在集成電路設計中，寄生參數(shù)是決定芯片性能的關鍵因素之一，尤其是在先進工藝節(jié)點下，其影響愈發(fā)顯著，甚至可能成為影響芯片成敗的決定性因素。模擬設計的后仿真流程耗時且復雜，目前版圖寄生參數(shù)調試方法尚缺乏智能化支持。例如，設計人員往往需要投入大量時間進行仿真，并通過人工Trace檢查關鍵路徑上的耦合電容。然而，對于包含數(shù)十GB寄生R/C參數(shù)的文件，人工檢查顯得力不從心。在檢查并修改版圖后，設計人員還需進行寄生參數(shù)提取和后仿真。這一調試驗證流程需要反復循環(huán)，不僅對經驗有極高要求，而且后仿真環(huán)節(jié)耗時巨大，導致整體效率極低。那么，是否存在一個能夠滿足預期的寄生參數(shù)分析工具，并提供強大的Debug交互功能，以輔助進行快速優(yōu)化和迭代IC設計呢？

1解決方案

華大九天推出的版圖寄生參數(shù)分析工具Empyrean ADA（Analog Debug and Analysis,簡稱“ADA”），徹底革新了調試流程。該工具無需反復修改版圖和進行后仿真提取，結合寄生R/C分析功能，可以在進行DSPF ECO動作后直接檢查并確認修改效果，然后導出DSPF（Detailed Standard Parasitic Format，詳細標準寄生格式）文件以供后仿使用。這一功能幫助設計師在無需迭代版圖的情況下迅速定位問題，顯著節(jié)省了后仿真以及修改版圖所需的時間，在確保設計正確性的前提下實現(xiàn)設計的快速收斂。 ADA為用戶提供完整寄生參數(shù)分析功能，包括寄生R/C分析、寄生R/C對比、分段統(tǒng)計耦合電容分析（Cross-talk）、原理圖（Schematic）設計的端到端電阻分析、版圖設計基于DSPF的點到點電阻分析等。此外，ADA還支持分析結果與原理圖和版圖View工具間的交互反標，方便用戶進行Debug。

2創(chuàng)新的DSPF ECO流程

臺灣Ekepower公司在其時鐘生成電路設計流程中引入了ADA工具，顯著提升了設計效率與質量。在時鐘信號產生電路中，電壓域分配以及各電壓域內敏感信號與噪聲信號之間的耦合電容（Coupling Capacitance）對時鐘抖動（Clock Jitter）的影響極為關鍵。因此，公司借助ADA工具深入分析敏感信號與噪聲信號之間的耦合情況，并將分析結果反饋至版圖設計階段，針對具體的走線進行優(yōu)化調整，從而有效改善了時鐘抖動問題。

相較于傳統(tǒng)的設計流程——即依據后仿真結果人工檢查寄生效應對手動修改版圖后再進行后仿真，Ekepower公司的這一創(chuàng)新方法不僅大幅提高了設計效率，還顯著增強了設計的準確性和可靠性。

3便捷的寄生R/C Compare分析

國內一家平臺型芯片設計公司，近期在其SRAM設計團隊中遇到了一個棘手的難題。在進行后仿真時，團隊發(fā)現(xiàn)了一個異?，F(xiàn)象：在使用相同電路和版圖設計的情況下，使用兩個不同版本的第三方工具中提取的DSPF文件進行仿真后，結果出現(xiàn)了顯著差異。更令人困惑的是，尺寸較小的晶體管反而表現(xiàn)出更大的噪聲，這與常規(guī)的物理規(guī)律相悖。由于DSPF文件體積龐大，問題的定位變得異常困難。盡管團隊與第三方工具的應用工程師進行了多次調試，但問題的根源仍然難以查明。

通過利用ADA工具的寄生R/C Compare分析功能，設計團隊快速識別了兩個版本DSPF文件之間的寄生參數(shù)差異，并借助ADA的ECO功能，針對存在顯著差異的部分進行了精準修改，隨后進行了后仿真驗證。這一流程幫助團隊追溯到了后仿真差異的根本原因，成功解決了長期困擾客戶的后仿真問題。經調查發(fā)現(xiàn)，問題根源在于第三方寄生提取工具在版本更新時引入了一個Bug，這一結論已得到客戶以及第三方的共同確認。

4先進的P2P電阻評估

國內一家頂尖芯片設計公司的后端工程師近期面臨一項關鍵任務：評估頂層電源和地線金屬的電阻，為前端仿真提供精確數(shù)據。然而，現(xiàn)有的傳統(tǒng)EDA工具在電阻計算方面存在諸多局限性：計算結果不夠精確，且配置過程繁瑣復雜。若采用腳本計算方式，工程師需要根據項目需求手動調整腳本，并借助Perc等工具進行檢查，這一流程不僅耗時耗力，還極大地降低了整體工作效率。 為攻克這一難題，他們引入了ADA工具。借助該工具，工程師僅需在版圖上點選兩點，并基于已提取的DSPF文件進行P2PR（Point-to-Point Resistance，點到點電阻）分析，即可精準定位用戶在版圖上點選位置對應的節(jié)點（node），并提供精確的電阻值分析。此外，ADA工具還支持Port/Sub-node和Instance之間的集總電阻以及分層電阻展示，幫助用戶清晰查看各層金屬的電阻分布情況。這種高效、精準的電阻評估方法，不僅顯著提升了工作效率，相比傳統(tǒng)方式效率提升數(shù)倍，還為前端仿真提供了更可靠的數(shù)據支持。

5高效多樣的篩選定位功能

國內一家頂尖芯片設計公司的前后端工程師近期遇到了一個棘手問題：在提取環(huán)節(jié)或修改版圖定位仿真問題時，他們難以直觀地看到提取的問題以及修改后的效果。為解決這一難題，他們引入了ADA工具的LSW（Layer Selection Window，層次篩選）功能和結果過濾功能。通過這些功能，工程師可以高效地篩選出需要關注的層次，并剔除不應被提取的layer，從而精準地計算出P2PR點到點電阻的真實值。對于電容部分，ADA能夠快速定位用戶關注的較大走線金屬間的耦合電容，幫助工程師直觀評估如何優(yōu)化走線以降低耦合電容。這一改進顯著提升了工程師在版圖優(yōu)化和仿真驗證中的效率與準確性。

6結語

華大九天推出的Empyrean ADA工具是一款專為模擬/模擬數(shù)字混合信號（AMS）設計的先進版圖寄生參數(shù)分析工具。它能夠高效、精準地分析模擬/混合信號設計中的寄生效應，助力模擬IC設計人員快速定位并解決由寄生R/C引起的各類問題。ADA工具與華大九天的模擬電路設計全流程EDA工具系統(tǒng)無縫集成，為模擬IC前端及后端設計人員提供了一個高效、優(yōu)質且一站式的完整EDA解決方案，顯著提升了設計效率和質量。

北京華大九天科技股份有限公司（簡稱“華大九天”）成立于2009年，一直聚焦于EDA工具的開發(fā)、銷售及相關服務業(yè)務，致力于成為全流程、全領域、全球領先的EDA提供商。

華大九天主要產品包括全定制設計平臺EDA工具系統(tǒng)、數(shù)字電路設計EDA工具、晶圓制造EDA工具和先進封裝設計EDA工具等軟件及相關技術服務。其中，全定制設計平臺EDA工具系統(tǒng)包括模擬電路設計全流程EDA工具系統(tǒng)、存儲電路設計全流程EDA工具系統(tǒng)、射頻電路設計全流程EDA工具系統(tǒng)和平板顯示電路設計全流程EDA工具系統(tǒng)；技術服務主要包括基礎 IP、晶圓制造工程服務及其他相關服務。產品和服務主要應用于集成電路設計、制造及封裝領域。

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