在使用 TSMC N*P 工艺进行数字后端设计时，PDK 目录 TSMCHOME/digital/Back_End/ 下存放了十个子目录，分别以不同格式提供同一套标准单元库，供不同 EDA 工具在不同设计阶段调用。本文逐一说明每个目录的用途，并标注参考资料。
目录总览
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TSMCHOME/digital/Back_End/
├── cdkxl/
├── cli/
├── gds/
├── lef/
├── lpe_spice/
├── milkyway/
├── ndm/
├── pgv/
├── redhawk/
└── spice/
1. gds/ — 版图 GDSII 文件
GDSII（Graphic Database System II）是 IC 行业的标准版图交换格式，存储每个标准单元所有工艺层次的多边形几何数据，是流片（tape-out）时提交给晶圆厂的最终版图文件。
2. lef/ — 抽象物理视图（Library Exchange Format）
LEF 文件是标准单元的抽象物理视图，只包含布局布线工具（P&R）所需的信息：单元尺寸（bounding box）、引脚位置、金属层阻挡（obstruction）以及可用金属层与通孔的设计规则。P&R 工具通过 LEF 进行摆放与绕线，不需要看到单元内部的完整版图。
3. spice/ — 晶体管级 SPICE 网表
此目录存放标准单元的 晶体管级电路网表（不含寄生参数），是 pre-layout 功能/时序仿真以及 LVS（Layout vs. Schematic）验证的输入。TSMC PDK 文档中将此类目录早期也标记为 spi，内容相同。
参考资料：TSMC Standard Cell Library Public Document v2.4（CMU 镜像）
4. lpe_spice/ — 含寄生参数的后仿 SPICE 网表
LPE（Layout Parasitic Extraction）是对版图进行寄生参数提取的工艺步骤，提取结果以 SPICE 格式给出，包含寄生电阻（R）和寄生电容（C）。lpe_spice/ 目录即存放这些 post-layout 精确电路模型，用于 signoff 级的时序仿真与功耗分析，比无寄生的 spice/ 更接近实际硅片特性。
参考资料 1：SemiEngineering — Expert Shootout: Parasitic Extraction
参考资料 2：TSMC PDK Usage Guide（Scribd 预览）
5. milkyway/ — Synopsys Milkyway 数据库（旧一代 P&R）
Milkyway 是 Synopsys 旧一代物理实现工具 IC Compiler（ICC）使用的专有库格式，包含 frame view（物理抽象）和 timing view（时序信息）等多个视图。TSMC PDK 中早期将其对应目录命名为 apt，在 N*P 中更新为 milkyway。随着 ICC 被 ICC II 取代，Milkyway 正逐渐被 NDM 格式淘汰。
参考资料：TSMC Standard Cell Library Public Document v2.4（CMU 镜像）
6. ndm/ — Synopsys Native Data Model（新一代 P&R）
NDM（Native Data Model）是 Synopsys IC Compiler II（ICC2）引入的新一代统一库格式，在单一数据库中同时存储时序视图（timing view）和物理视图（frame view），取代了需要分别管理 Milkyway 库、.db、GDS、LEF 的旧模式。NDM 格式比 Milkyway 节省 2-3× 内存，支持 5 亿个以上可摆放实例。
参考资料：ICC II NDM Cell Libraries Tutorial（StudyLib）
参考资料：Synopsys 新闻稿 — IC Compiler II 发布（2014）
7. cdkxl/ — Cadence Design Kit（XL 版）
CDK（Cadence Design Kit）是 Cadence 工具链（Virtuoso、Innovus、Genus 等）专用的库格式，包含 Cadence 内部格式的单元视图。xl 后缀表示适用于先进节点的扩展版本（eXtended Large），区别于早期节点的基础 CDK。Cadence 已通过 TSMC OIP 互操作性项目完成 N*P 流程认证。
参考资料：Cadence — Digital and Custom/Analog EDA Flow Certification for TSMC N5/N6
参考资料：TSMC 新闻 — Interoperable EDA Formats for Advanced Process
8. cli/ — Cadence Liberty Interface 时序库
CLI（Cadence Liberty Interface）目录存放供 Cadence 工具链（Genus 综合、Tempus STA）使用的 Liberty 格式时序库，通常包含 CCS（Composite Current Source，Synopsys）或 ECSM（Effective Current Source Model，Cadence）格式的时序/功耗表征数据。Liberty 文件以 ASCII 格式记录每个单元在不同 PVT（工艺-电压-温度）角点下的延迟、转换时间、建立/保持时间及功耗，是综合与静态时序分析的核心输入。
参考资料：Team VLSI — LIB and LEF File in ASIC Design
参考资料：Synopsys — Library Characterization for Advanced Process Designs
9. pgv/ — Power Grid View（电源网格视图）
PGV（Power Grid View）是为 Ansys RedHawk 功耗完整性分析专门生成的单元级电源网格紧凑模型。RedHawk 在做全芯片 IR drop 和电迁移（EM）分析时，如果展开每个标准单元的完整电源网格，计算量将无法承受；PGV 将每个单元的电源网格行为压缩成一个紧凑模型，使全芯片仿真在可接受时间内完成，同时保持 signoff 级精度。PGV 的生成方式类似于工艺库生成，需读入单元的 LEF 文件进行表征。
参考资料：Ansys RedHawk-SC Datasheet
参考资料：RedHawk User Manual: Power Integrity Analysis（StudyLib）
10. redhawk/ — Ansys RedHawk-SC 专用补充文件
RedHawk-SC 是业界进行电压降（IR drop）和电迁移（EM）多物理场 signoff 的标准工具，已获 TSMC 认证支持至 3nm 节点。redhawk/ 目录存放该工具专用的补充配置与技术模型文件（如工艺层映射、材料参数、EM 规则定义等），与 pgv/ 目录的单元级模型配合使用，共同完成全芯片功耗完整性分析。
小结：按设计阶段归类
| 设计阶段 | 目录 | 使用工具 |
|---|---|---|
| 综合（Synthesis） | cli/ |
Cadence Genus / Synopsys DC |
| 布局布线（P&R） | lef/ ndm/ milkyway/ cdkxl/ |
Synopsys ICC2、Cadence Innovus |
| 流片（Tape-out） | gds/ |
Mentor Calibre / Synopsys Hercules |
| 电路仿真（Pre-layout） | spice/ |
HSPICE / Spectre |
| 后仿真（Post-layout） | lpe_spice/ |
HSPICE / Spectre |
| 功耗 Signoff | pgv/ redhawk/ |
Ansys RedHawk-SC |
同一套标准单元库之所以需要如此多种格式，根本原因在于 EDA 生态的历史分裂：各家工具各有专有数据库，TSMC 作为 PDK 提供方，须对主流 EDA 平台每一个都提供认证格式，以确保流程结果的准确性与一致性。
