前面一篇說了有源仿真和無源仿真的區別,今天介紹一下前仿真和后仿真。
一個完整的電路設計中必然包含前仿真和后仿真兩個部分,它們都屬于驗證的必要環節。
尤其是在復雜的芯片設計中,驗證要占用整個芯片設計流程時間的60%-70%。目的就是盡可能地對芯片功能進行充分的驗證,盡早暴露出問題、解決問題,以保證所有功能完全正確。
在芯片設計中,前仿真和后仿真都是非常重要的環節,但它們在功能和目的上存在明顯的區別。
前仿和后仿概述
A、前仿真:前仿真是指在芯片設計過程中,對電路的功能和性能進行仿真驗證的環節。它主要關注電路的功能性、時序和功耗等方面,以確保設計的正確性和可行性。前仿真通常在物理布局之前進行,因此也稱為靜態時序分析或網表級仿真。
前仿真=功能仿真=行為級仿真=RTL級仿真
前仿真,也稱為功能仿真或行為級仿真。是指僅對邏輯功能進行測試模擬,以了解其實現的功能是否滿足原設計的要求,仿真過程沒有加入時序信息,不涉及具體器件的硬件特性,如延時特性;
B、后仿真:后仿真是指在芯片物理布局之后,對芯片的實際性能進行仿真的環節。它主要關注芯片在特定工藝和版圖下的實際性能,包括時序、功耗、溫度等。后仿真可以模擬芯片在實際工作條件下的行為,為芯片的優化和調試提供依據。
后仿真=時序仿真=布局布線后仿真=門級仿真
后仿真,也稱為布局布線后仿真或時序仿真。是指提取有關的器件延遲、連線延時等時序參數,并在此基礎上進行的仿真,它是非常接近真實器件運行情況的仿真。
前仿和后仿的區別
A、仿真對象:前仿真主要關注電路的設計和性能,不考慮物理因素如工藝、版圖等對芯片性能的影響。而后仿真則關注芯片的實際性能,包括物理因素對芯片性能的影響。
B、仿真精度:前仿真通常采用網表級仿真,只考慮電路的邏輯關系和信號傳輸,不考慮物理細節。而后仿真則考慮物理因素如工藝、版圖等對芯片性能的影響,因此仿真精度更高。
C、仿真速度:由于前仿真只考慮電路的邏輯關系和信號傳輸,因此仿真速度通常較快。而后仿真需要考慮物理因素對芯片性能的影響,因此仿真速度相對較慢。
D、調試目的:前仿真主要用于驗證電路設計的正確性和可行性,以及發現潛在的問題和錯誤。而后仿真主要用于優化芯片性能,包括調整工藝參數、優化版圖布局等。
E、流程環境不同:一個比較明顯的區分標志就是布局布線。前仿真需要在RTL代碼設計環節進行,后仿真要在布局布線環節之后進行。布局布線之后,晶體管等各類器件的具體形狀、尺寸、相互位置已經確定,這表示將來制造完成的芯片結構也就確定了。