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前言

SPEF(Standard Parasitic Extraction Format)是IEEE 一种标准，ASCII格式，用于描述芯片在PR之后实际电路中net的 RLC 的值。由于芯片的 current loops非常窄也比较短，所以一般不考虑芯片的电感，所以通常SPEF中包含的寄生参数为RC值。

一、SPEF NET 模型

对于上图连接线，可以抽象为以下三种模型：
●lumpped capacitance model
●distribute net （D_NET）model
●reduced net （R_NET）model

1. lumpped capacitance model

将所有net的cap简化为一个单一的cap值。

2. distribute net model

每一段net都有自己独立的RC值。

3. reduced net model

将NET的RC参数等效为驱动负载模型，Load pin是一个简化的由电压源控制的RC模型，driven pin 端将RC模型简化为一个C1_R2_C2 的pi model。牺牲相对的RC参数精确性，提高电路的仿真速度。该模型的局限性是net与电路的原始的port相连就不能使用该模型，得使用distribute net model。

二、SPEF文件的内容

SPEF文件主要包括下面四个部分：
●header
●name map
●port
●net parasitic descripition

1. header

Header主要定义了SPEF 版本、设计名字、产生时间、厂商、工具、工具版本、分割符、时间电容电阻电感的单位及应用模型的基本信息等。

2. name map

*NAME_MAP名称映射定义。名称映射定义在SPEF中是可选的，它把文件中经常使用的名称用整数予以代替从而减少文件所占用的空间。

NAME可以是net也可以是instance，将net/instance 映射成数字编号，避免多次重复指定名称及其路径，通过索引的方式来引用，可以大大减小SPEF的大小。

3. port definition

*PORTS电路端口定义，包括端口名称和端口输入输出属性，此外还可以包括端口的物理坐标（*C），负载大小（*L），信号翻转时间（*S），驱动单元（*D）4个可选内容。下面第一列数字为端口名称，IO代表了端口的输入输出属性，B是双向端口。

4. net parasitic definition

本部分是SPEF 的主要内容，定义了每一条net 的连接关系和电容电阻电感值。根据SPEF支持的RC网络模型，SPEF包含两种基本的格式：D_NET表示 distributed net模型，R_NET表示 reduced net模型。*D_NET定义了逻辑线网的分布寄生信息，包括定义线网所连端口名称、属性，线网分布电容，分布电阻和分布电容等。每一条net的定义主要包括下面五个部分：
●*D_NET
以*D_NET 行开始，该行描述了对应net 的名字和总电容
●*CONN
是线网所连端口部分的定义，指定了该net 的连接信息, 表示driver和load的连接关系：*I 表示internal pin(*P表示port, *N表示internal node，工具将net断开的内部节点，后面跟net node)
●*CAP
*CAP定义net上所有的电容信息，主要包括耦合电容和对地电容，每行第一个数字为电容的序号，其次是节点名称和电容大小
●*RES
*RES定义net上所有的电阻信息，每行第一个数字为电容的序号，其次是节点名称和电阻大小
●*END
*END表示该net descripition结束

示例如下：

Net *5426的rc descripition如下：

其中，每段的含义如下：

总结

SPEF（standard parasitic exchange format）是集成电路设计流程中EDA工具间传递互连线寄生参数的标准媒介文件。SPEF被后端StarRC或QRC工具抽取并用于之后的STA，在STA 的工具里反标上net的RC，搭配LIB DB里cell的RC, 完整的反映整个netlist的timing信息。