StarRC的妙用

news2025/1/15 6:47:30

在整个R2G的流程里边，寄生参数抽取（StarRC）是比较没有存在感的。大部分的时间，工程师们只是用这个工具来刷SPEF。并不会关注太多。这本身其实是一个好事情，反向证明了参数抽取工具的高度稳定性！
但是，再小的工具都有可以挖掘的地方，StarRC就是一个值得细品的小工具，说的不多，做的不少，通过一些特殊的调教，还可以获得额外的收获。话不多说，ICer GO！

简介

StarRC的寄生参数抽取可以作为签收标准，和APR相比通常有如下的优（完）势（备）性

metal fill handle
half-node scale factor
light-base layer and lower metal support. like: poly, active, contact, M1 etc.
resistance scaling by temperature
以上种种，常见的影响主要是来自于metal filll。metal fill是一种常见的处理芯片流片的密度（density）问题。与常规的APR操作不同，metal fill通常实在calibre（GDS 工具里边）完成的，虽然历史上也流行过在APR工具里边完成的流程。但是从处理效率和独立想上而言，metal fill 确实是calibre等GDS工具的强项。
由于metal fill是基于真实GDS的数据进行现场生成（APR通常用的是LEF/MW文件），各种因素混在一起，metal fill 通常会带来一些RC参数和绕线上的影响/

StarRC的open/short GUI 定位功能

在常规的starRC运行数据库上，通常会生成两个文件

shorts_all.sum
opens.sum
用户可以通过读取这两个文件，定位出APR数据库和metal fill等信息合并后产生的short/open问题，当然这两个report也会包含APR数据库原有的short//open信息。
基于上，starRC是可以评判出作为extraction对象数据库里边的short/open问题，利用这个功能，StarRC可以导出MW/NDM数据库，将short/open进行GUI查验，具体流程如下：

完成正常的starRC抽取
基于下列starRC command生成可以GUI debug的数据库

*** * for icc user
*** DEBUG_MILKYWAY_DATABASE: my_design 
* for icc2 user
DEBUG_NDM_DATABASE: my_design 
* this path need to match the normal starRC command setting
STAR_DIRECTORY: star
** * for all nets comamnd:
** NETS: *  
NETS: net1 net2 net3
3. 运行命令，生成可以debug的MW/NDM数据库
> StarXtract -Display short_regions star_cmd_debug
4. 打开MW/NDM数据库进行查验

short GUI debug举例

在starRC的short_all.sum文件里边有如下的描述，

在这里插入图片描述

这里是一个net和blockage的short，此时使用如下命令打开debug的数据库
在这里插入图片描述
然会聚焦到指定位置，可以看到如下的信息

在short report里边呈现出的三个net这里都可以看到，这里标注的SYNPSYS_FLOAT是一种metal fill的标记方式，对照GDS，可以看到这个细节
（PS：为了节省资源，StarRC只保留了临近的metalfill的信息）
在这里插入图片描述

open GUI debug 举例

对于open net，会根据实际逻辑连接关系，从现有的绕线资源上选取一段进行短连接（解open），同时会基于工艺信息，在短连接上应用一个小电阻，譬如这里的：resistance=0.01, width=100
描述中的RCG是指：resistively connected group
在这里插入图片描述
starRC通过使用一个默认（很小）的电阻，把输出的pin和open 的net重新连接在一起，这样对于STA 而言，并不会出现一个很大的开路延迟。所以，使用小电阻的虚拟连接显然比保持open更加合理。

一个简单的示意图如下所示：通过小电阻建立连接
在这里插入图片描述

spef RC信息比较

通常APR工具和StarRC都可以产生spef，但是StarRC的SPEF是可以用作签收使用的，鉴于前述，APR的spec通常不可以当作签收有。为了推进时序分析，需要让APR的RC信息和签收尽量一致。这里需要用户对APR和StarRC抽取出来的spef进行一个比对，然后基于结果对APR的RC scaling进行合理的配置，从而在APR里边得到逼近签收阶段的RC信息，对优化timing可以起到事半功倍的效果。

命令：StarXtract -compare_parasitics APR_SPEF SIGNOFF_SPEF

在这里插入图片描述
StarRC会从三个维度进行比对：

net total cap
net coupling cap
p2p resistance

在比较返回信息的顶部，会有三个维度的比较的平均值（mean）和方差（std）信息

在这里插入图片描述

方差是各个数据与平均数之差的平方的和的平均数，通常用于描述数据的离散度，方差结果越小，说明离散度越小，一致性越高
譬如下列的tcap的差异

在这里插入图片描述

上述信息中：

正值代表：APR比signoff 大
负值代表：APR比signoff 小

对于不同的APR工具，请使用下列命令进行配置

invs：用户可以通过调整下面的create_rc_corner对APR的RC抽取进行调整，从而达到和signoff更为接近的值（PS：C家也有自己独到的ostrich，后面有机会的话，也可以分享给大家）
ICC/ICC2：用户可以通过命令set_extraction_options进行RC scaling配置