CN107818232B - 基于负载容量模型的集成电路关键部件确定方法 - Google Patents

基于负载容量模型的集成电路关键部件确定方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种基于负载容量模型的集成电路关键部件确定方法，其包括：步骤1、结构与功能分析；步骤2、功能模块划分；步骤3、建立集成电路网络；步骤4、计算节点负载；步骤5、确定节点容量；步骤6、初始故障节点注入；步骤7、计算发生故障后的节点负载；步骤8、删除故障节点；步骤9、迭代节点故障传播过程；步骤10、回到步骤5，替换初始故障节点；步骤11、迭代初始故障节点；步骤12、关键部件的确定。本发明基于负载容量模型和集成电路的拓扑结构，分析模拟集成电路不同部件故障的传播过程，从中快速确定集成电路的关键部件，所得到的集成电路关键部件排序更加符合产品的实际情况，为具有高可靠指标的集成电路的故障分析提供方法支撑。

Description

基于负载容量模型的集成电路关键部件确定方法
技术领域
本发明涉及集成电路故障分析技术领域，特别涉及一种于负载容量模型的集成电路关键部件确定方法。
背景技术
集成电路作为机电系统核心零部件，它的作用是按照实际机电系统的需求，通过特定的电子元器件的组合与连接，进行能量的传输与转换、信号的传递与处理。集成电路通常由电阻器元件、电容器元件、电感器元件、半导体元件、芯片等五大类型元器件组成。
集成电路属于高可靠性指标的复杂系统，通常情况下，集成电路的故障往往是由某一薄弱部件故障造成，如何分析确定集成电路的关键部件，成为集成电路故障分析的重点研究问题。目前，集成电路确定关键部件的确定方法主要是基于图论的故障树法，通过各种逻辑门例如，与门、或门、非门，将系统结构转化为故障树，计算分析元器件的重要度，但需要前期开展故障树的定性分析工作，并且对元器件具体信息需求较多，工作量较大，对于较大规模的集成电路难以开展。目前，还没有基于负载容量模型，通过定量计算确定集成电路关键部件的相关研究。
发明内容
为了克服现有技术的缺陷，本发明的目的在于提供一种基于负载容量模型的集成电路关键部件确定方法，其基于集成电路的拓扑结构，能够模拟集成电路不同部件故障的传播过程，同时快速给出单个部件对于系统影响的重要程度，最终确定集成电路的关键部件。
本发明的技术方案如下：
一种基于负载容量模型的集成电路关键部件确定方法，其具体步骤如下所示：
步骤1：对所选定的集成电路进行结构与功能分析，对集成电路的各个元器件进行识别从而确定集成电路的组成结构，对集成电路正常工作的能量传输与信号传递过程进行梳理，从而确定集成电路工作原理；依据所确定的集成电路的工作原理，将集成电路划分为至少一个次一级电路结构；
步骤2：根据所确定的集成电路工作原理，在所划分的次一级电路结构的基础上，对所述集成电路进行进一步地划分以确定集成电路功能模块，并对所确定的集成电路功能模块进行编号；
步骤3：根据所确定的带编号的集成电路功能模块以及各个带编号的集成电路功能模块之间的电气连接关系，建立集成电路网络；
步骤4：根据所建立的集成电路网络，对所述集成电路网络的网络拓扑结构进行分析，计算集成电路网络中各个节点k的介数bk，并将所计算得到相应节点的介数设置为所述节点的节点负载；
步骤5：根据所述节点的节点负载，选择对应的表征节点对于负载波动耐受能力的容量系数，确定集成电路网络各个节点的节点容量；
步骤6：选择任一节点作为初始故障节点，实现初始故障节点注入，同时从步骤4中的网络拓扑结构中删除初始故障节点，重新构建发生故障后的集成电路网络；
步骤7：在所构建的发生故障后的集成电路网络的电路网络拓扑结构的基础上，重新计算各个节点负载；
步骤8：对比所述节点容量与步骤7中确定的节点负载，将节点负载超过预设容量值的节点设为故障节点，将所述故障节点从所述集成电路网络中删除并重新构建发生故障后的集成电路网络；
步骤9：重复步骤7与步骤8，迭代节点故障传播过程，直至满足至少1个迭代终止条件，并记录最终的集成电路网络故障节点总数；
步骤10：回到步骤5，针对步骤3中所建立的集成电路网络，替换初始故障节点，重复步骤6到步骤9，分析节点故障过程，最终得到替换初始故障节点后集成电路网络故障节点总数；
步骤11：迭代初始故障节点，重复步骤10，当所有节点至少有一次被设置为初始故障节点且同时满足须经过步骤6到步骤9的故障传播的迭代仿真计算过程的这两个条件时达到仿真迭代终止条件，终止迭代计算；以及
步骤12：根据步骤11的迭代结果，得到各个节点作为初始故障节点时对应的最终的集成电路网络故障节点总数，并进行排序从而确定集成电路关键部件。
优选地，建立步骤3所述集成电路网络的方法的具体步骤为：
a.将已编号的集成电路功能模块视为节点；
b.结合所选定的集成电路中所划分的各个集成电路功能模块的连接关系，建立节点间的邻接矩阵，若节点之间存在电气连接关系，则节点间邻接矩阵内的元素值取为1，否则取为0；
c.将电气连接关系视为连接节点的边，按照所确定的邻接矩阵，将节点间邻接矩阵内的元素值取为1的两个节点进行连接从而构建集成电路网络。
优选地，所述电气连接关系包括导线连接、磁耦合连接和光电耦合连接中至少一种。
优选地，所述集成电路网络中各节点容量Ck的确定方法为：首先基于所述集成电路网络的节点特征，根据所述节点负载Lk，选择对应的容量系数λk；其次计算所述节点负载Lk与所述容量系数λk的乘积，将节点负载Lk与容量系数λk的乘积设置为节点容量Ck。
优选地，步骤6中所述初始故障节点的注入方法，其具体步骤为：
a.根据所确定的集成电路网络及各个节点k，选择任一节点作为初始故障节点，并将所述初始故障节点从所述集成电路网络中删除；
b.将邻接矩阵中与所述初始故障节点相关的元素值设定为0；以及
c.将与所述初始故障节点相连的节点之间的边从所述集成电路网络中全部删除，构建发生故障后的集成电路网络，形成发生故障后的集成电路网络的电路网络拓扑结构。
优选地，步骤8中的所述删除故障节点的具体方法为：
a.将所述节点容量与步骤7中确定的节点负载进行对比，将步骤7中确定的节点负载超过预设容量值的节点设为故障节点，并将所述故障节点从所述集成电路网络中删除；
b.将邻接矩阵中与所述故障节点相关的元素值设定为0；以及
c.将与所述故障节点相连的节点之间的边从所述集成电路网络中全部删除，重新构建发生故障后的集成电路网络。
优选地，所述步骤9中的迭代终止条件包括：
a.在连续三次的迭代过程中，被删除的节点数目不再增加；
b.所述集成电路网络中所有节点均被删除；
c.迭代故障传播过程的总次数达到20次。
优选地，步骤12中的所述的关键部件的确定方法，其具体步骤如下：
a.将步骤11确定的所有节点对应的最终的集成电路网络故障节点总数进行由大到小的降序排序，并重新对其进行编号；和
b.根据用户需求，按照预设值选取排在前面的节点对应的集成电路功能模块确定为集成电路关键部件。
与现有技术相比，本发明的有益效果如下：
本发明的基于负载容量模型的集成电路关键部件确定方法，具有明显优势，其基于集成电路的电气性能与网络拓扑结构，快速确定集成电路的关键部件，使得分析结果更加准确可信；本发明提供了一套基于电路网络结构的并且从系统角度分析集成电路故障传播行为的方法，能够对集成电路局部故障的故障传播规律进行研究，得到的集成电路关键部件排序更加符合产品的实际情况；此外，本发明中的基于负载容量模型的集成电路关键部件确定方法，克服了传统基于故障树的需要通过逻辑门建立故障树确定关键部件方法的不足，弥补现阶段无法通过定量计算确定关键部件的不足，为具有高可靠指标的集成电路的故障分析提供方法支撑。
附图说明
以下结合附图对本发明进行详细描述。
图1是根据本发明的基于负载容量模型的集成电路关键部件确定方法的流程图。
图2是根据本发明的实施例的电源升压集成电路的功能框图。
图3是根据本发明的实施例的按照选定的电源升压集成电路建立的电路网络拓扑图。
图4是根据本发明的实施例的所选定的电源升压集成电路删除初始故障节点后的电路网络拓扑图。
具体实施方式
以下将参考附图详细说明本发明的示例性实施例、特征和方面。附图中相同的附图标记表示功能相同或相似的元件。尽管在附图中示出了实施例的各种方面，但是除非特别指出，不必按比例绘制附图。
本发明的基于负载容量模型的集成电路关键部件确定方法，如图1所示，其包括：步骤1、结构与功能分析，确定集成电路的工作原理与结构组成；步骤2、功能模块划分；步骤3、建立集成电路网络；步骤4、计算节点负载；步骤5、确定节点容量；步骤6、初始故障节点注入；步骤7、计算发生故障后的节点负载；步骤8、删除故障节点；步骤9、迭代节点故障传播过程；步骤10、回到步骤5，替换初始故障节点；步骤11、迭代初始故障节点；步骤12、关键部件的确定。
根据本发明的实施例，所述基于负载容量模型的集成电路关键部件确定方法的具体步骤如下：
步骤1：对所选定的集成电路进行结构与功能分析，首先根据给定的集成电路电路原理图，对集成电路各个元器件进行识别从而确定集成电路的组成结构，对集成电路正常工作的能量传输与信号传递过程进行梳理，从而确定集成电路工作原理；依据所确定的集成电路的工作原理，将集成电路划分为至少一个次一级电路结构。
步骤2：根据步骤1中所确定的集成电路工作原理与次一级电路结构，划分集成电路功能模块，并对所划分的集成电路功能模块进行编号；
其中所划分的集成电路功能模块为在步骤1中所划分的次一级电路结构的基础上，对所述集成电路进行进一步地划分以便确定集成电路功能模块，所确定的集成电路功能模块能够体现集成电路内部各个结构之间的信号传递。
步骤3：根据步骤2中确定的带编号的集成电路功能模块以及各带编号的集成电路功能模块之间的电气连接关系，建立集成电路网络。
优选地，建立所述集成电路网络的方法的具体步骤如下：
a.将已编号的集成电路的功能模块视为节点；
b.结合所选定的集成电路中所划分的各个集成电路功能模块的连接关系，建立节点间的邻接矩阵，若节点之间存在电气连接关系，则节点间邻接矩阵内的元素值取为1，否则取为0；
c.将电气连接关系视为连接节点的边，按照所确定的邻接矩阵，将节点间邻接矩阵内的元素值取为1的两个节点进行连接从而构建集成电路网络。
优选地，所述电气连接关系包括导线连接、磁耦合连接、光电耦合连接中至少一种。
优选地，所述电气连接关系至少包括导线连接、磁耦合连接、光电耦合连接。
步骤4：根据步骤3中所建立的集成电路网络，对所述集成电路网络的网络拓扑结构进行分析后，计算集成电路网络中各个节点的介数，并将所计算得到相应节点的介数设置为所述节点的节点负载Lk；
优选地，针对某一确定的节点k，所述节点介数bk的计算公式，如下所示：
Figure BDA0001479242820000061
其中：bk为节点k的介数；N为步骤3中所建立的集成电路网络；s与t表示集成电路网络N中的任意的不相同的两个节点；σst为节点s与节点t之间的最短路径的数量；σst(k)为σst中包含节点k的最短路径数。
步骤5：根据步骤4中所设置的节点的节点负载，结合集成电路网络中各节点的特征，选择对应的表征节点对于负载波动耐受能力的容量系数，确定集成电路网络各个节点的节点容量。
优选地，所述确定集成电路网络中各节点的节点容量的方法，其具体步骤如下：
首先，基于集成电路网络的节点特征，根据节点负载，选择对应的容量系数；其次计算节点负载与容量系数的乘积，将节点负载与容量系数的乘积设置为节点容量Ck。
其中，节点容量Ck的计算公式如下所示：
Ck＝λk·Lk
其中，Ck为节点容量，Lk为节点负载，λk为所选取的节点k的容量系数。
优选地，根据本发明的实施例中容量系数为1.2。
步骤6：在步骤3、4、5的基础上，选择任一节点作为初始故障节点，实现初始故障节点注入，同时从现有的网络拓扑结构中删除初始故障节点，重新构建发生故障后的集成电路网络。
优选地，所述初始故障节点的注入方法，其具体步骤为：
a.根据步骤3、4、5确定的集成电路网络及各个节点，选取任一节点作为初始故障节点，并将该初始故障节点从集成电路网络中删除；
b.将邻接矩阵中与该初始故障节点相关的元素值设定为0；
c.将与初始故障节点相连的节点之间的边从集成电路网络中全部删除，构建发生故障后的集成电路网络，形成发生故障后的集成电路网络的电路网络拓扑结构。
步骤7：在步骤6构建的发生故障后的集成电路网络的电路网络拓扑结构的基础上，按照步骤4的方法重新计算各个节点的节点负载；
其中，所述的发生故障后的集成电路网络中各节点的节点负载计算方法为：
a.在步骤6构建的发生故障后的集成电路网络的电路网络拓扑结构的基础上，按照步骤4中的方法重新计算各个节点的介数；
b.将重新计算获得的节点的介数设置为发生故障后的集成电路网络中各节点的节点负载。
步骤8：对比步骤7中确定的节点负载与步骤5中确定的节点容量，将节点负载超过预设容量值的节点设为故障节点，并将所述故障节点从集成电路网络中删除重新构建发生故障后的集成电路网络。
优选地，所述的删除故障节点的具体方法为：
a.将步骤7确定的节点负载与步骤5确定的节点容量进行对比，将负载超过预设容量值的节点设为故障节点，并将该故障节点从集成电路网络中删除；
b.将邻接矩阵中与该故障节点相关的元素值设定为0；
c.将与该故障节点相连的节点之间的边从集成电路网络中全部删除，重新构建发生故障后的集成电路网络。
步骤9：重复步骤7与步骤8，迭代节点故障传播过程，直至满足至少1个迭代终止条件，并记录最终的集成电路网络故障节点总数。
其中，所述的“迭代终止条件”包括：
a.在连续三次的迭代过程中，被删除的节点数目不再增加；
b.集成电路电路网络中所有节点均被删除；
c.迭代故障传播过程的总次数达到20次。
步骤10：回到步骤5，针对步骤3中所建立的集成电路网络，替换初始故障节点，将步骤6中的初始故障节点按照步骤2中的节点编号顺序递推到下一编号，重复步骤6到步骤9，分析节点故障过程，最终得到替换后的初始节点的集成电路网络故障节点总数。
步骤11：迭代初始故障节点，重复步骤10，直至满足仿真迭代终止条件，终止迭代计算。
优选地，所述“仿真迭代终止条件”为所有节点至少有一次被设置为初始故障节点且同时满足须经过步骤6到步骤9的故障传播的迭代仿真计算过程的要求。
步骤12：根据步骤11的分析结果，得到各个节点作为初始故障节点时对应的最终的集成电路网络故障节点总数，并进行排序从而确定集成电路关键部件。
优选地，所述的关键部件的确定方法，其具体步骤如下：
a.将步骤11确定的所有节点对应的最终的集成电路网络故障节点总数进行由大到小的降序排序，并重新对其进行编号；
b.根据用户需求，按照预设值选取前列节点对应的集成电路功能模块确定为集成电路关键部件。
优选地，将编号为前5的集成电路功能模块确定为集成电路关键部件。
以下将结合选定的电源升压集成电路的关键部件确定过程对本发明做进一步的详细说明。图1是一种基于负载容量模型的集成电路关键部件确定方法，其具体实施步骤如下：
步骤1：确定所选定的电源升压集成电路的工作原理与结构组成，其功能是将100V的直流输入电压转换为4对±15伏电压共8个直流电压输出，为设备供电，其功能框图如图2所示。根据其工作原理，划分次一级电路结构。次一级电路结构的具体划分结果如表1所示。
表1选定的电源升压集成电路次一级电路结构表
次一级电路结构 功能
滤波电路 接收100V输入直流电压，并对杂波和干扰进行滤波
缓冲电路 对电源板进行过流保护，首个降压电路运行之后，切断保护功能
时序电路 使用硬件电路的方式实现8个输出端口对外供电的顺序
PWM供电电路 向PWM控制芯片供电
DC-DC降压电路1 采用正激拓扑结构，实现电压转换
DC-DC降压电路2 采用正激拓扑结构，实现电压转换
DC-DC降压电路3 采用正激拓扑结构，实现电压转换
DC-DC降压电路4 采用正激拓扑结构，实现电压转换
步骤2：针对选定的电源升压集成电路，根据步骤1所确定的集成电路工作原理与次一级电路结构，进一步划分集成电路功能模块，并对所划分的集成电路功能模块进行编号，编号结果如表2所示。
表2选定的电源升压集成电路功能模块编号表
Figure BDA0001479242820000081
Figure BDA0001479242820000091
Figure BDA0001479242820000101
步骤三：在步骤2确定的带编号的集成电路功能模块的基础上，将已编号的集成电路的功能模块视为节点，结合所选定的电源升压集成电路中各个功能模块的电气连接关系，建立节点间的邻接矩阵，邻接矩阵内的元素选取原则如下：若节点之间存在电气连接关系，则节点间的元素值取为1，否则取为0。将电气连接关系视为连接节点的边，按照确定的邻接矩阵，将节点间元素值取为1的两个节点进行连接，构建集成电路网络。所建立的集成电路网络拓扑结构如图3所示。
步骤4：在步骤3中建立的集成电路网络的基础上，对所建立的集成电路网络的网络拓扑结构进行分析，计算所述集成电路网络中各个节点的介数，并将所述介数设置为相应节点的节点负载。所述各节点负载设置结果如表3所示。
表3所选定的电源升压集成电路网络节点负载
Figure BDA0001479242820000121
Figure BDA0001479242820000131
步骤5：根据步骤4中设置的节点负载，考虑集成电路网络的节点特征，选择对应的表征节点对于负载波动耐受能力的容量系数，确定集成电路网络各个节点的节点容量。本实施例中对应的容量系数1.2。各个节点容量设置结果如表4所示。
表4所选定的电源升压集成电路网络的节点负载及相应的节点容量
Figure BDA0001479242820000132
Figure BDA0001479242820000141
Figure BDA0001479242820000151
步骤6：根据步骤3、4、5确定的集成电路网络及各个节点，选取编号1的节点作为初始故障节点，并将该节点从集成电路网络中删除；将邻接矩阵中与该节点相关的元素值设定为0；将与初始故障节点相连的节点之间的边从集成电路网络中全部删除，从而构建发生故障后的集成电路网络。所构建的发生故障后的集成电路网络的网络拓扑结构图如图4所示。
步骤7：在步骤6构建的发生故障后的电路网络拓扑结构的基础上，按照步骤4的方法重新计算各个节点负载。重新计算后，各个节点负载设置结果如表5所示。
表5各功能模块中初始的节点负载和重新计算后各节点的节点负载
Figure BDA0001479242820000152
Figure BDA0001479242820000161
Figure BDA0001479242820000171
步骤8：对比步骤7确定的节点负载与步骤5确定的节点容量，将负载超过预设容量值的节点视为故障节点，并从集成电路网络中删除该故障节点，重新构建发生故障后的集成电路网络。
步骤9：本实施例中考虑简化迭代过程，以有限的迭代次数作为迭代终止条件，本实施例中将迭代过程设定为20次，重复步骤7与步骤8，当迭代次数超过20次时，终止迭代，记录最终的电路网络故障节点总数。最终得到编号1节点为初始故障节点情况下的电路网络故障节点总数为1。
步骤10：将步骤6中的初始故障节点按照步骤2中的节点编号顺序递推至下一编号，即编号2节点作为初始故障节点，重复步骤6到步骤9。最终得到编号2节点为初始故障节点情况下的电路网络故障节点总数为2。
步骤11：重复步骤10，直至满足仿真迭代终止条件，即所有节点至少有一次被设置为初始故障节点，且进行过步骤6到步骤9的故障传播的迭代仿真计算，则终止迭代计算。得到所有57个节点作为初始故障节点的情况下所对应的选定的电源升压集成电路网络故障节点总数如表6所示。
表6所选定的电源升压集成电路网络故障节点总数
Figure BDA0001479242820000181
Figure BDA0001479242820000191
步骤12：关键部件的确定。根据步骤11的分析结果，将步骤11确定的所有节点对应的最终的集成电路网络故障节点总数进行由大到小排序，并对模块重新编号；本实施例将编号为排序前5的节点对应的集成电路功能模块确定为电源升压集成电路关键部件，如表7所示。
表7所选定的电源升压集成电路的关键部件列表
Figure BDA0001479242820000202
最后应说明的是：以上所述的各实施例仅用于说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或全部技术特征进行等同替换；而这些修改或替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (7)

1.一种基于负载容量模型的集成电路关键部件确定方法，其特征在于：其具体步骤包括：
步骤1：对所选定的集成电路进行结构与功能分析，对集成电路的各个元器件进行识别从而确定集成电路的组成结构，对集成电路正常工作的能量传输与信号传递过程进行梳理，从而确定集成电路工作原理；依据所确定的集成电路的工作原理，将集成电路划分为至少一个次一级电路结构；
步骤2：根据所确定的集成电路工作原理，在所划分的次一级电路结构的基础上，对所述集成电路进行进一步地划分以确定集成电路功能模块，并对所确定的集成电路功能模块进行编号；
步骤3：根据所确定的带编号的集成电路功能模块以及各个带编号的集成电路功能模块之间的电气连接关系，建立集成电路网络；
步骤4：根据所建立的集成电路网络，对所述集成电路网络的网络拓扑结构进行分析，计算集成电路网络中各个节点k的介数bk，并将所计算得到相应节点的介数设置为所述节点的节点负载；
步骤5：根据所述节点的节点负载，选择对应的表征节点对于负载波动耐受能力的容量系数，确定集成电路网络各个节点的节点容量；
步骤6：选择任一节点作为初始故障节点，实现初始故障节点注入，同时从步骤4中的网络拓扑结构中删除初始故障节点，重新构建发生故障后的集成电路网络；
步骤7：在所构建的发生故障后的集成电路网络的电路网络拓扑结构的基础上，重新计算各个节点负载；
步骤8：对比所述节点容量与步骤7中确定的节点负载，将节点负载超过预设容量值的节点设为故障节点，将所述故障节点从所述集成电路网络中删除并重新构建发生故障后的集成电路网络；
步骤9：重复步骤7与步骤8，迭代节点故障传播过程，直至满足至少1个迭代终止条件，并记录最终的集成电路网络故障节点总数；
步骤10：回到步骤5，针对步骤3中所建立的集成电路网络，替换初始故障节点，重复步骤6到步骤9，分析节点故障过程，最终得到替换初始故障节点后集成电路网络故障节点总数；
步骤11：迭代初始故障节点，重复步骤10，当所有节点至少有一次被设置为初始故障节点且同时满足须经过步骤6到步骤9的故障传播的迭代仿真计算过程的这两个条件时达到仿真迭代终止条件，终止迭代计算；以及
步骤12：根据步骤11的迭代结果，得到各个节点作为初始故障节点时对应的最终的集成电路网络故障节点总数，并进行排序从而确定集成电路关键部件；
建立步骤3所述集成电路网络的方法的具体步骤为：
a.将已编号的集成电路功能模块视为节点；
b.结合所选定的集成电路中所划分的各个集成电路功能模块的连接关系，建立节点间的邻接矩阵，若节点之间存在电气连接关系，则节点间邻接矩阵内的元素值取为1，否则取为0；
c.将电气连接关系视为连接节点的边，按照所确定的邻接矩阵，将节点间邻接矩阵内的元素值取为1的两个节点进行连接从而构建集成电路网络。
2.如权利要求1所述的基于负载容量模型的集成电路关键部件确定方法，其特征在于：所述电气连接关系包括导线连接、磁耦合连接和光电耦合连接中至少一种。
3.如权利要求1所述的基于负载容量模型的集成电路关键部件确定方法，其特征在于：所述集成电路网络中各节点容量Ck的确定方法为：首先基于所述集成电路网络的节点特征，根据所述节点负载Lk，选择对应的容量系数λk；其次计算所述节点负载Lk与所述容量系数λk的乘积，将节点负载Lk与容量系数λk的乘积设置为节点容量Ck。
4.如权利要求1所述的基于负载容量模型的集成电路关键部件确定方法，其特征在于：
步骤6中所述初始故障节点的注入方法，其具体步骤为：
a.根据所确定的集成电路网络及各个节点k，选择任一节点作为初始故障节点，并将所述初始故障节点从所述集成电路网络中删除；
b.将邻接矩阵中与所述初始故障节点相关的元素值设定为0；以及
c.将与所述初始故障节点相连的节点之间的边从所述集成电路网络中全部删除，构建发生故障后的集成电路网络，形成发生故障后的集成电路网络的电路网络拓扑结构。
5.如权利要求1所述的基于负载容量模型的集成电路关键部件确定方法，其特征在于：
步骤8中的所述删除故障节点的具体方法为：
a.将所述节点容量与步骤7中确定的节点负载进行对比，将步骤7中确定的节点负载超过预设容量值的节点设为故障节点，并将所述故障节点从所述集成电路网络中删除；
b.将邻接矩阵中与所述故障节点相关的元素值设定为0；以及
c.将与所述故障节点相连的节点之间的边从所述集成电路网络中全部删除，重新构建发生故障后的集成电路网络。
6.如权利要求1所述的基于负载容量模型的集成电路关键部件确定方法，其特征在于：
所述步骤9中的迭代终止条件包括：
a.在连续三次的迭代过程中，被删除的节点数目不再增加；
b.所述集成电路网络中所有节点均被删除；
c.迭代故障传播过程的总次数达到20次。
7.如权利要求1所述的基于负载容量模型的集成电路关键部件确定方法，其特征在于：步骤12中的所述的关键部件的确定方法，其具体步骤如下：
a.将步骤11确定的所有节点对应的最终的集成电路网络故障节点总数进行由大到小的降序排序，并重新对其进行编号；和
b.根据用户需求，按照预设值选取排在前面的节点对应的集成电路功能模块确定为集成电路关键部件。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109522640B (zh) * 2018-11-14 2020-11-27 北京航空航天大学 基于电流再分配的电路系统级联失效传播路径确定方法
CN109948256B (zh) * 2019-03-21 2020-07-31 北京航空航天大学 一种考虑级联失效的电路系统容错能力仿真分析方法
CN110597726A (zh) * 2019-09-19 2019-12-20 中国商用飞机有限责任公司北京民用飞机技术研究中心 航电系统的安全性管理方法、装置、设备和存储介质
CN113657057B (zh) * 2021-08-16 2023-10-13 上海芷锐电子科技有限公司 一种自动克隆实现数字电路负载分离的方法
CN114422554B (zh) * 2022-01-27 2024-03-01 曹颂群 基于分布式物联网的服务区智能设备管理方法及装置

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101506810A (zh) * 2005-10-24 2009-08-12 克立尔希普技术公司 集成电路的时序、噪声和功率分析
CN103150459A (zh) * 2013-01-10 2013-06-12 北京航空航天大学 一种基于遗传算法的低噪声放大器的优化设计方法
WO2013101090A1 (en) * 2011-12-29 2013-07-04 Intel Corporation Improved masks for double patterning photolithography
CN106844890A (zh) * 2016-12-29 2017-06-13 哈尔滨工业大学（威海） 一种基于集成电路功耗分析的故障诊断建库方法
CN107231255A (zh) * 2017-05-27 2017-10-03 北京航空航天大学 一种复杂系统的能控性对相继故障的鲁棒性建模方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101506810A (zh) * 2005-10-24 2009-08-12 克立尔希普技术公司 集成电路的时序、噪声和功率分析
WO2013101090A1 (en) * 2011-12-29 2013-07-04 Intel Corporation Improved masks for double patterning photolithography
CN103150459A (zh) * 2013-01-10 2013-06-12 北京航空航天大学 一种基于遗传算法的低噪声放大器的优化设计方法
CN106844890A (zh) * 2016-12-29 2017-06-13 哈尔滨工业大学（威海） 一种基于集成电路功耗分析的故障诊断建库方法
CN107231255A (zh) * 2017-05-27 2017-10-03 北京航空航天大学 一种复杂系统的能控性对相继故障的鲁棒性建模方法

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