关键词
EDA 器件建模
写在前面的话
本人计算机专业毕业，一直从事器件建模工具的软件开发工作。器件建模一般需求半导体物理背景的工程师，本人作为软件开发工程师，虽然不需要半导体物理背景，但是在软件开发的过程中，对一些基本的概念也慢慢的有了了解，想写一些自己对器件建模工具的理解，当然主要是很肤浅的理解，所以写的很多东西可能不准确。
器件建模的位置
参考全球EDA介绍
从这两张图看，根本就没有器件建模工具。那器件建模工具到底是做什么的，在EDA全流程的哪一阶段呢。
进行芯片设计时会用到很多的器件，设计公司需要知道器件的性能，这些描述性能的参数就是器件模型。器件模型都是由半导体厂来提供，设计公司一般只是直接应用，所以一般foundry都会有自己的建模方法，也有一些EDA公司会开发器件建模工具更高效的提取器件模型。
所以其实器件建模是在芯片制造的最上游。Foundry提供器件模型，设计公司进行芯片设计并交给Foundry流片。
器件模型是什么
借用百度百科
器件模型
看上去比较复杂，这里我们用一个最简单的电阻来说明。当一个电阻被生产出来，我们需要知道它的电阻是多少，这样才能交给别人使用。初中物理我们学过 R = V / I，我们用一个电压表和电流表测量出电压和电流，然后就可以算出R的值。 这个R就是这个电阻器件的模型，用来描述电阻的特性，V / I 就是模型里的方程。当然实际的电阻模型肯定比这个要复杂，比如随着温度变化电阻可能有相应的变化。晶体管的模型比这个要复杂很多，应用非常广的比如bsim3，bsim4这些，有上百个参数来描述，里面的方程也非常复杂，这些参数就组成了模型。
器件建模是什么
作为一个程序员，不需要了解器件模型具体的方程和各个参数意义，我们把器件模型做的事更抽象一点。我们用一个更直接的方式来说明， 假设我们有一个表达式 y = ax^2 + bx + c， 在高中数学里，a b c都是常数，输入一个x值，可以得到一个y值。
但是在器件模型里，输入的是一系列的x和y，a b c只有一个初始值，假设初始值是[1,2,3]，这就是初始模型。x是给定的输入，y 是用专业的工具测量出来的值。这里再加入一个概念，已知的y是测量值也就是目标值， y = ax^2 + bx + c算出来的y是仿真值，测量值和仿真值一般是无法完全匹配的，只要他们的差距在可接受的范围内就可以，也就是说[a b c] 可以是很多组解，只要能达到要求然后取一个差距尽量小的值作为最后的模型，这就是器件建模。
简单器件建模流程
输入：
器件模型方程 y = ax^2 + bx + c
初始器件模型 [a b c] = [1 2 3]
测量数据 x [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9]
y [-1, -4, -6.5, -3.5, 7, 15, 35, 57, 78]
求解过程：
调整 a b c的值，得到y的仿真值，和y的测量值 的RMS，使RMS尽量小。
输出：
经过一系列计算，我们可以得出一个比较优的解， a=2 b=-10 c=5，在坐标系中画出来，蓝色的线是y=2x^2-10x+5, 红色的点是测量值。测量值和仿真值大致相同，模型[a=2, b=-10, c=5]就可以作为交付的模型。
器件建模工具
一般器件建模过程都是用测量值和仿真值的RMS(Root Mean Square)尽量小来得到结果。在最早的时候工程师可能是用笔和纸算出来的，但是随着器件模型的方程越来越复杂，计算机和器件建模工具成为辅助工程师建模必不可少的工具。
器件建模工具就是根据输入的测量器件的数据和器件的初始模型，帮助建模工程师更高效的进行仿真，计算RMS并输出最后的模型。
