论STA | POCV/SOCV 对lib 的要求 （4）

• 在芯片制造过程中的工艺偏差由global variation 和local variation 两部分组成。

• 在集成电路设计实现中，global variation 用PVT 跟 RC-corner 来模拟；local variation 用 OCV/ AOCV/ SOCV 来模拟。

• 在40nm 之前OCV 被广泛采用，但是OCV 对同一条path 上的所有cell 都设同一个derate 值，如果设的太严则过于悲观，如果设得太松又会导致过多的path 过于乐观，进入28nm 之后尤其是16nm 之后，OCV 模型越来越"力不从心"，于是有了AOCV 模型。

• AOCV 模型不再是一个简单的derate 值，而是跟cell 所在path 的逻辑级数和物理位置相关，AOCV table 通常是基于Monte-Carlo 模型仿真得到的（对此有兴趣的驴友可以研究一下Virtuoso Variety），它的index 是逻辑级数或distance. 但是AOCV 有两缺点，

1. 其一：AOCV derate 值跟cell 的输入transition 和输出load 无关，所以不能考虑这部分因素；
2. 其二，GBA 模式下计算得到的逻辑级数和distance 过于悲观，而PBA 模式下可以得到精确的逻辑级数和distance 但是runtime 又不可接受。于是又进一步引入了SOCV 。

• SOCV 可以很好的解决精度和runtime 的问题，本质上，SOCV 是在某个特定PVT 下的SSTA, 即单参数SSTA, 它不再依赖于逻辑级数和distance, 所以也就避免了GBA 模式下计算得到的逻辑级数和distance 过于悲观；同时SOCV 模型考虑了输入transition 跟输出load 的影响，更贴合实际

做精确的SOCV 分析，需要特别的库支持，在库里要有针对每一个cell 每一条timing arc 的cell delay, output transition, timing check 的sigma table, table 的两个index 分别是输入transition 和输出load.

这个特别的库，就是本文的主题，即：LVF ( Liberty Validation Format ),

OpenSource Liberty Version 2013.12 开始支持LVF; 从2017 年开始，LTAB ( Liberty Advisory Board ) 批准了对LVF 的扩展，以提供先进的moment-based 模型。

传统LVF 中有对cell delay, output transiton, timing check 的ocv_sigma_* table, 这些值表示与相关NLDM表中包含的标称值的偏差，该值用1-sigma 表示。在表中用关键词 "sigma_type" 来表示是用于early path 还是late path 的分析，但timing check variation 的table 是不分early 跟late 的。

16nm 及以下的先进工艺结点和超低电压会产生强非高斯分布 (Strongly non-Gaussian ), 表现出均值偏移 ( mean-shift ) 和偏斜效应 ( skewness effects ). 于是从2017 年起新引入了3个moment-based 模型，用于对已有 ocv_sigma_* 模型的矫正。

这三个moment-based 分别是：mean-shift, Standard Deviation, Skewness.

在没有LVF 时，可以用AOCV table 抽取一个SOCV sigma 值用于简单非精确分析，除此之外对于SOCV 如果使用Cadence 工具也可以使用SOCV library format, 其格式如下：