база данных ЭДА

База данных EDA — это база данных, специализированная для автоматизации проектирования электроники . Эти базы данных для конкретных приложений необходимы, поскольку базы данных общего назначения исторически не обеспечивали достаточной производительности для приложений EDA.

При изучении баз данных проектирования EDA полезно взглянуть на архитектуру инструмента EDA, чтобы определить, какие части следует считать частью базы данных проектирования, а какие части являются уровнями приложения. Помимо самой базы данных, для полезного приложения EDA необходимо множество других компонентов. С базой данных связаны одна или несколько языковых систем (которые, хотя и не являются непосредственно частью базы данных, используются приложениями EDA, такими как параметризованные ячейки и пользовательские сценарии). Поверх базы данных создаются алгоритмические механизмы внутри инструмента (такие как механизмы синхронизации , размещения , маршрутизации или моделирования ), а самый высокий уровень представляет приложения, созданные из этих составных блоков, такие как планирование помещений . Объем базы данных проектов включает в себя фактический проект, библиотечную информацию, технологическую информацию, а также набор трансляторов во внешние форматы, такие как Verilog и GDSII , и обратно .

Базы данных зрелых проектов

В отрасли EDA существует множество примеров зрелых баз данных проектирования, которые служат основой как для коммерческих инструментов EDA, так и для собственных инструментов EDA, разработанных группами САПР крупных электронных компаний. IBM , Hewlett-Packard , SDA Systems и ECAD (теперь Cadence Design Systems ), High Level Design Systems и многие другие компании разработали специальные базы данных EDA за последние 20 лет, и они продолжают оставаться основой систем проектирования ИС сегодня. Многие из этих систем взяли идеи из университетских исследований и успешно воплотили их в жизнь. Большинство зрелых баз данных проектирования развились до такой степени, что они могут представлять данные списков соединений, данные компоновки и связи между ними. Они иерархичны, что позволяет повторно использовать их и создавать проекты меньшего размера. Они могут поддерживать стили компоновки от цифрового до чисто аналогового, а также многие стили дизайна смешанных сигналов.

Текущие базы данных проектов

База данных проектов OpenAccess

Учитывая важность общей базы данных проектов в отрасли EDA, OpenAccess была создана коалиция для разработки, развертывания и поддержки базы данных проектов EDA с открытым исходным кодом и общим контролем. Модель данных, представленная в базе данных OA, представляет собой унифицированную модель, которая в настоящее время простирается от структурного RTL до GDSII данных маски уровня , а теперь и до пространства сетки и пластины. Это обеспечиваетдостаточно широкие возможности для поддержки цифровых, аналоговых и смешанных проектных данных. Он предоставляет технологические данные, которые могут выразить правила проектирования литейного процесса на уровне как минимум 20 нм, содержит определения слоев и целей, используемых при проектировании, определения VIA и правил маршрутизации, определения рабочих точек, используемых для анализа, и так далее. OA широко использует методы сжатия данных, специфичные для микросхем, для уменьшения объема памяти и решения проблем с размером, емкостью и производительностью предыдущих баз данных. Несмотря на то, что может означать его название, этот формат файла не имеет общедоступной реализации или спецификации. Они являются эксклюзивными для членов Коалиции OpenAccess.

Синопсис Млечный Путь

База данных Milkyway изначально была разработана корпорацией Avanti, которую впоследствии приобрела Synopsys . Впервые он был выпущен в 1997 году. Milkyway — это база данных, лежащая в основе большинства инструментов физического проектирования Synopsys:

• IC Compiler и астрофизический синтез
• Star-RCXT RC экстрактор паразитов
• Hercules LVS / DRC Физическая проверка

Milkyway хранит топологические, паразитные и временные данные. Milkyway использовался для разработки тысяч чипов и очень стабилен и достоин производства. Известно, что Milkyway написан на C. Его внутренняя реализация недоступна за пределами Synopsys, поэтому никаких комментариев по поводу реализации делать нельзя.

MDX C-API

По запросу крупных клиентов, таких как Texas Instruments , Avanti выпустила MDX C-API в 1998 году. Это позволяет разработчикам САПР клиентов создавать плагины , которые добавляют пользовательские функции к инструментам Milkyway (в основном Astro).

MDX обеспечивает довольно полный доступ к топологическим данным в Milkyway, но не поддерживает временные или паразитные данные RC.

Программа MAP-in

В начале 2003 года компания Synopsys (которая приобрела Avanti) открыла Milkyway через программу доступа Milkyway (MAP-In) . Любая компания EDA может бесплатно стать участником MAP (клиенты Synopsys должны использовать MDX). Участникам предоставляются средства для сопряжения своего программного обеспечения с Milkyway с использованием C, Tcl или Scheme . Интерфейс Scheme устарел в пользу TCL. IC Compiler поддерживает только TCL.

MAP-in C-API позволяет приложениям, не принадлежащим Synopsys, читать и записывать базы данных Milkyway. В отличие от MDX, MAP-in не позволяет создавать плагины, которые можно использовать из инструментов Synopsys Milkyway. MAP-in не поддерживает доступ к временным данным или паразитным данным RC. В MAP-in также отсутствует прямая поддержка некоторых геометрических объектов.

MAP-in включает среду разработки Milkyway (MDE). MDE — это приложение с графическим интерфейсом, используемое для разработки интерфейсов TCL и Scheme и диагностики проблем. Его основные особенности включают в себя:

• Графический редактор для просмотра и редактирования баз Milkyway
• Интерпретатор команд TCL
• Интерпретатор команд схемы
• Переводчики для чтения и записи популярных форматов, таких как Verilog, LEF, DEF и GDSII.

Сокол из «Наставника»

Еще одна важная база данных дизайна — Falcon от Mentor Graphics . Эта база данных была одной из первых в отрасли, написанной на C++. Подобно Milkyway для Synopsys, Falcon кажется стабильной и зрелой платформой для продуктов Mentor IC. Опять же, реализация не является общедоступной, поэтому мало что можно сказать о ее функциях или производительности по сравнению с другими отраслевыми стандартами.

База данных Магмы

База данных Magma Design Automation — это не просто дисковый формат с API, а целая система, построенная на основе их БД в качестве центральной структуры данных. Опять же, поскольку подробности системы не являются общедоступными, прямое сравнение функций или производительности невозможно. Анализ возможностей инструментов Magma показывает, что эта БД имеет функциональность, аналогичную OpenAccess, и может быть способна представлять поведенческую (входную) информацию.

конкретной базы

Ожидается, что специальная база данных EDA будет предоставлять множество базовых конструкций и услуг. Вот краткий и неполный список того, что необходимо:

• Основные характеристики
  • Конструкция (или ячейка) как базовая единица
  • Формы и физическая геометрия
  • Иерархия
  • Связность и иерархическая связность
• Общие конструкции
  • API-формы
  • Служебный уровень
• Расширенные функции
  • Параметризированные конструкции
  • Пространства имен и сопоставление имен
  • Конструкции размещения и маршрута
  • Сроки и паразитические конструкции
  • Модели событий и логическое/физическое отображение
  • Интерфейс для управления конфигурацией
  • Расширяемость
• Технологические данные
  • Определения слоев
  • Правила проектирования
  • Правила генерации и извлечения для простых устройств
• Библиотечные данные и структуры: управление проектными данными
  • Организация библиотеки: от проектов к файлам на диске
  • Управление проектными данными
• Модели взаимодействия

Ссылки

• Справочник по автоматизации проектирования электронных систем для интегральных схем , автор: Лаваньо, Мартин и Шеффер, ISBN   0-8493-3096-3 Обзор поля. Эта статья была взята (с разрешения) из тома 2, главы 12, «Проектирование баз данных» , автор Марк Бэйлс.