Virtuoso使用layout绘制版图、使用Calibre验证DRC/LVS/PEX、ADE后仿真

Cadence Virtuoso版图绘制，Calibre使用（DRC/LVS/PEX），ADE前/后仿真

阳排

4037人浏览 · 2024-10-28 21:36:45

阳排 · 2024-10-28 21:36:45 发布

1 绘制版图

1.1 进入Layout XL

绘制好Schmatic后，在原理图界面点击Launch，点击Layout XL进入版图绘制界面。
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1.2 导入元件

1、在Layout XL界面左下角找到Generate All from Source。
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2、在Generate Layout界面，选中“Instance”，另外两个选项“I/0 Pins”和“PR Boundary”可以不选，点击OK。
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3、可以看到版图界面出现了元件边框，输入“Shift+F”显示元件所有层。

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4、软件左侧为不同层，具体根据PDK手册进行区分。
顶部Valid、Used、Routing可以选择显示不同级别的层，一般点击Used就够用了。

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1.3 绘制版图

这里不详细描述。

左侧打开原理图界面，右侧打开版图界面，可以进行交叉选择，即选择原理图内的元件或导线，版图界面的元件或导线会高光显示。
快捷键A为对齐操作，先点击要移动的元件，再点击参考元件。
快捷键P为布线，会自动吸附，如果要绘制某一层，可以先选择界面左侧的图层。
快捷键Q：先点击某个元件（一般为MOS管），然后按下Q，可以弹出元件属性，在Parameter中可以设置栅极、源极、漏极的连接方式。
快捷键O：过孔（Via），连接不同层。（PMOS、NMOS的基极都需要使用过孔连接到POWER或GND，具体情况具体分析，一般是过孔和N阱区/元器件边缘对齐）
一般需要将引脚通过过孔连接到顶层金属层，点击O后选择Stack就可以做一个直达的过孔，而不需要一层层叠起来。
快捷键L：标签，一般需要单独的层放置，直接叠在引脚上面，与引脚不接触的话可能LVS通过不了。
快捷键K：测量两个点之间的距离。
Shift+G：添加Guard Ring，或者菜单栏点击Create->MPP Guard Ring。
旋转、镜像操作的图标如下：
对齐操作的图标如下：
如果找不到：可以在Window->Toolbars内部寻找。

本人绘制的反相器版图如下：

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1.4 保存

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2 Calibre DRC

1、点击Calibre->Run nmDRC。

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2、第一次跑DRC一般没有Runset，设置好DRC参数后保存，这里就能用了。这里可以直接Cancel。

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3、导入DRC规则文件：
DRC Rules File一般会放在PDK包的Calibre/DRC内，选择.drc文件。

DRC Run Directory需要新建一个文件夹，否则生成的许多小文件会填满你的文件夹，非常杂乱。
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4、点击Run DRC，运行。

5、运行结束，查看result。
点击漏斗，Show Not Waived，查看设计规则违例的问题。
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6、查找位置：选中一个违例，在界面下方可以查看违例原因；点击小太阳，即可在版图中查看违例位置。

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一般来说，设计规则会有一个更详细的用户手册，设计师能在手册里看到图像化的设计规则。

找到违例后在版图中修改保存，然后继续运行DRC，不断消除错误。
如果是Density（密度）问题，查看问题报告和设计手册，可以添加Dummy管填充区域。

7、保存DRC Runset。

3 Calibre LVS

1、在Layout界面，点击Calibre->Run nmLVS。

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2、Rules添加LVS规则文件：
LVS Rules File一般在PDK库内，选择.lvs文件。
另外设置一个LVS Run Directory。
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3、Input->Netlist中选择Export from schematic viewer，自动导入原理图中的网表。

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4、进入LVS Options：

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手动输入自己的电源网络和地网络。

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5、运行：Run LVS。

如果在1.3绘制版图部分没有设置Label或Label没放置在引脚上（Label的十字准星与引脚无接触），一般会输出错误。
需要查看.lvs文件，寻找Text、TXT、Label所代表的层，一般不能用在drawing层，会有一个单独的层放置Label（我的是M6TXT）。

也有可能Label的属性Connectivity中Net Name没有设置。

6、输出结果：
输出CORRECT的话，LVS通过；输出INCORRECT的话，仔细查看report，内部有错误信息。
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7、保存LVS Runset。

4 Calibre PEX

使用PEX抽取RC之前需要进行LVS。

1、点击Calibre->Run PEX…

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2、Rules添加.lvs的规则文件（跟上一节相同），不同的PDK设置可能不同，请自行查找对应解决方案。

#DEFINE RC_EXTRACT TRUE

#DEFINE RC_EXTRACT_FLOW XRC

#IFDEF RC_EXTRACT_FLOW XRC
include <rulefile_path>/rules.S		//不同工艺角RC的规则，部分会有加密文件
include <rulefile_path>/rules.C		//电容的规则
include <rulefile_path>/rules.R		//电阻的规则
#ENDIF

部分较老版本的Calibre可能会无法解密文件，如果出现“Unable to initialize the decryption system”的问题，可以换一个Calibre试试。

Rules下设置PEX Run Directory到不同的目录下。

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3、Inputs中Layout和Netlist都要选择“Export from layout/schematic viewer”。
部分PDK的H-Cells也要选择对应的LVS H-Cells file和导入PEX X-Cells file，一般会在rulefile相同的文件夹下。

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4、Outputs
选择抽取模式为“xRC”，抽取等级为“Gate Level”，电阻电容为“R+C+CC”或者“RCC”（不同版本显示不同），电感可以设置为“No Inductance”。

PEX Netlist设置：
以下提供本人尝试的两种方法（第一种设置存在问题，第二种能成功导出电阻电容）

4.1 分支方法1（?）

5、Netlist Format设置为：“Spectre”或“Hspice”，这里设置类型取决于你用什么仿真器仿真。
Use Names From可以设置为“Layout Names”。

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选择“Generate Calibre Connectivity Interface data”。

6、Run PEX。如果没有错误的话，进入下一步。

7、Start RVE。
运行没问题的话，点击Tools->Export CalibreView…导出数据。
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在弹出的界面“Export Calibre View”，点击OK。

8、在“Calibre View Setup”上设置一下，点击“OK”。（图内设置可能存在问题）
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然后会弹出“Calibre Info”。

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此时在“Library Manager”相关Cell中查看View就可以看到添加的Calibre视图。

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4.2 分支方法2（√）

5、PEX设置：
（1）Rules设置：rules选择PDK中的.lvs或者.rcx。
（2）Inputs设置：layout和netlist都要Export from *** viewer。
（3）Outpus设置：

Extraction Type建议选择Transistor Level，R+C，No Inductance
Netlist Format设置为：“CalibreView”。
Use Names From设置为“Schematic”。

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（4）PEX Options设置[6]：
在Include界面中添加Rule命令：

SOURCE CASE YES
LAYOUT CASE YES

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6、点击Run PEX。一般会弹出.pex.netlist的RC网表和CalibreView设置界面。

7、设置Calibre View Setup。

CalibreView Setup File可以不填。
CalibreView Netlist File找到刚才生成的网表所在位置。
Cellmap File一般为晶圆厂提供的PDK中TechFiles内部的文件。
Calibre View Type选择Schematic。
Create Terminals选择Create All Terminals [6]。
Open Calibre CellView可以选择Read-mode，这样能打开查看。
Generate SPECTRE Netlist可以勾选，会自动打开当前Cell的ADE L仿真界面。

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点击OK后会弹出calibre视图和Calibre Info。

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回到Library Manager界面上能看到calibre视图，点击即可进入寄生参数元件界面。

5 后仿真

如果4.2勾选了Generate SPECTRE Netlist，那么会直接弹出ADE L；没勾选的可以手动打开。

设置环境：点击Setup->Environment。

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在Switch View List的开头添加calibre。

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设置好参数后进行仿真：

（1）未调用寄生参数的仿真结果：

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（2）调用calibre的仿真结果：

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虽然波形不太对，但至少流程能跑完，以后再慢慢调整。

（3）修正：

错误原因：在inv的schematic内添加了analogLib的vdd和gnd，全局变量会影响仿真输出的值。
修改方法：删除原理图中除了PDK的其他库元件，只保留引脚，在最顶层引用的时候再调用analogLib库。

以下为不容易仿真出错的原理图绘制方法和调用方法。
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修改后，调用calibre的仿真结果：
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6 问题集锦

以下记录本人使用虚拟机运行Virtuoso碰到的问题。

6.1 无法使用ADE仿真

运行ADE仿真时遇到如下错误：

ERROR (ADE-3023): Cannot run simulations because the spectre executable is not found in the specified 'UNIX $PATH' setting.
        Perform the following steps to specify the simulator executable path:
        1.Download and install the required tool version from http://downloads.cadence.com:
        -    For analog simulations, download and install MMSIM
        -    For AMS simulations, download and install INCISIVE
        2.After the installation is complete, set the tool installation path in your $PATH as below:
          set path= $<MMSIM_INSTALLATION_PATH>/bin/<INCISIVE_INSTALLATION_PATH>/tools/bin:
          $<IC_INSTALLATION_PATH>/tools/binpath

一般原因是MMSIM安装位置没有加入环境变量或者没有安装MMSIM。

解决方法为在网上找MMSIM的安装包、然后添加环境变量。

.bashrc配置一般较为不同，可以参考如下代码：

export MMSIM_HOME=/usr/Cadence/MMSIM151
export PATH=$PATH:$MMSIM_HOME/bin:$MMSIM_HOME/tools/spectre/bin

6.2 后仿真错误

错误记录：

ERROR (OSSHNL-912): Netlisting failed because terminal 'In2' specified in placed master 'lixiaoweiopperloop_second_order/symbol'
does not exist in switch master 'lixiaoweiopperloop_second_order/calibre'. To continue netlisting, either set the 'simCheckTermMismatchAction' to 'ignore', or set the
'simCheckTermMismatchAction' to 'warning' and 'nlAction' to 'ignore' for the missing terminal.

PEX设置问题，具体操作参考[6]。

7 参考资料与文档

部分patch、license和bashrc参考如下：
链接：https://pan.baidu.com/s/1sHQ3H1WiIB-TBijhACo7dw?pwd=v0d3 提取码：v0d3

参考文章如下：
[1] https://blog.csdn.net/weiwei_xiaoyu/article/details/130798333
[2] https://blog.csdn.net/qq_24941989/article/details/134758825
[3] https://zhuanlan.zhihu.com/p/343288844
[4] https://blog.csdn.net/Carol0630/article/details/124701320
[5] https://blog.csdn.net/bupt_qwLi/article/details/138328091
[6] https://bbs.eetop.cn/thread-876397-2-1.html

还有较多文档没放入…感谢各位网友的付出与交流！salute！