最近筆者觀看了一場網絡研討會，主題是平衡MOSFET差分對中的模擬布局寄生效應。這個話題讓筆者很感興趣，因為早在1982年，筆者就在英特爾編寫了我的第一個IC布局自動化工具，它自動創建了15%的GPU芯片布局，型號是82786，然后在1986年加入Silicon Compilers。從歷史上看，數字布局模塊的自動化是第一位的，因為模擬IC布局的要求比數字的要多得多，而且太困難了。

舉例說明，對于差分對放大器，有許多特定的要求來確保魯棒的性能，例如：

差分對原理圖

匹配放大器中的晶體管 W 和 L 值

互連寄生平衡

使用通用質心布局來減少與布局相關的效果

具有最小寄生 RC 值的當前反射鏡布局

模擬 IC 布局自動化

Paul 展示了?Animate Preview?插件如何在 Cadence Virtuoso 環境中工作，以及它會自動識別當前鏡像和差分對等原理圖結構，然后像熟練的 IC 布局設計師手動操作一樣限制布局放置。您可以在一分鐘左右的時間內快速看到多個布局方案，每個布局都已經通過構建完成了DRC clean，從而節省了更多的時間。?

模擬原理圖示例

單擊第一個自動生成的布局將顯示"動畫預覽"對話框，其中顯示以下窗口：層次結構、原理圖、布局、結果和約束。"布局"窗口顯示九個生成的布局地形。在"結果"窗口中，有針對九個布局中每個布局的分析，例如寬高比、寬度、高度和面積。"原理圖"中自動生成的每個約束都將列在約束窗口中。?

九種布局選擇

Animate 從原理圖中識別了差分對，通過放大原理圖，您可以查看晶體管布局的布局選項，例如使用的布局行數。單擊原理圖中的任何內容都將交叉探測并在布局窗口中突出顯示該設備。

原理圖中的晶體管M19和M20定義了差分對，布局顯示了這些器件如何放置在稱為公共質心的常規行和列中，這有助于最大限度地減少工藝變化，并且在垂直和水平方向上也具有匹配的間距。多邊形頭的定義方向與匹配的一部分相同。

M19 和 M20，原理圖和布局

為了進一步優化此布局并改進垂直匹配，通過選擇菜單選項，在設備 M19 和 M20 的上方和下方添加了一個新的虛擬行：?

已添加虛擬行

還可以在 Animate 中查看金屬布線詳細信息，同時僅查看多邊形、金屬 1、金屬 2、金屬 3、金屬 4 和金屬 5 層，以便您可以確認差分對中的互連是相同且平衡的。對源節點和漏極節點的路由進行了直觀比較，并且它們是平衡的。

還顯示了四個當前鏡設備的通用質心布局：M8，M10，M11，M12。根據設計，電流鏡和差分對之間的路由也是最小化和對稱的。檢查電流鏡和差分對之間的路由表明，金屬層確實是對稱且相同的。?

電流鏡設備

差分對的輸出連接到另外兩個器件，甚至這些器件的放置和路由也是平衡的。約束選項已從基本模擬更改為鏡像基本模擬，以顯示如何控制左側（紅色）和右側（綠色）設備的對稱布局。蝴蝶布局選擇可以在下面看到：

鏡像模擬

總結?

在過去的模擬集成電路設計中，電路設計師先畫出原理圖，然后再為布局版圖工程師添加一些注釋或注釋，然后把原理圖扔給版圖工程師。版圖工程師閱讀了注釋，做了一些位置和路線，然后把布局扔回給電路設計師。最后，電路設計者將檢查IC布局的對稱性和匹配性，并要求改進，創建一個循環迭代，直到滿足匹配約束。

Pulsic的新方法使電路設計師能夠在幾分鐘內快速創建一個平衡和對稱的布局，而不是幾天，這完全歸功于 Animate 中固有的自動化設計。

審核編輯：黃飛