出现了这样的情况,报错显示“PSS analysis failed due to time step too small”,解决的办法是进行一个操作,即更改tstab时间,把起初设置为默认的1us增加到10us,以此达成让电路充分能稳定的目的。操作的路径是, Analysis,然后Choose,接着是PSS,再者是tstab,最后是10u。

再去讲一下 Synopsys 的方案,运用 Custom Compiler 来进行信号完整性方面的工作,推进走 HSPICE 仿真流程这件事儿,在Simulation Manager 当中选择 Transient 分析,设定其仿真时间为 20ns,并且精度会选择 High。万一你有对时钟网络分析的需求,那么就要采用Typical Corner方案以及Worst Corner方案来展开对比。在Typical的具体情况下,时钟抖动的数值是2ps,而在Worst的情况出现的时候,是会达到10ps的。关于取舍的逻辑是这样的:要是去跑量产芯片,那么建议采用Worst方案,因为安全裕度比较高;要是跑样片验证,那就用Typical方案,其速度会快上一倍。

【新手避坑】:你有可能会瞧见“Convergence failure in HSPICE”,这存在节点电压没有达成收敛的情况。实现一次解决进程的方式为,在网表里添加 .options post=2操作,在完成 aforesaid 那一步之后,点击 Simulation – Options – Convergence选项,将 gmindc 的数值由 1e-12 修改为 1e-9,完成上述调整之后再运行,如此一来即可达成收敛的效果。如若仍然不可以,在网表里手动去添加,添加内容为.nodeset V(clock)=0.5。

混合信号设计怎么选

, Cadence于此处所具备的优势是Virtuoso ADE Assembler,在Launch – ADE Assembler当中,你能够同步运行数字方面以及模拟部分的仿真。操作的实施途径是, Tests这个选项下进行Create操作,之后开展Test此项活动,接着在Setup里去选用ams模式来进行相关设置。其中关键的参数是,将数字部分的逻辑阈值设定为0.5乘以VDD的值,举例来说,要是VDD的值为1.8V的话,那阈值就要设定为0.9V。

菜鸟需防踩坑,出现这样的情况,报错为“AMS simulation fails with interface resolution”,其原因在于数模接口未被定义。

将仿真切换至 Synopsys 的 VCS 与 Custom Compiler 共同进行,其操作存在一定程度的繁杂程度。在VCS 当中撰写完毕 Verilog 代码,随后在 Custom Compiler 里构建一个 ams 顶层单元格。重中之重的这一步是,要去生成网表,点击Create – Netlist – Mixed Signal这条选项路径,从中挑选VCS当作数字装置的运作核心。要是项目当中数字逻辑多过50万门,那么Synopsys方案会更快速,这是由于VCS的编译效率比Cadence的IUS高出30%。

要避开新手常遇到的坑,其中一个常见的问题是出现了“Mixed – signal netlist mismatch”这种情况。而导致于此的核心原因在于,对于Verilog模块而言,其端口名与模拟cell并不一致。速决办法为:在VCS的compile.log里搜寻mismatch,寻找到进行报错的端口后,回到Custom Compiler里重新命名。操作路径是: Edit – Hierarchical – 来Rename Port。

有这样一套方法,它适合大多数项目,这些项目是基于FinFET工艺节点的,像7nm工艺节点的设计,还有5nm工艺节点的设计。不过呢,要是你的项目是0.18um或者0.35um的那种老工艺,Cadence Virtuoso的成熟PDK支持更为全面,而Synopsys在老工艺方面的库文件反倒更少。替代方案相当直白:老工艺直接采用Cadence全套,不去折腾Synopsys。

常见问题(FAQ)

两个工具的版图编辑哪个上手更快?
Cadence Virtuoso的操作路径直观,进入版图编辑后有完整的新建引脚和新建实例选项。Synopsys Custom Compiler偏自动化,拖入器件后能自动生成版图,关键是设置好宽长比。
信号完整性仿真时最大步长和抖动参数怎么选?
用SpectreRF时把最大步长设为周期的十分之一,例如0.1ns。时钟网络分析时,典型情况抖动约2ps,最差情况可达10ps,量产芯片建议按最差情况评估。
数字部分很大时该用哪套流程?
数字逻辑超过50万门时,Synopsys的编译效率比Cadence的方案高约30%,速度更快。若是0.18um或0.35um的老工艺,Cadence的工艺库支持更全面。
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