rfic_generator

RFIC-Generator 版图及原理图生成工具

简介

我们提供的RFIC-Generator，是集成在Virtuoso中的软件工具。它针对射频芯片设计，根据设计者所输入的几何参数，迅速生成各种形状的电感和变压器的GDSII版图，供设计者直接仿真用，免去了手工画版图的繁琐操作。更强大的是，RFIC-Generator可以结合RFIC-GPT在线工具计算出的Code，直接生成符合电学设计指标的无源器件和电路的GDSII版图以及有源电路原理图。

点击此处下载RFIC-Generator

在Virtuoso环境中，您只需要安装RFIC-Genrator一次，即可反复使用。

安装

在第一次安装使用此工具的时候，您可以利用unzip命令解压安装包，并将RFIC-Generator文件夹放置在任意路径。在启用前，用户需要先安装我们工具的使用环境（仅第一次使用需要）。为了适配于个人用户和有特定环境设置的公司用户，我们提供了一键式安装和专业分布安装两种安装流程供您选择。

1. 一键安装工具

1. 运行工具文件夹目录下的 install.sh ，按照指示输入两个设置路径即可让运行Cadence的用户安装好启动工具的环境。一个路径是 .cdsinit 的文件路径(由于是 .cdsinit 隐藏文件，需要 ctrl+H 显示，若您未找到此文件，则在工作目录下于终端输入touch ./.cdsinit 建立文件，并在安装时设置其路径为工作目录)，另一个路径是 cds.lib 的文件路径。公司安装与个人安装这两个文件位置会略有不同，请您先确认好文件位置再进行安装。显示“完成”则说明您已成功完成安装。下图是安装流程实例：

1. 安装完成有两种方式加载工具

* 1. 在安装工具时在是否自启动的选项中输入y或者yes同意自启动。这样会让用户都能够使用这个工具。 * b) 如果没有选择自启动，则需要在使用时在CIW界面输入: load(strcat(PROPHET_PATH “/Start.il”)) 如下图所示，并按回车键输出

输入样例输入样例

3. （Passive模块的PDK相关设置步骤）用户或者 CAD管理员可以对“RFIC_Generator安装路径+ / RFIC_Generator / RFIC_Passive_Generator /layertrans.csv”进行默认金属层名称转换的编写。编写完后用户或者所有子用户使用本工具默认生成的版图会与管理员设置的金属层对应。如下图所示，M1~M3分别代表从下至上的顶三层金属层，将其金属层的stream和datatype编号按照实际PDK的layermap修改为了（1，0），（2，0），（3，0）。同时需要填写实际PDK对应的顶三层金属的名字，如下图所示，顶三层金属的名字分别为M7、M8和AP1。（其中layermap文件通常在PDK安装文件的PCELL文件夹中）

4. （Passive模块的可选择步骤，如跳过该步骤则默认没有多项目组配置）对于具有多个项目组的用户，管理员可以在不同项目组中建立不同的配置文件，配置文件的格式可以参照步骤 3.不同项目组的用户只需在第一次使用工具时链接到项目组对应的配置文件即可。

专业分步式安装

1. 在分布式安装前，请您确定在您的设计环境中，以下两个文件的路径：

* 1. .cdsinit 的文件路径。由于是 .cdsinit 隐藏文件，需要 ctrl+H 显示。若您为个人用户且在工作目录下未找到此文件，则在工作目录下于终端输入touch ./.cdsinit 建立文件；若您为集体用户，可以选择在 Cadence 安装文件夹下的总控 .cdsinit,如:

lang_ckgedit_quot_sh_ckgedit_quot_linenumbers_ckgedit_quot_true_ckgedit_quot_tools_ic618_tools_dfⅱ_local_.cdsinit}

* b) 另一个是 cds.lib 的文件路径。若您为个人用户，可以选择通常在用户工作目录下的 cds.lib 文件；若您为集体用户，可以选择在 Cadence 安装文件夹下的总控 cds.lib 文件，如：

lang_ckgedit_quot_sh_ckgedit_quot_linenumbers_ckgedit_quot_true_ckgedit_quot_tools_ic618_share_cdssetup_cds.lib}

1. 在所选 .cdsinit 文件中，添加以下代码（其中第一行中的 “XX” 表示您放置安装 RFIC-Generator 文件的路径）：

' RFIC_Generator_PATH=“XX/RFIC_Generator” ciwMenuInit() load(strcat(RFIC_Generator_PATH “/Start.il”)) '

如图所示

1. 在所选 cds.lib 文件中，添加以下代码（其中第一行中的“XX”表示您放置安装 RFIC-Generator 文件的路径）：

' DEFINE EmptyBox XX/RFIC_Generator/RFIC_Active_Generator /EmptyBox '

如图所示

1. Passive模块的金属层转换文件设置步骤与一键式安装中的第3点和第4点一致

注：工具卸载只需运行文件夹中的uninstall.sh文件即可（为了防止版本冲突，若您需要对工具进行新旧版本更新，最好先利用uninstall.sh进行旧版本工具的卸载）

Passive_Generator使用说明

点击下图所示的RFIC_Generator 中的 Passive_Generator：

会生成下图所示的GUI界面，包括结合网页字符串生成版图的RFIC-GPT Code模块和利用拓扑参数直接生成无源器件版图的Inductor和Transformer模块。）（注释：由于在线版RFIC_Generator没有固定工艺库，所以使用 Inductor 和 Transformer 模块生成的GDS 有可能会有 DRC error；用RFIC-GPT Code生成的 GDS 则不会有该问题。需要更强大的 Generator 功能，也可以联系我们获得离线版本。）

A. 输入拓扑参数生成电感

1. 输入拓扑参数生成电感版图的模块如下图所示：

首先，Setup File栏设置管理员在安装步骤4中建立的对应项目组的配置文件路径，设置完成后点击load即完成配置文件的导入。在之后的使用中，工具会自动读取前一次的配置。对于具有多个项目组的用户，管理员可以为不同的项目设置不同的配置文件，用户只要在第一次使用的时候链接到自己项目组对应的配置文件即可。

注：若在RFIC-GPT Code模块生成电感版图，此处会自动填写，无需设置。

1. Geometric parameters模块用于输入电感的金属层以及拓扑参数的设置。对于金属层的设置选项中的M3代表实际PDK中顶三层金属的最顶层金属，M2代表实际PDK中顶三层金属的第二层金属，M1代表实际PDK中顶三层金属的最底层金属。如下图所示，您可以点击Guide按钮查看电感结构示意图：

%E5%9B%BE%E7%89%87-gpfrcoeu.png%20=300x250

%E5%9B%BE%E7%89%87-gcplqdxr.png%20=300x220

1. 在Terminal/Label栏可以自定义电感的引线长度（Terminal length）和间距(Terminal space)以及对应PIN的Label名。对于引线长度和间距当为默认值 -1的时候会自动生成一个合适的长度和间距。如下图所示：

1. 在Library中选择attach到对应工艺库的library，在Cell name一栏可以自定义生成的版图的cellview的名字（若不输入则默认为Inductor）。点击Apply，即会在对应library里生成器件的layout。

B. 输入拓扑参数生成变压器

1. 输入拓扑参数生成变压器版图的模块如下图所示：

注：若在RFIC-GPT Code模块生成电感版图，此处会自动填写，无需设置。

1. Type setting 用于设置变压器的种类。其中Layer_pri和Layer_sec分别表示变压器两个线圈所用的金属层，选项中的M3代表实际PDK中顶三层金属的最顶层金属，M2代表实际PDK中顶三层金属的第二层金属，M1代表实际PDK中顶三层金属的最底层金属。

当变压器两个线圈采用非同层金属时，变压器可选结构为：同轴变压器（Coaxial）和非同轴变压器（Non-coaxial）两种。当变压器两个线圈采用同层金属时，变压器可选结构为以下四种：次线圈线圈并联结构变压器（Parallel(sec)）、次线圈线圈串联结构变压器（Serial(sec)）、进出同端变压器（In/Out same side）和交叠电感型变压器（Overlapping inductor type）。如下图所示，您可以点击Guide按钮查看每种变压器结构的示意图：

1. Geometric parameters模块用于输入变压器的拓扑参数，选择变压器的种类不同，所需要设置的拓扑参数的种类和个数不同。对于每种变压器对应的拓扑参数的具体含义可以参考上图中由Guide按钮导出的示意图。若事先在RFIC-GPT Code模块输入过网页所得的字符串，则Transformer模块会自动选择字符串对应的变压器种类，而Geometric parameters中会自动填入字符串对应的拓扑参数值。

1. 在Terminal/Label栏可以自定义变压器两个线圈的引线长度（Terminal length）和间距(Terminal space)以及对应PIN的Label名。其中，“pri”的后缀表示主线圈，“sec”的后缀表示副线圈。对于引线长度和间距当为默认值-1的情况，工具会自动生成一个合适的长度和间距。如下图所示：

%E5%9B%BE%E7%89%87-nndzjjwj.png%20=400x150

%E5%9B%BE%E7%89%87-cbkahxqa.png%20=400x350

1. 在Library中选择attach到对应工艺库的library，在Cell name一栏可以自定义生成的版图的cellview的名字（若不输入则默认为Transformer）。点击Apply，即会在对应library里生成器件的layout。

C. 结合网页代码直接生成版图 1. 结合网页字符串生成版图的RFIC-GPT Code模块如下图所示：

其中Setup File栏设置管理员在安装步骤4中建立的对应项目组的配置文件路径，设置完成后点击load即完成配置文件的导入。在之后的使用中，工具会自动读取前一次的配置。对于具有多个项目组的用户，管理员可以为不同的项目设置不同的配置文件，用户只要在第一次使用的时候链接到自己项目组对应的配置文件即可。

Layermap transform栏默认金属层映射为管理员在安装步骤3中的设置，用户也可以根据实际需求进行二次修改。

1. 在网页端中下载对应ZIP压缩包，将压缩包中txt文档中的字符串（如下图所示）复制或打字填到RFIC-GPT code栏：

%E5%9B%BE%E7%89%87-sbkvyixo.png%20=350x80

%E5%9B%BE%E7%89%87-bjuwpeov.png%20=350x60

1. 在Terminal栏可以自定义电感/变压器的引线长度（length）和间距(space)，当为默认值-1的时候会自动生成一个合适的长度和间距。其中pri指的是主线圈，sec指的是副线圈。（注：对于电感，在pri对应的两栏中填入引线数据即可）。如下图所示。

1. 在步骤1中，用户在第一次使用时会load配置文件，并在此处的Layermap transform模块中显示，用户也可以在此处进行二次修改。

1. 在Library中选择attach到对应工艺库的library，在Cell name一栏可以自定义生成的版图的cellview的名字（若不输入则默认电感为Inductor,变压器为Transformer）。点击Apply，即会在对应library里生成器件的layout。

1. 使用问题提示：若RFIC-GPT code栏输入字符串有误，在点击Apply时会跳出如左上图所示报错栏，需要您进行字符串校验调整;若Layermap transform栏输入格式有误，则会跳出右上图的报错信息；若输入配置文件路径有问题，找不到对应文件，则会跳出左下图的报错信息。

%E5%9B%BE%E7%89%87-buyzfcrt.png%20=300x70

%E5%9B%BE%E7%89%87-dcvjtgve.png%20=300x70

%E5%9B%BE%E7%89%87-sdtycxmb.png%20=300x70

Active Generator使用说明

1. 导入library

使用Active Generator时，需要首先设定RFIC_Generator工具的路径（默认是您在RFIC_Generator_PATH中输入的路径），选择需要仿真的电路模板类型，点击load按钮即可先产生一个未经修改的电路。如果已经完成导入，则会对文件进行重置，用户可以重新进行修改。

%E5%9B%BE%E7%89%87-xfwnhlhb.png%20=400x100

2. 选择替换schematic中器件所对应的PDK库的器件

在Instance to replace的模块中选择您的设计环境所用到的晶体管如nmos_6t、nmos_4t、pmos_4t进行替换，必须保证替换文件的端口可以一一对应，否则替换将失败，这时候本地的文件可能受到破坏，需要重新点击上一步中的Load键覆盖已损坏的文件。

以如上所示的CSPA为例，工具提供了分别利用nmos_lvt_4t晶体管和nmos_lvt_6t晶体管搭建的功率放大器CSPA_lvt4t和CSPA_lvt6t。在此例中，选择了CSPA_lvt6t作为功放电路的schematic，并将原文件中空的nmos6t替换成某个40nm工艺库中的nmos_rf_lvt_6t。如果正在替换的页面中没有需要替换的相应器件或者不需要替换某种器件，表单的部分项可以空着不填。

示意图

替换前替换前

替换后替换后