Star-RCXT

（寄生参数提取解决方案）

Synopsys的Star-RCXT^TM是电子设计自动化（EDA）领域内寄生参数提取解决方案的黄金标准。该款工具为ASIC、片上系统（SoC）、数字定制、 内存和模拟电路的设计提供了一个统一的解决方案。Star-RCXT已赢得250多家半导体公司的信任，并在数千项生产设计中得到了验证，提供快速、小于fF级的技术。Star- RCXT解决方案提供亚65纳米（nm）级设计所需的各种先进功能，包括变化敏感型（variation-aware）寄生参数提取、基于化学-机械研磨（CMP）的光蚀刻敏感型（litho-aware）提取、电感参数提取以及模拟混合信号设计流程。这项解决方案能够与行业领先的物理验证、电路仿真、时序、信号完整性、功率、可靠性以及RTL2GDSII流程完美集成，具备无与伦比的易用性，并可提高生产率和缩短产品的上市周期。Star-RCXT已为各家领先的代工厂所采用，以应对在65nm和45nm所遇到的工艺建模挑战。

Star-RCXT寄生参数提取解决方案

在过去的40多年，半导体工艺技术一直朝着更小的尺寸迈进，而且这一趋势仍在继续。在集成电路的早期发展阶段，速度瓶颈存在于电路级，人们将互连线视为理想的连接，但却忽略了寄生效应。随着工艺技术尺寸的不断缩小，die尺寸的增大和时钟频率的增加，互连线寄生效应开始在信号延迟和噪声方面表现出来。因此，互连线设计目前在设计流程中起着重要的作用。如今，集成电路设计受到了互连线因素的限制，而设计流程却以互连线为动力。因此，我们需要一种广受信任的提取工具，这种工具能够建立先进的工艺模型，有能力处理由上千万个晶体管和单元组成的大规模设计，以便让设计人员能够快速达成签核目标。

Star-RCXT具备对世界上最大规模SoC设计方案实现签核提取的能力和精确度。Star-RCXT的专有先进技术能够以极高的速度提取全芯片设计，并能在符合行业标准的磁场解算器（field solver）的5%或0.2毫微微法拉的精度内提供精确的结果。Star-RCXT之所以能够达到如此惊人的精确度是因为它能够为每一个电容性相互作用建立详细的建模。其它提取工具仅仅试图通过建立电容性相互作用的一部分子集来提升速度，而Star-RCXT在一个典型的设计方案中会提取数十亿个电容器，并使用专有的寄生参数压缩功能，生成尽可能小的网表Netlist，以提供精确的结果。图2描述了Star-RCXT与Raphael-NXT之间的优秀相关性，并展示了Star-RCXT的精确度。

如图1所示，Star-RCXT为全芯片、门电路级设计、签核以及晶体管级的定制、内存、模型混合信号（AMS）和射频（RF）设计人员提供了一个寄生参数提取解决方案。

门电路级提取

Star-RCXT可通过Synopsys的MilkywayTM、LEF/DEF或GDSII接口方便地集成到基于任何行业标准的设计流程内（Synopsys的GalaxyTM设计平台以及其它第三方实施平台）。Galaxy用户可以通过Milkyway提高生产率，并可在设计周期内的任何时刻享受全芯片提取的高度集成、快速融合和灵活性。此外，Star-RCXT与PrimeTimeTM、PrimeTime SI、PrimeTime PX的二进制接口以及与PrimeRail的集成均能实现精确的布局后优化以及时序、噪声和功率网络的签核。

晶体管级提取

Star-RCXT可与EDA行业领先的“布局对原理图验证”工具和仿真工具（HerculesTM、Calibre、HSIMplus、NanoSimTM、 HSPICETM以及用于高速、高效设计的NanoTime）集成。此外，Star-RCXT还能从生成的数据库内读取连接、交叉引用和器件信息，并可通过符合行业标准的SPICE、DSPF和SPEF网络表格式与第三方分析工具集成。为了实现最大的处理容量，Star-RCXT还提供层次化和上下文（in-context）抽取模式。

与Virtuoso定制设计平台集成

Star-RCXT能够与用于AMS和RF设计的Virtuoso模拟电路设计环境（ADE）集成。Star-RCXT能够生成用于网络表制作和仿真的Design Framework II （DFII）数据库寄生参数视图，并兼容ADE内使用的通用网络表接口。

此外，它还配备了一个探测实用工具，用于探测寄生参数视图或匹配原理图视图内的寄生参数。该探测工具还提供了将所探测到的寄生参数输出为ASCII报告文件的功能，并能够将寄生参数视图的总电容数值标注到相关联的原理图视图中。
磁阻（电感）提取
随着（器件和互连线的）电阻的下降以及工作频率的增加，电感效应将变得越来越显著。在较低频率下，RC建模就已经足够，可以安全地忽略电感效应。但是，随着时钟频率的提升，诸如RC电路这样的全局互连线建模已经不够，建模中必须考虑电感因素。而忽略电感效应还有可能造成对信号完整性问题的严重程度估计不足。

Star-RCXT提供了一种新颖的方法，可用于芯片电感效应的建模，这种方法称为部分磁阻提取。磁阻可定义为电感的相反特性。磁阻效应属于局部化的效应，这一点与电容相同，但与电感不同，因此，它所产生的矩阵与电感相比稀疏得多。这样就让Star-RCXT能够生成最小的网络表，而无需损失任何精确度，从整体上实现速度高出若干个数量级的抽取和仿真。

变化敏感型提取

随着工艺技术尺寸的不断缩小，由于关键器件和互连线工艺参数变动所引发的寄生参数良品率已经成为导致良品率下降的主要原因。为了提高芯片生产的可预测性，必需强制性地要求提取工具对工艺变动精确建模。而且，随着不确定性的增大，传统的方法越来越不可行，因为这些基于角的方法需要多个工艺技术文件、耗时的多次提取和多次仿真运行。我们需要运用统计技术对这些工艺变化效应建模。

Star-RCXT提供了一个先进的统计解决方案，它能够为65nm及以下的互连线工艺设计和温度变化敏感型设计提供基于敏感度的寄生参数提取功能。每一项工艺参数的变化，诸如导体或绝缘介质厚度，均可以通过这种变化敏感型工艺技术文件提供，并可用于根据每一项工艺变化计算寄生参数数值的敏感度。
如图3所示，Star-RCXT基于敏感度的提取解决方案为传统STA流程用户以及变化敏感型STA流程用户提供了一些独特的优势。该方案提升了传统流程设计人员的生产率，因为它不需要多次执行角提取，只需要单次执行基于敏感度的提取和多次网络表制作，并将结果输入到传统的分析过程中。总之，该解决方案的提取速度是传统5角提取的2倍。另一方面，该解决方案也为变化敏感型STA提供了一个单一的基于敏感度的网络表，以实现快速、可靠的签核。
Star-RCXT的主要特性

全面的工艺建模

• 支持保形介质工艺

• 支持气隙

• 通孔电容提取

• ETCH层

• 芯片宽度功能上的非线性RPSQ变化

• 针对导电层和通孔的温度依赖型电阻建模

• 支持背景介质

• 非线性通孔电阻建模

• 支持45度布线

• 支持多个层间介质

• 支持多个层内介质

• 支持等垂直度导体

• 支持非平面化金属

• 适用于多种技术的电容精度模式

（MODE100/MODE200/MODE400）

先进的工艺建模

• 敏感度提取

• CMP仿真器接口

• 光蚀刻敏感型提取

• 单次运行、多角提取

• 磁阻提取

• 衬底提取

• 精确的3D互连线建模

• 依赖于宽度和间距的厚度变化

• 底层厚度变化

• 基于密度的厚度变化

• 多种基于密度的变化

• 依赖于宽度和间距的RPSQ变化

• 芯片宽度功能上的RPSQ变化

• 非线性RPSQ变化

• 支持梯形

• 介质损坏建模

• 自动化磁场解算器（field solver）流程

• 铜互连线、本地互连线建模

• 低K值介质、绝缘体上硅（SOI）建模

门电路级流程

• 灰盒子提取

• 与Milkyway数据库直接相连的接口

• 与LEF/DEF 5.6直接相连的接口

• 可灵活处理实例端口

• 可读取gzip压缩的LED/DEF文件

• 可缩小网络表的大小

• 支持来自GDSII文件的金属填充物多边形

• 支持用于LEF宏的GDS输入

• 支持分层LEF/DEF输入

• 电源节点提取

晶体管级流程

• 可灵活处理电容阈值

• 可处理电阻阈值

• 能够在最终网络表内添加探测文本

• 支持电容与衬底层的耦合

• 支持所有类型的器件，包括用户定义的器件和通用器件

• 提供与Hercules物理验证工具相连的接口

• 提供通过CCI与Calibre物理验证工具相连的接口

• 可灵活控制网络表类型

• 支持多个交叉引用流程

• 可灵活忽略spice模型内的寄生参数

• 支持采用模型名称的寄生参数

• 能够提取实际设计图中的按比例缩小设计寄生参数的器件

生产率的提高和易用性

• 增量提取

• 分布式处理

• 许可证队列

• ADE集成

• 分层提取

• 选择性网络提取

• 支持多种网络表格式（SBPF/SPF/SPEF）

• 能够在网络表的一行内控制多个字符

• 能够在寄生参数网络表内写入器件参数

• 能够将电源节点寄生参数分割成一个单独的网络表

• 能够提取器件参数，诸如宽度/长度，并可以寄生参数 网络表内报告

• 能够输出实例的原始设计坐标

• 能够在给定温度下提取设计方案的参数

• 能够在提取期间读取实时电容或设计电容

• 能够同时提取多个角

• 能够将多个提取结果合并到单一文件中

• 可灵活控制底层电容

• 能够将寄生二极管写入到寄生电容内

• 可由用户控制寄生参数网络表的压缩程度

• 针对不同应用提供多种压缩模式

• 提供来自多家领先代工厂的验证芯片模型，包括TSMC, UMC, Chartered

规格
所支持的文件格式
Star-RCXT支持下列符合行业标准的格式和接口：

• 来自以下格式的布局数据：GDSII、LEF/DEF、 Milkyway、Hercules

• CalibreOutput格式：DSPF、SPICE、SPEF、SSPEF

• 二进制接口：与PrimeTime SI直接相连的二进制接口

系统要求

• DRAM: 512MB，推荐1GB

• 交换空间：512MB，推荐2GB

• 安装用磁盘空间：基本部分为250MB，每个平台另加 250MB

• 设计用磁盘空间取决于电路规模，推荐至少为500MB

平台/操作系统

• AMD Opteron
• RHEL v3

• EM64T
• SUSE Enterprise Linux 9

• IA- 2 （x86）
• RHEL v3

• Itanium 2
• RHEL 2.1

• Sun SPARC
• Solaris 9

• IBM AIX
• AIX 5.