[發明專利]面向集成電路的空間電磁輻射計算系統及方法

有效

• 申請號: 202110425192.0
• 申請日: 2021-04-20
• 公開（公告）號: CN112818584B
• 公開（公告）日: 2021-07-13
• 發明（設計）人: 唐章宏;鄒軍;汲亞飛;王芬;黃承清
• 申請（專利權）人: 北京智芯仿真科技有限公司
• 主分類號: G06F30/23
• 分類號: G06F30/23;G06F30/39
• 代理公司: 北京星通盈泰知識產權代理有限公司 11952
• 代理人: 李筱

1.一種面向集成電路的空間電磁輻射計算系統，其特征在于，包括：

電磁輻射確定模塊，用于通過進行兩級分解將多層集成電路空間電磁輻射的三維問題轉換為簡單多邊形上的分布電流在空間產生的電磁場的子計算任務，所述子計算任務通過GPU的計算單元快速進行并行計算，實現基于多層超大規模集成電路版圖形成的多邊形的不規則、多尺度且集成電路層間距與層厚小于集成電路每層平面尺寸的結構特點進行的空間電磁輻射計算；

兩級分解模塊，用于先將多層集成電路空間電磁輻射分解為多個平面上的分布電流在空間產生的電磁場的疊加，然后將高幾何復雜度集成電路版圖分解為低幾何復雜度多邊形，進而將平面上的分布電流在空間產生的電磁場分解為多個多邊形上的分布電流在空間產生的電磁場的疊加；

所述電磁輻射確定模塊，包括：

版圖分割和場點確定單元，用于將高幾何復雜度集成電路版圖在CPU進程上分割成低幾何復雜度多邊形，將分割得到的多邊形結合其上的分布電流得到分割的多邊形序列，然后基于CPU進程確定出計算多層集成電路版圖空間電磁輻射時所需計算的場點，得到待計算的場點序列；

任務確定和分發單元，用于基于CPU進程將所述分割的多邊形序列與所述場點序列進行組合，得到計算低幾何復雜度多邊形上分布電流在空間場點產生的場的子計算任務序列，然后基于GPU單次并行的線程數量將所述子計算任務分批次地分發至GPU線程；

空間場確定單元，用于使GPU線程對給定的低幾何復雜度多邊形上的分布電流在空間產生的電磁場的所述子計算任務，將點電流源在場點的電場表達式作為二維高斯積分的被積函數，基于場的線性疊加技術計算低幾何復雜度多邊形的面電流源在給定空間場點產生的場，并將計算結果反饋至所述CPU進程；

分發任務判斷單元，用于使所述CPU進程判斷當次分發到所述GPU線程的所有子計算任務是否完成，若是則轉到總任務判斷單元，否則等待預設時間后轉到本單元進行子計算任務是否完成的判斷，直至所有子計算任務完成然后轉到總任務判斷單元；

總任務判斷單元，用于使所述CPU進程判斷所有批次的子計算任務是否完成，若是則轉到電磁輻射確定單元，否則轉到所述任務確定和分發單元繼續進行所述將所述子計算任務分批次地分發至GPU線程；

電磁輻射確定單元，用于使所述CPU進程獲取所有計算結果，得到高幾何復雜度集成電路版圖上的所述電流在空間不同位置產生的場，基于所述場的線性疊加技術確定多層集成電路對空間的電磁輻射。

2.如權利要求1所述的空間電磁輻射計算系統，其特征在于，所述版圖分割和場點確定單元，包括：

網格剖分子單元，用于采用Delaunay網格剖分方法，將高幾何復雜度集成電路版圖剖分成Delaunay三角形網格；

網格合并子單元，用于將所有剖分的所述三角形網格按面積排序，從面積最小的所述三角形網格出發，找該三角形網格的鄰居三角形網格，該三角形網格與所有鄰居三角形網格合并為一個四邊形，找到所有合并的四邊形的最大內角最小的四邊形對應的鄰居三角形網格，若該四邊形的最大內角小于180°，則將該三角形網格與所述最大內角最小的四邊形對應的鄰居三角形網格合并，并將這兩個合并的三角形網格從Delaunay三角形網格中刪除，若該四邊形的最大內角不小于180°，則轉到下一個未被合并的所述三角形網格，執行網格處理子單元的操作；

網格處理子單元，用于執行所述網格合并單元的操作，直到完成所有三角形網格的處理。