標準單元庫

標準單元庫，包括版圖庫、符號庫、電路邏輯庫等。包含了組合邏輯、時序邏輯、功能單元和特殊類型單元。是集成電路芯片后端設(shè)計過程中的基礎(chǔ)部分。運用預(yù)先設(shè)計好的優(yōu)化 的庫單元進行自動邏輯綜合和版圖布局布線，可以極大地提高設(shè)計效率，加快產(chǎn)品進入市場的時間。一般每個工藝廠商在每個工藝下都會提供相應(yīng)的標準單元。

標準單元包括反相器、與門、寄存器、選擇器、全加器等多種基本單元，每一個標準單元對應(yīng)著多個不同尺寸(W/L)、不同驅(qū)動能力的單元電路，而且不同驅(qū)動強度電路都是基本尺寸或最小尺寸的整倍數(shù)。 單元庫的多樣性可以有效提髙綜合工具和自動布局布線工具的效率，同時也使得設(shè)計者可以更加自由地在性能、面積、功耗和成本之間進行優(yōu)化。為了實現(xiàn)工具的自動布局布線，建庫時即在標準單元版圖設(shè)計時有許多特殊的設(shè)計規(guī)則，大致如下：

所有單元都是等髙的矩形,或者髙度是基本高度的整數(shù)倍，以確保電路設(shè)計階段不會使用其他非常規(guī)的尺寸。

為保證各單元與其他單元放置時不引起 DRC錯誤,所有版圖要用預(yù)先定義的模板進行設(shè)計，

由于經(jīng)典布線器采用基于網(wǎng)格的方法進行布線連接，這一方法可以簡化布線工具的算法，減小計算機占用的內(nèi)存資源。 因此所有單元的輸人輸出端口的位置、大小、形狀都盡童滿足網(wǎng)格間距的要求，以提高布線器的效率.

電源線和地線一般位于單元的上下邊界，以便于連接共享，減小芯片面積。

b) 模塊單元模塊單元(block)包括各種規(guī)模的數(shù)字模塊:RAM、ROM、COT、IP、電壓比較器等，也包括模擬模塊:運算放大器、ADC/DAC、鎖相環(huán)、振蕩器等。模塊單元的版圖實現(xiàn)及其物理建庫與標準單元相似。對于 RAM 或 ROM模塊單元的建庫，可以仿照標準單元的過程，先建立RAM或ROM基本單元，再根據(jù)比特(bit)長和字(word)長，用半自動化的方法自底向上堆砌生成版圖。對于具有特殊要求的數(shù)字模塊，如IP和COT 模塊，則通過全定制的方法建立版圖供建庫使用。c)I/O單元芯片與印刷電路板通信的接口電路統(tǒng)稱為 I/O 電路。它作為芯片與外界通信的接口必須具有較大的驅(qū)動能力，抵御靜電放電的能力，抗噪聲干擾的能力以及足夠的帶寬和過電保護功能。 I/O 的種類包括輸入 1/0、輸出 I/O、雙向輸人輸出 I/O、供電 I/O 和接地 I/O。I/O的組成大致可分為三部分，即 PAD接口、信號緩沖電路和靜電放電保護電路 ESD。

標準單元庫，包括版圖庫、符號庫、電路邏輯庫等。包含了組合邏輯、時序邏輯、功能單元和特殊類型單元。是集成電路芯片后端設(shè)計過程中的基礎(chǔ)部分。運用預(yù)先設(shè)計好的優(yōu)化 的庫單元進行自動邏輯綜合和版圖布局布線，可以極大地提高設(shè)計效率，加快產(chǎn)品進入市場的時間。因此，有實力的集成電路設(shè)計公司及加工廠家都應(yīng)該擁有自己的標準單元庫，建立一套完整的與工藝線相對應(yīng)的、內(nèi)容豐富的、設(shè)計合理及參數(shù)正確的單元庫已成為設(shè)計必要的條件.

標準單元庫用來為邏輯綜合及布局布線工具提供支持，導(dǎo)出以下文檔用來進行支持：GDSII文件：包含了單元的版圖信息，用來合成最終的全芯片版圖;LEF文件：本文件是SOC ENCOUNTER環(huán)境下用于進行布局布線的文件，該文件為布局布線工具提供了工藝信息和各個單元的幾何特性;時序文件：時序文件用于Design Complier及其他數(shù)字綜合工具進行門級綜合，用于SOC ENCOUNTER等布局布線工具進行時序優(yōu)化和調(diào)節(jié)。電路邏輯和符號庫：用于進行大規(guī)模的芯片電路設(shè)計。標準單元庫的設(shè)計主要包括電路設(shè)計和版圖設(shè)計記憶文檔的提取。其中電路設(shè)計環(huán)節(jié)要確定庫容量的確定和時序曲線的優(yōu)化，在這一設(shè)計中要最終確定所需的單元類型和驅(qū)動能力，電路設(shè)計完畢后進行版圖的設(shè)計，往往通過全定制的人工設(shè)計進行。不過也有一些自動化的工具進行，如CELLERITY和CLIP。