读SPEF

SPEF 全称 Standard Parasitic Exchange Format 是IEEE 标准，最新的标准号是：IEEE Std 1481– 2009. 用于描述芯片中的『连线特性』，即：电阻，电容，电感。SPEF 在数字实现流程中用于『连线特性』在不同工具之间的传递。

虽然用了多年SPEF 但一直没有扒拉开去看里面的格式，最近遇到一个问题，为了搞清楚去扒拉了一遍，问题是：对于如下设计，在netlist 中的A/net1, net2, B/net3 在逻辑上三段，在物理上是一条线，在SPEF 中这条net 是如何表示的？

SPEF 的格式比较简单，SPEF 中的关键字以"*" 开头，如*R_UNIT, *NAME_MAP, *D_NET, 注释以"//" 开头，在IEEE Std 1481– 2009 协议里定义了如下几段：

• Header definition
• Name map definition
• Power and ground net definition
• External definition
• Hierarchical SPEF (entities) definition
• Process and temperature variation definition
• Internal definition

Header definition

定义了SPEF 版本、设计名字、产生时间、厂商、工具、工具版本、分割符、时间电容电阻电感的单位。

Name map definition

为了减小文件的大小，把设计里object 的名字映射成数字，后面引用时直接上数字。

Power and ground net definition

定义电源跟地的信息。

External definition

定义port 的信息，如方向：I 表示input port, B 表示inout port, O 表示Output port; 坐标：*C; 负载电容：*L; 驱动：*D 等。

Hierarchical SPEF (entities) definition

定义当前设计中instance 信息，用于多个SPEF 合并。

Process and temperature variation definition

这部分是IEEE Std 1481– 2009 新增加的内容，定义影响互连线电容、电感和电阻的工艺参数，电阻的一阶和二阶系数(CRT1、CRT2)以及抽取时的标称温度，有个复杂的计算公式。

Internal definition

SPEF 的主要内容，定义了每一条net 的连接关系，电容电阻电感值：

*D_NET

*CONN section

*CAP section

*RES section (single pin will not have)

*INDUC section

*END

举个栗子：

• *D_NET 行，表示对应net 总电容，容值是*CAP section 电容的总和，*1 表示"name map" 中第一条net, 当前电容是0.021pf.
• *CONN, 部分指定了该net 的连接信息，其格式是：

• *CAP 部分定义了电容的详细信息，电容包括『对地电容』跟『耦合电容』两部分，如果net-A 跟net-B 之间有耦合电容，则该耦合电容，在net-A 跟net-B 的*CAP 部分各列一次。
• *RES 部分定义了该net 的电阻值。

回到开头的问题，对于如下设计，在SPEF 中只有一条*D_NET.

如果是hierarchical flow 且读入spatial AOCV/SOCV 则需要在top 将sub-block 的坐标对齐，如下例：

在Tempus 里用命令set_spef_transform 来对齐。

Quantus 可以用于RF, Analog, Mixed Signal, Customer Digital 等各色设计的RCL 抽取。