GDSII

GDS II (GDSII, GDS, Graphic Database System) — формат файлов баз данных, являющийся де-факто промышленным стандартом для обмена данными по интегральным схемам и их топологиям. Данный формат описывает плоские геометрические формы, текстовые метки и иную информацию в иерархической форме. Данные могут использоваться для обмена между различными САПР или для создания фотошаблонов.

3д-модель небольшой стандартной ячейки в формате GDSII с тремя слоями металла, без диэлектрика. Желтые структуры — межсоединения из металла. Красные структуры — затворы транзисторов. В нижней части изображена подложка.

Существует также GDS-TXT — вариант формата с текстовым представлением, понятным человеку.

История

[править | править код]

Изначально GDSII был создан как формат для контроля построения фотошаблонов для интегральных схем. Несмотря на ограниченные возможности и низкую плотность данных, он стал индустриальным форматом для обмена топологиями ИС между различными приложениями (в том числе различных производителей).

Формат GDS разработан компанией Calma в 1971 году. В 1978 году на замену ему был разработан GDSII.[1] Оба формата использовались для собственных одноименных утилит дизайна топологий, «Graphic Data System» («GDS») и «GDSII». В настоящее время форматом владеет Cadence Design Systems.

Файлы GDS II обычно являются конечным продуктом цикла разработки интегральных схем и пересылаются на фабрики для изготовления масок и, затем, микросхем. Раньше файлы в формате GDS II сохранялись и пересылались на магнитных лентах. Момент сохранения дизайна называется tape out[англ.] (после него внесение изменений в проект становится невозможным).

Объекты, сохраняемые в GDSII группируются путём указания численных атрибутов, в том числе: «номер слоя», «datatype», «texttype». Изначально эти атрибуты соответствовали слоям материалов при изготовлении ИС, но позже стали более абстрактными.

В октябре 2004 многие производители программ EDA начали продвижение и поддержку нового формата OASIS[англ.] (Open Artwork System Interchange Standard), который может заменить GDSII.[1]

Утилиты

[править | править код]

Потоковый формат GDSII является стандартом де-факто[2] и поддерживается практически всеми программами EDA. Кроме коммерческих программ, существует несколько свободных утилит для обработки GDSII.[3] Среди них есть редакторы,[4][5] просмоторщики,[6] утилиты конвертации из 2х-мерного в 3х-мерные форматы[7][8], утилиты конвертации в текстовый формат[9].

Недостатки

[править | править код]
  • Формат не оптимизирован для уменьшения размеров файлов. Размеры современных проектов СнК в формате GDSII часто превышают 20 гигабайт, некоторые проекты достигают 200 гигабайт.[1]
  • За 30 лет существования формат практически не изменялся, хотя сложность топологий возросла на 6 порядков.[1]
  • Для абсолютных координат используются 32 битные поля, которых может быть недостаточно для крупных проектов для техпроцессов ниже 30 нм.[1]
  • Нет явного описания для стандартных геометрических объектов, например прямоугольников или трапеций. Все фигуры задаются в виде цепочки точек.[1]
  • Количество слоев и типов данных ограничено 256.[1]

См. также

[править | править код]

Примечания

[править | править код]
  1. ↑ 1 2 3 4 5 6 7 Going from GDSII to OASIS Архивная копия от 6 мая 2013 на Wayback Machine, Philippe Morey-Chaisemartin (Xyalis) // EETimes 8/4/2008
  2. ↑ Need and Opportunity for Higher Analog Automation Архивная копия от 17 августа 2012 на Wayback Machine // SemiWiki, 02-06-2012 : «GDSII (which still survives and is de-facto standard, invented by Calma, now Cadence)»
  3. ↑ Список свободного ПО для работы с форматом: http://www.layouteditor.net/links Архивная копия от 2 апреля 2015 на Wayback Machine
  4. ↑ LayoutEditor. Дата обращения: 2 января 2013. Архивировано 27 ноября 2012 года.
  5. ↑ Glade, a free GDSII / LEF / DEF editor. Дата обращения: 2 января 2013. Архивировано из оригинала 27 марта 2013 года.
  6. ↑ «KLayout» Архивная копия от 14 апреля 2022 на Wayback Machine (GDSII viewer); «nanoViewer» Архивировано 19 января 2012 года. (viewer)
  7. ↑ gds2pov. Дата обращения: 2 января 2013. Архивировано 22 июля 2012 года.
  8. ↑ GdsViewer Архивная копия от 23 июля 2012 на Wayback Machine (конвертация GDSII в 3D VTK, который просматривается, например, с помощью ParaView)
  9. ↑ GDS Utilities can convert binary GDSII files to ASCII representation. Дата обращения: 2 января 2013. Архивировано 23 июля 2012 года.

Литература

[править | править код]

Описание формата: