在使用 Cadence Virtuoso 进行原理图或符号设计时，你可能注意到默认的 Snap Spacing（吸附间距）被设定为 0.0625 英寸。这个看似随意的数值背后，隐藏着数据库分辨率、跨工具兼容性和历史传承的多重考量。

一、0.0625 的数值含义

基本定义

1

0.0625 英寸 = 1/16 英寸

这是 Virtuoso Schematic Editor（原理图编辑器）和 Symbol Editor（符号编辑器）的默认吸附间距。

网格层级关系

网格类型 数值 比例关系
Major Grid Spacing 0.125” (1/8”) 主网格
Snap Spacing 0.0625” (1/16”) 主网格的 1/2

二、核心原因：数据库分辨率驱动

Cadence 数据库单位（Database Unit, dbu）

Cadence 数据库使用 整数 存储所有几何对象的坐标。在原理图库中：

  • 分辨率：默认为 160 dbu/inch（Database Units Per User Unit）
  • 含义：每 1 英寸包含 160 个数据库单位

对齐要求

为确保引脚和连线在不同工具间能够精确对齐，Cadence 建议：

物件坐标应为 10 dbu 的整数倍

计算推导

1

10 dbu ÷ 160 dbu/inch = 0.0625 inches

结论： 0.0625 英寸是满足 “10 dbu 整数倍对齐” 的最小物理步长。

三、数学优势：2 的幂次精确性

二进制表示

1

0.0625 = 2^(-4) = 1/16

为什么这很重要？

优势 说明
无浮点误差 在计算机二进制系统中表示精确
易于缩放 可以通过位移运算快速计算（乘除 2、4、8、16）
避免舍入问题 坐标运算不会产生累积误差

对比示例

1
2

0.0625 (1/16)  → 二进制精确：0.0001 (binary)
0.1    (1/10)  → 二进制循环：0.0001100110011... (binary)

四、跨工具兼容性：RF 设计的关键需求

AWR 与 Virtuoso 协同

在 RF（射频）设计 中，Unified Library 需要在以下工具间共享：

  • Cadence Virtuoso
  • AWR Microwave Office

“Off-Grid” 问题

如果符号引脚不在标准网格上，会导致：

  • 工具导入时引脚位置偏移
  • 自动连线失败
  • 网表生成错误

兼容性保证

工具 网格要求 0.0625 的作用
Virtuoso 10 dbu 倍数 满足基本对齐
AWR 100 dbu 倍数 (10x 缩放映射) 兼容高分辨率

设定为 0.0625 确保引脚在两个工具的网格系统中都能完美对齐。

五、历史传承：英制绘图标准

机械制图的影响

早期电子设计继承了机械制图的标准：

  • 1/8 英寸 和 1/16 英寸 是机械绘图中最常用的分数单位
  • 手工绘图时代，这些网格便于使用标准图纸和绘图工具

延续至今

尽管现代 EDA 工具可以支持任意精度，但为了：

  • 工具间互操作性
  • PDK（工艺设计套件）标准化
  • 设计师习惯延续

0.0625 英寸仍被广泛保留为默认设置。

六、实际应用建议

何时可以修改网格？

虽然默认为 0.0625，但在以下场景可以考虑调整：

场景 建议网格 原因
高密度原理图 0.03125” (1/32”) 提高布局密度
简单框图 0.125” (1/8”) 提高可读性
与旧版 PDK 兼容 遵循 PDK 要求 避免兼容性问题

修改网格的风险

[!WARNING]

  • 可能导致与 PDK 符号不兼容
  • 影响团队协作时的一致性
  • 跨工具导入/导出时可能出现偏移

推荐做法

; 在 .cdsinit 中统一设置项目网格
envSetVal("schematic" "snapSpacing" 'float 0.0625)
envSetVal("schematic" "gridSpacing" 'float 0.125)

七、查看当前网格设置

在 Schematic Editor 中

  1. Options → Display Options
  2. 查看 Grid Controls 部分：
    • Major Grid Spacing
    • Snap Grid Spacing

通过 SKILL 查询

; 查看当前原理图网格设置
envGetVal("schematic" "snapSpacing")
envGetVal("schematic" "gridSpacing")

八、总结

0.0625 英寸的选择是多重因素综合的结果：

1
2
3
4
5
6
7
8
9

数据库分辨率（160 dbu/inch）
         ↓
   10 dbu 对齐要求
         ↓
   0.0625" = 10/160
         ↓
    2^(-4) 精确性
         ↓
   跨工具兼容性保证

这个看似简单的数值，确保了：

  1. ✅ 数据库坐标的整数对齐
  2. ✅ 计算机二进制的精确表示
  3. ✅ Virtuoso 与 AWR 等工具的无缝协作
  4. ✅ 延续电子设计的历史标准

参考资料

  • Cadence Virtuoso Schematic Editor User Guide
  • AWR Design Environment User Guide - Schematic Symbols Off Grid
  • Cadence Database Reference Manual