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在版图的世界里，无论你是使用S家的还是C家的流程，大部分人在最后一道关口：物理验证上都会遇到M家（现在已经归于Simense帐下）的Calibre大神了，犹如守门员一样掌控着最后一道关口：



在物理验证的领域里，Calibre说第二，没有人敢说第一。就此论，历史上还有一段Dracula和Calibre的交锋的佳话，这里我们暂且按下不表，以后有机会再聊往事。今天，还是以技术工程师身份一起走进物理验证的这道大门。

物理验证是什么东东？

物理验证通常有两个简写

• LV：layout verification
• PV：physical verification

没有本质区别，只是习惯不同而已，所以在日常沟通的时候，如果一言不合，一定要再试试第二言哦。

物理验证：基于设计的GDS（Graphic Data System，目前是第二代GDS，一般也会写作GDSII，已经成为业界的标准格式了。GDS的第一版基本作古，现在的提到的GDS其实都是指的是GDSII了，目前的版权属于C家），使用RSF（Run-Set-File）的物理规则描述文件对GDS版图进行检查。常用的工具有Calibre、ICV等，比较老的工具有Hercules，Dracula等。如前述，目前比较通用就是Calibre了。随着先进工艺的不断演进，最近几年S家也开始追随工艺趋势在LV市场上发力，ICV（IC Validation）就是S家最近几年在先进工艺领域力推的physical signoff 工具。在过往常用的工艺里边，大部分的RSF都是基于Calibre的SVRF（Standard Verification Rule Format）、TVF（Tcl Verification Format）语法格式的，可见Calibre在业界悠久的影响力。

随着工艺节点的越来越小，芯片的GDS数据量越来越大，为了便于文件传输，产生了OASIS（Open Artwork System Interchange Standard）格式，文件更小传输更便捷，也是SEMI力推的下一代版图数据格式，用于替代已经服役30多年的GDS格式。

物理验证的分类

基于版图数据的特点，物理验证主要分为两个方向

• 物理多边形检查
• 电气性能检查

对应到日常工作是如下的分类：

• 物理多边形检查
  • DRC
  • Antenna
• 电气性能检查
  • LVS
  • ERC

对于Calibre工具而言，也有对应的命令选项描述

• calibre -drc
• calibre -lvs
  
  除此之外，calibre还有一个大招，就是层次化（hierarchy）验证模式，这是一个非常强大的功能，对于run-time有明显的提高。
  
  
  
  需要强调一点，Calibre是可以完成物理验证的工作，但是Calibre还可以完成其他非物理验证的工作，譬如：metal fill的插入、版图XOR的检查、DFM/Yield增强、版图GUI查验和简单编辑等等，从原理上讲，主要是基于上述两个大分类想的边沿化拓展。

Calibre的使用之道

LV 简明流程

对于版图编辑，相信更多的人会使用Viutuso，但是对于版图查看，自动化处理，以及版图检查calibre是不错的选择。Calibre对于GDS图案配置、图层切换、DRC高亮显示以及GDS自动化处理等操作的支持都很优秀。下面就一起来看一看calibre的日常使用之道吧。

1. 数字（ICC/innovus）模拟（Virtuso）版图工具导出的GDS
2. 使用calibre进行GDS初处理
   
   – GDS merge
   
   – dummy fill insertion
   
   – 添加标签或者某些特殊版层，譬如：创建GDS标记的文本
3. 使用Calibredrv （DESIGNrev）进行肉眼速查
4. 基于工艺的RSF对版图质量检查
5. 再第三步骤的Calibredrv里边，唤起RVE(Results Viewing Environment)，加载版图检查结果，找到问题原因，在APR工具里边进行相应的修复，并导出GDS
6. 重复步骤1~5，直至所有的物理验证结果正确无误，而后触发最终的TO

上述的步骤，在实际的工作中主要会用到两个工具

• calibre
  • 用于基于RSF的版图物理验证
• calibedrv
  • 主要用于版图查看和基于版图的命令行化的自动化操作
  • 可以通过唤起RVE来关注版图验证结果的高亮和标注等

RSF的使用和技巧

Calibre的版图检查需要使用遵循SVRF语法规则的RSF，由于RSF（通常也被FAB称为 Decker）都是基于工艺和FAB的流片需求，用户是不用干预里边的细节配置，但是全局的配置是需要小心维护，这里以用户的DRC RSF为例：



基于工作方便，用户可以创建类似上述例子RSF wapper可以实现对主要部件的自定义配置和调整

前边的项目都是需要用户自行配置，最后一个是FAB的提供的DRC RSF。使用RSF wrapper的好处是，项目里边多个用户可以使用本地的RSF wrapper去配置自己设计的具体需求，主RSF还是引用项目的signoff RSF即可。项目的signoff RSF有专业人员进行维护，确保项目的物理检查规则安全性。

对于工艺的DRC RSF文件里边，这里也分享一下里边的全局关键配置：

• 版层的选择
  
  T家的版层命名有一定的规则，一般会分为以下几类，此类命名方式，对于老用户是非常友好，这里手动给T家点赞！

用户在检查DRC的时候，需要使用和设计版层配置一致的RSF，譬如项目选择的是九层结构，一层M1，内层五层，两层My和一层Mz，FAB通常是根据版层配置提供的RSF，那么用户需要选择如下版层结构的的RSF：

	9M_5X2Y1Z.drc.rsf

• RDL的选择
  
  RDL的全称是 ReDistributionLayer，是一个可以灵活配置厚度的版层，和最高层是可以分开对待的。所以在选择完对应版层结构的RSF以后，需要在RSF里边配搭合理RDL厚度。例如下图所示，请打开对应RDL厚度的选项来保证和项目的匹配
  
  
• 工艺节点的选择
  
  和日常项目一样，工艺也是一代一代的迭代，所以在RSF里边可以看到一些痕迹，这时候在RSF的全局选择上，需要正确选择你的工艺节点，如下图所示，按照需要打开对应的工艺节点，进行合理的检查：
  
  
  
  RSF的描述除过可以基于SVRF语法外，也可以通过TVF语法格式进行发布。TVF是支持TCL语言、可编程友好的语法格式，在复杂的环境中应用起来更为灵活，对于版层多分枝的RSF也可以使用TVF进行灵活打包。为了让最终用户使用到专一的RSF，calibre也支持TVF到SVRF的转换，确保项目使用的SVRF/RSF的一致性，可以有效避免误操作。
• 全芯片（full-chip）配置
  
  在扁平化设计里边，就一种版图格式，那就是全芯片，在层次化的版图设计里边，只有一个是全芯片，其他都是模块级别。通常，全芯片和模块级别在物理层面会有如下的区别

注意这里罗列是版图里的异同，但并非所有的项目都会被RSF的full-chip配置所覆盖，具体的情况还需要具体分析，但是有一条必须铭记，全芯片级别的LV，一定需要打开下列选项！

• Calibre的层次化验证
  
  上文有提到，在calibre里边的DRC、LVS有扁平化和层次化两种验证方法，层次化的方法效率高，主要是得益于GDS里边的层次化结构，以下图为例
  
  
  
  可以看到，GDS里边的结构树是看不到具体的实例化信息的，只有具体的design名称和与top-design的层次关系，除过top-design，所有的design都是平级的。在calibre -hier的命令里边，工具对于整个设计是以desing为对象进行验证，runtime有明显的提升。

本章词汇

【敲黑板划重点】

基于物理图形和电气性能验证的Calibre功能是非常强大的，它的周边衍生产品不下30个，对大家来说常用的也就两三个，理解calibre的基本工作原理就显得比较重要了。

把控好RSF的配置，控制好LV的质量，从calibre的RVE里边找到问题的根源，快速高效的得到可以流片的GDS，才可以有效体现calibre的价值

！

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