（寄生參數(shù)提取解決方案）

Synopsys的Star-RCXT^TM是電子設(shè)計自動化（EDA）領(lǐng)域內(nèi)寄生參數(shù)提取解決方案的黃金標準。該款工具為ASIC、片上系統(tǒng)（SoC）、數(shù)字定制、 內(nèi)存和模擬電路的設(shè)計提供了一個統(tǒng)一的解決方案。Star-RCXT已贏得250多家半導(dǎo)體公司的信任，并在數(shù)千項生產(chǎn)設(shè)計中得到了驗證，提供快速、小于fF級的技術(shù)。Star- RCXT解決方案提供亞65納米（nm）級設(shè)計所需的各種先進功能，包括變化敏感型（variation-aware）寄生參數(shù)提取、基于化學(xué)-機械研磨（CMP）的光蝕刻敏感型（litho-aware）提取、電感參數(shù)提取以及模擬混合信號設(shè)計流程。這項解決方案能夠與行業(yè)領(lǐng)先的物理驗證、電路仿真、時序、信號完整性、功率、可靠性以及RTL2GDSII流程完美集成，具備無與倫比的易用性，并可提高生產(chǎn)率和縮短產(chǎn)品的上市周期。Star-RCXT已為各家領(lǐng)先的代工廠所采用，以應(yīng)對在65nm和45nm所遇到的工藝建模挑戰(zhàn)。

Star-RCXT寄生參數(shù)提取解決方案

在過去的40多年，半導(dǎo)體工藝技術(shù)一直朝著更小的尺寸邁進，而且這一趨勢仍在繼續(xù)。在集成電路的早期發(fā)展階段，速度瓶頸存在于電路級，人們將互連線視為理想的連接，但卻忽略了寄生效應(yīng)。隨著工藝技術(shù)尺寸的不斷縮小，die尺寸的增大和時鐘頻率的增加，互連線寄生效應(yīng)開始在信號延遲和噪聲方面表現(xiàn)出來。因此，互連線設(shè)計目前在設(shè)計流程中起著重要的作用。如今，集成電路設(shè)計受到了互連線因素的限制，而設(shè)計流程卻以互連線為動力。因此，我們需要一種廣受信任的提取工具，這種工具能夠建立先進的工藝模型，有能力處理由上千萬個晶體管和單元組成的大規(guī)模設(shè)計，以便讓設(shè)計人員能夠快速達成簽核目標。

Star-RCXT具備對世界上最大規(guī)模SoC設(shè)計方案實現(xiàn)簽核提取的能力和精確度。Star-RCXT的專有先進技術(shù)能夠以極高的速度提取全芯片設(shè)計，并能在符合行業(yè)標準的磁場解算器（field solver）的5%或0.2毫微微法拉的精度內(nèi)提供精確的結(jié)果。Star-RCXT之所以能夠達到如此驚人的精確度是因為它能夠為每一個電容性相互作用建立詳細的建模。其它提取工具僅僅試圖通過建立電容性相互作用的一部分子集來提升速度，而Star-RCXT在一個典型的設(shè)計方案中會提取數(shù)十億個電容器，并使用專有的寄生參數(shù)壓縮功能，生成盡可能小的網(wǎng)表Netlist，以提供精確的結(jié)果。圖2描述了Star-RCXT與Raphael-NXT之間的優(yōu)秀相關(guān)性，并展示了Star-RCXT的精確度。

如圖1所示，Star-RCXT為全芯片、門電路級設(shè)計、簽核以及晶體管級的定制、內(nèi)存、模型混合信號（AMS）和射頻（RF）設(shè)計人員提供了一個寄生參數(shù)提取解決方案。

門電路級提取

Star-RCXT可通過Synopsys的MilkywayTM、LEF/DEF或GDSII接口方便地集成到基于任何行業(yè)標準的設(shè)計流程內(nèi)（Synopsys的GalaxyTM設(shè)計平臺以及其它第三方實施平臺）。Galaxy用戶可以通過Milkyway提高生產(chǎn)率，并可在設(shè)計周期內(nèi)的任何時刻享受全芯片提取的高度集成、快速融合和靈活性。此外，Star-RCXT與PrimeTimeTM、PrimeTime SI、PrimeTime PX的二進制接口以及與PrimeRail的集成均能實現(xiàn)精確的布局后優(yōu)化以及時序、噪聲和功率網(wǎng)絡(luò)的簽核。

晶體管級提取

Star-RCXT可與EDA行業(yè)領(lǐng)先的“布局對原理圖驗證”工具和仿真工具（HerculesTM、Calibre、HSIMplus、NanoSimTM、 HSPICETM以及用于高速、高效設(shè)計的NanoTime）集成。此外，Star-RCXT還能從生成的數(shù)據(jù)庫內(nèi)讀取連接、交叉引用和器件信息，并可通過符合行業(yè)標準的SPICE、DSPF和SPEF網(wǎng)絡(luò)表格式與第三方分析工具集成。為了實現(xiàn)最大的處理容量，Star-RCXT還提供層次化和上下文（in-context）抽取模式。

與Virtuoso定制設(shè)計平臺集成

Star-RCXT能夠與用于AMS和RF設(shè)計的Virtuoso模擬電路設(shè)計環(huán)境（ADE）集成。Star-RCXT能夠生成用于網(wǎng)絡(luò)表制作和仿真的Design Framework II （DFII）數(shù)據(jù)庫寄生參數(shù)視圖，并兼容ADE內(nèi)使用的通用網(wǎng)絡(luò)表接口。

此外，它還配備了一個探測實用工具，用于探測寄生參數(shù)視圖或匹配原理圖視圖內(nèi)的寄生參數(shù)。該探測工具還提供了將所探測到的寄生參數(shù)輸出為ASCII報告文件的功能，并能夠?qū)⒓纳鷧?shù)視圖的總電容數(shù)值標注到相關(guān)聯(lián)的原理圖視圖中。
磁阻（電感）提取
隨著（器件和互連線的）電阻的下降以及工作頻率的增加，電感效應(yīng)將變得越來越顯著。在較低頻率下，RC建模就已經(jīng)足夠，可以安全地忽略電感效應(yīng)。但是，隨著時鐘頻率的提升，諸如RC電路這樣的全局互連線建模已經(jīng)不夠，建模中必須考慮電感因素。而忽略電感效應(yīng)還有可能造成對信號完整性問題的嚴重程度估計不足。

Star-RCXT提供了一種新穎的方法，可用于芯片電感效應(yīng)的建模，這種方法稱為部分磁阻提取。磁阻可定義為電感的相反特性。磁阻效應(yīng)屬于局部化的效應(yīng)，這一點與電容相同，但與電感不同，因此，它所產(chǎn)生的矩陣與電感相比稀疏得多。這樣就讓Star-RCXT能夠生成最小的網(wǎng)絡(luò)表，而無需損失任何精確度，從整體上實現(xiàn)速度高出若干個數(shù)量級的抽取和仿真。

變化敏感型提取

隨著工藝技術(shù)尺寸的不斷縮小，由于關(guān)鍵器件和互連線工藝參數(shù)變動所引發(fā)的寄生參數(shù)良品率已經(jīng)成為導(dǎo)致良品率下降的主要原因。為了提高芯片生產(chǎn)的可預(yù)測性，必需強制性地要求提取工具對工藝變動精確建模。而且，隨著不確定性的增大，傳統(tǒng)的方法越來越不可行，因為這些基于角的方法需要多個工藝技術(shù)文件、耗時的多次提取和多次仿真運行。我們需要運用統(tǒng)計技術(shù)對這些工藝變化效應(yīng)建模。

Star-RCXT提供了一個先進的統(tǒng)計解決方案，它能夠為65nm及以下的互連線工藝設(shè)計和溫度變化敏感型設(shè)計提供基于敏感度的寄生參數(shù)提取功能。每一項工藝參數(shù)的變化，諸如導(dǎo)體或絕緣介質(zhì)厚度，均可以通過這種變化敏感型工藝技術(shù)文件提供，并可用于根據(jù)每一項工藝變化計算寄生參數(shù)數(shù)值的敏感度。
如圖3所示，Star-RCXT基于敏感度的提取解決方案為傳統(tǒng)STA流程用戶以及變化敏感型STA流程用戶提供了一些獨特的優(yōu)勢。該方案提升了傳統(tǒng)流程設(shè)計人員的生產(chǎn)率，因為它不需要多次執(zhí)行角提取，只需要單次執(zhí)行基于敏感度的提取和多次網(wǎng)絡(luò)表制作，并將結(jié)果輸入到傳統(tǒng)的分析過程中。總之，該解決方案的提取速度是傳統(tǒng)5角提取的2倍。另一方面，該解決方案也為變化敏感型STA提供了一個單一的基于敏感度的網(wǎng)絡(luò)表，以實現(xiàn)快速、可靠的簽核。
Star-RCXT的主要特性

全面的工藝建模

• 支持保形介質(zhì)工藝

• 支持氣隙

• 通孔電容提取

• ETCH層

• 芯片寬度功能上的非線性RPSQ變化

• 針對導(dǎo)電層和通孔的溫度依賴型電阻建模

• 支持背景介質(zhì)

• 非線性通孔電阻建模

• 支持45度布線

• 支持多個層間介質(zhì)

• 支持多個層內(nèi)介質(zhì)

• 支持等垂直度導(dǎo)體

• 支持非平面化金屬

• 適用于多種技術(shù)的電容精度模式

（MODE100/MODE200/MODE400）

先進的工藝建模

• 敏感度提取

• CMP仿真器接口

• 光蝕刻敏感型提取

• 單次運行、多角提取

• 磁阻提取

• 襯底提取

• 精確的3D互連線建模

• 依賴于寬度和間距的厚度變化

• 底層厚度變化

• 基于密度的厚度變化

• 多種基于密度的變化

• 依賴于寬度和間距的RPSQ變化

• 芯片寬度功能上的RPSQ變化

• 非線性RPSQ變化

• 支持梯形

• 介質(zhì)損壞建模

• 自動化磁場解算器（field solver）流程

• 銅互連線、本地互連線建模

• 低K值介質(zhì)、絕緣體上硅（SOI）建模

門電路級流程

• 灰盒子提取

• 與Milkyway數(shù)據(jù)庫直接相連的接口

• 與LEF/DEF 5.6直接相連的接口

• 可靈活處理實例端口

• 可讀取gzip壓縮的LED/DEF文件

• 可縮小網(wǎng)絡(luò)表的大小

• 支持來自GDSII文件的金屬填充物多邊形

• 支持用于LEF宏的GDS輸入

• 支持分層LEF/DEF輸入

• 電源節(jié)點提取

晶體管級流程

• 可靈活處理電容閾值

• 可處理電阻閾值

• 能夠在最終網(wǎng)絡(luò)表內(nèi)添加探測文本

• 支持電容與襯底層的耦合

• 支持所有類型的器件，包括用戶定義的器件和通用器件

• 提供與Hercules物理驗證工具相連的接口

• 提供通過CCI與Calibre物理驗證工具相連的接口

• 可靈活控制網(wǎng)絡(luò)表類型

• 支持多個交叉引用流程

• 可靈活忽略spice模型內(nèi)的寄生參數(shù)

• 支持采用模型名稱的寄生參數(shù)

• 能夠提取實際設(shè)計圖中的按比例縮小設(shè)計寄生參數(shù)的器件

生產(chǎn)率的提高和易用性

• 增量提取

• 分布式處理

• 許可證隊列

• ADE集成

• 分層提取

• 選擇性網(wǎng)絡(luò)提取

• 支持多種網(wǎng)絡(luò)表格式（SBPF/SPF/SPEF）

• 能夠在網(wǎng)絡(luò)表的一行內(nèi)控制多個字符

• 能夠在寄生參數(shù)網(wǎng)絡(luò)表內(nèi)寫入器件參數(shù)

• 能夠?qū)㈦娫垂?jié)點寄生參數(shù)分割成一個單獨的網(wǎng)絡(luò)表

• 能夠提取器件參數(shù)，諸如寬度/長度，并可以寄生參數(shù) 網(wǎng)絡(luò)表內(nèi)報告

• 能夠輸出實例的原始設(shè)計坐標

• 能夠在給定溫度下提取設(shè)計方案的參數(shù)

• 能夠在提取期間讀取實時電容或設(shè)計電容

• 能夠同時提取多個角

• 能夠?qū)⒍鄠€提取結(jié)果合并到單一文件中

• 可靈活控制底層電容

• 能夠?qū)⒓纳O管寫入到寄生電容內(nèi)

• 可由用戶控制寄生參數(shù)網(wǎng)絡(luò)表的壓縮程度

• 針對不同應(yīng)用提供多種壓縮模式

• 提供來自多家領(lǐng)先代工廠的驗證芯片模型，包括TSMC, UMC, Chartered

規(guī)格
所支持的文件格式
Star-RCXT支持下列符合行業(yè)標準的格式和接口：

• 來自以下格式的布局數(shù)據(jù)：GDSII、LEF/DEF、 Milkyway、Hercules

• CalibreOutput格式：DSPF、SPICE、SPEF、SSPEF

• 二進制接口：與PrimeTime SI直接相連的二進制接口

系統(tǒng)要求

• DRAM: 512MB，推薦1GB

• 交換空間：512MB，推薦2GB

• 安裝用磁盤空間：基本部分為250MB，每個平臺另加 250MB

• 設(shè)計用磁盤空間取決于電路規(guī)模，推薦至少為500MB

平臺/操作系統(tǒng)

• AMD Opteron
• RHEL v3

• EM64T
• SUSE Enterprise Linux 9

• IA- 2 （x86）
• RHEL v3

• Itanium 2
• RHEL 2.1

• Sun SPARC
• Solaris 9

• IBM AIX
• AIX 5.