EDA 데이터베이스

EDA 데이터베이스는 전자 설계 자동화를 목적으로 특화된 데이터베이스다. 범용 데이터베이스는 역사적으로 EDA 애플리케이션을 위한 충분한 성능을 제공하지 못했기 때문에 이러한 애플리케이션별 데이터베이스가 필요하다.

EDA 설계 데이터베이스를 검토할 때, EDA 도구 아키텍처를 검토하고, 설계 데이터베이스의 일부로 간주할 부분 및 애플리케이션 레벨의 부분을 결정하는 것이 유용하다. 데이터베이스 자체 외에도, 유용한 EDA 애플리케이션을 위해 많은 다른 요소들이 필요하다. 데이터베이스와 연관된 하나 이상의 언어 시스템(데이터베이스의 직접 부분은 아니지만 매개변수화된 셀과 사용자 스크립트와 같은 EDA 애플리케이션에서 사용됨)이다. 데이터베이스 상단에는 툴(예: 타이밍, 배치, 라우팅 또는 시뮬레이션 엔진) 내에 알고리즘 엔진이 구축되어 있으며, 최고 레벨은 플로어플랜닝과 같은 이러한 구성요소 블록에서 구축된 애플리케이션을 나타낸다. 설계 데이터베이스의 범위는 실제 설계, 도서관 정보, 기술 정보, 그리고 Verilog, GDSII와 같은 외부 형식과 외부 형식을 오가는 번역기 세트를 포함한다.

성숙한 설계 데이터베이스

성숙한 설계 데이터베이스의 많은 예가 EDA 산업에 존재하며, 상업용 EDA 도구는 물론 주요 전자회사의 CAD 그룹에 의해 개발된 독점 EDA 도구의 기초로서도 존재한다. IBM, Hewlett-Packard, SDA Systems 및 ECAD(현 Cadence Design Systems), High Level Design Systems 및 많은 다른 회사들은 지난 20년간 EDA 특정 데이터베이스를 개발했으며, 이러한 데이터베이스들은 오늘날에도 IC 설계 시스템의 기초가 되고 있다. 이러한 시스템 중 많은 것들이 대학 연구로부터 아이디어를 얻어 성공적으로 제품화에 성공했다. 대부분의 성숙한 설계 데이터베이스는 넷리스트 데이터, 레이아웃 데이터, 둘 사이의 연관성을 나타낼 수 있을 정도로 진화했다. 그것들은 재사용과 더 작은 설계가 가능하도록 계층적이다. 그것들은 디지털에서 순수한 아날로그에 이르는 배치 스타일과 다양한 스타일의 혼합 신호 디자인을 지원할 수 있다.

현재 설계 데이터베이스

OpenAccess 설계 데이터베이스

EDA 산업에서 공통 설계 데이터베이스의 중요성을 감안하여, 오픈 어세스 연합은 오픈 소스 EDA 설계 데이터베이스를 개발, 배치 및 공유 제어로 지원하도록 구성되었다. OA DB에 제시된 데이터 모델은 현재 구조 RTL에서 GDSI 레벨 마스크 데이터를 거쳐 이제는 망막과 웨이퍼 공간으로 확장되는 통합 모델을 제공한다. 디지털, 아날로그 및 혼합 신호 설계 데이터를 지원할 수 있는 풍부한 기능을 제공한다. 최소 20nm까지 주조 공장 공정 설계 규칙을 표현할 수 있는 기술 데이터를 제공하며, 설계에 사용되는 레이어 및 용도의 정의, VIA 및 라우팅 규칙의 정의, 분석에 사용되는 운용 포인트의 정의 등이 수록되어 있다. OA는 이전 DB의 크기, 용량 및 성능 문제를 해결하기 위해 메모리 공간을 줄이기 위해 IC 전용 데이터 압축 기술을 광범위하게 사용한다. 2007년 현재 OA는 구현이 공개적으로 이용 가능한 유일한 현대 IC 데이터베이스다.

시놉시스 밀키웨이

밀키웨이 데이터베이스는 원래 아반티사가 개발했는데, 이후 시놉시스가 인수했다. 1997년에 처음 발매되었다. Milkeway는 Synopsys의 물리적 설계 도구의 기초가 되는 데이터베이스:

IC 컴파일러 및 아스트로 물리적 합성
별-RCXT RC 기생 추출기
헤라클레스 LVS/DRC 물리적 검증

밀키웨이는 위상학, 기생, 타이밍 데이터를 저장한다. 수천 개의 칩을 디자인하는 데 익숙해진 밀키웨이는 매우 안정적이고 생산 가치가 있다. 밀키웨이는 C로 표기된 것으로 알려져 있다. 내부 구현은 Synopsys 이외에는 제공되지 않으므로 구현에 대한 코멘트는 제공되지 않을 수 있다.

MDX C-API

아반티는 텍사스인스트루먼트 등 대형 고객사의 요청에 따라 1998년 MDX C-API를 출시했다. 이를 통해 고객의 CAD 개발자가 밀키웨이 툴(주로 아스트로)에 맞춤형 기능을 추가하는 플러그인을 만들 수 있다.

MDX는 Milkeway의 위상학적 데이터에 대한 상당히 완전한 액세스를 허용하지만 타이밍이나 RC 기생 데이터는 지원하지 않는다.

MAP-in 프로그램

2003년 초에는 시놉시스(Avanti를 인수)가 은하계 접근 프로그램(MAP-In)을 통해 은하계를 열었다. 모든 EDA 회사는 무료로 MAP-in 회원이 될 수 있다(Synopsys 고객은 MDX를 사용해야 한다). 회원들은 C, Tcl 또는 Scheme을 사용하여 그들의 소프트웨어를 은하수에 접속할 수 있는 수단을 제공받는다. Scheme 인터페이스는 TCL을 위해 더 이상 사용되지 않는다. IC 컴파일러는 TCL만 지원한다.

MAP-in C-API는 비 시놉시스 애플리케이션이 Milkeway 데이터베이스를 읽고 쓸 수 있도록 한다. MDX와 달리 MAP-in은 Synopsys Milkway 도구 내에서 사용할 수 있는 플러그인의 생성을 허용하지 않는다. MAP-in은 타이밍 또는 RC 기생 데이터에 대한 액세스를 지원하지 않는다. 또한 MAP-in은 특정 기하학적 객체에 대한 직접적인 지원이 부족하다.

MAP-in은 은하 개발 환경(MDE)을 포함한다. MSE는 TCL과 Scheme 인터페이스를 개발하고 문제를 진단하는 데 사용되는 GUI 애플리케이션이다. 주요 특징은 다음과 같다.

Milkeway 데이터베이스를 보고 편집하기 위한 그래픽 편집기
TCL 명령어 통역기
Scheme 명령어 인터프리터
Verilog, LEF, DEF 및 GDS와 같은 인기 형식을 읽고 쓰는 번역기II

멘토의 매

또 다른 중요한 디자인 데이터베이스는 멘토 그래픽스의 팔콘이다. 이 데이터베이스는 C++로 작성된 업계 최초의 데이터베이스 중 하나이다. 밀키웨이가 시놉시스를 위한 것처럼 팔콘은 멘토의 IC 제품을 위한 안정적이고 성숙한 플랫폼인 것 같다. 다시 말하지만, 이 구현은 공개적으로 이용할 수 없기 때문에 다른 산업 표준에 비해 그것의 특징이나 성능에 대해서는 거의 말할 수 없다.

마그마의 데이터베이스

Magma Design Automation의 데이터베이스는 단순히 API가 있는 디스크 포맷이 아니라 DB를 중심으로 구축된 전체 시스템이다. 다시 말하지만, 시스템의 세부사항은 공개적으로 이용할 수 없기 때문에 특징이나 성능의 직접적인 비교는 불가능하다. Magma 도구의 기능을 살펴보면 이 DB가 OpenAccess와 유사한 기능을 가지고 있으며, 동작(합성 입력) 정보를 나타낼 수 있다는 것을 알 수 있다.

EDA별 데이터베이스의 주요 기능

EDA별 데이터베이스는 많은 기본적인 구성과 서비스를 제공할 것으로 예상된다. 다음은 필요한 사항에 대한 간략하고 불완전한 목록이다.

기본 기능
- 기본 유닛으로서의 설계(또는 셀)
- 형상 및 물리적 형상
- 계층
- 연결 및 계층 연결
일반 구성품
- API 양식
- 유틸리티 계층
고급 기능
- 매개변수화된 설계
- 네임스페이스 및 이름 매핑
- 장소 및 경로 구성
- 타이밍 및 기생 구조
- 발생 모델 및 논리적/물리적 매핑
- 구성 관리에 대한 인터페이스
- 확장성
기술 데이터
- 도면층 정의
- 설계 규칙
- 단순 장치에 대한 생성 및 추출 규칙
라이브러리 데이터 및 구조: 설계-데이터 관리
- 라이브러리 구성: 설계에서 디스크 파일로
- 설계-데이터 관리
상호운용성 모델

참조

라바그노, 마틴 및 쉐퍼의 통합 회로 핸드북 전자 설계 자동화 ISBN0-8493-3096-3 현장조사 이 기사는 (허가를 받아) 제2권 제12장 설계 데이터베이스 저자 마크 베일스로부터 파생되었다.

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