集成电路设计中的LEF文件:技术与单元库详解

集成电路设计中,Library Exchange Format(LEF)是一种用ASCII格式表示集成电路物理布局的规范。通常与Design Exchange Format(DEF)结合使用,以表示完整的物理布局。

LEF最初由Tangent公司为其Place and Route(P&R)工具开发,用来获取标准单元的size信息,引脚的位置,以便正确布局布线。因此,它基本上是标准单元布局的抽象形式。后来这些工具被Cadence Design Systems收购,Cadence延续使用了LEF格式。

LEF文件描述的库主要分为两部分。

Technology LEF

Technology LEF定义了金属层的物理信息,site大小,还有一些drc rule。而Cell LEF定义了每个cell的physical信息,比如每个pin的位置,cell的形状大小

以下是展示Technology LEF部分信息的示例快照:

包含了所用工艺的技术信息:

  • LEF版本(现在通常用5.8,每个版本都有详细的书写规范)
  • 单位(用于数据库、时间、电阻、电容)
  • Manufacturing Grids
  • 设计规则及BEOL(Back End of Layers)的其他细节
    • 层名称(如poly、contact、via1、metal1等)
    • 层类型(如路由、主切片、切割等)
    • 首选方向(如水平或垂直)
    • 间距
    • 最小宽度
    • 线路电阻

Cell LEF

Cell LEF部分包含标准单元库中每个单元的信息,以下是一个示例:

  • 单元名称(如AND2X2、CLKBUF1等)
  • 类别(如CORE或PAD)
  • 原点位置 0 0
  • 尺寸(宽度 x 高度)
  • 对称性(如XY、X、Y等)
  • 引脚信息
    • 引脚名称(如A、B、Y等)
    • 方向(如输入、输出、双向等)
    • 用途(如信号、时钟、电源等)
    • 形状(电源引脚的对齐方式)
    • 层(如Metal1、Metal2等)
    • 引脚的矩形坐标(llx lly urx ury)

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