專利名稱：一種物理版圖仿真自動控制寄生參數提取精度的方法
技術領域：
本發明涉及集成電路設計自動化領域，具體涉及一種物理版圖仿真自動控制寄生參數提取精度的方法。
背景技術：
物理版圖在設計之前需要先進行門級仿真/電路級前仿真以確定設計是否合乎標準，物理版圖設計好之后還需要進行仿真驗證，電路級后仿真是集成電路設計的重要環節之一，它是設計流程中決定集成電路設計成敗與否的最后一個驗證環節，與物理版圖設計之后的電路級后仿真緊密關聯的是寄生參數提取，它直接關系到電路級后仿真的準確性。一方面，寄生參數提取精度過高需要開銷很大的提取成本；雖然利用模型合并可以提高仿真速度，但還是會成倍地增加電路仿真時間。另一方面，寄生參數提取精度過低，會降低仿真的準確性，而電路后仿真本來就是為了驗證物理版圖設計的準確性，顯然，降低提取精度是行不通的。系統級集成電路芯片上包含各種各樣的數字、模擬和射頻電路，電路速度范圍從 OHz到幾十GHz，為此需要針對不同電路采用不同的提取精度策略。因此目前通行的采用統一的提取高精度的方法根本行不通。
發明內容
為解決現有技術中系統級集成電路芯片上，由于包含各種各樣的數字、模擬和射頻電路而無法提高物理版圖仿真速度的問題，本發明提供一種根據系統級集成電路的特性，對不同局部區域采取不同的提取精度，在不影響后續電路仿真準確性前提條件下提高寄生參數提取速度的方法，所述方法包括步驟1 輸入門級電路網表/電路網表/電路圖數據、物理版圖數據以及門級仿真結果和/或電路級前仿真結果數據；步驟2 對所述門級仿真結果和/或電路級前仿真結果進行數據分析，得出電路線網上信號的類型；步驟3 對所述門級電路網表/電路網表/電路圖數據進行電路分析，并根據電路分析結果和所述門級仿真結果和/或電路級前仿真結果的分析結果，對器件和線網進行分類，確定關鍵器件和關鍵線網；根據電路分析結果確定的信號流路徑和各器件在信號流路徑上的連接信息，確定敏感線網和敏感器件；根據所述信號變化頻率和變化幅度，確定分類中的噪聲源器件和噪聲源線網；步驟4 確定分類結果中各器件和線網在物理版圖上的位置；步驟5 按照確定后位置對所述物理版圖提取區域的精度控制進行分類；步驟6 將分類后的各個區域的精度控制信息傳給寄生參數提取程序。所述步驟2具體包括步驟21 找出每一信號在門級仿真結果和/或電路級前仿真結果中的所有數值，
3以單位時間內的信號最大變化來確定相應信號在仿真過程中的變化頻率；步驟22 找出每一信號在門級仿真結果和/或電路級前仿真結果中的所有數值， 得出對應信號的最小值和最大值以此確定這個信號在仿真過程中的變化幅度；步驟23 根據每一信號在門級仿真結果和/或電路級前仿真結果中的數值，確定相應信號在仿真過程中的是數字信號變化還是模擬信號變化。所述步驟4具體包括步驟41 利用提取算法提取器件和物理線網；步驟42 利用圖像同構算法或LVS原理定位器件和物理線網在物理版圖上的位置。所述步驟5具體包括步驟51 對所述物理版圖進行區域劃分；步驟52 根據區域內的器件和線網的分類，確定區域內寄生參數提取控制精度；步驟53 若區域內存在多種寄生參數提取控制精度，進一步劃分區域直至每一區域內僅有一種寄生參數提取控制精度。所述步驟52具體為根據區域內的器件和線網的分類結果，基于寄生參數提取精度控制表，確定區域內的寄生參數提取精度控制值；選取最大的精度控制值作為所述區域內的寄生參數提取控制精度。本發明提出的方法涉及集成電路物理版圖設計自動化的技術范疇，針對集成電路物理版圖設計，基于計算機輔助，以前仿真結果分析作為基礎，針對不同區域采用不同精度控制提取寄生參數，在確保后續電路仿真準確性的前提下，提高了寄生參數提取速度及后續電路仿真的速度。利用電路級前仿真結果作為輸入，分析出信號的變化頻率和變化幅度， 再對器件和線網進行分類，確定敏感線網和敏感器件及主要噪聲源器件和噪聲源線網，利用LVS原理定位器件和物理線網，據此對提取區域的精度控制進行分類，從而支持對不同區域采取不同的精度控制提取寄生參數。本發明可有效地縮小計算規模、提高寄生參數提取精度和提高后續電路仿真速度，又不失后續電路仿真的準確性。
圖1是本發明實施例提供的物理版圖仿真自動控制寄生參數提取精度的方法流程圖；圖2是本發明實施例提供的物理版圖仿真自動控制寄生參數提取精度的方法中步驟3的流程圖；圖3是本發明步驟1分析過程示意圖；圖4是本發明步驟2分析過程示意圖；圖5是本發明步驟3分析過程示意圖；圖6是本發明步驟4分析過程示意圖；圖7是本發明步驟5分析過程示意圖；圖8是本發明步驟6分析過程示意圖。
具體實施方式
為了深入了解本發明，下面結合附圖及具體實施例對本發明進行詳細說明。本發明的方法是對版圖設計之前的仿真結果進行分析，確定電路內器件和線網的敏感度，利用LVS原理定位器件和線網在物理版圖中的位置，根據器件和線網的敏感性確定對應區域的寄生參數提取精度，對不同區域在指定的不同控制精度下提取電路的寄生參數，提高了整個系統級集成電路芯片的寄生參數提取速度。參見圖1，本方法具體步驟如下步驟101 輸入門級電路網表/電路網表/電路圖數據、物理版圖數據以及門級仿真結果和/或電路級前仿真結果數據；其中，電路網表數據和電路圖數據是等價的，借助現有的軟件工具也可由電路圖生成電路網表，但本方案僅是接收電路圖數據，利用數據分析結果來確定后續處理方式；步驟102 對門級仿真結果和/或電路級前仿真結果進行數據分析，得出電路線網上信號的類型；分析過程如下步驟1021 找出每一信號在門級仿真結果和/或電路級前仿真結果中的所有數值，以單位時間內的信號最大變化來確定相應信號在仿真過程中的變化頻率；步驟1022 找出每一信號在門級仿真結果和/或電路級前仿真結果中的所有數值，得出對應信號的最小值和最大值以此確定這個信號在仿真過程中的變化幅度；步驟1023 根據每一信號在門級仿真結果和/或電路級前仿真結果中的數值，確定相應信號在仿真過程中的信號變化類型；所說的信號變化類型就是確定信號是數字信號變化還是模擬信號變化；步驟103 對門級電路網表/電路網表/電路圖數據進行電路分析，并根據電路分析結果和門級仿真結果和/或電路級前仿真結果的分析結果，對器件和線網進行分類；分析過程如圖2所示步驟1031 根據電路分析結果和門級仿真結果/電路級前仿真結果分析確定關鍵器件和關鍵線網；步驟1032 根據電路分析結果確定的信號流路徑和各器件在信號流路徑上的連接信息，確定敏感線網和敏感器件；步驟1033 根據器件和線網上信號變化頻率和變化幅度確定分類中的噪聲源器件和噪聲源線網；步驟104 確定分類結果中各器件和線網在物理版圖上的位置；具體確定可以采用下述方法先利用常規的提取算法提取器件和物理線網，即首先基于器件(邏輯門)識別或器件(邏輯門)版圖比對提取設計包含了物理位置的器件/邏輯門，再根據金屬連線端的位置確定器件之間的連接關系；再利用圖像同構算法或LVS原理定位器件和物理線網在物理版圖上的位置；其中，步驟103是按順序找出相應線路中哪些是關鍵器件和關鍵線網，再按線路找出關鍵器件和關鍵線網中的敏感器件和敏感線網，再按變化頻率和變化幅度的類別確定關鍵器件和關鍵線網、敏感器件和敏感線網中哪些是噪聲源器件和噪聲源線網，上述分類是順序進行的；步驟104在步驟103分完類后，確定電路圖中敏感器件和敏感線網、關鍵器件和關鍵線網、噪聲源器件和噪聲源線網的具體位置，以對整個電路圖中特定的器件和線網做出標注，為下一步的精度分類提供了依據；
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步驟105 按照確定后位置對物理版圖提取區域的精度控制進行分類；具體分類步驟包括步驟1051 對物理版圖進行區域劃分；步驟1052 根據區域內的器件和線網的分類結果，確定區域內寄生參數提取控制精度；其中確定提取精度方法為根據器件和線網的分類結果，包括器件類型、器件工作頻率、物理線網類型、物理線網工作信號頻率以及是否為敏感線網、敏感器件、主要噪聲源器件和噪聲源線網等，基于輸入或內置的寄生參數提取精度控制查詢表，確定區域內的寄生參數提取精度控制值；或者，根據區域內電路線網上電路小信號工作和大信號工作狀態產生干擾和抵制干擾的能力計算出區域內的寄生參數提取精度控制值，其中小信號工作和大信號工作與器件和線網的屬性有關；根據上述方法得到的寄生參數提取精度控制值中，選取最大的精度控制值作為該區域內的寄生參數提取精度控制值；其中，寄生參數提取精度控制查詢表可以是一個基于函數的查詢表、也可以是一個分段表示的查詢表，根據器件類型、器件工作頻率、物理線網類型、物理線網工作信號頻率以及是否為敏感線網、敏感器件、主要噪聲源器件和噪聲源線網為條件，直接在寄生參數提取精度控制查詢表中查詢到對應的寄生參數提取精度值；步驟1053 若區域內存在多種寄生參數提取控制精度，進一步劃分區域直至每一區域內僅有一種寄生參數提取控制精度；上述步驟是為了保證一個區域只有一種寄生參數提取控制精度，避免在一個區域內出現兩種寄生參數提取控制精度而降低效率；在執行時，為了避免區域過于零碎，可設置最小區域，當區域接近或小于最小區域時可停止進一步的細分；如果區域內仍存在多個寄生參數提取控制精度，則選取其中的一個最高的高精度控制值作為該區域的寄生參數提取控制精度。步驟106 將分類后的各個區域的精度控制信息傳給寄生參數提取程序；寄生參數提取程序按照精度控制信息分別提取各區域內的寄生參數。以下以圖示的方式說明本方法的具體分析過程，在涉及到具體的數值說明時，以模塊A4為代表進行過程表述如圖3所示，系統輸入電路網表、前仿真結果和物理版圖，將三者送入寄生參數提取精度控制系統。其中電路網線劃分為模塊Al、模塊A2、模塊A3以及模塊A4，器件從左至右從上往下分別是!^+、!^-、^+、^-、麗！“，其中MP+和麗+的連接線網為V0+，MP-和麗-的連接線網為V0-，MN+的柵連接線網為VIN+，MN-的柵連接線網為VIN-，上述連接線網圖中未示出，物理版圖的模塊劃分與之對應。如圖4所示，寄生參數提取精度控制系統對電路的前仿真結果進行數據分析，得出電路線網上信號的類型，分析過程如下找出前仿真結果中電路網表每一信號的所有數值，以單位時間內的信號最大變化來確定相應信號在前仿真過程中的變化頻率，圖4中信號頻率為IGHz ；再從所有數值中根據對應信號的最小值和最大值，確定這個信號在前仿真過程中的變化幅度。圖4中對應信號的最小值為0. 15V、最大值為3. 15V、變化幅度為3. OV ；再從所有數值中確定相應信號在前仿真過程中的信號變化類型。圖4確定的信號為高頻信號。
如圖5所示，在獲得圖4分析的各種數據后，對電路網表中一個具體模塊A4進行電路分析確定關鍵器件MN+、MN-、MNT、MP+、MP-；確定關鍵線網VIN+、VIN-, V0+、VO-等等；確定敏感器件麗+、麗-；確定敏感線網VIN+、VIN-；根據器件和線網信號變化頻率和幅度確定噪聲源線網為V0+、VO-0如圖6所示，將圖5分析確定的各種數據與物理版圖進行一一對應，確定各器件 MP+、MP-、MN+、MN-、MNT在物理版圖上的位置；和確定線網VIN+ (在A2禾口 MN+之間)、VIN-(在A2禾口 MN-之間)、VO+ (在MP+、 MN+和A3之間)、V0-(在MP-、MN-和A3之間)在物理版圖上的位置(出于清晰考慮，示意圖中未標出線網)。如圖7所示，對物理版圖進行區域劃分Al 點(0，12)、(2，12)、(2，18)、(0，18)圍成的區域；A2:點(0，0)、(6，0)、(6，12) (0，12)圍成的區域；A3 點(12，0)、(16、0)、(16，12)、(12，12)圍成的區域；A4 點(6,0)、(12，0) (12，12)、(12，18)、(2，18)、(2，12)、(6，12)圍成的區域。根據電路網表A4模塊分析的結果，確定物理版圖對應區域A4的器件和線網類型關鍵器件MN+、MN-、MNT、MP+、MP-；關鍵線網VIN+、VIN-、VO+, VO-等等；敏感器件MN+、MN-；敏感線網VIN+、VIN-；噪聲源線網V0+、VO-o其中敏感器件、敏感線網MN+、MN_和VIN+、VIN_區域的提取控制精度為0. 1%，其他關鍵器件、關鍵線網區域的提取控制精度為1%，噪聲源線網vo+、vo-區域的提取控制精度為2%，其他區域的提取控制精度為5%。綜上考慮，選擇精度控制最高的，設置模塊A4區域的提取控制精度為0. 1%。設置 Al區域(區域內無關鍵器件、關鍵線網、敏感器件、敏感線網、噪聲器件、噪聲線網)的提取控制精度為5%。如圖8所示，Al:點(0，12)、(2,12), (2,18), (0，18)圍成的區域提取控制精度
5% ；A2 點(0,0), (6,0), (6，12) (0，12)圍成的區域提取控制精度；A3:點(12，0)、(16、0)、(16，12)、(12，12)圍成的區域提取控制精度 0. 1 % ；A4 點(6,0)、(12，0) (12，12)、(12，18)、(2，18)、(2，12)、(6，12)圍成的區域提取
控制精度1%。將分類后的各個區域的精度控制信息傳給寄生參數提取程序，完成整個分析過程。以上所述的具體實施例，對本發明的目的、技術方案和有益效果進行了進一步詳細說明。應當認識到，以上所述內容僅為本發明的具體實施方式
，并不用于限制本發明。凡在本發明的實質和基本原理之內，所做的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護范圍之內。
權利要求
1.一種物理版圖仿真自動控制寄生參數提取精度的方法，其特征在于，所述方法包括步驟1 輸入門級電路網表/電路網表/電路圖數據、物理版圖數據以及門級仿真結果和/或電路級前仿真結果數據；步驟2 對所述門級仿真結果和/或電路級前仿真結果進行數據分析，得出電路線網上信號的類型；步驟3 對所述門級電路網表/電路網表/電路圖數據進行電路分析，并根據電路分析結果和所述門級仿真結果和/或電路級前仿真結果的分析結果，對器件和線網進行分類， 確定關鍵器件和關鍵線網；根據電路分析結果確定的信號流路徑和各器件在信號流路徑上的連接信息，確定敏感線網和敏感器件；根據所述信號變化頻率和變化幅度，確定分類中的噪聲源器件和噪聲源線網；步驟4 確定分類結果中各器件和線網在物理版圖上的位置；步驟5 按照確定后位置對所述物理版圖提取區域的精度控制進行分類；步驟6 將分類后的各個區域的精度控制信息傳給寄生參數提取程序。
2.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟2具體包括步驟21 找出每一信號在門級仿真結果和/或電路級前仿真結果中的所有數值，以單位時間內的信號最大變化來確定相應信號在仿真過程中的變化頻率；步驟22 找出每一信號在門級仿真結果和/或電路級前仿真結果中的所有數值，得出對應信號的最小值和最大值以此確定這個信號在仿真過程中的變化幅度；步驟23 根據每一信號在門級仿真結果和/或電路級前仿真結果中的數值，確定相應信號在仿真過程中的是數字信號變化還是模擬信號變化。
3.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟4具體包括 步驟41 利用提取算法提取器件和物理線網；步驟42 利用圖像同構算法或LVS原理定位器件和物理線網在物理版圖上的位置。
4.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟5具體包括 步驟51 對所述物理版圖進行區域劃分；步驟52 根據區域內的器件和線網的分類，確定區域內寄生參數提取控制精度； 步驟53 若區域內存在多種寄生參數提取控制精度，進一步劃分區域直至每一區域內僅有一種寄生參數提取控制精度。
5.如權利要求4所述的方法，其特征在于，所述步驟52具體為根據區域內的器件和線網的分類結果，基于寄生參數提取精度控制表，確定區域內的寄生參數提取精度控制值； 選取最大的精度控制值作為所述區域內的寄生參數提取控制精度。
全文摘要
本發明公開一種物理版圖仿真自動控制寄生參數提取精度的方法，屬于集成電路設計自動化領域。本發明利用電路級前仿真結果作為輸入，分析出信號的變化頻率和變化幅度，再對器件和線網進行分類，確定敏感線網和敏感器件及主要噪聲源器件和噪聲源線網，利用LVS原理定位器件和物理線網，據此對提取區域的精度控制進行分類，從而支持對不同區域采取不同的精度控制提取寄生參數。本發明可有效地縮小計算規模、提高寄生參數提取精度和提高后續電路仿真速度，又不失后續電路仿真的準確性。
文檔編號G06F17/50GK102339341SQ20101023653
公開日2012年2月1日 申請日期2010年7月26日 優先權日2010年7月26日
發明者葉甜春, 吳玉平, 陳嵐 申請人:中國科學院微電子研究所