17、计算机辅助设计：IC设计软件的全面解析

计算机辅助设计：IC设计软件的全面解析

1. 计算机辅助设计在定制微电子领域的应用

计算机辅助设计（CAD）在定制微电子领域扮演着关键角色，主要应用于以下三个主要活动：
- 电路设计（综合）过程
- 制造开始前的仿真
- 硅片制造过程

其中，用于制造活动的CAD（更严格地说是CAE或CAM）通常由供应商负责，原始设备制造商（OEM）一般无需深入关注。这里将重点关注定制电路的设计和仿真方面。

CAD的必要性主要源于涉及的数据量巨大，而非设计难度本身，同时也是为了确保在产生不可挽回的制造成本之前，设计尽可能无错误。因此，时间和成本是推动对优质CAD资源需求的根本因素，这在定制设计活动中尤为重要，因为设计成本和产品上市时间至关重要。

早期的IC设计CAD工具仅关注几何布局和后续的掩膜制作程序，完全掌握在IC供应商或进行全定制设计的大型制造公司手中。这些工具提供复杂的几何操作，并进行设计规则检查（DRC），以确保线宽、间距和其他尺寸细节的有效性。然而，在优化芯片的整体布局方面提供的帮助很少，也没有电气规则检查（ERC）或最终布局的仿真（后布局仿真）。此外，不同公司之间的软件和数据格式缺乏标准化，每个供应商倾向于编写自己的内部软件程序。

随着时间的推移，用于电路设计和仿真的CAD得到了不断发展，理想的情况是形成一个资源层次结构，每个活动级别的数据能够在无需人工干预的情况下传递到下一个较低级别。同样，较低级别遇到的任何问题应能够反馈到较高级别进行适当的纠正。这种层次结构如图5.1所示，但图中各级别之间的界限存在一定的模糊性，特别是以下阶段之间的确切划分很难定义：
- 行为级设计：考虑所需系统的整体行为和信息流 <