[發明專利]一種集成電路的寬頻段電磁響應自適應確定方法及系統

有效

• 申請號: 202011426783.1
• 申請日: 2020-12-09
• 公開（公告）號: CN112232011B
• 公開（公告）日: 2021-03-30
• 發明（設計）人: 唐章宏;鄒軍;王芬;黃承清;汲亞飛
• 申請（專利權）人: 北京智芯仿真科技有限公司
• 主分類號: G06F30/373
• 分類號: G06F30/373
• 代理公司: 深圳市行一知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 44453
• 代理人: 楊賢

本發明涉及一種集成電路的寬頻段電磁響應自適應確定方法及系統。該方法包括：獲取集成電路待仿真的頻段范圍，并根據頻段范圍設置多個均勻分布的初始頻率點；利用粗顆粒并行方法計算初始頻率點的電磁響應，并確定第一電磁響應序列以及第二電磁響應序列；基于三次樣條插值方法對第一電磁響應序列以及第二電磁響應序列進行插值獲得第一三次樣條插值曲線及第二三次樣條插值曲線，并確定差值曲線；根據差值曲線的峰值及第一三次樣條插值曲線的峰值確定離散頻率點集合；利用粗顆粒并行方法確定離散頻率點集合中每一個離散頻率點的電磁響應。以少量的采樣頻率點就能夠準確計算出集成電路的電磁響應，降低了計算時間成本。

技術領域

本發明涉及集成電路設計領域，特別是涉及一種集成電路的寬頻段電磁響應自適應確定方法及系統。

背景技術

針對多層超大規模集成電路的超寬頻電磁場計算問題，需要計算的頻段范圍包括數kHz到數GHz頻的寬頻段范圍，隨著多層超大規模集成電路的最小特征尺寸縮小到納米級，集成電路的工作頻率達到數GHz，層與層之間、過孔、互連線等產生的寄生效應帶來的串擾、電壓降、信號延遲、噪聲等問題越來越嚴重，對多層超大規模集成電路在寬頻段內進行電磁響應進行分析顯得非常必要。由于多層超大規模集成電路最小特征尺寸為納米級到最大尺寸為厘米級的多尺度結構，傳統的傳輸線法等解析方法無法準確計算多層超大規模集成電路的頻率響應，需要采用精度更高的電磁場數值計算方法。由于多層超大規模集成電路具有厘米級到納米級的多尺度復雜結構，采用數值計算方法計算其寬頻電磁響應時，會由于大量小尺度結構導致密集的非結構網格剖分，這需要千萬級未知量的超大規模稀疏矩陣的求解，因此，針對每個頻率點的電磁響應特征，其計算時間都很長，而為了獲得寬頻段的電磁響應曲線，采用傳統方法如均勻頻率點采樣計算集成電路的電磁響應時，對頻率的采樣點數需要達到數千個才能獲得一定計算精度，否則會丟失一些重要的頻率信息。一方面，計算的采樣頻率點的多少決定了計算的頻率響應曲線的精度，采樣頻率點太少，計算的頻率響應曲線精度低，會丟失一些重要的頻率信息；但另一方面，計算的采樣頻率太多需要付出極大的計算時間成本，這對于芯片設計是不可接受的。

發明內容

本發明的目的是提供一種集成電路的寬頻段電磁響應自適應確定方法及系統，以解決采用傳統方法如均勻頻率點采樣計算集成電路的電磁響應時，對頻率的采樣點數達不到數千個導致計算精度低的問題，以及計算時間成本高的問題。

為實現上述目的，本發明提供了如下方案：

一種集成電路的寬頻段電磁響應自適應確定方法，包括：

獲取集成電路待仿真的頻段范圍，并根據頻段范圍設置多個均勻分布的初始頻率點；

利用粗顆粒并行方法確定所述初始頻率點的電磁響應，并以第一采樣間隔以及第二采樣間隔分別對所述電磁響應進行采樣，確定第一電磁響應序列以及第二電磁響應序列；

基于三次樣條插值方法對所述第一電磁響應序列以及第二電磁響應序列進行插值獲得第一三次樣條插值曲線以及第二三次樣條插值曲線，并確定所述第一三次樣條插值曲線及第二三次樣條插值曲線的差值曲線；

根據所述差值曲線的峰值及所述第一三次樣條插值曲線的峰值確定最終的待仿真的離散頻率點集合；

利用粗顆粒并行方法確定所述最終的待仿真的離散頻率點的電磁響應，將所述最終的待仿真的離散頻率點的電磁響應與初始頻率點的電磁響應合并形成第三電磁響應序列，并基于三次樣條插值方法對所述第三電磁響應序列進行插值獲得集成電路的寬頻段電磁響應。

可選的，所述獲取集成電路待仿真的頻段范圍，并根據頻段范圍設置多個均勻分布的初始頻率點，具體包括：

獲取所述頻段范圍的最高頻率以及最低頻率，并確定所述最高頻率與所述最低頻率的頻率比；

判斷所述頻率比是否大于頻率比閾值，得到第一判斷結果；