CN116108802A - 一种标准单元库确定方法、装置及系统 - Google Patents

Abstract

本申请涉及芯片技术领域，具体而言，涉及一种标准单元库确定方法、装置及系统，一定程度上可以解决通过对现有的标准单元库参数进行调整获取用于新的标准单元库的方式准确度差的问题。所述方法包括：基于目标单元库的设计参数，设计目标单元库，目标单元库包括目标电路器件及目标电路器件对应的目标版图；基于实际加工工艺中不同温度及压力下每层目标版图的物理信息及电属性信息，获取工艺文件；基于目标版图、工艺文件及寄存器转换级代码，获取目标版图布局布线后搭建的目标电路版图；对目标电路版图进行验证，当目标电路版图的验证通过时，确定目标单元库为标准单元库。

Description

一种标准单元库确定方法、装置及系统

技术领域

本申请涉及芯片技术领域，具体而言，涉及一种标准单元库确定方法、装置及系统。

背景技术

标准单元库是超大规模集成电路(Very Large Scale Integration，VLSI)自动化设计的基础，标准单元库中包括至少一个标准单元和该标准单元的相应版图，每个标准单元对应一种电路器件，不同标准单元对应的电路器件的尺寸或驱动能力不同，版图用于展示相应电路器件的相关信息。通常情况下，标准单元库中囊括了电路设计中常用的诸如反相器、与门、寄存器、选择器或者全加器等基本电路器件中的至少一种。在进行集成电路（Integrated Circuit，IC）芯片设计时，仅根据电路要求从标准单元库中调用所需的标准单元，进行自动布局布线，即可得到相应的电路版图，然后依据电路版图进行设计，提高了芯片设计的效率。

另外，有时需要确定新的标准单元库，例如有时需要获取适用于新的应用场景的标准单元，则需要确定新的标准单元库。目前通常通过调整标准单元库参数，对标准单元库进行修改和完善，以获取新的标准单元库。标准单元库参数包括标准单元库中各个标准单元的中线位置信息、鳍片间距的容许值及有源区宽度的容许值等，中线位置影响版图中各层的分布位置，鳍片间距影响版图中各个端口的位置及版图中电路连接情况，有源区宽度影响版图中的布线规则，因此标准单元库参数影响标准单元对应版图的电路关系及电路器件在各层版图中的分布情况。

然而，由于标准单元库中一般存在多个具备不同电路性能的标准单元，多个标准单元之间需要相互配合，使多个标准单元能够联用，才能使各个标准单元对应的电路器件连接成具有实际适用场景的完整电路，由此可知，各个标准单元之间相互关联。并且，标准单元库参数也纷繁复杂，因此对现有标准单元库中的标准单元库参数进行修改及完善时，容易出现当其中标准单元的参数出现问题，导致该标准单元出现异常，则其他与该标准单元联用的标准单元也相应出现问题，因此通过对标准单元库参数进行调整，获取新的标准单元库的方式准确度差。

发明内容

为了解决通过对现有的标准单元库参数进行调整获取新的标准单元库的方式准确度差的问题，本申请提供了一种标准单元库确定方法、装置及系统。

本申请的实施例是这样实现的：

本申请实施例的第一方面提供一种标准单元库确定方法，所述方法包括：

基于目标单元库的设计参数，设计目标单元库，所述目标单元库包括目标电路器件及所述目标电路器件对应的目标版图；

基于实际加工工艺中不同温度及压力下每层所述目标版图的物理信息及电属性信息，获取用于表征目标电路版图的工艺设计信息的工艺文件，所述目标电路版图为通过所述目标电路器件构成的电路的版图；

基于所述目标版图、所述工艺文件及寄存器转换级代码，获取所述目标版图布局布线后搭建的所述目标电路版图，所述目标电路版图包括所述目标版图；

对所述目标电路版图进行验证，当所述目标电路版图的验证通过时，确定所述目标单元库为标准单元库，针对所述目标电路版图的验证包括：设计规则检查DRC验证和/或版图一致性检查LVS验证。

在一些可能的实现方式中，所述基于实际加工工艺中不同温度及压力下每层所述目标版图的物理信息及电属性信息，获取用于表征目标电路版图工艺设计信息的工艺文件，包括：

基于所述电属性信息，生成用于表征所述目标电路版图中层与层间的电属性关系的第一文本文件；

基于所述物理信息，对所述第一文本文件中的数据进行运算，获取用于构建所述目标电路版图的中间文本文件，所述中间文本文件用于表征所述目标电路版图中各目标版图之间的延时情况；

通过对所述第一文本文件中的数据进行运算，获取用于表征所述目标电路版图中布线规则的第二文本文件，所述工艺文件包括第一文本文件、中间文本文件及第二文本文件。

在一些可能的实现方式中，在所述基于目标单元库的设计参数，设计目标单元库后，还包括：

对所述目标单元库中的所述目标版图进行设计规则检查DRC验证和/或版图一致性检查LVS验证，修改未通过验证时的目标版图。

在一些可能的实现方式中，在所述对所述目标电路版图进行验证之后，还包括：

若所述目标电路版图未通过验证时，确定所述目标电路版图中出现问题的节点；

若所述节点是由所述目标版图拼接位置引起或由所述目标版图中的布线位置引起，则重新设计所述目标单元库；

若所述节点是由所述目标版图在布局布线时的绕线过程引起，则重新获取所述工艺文件。

在一些可能的实现方式中，在所述对所述目标电路版图进行所述验证之后，所述方法还包括：

若所述目标电路版图通过验证，更换所述寄存器转换级代码，并获取与更换后的所述寄存器转换级代码对应的目标电路版图，对再次获得的目标电路版图进行验证；

重复上述步骤，直至所有目标电路版图中的目标版图种类数与所述目标单元库中的目标版图的种类数相同为止。

在一些可能的实现方式中，所述基于所述目标版图、所述工艺文件及寄存器转换级代码获取所述目标版图布局布线后搭建的目标电路版图，包括：

基于所述目标版图及所述工艺文件，通过所述寄存器转换级代码确定所述目标单元库中的所述目标电路器件的门级网表，所述门级网表包含各个所述目标电路器件对应的所述目标版图之间的连接关系；

基于所述门级网表对所述目标版图执行布局规划操作，获取初始目标电路版图，所述初始目标电路版图用于确定各个所述目标版图拼接及连接金属连线后的初步位置；

根据所述初步位置，依次通过对所述初始目标电路版图进行线路排布操作、时钟树综合操作及布线操作，确定所述目标电路版图。

本申请实施例的第二方面提供一种标准单元库确定装置，包括：

设计模块，用于基于目标单元库的设计参数，设计目标单元库，所述目标单元库包括目标电路器件及所述目标电路器件对应的目标版图；

工艺文件获取模块，用于基于实际加工工艺中不同温度及压力下每层所述目标版图的物理信息及电属性信息，获取用于表征目标电路版图的工艺设计信息的工艺文件，所述目标电路版图为通过所述目标电路器件构成的电路的版图；

目标电路版图获取模块，用于基于所述目标版图、所述工艺文件及寄存器转换级代码，获取所述目标版图布局布线后搭建的所述目标电路版图，所述目标电路版图包括所述目标版图；

验证模块，用于对所述目标电路版图进行验证，当所述目标电路版图的验证通过时，确定所述目标单元库为标准单元库，针对所述目标电路版图的验证包括：设计规则检查DRC验证和/或版图一致性检查LVS验证。

在一些可能的实现方式中，所述基于实际加工工艺中不同温度及压力下每层电路所述目标版图的物理信息及电属性信息，获取用于表征目标电路版图工艺设计信息的工艺文件中，所述工艺文件获取模块包括脚本运行单元，所述脚本运行单元用于：

基于所述电属性信息，生成用于表征所述目标电路版图中层与层间的电属性关系的第一文本文件；

基于所述物理信息，对所述第一文本文件中的数据进行运算，获取用于构建所述目标电路版图的中间文本文件，所述中间文本文件用于表征所述目标电路版图中各目标版图之间的延时情况；

通过对所述第一文本文件中的数据进行运算，获取用于表征所述目标电路版图中布线规则的第二文本文件，所述工艺文件包括第一文本文件、中间文本文件及第二文本文件。

在一些可能的实现方式中，在所述对所述目标电路版图进行验证后，所述验证模块包括验证单元，所述验证单元用于：

若所述目标电路版图未通过验证，确定所述目标电路版图中出现问题的节点；

若所述节点是由所述目标版图拼接位置引起或由所述目标版图中的布线位置引起，则重新设计所述目标单元库；

若所述节点是由所述目标版图在布局布线时的绕线过程引起，则重新获取所述工艺文件。

本申请实施例的第三方面提供一种标准单元库确定系统，包括：处理器、存储器、通信接口和通信总线，所述处理器、所述存储器和所述通信接口通过所述通信总线完成相互间的通信；

所述存储器用于存放至少一可执行指令，所述可执行指令使所述处理器执行上述第一方面中任意所述的标准单元库确定方法的操作。

本申请的有益效果：相比于通过对标准单元库参数进行调整来获取标准单元库的方式，本申请通过目标单元库的设计参数设计目标单元库后，对基于目标单元库确定的目标电路版图进行验证，并将通过验证的目标电路版图对应的目标单元库确定为标准单元库，降低了目标单元库中标准单元出现异常的可能性，大幅提高了获取标准单元库的准确性。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为根据本申请一个或多个实施例的标准单元库确定方法的流程图；

图2为根据本申请一个或多个实施例的标准单元库确定方法确定的目标版图的示意图；

图3为根据本申请一个或多个实施例的标准单元库确定方法中步骤200的具体步骤流程图；

图4为根据本申请一个或多个实施例的标准单元库确定方法中步骤300的具体步骤流程图。

图5为根据本申请一个或多个实施例的标准单元库确定方法确定的目标电路版图的gds格式示意图；

图6为突出显示图5中部分区域所示的目标电路版图中具体布局的展开图示意图；

图7为突出显示图6所展示区域所示的目标电路版图中层分布信息的另一种展开图示意图；

图8为根据本申请一个或多个实施例的标准单元库确定方法中步骤400的具体步骤流程图；

图9为根据本申请一个或多个实施例的标准单元库确定方法中对目标电路版图进行验证过程的流程示意图；

图10为本申请一个或多个实施例的标准单元库确定装置的结构示意图；

图11为本申请一个或多个实施例的标准单元库确定系统的结构示意图；

附图标记说明：

1-金属连线；2-阳离子注入区；3-接触孔；4-有源区；5-多晶硅或栅氧层；6-阴离子注入区；7-孔；8-第一金属连线；9-第二金属连线；10-第三金属连线。

具体实施方式

为使本申请的目的、实施方式和优点更加清楚，下面将结合本申请示例性实施例中的附图，对本申请示例性实施方式进行清楚、完整地描述，显然，所描述的示例性实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。

需要说明的是，本申请中对于术语的简要说明，仅是为了方便理解接下来描述的实施方式，而不是意图限定本申请的实施方式。除非另有说明，这些术语应当按照其普通和通常的含义理解。

术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖但不排他的包含，例如，包含了一系列组件的产品或设备不必限于清楚地列出的所有组件，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些产品或设备固有的其它组件。

标准单元库是超大规模集成电路(Very Large Scale Integration，VLSI)自动化设计的基础，标准单元库中包括至少一个标准单元和该标准单元的相应版图，每个标准单元对应一种电路器件，诸如反相器、与门、寄存器、选择器或者全加器等，且不同标准单元对应的电路器件的尺寸(包括宽度W及长度L)及驱动能力不同，版图用于展示相应电路器件的相关信息。在进行集成电路（Integrated Circuit，IC）芯片设计时，仅根据电路要求从标准单元库中调用所需的标准单元，进行自动布局布线，即可得到相应的电路版图，然后依据电路版图进行芯片设计，大幅提高了芯片的设计效率。

在芯片设计过程中，常常需要设计新的标准单元库，例如，有时需要获取适用于新的应用场景的标准单元，则需要确定新的标准单元库；又或者，有时为了满足多个构造相同或者不同的芯片在设计过程中对标准单元库中标准单元的调用，需要设计足够数量的新的标准单元库。而目前设计新的标准单元库的方式一般是通过调整标准单元库参数，对标准单元库进行修改和完善。其中，标准单元库参数包括标准单元库中各个标准单元的中线位置信息、鳍片间距的容许值及有源区宽度的容许值等，中线位置影响版图中各层的分布位置，鳍片间距影响版图中各个端口的位置及版图中电路连接情况，有源区宽度影响版图中的布线规则，由此可见，标准单元库参数影响标准单元对应版图的电路关系及电路器件在各层版图中的分布情况。其中，调整标准单元库参数目前通常采用工艺仿真技术。

然而，当对现有标准单元库中的标准单元库参数进行修改及完善时，由于标准单元库中一般存在多个具备不同电路性能的标准单元，多个标准单元之间需要相互配合，使多个标准单元能够联用，才能使各个标准单元对应的电路器件连接成具有实际适用场景的完整电路，由此可见，标准单元库中的各个标准单元之间相互关联，且标准单元库参数也纷繁复杂，故容易出现当其中的标准单元的参数出现问题，导致该标准单元出现异常，则其他与该标准单元联用的标准单元也相应出现问题，极大影响了标准单元库的后续正常应用，因此通过对现有的标准单元库参数进行调整，获取新的标准单元库的方式准确度差。

鉴于此，本申请提供一种标准单元库确定方法、装置及系统，在标准单元库确定方法中，通过目标单元库的设计参数设计所需的目标单元库，目标单元库中包括目标版图；之后获取用于表征目标电路版图的工艺设计信息的工艺文件，并基于目标版图、工艺文件及寄存器转换级（Register Transfer Level，rtl）代码获取目标电路版图，通过对目标电路版图进行设计规则检查（Design Rule Checking，DRC）验证和/或版图一致性检查（LayoutVersus Schematic，LVS）验证，确定验证通过的目标电路版图，此时，将目标电路版图对应的目标单元库确定为标准单元库。

在上述方式中，本申请通过目标单元库的设计参数设计目标单元库后，对通过目标单元库获取到的目标电路版图进行验证，将通过验证的目标电路版图对应的目标单元库确定为标准单元库，相较于通过调整标准单元库参数来设计标准单元库的方式而言，降低了目标单元库中标准单元出现异常的可能性，大幅提高了获取标准单元库的准确性。以下对本申请中技术方案进行具体阐述：

图1为本申请实施例中标准单元库确定方法的流程图，如图1所示，第一方面，本申请提供标准单元库的确定方法，具体包括以下步骤：

在步骤100中，基于目标单元库的设计参数，设计目标单元库，目标单元库包括目标电路器件及目标电路器件对应的目标版图。

其中，目标单元库的设计参数一般来源于单元库工艺规则，而单元库工艺规则一般可由厂家提供，且不同目标单元库对应于不同的单元库工艺规则。在设计目标单元库时，从单元库工艺规则中提取目标单元库所需的设计参数，目标单元库的设计参数主要涉及各个目标电路器件的图层宽度及高度等尺寸信息及图层之间的间隔（space）信息，例如，作为一种示例，目标单元库的设计参数包括有源区（一般采用AA表示）、注入层（一般采用NWELL及PWELL表示），金属连线（一般采用METAL1、METAL2及METAL3表示）以及孔（一般采用CT、VIA1及VIA2表示）等相邻距离或者自身尺寸等的具体参数信息。

可以理解的是，在一般情况下，由于上述单元库工艺规则通常是芯片生产厂家根据特定的目标单元库的需求而确定的，因此特定应用场景下的目标单元库的设计参数是固定的，故当基于目标单元库的设计参数设计目标单元库时，有助于确定较为准确的适于特定需求的目标单元库，进而有助于进一步提高标准单元库的准确性。

另外，由于本申请是基于目标单元库的设计参数对目标单元库进行设计，因此有助于确保所设计的目标单元库中满足芯片生产厂家的设计要求，而且当目标单元库的设计参数优化升级时，也只需对应修改单元库工艺规则，即可得到另一套满足新的单元库工艺规则要求的标准单元库，而不需要从初始步骤开始重新设计标准单元库。

需要说明的是，在从单元库工艺规则中提取目标单元库的设计参数后，一般还需要确定目标单元库的高度，即目标单元库中的目标版图的高度，目标版图的高度与芯片加工过程中的实际加工工艺相关。由于目前的目标版图的高度基本均是固定的，因此确定目标单元库的高度时，通常直接将目标单元库的高度设定为目前常规的固定值即可。

在设计好目标单元库后，作为一种示例，目标单元库中包括的其中一种目标版图的示意图可如图2所示，在图2中，标号1所指示的区域为金属连线，一般用METAL表示；标号2所指示的区域为阳离子注入区，一般用SP（P⁺ implant）表示；标号3所指示的区域为接触孔，一般采用CT（contact）表示，且接触孔为多晶硅及金属层之间的连接孔；标号4所指示的区域为有源区，一般用AA（active area）表示；标号5所指示的区域为多晶硅或栅氧层，其中，对于多晶硅一般采用P（polysilicon layer）表示，对于栅氧层，一般采用GT（gate oxygenlayer）表示；标号6所指示的区域为阴离子注入区，一般采用SN（N⁺implant）表示。

获取目标单元库后，为了验证目标单元库是否正确，在一些实施方式中，可对获得的目标单元库中的各个目标版图进行设计规则检查（Design Rule Checking，DRC）验证和/或版图一致性检查（Layout Versus Schematic，LVS）验证，修改未通过验证的目标版图，以确保得到的目标版图满足版图设计规则和理论逻辑图的要求，进而有助于让最终确定的标准单元库更加准确。

需要说明的是，此处，DRC验证是为了检查目标版图中各掩膜层图形的各种尺寸是否符合该目标版图对应的版图设计规则的要求，其中，目标版图对应的版图设计规则来源于单元库工艺规则，即单元库工艺规则中包含该工艺下各个目标版图中每层的设计规则，单元库工艺规则是由芯片生产厂家提供。作为一种示例，可采用calibre工具对目标版图进行DRC验证。

LVS验证是对目标版图及目标版图对应的理论逻辑图进行对比检查，理论逻辑图是表示目标版图中理论电路逻辑的信息，且理论逻辑图也可看作是用于表征目标版图中理论电路关系的电路网表。当目标版图与对应的理论逻辑图一致时，则表明LVS验证通过。每个目标版图都对应一个理论逻辑图，作为一种示例，可采用calibre工具对目标版图进行LVS 验证。

其中，在对目标版图进行DRC验证或者LVS验证时，均是对目标单元库中的目标版图依次逐个进行验证，在某一目标版图被验证后，可获取到该目标版图的验证结果，验证结果包括DRC验证是否通过和/或LVS验证是否通过。此时修改DRC验证不通过或者LVS验证不通过的目标版图，以确保目标单元库中所有的目标版图都满足版图设计规则的要求或者理论逻辑图的要求，通过验证的目标版图有助于让后续设计的目标电路版图较为准确，进而促进后续步骤的准确性。

以对目标版图进行DRC验证的过程为例阐述目标版图被验证的过程：基于目标单元库中的第一个目标版图以及对应的版图设计规则运行DRC命令，验证第一个目标版图；在第一个目标版图被验证后，继续对第二个目标版图以及对应的版图设计规则运行DRC命令，验证第二个目标版图，如此执行，直到目标单元库的所有目标版图验证完毕。之后目标单元库中所有目标版图的验证结果均可呈现到诸如显示屏等显示设备中，基于验证结果，修改未通过DRC验证的目标版图，以确保目标单元库中所有的目标版图都符合DRC验证，其中，各个目标版图对应的设计规则均源自同一份单元库工艺规则。对目标版图进行LVS验证的过程与上述DRC验证过程类似，在此不再赘述。

可以理解的是，当对目标版图进行DRC验证及LVS验证时，目标单元库中所有的目标版图都满足版图设计规则和理论逻辑图的要求，进而有利于进一步提高目标电路版图的准确性。

在步骤200中，由于芯片的实际加工过程是依照芯片对应的目标电路版图进行的，因此目标电路版图需要满足后期芯片实际加工工艺中对芯片每一层的物理信息及电属性信息的要求，而目标电路版图基于目标版图形成，故该步骤中，需要基于实际加工工艺中不同温度及压力下每层目标版图的物理信息及电属性信息，获取用于表征目标电路版图的工艺设计信息的工艺文件，目标电路版图为通过目标电路器件构成的电路的版图。

需要说明的是，目前设置不同温度及压力下每层目标版图的物理信息及电属性信息过程中，主要确定的是在高温高压、低温低压及常温常压条件下每层目标版图的物理信息及电属性参数，其中，物理信息包括金属层及电介质层的厚度、宽度及间距、金属孔的尺寸、面积及相邻金属孔之间的距离（一般采用pitch表示）等；电属性信息包括温度系数、电阻及电介质系数等。

在一些可能的实现方式中，通过运行第一脚本来生成工艺文件，其中，第一脚本中包含各个温度及各个压力下目标版图不同层的物理信息及电属性信息。因此，当确定好目标版图的层数及每层的类型后，用户可通过页面配置的方式在第一脚本的参数设置界面中选择生成工艺文件所需的物理信息及电属性信息。上述通过页面配置的方式勾选所需的物理信息及电属性参数的过程简单便捷，且由于第一脚本中包含不同目标版图中各层全部物理信息及电属性信息，用户只需勾选合适的物理信息及电属性信息即可，故第一脚本适用于不同目标电路版图设计场景，进而有助于提高整个目标电路版图设计过程的便捷性。

在一些可能的实现方式中，如图3所示，基于实际加工工艺中不同温度及压力下每层目标版图的物理信息及电属性信息，获取用于表征目标电路版图工艺设计信息的工艺文件的具体过程包括：

步骤310中，基于不同温度及压力下每层目标版图的电属性信息，生成用于表征目标电路版图中层与层间的电属性关系的第一文本文件（itf文件）。

步骤320中，基于不同温度及压力下每层目标版图的物理信息，对第一文本文件中的数据进行运算，获取用于构建目标电路版图的中间文本文件（包括tlulus文件和nxtgrd文件），中间文本文件用于表征目标电路版图中的延时情况。

步骤330中，通过对第一文本文件中的数据进行运算，获取用于表征目标电路版图中布线规则的第二文本文件（techfile文件），工艺文件包括第一文本文件、中间文本文件及第二文本文件。

通过上述方式获得的工艺文件中定义了目标电路版图中各层的层名(layernames)、层编号(layer numbers)、层性质(purposes)、层功能(functions)和层规则(rules)等，也定义了目标电路版图中各层的颜色及填充的形状等；另外，工艺文件还记录有每层目标电路版图中金属连线和/或通孔的特定GDSII编号。

在另一些可能的实现方式中，工艺文件也可由生产芯片的厂家提供，且生产芯片的厂家提供的工艺文件中包含的主要内容与通过运行第一脚本的方式获取的工艺文件的主要内容应当相同，此时可简化确定工艺文件的步骤。然而，目前，较多的厂家无法提供完备的工艺文件。

可以理解的是，由于芯片的实际加工过程是依照芯片对应的目标电路版图进行的，因此目标电路版图还需参照芯片的金属选项，金属选项为用于确定目标电路版图的层数及每层的类型的信息，且金属选项用于按照芯片的实际设计需求将芯片的实际加工工艺按照金属层的数量进行定义。

例如，当芯片的金属选项为1P4M或者1P5M时，其中P表示poly（即晶硅或栅氧层），M表示metal（即金属连线），且当金属选项为1P4M时，目标电路版图的层数为五层，其中包括一层多晶硅或栅氧层和四层金属连线；当金属选项为1P5M时，目标电路版图的层数为六层，其中包括一层多晶硅或栅氧层（poly）和五层金属连线（metal）。需要说明的是，不同的芯片加工厂家对金属选项的命名的定义一般会存在差异。

在步骤300中，基于目标版图、工艺文件及寄存器转换级代码，获取目标版图布局布线后搭建的目标电路版图，目标电路版图包括目标版图，且寄存器转换级代码用于基于工艺文件描述目标版图间的电路关系。

在一些可能的实现方式中，可通过运行第二脚本的方式获取目标电路版图，且在第二脚本运行时，基于目标版图、工艺文件及寄存器转换级代码获取目标版图布局布线后搭建的目标电路版图的过程是通过第二脚本对目标版图对应的版图信息文件、工艺文件及rtl代码进行运算后，形成目标电路版图。

其中，版图信息文件也包括在目标数据库中，且版图信息文件包含目标版图的层结构信息，具体地，版图信息文件包括目标版图的时序信息文件（db文件）、物理信息文件（lef文件）以及设计目标电路版图所需的设计库文件（milkway文件），时序信息文件用于为目标电路版图设计阶段提供延时信息，以保证目标电路版图设计过程中，每一条电路路径中的各个目标电路器件均能够走通。物理信息文件及设计库文件在目标电路版图设计过程中的布局布线过程都需要用到，其中，布局是指各个目标版图之间拼接，布线是指用金属连线连接拼接后的各个目标版图。

需要说明的是，rtl代码可采用VHDL/Verilog等HDL语言编写，rtl代码作为一种硬件描述语言，用于功能描述如目标电路版图等逻辑电路图所完成的逻辑功能。在本申请中，逻辑综合工具对rtl代码进行综合后，得到的门级网表可对目标版图间的电路关系进行描述，该电路关系可包括目标电路版图中包括的各个目标版图的布局布线的关系，且电路关系描述的是门级电路，而rtl代码本身并不包含目标单元库中的任何信息。

具体地，如图4所示，基于目标版图、工艺文件及寄存器转换级代码获取目标版图布局布线后搭建的目标电路版图可主要包括以下步骤：

步骤410中，基于目标版图及工艺文件，通过rtl代码确定目标单元库中的目标电路器件的门级网表，门级网表包含各个目标电路器件对应的目标版图之间的连接关系。

其中，门级网表是一种文本文件，在获取门级网表时，逻辑综合工具根据版图信息文件中的物理信息文件（lef文件）和时序信息文件（db文件），以及工艺文件中的第一文本文件、中间文本文件及第二文本文件对rtl代码进行逻辑综合得到。且逻辑综合主要包括转换(translation)、优化 (optimization)与映射(mapping)三个阶段，转换阶段是将rtl代码描述的电路用门级的逻辑来实现，从而构成初始的未优化的电路；优化阶段与映射阶段均是综合工具对初始的电路进行分析，且优化阶段去掉了初始电路中的冗余目标单元，并对不满足限制条件的路径进行优化；之后，映射阶段将优化之后的初始电路映射到目标单元库，得到和目标单元库相关的门级电路，即门级网表。

步骤420中，基于门级网表对目标版图执行布局规划操作，实现目标版图的布局布线，获取初始目标电路版图，初始目标电路版图用于确定各个目标版图在拼接及连接金属连线后的初步位置。

在该步骤中，第二脚本将门级网表中各目标电路器件的连接关系转换为实际的金属走线，达到通过对各个目标版图进行拼接及金属连线后获得初始目标电路版图的目的，此次过程中，还用到了版图信息文件中的设计库文件（milkway文件）。

步骤430中，根据初步位置，依次通过对初始目标电路版图进行线路排布操作、时钟树综合操作及布线操作，确定目标电路版图。

需要说明的是，布局规划操作是根据门级网表中各个目标版图之间的相互连接关系，得到各个目标版图拼接后的初始目标电路版图，在此过程中调整的是目标版图的位置、绕线层次及绕线方式。而线路排布操作、时钟树综合操作及布线操作则均将时序考虑在内，基于时序延迟优化初步位置，以对初始目标电路版图进行优化，使最终确定的目标电路版图更加完善。

如图5-7所示，图5为一些示例中目标电路版图的gds格式示意图，该示意图中的灰色区域包含各类目标版图拼接后的目标电路版图的信息，图5中灰色区域四周的网格线用于表征目标电路版图中的端口，金属连线可根据门级网表中的信息穿过特定的端口。截取图5中灰色区域中的部分区域，为了便于描述，可将该区域命名为M区域，M区域的展开图如图6所示，图6突出显示M区域所示的目标电路版图的具体布局，从图6中可查阅目标电路版图调用的目标电路器件的种类及目标版图之间的拼接顺序。图7为M区域的另一种展开图，图7突出显示M区域所示的目标电路版图中层分布信息，从图7中可看出各个目标版图通过金属连线按照门级网表进行连接，在图7中，标号7所指示的区域为孔，一般用VIA表示；标号8所指示的区域为第一金属连线，一般用METAL1表示；标号9指示的区域为第二金属连线，一般用METAL2表示；标号10所指示的区域为第三金属连线，一般用METAL3表示。

可以理解的是，上述术语“第一”、“第二”、“第三”等是用于区别类似或同类的对象或实体，而不必然意味着限定特定的顺序或先后次序，除非另外注明。应该理解这样使用的用语在适当情况下可以互换。

在步骤400中，对目标电路版图进行验证，当目标电路版图的验证通过时，确定目标单元库为标准单元库，针对目标电路版图的验证包括：DRC验证和/或LVS验证。

对目标电路版图进行DCR验证是对目标电路版图与对应的电路版图设计规则之间一致性的检验，检查目标电路版图的连接方式是否符合电路版图设计规则，当目标电路版图的连接方式不符合电路版图设计规则时，进行报错和输出，便于相关负责人进行修改或者相关维护；对目标电路版图进行LVS验证是对目标电路版图与对应的原理图(schematic)的一致性的检验，检查目标电路版图中的连接方式是否与原理图中的连接方式一致，当目标电路版图中的连接方式与原理图中的连接方式不一致时，进行报错和输出，便于相关负责人进行修改或者相关维护。通过对目标电路版图进行DCR验证和/或LVS验证，能够确定获取的目标电路版图是否正确，进而为目标电路版图负责人提供参考信息，便于确定准确的标准单元库，尤其是当对目标电路版图既进行DCR验证，又进行LVS验证后，有助于大幅提高目标电路版图的准确性。

在一些可能的实现方式中，如图8所示，在对目标电路版图进行验证之后，还包括如下步骤：

步骤811中，若目标电路版图未通过验证，确定目标电路版图中出现问题的节点。

步骤813中，若节点是由目标单元库中各个目标版图拼接位置引起或由目标版图中的布线位置引起，则重新设计目标单元库；

步骤815中，若节点是由目标版图在布局布线时的绕线过程引起，则重新获取工艺文件。

在一些可能的实现方式中，为了让rtl代码尽可能覆盖到目标单元库中的所用目标电路器件，当对目标电路版图进行DRC验证时，若目标电路版图通过验证，即DRC验证通过，更换rtl代码，获取与更换后的rtl代码对应的目标电路版图，再次对新获得的目标电路版图进行述DRC验证。重复上述步骤，直至所有目标电路版图中的目标电路器件的种类数与目标单元库中的目标电路器件的种类数相同为止。当对目标电路版图进行LVS验证时，若目标电路版图通过验证，即LVS验证通过，更换rtl代码，后续处理步骤同上；当对目标电路版图进行DRC验证和LVS验证时，若目标电路版图通过验证，即DRC验证和LVS验证均通过，更换rtl代码，后续处理步骤同上。

综上，作为一种示例，对目标电路版图进行DRC验证及LVS验证的流程如图9所示，包括如下过程：

获取目标电路版图；

对获取的目标电路版图进行DRC验证及LVS验证；

判断DRC验证及LVS验证是否均通过。

若DRC验证及LVS验证均通过，此时需要判断是否还需要获取新的目标电路版图，若是，则通过更换rtl代码，获取新的目标电路版图，并再次进行上述验证步骤；若否，则结束该流程。

若DRC验证未通过或者LVS验证未通过，确定目标电路版图中出现问题的节点。

若节点是由目标单元库中目标版图拼接位置引起或由目标版图中的布线位置引起，则重新设计目标单元库，之后再次获取目标电路版图，并对新获取的目标电路版图再次进行上述验证步骤，直至流程结束。

若节点是由目标版图在布局布线时绕线过程引起，则重新获取设计目标电路版图时所需的工艺文件，之后再次获取目标电路版图，并对新获取的目标电路版图再次进行上述验证步骤，直至流程结束。

上述标准单元库确定方法的实现过程中，通过目标单元库的设计参数设计目标单元库，且获得目标单元库后，对目标电路版图进行DRC验证和/或LVS验证，并将通过验证的目标电路版图对应的目标单元库确定为标准单元库，提高了标准单元库的准确性。

当获取目标单元库后，通过对目标单元库中的各个目标电路器件对应的目标版图进行DRC验证及LVS验证，有助于获取准确的目标版图，进而有助于后期设计的目标电路版图更加准确，从而能够使得通过对目标电路版图进行验证的方式来确定标准单元库的过程更加准确。

进一步通过页面配置的方式在第一脚本的参数设置界面中选择生成工艺文件所需的物理信息及电属性信息，过程简单便捷，且由于第一脚本中包含不同目标版图中各层全部物理信息及电属性信息，故第一脚本适用于不同目标电路版图设计场景，进而有助于提高整个目标电路版图设计过程的便捷性。

如图10所示，第二方面，本申请公开一种标准单元库确定装置，包括：

设计模块，用于基于目标单元库的设计参数，设计目标单元库，目标单元库包括目标电路器件及目标电路器件对应的目标版图；

工艺文件获取模块，用于基于实际加工工艺中不同温度及压力下每层目标版图的物理信息及电属性信息，获取用于表征目标电路版图的工艺设计信息的工艺文件，目标电路版图为通过目标电路器件构成的电路的版图；

目标电路版图获取模块，用于基于目标版图、工艺文件及寄存器转换级代码，获取目标版图布局布线后搭建的目标电路版图，目标电路版图包括目标版图；

验证模块，用于对目标电路版图进行验证，当目标电路版图的验证通过时，确定目标单元库为标准单元库，针对目标电路版图的验证包括：设计规则检查DRC验证和/或版图一致性检查LVS验证。

在一些可能的实现方式中，在基于目标单元库的设计参数，设计目标单元库后，设计模块包括检查单元，检查单元用于：

对目标单元库中的目标版图进行设计规则检查DRC验证和/或版图一致性检查LVS验证，修改未通过验证的目标版图。

在一些可能的实现方式中，基于实际加工工艺中不同温度及压力下每层电路目标版图的物理信息及电属性信息，获取用于表征目标电路版图工艺设计信息的工艺文件中，工艺文件获取模块包括脚本运行单元，脚本运行单元用于：

基于电属性信息，生成用于表征目标电路版图中层与层间的电属性关系的第一文本文件；

基于物理信息，对第一文本文件中的数据进行运算，获取用于构建目标电路版图的中间文本文件，中间文本文件用于表征目标电路版图中各目标版图之间的延时情况；

通过对第一文本文件中的数据进行运算，获取用于表征目标电路版图中布线规则的第二文本文件，工艺文件包括第一文本文件、中间文本文件及第二文本文件。

在一些可能的实现方式中，基于目标版图、工艺文件及寄存器转换级代码获取目标版图布局布线后搭建的目标电路版图中，目标电路版图获取模块包括目标电路版图获取单元，目标电路版图获取单元用于：

基于目标版图信息文件及工艺文件，通过对寄存器转换级代码做综合得到确定目标单元库中的目标电路器件的门级网表，门级网表调用了目标单元库中的目标电路器件，且门级网表包含了各个目标电路器件对应的目标版图之间的连接关系；

基于门级网表对目标版图执行布局规划操作，获取初始目标电路版图，初始目标电路版图用于确定各个目标版图拼接及连接金属连线后的初步位置；

根据初步位置，依次通过对初始目标电路版图进行线路排布操作、时钟树综合操作及布线操作，确定目标电路版图。

在一些可能的实现方式中，在对目标电路版图进行验证后，验证模块包括验证单元，验证单元用于：

若目标电路版图未通过验证，确定目标电路版图中出现问题的节点；

若节点是由目标版图拼接位置引起或由目标版图中的布线位置引起，则重新设计目标单元库；

若节点是由目标版图在布局布线时的绕线过程引起，则重新获取工艺文件。

在一些可能的实现方式中，在对目标电路版图进行验证之后，工艺文件获取模块还包括重复获取单元，重复获取单元用于若目标电路版图通过验证后，更换寄存器转换级代码，并获取与更换后的寄存器转换级代码对应的目标电路版图，此时，验证单元对再次获得的目标电路版图进行验证。在此过程中，重复获取单元和验证单元需要重复上述步骤，直至所有目标电路版图中的目标版图种类数与目标单元库中的目标版图的种类数相同为止。

如图11所示，第三方面，本申请提供一种标准单元库确定系统，包括：处理器、存储器、通信接口和通信总线，处理器、存储器和通信接口通过通信总线完成相互间的通信；

存储器用于存放至少一可执行指令，可执行指令使处理器执行上述第一方面的标准单元库确定方法的操作。

本申请实施例的第四方面提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现上述第一方面的标准单元库确定方法的步骤。

为了方便解释，已经结合具体的实施方式进行了上述说明。但是，上述在一些实施例中讨论不是意图穷尽或者将实施方式限定到上述公开的具体形式。根据上述的教导，可以得到多种修改和变形。上述实施方式的选择和描述是为了更好的解释原理以及实际的应用，从而使得本领域技术人员更好的使用实施方式以及适于具体使用考虑的各种不同的变形的实施方式。

Claims (10)

1.一种标准单元库确定方法，其特征在于，所述方法包括：

基于目标单元库的设计参数，设计目标单元库，所述目标单元库包括目标电路器件及所述目标电路器件对应的目标版图；

基于实际加工工艺中不同温度及压力下每层所述目标版图的物理信息及电属性信息，获取用于表征目标电路版图的工艺设计信息的工艺文件，所述目标电路版图为通过所述目标电路器件构成的电路的版图；

基于所述目标版图、所述工艺文件及寄存器转换级代码，获取所述目标版图布局布线后搭建的所述目标电路版图，所述目标电路版图包括所述目标版图；

对所述目标电路版图进行验证，当所述目标电路版图的验证通过时，确定所述目标单元库为标准单元库，针对所述目标电路版图的验证包括：设计规则检查DRC验证和/或版图一致性检查LVS验证。

2.如权利要求1所述标准单元库确定方法，其特征在于，所述基于实际加工工艺中不同温度及压力下每层所述目标版图的物理信息及电属性信息，获取用于表征目标电路版图工艺设计信息的工艺文件，包括：

基于所述电属性信息，生成用于表征所述目标电路版图中层与层间的电属性关系的第一文本文件；

基于所述物理信息，对所述第一文本文件中的数据进行运算，获取用于构建所述目标电路版图的中间文本文件，所述中间文本文件用于表征所述目标电路版图中各目标版图之间的延时情况；

通过对所述第一文本文件中的数据进行运算，获取用于表征所述目标电路版图中布线规则的第二文本文件，所述工艺文件包括第一文本文件、中间文本文件及第二文本文件。

3.如权利要求1所述标准单元库确定方法，其特征在于，在所述基于目标单元库的设计参数，设计目标单元库后，还包括：

对所述目标单元库中的所述目标版图进行设计规则检查DRC验证和/或版图一致性检查LVS验证，修改未通过验证的目标版图。

4.如权利要求1-3任一所述标准单元库确定方法，其特征在于，在所述对所述目标电路版图进行验证之后，还包括：

若所述目标电路版图未通过验证，确定所述目标电路版图中出现问题的节点；

若所述节点是由所述目标版图拼接位置引起或由所述目标版图的布线位置引起，则重新设计所述目标单元库；

若所述节点是由所述目标版图在布局布线时的绕线过程引起，则重新获取所述工艺文件。

5.如权利要求4所述标准单元库确定方法，其特征在于，在所述对所述目标电路版图进行所述验证之后，还包括：

若所述目标电路版图通过验证，更换所述寄存器转换级代码，并获取与更换后的所述寄存器转换级代码对应的目标电路版图，对再次获得的目标电路版图进行验证；

重复上述步骤，直至所有目标电路版图中的目标版图种类数与所述目标单元库中的目标版图的种类数相同为止。

6.如权利要求1所述标准单元库确定方法，其特征在于，所述基于所述目标版图、所述工艺文件及寄存器转换级代码获取所述目标版图布局布线后搭建的目标电路版图，包括：

基于所述目标版图及所述工艺文件，通过所述寄存器转换级代码确定所述目标单元库中的所述目标电路器件的门级网表，所述门级网表包含各个所述目标电路器件对应的所述目标版图之间的连接关系；

基于所述门级网表对所述目标版图执行布局规划操作，获取初始目标电路版图，所述初始目标电路版图用于确定各个所述目标版图在拼接及连接金属连线后的初步位置；

根据所述初步位置，依次通过对所述初始目标电路版图进行线路排布操作、时钟树综合操作及布线操作，确定所述目标电路版图。

7.一种标准单元库确定装置，其特征在于，包括：

设计模块，用于基于目标单元库的设计参数，设计目标单元库，所述目标单元库包括目标电路器件及所述目标电路器件对应的目标版图；

工艺文件获取模块，用于基于实际加工工艺中不同温度及压力下每层所述目标版图的物理信息及电属性信息，获取用于表征目标电路版图的工艺设计信息的工艺文件，所述目标电路版图为通过所述目标电路器件构成的电路的版图；

目标电路版图获取模块，用于基于所述目标版图、所述工艺文件及寄存器转换级代码，获取所述目标版图布局布线后搭建的所述目标电路版图，所述目标电路版图包括所述目标版图；

验证模块，用于对所述目标电路版图进行验证，当所述目标电路版图的验证通过时，确定所述目标单元库为标准单元库，针对所述目标电路版图的验证包括：设计规则检查DRC验证和/或版图一致性检查LVS验证。

8.如权利要求7所述标准单元库确定装置，其特征在于，所述基于实际加工工艺中不同温度及压力下每层所述目标版图的物理信息及电属性信息，获取用于表征目标电路版图工艺设计信息的工艺文件中，所述工艺文件获取模块包括脚本运行单元，所述脚本运行单元用于：

基于所述电属性信息，生成用于表征所述目标电路版图中层与层间的电属性关系的第一文本文件；

基于所述物理信息，对所述第一文本文件中的数据进行运算，获取用于构建所述目标电路版图的中间文本文件，所述中间文本文件用于表征所述目标电路版图中各目标版图之间的延时情况；

通过对所述第一文本文件中的数据进行运算，获取用于表征所述目标电路版图中布线规则的第二文本文件，所述工艺文件包括第一文本文件、中间文本文件及第二文本文件。

9.如权利要求7所述标准单元库确定装置，其特征在于，在所述对所述目标电路版图进行验证之后，所述验证模块包括验证单元，所述验证单元用于：

若所述目标电路版图未通过验证，确定所述目标电路版图中出现问题的节点；

若所述节点是由所述目标版图拼接位置引起或由所述目标版图中的布线位置引起，则重新设计所述目标单元库；

若所述节点是由所述目标版图在布局布线时的绕线过程引起，则重新获取所述工艺文件。

10.一种标准单元库确定系统，其特征在于，包括：处理器、存储器、通信接口和通信总线，所述处理器、所述存储器和所述通信接口通过所述通信总线完成相互间的通信；

所述存储器用于存放至少一可执行指令，所述可执行指令使所述处理器执行如权利要求1-6任意一项所述的标准单元库确定方法的操作。

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