Паразитарное извлечение

В автоматизации проектирования электронных устройств паразитное извлечение — это расчет паразитных эффектов как в спроектированных устройствах, так и в необходимых межсоединениях электронной схемы : паразитных емкостей , паразитных сопротивлений и паразитных индуктивностей , обычно называемых паразитными устройствами , паразитными компонентами или просто паразитными.

Основная цель паразитного извлечения — создать точную аналоговую модель схемы, чтобы детальное моделирование могло имитировать реальные отклики цифровой и аналоговой схемы. Отклики цифровых схем часто используются для заполнения баз данных для расчета задержки сигнала и нагрузки, например: временной анализ ; анализ мощности ; моделирование цепей ; и целостности сигнала анализ . Аналоговые схемы часто проверяются на детальных испытательных стендах, чтобы определить, позволят ли дополнительные извлеченные паразитные компоненты функционировать разработанной схеме.

Фон

В ранних интегральных схемах влияние проводки было незначительным, и провода не считались электрическими элементами схемы. ниже 0,5 микрометра Однако сопротивление узла технологии и емкость межсоединений начали оказывать существенное влияние на производительность схемы. С развитием технологических процессов влияние индуктивности межсоединений также стало важным.

Основные эффекты паразитных соединений включают в себя: задержку сигнала , шум сигнала , падение ИК-излучения (резистивная составляющая напряжения) .

Извлечение межсоединительной емкости

Емкость межсоединения рассчитывается путем предоставления средству извлечения следующей информации: макета конструкции сверху в виде входных полигонов на наборе слоев; сопоставление набора устройств и контактов (из прогона схемы и схемы ) и поперечное понимание этих слоев. Эта информация используется для создания набора разводок проводов с добавленными конденсаторами, где указывают входные многоугольники и структура поперечного сечения. Выходной список цепей содержит тот же набор входных цепей, что и входной список цепей, и между этими цепями добавляются паразитные конденсаторные устройства.

Извлечение сопротивления межсоединения

Сопротивление межсоединений рассчитывается путем предоставления средству извлечения следующей информации: макет конструкции сверху в виде входных полигонов на наборе слоев; сопоставление набора устройств и контактов (из прогона «Раскладка по сравнению со схемой» ) и понимание поперечного сечения этих слоев, включая удельное сопротивление слоев. Эта информация используется для создания набора дополнительных проводов компоновки, которые имеют добавленное сопротивление между различными частями проводов. Вышеупомянутая межсоединительная емкость делится и распределяется между подузлами пропорциональным образом. Обратите внимание, что в отличие от емкости соединения, сопротивление соединения требует добавления подузлов между элементами схемы для размещения этих паразитных резисторов. Это может значительно увеличить размер извлеченного выходного списка соединений и вызвать дополнительные проблемы при моделировании.

Инструменты и поставщики

Инструменты делятся на следующие широкие категории.

• Полевые решатели обеспечивают физически точные решения. Они рассчитывают электромагнитные параметры, непосредственно решая уравнения Максвелла . Из-за большой вычислительной нагрузки они применимы только к очень небольшим проектам или к частям проектов.
• Приближенные решения с использованием методов сопоставления с образцом — единственный возможный подход к извлечению паразитов для полноценных современных интегральных схем.

Экстрактор ANSYS Q3D

ANSYS Q3D Extractor использует метод моментов (интегральные уравнения) и FEM для расчета матриц емкостей, проводимости, индуктивности и сопротивления. Он использует метод быстрых мультиполей (FMM) для ускорения решения интегральных уравнений. Выходные данные решателя включают распределения тока и напряжения, матрицы CG и RL.

ФастКэп, ФастГенри

FastCap и FastHenry от Массачусетского технологического института — два бесплатных инструмента для извлечения паразитных величин емкости, индуктивности и сопротивления. Цитируемые во многих научных статьях, они считаются золотыми справочниками в своей области.

Исходный код и двоичные версии Windows со средством просмотра и редактором доступны бесплатно на сайте FastFieldSolvers .

FasterCap

FasterCap от FastFieldSolvers — это бесплатный решатель полей емкостей с открытым исходным кодом, доступный для ОС Windows и Linux, способный моделировать проводящие структуры, встроенные в кусочно-постоянные диэлектрические среды со сложной диэлектрической проницаемостью, возможность автоматического уточнения сетки и функции ввода/вывода. Ядро решателя.

StarRC

StarRC от Synopsys (ранее Avanti ) — универсальный инструмент для удаления паразитов, применимый для полного спектра электронных устройств.

Сколько

Quantus от Cadence — это инструмент для извлечения паразитов как для цифровых, так и для аналоговых проектов, поэтому необходимо выполнить проверку извлечения паразитов, чтобы подготовить проект к проверке после компоновки.

Квиккап

QuickCap NX от Synopsys — это инструмент для извлечения паразитов как для цифровых, так и для аналоговых проектов. Он был основан на QuickCap, разработанном Ральфом Айверсоном из Random Logic Corporation, которую приобрели Magma и Synopsys.

Калибр xACT3D

Caliber xACT3D от Mentor Graphics — это инструмент для извлечения паразитов как для цифровых, так и для аналоговых проектов. Он был основан на PexRC, разработанном Ванци Цю и Вейпином Ши из Pextra Corporation, которую приобрела Mentor.

См. также

• Стандартный формат паразитного обмена