可处理VLSI中树网混合供电结构的瞬态仿真方法技术

ＶＬＳＩ中树网混合供电结构的高速高精度瞬态仿真方法本发明专利技术属于ＶＬＳＩ制造技术领域，其特性在于它能够快速对任意比例的树网混合供电网进行瞬态仿真。该方法解决了常规仿真方法不能够处理不规则拓扑结构和多供电源的问题，并且具有很高的仿真精度。同时该方法完全考虑了电阻、电容和电感作为寄生参数的输入，能够达到很高的仿真精度。方法中还采用了基于不完全乔莱斯基分解的预处理技术和快速变元消除技术，方法的效率得到大幅度提高。实验结果证明了该算法具有极高的仿真精度和数值稳定性，能够在很短的时间内对极大规模的电源／地线网络进行仿真，同时由于与拓扑结构的无关性，该方法也适用于高频集成电路中的无源时钟线网、总线线网以及信号线网的仿真。（*该技术在2024年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

超大规模集成电路(VLSI)供电网络的电特性仿真属于VLSI制造流程中物理版图设计领域。它是设计和优化集成电路电源地线网络必须依赖的一个核心子过程，该过程的效率和精度将直接影响到整个芯片的设计周期、成品芯片的性能和寿命，同时由于集成电路版图和印制电路版(PCB)的相似性，该方法也适用于高频PCB上的供电网络的仿真分析。
技术介绍
1.芯片供电网设计的重要性随着超大规模集成电路制造工艺的不断进步，成品芯片的特征线宽在不断缩小，同时芯片的集成密度和工作频率也在大幅度的提高。在这样的环境下，不良的电源/地线供电网络设计会极大地影响芯片的性能，如引起电路参数变化，在不同模块之间产生串扰，导致产生载流子效应和金属电迁移效应等。这些不良电磁现象会引起电路逻辑错误，降低芯片寿命，使芯片无法正常工作，所以芯片的供电问题已经成为深亚微米级集成电路设计中的一个重要问题。最近对深亚微米集成电路设计的调查表明，79％的设计具有电源网络的问题，需要在流片之前矫正，否则芯片将由于电源网络上的电压降过大而不能正常工作。为了解决这个难题，世界上顶级的电子产品设计自动化(EDA)公司纷纷提出了自己的解决方案，如C本文档来自技高网...

【技术保护点】
ＶＬＳＩ中树网混合供电结构的高速高精度瞬态仿真方法，其特征在于它是以ＳｕｎＶ８８０工作站为计算平台使用Ｃ语言在ｕｎｉｘ环境下实现的，它依赖于一下几个步骤：　　　　１）程序扫描以Ｓｐｉｃｅ网表形式给出的电源网络的拓扑连接信息和电参数信息　　　　２）计算机程序利用步骤１）得到的信息，建立起分别描述电导、电容、电感和电流源、电压源参数的数据表　　　　３）程序通过扫描网表文件找到整个电源网络中的所有树形结构，并将其表示为一个层次式的节点列表，同时生成一个描述ＲＬ结构的列表　　　　４）通过下述任何一种时域下的差分离散方法计算电源／地线网络中的电容元件以及电感元件的等效电导大小和等效瞬时电流源大小，即把电...

【技术特征摘要】
1.VLSI中树网混合供电结构的高速高精度瞬态仿真方法，其特征在于它是以SunV880工作站为计算平台使用C语言在unix环境下实现的，它依赖于一下几个步骤1)程序扫描以Spice网表形式给出的电源网络的拓扑连接信息和电参数信息2)计算机程序利用步骤1)得到的信息，建立起分别描述电导、电容、电感和电流源、电压源参数的数据表3)程序通过扫描网表文件找到整个电源网络中的所有树形结构，并将其表示为一个层次式的节点列表，同时生成一个描述RL结构的列表4)通过下述任何一种时域下的差分离散方法计算电源/地线网络中的电容元件以及电感元件的等效电导大小和等效瞬时电流源大小，即把电容元件和电感元件近似地转换为并联的电流源和电阻元件，同时设初始时刻的等效电流源是零4.1)梯形欧拉法对电容而言Ict+h=Gc·Vct+h-(Gc·Vct+Ict)]]>Gc=2Ch]]>对电感而言ILt+h=GL·VLt+h+(GL·VLt+ILt)]]>GL=h2L]]>其中h是用户输入的仿真步长，单位是秒Ict+h、Vct+h、分别是t+h时刻电容支路上的电流和端电压Ict、Vct分别是t时刻电容支路上的电流和端电压；Gc是容元件离散化后的等效电导ILt、VLt分别是t时刻电感支路上的电流和端电压；GL是电容元件离散化后的等效电导若令ISct=-(Gc·Vct+Ict)]]>则Ict+h=Gc·Vct+h+ISct]]>ISLt=(GL·VLt+ILt)]]>则ILt+h=GL·VLt+h+ISLt]]>4.2)线性多步法Ict+h=Gc·Vct+h-(Gc·Vct+a1Ict+a2Ict-h+a3Ict-2h)]]>Gc=24C9h,a1=199,a2=-59,a3=19]]>ILt+h=GL·VLt+h+(b1VLt+b2VLt-h+b3VLt-2h+ILt)]]>GL=9h24L,b1=19h24L,b2=-5h24L,b3=h24L]]>若令ISct=-(Gc·Vct+a1Ict+a2Ict-h+a3Ict-2h)]]>则Ict+h=Gc·Vct+h+ISct]]>若令ISLt=(b1VLt+b2VLt-h+b3VLt-2h+ILt)]]>则ILt+h=GL·VLt+h+ISLt]]>5)按照步骤3)中得到的森林节点层次表中自底向上的顺序，通过查找节点连接关系索引表和电容、电感元件底离散数据表，把连接在各个树节点上，需要改变的电容和电感替换成相应的电导和电流源6)按照上述森林节点层次表中节点的顺序，从每棵树的底端开始，反复使用线性含源两端电阻网络的...

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