最後更新:2026年10月8日設計・架構晶片設計流程(RTL 至投片)中國大陸:LVS(版图与原理图一致性检查)

LVS(佈局與電路圖比對)是什麼

Layout Versus Schematic

LVS(佈局與電路圖比對)是從佈局圖形萃取電晶體與導線的連接,並比對其是否與設計的電路圖(網表)一致的實體驗證工程。可偵測導線短路或斷路、電晶體遺漏或尺寸錯誤,與 DRC 同為投片前必須通過的驗證。在多為手繪佈局的類比電路中,是日常的確認手段。

目錄4 項
  1. 定義與原理
  2. 常見問題
  3. 相關用語
  4. 比較文章

定義與原理

LVS(Layout Versus Schematic:佈局與電路圖比對)是從晶片佈局萃取實際形成的電路,並比對其是否與設計的電路圖(網表)一致的實體驗證工程。從佈局上圖形的重疊讀取電晶體與導線的連接關係,與原始電路比較,偵測導線短路或斷路、電晶體遺漏或尺寸差異。與 DRC 並列為投片前的必要工程。

LVS 分 2 個階段進行。(1)元件辨識與連接萃取:對佈局各層圖形進行運算,例如將「多晶矽橫跨主動區的部分」辨識為電晶體,並追蹤經由接觸窗或通孔的導線連接,建立佈局端的網表。(2)比較:將萃取出的網表與設計端網表以圖(graph)的形式比對,建立元件與線網的對應關係。哪個圖形要辨識為哪種元件的規則,記載於 PDK 的 LVS 規則檔中。

LVS 偵測到的代表性錯誤有:應該分開的 2 條導線相連的短路、應該相連的導線斷開的開路、電晶體數量或種類不一致,以及電晶體寬度、長度等參數不一致。特別是電源與接地的短路屬致命錯誤,在大規模晶片中,找出在哪裡相連的作業相當耗時。代表性工具有 Siemens EDA Calibre、Synopsys IC Validator、Cadence Pegasus。

LVS 在類比電路與數位電路中的比重不同。以自動佈局繞線製作的數位電路,由工具保證連接,因此 LVS 錯誤主要發生在手動修正或 IP 整合時。另一方面,在手繪佈局的類比電路或客製化電路中,LVS 是日常的確認手段。此外,LVS 萃取出的電路也是寄生參數萃取(PEX)的基礎,支撐佈局後電路模擬的精度。

LVS(佈局與電路圖比對)的常見問題

LVS 常見的錯誤有哪些?
代表性的有:應該分開的導線相連的短路、應該相連的導線斷開的開路、電晶體等元件數量不一致,以及電晶體寬度或長度等參數不一致。電源與接地的短路影響大,找出發生位置相當耗時。
LVS 與形式驗證(等價性驗證)有何不同?
兩者都在確認「2 個電路是否相同」,但對象不同。LVS 是比較從佈局圖形萃取的電路與電路圖的實體驗證;等價性驗證則是以數學方式證明 RTL 與邏輯合成後網表等邏輯層級描述彼此功能相同的邏輯驗證。

相關設備・材料

比較文章

所屬主題