本发明专利技术公开了一种设计集成电路的布局方法，涉及电路设计技术领域，本发明专利技术包括S1：模块划分：将复杂的集成电路设计分解为多个相对独立的功能模块，每个模块包含若干个电路元件；S2：布局参数设定：为每个功能模块设定布局参数，包括元件间最小间距、模块间连接线的布线层数及功耗限制；其中元件最小间距的设定根据工艺规则和设计规范，确定元件间的最小间距标准，再根据干扰参数对元件的最小间距进行调节；本发明专利技术，通过模块划分和自动化的布局参数设定，本发明专利技术显著提高了集成电路布局设计的自动化程度。这种方法减少了设计者对经验和直觉的依赖，使得设计过程更加系统化和规范化，从而提高了设计效率和设计的可重复性。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电路设计，具体为一种设计集成电路的布局方法。
技术介绍
1、随着现代电子技术的飞速发展，集成电路(ic)在各个领域的应用变得越来越广泛，从消费电子、通信设备到工业控制系统，无不依赖于高性能、高可靠性的集成电路。然而，随着集成电路设计的复杂性不断提高，设计者面临着越来越多的挑战，尤其是在集成电路的布局设计方面。
2、集成电路的布局设计是确保电路性能、功耗、可靠性和制造成本等多方面要求得到满足的关键环节。一个合理的布局设计不仅能够提高电路的性能，降低功耗，还能够减少电磁干扰(em i)，提高电路的电磁兼容性(emc)，从而确保电路在各种环境下都能稳定工作。然而，由于集成电路的规模日益增大，功能模块众多，元件间的相互影响日益复杂，传统的布局方法已经难以满足当前的设计需求。
3、在现有的布局方法中，设计者往往需要依赖于经验和直觉进行模块划分和布局参数设定，这不仅效率低下，而且难以保证设计结果的最优性。此外，随着工艺技术的进步，新的材料和制造工艺不断涌现，这对布局设计提出了更高的要求。例如，fi nfet、soi等先进工艺技术的应用，使得集成电路的布局设计需要考虑更多的工艺限制和设计规则。
4、为了解决上述缺陷，现提供一种技术方案。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于解决现有的布局方法中，设计者往往需要依赖于经验和直觉进行模块划分和布局参数设定，这不仅效率低下，而且难以保证设计结果的最优性的问题，而提出一种设计集成电路的布局方法。
2、本专利技术的目的可以通过以下技术方案实现：
3、一种设计集成电路的布局方法，包括以下步骤：
4、s1：模块划分：将复杂的集成电路设计分解为多个相对独立的功能模块，每个模块包含若干个电路元件；
5、s2：布局参数设定：为每个功能模块设定布局参数，包括元件间最小间距、模块间连接线的布线层数及功耗限制；
6、其中元件最小间距的设定根据工艺规则和设计规范，确定元件间的最小间距标准，再根据干扰参数对元件的最小间距进行调节，其中干扰参数包括电磁干扰、热效应、噪音影响及互连损耗，并通过干扰参数分别分析得到磁扰值、热效值、噪影值及连损值，分别标定为cr、xr、yz及sl，归一化处理后代入以下公式：tjz＝(cr*α+xr*β+yz*χ)1.22+0.97(sl*δ+0.56)以得到调节值tjz，式中α、β、χ、δ分别为磁扰值、热效值、噪影值及连损值的预设权重系数；
7、再将计算得到的调节值与预设调节阈值进行比对，当调节值大于预设的调节阈值时，则判断需要进行距离的调节，再计算调节值与调节阈值的差值，将差值与预设的若干个差值区间进行比对，若干个区间分别对应设置有具体的调节距离，根据差值所属的差值区间确定所需调节距离，并根据调节距离对元件之间的最小距离标准上进行微调；
8、模块间连接线布线层数的设定根据电路的复杂性和布线密度及信号的优先级和重要性分别分析得到评级值及信评值，归一化处理后，分别以评级值为底圆半径建立底圆，信评值为高建立圆锥体模型，计算圆锥体的表面积，并记为评层值，再将评层值与预设的评层标准值计算差值得到评差值，再将评差值求绝对值并与评差阈值进行比对，当评差值的绝对值大于评差阈值时，则判断需要对布线层数进行调整，并根据评差值的正负判断对布线层数是增加还是减少，当评差值为正值时，则进行层数的增加调整，反之，则进行层数的减少调整；
9、功耗限值的设定针对每个模块，根据功能和性能要求，设定功耗限制，通过电源门控及电压岛低功耗设计技术，以降低功耗；
10、然后根据模块划分和布局参数，使用随机或启发式算法生成初始布局方案；
11、s3：优化算法设计：采用遗传算法、模拟退火算法及粒子群优化算法，针对初始布局方案进行优化；
12、s4：布局验证与调整：对优化后的布局方案进行功能和性能验证，确保电路的正确性和性能满足设计要求。
13、进一步的，所述s1的具体步骤如下：
14、首先，对整个集成电路的功能进行详细分析，确定每个功能模块的职责和作用，识别出电路中的功能单元，包括处理器核心、存储器、输入或输出接口等；
15、再根据功能分析的结果，定义每个模块的性能要求、功耗限制及面积要求，确定模块间的接口和通信需求，包括数据传输的速率、格式和同步要求；
16、然后根据功能分析和需求定义，识别并确定可作为独立模块的电路部分，将电路图中逻辑功能类型相同或物理位置相邻的元件组合成模块；
17、再设计模块间的层次结构，确定主模块和子模块的关系，并为每个模块定义清晰的接口；
18、为每个模块定义详细的接口规范，包括引脚分配、信号类型及时序要求；对每个模块的独立性进行验证，再对模块间的接口进行检查，判断是否满足设计要求；
19、然后对模块划分进行优化，针对模块的物理布局和布线需求，优化模块的大小和形状；
20、再制定模块测试计划，通过设计模块测试用例和测试策略，包括单元测试、集成测试和系统测试。
21、进一步的，所述s3的具体操作步骤如下：
22、首先明确优化目标，包括最小化总线长度、功耗及时序延迟，确定设计变量，包括元件位置、布线路径及逻辑门大小；
23、定义约束条件，包括设计规则、电气规范及热限制；
24、再根据优化目标，构建一个或多个目标函数，用于评估布局方案的性能，目标函数需对不同指标进行加权处理；
25、然后根据问题的特性和复杂度，选择优化算法；
26、再进行初始化参数；
27、然后运行优化算法，并根据目标函数和约束条件搜索最优解，其中：遗传算法通过选择、交叉和变异操作生成新一代种群；
28、模拟退火通过模拟物理退火过程，逐步降低温度，探索全局最优解；
29、粒子群优化通过更新粒子的速度和位置，模拟鸟群觅食行为寻找最优解；
30、最后通过优化算法对初始布局方案进行迭代优化，每次迭代根据目标函数评估布局方案的优劣，并根据评估结果调整布局参数，直至达到预设的性能指标或优化算法收敛。
31、进一步的，所述s4的具体验证过程如下：
32、通过设计规则检查、电气规则检查、时序分析、信号完整性分析、电源完整性分析、热分析、电磁兼容性分析、功能验证及性能验证进行综合分析，并对每项验证赋予1-100之间的评分然后求和，以得到验证分；
33、将得到的验证分与预设的验证标准分进行比对，判断是否达到验证标准分，当验证分达到验证标准分后，则判断该布局方案合格，并输出最终的集成电路布局设计；
34、反之，则对布局方案再次优化调整，直至布局方案的验证分达到验证标准分。
35、进一步的，所述s4中的设计规则检查、电气规则检查、时序分析、信号完整性分析、电源完整性分析、热分析、电磁兼容性分析、功能验证及性能验证的本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种设计集成电路的布局方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种设计集成电路的布局方法，其特征在于，所述S1的具体步骤如下：
3.根据权利要求1所述的一种设计集成电路的布局方法，其特征在于，所述S3的具体操作步骤如下：
4.根据权利要求1所述的一种设计集成电路的布局方法，其特征在于，所述S4的具体验证过程如下：
5.根据权利要求4所述的一种设计集成电路的布局方法，其特征在于，所述S4中的设计规则检查、电气规则检查、时序分析、信号完整性分析、电源完整性分析、热分析、电磁兼容性分析、功能验证及性能验证的具体操作步骤如下：
【技术特征摘要】
1.一种设计集成电路的布局方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种设计集成电路的布局方法，其特征在于，所述s1的具体步骤如下：
3.根据权利要求1所述的一种设计集成电路的布局方法，其特征在于，所述s3的具体操作步骤如下：
4.根据权利要求1...
【专利技术属性】
技术研发人员：季侠，
申请(专利权)人：合肥磐芯电子有限公司，
类型：发明
国别省市：
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