2.1 Spectre的特點

1.簡潔易用的仿真環境和界面

Spectre提供的仿真功能可以讓所有電路設計者快速完成模擬設定、環境建立與模擬結果分析，基本的環境中（見圖2.1）包含了Spectre/RF Circuit Simulator、Ultrasim Full-chip Simulator、AMS、Spectre Verilog和Ultrasim Verilog這幾種混合信號仿真器。設計者在設計流程中可以快速且容易地通過視覺化的圖形界面了解模擬集成電路中特定參數對電路產生的影響，內建OCEAN程序語言更加速了bash運算，而通過OASIS（Open Artwork System Interchange Standard）整合套件，Spectre可輕松地與Cadence或業界使用的其他仿真器整合使用，加速電路設計。

為了滿足快速仿真和更大規模晶體管級的驗證，新版本的Spectre還集成了Spectre APS（Accelerated Parallel Simulator）和Spectre XPS（eXtensive Partitioning Simulator）。Spectre APS旨在調用多核處理器，快速并行地完成高精度的晶體管級電路仿真。而Spectre XPS則是下一代的快速SPICE（Simulation Program with Inte grated Circuit Emphasis）仿真器，可以提供高性能、大容量的全芯片級驗證。

2.精確的晶體管模型

Spectre為所有的仿真器提供一致的器件模型，這有利于消除不同模型間的相關性，從而得到快速收斂的仿真結果。模型的一致性也保證了器件模型在升級時可以同時應用于所有的仿真器。

3.高效的程序語言和網表支持

Spectre仿真平臺支持多種設計提取方法，并兼容絕大多數SPICE輸入平臺。Spectre可以讀取Spectre、SPICE以及Verilog-A格式的器件模型，并支持標準的Verilog-AMS、VHDL-AMS、Verilog-A、Verilog以及VHDL格式的文本輸入。

4.內建的波形顯示和信號分析能力

Spectre內建的波形顯示和信號分析工具包含波形計算功能，針對各種設計結果如電壓、電流、模擬參數、工作點做代數方程式運算，并提供更完善的后仿真分析（post-layout simulation）環境，在模擬和混合信號分析上支持更高階的波形分析模式，如噪聲、工藝角、統計性和射頻分析等，同時支持png、tiff、bmp等文本或圖形格式，提高了跨平臺的可攜帶性。

5.有力銜接了Virtuoso版圖設計平臺

對于完整的Virtuoso版圖設計平臺而言，Spectre是不可或缺的重要環節，它能方便地利用提取的寄生元件參數來快速完成后仿真的模擬，并與前仿真（pre-layout simulation）的模擬結果做比較，緊密地連接了電路（Schematic）和版圖（Layout）的設計。

6.交互的仿真模式

設計者可以在仿真過程中快速地改變參數，并在不斷調整參數和模擬之中找到最佳的電路設計結果，減少電路設計者進行模擬所花費的時間。

7.支持先進的分析工具

Spectre支持跟蹤電路分析和模擬，通過簡單的界面化電路模擬操作，可以讓設計者快速掌握電路設計，節約大量學習和設計仿真參數的時間。Spectre還提供多種高階的電路模擬工具，如Parametric Analysis（參數分析）、Corner Analysis（工藝角分析）、Monte Carlo Analysis（蒙特卡羅分析）、RF Analysis（射頻分析）。

（1）Parametric Analysis

Parametric Analysis可以幫助設計者針對半導體器件或電路參數的特定范圍來進行掃描，并可借由掃描多重參數的分析比較來修正最佳的參數值，而搭配內建波形窗口可快速地在波形群組間進行搜索比較，找到最佳的結果。

（2）Corner Analysis

Corner Analysis提供一個方便的方法來做工藝角模擬分析，針對特定的工藝角組合電壓、溫度以及其他參數狀況，并經過簡單的界面操作，可以容易地加入新的工藝角，達到一次設定即可自動完成多重模擬的目標，通過Corner Analysis找出問題參數值的范圍，提高工藝良率。

（3）Monte Carlo Analysis

Monte Carlo Analysis可以幫助設計者針對多種參數以概率分布的方式來隨機抽樣進行模擬，并以統計圖表的方法呈現。設計者可以利用Monte Carlo Analysis來分析結果，以其統計的角度預先做良率分析，優化設計，以提高生產良率。

8.先進的模擬和射頻分析技術

Spectre采用自適應時間步長控制、稀疏矩陣求解以及多核處理技術，在保持收斂精度的同時，完成高性能的電路仿真。此外，Spectre為集成電路設計提供了一系列復雜的統計分析工具，有效減少了先進工藝節點設計到面世的時間。在復雜的混合信號SoC中，Spectre為不同的設計IP（Intelligent Property）提供了靈活的設計和驗證方法。更重要的是，Spectre同時兼容多種硬件仿真語言，允許進行自底向上的模擬和自頂向下的數字設計方法，從而完成完整的模擬、混合信號全芯片驗證。