2025年(集成電路設計與集成系統(tǒng))芯片設計工具試題及答案一、單選題（每題2分，共20分）1.在28nm及以下工藝節(jié)點，用于提取寄生參數(shù)并生成DSPF文件的主流工具是A.StarRCB.CalibrexRCC.PrimeTimeD.Voltus答案：A解析：StarRC為Synopsys公司寄生參數(shù)提取黃金工具，可直接輸出DSPF（DetailedStandardParasiticFormat）供PrimeTimeSI簽收；CalibrexRC輸出的是SPEF，PrimeTime為時序簽核工具，Voltus為功耗簽核工具。2.下列哪條Tcl命令可在Innovus中關(guān)閉“時鐘樹綜合時自動插入ICG（IntegratedClockGating）”功能A.setOptModenoCtsICGtrueB.setCtsModenoICGtrueC.setPlaceModenoICGtrueD.setCtsModeinsertICGfalse答案：B解析：Innovus時鐘樹綜合參數(shù)由setCtsMode控制，noICGtrue關(guān)閉自動ICG插入；其余命令不存在或作用域不符。3.在Formality中，若參考設計與實現(xiàn)設計均使用同一SDC，但出現(xiàn)“關(guān)鍵常量0/1失配”告警，最優(yōu)先排查的環(huán)節(jié)是A.未約束的異步端口B.未約束的多周期路徑C.未約束的caseanalysis常量D.未約束的falsepath答案：C解析：Formality默認將未聲明的常量端口視為“未知”，caseanalysis可強制指定常量值，消除失配；其余選項與時序約束相關(guān)，不影響等價性。4.在Spectre仿真中，對10GHz正弦信號進行PSS分析，最小可接受shootingNewton迭代次數(shù)為A.2B.4C.8D.16答案：C解析：根據(jù)Nyquist采樣與諧波收斂準則，10GHz信號需至少8次迭代才能捕獲5次諧波，確保周期穩(wěn)態(tài)收斂。5.在CalibrePERC中，用于檢查“柵氧面積大于0.5μm2的PMOS是否添加ESD規(guī)則指定的Dummy柵”的規(guī)則語言關(guān)鍵字是A.DEVICEB.NETC.PROPERTYD.REGION答案：C解析：PERC通過PROPERTY提取MOS柵氧面積，再與Dummy規(guī)則比對；DEVICE僅用于識別器件類型，NET與REGION用于網(wǎng)絡/區(qū)域篩選。6.在PrimeTime中，使用report_timingdelay_typemin_maxmax_paths1000nworst5significant_digits6命令，其輸出文件大小主要受哪一參數(shù)影響A.max_pathsB.nworstC.significant_digitsD.delay_type答案：A解析：max_paths1000決定報告路徑上限，對文件大小呈線性影響；nworst僅影響單條路徑的冗余段打印，significant_digits增加字節(jié)有限。7.在28nm工藝中，使用Synopsys28HPC+標準單元庫，下列哪類cell在ECO階段最常用于修復holdviolationA.CKBD2BWPB.DFQD1BWPC.INVD1BWPD.TIEHI答案：A解析：CKBD2BWP為時鐘緩沖器，單元延遲小、驅(qū)動能力強，插入后可在不改變功能的前提下增加延遲修hold；DFQD1為D觸發(fā)器，面積大；INVD1可能改變邏輯極性；TIEHI無法插入延遲。8.在HSPICE中，使用.temp125語句后，再使用.lib‘tt’語句，仿真器實際采用哪組模型A.125°CttB.27°CttC.125°CffD.125°Css答案：A解析：.temp優(yōu)先級高于.lib內(nèi)嵌溫度，故采用125°C下的tt模型；ff/ss需顯式調(diào)用不同.lib。9.在Innovus中執(zhí)行ecoRoutefix_drcselected_nets{clk}后，若仍出現(xiàn)Metal4短路線，最可能原因是A.Selected_nets未包含短路網(wǎng)絡B.未加載最新的DEFC.未關(guān)閉GlobalRouteD.未設置NDR答案：A解析：ecoRoute僅對selected_nets重新布線，若短路網(wǎng)絡不在列表中，則無法修復；DEF加載與否影響初始布線，非直接原因；GlobalRoute關(guān)閉與否與詳細布線無關(guān)；NDR影響寬度/間距，不決定短路修復范圍。10.在VerilogRTL中，下列哪段代碼可綜合為LatchA.always@(posedgeclk)q<=d;B.always@if(en)q=d;C.always@q=d;D.always@(negedgeclk)q<=d;答案：B解析：B項if無else，且為組合always，綜合工具會推斷鎖存；A/D為時序邏輯；C為完整組合賦值，無鎖存。二、多選題（每題3分，共15分）11.關(guān)于PrimeTimeSI的Crosstalk分析，下列說法正確的是A.需讀入SPEF與SBPFB.需設置set_si_aggressor_thresholdC.需開啟set_delay_calculationsiD.需使用set_operating_conditionsanalysis_typeon_chip_variation答案：BCD解析：SBPF為舊格式，現(xiàn)多用SPEF；set_si_aggressor_threshold過濾微小干擾源；si開啟耦合延遲計算；OCV用于覆蓋工藝波動。12.在CalibreLVS中，可導致“Devicecountmismatch”的原因有A.版圖缺失Dummy電阻B.原理圖未標注MOS串聯(lián)/并聯(lián)C.版圖使用不同W/L拆分D.原理圖與版圖PIN順序不一致答案：ABC解析：Dummy電阻影響器件數(shù)量；原理圖未聲明串聯(lián)/并聯(lián)導致版圖拆分后數(shù)量翻倍；PIN順序不一致報“Netmismatch”，非Devicecount。13.在Hercules進行DRC檢查時，下列文件必須提前準備的有A.runset文件B.layermap文件C.techfileD.GDS答案：ABCD解析：runset定義規(guī)則；layermap將GDS層號映射到規(guī)則層；techfile提供工藝層厚度等；GDS為待檢版圖。14.在Innovus中，使用create_placementfloorplan命令前，必須完成的工作有A.讀入LEFB.讀入DEFC.設置coreareaD.設置target_density答案：AC解析：LEF提供單元與工藝信息；corearea可由floorplan或setDesignMode定義；DEF可在placement后讀入；target_density非必須，默認0.7。15.關(guān)于低功耗設計，下列工具支持UPF3.0Golden版本的有A.SynopsysFusionCompilerB.CadenceGenusC.MentorQuestaD.AnsysRedHawk答案：ABC解析：RedHawk為功耗/EM分析工具，讀入UPF但非綜合/仿真主導工具；Fusion、Genus、Questa均官方支持UPF3.0。三、判斷題（每題1分，共10分）16.Innovus的ccopt_design默認使用“Cluster+Balance”兩階段時鐘樹綜合。答案：√解析：ccopt先聚類后平衡，確保skew與插入延遲雙優(yōu)。17.CalibrenmDRC支持GPU加速，需安裝NVIDIACUDA11.0以上驅(qū)動。答案：√解析：Mentor官方文檔指出2019.4之后版本支持CUDA加速。18.PrimeTime的POCV分析需額外讀入.lib中的sigma_voltage表。答案：×解析：sigma_voltage為LVF格式內(nèi)容，POCV僅需讀入LVF或AOCV表；傳統(tǒng).lib無sigma_voltage字段。19.SpectreRF的QPSS分析可用于模擬PLL鎖定瞬態(tài)。答案：×解析：QPSS僅適用于周期穩(wěn)態(tài)，鎖定瞬態(tài)需Tran+PNoise或VerilogAMS行為模型。20.在Verilog中，使用`timescale1ns/1ps后，1.005語句實際延遲為1.005ns。答案：√解析：時間精度1ps可解析0.001ns，故1.005ns可精確表達。21.對于7nmEUV層，Calibre建議采用curvilinearbasedDRCrule以提升精度。答案：√解析：EUV光刻出現(xiàn)大量曲線邊緣，curvilinearrule減少鋸齒誤差。22.在HSPICE中，.optionpost=2表示輸出波形精度為雙精度浮點。答案：√解析：post=1為單精度，post=2為雙精度，post=3為ASCII。23.Innovus的setPlaceModeplace_global_place_efforthigh等效于增加legalizer迭代次數(shù)。答案：×解析：higheffort增加全局放置迭代，legalizer為后續(xù)階段。24.Formality支持對含SystemVerilogassertion的RTL進行等價性驗證。答案：×解析：Formality忽略assertion，僅比對功能邏輯。25.RedHawkSC在瞬態(tài)EM分析時，需輸入VCD或FSDB以捕獲翻轉(zhuǎn)率。答案：√解析：翻轉(zhuǎn)率影響電流密度，需VCD/FSDB提供向量。四、填空題（每空2分，共20分）26.在Innovus中，設置“禁止在Metal3層走橫向線”的命令為________。答案：setRouteBlklayerMetal3directionhorizontalpgnetonlyfalse解析：pgnetonlyfalse表示對信號線也生效。27.PrimeTime讀取SPEF后，若出現(xiàn)“Missingcoupler”告警，需在SPEF中添加________段定義耦合電容。答案：COUPLING解析：COUpling段列出耦合電容與相關(guān)網(wǎng)絡。28.CalibreLVS比較時，若版圖MOSW=0.5μm被原理圖W=1μm替代，需在規(guī)則文件中使用________語句聲明等價。答案：EQUIVW0.51解析：EQUIV支持參數(shù)等價映射。29.Spectre中，用于定義溫度系數(shù)的MOS模型參數(shù)為________。答案：tc1,tc2解析：tc1為一階溫度系數(shù)，tc2為二階。30.在VerilogAMS中，模擬端口“electricalin”對應的disciplines為________。答案：electrical解析：electricaldiscipline含電壓與電流。31.對于FinFET工藝，提取寄生時需引入________效應，否則柵電阻被低估。答案：Miller解析：FinFET柵極三維結(jié)構(gòu)導致Miller電容顯著。32.在UPF中，定義“電源域PD1默認關(guān)斷”的命令為________。答案：create_power_domainPD1default_isolationtruedefault_retentionfalse解析：default_isolationtrue表示默認關(guān)斷，需isolationcell。33.使用Hercules進行密度檢查，Metal2密度低于________%時觸發(fā)DRC。答案：30解析：28nm設計規(guī)則通常要求金屬密度30%~70%。34.在PrimeTime中，report_poweranalysis_efforthigh會啟用________算法，精度最高但運行時間翻倍。答案：VectorlessSAIFbasedprobabilistic解析：高effort采用概率翻轉(zhuǎn)+SAIF混合算法。35.Innovus的setAnalysisModecheckTypesetupcpprboth中，cppr指________。答案：ClockPathPessimismRemoval解析：CPPR消除公共時鐘路徑上的OCV悲觀。五、簡答題（每題8分，共24分）36.描述在28nm工藝下，使用Innovus進行“低功耗時鐘門控”插入的完整流程，并給出關(guān)鍵Tcl命令與注意事項。答案：1)讀入RTL與UPF：read_verilogtop.v；loadUPFtop.upf2)建立電源域：create_power_domainPD1supply{VDDVSS}shutoff_condition{sleep}3)綜合并映射：synthesizetoptopeffhigh4)設置時鐘門控：setCtsModeinsertICGtrueicgTypeintegrated5)指定門控單元：setClockGatingElementslibCells{CKGATEHDX1}min_bitwidth46)時鐘樹綜合：ccopt_design7)驗證：report_clock_gatingverbose注意事項：a)ICG需放在時鐘根附近，減少插入延遲。b)確保UPF中定義isolation策略，避免關(guān)斷域輸出懸空。c)對高頻時鐘（>500MHz）需使用HighVtCKGATE，降低漏電。d)完成后用Formality驗證插入前后等價，防止意外邏輯變更。37.說明在PrimeTimeSI中，如何對“攻擊網(wǎng)絡”進行敏感度排序，并輸出Top20列表，給出完整命令及后續(xù)優(yōu)化建議。答案：命令：set_si_aggressor_threshold0.05set_delay_calculationsiupdate_timingfullreport_si_bottleneckmax_aggressors1000list_count20significant_digits4filetop_aggr.rpt后續(xù)優(yōu)化：1)對Topaggressor插入NDR：setNanoRouteModerouteWideWireMode1routeWidth2×2)增加shield：createShieldnets[listnetA]layerMetal4shield_netVSS3)調(diào)整驅(qū)動強度：sizeCellcellBUFX16pins[listnetA/OUT]4)若仍不滿足，降低攻擊網(wǎng)絡翻轉(zhuǎn)率：通過clockgating或dataenable減少活動因子。38.闡述在CalibrePERC中進行“ESD路徑電阻”檢查的規(guī)則編寫思路，并給出核心偽代碼。答案：思路：1)識別ESD器件（diode,ggNMOS,SCR）2)提取ESD端口到PAD的完整路徑3)計算路徑總電阻，包括金屬、通孔、器件導通電阻4)與規(guī)則限值（如2Ω）比較偽代碼：DEVICEesd_devggNMOS100/1PROPERTYR_dev=1.0/導通電阻/NETesd_net=NETSCONNECTED_TOesd_dev.DrainPATHp=FIND_PATH(PAD,esd_net)RESr=EXTRACT_RES(p)IF(r+R_dev>2.0)REPORT“ESDpathresistanceexceed2Ohm”ENDIF注意事項：需區(qū)分工作路徑與ESD路徑，避免誤報；通孔陣列采用等效電阻模型。六、綜合設計題（11分）39.某16nmFinFET設計，主頻2GHz，包含8