기생 추출

Parasitic extraction

전자설계자동화에서 기생추출이란 설계된 디바이스와 전자회로의 필요한 배선 인터커넥트 모두에서 기생효과를 계산하는 것으로, 기생용량, 기생저항 및 기생인덕턴스(일반적으로 기생디바이스, 기생컴포넌트 또는 단순히 기생컴포넌트라고 불린다)가 그것이다.

기생 추출의 주요 목적은 회로의 정확한 아날로그 모델을 만드는 것입니다.그러면 상세한 시뮬레이션이 실제 디지털 및 아날로그 회로 응답을 에뮬레이트할 수 있습니다.디지털 회로 응답은 종종 타이밍 분석, 전력 분석, 회로 시뮬레이션 및 신호 무결성 분석과 같은 신호 지연 및 부하 계산을 위한 데이터베이스에 사용됩니다.아날로그 회로는 종종 추가 추출된 기생충이 설계된 회로를 계속 작동할 수 있는지 여부를 나타내기 위해 상세한 테스트 벤치에서 작동합니다.

배경

초기 집적회로에서는 배선의 영향이 미미하여 와이어는 회로의 전기적 요소로 간주되지 않았습니다.단, 0.5마이크로미터 테크놀로지의 노드 저항과 인터커넥트의 캐패시턴스가 회로 성능에 [1]큰 영향을 미치기 시작했습니다.프로세스 테크놀로지가 축소됨에 따라 인터커넥트의 인덕턴스 효과도 중요해졌다.

상호접속 패러시틱스의 주요 영향에는 신호 지연, 신호 노이즈, IR 강하(전압의 저항 성분)가 포함됩니다.

인터커넥트 캐패시턴스 추출

인터커넥트 캐패시턴스는 일련의 레이어 상에서 입력 폴리곤 형태로 설계의 톱뷰 레이아웃, (Layout Vs Schematic run에서) 디바이스와 핀 세트에 대한 매핑 및 이러한 레이어의 단면적 이해 정보를 추출 도구에 제공함으로써 계산됩니다.이 정보는 입력 폴리곤 및 단면 구조가 나타내는 캐패시터를 추가한 레이아웃 와이어 세트를 작성하는 데 사용됩니다.출력 netlist에는 입력 설계 netlist와 동일한 입력 netlist 세트가 포함되어 있으며 이러한 net 사이에 기생 캐패시터 디바이스를 추가합니다.

상호접속 저항 추출

인터커넥트 저항은 추출 툴에 일련의 레이어 상에서 입력 폴리곤 형태로 설계의 톱뷰 레이아웃, (레이아웃 대 개략도 실행에서) 디바이스 및 핀 세트에 대한 매핑 및 레이어의 저항률을 포함한 이들 레이어의 단면적 이해 정보를 제공함으로써 계산됩니다.이 정보는 레이아웃 하위 세트를 작성하는 데 사용됩니다.와이어의 다양한 부분 사이에 저항을 추가한 와이어.위의 인터커넥트 캐패시턴스는 비례적으로 서브노드 간에 분할 및 공유됩니다.인터커넥트 캐패시턴스와 달리 인터커넥트 저항은 이러한 기생 저항을 배치하기 위해 회로 소자 사이에 서브노드를 추가해야 합니다.이것에 의해, 추출된 출력 넷 리스트의 사이즈가 큰폭으로 증가해, 추가적인 시뮬레이션의 문제가 발생할 가능성이 있습니다.

상호접속 인덕턴스 추출

도구 및 벤더

툴은 다음과 같은 광범위한 범주로 분류됩니다.

  • 필드 솔버는 물리적으로 정확한 솔루션을 제공합니다.그들은 맥스웰 방정식을 직접 풀어서 전자기 매개변수를 계산한다.계산 부담이 크기 때문에 매우 작은 설계 또는 설계의 일부에만 적용할 수 있습니다.
  • 패턴 매칭 기법을 사용한 근사 솔루션은 완전한 현대 집적회로 설계를 위해 기생충을 추출할 수 있는 유일한 접근법입니다.


ANSYS Q3D 추출기

ANSYS Q3D Extractor는 모멘트(적분 방정식) 및 FEM 방법을 사용하여 용량, 컨덕턴스, 인덕턴스 및 저항 행렬을 계산합니다.고속 다극법(FMM)을 사용하여 적분 방정식의 해법을 가속화합니다.솔버로부터의 출력에는 전류 및 전압 분포, CG 및 RL [2][3]행렬이 포함됩니다.

FastCap, FastHenry

MIT(Massachusetts Institute of Technology)의 FastCap과 FastHenry는 캐패시턴스, 인덕턴스 및 저항을 위한 무료 기생충 추출 도구입니다.많은 과학 기사에서 인용되고 있는 그것들은 그들의 분야에서 훌륭한 참고 자료로 여겨진다.뷰어 및 편집기가 있는 Windows 바이너리 버전뿐만 아니라 소스 코드도 FastFieldSolvers에서 [4][5]무료로 사용할 수 있습니다.

고속 캡

FastFieldSolvers의 FasterCap은 Windows 및 Linux OS에서 사용할 수 있는 무료 오픈 소스 캐패시턴스 필드 솔버로, 조각 단위로 일정하고 복잡한 유전율 유전체 미디어, 자동 메시 정제 기능 및 코어/코어 외 솔버 엔진에 내장된 전도성 구조를 시뮬레이션할 수 있습니다.

스타RC

Synopsys의 StarRC(이전 Avanti의 StarRC)는 모든 전자 [6]설계에 적용할 수 있는 범용 기생충 추출 도구입니다.

퀀투스

Cadence의 Quantus는 디지털 설계와 아날로그 설계를 모두 위한 기생 추출 도구이며 배치 [7]후 검증을 위한 설계를 준비하기 위해 기생충 추출 검사를 수행해야 합니다.

퀵캡

Synopsys의 QuickCap NX는 디지털 [8]설계와 아날로그 설계를 모두 지원하는 기생 추출 도구입니다.마그마와 시놉시스가 인수한 랜덤 로직사의 랄프 아이버슨이 개발한 QuickCap을 기반으로 했다.

xACT3D 보정

Mentor Graphics의 Calibre xACT3D는 디지털 [9]설계와 아날로그 설계를 모두 지원하는 기생 추출 도구입니다.Mentor가 인수한 Pextra Corporation의 Weiping Shi와 왕치추가 개발한 PexRC를 기반으로 했다.

CapExt(CapExt

CapExt AS의 CapExt는 Gerber [10]파일을 기반으로 PCB에서 캐패시턴스를 추출하기 위한 기생 추출 도구입니다.

필드 스케일 SENSE

Fieldscale의 Fieldscale SENSE는 dxf [11]및 gerber 파일을 기반으로 정전식 터치 센서에서 캐패시턴스, 저항 및 RC 등가 회로 전체를 넷리스트 형식으로 추출하기 위한 기생 추출 도구입니다.

「 」를 참조해 주세요.

레퍼런스

  1. ^ "자동 레이아웃 수정", Michael Reinhardt, 페이지 120
  2. ^ MIT 컴퓨터 프로토타이핑 그룹
  3. ^ ANSYS Q3D 추출기
  4. ^ MIT 컴퓨터 프로토타이핑 그룹
  5. ^ Fast Field Solvers
  6. ^ 스타RC
  7. ^ Quantus QRC 추출 솔루션
  8. ^ 퀵캡
  9. ^ xACT3D 보정
  10. ^ CapExt(CapExt
  11. ^ 필드스케일