眾所周知，Cadence的Virtuoso是模擬設(shè)計領(lǐng)域的核心工具，市占率達到75%，隨著近些年來Cadence在數(shù)字版圖設(shè)計（APR）領(lǐng)域的崛起，invs，PVS等一眾工具也都成了很多公司的首選后端流程工具。依照強強聯(lián)合的邏輯，將數(shù)模實現(xiàn)工具進行協(xié)同部署看起來就是那么的水到渠成，這里就以O(shè)A數(shù)據(jù)為起點，簡單介紹一下MSOT的簡單流程。閑言少敘，ICer GO！

通常而言，數(shù)據(jù)交互是跨工具的主要問題，所以常用的LEF/DEF/V/UPF/SDC etc.便成為了數(shù)字流程的主要交互文件，但是對于Virtuoso，由于是模擬的設(shè)計理念，上述的方法不是很合適，這里就需要引入Cadence的**OA（OpenAccess）**數(shù)據(jù)平臺。

數(shù)?；旌显O(shè)計（Mixed-Signal Design）概略

從Virtuoso IC61開始，數(shù)據(jù)都是以O(shè)A為數(shù)據(jù)保存格式的，尤其到了OA2.2，已經(jīng)可以實現(xiàn)很多公司/工具的數(shù)據(jù)互通， 包括Synopsys，mentor，TSMC等大廠的工具，譬如S家的Laker就可以和C家的virtuoso通過OA做數(shù)據(jù)互通；Calibre也可以打開Virtuoso的OA數(shù)據(jù)庫等。

類似的，innovus也提供OA數(shù)據(jù)創(chuàng)建、讀取和存儲，這樣就可以實現(xiàn)innovus和virtuoso的數(shù)據(jù)溝通。有了這種數(shù)據(jù)溝通，就可以解決一定的芯片設(shè)計需求。

對于現(xiàn)代的MS（mixed-signal）的芯片設(shè)計無外乎以下兩種設(shè)計方法：

• Ad（大數(shù)小模，下左圖）結(jié)構(gòu)：virtuoso 做top-design，頂層以及大部分工作在virtuoso完成，剩余的一小部分digital在innovus完成，兩者通過OA協(xié)同，最后使用virtuoso 完成TO

• Da（大數(shù)小模，下右圖）結(jié)構(gòu)：innovus做top-design，頂層以及大部分工作在innovus完成，剩余的一小部分analog在virtuoso完成，兩者通過OA協(xié)同，最后使用innovus 完成TO

如果，對于模擬數(shù)字交融的更為深入的情形，那么無論是使用vitruoso還是innovus完成最終的TO，二者都可以在數(shù)據(jù)的任何階段進行交互（PS：top的流程需要在項目初期定義完成，避免反復(fù)迭代）?；诖薈adence提出了（MSOT）的流程理念，這樣可以進一步淡化/模糊數(shù)模邊界，對于一個完整的設(shè)計也可以相對比較靈活，Cadence相信這樣可以更有利于設(shè)計的實現(xiàn)效果：

所以，無論是上述Da，Ad抑或MSOT，這個流程都需要對virtuoso和innovus兩個工具使用統(tǒng)一的設(shè)計數(shù)據(jù)平臺：OA數(shù)據(jù)。從不同的工具角度去看，OA數(shù)據(jù)也有些微的差異：

• 下左圖：virtuoso工具對于設(shè)計庫的需求（PDK）：techdb, techfile.tf，pcell etc.

• 下右圖：virtuoso工具對于設(shè)計庫的需求（LEF）：techlef，std-cell lef ，macro lef

OA DB 的創(chuàng)建和使用

如上所述，如果一個OA可以包含PDK和所有庫的LEF，那么就可以在virtuoso兩個工具在做平滑切換。這里有一個點要明確，對于virtuoso通常關(guān)注在模擬設(shè)計、版圖和仿真。而innovus需要關(guān)注的更多的是place，CTS和route，這個可能會在除去基礎(chǔ)的OA外用戶需要額外關(guān)注的。

綜上Cadence給出的解決方案就是：MSOA PDK （MixedSignal OpenAccess Process Design Kit ），這個OA的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是包含了上述virtuoso和innovus兩者都需要的東東。

• Foundry rules (from PDK)
• DR: default routing rules
• Spacing/pitch/width
• Tech LEF：
• NDR: none default routing rules
• Antenna
• Std-cell LEF
• IP LEF

Cadence提供一個流程幫助用戶在innovus里邊創(chuàng)建OA數(shù)據(jù)庫，來作為數(shù)據(jù)的起點（PS：類似的用戶也可以在virtuoso作為數(shù)據(jù)起點）

OA庫通常是由三個部分組成（從底到頂?shù)拇涡颍?/span>

• Technology DB：工藝相關(guān)的rule，layer等信息
• Library DB： IP/pcell/std-cell等基礎(chǔ)設(shè)計單元和對于的view管理
• Design DB：原理圖，版圖，網(wǎng)表等

考慮到工作數(shù)據(jù)維護的便利性，OA提供了refLib的理念，這個refLib通常只囊括工藝（technology）相關(guān)的信息，對于實際的設(shè)計庫，用戶可以對其進行對應(yīng)的設(shè)計（design）和基礎(chǔ)設(shè)計單元（library）的添加和維護?？梢院唵卫斫鈘efLIb就是basic OA，設(shè)計的OA都可以將以這個refLib作為起點。

這里呈現(xiàn)一個以innovus為數(shù)據(jù)起點的簡化版的OA lib常見流程。依照上述講解，一個OA的lib的創(chuàng)建至少是需要兩個步驟的。具體流程見下圖：

1. 打開任意一個已經(jīng)完成init design的invs數(shù)據(jù)庫

restoreDesign DBS/design.init.enc.dat design 

1. 導(dǎo)出OA tech file

這個可以理解為將invs的tech.lef轉(zhuǎn)換成virtuoso的的基礎(chǔ)技術(shù)文件：techfile.tf ，但是由于invs是一個簡化的設(shè)計環(huán)境（相較模擬設(shè)計而言），所以這里的數(shù)據(jù)量會較少，但是使用這個的好處是，用戶不用去花費大量的時間去解決techfile.tf和tech.lef的沖突。

write_oa_techfile oa.tf 

1. 創(chuàng)建OA的reference lib

基于上述的oa.tf創(chuàng)建的reference lib，可以理解為一個帶入了fab設(shè)計規(guī)則OA lib

techLoadDump -l-createLib oa.ref.lib oa.tf 

基于OA系統(tǒng)數(shù)據(jù)規(guī)則，任何對于OA lib的創(chuàng)建都會在當(dāng)前目錄下的cds.lib添加OA lib的信息，如果cds.lib文件不存在則會自動重建。（PS：由于virtuoso和invs在調(diào)用OA lib的時候，都會使用這個文件，不建議手動修改/移除這個文件，）

# file cds.lib # indication libname libpath  DEFINE oa.ref.lib oa.ref.lib 

1. 準(zhǔn)備LEF文件

在一個完成init_design的invs數(shù)據(jù)庫中，是可以方便的管理所有的LEF文件的。包括tefh.lef。所以invs提供了一個簡單的命令，可以將LEF分類別導(dǎo)出

# dump tech LEF write_lef_library -tech_only tech.lef  # dump ALL IP/std-cell/antenna LEF write_lef_library -macro_only macr.lef 

1. 創(chuàng)建OA lib

有了上述的結(jié)果，此處可以創(chuàng)建OA lib了，此處分兩步

• 基于OA ref lib創(chuàng)建design的OA lib

lef2oa -pnrLibDataOnly\ -lef tech.lef \ -techRefs oa.ref.lib \ -lib design.oa.basic.lib 

• 基于macro LEF 對OA lib進行增量調(diào)整

lef2oa -lef maco.lef \ -lib design.oa.basic.lib 

這里創(chuàng)建了新的OA lib，所以cds.lib就會增加一個條目

# file cds.lib # indication libname libpath  DEFINE oa.ref.lib oa.ref.lib DEFINE design.oa.basic.lib design.oa.basic.lib 

到此design的OA lib就創(chuàng)建好了，這個OA lib和DBS/design.init.enc.dat相比，除過沒有實際的design（netlist）外，其他的fab、tech、IP等信息是完全一致的。

用戶可以把這個OA DB作為一個新的起點，對實際的設(shè)計進行導(dǎo)入，就可以完成design OA lib的部署：

Note：由于cds.lib的控制，下面的動作需要和上述命令在同一目錄下：

使用OA數(shù)據(jù)庫構(gòu)建floorplan：

1：配置basic OA lib

set init_oa_ref_lib design.oa.basic.lib  

2:配置netlist

set init_verilog design.dc.v 

3：配置top cell name

set init_top_cell design 

4：配置mmmc

set init_mmmc_file design.viewDefinition.tcl 

5：初始化design

init_design 

6：導(dǎo)入floorplan DEF

defIn design.fp.def 

7: 用OA數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)保存數(shù)據(jù): {lib_name top-cell view}

saveDesign -cellview{design.oa.floorplan.lib design floorplan} 

同樣，cds.lib再一次添加了新條目

# file cds.lib # indication libname libpath  DEFINE oa.ref.lib oa.ref.lib DEFINE design.oa.basic.lib design.oa.basic.lib DEFINE design.oa.floorplan.lib design.oa.floorplan.lib 

在invs里邊，打開OA數(shù)據(jù)庫，并完成place

1：打開floorplan OA 數(shù)據(jù)庫

restoreDesign -cellview{design.oa.floorplan.lib design floorplan} 

2：完成place

place_opt_design 

3: 保存place數(shù)據(jù)庫

saveDesign -cellview{design.oa.floorplan.lib design floorplan} 

cds.lib再次加入一個新的條目

# file cds.lib # indication libname libpath  DEFINE oa.ref.lib oa.ref.lib DEFINE design.oa.basic.lib design.oa.basic.lib DEFINE design.oa.place.lib design.oa.place.lib 

這里對同一個OA DB（design.oa.place.lib）分別使用invs和virtuoso打開，作為跨工具工作的一個注腳

這里以invs數(shù)據(jù)庫為起點，完成一個OA lib的創(chuàng)建，這個和Traditional MSOA PDK相比，少了tech rule （techfile.tf , 通常來自于PDK）的帶入，簡化的原因是由于tech.lef和techfile.tf通常有一些沖突/差異，其他的步驟都是一樣的。完整的Traditional MSOA PDK如下，可以作為參考理解其中的原理

到此，用戶已經(jīng)使用OA的數(shù)據(jù)庫完成了在invs里邊的place步驟，此時用戶如果需要，這個OA數(shù)據(jù)是可以直接傳遞給virtuoso（或者laker）用戶，完成后續(xù)的和模擬相關(guān)設(shè)計動作，然后可以再次返回invs進行后續(xù)的處置。用戶可以根據(jù)實際情況基于同一數(shù)據(jù)庫靈活選擇設(shè)計工具，從而推進Da或者Ad的設(shè)計。感謝Cadence的偉大創(chuàng)舉，感謝OA平臺，打通了數(shù)模設(shè)計的數(shù)據(jù)平移。

【敲黑板劃重點】

基于OA數(shù)據(jù)庫，發(fā)揮innovus和virtuoso的工具優(yōu)勢和特長，打破數(shù)模設(shè)計的阻隔，發(fā)揮不同工具的優(yōu)勢，完成芯片設(shè)計的訴求。