LEF文件介绍及其生成

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LEF文件介绍
LEF（Library Exchange Format）是对标准单元版图进行抽象描述的文件，用于自动布局布线（P&R）工具。LEF 文件具有可读的 ASCII 格式，包括用于互联的详细的 Pin 信息，但不包括 poly、diffusion 这些底层 layer。

LEF文件包括两部分：

1. 工艺描述部分
工艺中可用的层（Layer），只包含在 P&R 过程中用到的层。
影响 P&R 操作的部分设计规则，例如金属最小线宽和间距。
库设计者自定义的布线规则，如选择的布线间距值、金属布线的首选方向或所用通孔的几何描述（这里的“通孔”还包括连接到切割层（cut layer）的两层金属中所需的金属延伸（extension））。
（可选的）库中各层的电气特性，例如最大电流、所用金属层的方块电阻。

2. 单元（Cell）描述部分
单元的形状和大小，由其各自的边界定义。
管脚（pins）的位置、管脚所在的层，以及同一节点中其他形状的几何描述。
障碍物的详细描述，即互联层中不属于任何特定引脚的形状，但禁止同一层中的布线轨道通过。

LEF文件的生成
可通过下面两个工具生成：
Virtuoso：生成工艺描述部分；
Abstract：生成单元描述部分。
注：标准单元的一般命名规则：<gate name =INV><# of inputs=1><drive strength =X1> -> INV1X1


GDS files
LEF file
LEF file
techfile.tf
Virtuoso CIW
layout
Abstract Generator
Post processing
LEF file
1. 工艺描述部分生成
打开virtuoso，CIW -> File -> Export -> LEF，输入文件名，选择要导出的库，点击OK即可。

2. 单元描述部分生成
导出GDS文件：CIW -> File -> Export -> Stream，输入导出路径和文件名，选择要导出的 layout 文件（依次点击库、Cell、layout view），设置工艺库（库的参考工艺），在 “More Options” 里设置 “Flatten Pcells”，点击 “Translate” 即可。


在打开 Virtuoso 的路径输入打开 Abstract Generator：
abstract &

File -> Library -> Open，选择设计库；
File -> Import -> Strem(GDSⅡ)，选择之前导出的版图，选择 layermap 文件，点击 OK；
点击 Pins 图标，Map 栏填写 Clock pin names、Output pin names，指定绘制管脚标签的图层；
选择Boundary栏，检查是否需要进行任何边界位置调整。例如，如果边界需要位于电源引脚（或最顶部/底部金属形状）顶部上方和底部下方0.4μm，请在 “Adjust Boundary By” 框中的顶部和底部输入文本框中输入值0.4。这将相应地拉伸单元边界（相对于金属边界）。
按下 Run 按钮，等待引脚生成步骤完成。部分单元超出边界时会发出警告（由于部分n-或p-阱位于边界之外）。它们可以被忽略，因为在放置步骤中，它们将与相邻单元内相同极性的阱邻接。
点击 Extract 图标，不做修改，Run。
点击 Abstract 图标，Adjust 栏，设置 Power rail widths, offsets and shape（在版图中量一量）；
Blockage 栏，删掉用不到的 metal 和 via；
site 栏，填写 site name，比如输入“core”；
Grids 栏，看看这些值有无错误；
点击 Run 运行；
点击 Verify 图标，该命令将调用Silicon Ensemble并构建一个测试电路，以测试由这些单元构建的LEF文件的可路由性。它将警告潜在的问题。点击 Run 运行。
最后：File -> Export -> LEF，导出生成的 LEF 文件。
3. 后处理
打开 Abstract 生成的 LEF 文件，选择从第一个 MACRO 的定义语句到最后一个 MACRO 的 END 语句复制；
打开 Virtuoso 导出的 LEF 文件，将刚才复制的内容粘贴到最后一个 laye r的 END 语句和 END LIBRARY 语句之间。
指定 MANUFACTURINGGRID 语句和 Layer 语句之间的 SITE Information，格式如下：

1. SITE siteName
   
2. CLASS {PAD | CORE}
   
3. SYMMETRY {X | Y | R90}
   
4. SIZE width BY height
   
5. END siteName

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