一种用来仿真集成电路的系统技术方案

在快速仿真技术中，所述集成电路的电源供应模块的所述输出节点可被指定为理想的功率节点。在此时，所述电源供应模块可被指定为扇入区块，以及连接至所述功率节点的任何区块可被指定为扇出区块。随后，可执行所述电路的ＤＣ起始化以及每个时间步骤的瞬时模拟。在所述瞬时模拟期间，可确定所述扇出区块的任何交互关系，以及可计算每个扇出区块的敏感度模型。因为所述功率节点被指定为理想的功率节点，每个扇出区块的所述敏感度模型结果可异步地被加至所述功率节点的总负载。所述总负载可被加载至矩阵中，其用来计算所述扇入区块，以及模拟波形点可被输出。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及集成电路(IC)的仿真，尤其是指一种用来仿真集成电路的系统。
技术介绍
随着IC技术已缩小至90nm及以下，总功耗已变成系统芯片的芯片设计中的其中 一个最重要的考虑事项。已知的技术，如电源闸控、电压调节以及可变门限值CMOS，已用来 减少静态漏电流及动态功率消耗。然而，如下所解释的，由于模拟所需的节点分析方程组的 极大矩阵，这种技术对布局前(pre-layout)及布局后(post-layout)的全芯片确认造成了 挑战。系统芯片(SoC)设计典型地包括至少一电源供应模块，其具有至少一输出节点， 所述输出节点作为其它模块的电压供应节点。示范性的电源供应模块可包含电荷帮浦、调 节器、电源开关及/或晶体管，以提供给所述设计一个或更多个电源供应。SPICE是一种熟知的通用电路仿真程序，其由加州柏克莱大学所研发。SPICE可仿 真电路，包含，例如，电阻器、电容器、诱导器、电压来源、电流来源、传输线以及一般的半导 体装置。相对于传统SPICE仿真器，快速SPICE仿真器使用不同的算法以增进性能。用于增进性能的示范性算法包含在理想电压来源节点及弱耦接节点的边界(例 如，在MOSFET装置的栅极)把电路分解处划分为小区块。例如，如图IA所示，传统的快速 SPICE仿真器把电路100划分为两个区块110和111，因为两个区块都直接连接至所述理想 电压来源。注意图IA中只有示出有限数目的示范性电路组件(例如晶体管及电阻器)，而 实际的电路典型地包含许多其它的电路组件。特别是，当使用快速SPICE仿真器时，区块110及111可根据他们在模拟期间的 潜在因素而以不同速率仿真。因此，在可接受的准确度损失下，快速SPICE仿真器可提供 10-1000倍的速率增加。然而，因为电源供应模块的输出节点(图IA中，电源供应模块101 的功率节点102)不理想，快速SPICE仿真器对于SoC电路典型地没有效率，因此所述仿真 器必须在大量平坦的部位上操作。具体来说，所述快速SPICE仿真器必须同步地仿真区块 111中的电路。有些进阶的仿真器，例如HSIM，可进一步划分大区块成为第二级区块，而后利用同 构配对。例如，如图IB中所示〔为求简化，其忽略了小区块110(图1A)〕，HSIM仿真器在功 率节点102切割所述电路100，并划分以产生多个通道连接区块(CCB) 101、103、104及105。 注意仿真工具通常定义CCB在晶体管等级。这些CCB是相对简单的电路(其中所示的反向 器为示例性的，而非限制性的)。因为电源供应模块101的所述输出节点，即功率节点102，是非理想的电压供应来 源，CCB 101、103、104和105必须同时地被评估(即同步地)，以提供准确的功率节点102 模拟。因为其大小，CCB105可被HSIM仿真器进一步划分。在此范例中CCB 105可进一步被 划分为CCB 106、107及108。注意不同的模拟工具以不同的方式确定切割群组的内容(即 被划分所形成的区块)。例如，在一具体实施例中，模拟工具可基于连接至所述切割的CCB数量而确定切割群组。特别是，再次地，CCB 106、107及108必须被同步地评估，即，这些CCB也形成平 坦的(flattened)部分。因此，CCB101、103、104和105的特征可为第一级切割群组，而 CCB106、107及108的特征可为第二级切割群组。注意来自CCB105的所述评估结果可用于 CCB103、104及105的同步评估。因此，仅管此等级制度的划分，当模拟具有非理想电源供应 模块的大电路时(例如SoC)，HSIM仿真器典型地具有次理想的结果，即相对低的结果。因此，产生了一种具功率管理电路的IC的快速仿真方法的需要。
技术实现思路
根据快速仿真方法，所述集成电路的电源供应模块的所述输出节点(即，非理想 的功率节点)可被指定为理想的功率节点。所述电路可被划分为区块，其中所述电源供应 模块可被指定扇入(fan-in)区块，以及任何连接至所述功率节点的区块可被指定扇出区 块。在这时，可执行DC起始化。然后，每个时间步骤，可执行瞬时模拟(transient simluation)。例如，在瞬时模 拟的起始步骤，可确定任何扇出区块的交互关系。在具体实施例中，此交互关系可包含识别 每个扇出(fan-out)区块的模拟间隔以及外部触发事件。如果那个扇出区块的评估是发生在那个时间步骤，则可计算出那个扇出区块的敏 感度模型。此敏感度模型可包含那个扇出区块的传导性、电容以及电流负载。有利的是，因 为所述功率节点是被指定为理想的功率节点，每个扇出区块的所述敏感度模型结果可异步 地加至所述功率节点的总负载。在一具体实施例中，可通过从最后的负载值减去现有的负 载值，并加上那个区块对总负载的差(即所述传导性、电容以及电流负载)，而计算出所述 贡献，所述最后的负载值是在最后的模拟期间计算。能够异步地评估扇出区块让仿真器可有利地执行这种平行的评估(对于任何数 量的扇出区块)、任何顺序的评估及/或任何系统资源(甚至有限的系统资源)可用时的评 估。因此，可异步地评估这种扇出区块的能力可提供显著的时间节省，以及最佳化系统资源 的使用，藉此确保最大化系统的效率及弹性。在一具体实施例中，异步地加入结果包含使用全球数据结构追踪所述总负载。在 一具体实施例中，追踪所述总负载包含忽略任何闲置的扇出区块。在追踪之后，所述总负载 可被加载至矩阵〔例如雅克比(Jacobin)矩阵〕中，其用来计算每个扇入区块，以及可输出 模拟波形点。可对每个指定的时间步骤执行上述的瞬时模拟步骤。相应于上述快速仿真方法，本技术提供了一种用来仿真集成电路的系统，该 系统包含用来接入电路的网表的装置；用来将所述电路的电源供应模块的输出节点识别为功率节点的装置；用来指定所述功率节点为理想功率节点的装置；用来将所述电路划分为区块的装置，其中所述电源供应模块被指定为扇入区块， 以及连接至所述功率节点的任何区块被指定为扇出区块；用来对所述电路执行DC起始化的装置；用来确定所述扇出区块的任何交互关系的装置；用来计算每一扇出区块的敏感度模型的装置；用来把每一扇出区块的敏感度模型的结果异步地加入所述功率节点的总负载的 装置，其中用来异步地加入结果的装置包含用来使用全球数据结构追踪所述总负载的装 置；用来把所述总负载加载至用来计算所述扇入区块的矩阵中的装置；以及用来输出仿真波形点的装置。其中，用来追踪所述总负载的装置包含用来忽略任何扇出区块的装置。较佳地，所述矩阵是雅可比Jacobin矩阵。较佳地，在每一扇出区块中的电路被同步地仿真。本技术还提供了一种计算机可读取介质，其包括上述用来仿真集成电路的系 统，还包含[0031 ] 用来划分至少一扇出区块而在该扇出区块中指定其它理想节点的装置；以及用来异步地仿真由所述其它理想节点所提供的电路的装置。在此也描述了计算机可读取媒体。此计算机可读取媒体储存计算机指示，当在计 算机上执行时，所述计算机指示产生执行上述步骤的讯号，以摸拟集成电路。附图说明图IA说明了传统仿真器如何评估连接至理想功率节点的电路区块，其中每个区 块中的电路必须同步地被评估；图IB说明了电路的传统划分，其在非理想功率本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用以仿真一集成电路的系统，所述系统包含：　　一可编程处理器，配置以包括：　　用以接入电路的网表的装置；　　用来将所述电路的电源供应模块的输出节点识别为功率节点的装置；　　用来指定所述功率节点为理想功率节点的装置；　　用来将所述电路划分为区块的装置，其中所述电源供应模块被指定为扇入区块，以及连接至所述功率节点的任何区块被指定为扇出区块；　　用来对所述电路执行ＤＣ起始化的装置；　　用来确定所述扇出区块的任何交互关系的装置；　　用来计算每一扇出区块的敏感度模型的装置；　　用来把每一扇出区块的敏感度模型的结果异步地加入所述功率节点的总负载的装置，其中用来异步地加入结果的装置包含用来使用全球数据结构追踪所述总负载的装置；　　用来把所述总负载加载至用来计算所述扇入区块的矩阵中的装置；以及用来输出仿真波形点的装置。

【技术特征摘要】
US 2008-10-27 12/259,1661.一种用以仿真一集成电路的系统，所述系统包含 一可编程处理器，配置以包括用以接入电路的网表的装置；用来将所述电路的电源供应模块的输出节点识别为功率节点的装置； 用来指定所述功率节点为理想功率节点的装置；用来将所述电路划分为区块的装置，其中所述电源供应模块被指定为扇入区块，以及 连接至所述功率节点的任何区块被指定为扇出区块； 用来对所述电路执行DC起始化的装置； 用来确定所述扇出区块的任何交互关系的装置； 用来计算每一扇出区块的敏感度模型的装置；用来把每一扇出区块的敏感度模型的结果异步地加入所述功...

【专利技术属性】
技术研发人员：董和，麦可徐，安德里塔拉撒维其，
申请(专利权)人：新诺普系统公司，
类型：实用新型
国别省市：US[美国]