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Virtuoso Layout Synthesizer User Guide
December 1999 1 Product Version 4.4.5
Virtuoso Layout Synthesizer
User Guide
Product Version 4.4.5
December 1999
1990-1999 Cadence Design Systems, Inc. All rights reserved.
Printed in the United States of America.
Cadence Design Systems, Inc., 555 River Oaks Parkway, San Jose, CA 95134, USA
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Virtuoso Layout Synthesizer User Guide
December 1999 Contents-2 Product Version 4.4.5
Preface . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
Related Documents . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
Syntax Conventions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
1
About the Virtuoso Layout Synthesizer (LAS)
. . . . . . . . . . . . . 14
What You Can Do with the Layout Synthesizer (LAS) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
Layout Styles You Can Generate Using LAS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
How LAS Generates Layouts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
Using LAS to Control Layout Results . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
LAS Routing Layers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
The LAS Menu . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
The Edit-Placement Menu . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
The Suggested-Route Menu . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24
LAS Cellviews . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25
Placement View . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25
Uncompacted View . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26
Compacted View . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26
LAS and Other Cadence Tools . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28
LAS and the Compactor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28
LAS and Virtuoso Layout Editor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29
LAS and the Virtuoso Layout Accelerator . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29
LAS and the Virtuoso Core Optimizer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29
2
Starting LAS
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30
Starting the Cadence Software . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30
Opening a Design and Starting the Virtuoso Layout Synthesizer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31
Transferring Netlist Data into LAS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
Contents
Virtuoso Layout Synthesizer User Guide
December 1999 Contents-3 Product Version 4.4.5
3
Setting up the Technology File for LAS
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34
About the Technology File . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36
Using LAS Utilities to Edit Technology Files . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36
About the LAS Technology File Set Up Form . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38
About the LAS Layer Set Up Form . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39
About the LAS Wire Set Up Form . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39
About the LAS Device Set Up Form . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40
About the LAS Property Set Up Form . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41
Understanding the LAS Sections of ASCII Technology Files . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42
Layers Example . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42
Wires Example . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42
Devices Example . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43
Properties Example . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43
Default LAS Properties . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44
How LAS Uses Netlisting Properties to Traverse a Netlist . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48
Defining Flexible Pin Locations for Transistor Devices . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49
Transistor Devices LAS Supports . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51
Defining Special Contact Devices . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53
Defining Local Interconnect Layers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53
Defining Bent-Gate MOS Transistors in the Technology File . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56
Bent-Gate MOS Transistor Technology File Example . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56
Defining MOS Transistors with Separate Gate Pins . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57
Multiple-Gate Pin Technology File Example . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58
How to Avoid Common Technology File Problems Related to LAS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59
4
Using LAS Statements
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60
About LAS Statements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60
Syntax Rules and Conventions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60
Automatically Generating LAS Statements for Preplacement . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63
Generating LAS Statements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64
Create LAS Placement Constraint File Form Field Definitions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 68
Preplacement Constraint LAS Statements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 70
Quick Reference to LAS Statements for Preplacement . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 71
Confining and Grouping with Preplacement Constraints . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72
Defining Regularly Structured Layouts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 74
Defining Rigid Cells . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 77
Virtuoso Layout Synthesizer User Guide
December 1999 Contents-4 Product Version 4.4.5
Applying Preplacement Constraints to a Layout . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 78
5
Creating and Using Preplacement Constraints
. . . . . . . . . . . . 80
About Preplacement . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 81
Excluding Cells . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 81
Excluding Cells by Selecting Them from the Schematic . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 82
Excluding Cells by Selecting Them from a List . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 84
About the Exclude Cell Form . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 87
About the Expanded Exclude Cell Form . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 87
About the Exclude Cell By Name Form . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 89
Confining Cells . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 92
Confining Cells by Selecting from the Schematic . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 92
Confining Cells by Selecting from a List . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 94
About the Confine Form . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 97
About the Confine Cell By Name Form . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 98
Grouping Cells . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 100
Grouping Cells by Selecting Them from the Schematic . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 101
Grouping Cells by Selecting Them from a List . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 103
About the Group Form . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 106
About the Group Cell Form . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 107
About the Group Cell By Name Form . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 108
6
Working with Pins
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 111
About Pin Constraints . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 112
Applying Pin Constraints . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 112
About the Pin Constraints Form . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 114
Listing Pins Using the LAS Pin Browser . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 118
About the LAS Pin Browser . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 120
Specifying Pin Positions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 121
About the Top, Bottom, Left, and Right Side Position Forms . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 124
Listing Pin Information . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 126
About the LAS Show Pin Information Window . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 127
Loading Pin Constraints from Floorplan Data . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 128
About the Load Pin Constraints Form . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 129
Deleting Pin Constraints . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 130
About the Delete Pin Constraints Form . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 131
Virtuoso Layout Synthesizer User Guide
December 1999 Contents-5 Product Version 4.4.5
Creating Feedthrough Pins . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 132
Naming Pin Layers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 132
About the Pin Text Form . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 133
Using Internal and Border Pins . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 134
Constraining Internal Pins to Metal3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 135
Defining the Pin Grid . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 136
7
Placing Individual Transistors
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 137
About the LAS Edit-Placement Menu . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 138
Rows and Columns in a Placement View . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 139
Displaying LAS Placement Editing Commands . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 139
Displaying Row and Column Coordinates for Transistors . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 140
Selecting and Deselecting Transistors . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 140
Selecting Transistors While Using Edit Commands . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 142
Selecting Single Transistors . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 143
Selecting Groups of Transistors . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 143
Deselecting Transistors . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 144
Moving a Group of Transistors . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 145
Moving Individual Transistors . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 145
Swapping Transistors . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 146
Flipping Transistors . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 146
Splitting Specific Transistors . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 147
About the Split Transistor Form . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 148
Fitting the Cell Boundary . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 150
Copying Transistor Placement . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 150
Preparing Templates from Child Views . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 151
Highlighting Cell Instances in Parent Views . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 151
Using Templates to Update Cell Instances in Parent Views . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 152
About the Copy Placement Form . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 153
Undoing a Single Edit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 153
Redoing an Edit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 154
Canceling All Edits . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 154
Saving an Edited Placement View . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 154
Saving Both Edited and Unedited Placement Views . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 154
Generating Layouts Using Edited Placement Views . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 155
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