PEX的提参类型Transistor level、Gate level和Hierarchical的详细区别

Amor-biu

关于Calibre PEX的几种不同提参类型的区别与应用场景？

在xRC User's Manual中提供了Defining the Extraction Type此节，其中对提参类型进行了详细的说明：




一般我在提取寄生参数时常见的就是前三个，阅读之后对其定义做一个简单的描述：
1、Transistor Level：照字面意思来看为晶体管级别，我理解为器件层面，也就是单一的某个MOS管、二极管或是电阻电容等层面，提取寄生参数。
2、Gate Level：门级，选择该类型之后，会有xcell的输入文本框，被列入xcell中的器件或模块单元就不再提取其内部的寄生，一般会将mom电容之类写入xcell_list。
3、Hierarchical：该选项与门级的边界与区别我暂时还比较模糊，选择层次化进行寄生提取，同样会有xcell的输入框。请各位能否讲解下它们的区别以及在不同的情况下如何进行选择？

剩余两种类型如有需求应用可自行查看用户手册，会有更全面更详尽的描述。此不赘述。

Amor-biu

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1,是模拟设计跑的，2是数字跑的，3是模拟设计层次化抽取，层次化抽取会有精度损失

Layout2019

PEX（寄生参数提取）的提参类型 Transistor level、Gate level、Hierarchical、In-Context、ADMS 区别：

提取粒度

• Transistor level：会对电路中的每一个晶体管等基本器件进行详细的寄生参数提取，将每个晶体管的寄生电阻、电容等参数都单独提取出来，能提供最精细的电路细节信息，但生成的数据量巨大，网表规模庞大。
• Gate level：以门电路为基本单元进行寄生参数提取，把一些相关的晶体管组合成一个门电路模块，对门电路整体进行参数提取，不再深入提取门电路内部晶体管的寄生参数，在一定程度上减少了数据量和提取的复杂度。
• Hierarchical：按照电路的层次结构进行提取，将电路划分成不同层次的模块，从底层模块到高层模块逐步进行寄生参数提取，可以根据需要选择对某些层次的模块进行详细提取，对其他层次进行简化提取，在提取精度和效率之间有一定的平衡。
• In-Context：注重在特定的电路环境或上下文条件下进行参数提取，会考虑电路中各个部分之间的相互作用和影响，根据电路的实际工作状态和连接关系来提取参数，使提取结果更符合电路的实际运行情况。
• ADMS：针对数模混合信号电路的特殊需求进行提取，综合考虑数字部分和模拟部分的特点和相互作用，既要处理数字电路的逻辑关系，又要精确提取模拟电路的寄生参数。
  

适用场景

• Transistor level：适用于对电路精度要求极高、需要详细分析每个晶体管行为的模拟电路设计或研究，如高精度的模拟放大器、射频电路等，但由于数据量和计算量巨大，对于大规模电路可能不太适用。
• Gate level：常用于数字电路的寄生参数提取，对于以门电路为基本单元的数字逻辑电路，能够快速有效地提取出影响电路性能的关键寄生参数，如在微处理器、数字信号处理器等数字芯片设计中应用广泛。
• Hierarchical：适用于具有明显层次结构的大规模集成电路设计，无论是数字电路、模拟电路还是混合信号电路，都可以利用其层次化的特点进行高效的参数提取和分析，有助于对大型复杂电路进行模块化设计和验证。
• In-Context：在电路存在复杂的相互作用和特定工作条件的情况下使用，比如存在多个模块相互连接、信号之间有复杂的时序关系或负载效应的电路，能够更准确地评估电路性能。
• ADMS：专门用于数模混合信号电路的后仿真和分析，如模拟数字转换器（ADC）、数字模拟转换器（DAC）、混合信号系统芯片（SoC）等，确保数字和模拟部分之间的接口和协同工作能够正确模拟和评估。
  

提取速度与数据量

• Transistor level：提取速度最慢，因为需要处理大量的晶体管级细节，生成的数据量最大，会导致仿真时间长，对计算资源要求高。
• Gate level：提取速度相对较快，数据量相对较小，由于将晶体管组合成门电路进行处理，减少了提取的对象数量，提高了提取效率，在保证一定精度的前提下，能更快地完成提取和仿真。
• Hierarchical：提取速度和数据量取决于对不同层次模块的设置和提取策略，合理的层次划分可以在提高提取速度的同时，控制数据量在可接受范围内。
• In-Context：提取速度相对较慢，因为需要考虑更多的电路环境因素和相互作用，数据量也会因具体电路的复杂程度而有所不同，但一般比 Transistor level 小。
• ADMS：由于要处理数模混合的复杂情况，提取速度通常比单纯的数字或模拟提取慢，数据量也较大，需要综合考虑数字和模拟部分的参数信息。
  

对电路理解的角度

• Transistor level：从最底层的晶体管物理层面来理解电路，关注每个晶体管的电学特性和寄生效应，有助于深入分析电路的物理行为和性能极限。
• Gate level：从数字逻辑的角度来理解电路，将电路看作是由各种门电路组成的逻辑网络，重点关注门电路之间的信号传输和逻辑关系，以及门电路的整体性能。
• Hierarchical：从系统架构的角度来理解电路，将电路按照功能和结构划分为不同层次的模块，便于从整体上把握电路的功能和性能，以及各模块之间的相互关系。
• In-Context：从电路实际工作的上下文环境角度来理解电路，强调电路在特定条件下的行为和性能，考虑了信号的传输路径、负载效应、时序关系等实际因素。
• ADMS：从数模混合的角度来理解电路，既要考虑数字电路的逻辑和时序，又要考虑模拟电路的连续信号和模拟特性，以及两者之间的交互和影响。
  

（文字来源：豆包）