[發明專利]一種同時考慮多種性能約束的芯片參數成品率預測方法

在審

• 申請號: 201710841657.4
• 申請日: 2017-09-18
• 公開（公告）號: CN107766616A
• 公開（公告）日: 2018-03-06
• 發明（設計）人: 李鑫;張登銀;丁飛;殷俊
• 申請（專利權）人: 南京郵電大學
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50
• 代理公司: 南京知識律師事務所32207
• 代理人: 李吉寬

1.一種同時考慮多種性能約束的芯片參數成品率預測方法，在設計參數擾動具有隨機性的情況下對芯片多元參數成品率進行準確預測，其特征在于，所述方法包括如下步驟：

步驟1：確定考慮的性能約束種類，進行芯片性能仿真采樣；

步驟2：根據設計參數擾動的相關性及隨機性設計芯片性能統計模型；

步驟3：利用鞍點線抽樣方法求解各芯片性能的邊緣分布概率；

步驟4：根據單性能邊緣分布概率及Copula理論對同時考慮多種性能約束的芯片參數成品率進行準確預測。

2.根據權利要求書1所述的一種同時考慮多種性能約束的芯片參數成品率預測方法，其特征在于，所述步驟2包含如下步驟：

步驟2-1：將芯片性能表征為各性能組成分量之和的形式，根據先驗知識確定影響性能的組成分量，通過累加得到芯片性能的統計模型；

步驟2-2：依據設計參數擾動構建性能組成分量表達式，根據仿真數據計算各組成分量的分布均值，并乘以對應的設計參數擾動函數得到組成分量表達式，擾動函數的系數可通過對仿真數據進行擬合獲得，擬合方法包含線性回歸、非線性回歸、logistic回歸的方法。

3.根據權利要求書1所述的一種同時考慮多種性能約束的芯片參數成品率預測方法，其特征在于，所述步驟3包含如下步驟：

步驟3-1：建立芯片性能線性函數，將與設計參數擾動有關的芯片性能統計表達式減去相應的性能約束標稱值作為芯片性能初始線性函數，并對設計參數擾動進行線性標準化變換消除量綱影響，將結果代入初始線性函數，得到最終的芯片性能線性函數；

步驟3-2：矢量方向正則化，以聯合概率密度函數最大的點作為近似極大似然點，并在設計參數擾動的線性標準化空間中，對極大似然點的矢量方向進行正則化處理；

步驟3-3：設計參數的矢量化分解，在設計參數擾動線性標準化變換空間中，將任意設計參數擾動均進行矢量化分解，分解為平行和垂直于極大似然點正則化矢量方向的兩個分量；

步驟3-4：確定關鍵點及相應系數，根據馬爾科夫鏈模擬法，得到芯片性能線性函數下滿足性能約束要求的隨機采樣點，對每個采樣點，通過改變分量系數選取異號點構造直線，將與性能線性函數的交點作為關鍵點，并獲得相應系數；

步驟3-5：芯片性能邊緣分布的超平面表示，構造過關鍵點并垂直于極大似然點正則化矢量方向的超平面，并根據線抽樣方法將芯片性能邊緣分布表示為一系列超平面的概率之和；

步驟3-6：芯片性能邊緣分布概率估計，在原始設計參數擾動空間中，根據累積量母函數性質計算上述步驟中超平面表達式的累積量母函數，并根據鞍點估計法，通過標準正態分布以及相應參數估計，計算芯片性能邊緣分布概率。

4.根據權利要求書1所述的一種同時考慮多種性能約束的芯片參數成品率預測方法，其特征在于，所述步驟4包含如下步驟：

步驟4-1：確定待選Copula函數集，根據Copula性質，確定待選的Copula函數集，Copula函數包括但不限于橢圓Copula函數族、阿基米德Copula函數族及普拉基特Copula函數族；

步驟4-2：芯片性能邊緣經驗分布概率計算，針對需同時考慮的多個性能指標，根據SPICE采樣得到的多個芯片性能的獨立觀測樣本以及滿足性能約束要求的觀測樣本，分別利用樣本容量的比值計算芯片性能邊緣經驗分布概率；

步驟4-3：構造Copula函數的對數似然函數，針對所有待選的Copula函數，利用步驟4-2所得的各仿真樣本下，所有芯片性能的邊緣經驗分布概率，并以待選Copula函數的概率密度函數構造Copula的極大似然函數，隨后對極大似然函數進行對數操作構造Copula函數的對數似然函數；

步驟4-4：Copula函數最優參數求解，令步驟4-3所得的所有Copula對數似然函數的一階導數為零，通過數值計算獲得Copula函數的最優參數估計；

步驟4-5：最優Copula選擇，利用擬合優度評價方法計算各Copula函數的擬合優度估計值，將估計值最小的Copula函數作為最優Copula，擬合優度方法包括AIC、BIC、交叉驗證；

步驟4-6：芯片參數成品率預測，根據Copula理論，利用步驟4-5所得Copula函數以及步驟3-6所得的各性能邊緣分布概率計算同時考慮多個性能約束的芯片參數成品率。