数字IC高手必看：华大九天 Liberal K库工具，破解定制单元的“特征密码”

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文章摘要

在AI、大模型、智驾、物联网等技术快速发展的推动下，芯片设计正加速进入“高度定制化”时代。传统的标准单元设计模式已难以满足日益精细化和场景化的需求，设计团队开始引入非标准单元，如高速CDC模块、脉冲锁存器、动态寄存器和多输入线与latch等，以优化系统性能。然而，定制化设计也带来了新的挑战，尤其是非标准单元的结构多样性和复杂性对EDA工具的建模能力提出了更高要求。K库（Library Characterization）特征提取作为芯片开发中的关键环节，直接影响设计进度和成品可靠性。

K库通过高精度仿真提取时序、功耗、噪声等关键参数，生成Liberty格式模型文件，为时序收敛、逻辑验证与性能优化提供支撑。华大九天推出的Liberal产品，凭借其高效精确的特征化提取能力和AI智能化技术，构建了业界领先的全栈式K库解决方案，支持标准单元、IO、Memory和混合IP等对象，并具备签核级别的输出能力。Liberal不仅提供了全面的K库工具链，还支持CPU和GPU平台，显著提升了K库提取的效率和精度。

在定制化设计中，高速CDC单元、脉冲锁存器、动态寄存器和多输入线与latch等非标准单元的应用日益广泛，但其K库提取过程充满挑战。例如，高速CDC单元的亚稳态特征易受工艺、电压、温度等因素干扰，需要极其精准的建模技术；脉冲锁存器的脉冲宽度控制直接影响性能，K库建模必须准确捕捉其时序窗口；动态寄存器的电荷保持时间和噪声敏感性极高，K库建模需全方位考虑噪声因素；多输入线与latch单元的逻辑功能依赖于输入信号的时序关系，其内部复杂的线与逻辑组合使得时序分析极为复杂。这些挑战要求K库提取工具具备极高的精度与灵活性，能够全面捕捉并量化不同场景下的特性变化。

面对这些挑战，华大九天Liberal产品提供了强有力的解决方案。其基于先进的算法和高效的仿真引擎，能够自动生成高度契合客户预期的仿真激励，并通过海量数据模拟和智能分析，确保K库的准确性。Liberal不仅满足了签核级别的精度要求，还凭借强大的并行处理能力和自动化流程，大幅缩减了K库提取时间，实现了高效与高精度的完美统一。

在实际应用中，Liberal已帮助多家客户解决了高性能芯片设计中的K库难题。例如，某知名芯片厂商在研发新一代高性能芯片时，采用了大量定制单元，K库提取成为项目推进的关键瓶颈。引入Liberal后，华大九天的技术支持团队与客户合作，构建了标准化流程并量身定制了参数设置，最终在保证K库质量的前提下，显著提升了效率，确保了K库文件的如期交付。

随着工艺节点的不断演进和非标设计的常态化，K库特征提取已成为决定芯片设计成败的关键环节。华大九天Liberal不仅在标准单元领域表现出色，更以卓越的非标K库能力，持续助力客户加速设计验证、提升模型质量、缩短产品周期。展望未来，Liberal将继续推动K库提取技术向更智能、更高效、更精准的方向发展，为中国芯片产业注入持续突破的核心动能。