单元库质量验证方法之compare library

fansonzou

曾经看过一个帖子，有人问K库的痛点在哪里？部分回帖提到了lib的验证，怎么验证我们做出来的库。lib验证是单元库建库不可缺少的一环，关系到整个单元库的质量。

SiliconSmart提供了一套完善的单元库验证流程，主要包括三块内容：compare_library比较两套lib文件的差异；qualify_library验证lib文件的质量；HDL(Verilog)验证。

这篇推文着重介绍compare_library。

既然compare_library是单元库质量验证中的一个必要环节，那么什么时候需要用到？Comparelibrary在re-characterization中应用最为广泛，用来验证我们re-char出来的lib跟referencelib相比，结构是否一致，有无attribute丢失，table数值是否有较大的差异等等。

Compare library的基本命令很简单：

compare_library -reference reference.lib -test test.lib

以上命令会比较test.lib与reference.lib的结构是否匹配，包括group，attributes，whens，但是这个命令不会比较table的数值。比较的结果会存放在当前工作目录下的compare_library文件夹下。可以使用-output_dir这个option来指定不同的存放路径。

那么如果需要比较table的数值呢？其实很简单，加一个-value的option就可以：

compare_library -reference reference.lib -test test.lib -value

运行结束后会得到一个summary，你可以从summary.log里查看相应的结果。

如果你想看更加细节的数据，比如所有points的比较结果，这些数据放在.csv文件里，你可以进去查看。每一种meas类型都有对应的.csv文件，如delay，slew，energy，setup，hold等等。默认只列出比较结果为fail的点，如果需要所有点的比较结果，可以使用-all_points这个option。建议加上-tsv这个option，能使数据排列更整齐易读。

下面介绍几个常见并且非常好用的compare_library的option。

-compare_values

指定哪些group的数值需要做比较，比如我们要比较ccst，lvf这两个group的数值在reference.lib和test.lib之间的差异，命令就可以这么下：

compare_library -reference reference.lib -test test.lib-value -compare_value {ccst lvf}

-compare_template_name

默认是不比较templates的，可以通过打开-compare_template_name来比较templates：

compare_library -reference reference.lib -test test.lib-value -compare_values (ccst) -compare_template_name

-ignore

通过使用这个option来人为控制某些不需要比较的group或者attribute，如不需要比较“timing” group和“driver”相关的attribute：

compare_library -reference reference.lib -test test.lib-value -cells {INVX2} -ignore{timing *driver*}

-interpolation

当reference.lib和test.lib的index里的数值不一样的时候，我们还能不能做compare了？使用-interpolation就可以。-interpolation有三个数值，分别是0，1，2。0代表不做内插计算，只有在table的size完全一致，并且数值的偏差小于某一个确定的tolerance的情况下才会做比较；1代表只做线性内插计算，不做外插计算；2代表即会做内插计算又会做外插计算。

compare_library -reference reference.lib -test test.lib-value -interpolation 1

SiS里有一个参数compare_library_interpolation的作用跟这个option类似，一旦用了-interpolation这个option，那么compare_library_interpolation会自动失效。

这里还要注意一点，-interpolation只针对1D，2D的table，3D的table不支持，也就是说如果要做3D的table的数值比较，两个lib的index必须要相同。

-user_defined

SiS默认是不比较user_defined相关的attribute的，必须打开-user_definedoption才能比较。这里需要提醒大家的是，ECSM相关的group目前是被当作user_defined的，因此如果要比较ECSM相关的内容，不要忘了打开-user_defined这个option。

compare_library -reference reference.lib -test test.lib -user_defined

-ee_cells

如果两个lib里有几个cell类似，但是名字不同，能比较吗？可以，用-ee_cells列出需要配对比较的cell的名字：

compare_library -reference reference.lib -test test.lib -ee_cells {AND2X1 ANDP2X1}

-tolerance_guide

这个option也比较好用，它能告诉你设置不同的tolerance，比较出来的结果的不同通过率(pass-rates)，让用户对趋势有个大致的了解。

compare_library -reference reference.lib -test test.lib -value-tolerance_guide

支持GUI

Compare_library是支持GUI的，关于GUI的用法，后面打算专门推文详细介绍。

如何设置tolerance？

首先，可以使用-tolerance开关来查看当前默认的tolerance：

compare_library -tolerance

如果需要调整当前的tolerance，可以使用set_config_opt命令，如：

set_config_opt delay_absolute_tolerance 0.0005 （单位是lib里对应的单位）

set_config_opt delay_relative_tolerance 0.02 （2%）

如果两个lib的误差超过了设定的tolerance，那么就会报出来。

几点建议

-  对于第一次使用compare_library，建议分成两步来做，先比较结构，再比较数值。在比较数值之前，将结构等基础问题解决好，然后再做数值上的比较。

-  对于数值的比较，建议设置合理的tolerance，不要太紧也不能太松。比如constraints，如果设置1ps的tolerance，显然就太紧了，因为constraint很难有这么高的匹配度。但是对于delay/slew，设置1ns，显然又太松了，因为delay/slew的量测很简单直接，一般设置1~5ps比较合理。

-  要注意tolerance的单位，tolerance的单位是跟着lib走的，在设置tolerance之前必须弄清楚你的lib的单位，这点很重要。

-  要注意，CCS，ECSM，LVF默认是不比较的，怎么让工具比较，上面已经提到了。

最后，祝小伙伴们使用愉快！

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