Cadence Virtuoso、Synopsys Innovus、Synopsys ICC2 三大 EDA 工具的工艺文件差异,本质源于工具定位不同 :Virtuoso 面向全定制 / 混合信号版图设计 ,Innovus/ICC2 面向数字后端物理实现。
差异核心源于工具定位与厂商生态 :Virtuoso 面向全定制 / 混合信号版图,以 SKILL 脚本化 Techfile 为核心;Innovus/ICC2 面向数字后端物理实现,以 LEF/DEF 文本 + 二进制数据库 为主,且 ICC2 需额外做 NDM 格式转换。以下从核心文件、组成、转换要点展开说明。
一、 工具定位与工艺文件核心目标
| 工具 | 所属厂商 | 核心定位 | 工艺文件核心目标 |
|---|---|---|---|
| Virtuoso | Cadence | 全定制 / 混合信号版图设计 | 定义版图几何层、器件物理参数、版图编辑规则、寄生参数提取规则 |
| Innovus | Synopsys | 先进节点数字后端物理实现 | 定义金属 / 通孔堆叠、设计规则(DRC)、时序 / 功耗模型映射 |
| ICC2 | Synopsys | 数字后端物理实现(经典) | 与 Innovus 目标一致,工艺文件兼容性强,适配成熟节点 |
二、 三大工具工艺文件的具体区别
| 工具 | 核心工艺文件 | 格式本质 | 核心定位 | 关键特征 |
|---|---|---|---|---|
| Virtuoso | Techfile(.tf) |
SKILL 脚本(文本) | 全定制版图设计 | 可通过 techOpenTechFile 等函数动态读写,含层可视化定义 |
| Innovus | Tech LEF + OpenDB | Tech LEF(文本)+ OpenDB(二进制) | 数字后端物理实现 | 支持先进节点,直接加载 LEF/DEF,无需格式转换 |
| ICC2 | Tech LEF + NDM + NDB | Tech LEF(文本)+ NDM/NDB(二进制) | 数字后端物理实现(经典) | 需将 LEF 转为 NDM,时序依赖 .db,适配成熟节点 |
1. Cadence Virtuoso:Techfile(.tf)
Virtuoso 的工艺文件是 Techfile ,后缀通常为 .tf,基于 SKILL 语言脚本 编写,是可直接编辑的文本文件。
核心特点
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格式本质 :SKILL 脚本文件,可通过 SKILL 函数(如
techOpenTechFile)动态读写、修改。 -
核心内容
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版图层定义:包括层名称、颜色、线型、填充样式(用于版图可视化);
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物理规则:层的厚度、电阻率、介电常数(用于寄生提取);
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器件关联:将版图几何图形映射到器件模型(如 MOS 管的栅 / 源 / 漏层关联);
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编辑规则:版图操作的约束(如层对齐、最小绘制单位)。
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侧重点 :面向版图可视化与全定制器件设计,需定义与人工版图编辑强相关的细节(如层颜色、线型)。
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关联文件 :需配合
CDL(电路网表)、SPECTRE(仿真模型)使用。
典型应用场景
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手工绘制 MOS 管、电阻、电容等全定制器件版图;
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混合信号芯片的版图集成与验证。
2. Synopsys Innovus/ICC2:Tech LEF + Milkyway 工艺库
Innovus 和 ICC2 同属 Synopsys 数字后端工具,工艺文件体系高度相似 ,核心由 Tech LEF 和 Milkyway 工艺库 两部分组成,适配数字电路的自动化布局布线(Place & Route)。
核心特点
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格式本质
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Tech LEF :文本格式,人类可读,定义工艺的基础规则;
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Milkyway 工艺库 :二进制数据库格式,工具内部使用,包含 Tech LEF 规则的编译结果 + 版图几何数据。
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核心内容
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Tech LEF :核心是金属 / 通孔堆叠规则 和设计规则(DRC),包括:
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层属性:金属层的厚度、宽度、间距、台阶覆盖(step coverage);
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通孔定义:通孔的尺寸、堆叠方式、电阻值;
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设计规则:最小线宽、最小间距、过孔包围等(用于布线约束)。
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Milkyway 工艺库:将 Tech LEF 规则与器件版图(如标准单元的物理图形)整合,供工具快速调用。
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侧重点 :面向数字电路自动化布局布线,无需定义版图可视化细节(如颜色),只关注影响布线效率和芯片性能的物理规则。
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关联文件
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必须配合
Cell LEF(标准单元库)、TLU+(时序 / 功耗参数文件)、Verilog(数字网表)使用; -
Innovus 相比 ICC2 更支持先进工艺节点(7nm/5nm 及以下),对 Tech LEF 的新版本兼容性更好,且支持
OpenDB数据库(替代部分 Milkyway 功能,提升效率)。
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典型应用场景
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数字芯片的标准单元布局、时钟树综合(CTS)、布线;
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先进节点芯片的物理实现与签核。
3. 跨工具核心差异总结表
| 对比维度 | Virtuoso Techfile | Innovus/ICC2(Tech LEF + Milkyway) |
|---|---|---|
| 格式类型 | SKILL 脚本(文本) | Tech LEF(文本)+ Milkyway(二进制) |
| 工具操作方式 | 可通过 SKILL 动态修改 | 需编译 Milkyway 库,静态加载 |
| 核心关注内容 | 版图可视化、器件模型关联 | 金属堆叠、布线规则、时序 / 功耗参数 |
| 适用设计类型 | 全定制 / 混合信号设计 | 数字电路自动化设计 |
| 可视化支持 | 强(定义层颜色、线型) | 弱(仅工具内部显示,无需用户定义) |
三、 跨工具工艺文件的转换要点
在混合信号芯片设计中,需同时用到 Virtuoso 和 Innovus/ICC2,工艺文件需跨工具转换,核心方法如下:
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Virtuoso Techfile → Tech LEF
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需通过 Cadence 工具
Tech2LEF或定制 SKILL 脚本,提取 Techfile 中的层规则、物理参数,转换为标准 Tech LEF 格式; -
注意:Techfile 中的可视化信息(颜色、线型)会被舍弃,仅保留物理规则。
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Innovus/ICC2 Tech LEF → Virtuoso Techfile
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通过 Synopsys
LEF2Tech工具,将 Tech LEF 中的层规则映射为 Virtuoso 可识别的版图层定义; -
需手动补充可视化信息(颜色、线型)和器件模型关联规则。
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四、 总结
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工艺节点适配:先进节点(7nm 及以下)优先用 Innovus,其工艺文件支持更复杂的多重曝光(Multi-Patterning)规则;成熟节点(28nm 及以上)ICC2 兼容性更稳定。
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规则一致性 :跨工具转换时,需确保 Techfile 和 Tech LEF 的核心物理规则一致(如金属线宽、间距),否则会导致版图验证失败。
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文件权限:Virtuoso Techfile 可直接编辑;Innovus/ICC2 的 Milkyway 库需有读写权限才能编译、更新。
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最后,选择自己适合的工具才是王道,反正最终输出gds文件。