当前位置: 首页 > 专利查询>清华大学专利>正文

基于松弛操作的层次式电源/地线网络的瞬态分析方法技术

技术编号:2857726 阅读:322 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
基于松弛操作的层次式电源/地线网络的瞬态分析方法属于VLSI物理设计领域,其特征在于:先把原始电路利用一种以通孔连线为边界线的划分策略划分为多个规模较小的子电路,再通过松弛操作把子电路的电学参数映射到由边界节点组成的父亲电路中,再利用现有的快速算法求解父亲电路后逐个求解各子电路,本发明专利技术用C语言实现,它在满足精度前提下,不仅快速且占用的内存小,而且其层次式的设计方法更适用于更大规模芯片的测试。

【技术实现步骤摘要】

属于VLSI物理设计领域,尤其属于布局布线领域中RLC电源/地线网络的瞬态分析求解技术范畴。
技术介绍
在芯片物理设计中,电源/地线的布线属于特殊线网的布线部分,设计不当的电源线/地线网络会引起一系列严重的问题,如半导体器件得不到足够的供电电压所引起的逻辑错误、供电网络中某一支路的电流密度过大所引起的供电网络的损坏等,因此在布线阶段,电源线/地线的布线具有最高优先级。随着集成电路的制造工艺由目前的深亚微米(DSM)进入到超深亚微米(VDSM),集成电路的设计规模也由超大规模(VLSI),甚大规模(ULSI)向G大规模(GSI)发展。由于芯片功耗急剧增加及芯片供电电压不断降低,使得供电网络必须提供越来越大的工作电流。同时随着芯片工作频率的急剧提高,使得寄生电容、电感对供电网络影响的日益增大,电源线/地线网络分析已从较简单的直流分析转换为复杂的瞬态分析。所有这一切使得芯片的安全供电问题成为芯片设计制造过程中最主要的棘手问题之一,也是制约芯片性能和规模继续提高的主要瓶颈之一,因此受到学术和工业界的空前重视。由于生产工艺的不断提高,半导体器件的不断缩小,连线的密度变得越来越大,使得对布线本文档来自技高网...

【技术保护点】
基于松弛操作的层次式电源/地线网络的瞬态分析方法,含有基于直流分析的对电源线/地线即P/G网络进行瞬态分析的方法,其特点在于:它是一种基于计算机计算,把原始电路利用一种划分策略划分为多个规模较小的子电路,再利用松弛操作将子电路的电学参数映射到由边界点组成的父亲电路中,然后再利用现有快速算法求解父亲电路之后逐个求解子电路模块的既快速又节约内存的方法;它依次含有以下步骤:步骤1.计算机读入电路的信息文件,文件中包括节点之间的关联结构;节点之间的电阻值、电感值、电感初始电压 和电流值、电容值、电容初始电压和电流值以及与各个节点连接的供电模块单元的随时间变化的吸纳电流波形,据此在计算机内...

【技术特征摘要】
1.基于松弛操作的层次式电源/地线网络的瞬态分析方法,含有基于直流分析的对电源线/地线即P/G网络进行瞬态分析的方法,其特点在于它是一种基于计算机计算,把原始电路利用一种划分策略划分为多个规模较小的子电路,再利用松弛操作将子电路的电学参数映射到由边界点组成的父亲电路中,然后再利用现有快速算法求解父亲电路之后逐个求解子电路模块的既快速又节约内存的方法;它依次含有以下步骤步骤1.计算机读入电路的信息文件,文件中包括节点之间的关联结构;节点之间的电阻值、电感值、电感初始电压和电流值、电容值、电容初始电压和电流值以及与各个节点连接的供电模块单元的随时间变化的吸纳电流波形,据此在计算机内建立电路的信息,并且标记所有通孔节点即Via;连接所有通孔节点,标记其连线上的节点为边界节点;步骤2.根据电路的工作周期和需要模拟的周期数,计算机分别读入相应的模拟用的时间步长h和总模拟步数M;并且利用基尔霍夫定律得到如公式(1)所示的常微分方程组C00LV·(t)I·(t)+GAlTAlT0V(t)I(t)=U(t)0---(1)]]>再利用差分公式,选定一个足够小的模拟用的时间步长h,在k+1模拟时刻,上式离散化为如(2,3)的线性方程组G+C/h-AlTAlTL/hV(k+1)I(k+1)=U(k+1)+(C/h)V(k)(L/h)I(k)---(2)]]>Axk+1=bk+1(3)其中待求变量V(t)是电路节点电压,I(t)是支路电流;U(t)是系统的输入电流向量;C是电容系数相关的矩阵,L是电感系数相关的矩阵;G和Al是电导系数相关的矩阵;h为模拟用的时间步长;步骤3.划分电路,并且利用松弛操作补偿误差步骤3.1.把所有通孔连线上的节点视为边界节点,由它们组成父亲电路,而通孔连线将原始电路划分为若干子电路模块,划分后的电路由子电路I、剩余电路R和边界电路B组成,此步骤的操作相当于把方程组(3)划分为如下的形式AIIAIB0ABIABBABR0ARBARRxk+1Ixk+1Bxk+1R=bk+1Ibk+1Bbk+1R---(4)]]>AII,ABB,ARR分别为子电路I、边界电路B和剩余电路R的系数矩阵,并依次与I中的变量向量xI,xB,xR相关联;ABI和AIB为子电路I与边界电路B的关联矩阵;ABR和ARB为剩余电路R与边界电路B的关联矩阵;xk+1I,xk+1R,xk+1B]]...

【专利技术属性】
技术研发人员:洪先龙蔡懿慈潘著骆祖莹谭向东
申请(专利权)人:清华大学
类型:发明
国别省市:11[中国|北京]

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1