ICS31.200知識產權(IP)核文檔結構指南國家標準化管理委員會國家市場監督管理總局發布國家標準化管理委員會GB/T43453—2023 Ⅲ 12規范性引用文件 1 14說明 25IP核簡介 2 25.2特征列表 25.3功能框圖 35.4端口信號 35.5產品信息 35.6聯系方式 3 36.1通則 3 36.3端口描述 46.4功能描述 56.5電學特性 5 57.1通則 57.2簡介 57.3體系結構 67.4設計方法和工具流程 87.5補充說明 88功能及物理驗證文檔 88.1通則 8 88.3電路級功能驗證 98.4物理驗證 8.5后仿真 8.6其他說明 IⅡGB/T43453—20239.2簡介 9.3交付項信息 9.4功能與物理驗證環境 9.5物理及工藝要求 9.6系統集成 9.7可測試性設計 9.8其他問題 ⅢGB/T43453—2023本文件按照GB/T1.1—2020《標準化工作導則第1部分：標準化文件的結構和起草規則》的規定起草。請注意本文件的某些內容可能涉及專利。本文件的發布機構不承擔識別專利的責任。本文件由中華人民共和國工業和信息化部提出。本文件由全國半導體器件標準化技術委員會(SAC/TC78)歸口。1GB/T43453—2023模擬/混合信號知識產權(IP)核文檔結構指南功能及物理驗證文檔和應用手冊。本文件適用于模擬/混合信號IP核的提供者組織撰寫模擬/混合信號IP核相關文檔、使用者和第三方評價模擬/混合信號IP核文檔的質量控制。注：此處第三方是指在IP核交易過程中進行評測和提供服務的獨立機構。2規范性引用文件本文件沒有規范性引用文件。3.1知識產權核intellectualpropertycore;IPcore注：以下簡稱IP核。IP核在集成電路行業又稱為硅知識產權SIP(SiliconIntellectualProperty)。IP核的形態為軟3.2在IP核交易過程中創建和提供IP核的實體。注：IP核提供者將提供IP核的相關信息和服務。3.3在IP核交易過程中接收IP核的實體。注：IP核使用者將完成IP核的集成和復用工作，與IP核提供者相對應。3.4重要imperative需滿足的IP核特性。注：在使用IP核進行設計時如不能解決這一問題將會給IP核的復用帶來困難。2GB/T43453—20233.5準則rule按照規定需滿足的IP核特性。[來源：SJ/T11479—2014,2.4,有修改]滿足指導性指標評估項的IP核。[來源：SJ/T11479—2014,2.5,有修改]4說明為了方便模擬/混合信號IP核文檔的質量評估，定義了評估項的重要程度。評估項的重要程度分5IP核簡介IP核簡介是對IP核的簡單描述，旨在向IP核的使用者提供關于IP核的概述介紹，包括功能概述和產品性能信息等，主要用在IP核的評估過程中以使潛在的IP核使用者對IP核有初步的了解，使潛在的IP核使用者在“查找”“評估/選擇”階段，迅速地確定所描述的IP核的適用性。IP核提供者還可給出IP核應用目標類型的詳細情況，以幫助IP核使用者完成評估和選擇過程。主要包括但不限于以下內容。a)該IP核的外部行為描述和功能分類。b)該IP核的結構描述。c)該IP核的等效元件或內核。d)該IP核的目標應用領域。e)該IP核得到的標準組織/單位的驗證。5.2特征列表以列表的方式列出IP核的特性。特征列表主要包括但不限于以下內容。a)在列表頂部列出IP核與相關標準的兼容性。該內容類別：指導(當IP核具有與相關標準兼容性特征時，則為重要)b)列出IP核的所有參數化特征。該內容類別：指導(當IP核具有參數化特征時，則為重要)c)列出IP核的其他特性，例如增益、噪聲和線性度等。3GB/T43453—20235.3功能框圖給出IP核的功能框圖。5.4端口信號畫出每個端口的系統級視圖，并說明引腳的類型。主要包括但不限于以下內容。a)IP核頂層端口信號圖。b)與端口信號結合起來說明IP核的信號類型(電流與電壓、連續信號與離散信號、三態等)。5.5產品信息產品信息部分列出此IP核的最終產品信息。產品信息主要包括但不限于以下內容。a)指出該IP核已驗證過的工藝和應用情況。b)性能，性能描述使IP核使用者決定IP核是否符合IP核使用者的總體性能要求。例如，性能鎖電流和輻射強度保證等級等。c)形式信息，主要描述IP核的面積、端口個數等。宜采用表格的方式來描述這些信息。5.6聯系方式給出IP核提供者的聯系方式。6功能規范6.1通則功能規范旨在向IP核使用者提供IP核功能相關的信息，是對IP核功能的描述，不涉及具體設計細節。功能規范可提供充分的信息讓IP核使用者準確了解IP核的功能。概述包括但不限于如下信息。a)提供一個對IP核的簡短描述，主要包括功能簡介和應用領域。4GB/T43453—2023b)給出IP核應用目標類型的詳細情況，并提供實際的應用實例。采用列表的方式列出該IP核的所有特征，如采用的標準、技術和頻率等。a)如果IP核兼容于相關標準，則此兼容特性位于列表的頂部。該內容類別：指導(當IP核具有與相關標準兼容性特征時，則為重要)。b)列出IP核的所有參數化特征。該內容類別：指導(當IP核具有參數化特征時，則為重要)。結構框圖包括但不限于如下內容。a)給出該IP核的結構框圖。該結構框圖表明了IP核的頂層模塊結構，是IP核最終實現的框架。b)對IP核內部的各個功能塊做簡短描述。列出供IP核使用者使用的所有參考文獻、標準和協議。6.3端口描述對IP核的頂層端口信號進行簡單描述。主要包括但不限于下面兩部分內容。a)給出IP核的外部端口圖，標明信號類型(電流與電壓、連續時間與采樣數據、三態等)。b)簡要介紹端口信號。所有IP核的端口信號可根據功能，分別對其進行描述。描述時體現在以下幾個方面的內容：a)采用表格的方式列出IP核端口信號；b)如果信號與相關標準兼容，則描述IP核與相關規范所規定的端口信號協議的特征和基本知識，有時可能需要給出端口時序圖；c)如果信號是自定義的，則描述信號且給出其時序圖。無論是標準信號還是自定義信號，可在給出的時序圖上明確標明建立時間、保持時間和脈沖寬度等時序參數。5GB/T43453—20236.4功能描述提供IP核的完整功能描述，同時還可提供和定義充分明確的信息以幫助IP核用戶理解所使用的IP核的行為。包括確切的功能體系結構的描述、不同的操作模式以及各種特征等。格式和詳細程度取決于所述IP核的復雜程度，依據IP核的框圖分別對各個子塊的功能做詳細描功能描述一般包括但不限于如下內容：a)IP核工作的基礎知識在此提供；b)對IP核的每一種工作模式都給予詳述；c)描述在實際系統中IP核硬件是如何與軟件協同工作的；d)如果IP核是基于特定算法的，則宜單獨描述此算法。6.5電學特性以列表的形式給出IP核在不同工作條件下的電流、電壓或其他有用參數的最小、最大以及典型值(靜態和動態)和所需信號源的阻抗特性。以曲線圖的形式給出重要電參數隨電壓/溫度/工藝變化的關系圖。7設計手冊7.1通則設計手冊提供IP核的詳細結構以及其內部實現細節，以便使設計者能夠重建該設計或者在必要時對該設計作調整。設計手冊由IP核的設計者提供，本文件主要面向IP核提供者。概述包括但不限于如下內容。a)介紹IP核的功能，及其在整個系統中的位置和所起的作用。b)給出IP核在應用系統中的位置圖。采用列表的方式列出該IP核的所有特征，如采用標準、技術和頻率等。a)如果IP核兼容于相關標準，則此兼容特性位于列表的頂部。6GB/T43453—2023該內容類別：指導(當IP核具有與相關標準兼容性特征時則為重要)。b)列出IP核的所有參數化特征。該內容類別：指導(當IP核具有參數化特征時則為重要)。c)列出IP核的其他特性，例如，增益、噪聲和線性度模式等。該內容類別：指導。d)列出IP核工作模式、電壓、工作溫度和電源描述。該內容類別：準則。7.2.3設計假設列出設計過程中所采取的假設。該內容類別：準則。7.2.4參考文獻列出所有參考文獻。該內容類別：指導。7.3體系結構7.3.1概述描述該IP核的體系結構和設計層次，便于其他的設計者充分了解IP核的設計細節。內容包括設計層次、功能描述、工作原理、性能和設計折衷等。7.3.2設計層次采用圖形的方式描述設計的拓撲結構和層次結構。a)給出IP核根據功能塊來劃分的框圖。該內容類別：重要。b)給出IP核設計的層次結構圖，宜采用樹狀結構圖。該內容類別：重要。7.3.3功能塊描述7.3.3.1概述在寫文檔時用具體的功能塊名稱替代7.3.3及7.3.3.2～7.3.3.7標題中的“功能塊”。如果IP核由若干個功能塊組成，那么這個部分可重復多次。如果某個功能塊規模較大，則該功能塊可進一步細化。7.3.3.2功能塊概述對功能塊進行概括性描述。a)提供該功能塊的頂層描述。該內容類別：準則。b)給出功能塊的結構框圖，該圖要反映該功能塊的功能體系結構，表明該功能塊的劃分關系及組織，并要包括所有信號。該內容類別：重要。c)提供該功能塊的可復用性描述。7GB/T43453—2023a)信號名；c)信號功能的簡要描述；d)輸出信號的目的方；e)與信號變化或相關的時鐘或時鐘沿。提供該功能塊的操作原理。a)描述該功能塊的輸入是如何被處理的以及期望的輸出是什么;b)確定操作模式；c)提供描述數學函數的公式或在較高層次描述算法；d)提供電路原理圖。對該功能塊的具體實現進行描述。a)對于那些對操作和性能起關鍵作用(或影響)的部分，給予詳細的描述；b)描述功能塊的分割和劃分；d)描述設計中的折衷考慮。描述該功能塊的可配置特性。a)列出所有的設計參數；b)為每個參數提供其可選項或值的范圍。描述該功能塊的性能。描述該功能塊的性能。a)描述性能；b)討論使電路在速度和功耗方面達到要求時所采用的關鍵設計技術；8GB/T43453—2023c)描述性能限制以防止功能塊操作超出限定。7.4設計方法和工具流程描述設計所采取的設計方法(如層次化設計方法、自頂向下設計方法和定制設計方法等),以便其他設計者能夠較快理解設計方法和環境。描述工具流程。具體內容包括：a)提供開發過程中采用的所有工具和設計開發流程；b)提供一份由工具運行而產生的所有警告和錯誤的處理報告；c)提供設計中采用的工具名稱和版本。7.5補充說明對設計中尚沒有最終解決的問題予以特別說明。指明設計中哪些地方可能有更好的解決方案。8功能及物理驗證文檔8.1通則IP核驗證文檔旨在提供IP核所涉及的驗證環境和驗證方法等內容，以便使讀者能夠較快地重建該設計的驗證環境。功能與物理驗證描述的重點是如何做驗證，不包括具體如何應用這個驗證環境。8.2簡介描述驗證所要達到的目標。8.2.2驗證策略和驗證方法描述驗證所采取的策略和方法。描述驗證開發和激勵開發的流程。9GB/T43453—2023列出相關文獻及文檔，如功能規范文檔等。8.3電路級功能驗證對IP核的電路級功能驗證進行簡要介紹。具體內容包括：a)簡要介紹該IP核的設計功能和特點；b)給出功能框圖并簡要介紹各個模塊的功能；c)描述所使用的驗證環境和驗證工具。描述IP核模塊要實現的功能和如何對這些功能進行驗證，驗證的結果與目標性能的關系。描述每一個模塊的驗證，直到描述完所有的模塊。對模塊的驗證進行概括性描述。具體內容包括：a)描述所要驗證的模塊的功能；b)描述主要功能參數的定義和意義；c)描述驗證目標，并給出性能參數指標。描述模塊采用的驗證方法。具體內容包括：a)描述驗證的外部環境設置，如溫度范圍和電源電壓范圍；b)描述驗證環境的詳細信息；c)描述驗證中使用的模型及其精度(工藝庫);d)描述驗證中使用的輔助模塊及其詳細信息。GB/T43453—2023對驗證結果給予說明。具體內容包括：a)描述驗證得到的結果；b)對結果進行說明，指出所得到的結果和目標的差距及其影響。主要描述IP核有哪些功能需要驗證，如何實施這些驗證，驗證的結果與目標性能的關系。對該項功能進行描述。具體內容包括：a)描述所要驗證的功能；b)描述主要功能參數的定義和意義；c)描述驗證目標，并給出性能參數指標。描述所采用的驗證方法。具體內容包括：a)描述驗證的外部環境設置，如溫度范圍和電源電壓范圍；b)描述驗證環境的詳細信息，如激勵的類型和性能等；c)描述驗證中使用的模型及其精度；d)描述驗證中使用的輔助模塊及其詳細信息。對所得到的驗證結果進行說明。具體內容包括：a)描述驗證得到的結果；b)對結果作出解釋和說明，指出所得到的結果和目標的差距及其影響。8.4物理驗證描述設計規則檢查相關信息。GB/T43453—2023具體內容包括：a)指明所使用的環境、工具和所需工藝文件；b)指出結果文件及其所在的目錄；c)對結果作出必要的說明。8.4.2版圖與原理圖一致性檢查描述版圖與原理圖一致性檢查相關信息。具體內容包括：a)指明所使用的環境和工具以及所需的工藝文件；b)指出結果文件及其所在的目錄；c)說明驗證中的注意事項，如特殊結構的識別和多電源的處理等；d)對結果作出必要的說明。描述電學規則檢查相關信息。具體內容包括：a)指明所使用的環境和工具以及所需的工藝文件；b)指出結果文件及其所在的目錄；c)對結果作出必要的說明。描述信號完整性檢查相關信息。具體內容包括：a)指明所使用的環境和工具以及所需的工藝文件；b)指出結果文件及其所在的目錄；c)對結果作出必要的說明；d)信號完整性內容主要包括串擾、電遷移和IR壓降等。簡要描述后仿真相關信息。主要包括但不限于以下內容：a)說明所使用的驗證環境和驗證工具；b)指明所使用的后仿真網表文件及其所在目錄；c)指明后仿真模擬所驗證的功能。主要說明對需要驗證功能的后仿真結果能否達到目標性能的要求。GB/T43453—2023描述整個IP核的每一個功能的后仿真驗證結果。主要包括但不限于以下內容：a)描述驗證環境的環境變量設置；b)描述驗證的結果；c)對驗證結果和預期目標進行比較，并給出結論。8.6其他說明對與所進行的功能驗證有關的事項進行說明，如：說明在系統級驗證中的可復用性，驗證的可復用性等。9應用手冊9.1通則應用手冊旨在提供關于實際應用中使用模擬/混合信號IP核的詳細信息。應用的信息主要包括IP核交付項信息、驗證環境和系統集成指南。應用手冊有助于IP核使用者選取IP核，并應用于其實際設計環境。對設計實現選項可說明，同時給出例子。本文件面向的讀者是IP核提供者和IP核使用者。9.2簡介對IP核產品進行簡短描述；描述IP核產品的期望應用領域或可應用的領域等。IP核提供者在每一個交付文檔的正文之前宜對文檔的命名規則作出約定，這部分主要對全局性的命名約定作出描述。IP核提供者提供IP核的版本歷史信息，以反映有關此IP核的版本變化和版本發布情況。這些信息明確指出當前發布版本的版本號，并與聲明部分一致。提供有關評估和隨后將IP核提供者所提供的IP核嵌入IP核用戶系統的標準合同內容和條件。主要包括以下內容：a)評估程序；b)技術支持和培訓；GB/T43453—2023d)商業模式；e)獲得使用許可的要求；f)許可使用費；g)限制發布；描述IP核的集成要求，可包括以下信息。a)描述用于實現IP核集成需要的集成環境，或者特殊的噪聲隔離或功耗要求，以及所需要的特殊設計技術等。b)描述用于實現IP核至少需要的EDA工具和IP核提供者所提供的一些相關工具及其版本號。c)描述用于實現IP核至少所需要的其他支持(例如工藝庫等)。可包括如下信息。a)IP核支持伙伴。列出愿意提供一項或多項服務的合作伙伴(如：設計服務、EDA支持、代工服務或者咨詢服務等方面的支持者)及其聯系信息。例如：IP核提供者可能需要列出曾經流片的IP核代工廠信息。b)獨立軟件供應商信息。列出支持IP核的軟件產品(EDA工具和應用軟件等)的廠家及其聯系c)使用者反饋信息。給出使用者對該IP核的評價以及IP核使用者的聯系方式。列出便于理解該文檔的參考文獻。9.3交付項信息給出交付項的概括性描述。主要包含以下內容：b)關于轉讓媒體類型和存檔/文件結構；c)文檔/文件命名規則。GB/T43453—2023IP核提供者可采用任意形式來說明問題，宜采用表格的形式列出這些交付項。交付項表格形式見表1。表1交付項列表示例類別交付項名稱格式文檔交付項IP核簡介PDF功能規范PDF應用手冊PDF設計手冊PDF電路設計交付項電路原理圖EDIF電路級仿真網表Hspice物理設計交付項物理網表Hspice版圖GDSI功能驗證交付項系統評估模型C十十功能/時序數字仿真模型Verilog-AMS模型交付項算法級模型C+十靜態時序分析模型.lib,.db外圍互連模型電路級接口模型Hspice描述如何在用戶的設計環境中安裝所有交付項。為了清楚地表示IP核包的工作目錄結構，可采取簡單、清晰和明了的方式描述IP核的工作目錄結構。目錄結構示例見圖1,IP核提供者也可采取其他的表示方法。圖1中僅列出了包含的目錄，而不包含每一級目錄的文件列表。在目錄結構圖之后，可采用文本方式或采用表格方式對每一級目錄結構的用處作詳細描述，宜采用表格形式，見表2。GB/T43453—2023layoutschematicvcrifylpehspicemodelveriloglcfgds圖1工作目錄結構示例表2工作目錄內容示例目錄描述Adc8/project_nameAdc8IP核的最頂層目錄Adc8/layout保存Adc8IP核的版圖文件Adc8/schematic保存Adc8IP核的電路圖文件Adc8/verify保存Adc8IP核的驗證文件Adc8/verify/drc保存Adc8IP核的設計規則檢查文件Adc8/verify/lvs保存Adc8IP核的版圖與電路圖一致性檢查文件Adc8/verify/lpe保存Adc8IP核的版圖寄生參數提取文件Adc8/verify/hspice保存Adc8IP核的spice網表文件Adc8/tapeout保存Adc8IP核的輸出文件Adc8/model保存Adc8IP核的模型文件Adc8/model/verilog保存Adc8IP核的行為級模型文件Adc8/model/lef保存Adc8IP核的自動布局布線模型文件Adc8/model/gds保存Adc8IP核的版圖模型文件Adc8/model/circuit保存Adc8IP核的電路模型文件GB/T43453—2023例化名稱文件名描述Adc8Adc8.cdl整體電路描述Lvlbias.cdl偏置電路部分Adc8b_analogAdc8b_analog.cdl放大插補及比較電路部分Enco_8b_lhEnco_8b_lh.cdl編碼電路部分Adc6b_ffAdc6b_ff.cdl輸出緩沖部分主要描述如何重復IP核獨立的功能驗證過程(包括IP核集成到系統中的功能驗證)以及IP核物簡要描述功能驗證環境。描述IP核驗證環境的構成。描述IP核驗證的功能。給出IP核評測的過程和結果。評測報告宜給出評測組織的名稱、評測過程和列出用于評測IP核的標準。GB/T43453—2023簡要描述進行設計規則檢查、電學規則檢查、信號完整性和天線效應等物理驗證的環境。列出IP核物理驗證需要的工具，給出工具的名字及其版本號。描述IP核使用者如何創建自己的功能及物理驗證環境。9.5物理及工藝要求描述IP核在版圖級的物理實現細節。9.5.2引腳列表/引腳布局及電源和地連接的描述引腳及電源和地的相關描述，主要包括以下內容。a)每一個有用的電源和接地引腳都設置成電源或地的標識。c)特殊引腳要求、焊點布線和負載約束條件等。如果需要，這里可描述所需附加的IP核外部的阱區保護，如果要求附加阱區保護，則描述其類型。包括原點的位置、任意的對稱性和合法的旋轉。該信息用于在布局、布線和參數提取時，將模塊定位于系統芯片內恰當的柵格結構之中。給出布局規范相關內容，主要包括以下內容。a)與IP核有關的所有布局約束條件。GB/T43453—2023c)電源規劃描述。a)所有特殊連接的準則。b)布線約束條件包括以下信息：1)幾何約束條件；2)關鍵信號布線約束條件；4)需要與數字線網(包括數字模塊與模擬/混合信號模塊的最小允許距離，物理尺寸和布線規則)隔離的約束；7)對電源和地線的約束條件；9)所需保護環的數量和類型。描述對襯底噪聲的要求。描述在應用IP核時需要了解的半導體工藝信息，以便在工藝制造時集成方能使用正確的工藝。如a)說明滿足IP核規范要求的器件參數的范圍，有助于集成方確定所選工藝流程對IP核的影響。c)已知的工藝敏感性。GB/T43453—2023描述在設計中有意偏離設計規則的情況，以獲得獨特的IP核。如果有這種情況，則宜解釋這些設計規則例外。9.5.11IP核的加工歷程和工藝可移植性接口時序用來描述IP核的時序和行為規范。接口時序的內容主要包括：a)提供IP核的輸入時序要求以及其輸出時序特性。提供時序圖來表示信號之間的關系；接口時序部分僅僅描述了時鐘頻率和占空比等。這部分對此加以補充說明。b)描述將IP核集成到系統中時的時鐘同步化問題。描述輸入和輸出頂層接口的電氣特性。b)絕對最大額定值；c)操作條件；d)電學輸入和/或輸出規范；g)同時開關的器件數量；h)對地泄漏電流。9.6.2IP核配置9.6.2.1IP核參數列表列出IP核所有參數，給出這些IP核參數的簡短描述。宜分組采用表格的方式描述。GB/T43453—20239.6.2.2IP核配置示例給出一個典型的配置示例，該示例具有指導性。9.6.3偏置電