基于OPENACCESS的PCell緩存技術(shù)介紹

在計算機程序中，我們使用緩存技術(shù)將常用功能的結(jié)果儲存到磁盤上，所以當(dāng)我們執(zhí)行重復(fù)的指令時，就可以不必重復(fù)執(zhí)行，卻能夠更快速地獲得結(jié)果。同樣的技術(shù)也可用來加速定制IC設(shè)計中參數(shù)化單元(parameterizedcell，PCells)的顯示。有些電子設(shè)計自動化(EDA)工具會自動緩存PCells以提高效能;有些要求額外的授權(quán);而其他則完全不提供快速讀取能力。除了效能優(yōu)勢以外，PCell緩存技術(shù)還可以讓設(shè)計流程中其他的工具能夠讀取并使用工具專屬的PCells。

　　PCells運用于模擬與定制數(shù)字電路的設(shè)計中，是在規(guī)定的一套可變參數(shù)的基礎(chǔ)上(圖1)用來定義定制IC版圖工具中物理版圖的軟件腳本。PCells是定制設(shè)計的建構(gòu)基石，提供單一可程序化PCell以取代眾多不同版本的手繪單元。PCells可使非常復(fù)雜的功能自動化，維護錯綜復(fù)雜的關(guān)系，甚至還能夠與環(huán)境互動。

　　運用版圖編輯器打開包含PCells的版圖查看時，工具會運行個別的PCell腳本，產(chǎn)生對應(yīng)的版圖并保存在內(nèi)存中。若有參數(shù)變更–無論是手工變更或是參數(shù)屬性表中的參數(shù)變更–版圖編輯器都必須重新為PCell賦值并適當(dāng)?shù)刈兏鎴D。在許多工具中，儲存或關(guān)閉版圖時，只有PCell處理程序與處理程序?qū)賲?shù)會被寫入到磁盤，迫使工具在每次開啟時重新為PCell賦值。

　　緩存技術(shù)可用來將賦值后的PCell版圖寫入到磁盤，以便能夠讀取源頭工具所產(chǎn)生的版圖內(nèi)容。若無緩存技術(shù)，除非其他工具也能夠執(zhí)行PCell腳本，否則以其他工具開啟時將無法顯現(xiàn)PCell版圖內(nèi)容。

　　專利的腳本撰寫語言，不斷進化的標(biāo)準(zhǔn)

　　有史以來，PCells一直都以針對個別專屬的版圖工具而開發(fā)的專利腳本撰寫語言(例如Cadence®SKILL®)而撰寫的，這導(dǎo)致現(xiàn)有的大多數(shù)PCells都無法讓其他供貨商的工具「看見」，因為其他工具沒有運行專利腳本賦值所需的軟件。

　　由于可相互操作PDK庫(InteroperablePDKLibrary，IPL)聯(lián)盟的努力，現(xiàn)在這種窘境已經(jīng)徹底改變了。這個聯(lián)盟發(fā)起一項標(biāo)準(zhǔn)，讓所有供貨商能夠執(zhí)行可相互操作的PCells(參照www.IPLnow.com)。IPL聯(lián)盟標(biāo)準(zhǔn)中使用的PCells是運用可相互操作Python腳本撰寫語言而撰寫的，被其開發(fā)者Ciranova稱為PyCells™。

　　現(xiàn)在您終于能夠建立可由幾乎所有EDA工具開啟和修改的PCells了。

　　可相互操作的數(shù)據(jù)庫實現(xiàn)PCELL緩存的夢想

　　所有的EDA工具都建立在基本數(shù)據(jù)庫上，這些數(shù)據(jù)庫以匯聚方式執(zhí)行儲存和取回半導(dǎo)體設(shè)計數(shù)據(jù)的橋接功能。直到最近，EDA工具一直都建立在專屬數(shù)據(jù)庫上。如果某EDA工具使用專屬數(shù)據(jù)庫，那么其他工具能夠「看見」版圖的唯一方法就是，必須轉(zhuǎn)換成GDSII等通用半導(dǎo)體設(shè)計格式。在轉(zhuǎn)換過程中，原始工具會評估PCells及其參數(shù)，然后將物理版圖改寫成GDSII格式的幾何圖形，摒棄與PCell相關(guān)的許多內(nèi)容與參數(shù)。

　　一旦轉(zhuǎn)換成GDSII，大多數(shù)情況下原始工具都無法識別這個版圖數(shù)據(jù)。因此對PCells來說，GDSII格式轉(zhuǎn)換是不可逆的。如果以專屬數(shù)據(jù)庫為基礎(chǔ)的工具，用戶想要檢視或修改自己的PCells，就必須在設(shè)計的生命周期中每年都支付授權(quán)費給工具供貨商。這就是「工具稅(tooltax)」，絕無任何使用者會愿意繳納。

　　近年來，SiliconIntegraTIonInitiative(Si2)制定的可相互操作數(shù)據(jù)庫標(biāo)準(zhǔn)OPENACCESS(OA)帶動了在半導(dǎo)體的定制IC設(shè)計中使用多種工具的風(fēng)潮。這種數(shù)據(jù)庫允許所有工具能夠讀取和寫入相同的數(shù)據(jù)庫，而且還能夠提供讓不同的工具能實時地運作于同一份內(nèi)存數(shù)據(jù)。

　　符合OA規(guī)范的其他任何工具都能夠看見在OpenAccess數(shù)據(jù)庫中緩存的PCells。幾乎各大版圖編輯器與EDA業(yè)界中大多數(shù)的定制設(shè)計工具都能夠–或者即將能夠–至少讀取和寫入到OA數(shù)據(jù)庫。但是，倘若采用其他供貨商工具修改緩存的專利PCell，那該怎么辦呢?

　　OA數(shù)據(jù)庫也是PyCells的基礎(chǔ)，可以借由PyCellAPI而讓任何以O(shè)A為基礎(chǔ)的工具來利用，而不需要緩存即可讓其他工具「看到」。在符合IPL規(guī)范的工具中使用IPL標(biāo)準(zhǔn)的可相互操作組件描述格式(InteroperableComponentDescriptionFormat，iCDF)與Tcl回呼函式(callbacks)時，PyCells具備完全的相互操作性。

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