对于高速信号完整性,一块聊聊啊(13)

前面一篇说了有源仿真和无源仿真的区别,今天介绍一下前仿真和后仿真。

一个完整的电路设计中必然包含前仿真和后仿真两个部分,它们都属于验证的必要环节。

尤其是在复杂的芯片设计中,验证要占用整个芯片设计流程时间的60%-70%。目的就是尽可能地对芯片功能进行充分的验证,尽早暴露出问题、解决问题,以保证所有功能完全正确。

在芯片设计中,前仿真和后仿真都是非常重要的环节,但它们在功能和目的上存在明显的区别。

前仿和后仿概述

A、前仿真:前仿真是指在芯片设计过程中,对电路的功能和性能进行仿真验证的环节。它主要关注电路的功能性、时序和功耗等方面,以确保设计的正确性和可行性。前仿真通常在物理布局之前进行,因此也称为静态时序分析或网表级仿真。

前仿真=功能仿真=行为级仿真=RTL级仿真

前仿真,也称为功能仿真或行为级仿真。是指仅对逻辑功能进行测试模拟,以了解其实现的功能是否满足原设计的要求,仿真过程没有加入时序信息,不涉及具体器件的硬件特性,如延时特性;

B、后仿真后仿真是指在芯片物理布局之后,对芯片的实际性能进行仿真的环节。它主要关注芯片在特定工艺和版图下的实际性能,包括时序、功耗、温度等。后仿真可以模拟芯片在实际工作条件下的行为,为芯片的优化和调试提供依据。

后仿真=时序仿真=布局布线后仿真=门级仿真

后仿真,也称为布局布线后仿真或时序仿真。是指提取有关的器件延迟、连线延时等时序参数,并在此基础上进行的仿真,它是非常接近真实器件运行情况的仿真。

前仿和后仿的区别

A、仿真对象:前仿真主要关注电路的设计和性能,不考虑物理因素如工艺、版图等对芯片性能的影响。而后仿真则关注芯片的实际性能,包括物理因素对芯片性能的影响。

B、仿真精度:前仿真通常采用网表级仿真,只考虑电路的逻辑关系和信号传输,不考虑物理细节。而后仿真则考虑物理因素如工艺、版图等对芯片性能的影响,因此仿真精度更高。

C、仿真速度:由于前仿真只考虑电路的逻辑关系和信号传输,因此仿真速度通常较快。而后仿真需要考虑物理因素对芯片性能的影响,因此仿真速度相对较慢。

D、调试目的:前仿真主要用于验证电路设计的正确性和可行性,以及发现潜在的问题和错误。而后仿真主要用于优化芯片性能,包括调整工艺参数、优化版图布局等。

E、流程环境不同:一个比较明显的区分标志就是布局布线。前仿真需要在RTL代码设计环节进行,后仿真要在布局布线环节之后进行。布局布线之后,晶体管等各类器件的具体形状、尺寸、相互位置已经确定,这表示将来制造完成的芯片结构也就确定了。

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