🧰 EDAツールチェーン：商用・OSSツールとの接続

🧰 EDA Toolchain: Integration with Commercial and OSS Tools

📘 概要｜Overview

PDKを用いたSoC設計には、EDAツールとの連携が不可欠です。
本資料では、商用EDAツールとオープンソースEDAツールの役割と分担、およびPDKとのインタフェース関係を整理し、設計フロー全体を俯瞰します。

EDA tool integration is essential for SoC design using PDKs.
This document outlines the roles of commercial and open-source EDA tools, and clarifies PDK interface structures across the design flow.

🔧 商用EDAツールの例｜Examples of Commercial EDA Tools

🛠️ ツール名｜Tool	🏢 提供企業｜Vendor	📘 主な用途｜Main Use
Virtuoso	Cadence	回路図・レイアウト・アナログ設計 Schematic, layout, analog simulation
Spectre / HSPICE	Cadence / Synopsys	回路シミュレーション（SPICE） Circuit simulation
ICC2 / Innovus	Synopsys / Cadence	配置配線、タイミング検証 Place-and-route, timing
Calibre	Siemens EDA	DRC / LVS / PEX（物理検証） Design rule and layout verification

商用PDKはこれらツールとセットで提供されることが多く、ツール依存性が高い。
Commercial PDKs are tightly coupled with these tools and often vendor-locked.

🧪 オープンソースEDAツールの例｜Open Source EDA Toolchain

🧰 ツール名｜Tool	🧩 主な機能｜Function	💡 備考｜Notes
Magic	レイアウトエディタ Layout editor	Sky130対応、標準的
Xschem	回路図エディタ Schematic editor	Verilog/SPICE混載対応
ngspice	回路シミュレータ SPICE simulator	Sky130モデルと連携可
KLayout	GDSビューア、DRC GDS viewer, DRC engine	Pythonスクリプト拡張可
OpenROAD	配置配線、STA、DRC連携 Place & Route tool	OpenLane構成に統合

Sky130のようなOSS PDKとの親和性が高く、教育・研究に向く。
Well suited for open education and research applications.

🔁 ツール間のPDK接続構成（Mermaid形式）｜PDK Toolchain Flow (Mermaid)

GitHubでMermaidフローチャートを確認する

flowchart TD
    SCH(📘 Xschem<br>回路図設計) --> SIM(🔬 ngspice<br>回路シミュレーション)
    SIM --> LAY(📐 Magic<br>レイアウト編集)
    LAY --> LVS(🧪 DRC/LVS/PEX<br>検証: Magic, Netgen)
    LVS --> PNR(🚧 OpenROAD<br>配置・配線)
    PNR --> FINAL(🔎 KLayout<br>最終確認・GDS出力)

sky130A PDK には、各ツール専用の設定フォルダが整備されており、ツール間の接続が容易。
各ツールは共通PDK内のモデルファイルや検証ルールを参照して設計を進める。

🏫 教材的意義｜Educational Significance

商用EDAは高機能だがブラックボックス化しやすいため、基礎教育ではOSSツールの活用が推奨される
Commercial tools are powerful but opaque; OSS is better for learning.
設計フローの構造を理解することで、PDKとの相互依存関係を明確に把握可能
Understanding the flow clarifies PDK dependencies and verification scope.
Sky130やOpenLaneは、PDK＋OSSツールの統合教育環境として最適な実例
Sky130 + OpenLane is a best-practice educational platform.

🔗 関連資料｜Related Materials

pdk_structure.md：PDKの構成とモデルの詳細
Details of PDK structure and device models
rule_check_flow.md：DRC/LVS等の検証フローへ
Physical verification flow (DRC/LVS/PEX)

🛠️ 応用編第6章：PDKとEDA環境｜PDK and EDA Environment

➡️ 章の詳細へ進む｜Go to Chapter