Standard Parasitic Exchange Format

Standard Parasitic Exchange Format ( SPEF ) är en IEEE- standard för att representera parasitiska data för ledningar i ett chip i ASCII -format. Icke-ideala ledningar har parasitmotstånd och kapacitans som fångas upp av SPEF. Dessa ledningar har också induktans som inte ingår i SPEF. SPEF används för beräkning av fördröjning och för att säkerställa signalintegriteten för ett chip som så småningom bestämmer dess drifthastighet .

SPEF är den mest populära specifikationen för parasitutbyte mellan olika verktyg i EDA- domänen under någon fas av designen.

Specifikationen för SPEF är en del av 1481-1999 IEEE Standard for Integrated Circuit (IC) Delay and Power Calculation System. Den senaste versionen av SPEF är en del av 1481-2019 IEEE Standard for Integrated Circuit (IC) Open Library Architecture (OLA) .

SPEF extraheras efter routing i Plats och ruttsteg . Detta hjälper till med noggrann beräkning av IR-fallanalys och annan analys efter routing. Den här filen innehåller parametrarna R och C beroende på placeringen av en bricka/block och routing mellan de placerade cellerna.

SPEF-syntax

SPEF (Standard Parasitic Extraction Format) finns dokumenterat i kapitel 9 i IEEE 1481-1999. Flera metoder för att beskriva parasiter är dokumenterade, men vi diskuterar bara några få viktiga.

Allmän syntax

En typisk SPEF-fil kommer att ha fyra huvudsektioner:

  • en rubriksektion,
  • en namnkartasektion,
  • en hamnsektion på toppnivå, och
  • den huvudsakliga parasitbeskrivningssektionen.

I allmänhet föregås SPEF-nyckelord av en asterisk , till exempel: *R_UNIT , *NAME_MAP och *D_NET .

Kommentarer börjar var som helst på en rad med // och löper till slutet av raden. Varje rad i ett kommentarsblock måste börja med // .

Header Information

Rubriken består av 14 rader som innehåller information om:

  • designnamnet,
  • det parasitiska extraktionsverktyget,
  • namnstilar och
  • enheter.

När du läser SPEF är det viktigt att kontrollera rubriken för enheter eftersom de varierar mellan olika verktyg. Som standard kommer SPEF från Astro att vara i p F och k Ω medan SPEF från Star-RCXT och Quantus QRC kommer att vara i fF och Ω.

Namnkartasektion

För att minska filstorleken tillåter SPEF att långa namn mappas till kortare nummer som föregås av en asterisk. Denna kartläggning definieras i namnkartavsnittet. Till exempel:

*NAME_MAP *509 F_C_EP2 *510 F_C_EP3 *511 F_C_EP4 *512 F_C_EP5 *513 TOP/BUF_ZCLK_2_pin_Z_1 *514 TOP/BUF_ZCLK_3_pin_Z_1 *515_CLK_4_pin

Senare i filen kan F_C_EP2 refereras till med sitt namn eller med *509 . Namnmappning i SPEF krävs inte. Även mappade och icke mappade namn kan visas i samma fil. Vanligtvis kommer korta namn som en pin med namnet A inte att mappas eftersom mappning inte skulle minska filstorleken. Man kan skriva ett manus för att mappa tillbaka siffrorna till namn. Detta gör SPEF lättare att läsa, men ökar filstorleken avsevärt.

Hamnsektion

Portsektionen är helt enkelt en lista över toppnivåportarna i en design. De är också kommenterade som input, output eller bidirect med ett I, O eller B. Till exempel:

*PORTAR *1 I *2 I *3 O *4 O *5 O *6 O *7 O *8 B *9 B

Parasiter

Varje extraherat nät kommer att ha en *D_NET- sektion. Detta kommer vanligtvis att bestå av en *D_NET- linje, en *CONN- sektion, en *CAP -sektion, *RES -sektion och en *END- linje. Enkelstiftsnät kommer inte att ha en *RES- sektion. Nät anslutna med angränsande stift kommer inte att ha en *CAP- sektion. 

*D_NET regcontrol_top/GRC/n13345 1.94482 *CONN *I regcontrol_top/GRC/U9743:EI *C 537.855 9150.11 *L 3.70000 *I regcontrol_top/GRC/U9409:AI *C 540. *I regcontrol_top/GRC/U9409:AI *C 5401. control_top/GRC/U9407: ZO *C 549.370 9149.88 *D OR2M1P *CAP 1 regcontrol_top/GRC/U9743:E 0.936057 2 regcontrol_top/GRC/U9409:A regcontrol_top/GRC/U10716:Z 0.62607/3 regcontrol_top/8RC:09/3 regcontrol_top/362607 093 *RES 1 regcontrol_top/GRC /U9743:E regcontrol_top/GRC/U9407:Z 10.7916 2 regcontrol_top/GRC/U9743:E regcontrol_top/GRC/U9409:A 8.07710 3 regcontrol_top/GRC/U9409:A regcontrol_top/GRC:56 *END919/GRC/GRC/U9409:A

Raden *D_NET berättar nätets namn och nätets totala kapacitans. Denna kapacitans kommer att vara summan av alla kapacitanser i *CAP- sektionen.

*CONN sektion

*CONN- sektionen listar stiften som är anslutna till nätet. En anslutning till en cellinstans börjar med ett *I . En anslutning till en toppnivåport börjar med ett *P .

Syntaxen för *CONN -posterna är: 

*Jag *C

Var:

  • Pinns namn är namnet på nålen.
  • Riktningen kommer att vara I , O eller B , motsvarande ingångs-, utgångs- eller dubbelriktade signaler.
  • Xy-koordinaten kommer att vara platsen för stiftet i layouten.
  • För en ingång kommer laddningsinformationen att vara *L och stiftets kapacitans.
  • För en utgång kommer körinformationen att vara *D och körcellens typ.
  • Koordinater för *P -portposter kanske inte är korrekta eftersom vissa extraktionsverktyg letar efter den fysiska platsen för den logiska porten (som inte finns) snarare än platsen för motsvarande stift.

*CAP-sektion

*CAP - sektionen ger detaljerad kapacitansinformation för nätet. Poster i *CAP- sektionen finns i två former, en för en kondensator som klumpas till jord och en för en kopplad kondensator.

En kondensator som klumpas till jord har tre fält:

  • ett identifierande heltal,
  • ett nodnamn och
  • kapacitansvärdet för denna nod.
Exempel 
1 regcontrol_top/GRC/U9743:E 0,936057

En kopplingskondensator har fyra fält:

  • ett identifierande heltal,
  • två nodnamn, och
  • värdena för kopplingskondensatorn mellan dessa två noder.
Exempel 
2 regcontrol_top/GRC/U9409:A regcontrol_top/GRC/U10716:Z 0,622675

Om nät A är kopplat till nät B kommer kopplingskondensatorn att listas i varje näts * CAP- sektion.

*RES-sektionen

*RES - sektionen tillhandahåller motståndsnätverket för nätet.

Poster i *RES- sektionen innehåller 4 fält:

  • ett identifierande heltal,
  • två nodnamn, och
  • motståndet mellan dessa två noder.
Exempel 
1 regcontrol_top/GRC/U9743:E regcontrol_top/GRC/U9407:Z 10.7916

Motståndsnätverket för ett nät kan vara mycket komplext. SPEF kan innehålla motståndsslingor eller till synes löjligt enorma motstånd även om layouten är en enkel punkt-till-punkt-rutt. Detta orsakas av att extraktionsverktyget skär nät i små bitar för extraktion och sedan matematiskt sy ihop dem igen när du skriver SPEF.

Parasitiska värden

Ovanstående exempel visar ett enda parasitvärde för varje kondensator eller resistor. Det är upp till parasitextraktionen och fördröjningsberäkningsflödet att bestämma vilket hörn detta värde representerar. SPEF tillåter också att min : typ : maxvärden rapporteras: 

1 regcontrol_top/GRC/U9743:E 0.936057:1.02342:1.31343

IEEE-standarden kräver att antingen 1 eller 3 värden rapporteras; dock kommer vissa verktyg att rapportera min : max par och det förväntas att verktyg kan rapportera många hörn ( corner1 : corner2 : corner3 : corner4 ) i framtiden.

Skillnaden mellan parasitiska dataformat

SPEF är inte samma sak som SPF (inklusive DSPF och RSPF). Detaljerat Standard Parasitic Format är ett mycket annorlunda format, menat att vara användbart i en SPICE- simulering. Till exempel, *NET- sektioner har inga ändelser, och kommentarer bör börja med två asterisker.

En kort syntax för DSPF-formatet visas nedan.

*DSPF 1.0 *DIVIDER / *DELIMITER: *BUS_DELIMITER [ ] *|GROUND_NET NetName .SUBCKT *NET NetName NetCap *|I(InstancePinName Instansnamn PinName PinType PinCap XY) *|P(PinName PinType PinCap XY) *|S(SubNode .ENDs .END

Förkortningarna står för:

  • SPF — Standard Parasitic Format
  • DSPF — Detailed Standard Parasitic Format
  • RSPF — Reduced Standard Parasitic Format
  • SPEF — Standard Parasitic Exchange Format
  • SBPF — Synopsys binära parasitformat

SPF är en Cadence Design Systems- standard för att definiera nätlistparasiter. DSPF och RSPF är de två formerna av SPF; termen SPF i sig används ibland (eller missbrukas) för att representera parasiter i allmänhet. DSPF och RSPF representerar båda parasitisk information som ett RC-nätverk. RSPF representerar varje nät som en RC "pi"-modell, som består av en ekvivalent "nära" kapacitans vid nätets drivrutin, en ekvivalent "långt" kapacitans för nätet, och en ekvivalent resistans som förbinder dessa två kapacitanser. Varje nät har ett enda "pi"-nätverk för nätverket, oavsett hur många stift som finns på nätet. Förutom pi-nätverket gör RSPF att PrimeTime-verktyget beräknar en Elmore-fördröjning för varje stift-till-stift-sammankopplingsfördröjning.

Däremot modellerar DSPF ett detaljerat nätverk av RC-parasiter för varje nät. DSPF är därför mer exakt än RSPF, men DSPF-filer kan vara en storleksordning större än RSPF-filer för samma design. Dessutom finns det ingen specifikation för kopplingslock i DSPF. DSPF är mer lik en SPICE-nätlista än de andra formaten. SPEF är ett Open Verilog Initiative (OVI) – och nu IEEE – format för att definiera nätlistparasiter. SPEF är inte identisk med SPF-formatet, även om det används på liknande sätt. Precis som SPF-formatet inkluderar SPEF motstånds- och kapacitansparasiter. Liksom SPF-formatet kan SPEF representera parasiter i detaljerade eller reducerade (pi-modell) former, där den reducerade formen troligen är vanligare. SPEF har också en syntax som tillåter modellering av kapacitans mellan olika nät, så den används av analysverktyget PrimeTime SI (crosstalk). SPEF är mindre än SPF och DSPF eftersom namnen mappas till heltal för att minska filstorleken.

SBPF är ett Synopsys binärt format som stöds av PrimeTime. Parasitiska data som konverterats till detta format upptar mindre diskutrymme och kan läsas mycket snabbare än samma data som lagras i SPEF-format. Du kan konvertera parasiter till SBPF genom att läsa in dem och sedan skriva ut dem med kommandot write_parasitics -format sbpf .

  •   1481-1999 – IEEE-standard för Integrated Circuit (IC) Delay and Power Calculation System . 1999. doi : 10.1109/IEEESTD.1999.91518 . ISBN 0-7381-1771-4 .
  •   1481-2019 – IEEE Standard for Integrated Circuit (IC) Open Library Architecture (OLA) . 2020. doi : 10.1109/IEEESTD.2020.9034549 . ISBN 978-1-5044-6355-3 .
  • http://143.248.230.186/tech_doc/diffrence_paracitic_data.txt
  • "Cadence Standard Parasitic Format (SPF). Version C1.5.1" (PDF) . Kadensdesignsystem . 1999-05-19 . Hämtad 2019-04-19 – via Cadence Support.
Hämtad från " https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Standard_Parasitic_Exchange_Format&oldid=1134726521 "