在 Cadence Quantus (原 QRC) 寄生抽取流程中,Extraction 标签页下的配置直接决定了生成网表的层级结构与端口定义。近期在支持过程中,有用户询问:如果只勾选 “Split Pins” 而不勾选 “Enable HRCX”,具体会有什么作用?

通过查阅 Cadence Support 文档(如 Article 20286880)和用户手册,本文对这一特定组合的物理意义及应用场景进行了深入调研。


1. 核心选项功能解析

在进入组合分析前,我们首先明确这两个选项的独立作用:

Enable HRCX (Hierarchical Extraction)

  • 作用:启用层级抽取模式。
  • 行为:Quantus 会识别设计中的子电路(hcells),并将其作为独立的 subcircuit 进行寄生参数抽取。
  • 优点:网表体积小,保持了与原始设计一致的层级关系,便于后续层级化仿真。

Split Pins

  • 作用:控制同名但物理位置不同的引脚(Pins)的处理方式。
  • 行为:当一个 Net 在物理布局上有多个独立的引脚接点时,勾选此项会强制 Quantus 在网表中保留所有这些接点,而不是将它们合并为一个单一端口。
  • 参数控制:对应 QRC 命令中的 ?splitPins 或环境变量 split_feedthrough_pins

2. 组合行为:只勾选 “Split Pins” (HRCX=OFF)

Enable HRCX 未勾选(即执行 Flat/打平抽取),但勾选了 Split Pins 时,Quantus 的行为表现如下:

1) 抽取模式:全打平 (Flat)

由于 HRCX 关闭,Quantus 会忽略所有中间层级,将整个芯片或模块视为一个连续的物理网路进行建模。

2) 引脚处理:保留物理独立性

  • 默认情况 (Split Pins 关闭):对于顶层的 VDD 网路,即使你在版图上放置了 100 个引脚接点,Quantus 在生成的网表中通常只会保留一个名为 VDD 的端口(随机选择一个物理位置),将其余 99 个接点视为内部节点(Internal Nodes)。
  • 开启后 (Split Pins 开启):Quantus 会强制保留所有 100 个接点作为网表的 Port。为了避免名称冲突,它会自动为同名引脚添加后缀(例如 VDD, VDD%1, VDD%2VDD%99)。

3. 为什么需要这种配置? (主要应用场景)

这种“打平抽取 + 保留引脚”的组合,几乎是 EMIR (Electromigration & IR Drop) 分析 的标准配置。

EMIR 仿真的精确性需求

在进行全芯片电源网路分析时,仿真器(如 Voltus 或 Spectre)需要知道电流是从哪些具体的物理点注入的。

  • 如果引脚被合并,仿真器可能认为所有电流都通过单一入口进入,导致该点附近的 IR Drop 虚高,而远端电流分布不准。
  • Split Pins 确保了网表中的端口与版图上的物理接点一一对应,允许仿真器根据实际的阻抗路径计算电流分布。

顶层连接验证 (LVS/Netlist Match)

某些复杂的 SoC 顶层流程要求导出的网表必须包含所有物理连接器,以便于外部系统集成或特定的连通性检查。


4. 总结与建议

配置组合 抽取层级 端口表现 典型用途
HRCX=Off, SplitPins=Off Flat 同名引脚合并为一个 Port 常规后仿 (关心速度)
HRCX=Off, SplitPins=On Flat 保留所有同名物理引脚 (后缀区分) EMIR 分析、高精度 IR Drop
HRCX=On, SplitPins=On/Off Hierarchical 层级化保留,受 hcell 定义约束 大规模层级设计复用

最佳实践建议:

  • 如果你正在准备跑 Voltus 或进行 Power Integrity 分析,请务必勾选 Split Pins
  • 如果只是为了普通的性能仿真(如时序、增益),建议关闭 Split Pins 以减小网表复杂度,提高仿真器加载速度。

5. 参考资料

  • Cadence Support Article 20286880: How to extract several pins with same name in Quantus?
  • Quantus User Guide: Extraction Tab - Parasitic Extraction Options.
  • Quantus QRC Tool Manual: Specifying Net Selection and Pin Management.