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模拟集成电路入门30问之11

热度 5已有 1613 次阅读| 2020-11-27 08:52 |系统分类:芯片设计| 模拟集成电路, 设计工具包

11.   模拟集成电路设计中有哪些设计工具包?

大家好!今天我们来谈谈模拟集成电路设计所需要的软件工具包有哪些,作为比较专业的设计工具,为了能够设计出比较好的模拟集成电路,我们需要软件工具还是比较多的,一般我们会将这些工具打个包,称为模拟集成电路设计的工具包。

首先我们在进行软件设计前,必须弄清楚我们的设计环境是服务器还是虚拟机。如果是服务器环境,那么一般是在LINUX环境下进行设计软件的安装;如果是虚拟机,则一般是在单机上,通过虚拟机模拟一个服务器环境,所以设计软件安装没有变化,但是虚拟机需要专门的软件,如VM STATION软件和REDHAT 4系统盘;

下面我们来一一讲解相关的软件,我这边按照以往的经验将软件分为版图分析软件、电路设计软件、电路验证软件、版图设计软件、版图验证软件,仿真分析软件,网表编辑软件等7大类。

其中版图分析软件有版图查看软件 GDSVIEW;这个软件可以对已经完成的GDS文件进行查看,由于这个软件是WIN版的,所以可以在单机电脑上进行,无需打开服务器里面的版图设计软件来进行版图查看,这样占的资源比较少,打开的时间比较快;另外一个是反向设计中比较常用的版图照片软件NETEDITLITE,这个软件是将芯片的每一层照片进行对应显示,这样避免不同层的器件和金属发生位移从而导致提取的电路连线有错误。

电路设计软件现在的主流是CADENCE VIRTUOSO,由于CADENCE公司在业界的影响力和最初他对高校微电子模拟设计方向的资助,导致后来的设计公司大部分都采用CADENCE的软件作为企业的开发软件平台。

电路验证软件现在主流是两个,一个是CADENCE MMSIM,它之所以流行主要是因为电路设计软件被CADENCE占据后的效果;另一个是SYNOPSYS HSPICE,它之所以还是主流,是因为过去的电路设计是基于网表的设计,而HSPICE在仿真效率,仿真收敛性上比CADENCE要优秀,所以现在仍然有工程师采用HSPICE进行验证;有时候为了保险起见,工程师会同时采用这两者验证工具同时验证,看验证结果的差异有多大,从而评估电路设计的好坏。

版图设计工具现在主要是CADENCE LAYOUT-XLL-EDIT。其中CADENCE LAYOUT-XL由于和CADENCE VIRTUOSO嵌入到CADENCE ICFB中,所以导致它的使用是非常频繁的,而且现在由于很多工艺厂商和CADENCE进行了深度合作,相关工艺PDK设计也嵌入到CADENCE LAYOUT-XL中,所以导致大家更加倾向CADENCE;而L-EDIT是一个和PDK连接比较松散的软件,它在设计上需要更多的时间和能力,对于小规模的模拟集成电路还可以采用相关软件,如果是中、大规模的模拟集成电路则显得力不从心了。

版图验证工具主流是MENTOR CALIBRECADENCE ASSURE;其中MENTOR CALIBRE是版图验证工具中比较流行的,原因是它的验证效率高,可视化效果好,所以导致其版图验证时大部分设计工程师都倾向于MENTOR CALIBRE;而CADENCE ASSURE主要是由于CADENCE在电路设计方面的主导地位,使得版图设计工程师也会采用CADENCE ASSURE来进行验证。

第六类软件是仿真分析软件,这类软件包含SANDWORK SPICE EXPLORERAVANWAVERSSYNOPSYS CSCOPE;其中CSCOPE是比较流行的软件,它其中包含了模拟电路设计中需要的一些分析模板,如眼图模板、带宽模板等,比较适合模拟集成电路设计的仿真分析;AVANWAVERSSYNOPSYS HSPICE自带的仿真分析工具,功能比较简单,适合对一些简单性能的仿真分析;SANDWORK SPICE EXPLORERSANDWORK开发的一款对仿真结果进行分析的工具,它的特点是信号层次清晰,比较适合有较多层次感的电路,模拟集成电路设计可以使用相关工具,但时间它也适合数字集成电路设计的仿真分析。

最后一类软件工具是网表编辑工具,这类工具中主流是ULTRAEDIT,虽然这个工具对电路的可视化设计没有太大的帮助,但是对电路的网表理解却非常有用,因为最开始的模拟电路设计就是在网表上一个一个进行器件的描述和调整的,所以基于网表的软件在后面版图设计验证中会对设计的节点有一个更好的帮忙和理解。可以说前面的6大类软件所处理的信息都可以用最后一类工具网表编辑工具进行编辑和设计。

好,总结一下,这一讲我们聊了一下在模拟集成电路设计中所需要的7大类工具:版图分析软件、电路设计软件、电路验证软件、版图设计软件、版图验证软件,仿真分析软件,网表编辑软件。希望这些对大家有所帮助!

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刚表态过的朋友 (3 人)

发表评论 评论 (5 个评论)

回复 hadeheng 2020-12-8 21:02
大佬,期待12,感谢辛勤付出!!!
回复 hadeheng 2020-12-9 10:00
仿真分析,很多公司都采用spectre吧
回复 novatmay 2020-12-10 09:51
hadeheng: 仿真分析,很多公司都采用spectre吧
我个人认为spectre是一个比较好前端仿真工具,分析工具我主要针对的是看后端输出结果,而cadence的图像处理工具没有其他几个工具强大,所以一般会采用基于spice仿真器后得到的结果。其实在MMSIM中的前端仿真结果分析也够了。
回复 hadeheng 2020-12-10 10:32
我们MMSIM用的少,主要用的cadence spectre及spectre RF,感谢大佬点拨
回复 江上飘来 2021-1-6 15:59
仿真分析软件和电路验证软件分别都主要用来干什么事?
平时所说的前仿真,后仿真之类的,不是用spectre或者hspice吗?在您看来是验证吗?验证和仿真在您看来有啥区别?

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