Calibre LVS |手把手教你如何debug LVS的short和open
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吾爱 IC 社区目前主营业务
1 技术咨询（包括技术难题咨询，项目 tapeout review 等）
支持个人与公司的项目技术支持。
2 项目外包服务（承接范围从综合到 GDSII out）
小编拥有 11 年数字 IC 后端实现经验，精通数字 Top，高性能 CPU，复杂时钟结构的设计实现。先后顺利 tapeout 过 40 颗 +大型 SOC 芯片，面积最大为 150mm2。
涉及的主要工艺有T55,T40,T28,T22,T16,T12,T7,GF40,GF28,GF22,SMIC55,SMIC40,SMIC28,SMIC14,SMIC12,UMC28等工艺。
3 IC 后端训练营
提供高端服务器和公司实际项目给学员实操 (TSMC 28nm Cortexa7core 项目)，每日及时解答所有学员当天所有疑难问题。实操遇到问题还可以申请远程协助登录服务器一起解决实际项目问题。
对于应届生或者想转行的同学，可以通过这个训练营进行学习实战，在一个月左右即可拿到理想的 offer。
经过前面 9 期训练营的积累，目前社区训练营在行业内的影响力越来越大，口碑越来越好。企业也普遍青睐社区训练营的学员。毫不夸张地说，只要学员简历中写上咱们的这个项目，基本上都是优先录取。这背后的底层逻辑，各位细品，慢品。
社区训练营整体知识体系可以复制下方链接到浏览器进行查看。
https://alidocs.dingtalk.com/i/p/QqWXw073xd4Z2m31/docs/QqWXwnN058prxz31
4 知识星球高端技术学习交流社区
5 研究生毕业设计指导（仅数字 IC 后端实现方向，可以提供先进工艺库和使用项目数据）
提供四核 A7/A55/A72 顶层低功耗设计实现数据和指导，工艺可以根据需要选择TSMC 28 或 TSMC16等先进工艺（也可以支持 7nm 工艺）。学生可以根据这个项目来展开论文，提供技术和写作指导。
【即将发车】 社区第十期 IC 训练营目前正在火爆预约报名中，仅剩最后 5 个名额！错过再等一个月！
吾爱 IC 社区第九期 IC 训练营报名通知（临时新增 2 个名额）
在今天技术干货分享之前，小编在此祝愿天下所有的母亲，母亲节健康快乐。做事之前先学做人，学会感恩， 感恩你身边一切的人和事。
Calibre LVS是芯片在做 physical signoff 阶段必须要做的一个工作。它是芯片设计实现阶段中的最后一道关卡。如果负责物理验证的工程师经验不足，往往会造成大悲剧，比如流片回来的芯片变成石头。
据说好多大厂都出现过芯片变石头的情况。因为很多工程师在过 LVS 时喜欢用Virtual Connect，最终可能会导致 LVS“假 PASS” 的景象。一旦出现这种情况，势必需要通过 Metal ECO 来改掉。这样一来芯片量产的时间至少会推后个把月，而且还需要额外支付更改 mask 的费用。
https://alidocs.dingtalk.com/i/team/QqWXw0n5aLwoxm31/docs/QqWXwe18olllKG31# 「Post-mask ECO 应该怎么做？」
所以，LVS 的工作一定要做扎实，绝对不能靠运气来定芯片的生死。
那今天小编将向大家分享在数字 IC 后端实现中应该如何来跑 LVS 以及 debug LVS short 和 open 的步骤。本教程基本上属于手把手教程，直接跟着本教程即可进行傻瓜式操作实践了。
下面为咱们社区 IC 训练营项目 Cortexa7core 的 LVS 报告。这里的 LVS 错误包含了以下几种类型。这几种类型也是公司实际项目中经常遇到的 LVS 错误。
-
INCORRECT Net
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INCORRECT Port
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INCORRECT Instance
https://alidocs.dingtalk.com/i/team/QqWXw0n5aLwoxm31/docs/QqWXwNA3vyEpgz31# 「Calibre LVS Box 使用指南」
乍一看，初级数字后端工程师估计都很懵，不知道应该如何分析。比如上图中选中的那个 Incorrect Net，从下方的 Layout 和 Source 相关信息我们得知，Layout 中 net 的数量比 Source 中 net 的数量少一条 net。有经验的工程师一看大概就知道这里应该是 short 导致的。
But，不是所有人都能看出来。那今天分享一个非常好用的方法，利用 Calibre 自带的 short 定位功能自动报告出当前设计的 short net，而且通过这个方法我们完全不需要等 LVS 跑完再看 short。
手把手教你修复 Calibre DRC Violation(训练营学员案例)
为了便于初学者理解和模仿实操，下面小编使用 Calibre 图形界面来演示下如何来让工具报出 short 的 net。
1）选择 LVS Rules
2）选择 Inputs 选项，选择我们 merge 好的 gds（已经打好 text），比如我们这里是 cortexa7core.merge.text.gds
3）选择 Step 选项的Netlist Extraction
4）选择 Setup 菜单，进入 LVS Option 的设置页面
5）选择 Shorts， 勾选下图中所示的选项。这步非常重要！！！
6）点击 Run LVS 跑起 LVS 的 job。值得注意的是我们此时并非跑整个 LVS 的步骤，而仅仅是对 GDS 进行 Netlist 抽取。
Calibre 对 GDS 进行 netlist 抽取结束后，会弹出如下 RVE 界面。这里面会把当前 GDS 中存在的 Short 都报告出来。此处共有 6 个 Short，其中第一个是属于PG 的 short，即 VDD 和 VSS 的 short。
同时，在我们运行 LVS 的目录下会产生一个 netlist 抽取的报告，名为cortexa7core.lvs.report.ext的文本文件。打开这个文件后，我们发现这里面也报告出当前设计中所有的 short。
如果平时都用命令行的方式来跑 LVS 的同学，一定要看 LVS 目录下的这个文件。LVS 分析的基础是这个抽取报告。前面提到的芯片变石头的案例，往往会在这个报告中有相关的提示。
知道有这些 short 后，我们先来看看第一个 PG 的 short。首先通过 Highlight Short 功能自动定位到 layout 中。
定位后的位置如下图所示，下图中的粉红色高亮其实就是 calibre 标示 violation 的 RVE 标示层。
https://alidocs.dingtalk.com/i/team/QqWXw0n5aLwoxm31/docs/QqWXwN3K24nOKz31# 「Calibre RVE 简易教程」
而且通过这个错误的详细信息，我们得知这个 PG Short 是在 M8, VIA8 和 M9 这三层范围内短路的。
所以，我们可以随意挑选一个 M8，右键选择高亮到 layout，工具会自动定位到如下图所示的位置。
这里我们看到确实是 M8 和 M9 打孔的位置。进行局部放大后，我们发现是竖向的 M8 VDD 和 M8 VSS 之间多了一块 M8 的 VDD Shape，从而导致的 VDD 和 VSS 短路。
下图中左侧为 Innovus 中对应的数据，我们定位到 innovus 中去查看也确实发现这里存在 VDD 和 VSS 的 short，与 calibre 中看到的结果是一致的。
看到这个 PG short 后，我们还可以直接在 calibre 中直接来验证下该 short 修复后的效果。
从上面的分析我们很容易得出修复这个 short 的方法——即删掉这两根竖向 Stripe 中间的 M8 VDD shape。
我们可以直接在下图中点击 M8，右键选择Assign Polygon，再选择 REMOVE 选项。并把相应 layer 的 NET 名字更改下即可。
更改后我们直接在 Calibre 中选择 Verify Short 即可完成在线验证。
验证后的结果如下图所示，第一个 short 的地方已经打上绿色的 “V”，表示该 PG short 通过这个方法是可以被修复掉的。
其他几个 short，可以用同样的方法来 debug 并修复。其他几个 short 都是模块 cortexa7core 的 io port 之间存在 short。需要返回 Innovus 中做 short 的修复。
https://alidocs.dingtalk.com/i/team/QqWXw0n5aLwoxm31/docs/QqWXwe39KRZL9G31# 「Innovus 中根据 DRC marker 来自动修复 DRC 方法」
下面，我们继续看设计中的 open net。
https://alidocs.dingtalk.com/i/team/QqWXw0n5aLwoxm31/docs/QqWXwlZe2Pbk9m31# 「Calibre | Layout 抽取的 Open Circuit
通过上面的错误提示，我们发现 source 中的一条 net 对应 layout 中的两条 net，说明 layout 中原本应该是一条整体的 net 被截成两段，这样 calibre 将 GDS 进行 netlist 抽取时会提取到两条 net，从而出现 open 的情况。
还是老方法，我们分别高亮 layout 中的这两条 net，高亮的 net 如上图所示。稍微有点经验的工程师看到这里就知道问题一定出现在这两个颜色标注的交界处。
在这两条 net 的分水岭处，我们进行局部放大，很明显我们看到这里的确有 open 的情况，两根竖向的 M3 没有通过通孔或 M3 shape 连接在一起。
其实以上的 short 和 open net 都可以在 innovus 中发现的。下面我们来回到 Innovus 中来进行验证下。
https://alidocs.dingtalk.com/i/team/QqWXw0n5aLwoxm31/docs/QqWXwNkqZyyLrz31# 「Innovus 中 open net 原因解析」
Innovus 和 ICC2 中都是是支持验证在线 LVS 的。主要通过两个方面的检查来保证。
- verify_connectivity (重点检查 open)
- verify_PG_short
只要这两个检查都 PASS，基本上 LVS 就没有大问题了（除非是 hierarchy short）。
下面是 Innovus 中 verify 出来的结果。我们以上面那条open net——n13619 这条 net为例来说明。
点击 Innovus Violation Browser 中的 OPEN，选择具体的 net 后，工具会自动高亮出这条 net，效果如下图所示。
经过分析发现如下图所示的 M3 连接处缺了一段 M3 metal shape。这个与 calibre 中分析到结果是一致的。
下面左图为 Innovus 中高亮 open net 的效果图，右侧为 Calibre 中高亮 open net 的效果图。很显然它们高亮的是同一条 net。
看到这里，相信你应该也觉悟了，是不是觉得 debug LVS 其实挺有趣的？看得再多不如自己动手来实践一遍。切记，知行合一！ 既然都看到这里了，别再吝啬动动手指点赞，收藏，转发给更多需要帮助的同学。
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基于 ARM 四核 CPU 数字后端 Hierarchical Flow 实现教程
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时钟树结构分析
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