我們在APR的時候，所用到的std cell或者IP、macro都是要吃LEF的，而最終交付生產的時候要生成GDS文件給工廠。那么這兩個文件都是什么意思呢？需要注意哪些問題？我今天就來詳細探討一下。

首先，什么是LEF？全稱為library exchange format，注意這里的L是library，不要把LIB搞混了，LIB是liberty。它是一種庫交換格式，只記錄了在APR時所要用到的最基本的物理信息，多一點都不記錄。

什么意思呢，各位想一想后端設計的時候，我們要擺放連線一個cell或者IP，需要什么信息呢？是只有他的size和出pin的信息的，出pin的信息包括pin的形狀，出的層，以及它的mask等。

LEF其實就包含這兩方面的內容。一個cell、一個ip、一個block，甚至一個chip都可以抽LEF出來。有了LEF，我們就知道了我們要擺的元器件的大小和它的pin，我們就可以擺放和繞線了。所以說LEF是更高層級使用的最基本的物理信息文件。

而GDS就不一樣了，它在我們的design設計時其實并不需要，它是我們最終交付給代工廠生產的文件，我們只要記住這一點，這是最終tape out所要用到的最終文件。整個設計流程那么多，用到的文件多如牛毛，但是最后芯片要生產出來，交給機臺的就是GDS。

如果不考慮dft測試或者其他的驗證工作，其實交付出一份好的GDS就宣告設計結束了。那么，GDS會包含哪些信息呢？不知道讀者有沒有了解芯片制造相關的內容，我大概講一下，制造的時候分為很多工序，刻蝕啊，注入啊很多，每一個poly、metal、oxide、n well、p substrate都是一步一步生成的。

GDS就是詳細記錄了所有這些實際的材料的物理信息，它們的層數、位置、形狀。或者可以這么說，當你拿到一塊生產好的芯片，你是完全可以很簡單的逆向推出它的gds的。（當然我說的是理論上是很簡單的）只要把每一種材料的物理信息一字不落地記錄下來就是GDS了。

我們在最后PV signoff的時候，就根本不會查看APR的DB，而是直接signoff的GDS。GDS過了，整個芯片的PV才算過了。（什么是signoff、PV會在之后其他文檔講）。

聽到這里，可能小伙伴還是有點糊涂，那么我想用一個最簡單的問題來加深大家對這兩者的理解，也就是本文的標題——LEF和GDS匹配問題。

實際上，我們在后端做APR的時候會用到元件的LEF，做完以后生成一份chip的GDS，那我們會用到GDS嗎？會的，GDS其實不光包括chip的，每個cell、ip、macro都有自己的GDS。那么問題就來了，既然如此，我們最終抽出來的GDS包不包括cell內部的信息？要知道我們在APR的時候可是把cell看成了一個黑匣子或者說空殼的，只有pin可以被看到。

實際上，APR最終出來的GDS確實沒有cell或者macro內部的信息，要想最終交付生產，還要把我們chip的GDS和用到的所有元件的GDS merge起來，這樣才能形成一份完整的可以交付給工廠的GDS。

而在merge的時候，會有可能發生LEF和GDS不匹配的問題。GDS包括所有的物理信息，LEF包括pin和cell大小的信息。

假如LEF寫的pin的位置和GDS寫的pin的位置不一致，會發生什么情況呢？假如這個pin外接的時候直接打了一個via，那么，APR的時候就會把這個via砸在LEF認為的位置，而這個via的信息最終會寫在chip的GDS中，這樣，chip的GDS和cell GDS merge的時候，這個via的位置可能就不是cell GDS中pin的位置，那樣這個pin等于就沒有被連上，或者說產生了DRC，這就是很嚴重的問題了。所以一定一定要保證我們用到的LEF和最終merge的GDS一致才可以。

可能有還沒有經歷過項目的小伙伴會覺得這種情況也能發生？實際上，項目進行的時候，LEF和GDS可能都會在更新的，一般會有專人來維護所有的lib，那么就有可能不小心LEF用的是v1，GDS用的v2，這樣必然會產生PV的DRC，而這種DRC，在APR tool里是不可能發現的。所以一定要注意這個問題。