简介
参数化器件
参数化器件(Pdevice)运用于模拟与定制数字集成电路的设计中,允许替换不同的值以对应特定维度变量(参数)的需要,取代许多固定的单元。例如,一个适用于NMOS晶体管的Pdevice,改变设计中各器件特定处理程序的栅长等参数,就能够替代几乎无限量的该种器件。
以电路图形式设计的模拟电路运用符号来对应特定器件。开始版图之前,电路设计人员会设定个别器件的参数值。放置Pdevices时,产生的版图会自动反映指定的值,使用者不必手绘任何一个形体。Pdevices不仅可以节省大量的手工版图时间;还可以促进更高水平的自动化,提高固有的生产力。
大家公认[1] Cadence®开发了第一个成功的商用Pdevices,称为「PCells」(参数化单元)。现在,这个名词已经司空见惯,使「参数化器件」几乎等同于「PCells」。Laker™定制IC版图系统除了PCells之外,还提供几种不同的Pdevices,但是「PCell」是通称,我们最好先说明PCells,以便做为说明其他参数化器件时的参考。
PCells
每个PCell就是一个软件程序(一连串指令),用来依据规定的参数集以定义实体版图。这些程序都是以简化的语言撰写的,说明版图工具应执行那些工作,并定义将维度变量予以量化的参数。大多数PCells都是以Cadence SKILL™或Mentor® AMPLE™等私有程序语言而撰写的,只能搭配同一供货商的工具而使用。此外,因为PCells将不可变的维度关系附加到变量上,而成为晶圆厂、制程与技术专属的,必须为个别工具以及个晶圆厂的个别制程而重新改写。
先进的PCells提供附加公式或函数(callbacks)到某些变量的能力,必要的关系就赖以维持(例如,扩散宽度改变时会自动延伸poly endcap)。因链接库不同而复杂度各异,但PCell功能仅受限于用户想要撰写的程序量,和将使用单元的工具的功能。
Laker定制IC版图
Laker定制IC版图系统支持4种Pdevices:SpringSoft专利Magic Cells (MCell™)、用户定义器件(User-Defined Devices,UDD)、Tcl PCells与即将面市的PyCells™。
- MCells是内建于Laker定制IC版图系统中的软件,不需要用户编写程序。MCell器件不依存于晶圆厂、制程或技术。Laker MCells可以避免许多最常见的PCells而减少PDK开发所花的力气,甚至在某些制程中完全无需其他PCells。
- UDD技术提供独家的Pdevice编写环境,帮助Laker使用者从版图建立Pdevices,而不必撰写程序。
- Laker PCells就是典型的PCells,以业界标准Tcl程序语言撰写而成。
- PyCells是可相互操作的PCells,写法像私有的PCells或是Tcl PCells一样,但是以现代开放式Python程序语言撰写的。他们搭配在Si2 OpenAccess可相互操作数据库上执行的工具而使用。
所有的Laker Pdevices都可由其他EDA工具读取为GDSII中的版图数据,而不需任何私有的执行引擎。而PyCells是完全可在以OpenAccess为基础的工具之间相互变换的。
[1] Max's Chips and Dips: Prisoner PCell Block A, Chip Design Magazine, http://www.chipdesignmag.com/display.php?articleId=694

