El formato de intercambio parasitario estándar ( SPEF ) es un estándar IEEE para representar datos parásitos de cables en un chip en formato ASCII . Los cables no ideales tienen resistencia y capacitancia parásitas que son capturadas por SPEF. Estos cables también tienen inductancia que no está incluida en SPEF. SPEF se utiliza para calcular el retardo y garantizar la integridad de la señal de un chip que eventualmente determina su velocidad de operación .
SPEF es la especificación más popular para el intercambio parasitario entre diferentes herramientas del dominio EDA durante cualquier fase del diseño.
La especificación para SPEF es parte del estándar IEEE 1481-1999 para el sistema de cálculo de potencia y retardo de circuito integrado (IC). La última versión de SPEF es parte del Estándar IEEE 1481-2009 para Arquitectura de Biblioteca Abierta (OLA) de Circuitos Integrados (IC) .
El SPEF se extrae después de enrutar en el lugar y en la etapa de ruta . Esto ayuda en el cálculo preciso del análisis de caída de IR y otros análisis después del enrutamiento. Este archivo contiene los parámetros R y C según la ubicación de un mosaico / bloque y el enrutamiento entre las celdas colocadas.
Sintaxis SPEF
SPEF (Standard Parasitic Extraction Format) se documenta en el capítulo 9 de IEEE 1481-1999. Se documentan varios métodos para describir los parásitos, pero solo estamos discutiendo algunos importantes.
Sintaxis general
Un archivo SPEF típico tendrá 4 secciones principales:
- una sección de encabezado,
- una sección de mapa de nombres,
- una sección de puerto de nivel superior, y
- la sección principal de descripción del parásito.
En general, las palabras clave SPEF son precedidos con un asterisco , por ejemplo: *R_UNIT
, *NAME_MAP
y *D_NET
.
Los comentarios comienzan en cualquier lugar de una línea con //
y van hasta el final de la línea. Cada línea de un bloque de comentarios debe comenzar con //
.
Información del encabezado
La sección del encabezado consta de 14 líneas que contienen información sobre:
- el nombre del diseño,
- la herramienta de extracción de parásitos,
- estilos de nomenclatura, y
- unidades.
Al leer SPEF, es importante verificar el encabezado de las unidades, ya que varían según las herramientas. Por defecto, SPEF de Astro estará en p F y k Ω mientras que SPEF de Star-RCXT y Quantus QRC estarán en fF y Ω.
Sección del mapa de nombres
Para reducir el tamaño del archivo, SPEF permite que los nombres largos se asignen a números más cortos precedidos por un asterisco. Este mapeo se define en la sección del mapa de nombres. Por ejemplo:
* 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 TOP / BUF_ZCLK_4_pin_Z_1
Más adelante en el archivo, se F_C_EP2
puede hacer referencia a él por su nombre o por *509
. No se requiere mapeo de nombres en SPEF. Además, los nombres asignados y no asignados pueden aparecer en el mismo archivo. Por lo general, los nombres cortos, como un pin llamado A, no se asignarán, ya que la asignación no reduciría el tamaño del archivo. Puede escribir un guión que asigne los números a los nombres. Esto hará que SPEF sea más fácil de leer, pero aumentará considerablemente el tamaño del archivo.
Sección del puerto
La sección de puertos es simplemente una lista de los puertos de nivel superior en un diseño. También se anotan como entrada, salida o bidireccional con una I, O o B. Por ejemplo:
* PUERTOS* 1 yo* 2 yo* 3 O* 4 O* 5 O* 6 O* 7 O* 8 B* 9 B
Parásitos
Cada red extraída tendrá una *D_NET
sección. Por lo general, constará de una *D_NET
línea, una *CONN
sección, una *CAP
sección, una *RES
sección y una *END
línea. Las redes de un solo alfiler no tendrán una *RES
sección. Las redes conectadas por pines contiguos no tendrán *CAP
sección.
* D_NET regcontrol_top / GRC / n13345 1.94482* CONN* Yo regcontrol_top / GRC / U9743: EI * C 537.855 9150.11 * L 3.70000* Yo regcontrol_top / GRC / U9409: AI * C 540.735 9146.02 * L 5.40000* Yo regcontrol_top / GRC / U9407: ZO * C 549.370 9149.88 * D OR2M1P*GORRA1 regcontrol_top / GRC / U9743: E 0.9360572 regcontrol_top / GRC / U9409: A regcontrol_top / GRC / U10716: Z 0.6226753 regcontrol_top / GRC / U9407: Z 0.386093* RES1 regcontrol_top / GRC / U9743: E regcontrol_top / GRC / U9407: Z 10.79162 regcontrol_top / GRC / U9743: E regcontrol_top / GRC / U9409: A 8.077103 regcontrol_top / GRC / U9409: A regcontrol_top / GRC / U9407: Z 11.9156*FINAL
La *D_NET
línea indica el nombre de la red y la capacitancia total de la red. Esta capacitancia será la suma de todas las capacitancias de la *CAP
sección.
* Sección CONN
La *CONN
sección enumera los pines conectados a la red. Una conexión a una instancia de celda comienza con a *I
. Una conexión a un puerto de nivel superior comienza con a *P
.
La sintaxis de las *CONN
entradas es:
* I* C ón>ón>
Dónde:
- El nombre del pin es el nombre del pin.
- La dirección será
I
,O
oB
, correspondiente a la entrada, salida o señales bidireccionales, respectivamente. - La coordenada xy será la ubicación del pin en el diseño.
- Para una entrada, la información de carga será
*L
y la capacitancia del pin. - Para una salida, la información de conducción será
*D
y el tipo de celda de conducción. - Las coordenadas para las
*P
entradas del puerto pueden no ser precisas porque algunas herramientas de extracción buscan la ubicación física del puerto lógico (que no existe) en lugar de la ubicación del pin correspondiente.
* Sección CAP
La *CAP
sección proporciona información detallada sobre capacitancia para la red. Las entradas en la *CAP
sección vienen en dos formas, una para un capacitor agrupado a tierra y otra para un capacitor acoplado.
Un condensador agrupado a tierra tiene tres campos:
- un número entero identificativo,
- un nombre de nodo, y
- el valor de capacitancia de este nodo.
Ejemplo
1 regcontrol_top / GRC / U9743: E 0.936057
Un condensador de acoplamiento tiene cuatro campos:
- un número entero identificativo,
- dos nombres de nodo, y
- los valores del condensador de acoplamiento entre estos dos nodos.
Ejemplo
2 regcontrol_top / GRC / U9409: A regcontrol_top / GRC / U10716: Z 0.622675
Si la red A
está acoplada a la red B
, el condensador de acoplamiento se enumerará en la *CAP
sección de cada red .
* Sección RES
La *RES
sección proporciona la red de resistencia para la red.
Las entradas en la *RES
sección contienen 4 campos:
- un número entero identificativo,
- dos nombres de nodo, y
- la resistencia entre estos dos nodos.
Ejemplo
1 regcontrol_top / GRC / U9743: E regcontrol_top / GRC / U9407: Z 10.7916
La red de resistencia de una red puede ser muy compleja. SPEF puede contener bucles de resistencia o resistencias aparentemente ridículamente enormes, incluso si el diseño es una ruta simple de punto a punto. Esto se debe a que la herramienta de extracción corta las redes en pequeños trozos para extraerlas y luego las vuelve a unir matemáticamente al escribir SPEF.
Valores parasitarios
Los ejemplos anteriores muestran un único valor parásito para cada condensador o resistencia. Depende de la extracción de parásitos y el flujo de cálculo de retardo decidir qué esquina representa este valor. SPEF también permite min : typ : max valores a ser reportados:
1 regcontrol_top / GRC / U9743: E 0.936057: 1.02342: 1.31343
El estándar IEEE requiere que se notifiquen 1 o 3 valores; sin embargo, algunas herramientas informarán pares mínimo : máximo y se espera que las herramientas puedan informar muchas esquinas ( esquina1 : esquina2 : esquina3 : esquina4 ) en el futuro.
La diferencia entre los formatos de datos parasitarios
SPEF no es lo mismo que SPF (incluidos DSPF y RSPF). El formato parasitario estándar detallado es un formato muy diferente, destinado a ser útil en una simulación SPICE . Por ejemplo, las *NET
secciones no tienen terminaciones y los comentarios deben comenzar con dos asteriscos.
A continuación se muestra una breve sintaxis del formato DSPF.
* DSPF 1.0* DIVISOR /* DELIMITADOR:* BUS_DELIMITER []* | GROUND_NET NetName.SUBCKT* NET NetName NetCap* | I (InstancePinName InstanceName PinName PinType PinCap XY)* | P (PinName PinType PinCap XY)* | S (Nombre de subnodo XY).ENDs.FINAL
Las siglas significan:
- SPF - Formato parasitario estándar
- DSPF: formato parasitario estándar detallado
- RSPF - Formato parasitario estándar reducido
- SPEF - Formato estándar de intercambio parasitario
- SBPF - Formato parásito binario Synopsys
SPF es un estándar de Cadence Design Systems para definir parásitos de listas de redes. DSPF y RSPF son las dos formas de SPF; el término SPF en sí mismo a veces se usa (o se usa incorrectamente) para representar parásitos en general. Tanto DSPF como RSPF representan información parasitaria como una red RC. RSPF representa cada red como un modelo RC "pi", que consiste en una capacitancia "cercana" equivalente en el conductor de la red, una capacitancia "lejana" equivalente para la red y una resistencia equivalente que conecta estas dos capacitancias. Cada red tiene una sola red "pi" para la red, independientemente de cuántos pines haya en la red. Además de la red pi, RSPF hace que la herramienta PrimeTime calcule un retraso de Elmore por cada retraso de interconexiones pin a pin.
Por el contrario, DSPF modela una red detallada de parásitos RC para cada red. Por lo tanto, DSPF es más preciso que RSPF, pero los archivos DSPF pueden ser un orden de magnitud más grandes que los archivos RSPF para el mismo diseño. Además, no hay ninguna especificación para las tapas de acoplamiento en DSPF. DSPF es más similar a una lista de redes SPICE que a los otros formatos. SPEF es un formato Open Verilog Initiative (OVI), y ahora IEEE, para definir parásitos de listas de redes. SPEF no es idéntico al formato SPF, aunque se usa de manera similar. Al igual que el formato SPF, SPEF incluye parásitos de resistencia y capacitancia. También al igual que el formato SPF, SPEF puede representar parásitos en formas detalladas o reducidas (modelo pi), y la forma reducida probablemente se usa más comúnmente. SPEF también tiene una sintaxis que permite el modelado de capacitancia entre diferentes redes, por lo que es utilizada por la herramienta de análisis PrimeTime SI (diafonía). SPEF es más pequeño que SPF y DSPF porque los nombres se asignan a números enteros para reducir el tamaño del archivo.
SBPF es un formato binario Synopsys compatible con PrimeTime. Los datos parasitarios convertidos a este formato ocupan menos espacio en disco y se pueden leer mucho más rápido que los mismos datos almacenados en formato SPEF. Puede convertir parásitos a SBPF, leyéndolos y luego escribiéndolos con el write_parasitics -format sbpf
comando.
Referencias
- 1481-1999 - Estándar IEEE para el sistema de cálculo de potencia y retardo de circuito integrado (IC) . 1999. doi : 10.1109 / IEEESTD.1999.91518 . ISBN 0-7381-1771-4.
- 1481-2009 - Estándar IEEE para Arquitectura de Biblioteca Abierta (OLA) de Circuitos Integrados (IC) . 2009. doi : 10.1109 / IEEESTD.2009.5430852 . ISBN 978-0-7381-6156-3.
- http://143.248.230.186/tech_doc/diffrence_paracitic_data.txt
- "Formato parasitario estándar de cadencia (SPF). Versión C1.5.1" (PDF) . Sistemas de diseño de cadencia. 1999-05-19 . Consultado el 19 de abril de 2019 a través de Cadence Support. Resumen de diseño : ¿Dónde puedo encontrar la especificación de cadencia SPEF, DSPF, SPF o RSPF? . Cite journal requiere
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