CN108446416A - 芯片热仿真温度定位的方法 - Google Patents

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陈燕宁
袁远东
唐晓柯
张海峰
赵东艳
马强
裴万里
张虹
李书振
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State Grid Information and Telecommunication Co Ltd
Beijing Smartchip Microelectronics Technology Co Ltd
Beijing Core Kejian Technology Co Ltd
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State Grid Corp of China SGCC
State Grid Information and Telecommunication Co Ltd
Beijing Smartchip Microelectronics Technology Co Ltd
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    • G06F30/30—Circuit design
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    • G—PHYSICS
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Abstract

本发明公开了一种芯片热仿真温度定位的方法，将热仿真软件输出的文本格式的温度分布文件转化为芯片版图工具可以识别的GDS格式文件，从而将芯片温度定位在芯片版图中。该方法能够将芯片温度很好定位到芯片的版图位置，让芯片设计者更加直观分析出芯片温度的薄弱位置。

Description

芯片热仿真温度定位的方法
技术领域
本发明涉及一种芯片设计领域，特别涉及一种芯片热仿真温度定位的方法。
背景技术
在科学技术迅猛发展的今天,再次掀起一场新技术革命,其核心是电子信息技术,而微电子技术是电子信息技术的基础。随着大规模集成电路的不断发展,尤其是硅集成电路工艺向亚微米乃至深亚微米的不断推进,当着CMOS的特征尺寸已经进入了深亚微米阶段，其元器件密度、工作速度以及集成电路规模逐渐增加，集成电路的能耗密度越来越大，导致芯片上温度越来越高，从而带来的发热问题对集成电路的影响也日益严重。集成电路的功耗密度和工作温度的提高必然造成集成电路性能和可靠性的降低。集成电路中超过50％的失效都与热问题相关。因此，随着集成电路工艺尺寸的继续减小，集成电路中热问题的研究变得非常重要，严重影响着芯片的可靠性。综上所述，芯片热仿真成为评估芯片可靠性的手段之一。
目前商用的热仿真软件输出的仿真结果多数属于文本格式，无法转化为芯片版图工具所接受的格式，因此温度的薄弱位置不能很好定位到芯片的版图位置。本申请将解决这一技术问题，将文本格式的温度分布文件，转化为版图工具所能打开的GDS文件格式。
公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。
发明内容
本发明的目的在于提供一种芯片热仿真温度定位的方法，其用于精确定位芯片在版图中的温度。
为实现上述目的，本发明提供了一种芯片热仿真温度定位的方法，其特征在于，能够将热仿真软件输出的文本格式的温度分布文件转化为芯片版图工具可以识别的GDS格式文件，从而精确定位芯片在版图中的温度。
优选地，上述技术方案中，所述温度分布文件转化为GDS格式的步骤包括：写入GDS文件头、温度文件数据转化和写入GDS文件结束部分。
优选地，上述技术方案中，所述写入GDS文件头的步骤包括写入GDS文件头标志位、写入库起始标志位及时间、写入库名称标志位及名称、写入单位标志位及其单位以及写入结构标志位及其名称。
优选地，上述技术方案中，所述温度文件数据转化的步骤包括写入图形标志位、写入LayerID标志位、写入数据类型标志位、写入LayerID和数据类型、写入XY坐标标志位及XY坐标以及写入结束图形标志位。
优选地，上述技术方案中，所述写入GDS文件结束部分的步骤包括写入结构结束符和写入GDS文件结束符。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
该方法能够将芯片温度很好定位到芯片的版图位置，让芯片设计者更加直观分析出芯片温度的薄弱位置。
附图说明
图1是根据本发明的芯片热仿真温度定位的方法的热仿真软件输出的温度分布图及温度数据。
图2是根据本发明的芯片热仿真温度定位的方法的等高图。
图3是根据本发明的芯片热仿真温度定位的方法的将热仿真软件输出的温度分布文件转化为GDS文件的流程图。
图4是根据本发明的芯片热仿真温度定位的方法的转化为GDS文件后的温度分布图。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明的具体实施方式进行详细描述，但应当理解本发明的保护范围并不受具体实施方式的限制。
除非另有其它明确表示，否则在整个说明书和权利要求书中，术语“包括”或其变换如“包含”或“包括有”等等将被理解为包括所陈述的元件或组成部分，而并未排除其它元件或其它组成部分。
在集成电路版图设计中，最常见的数据文件传输格式为CIF格式和GDS格式。CIF格式是一种低层次描述集合电路几何图形的图形语言，语法结构简单明了，深受高等院校和研究所的青睐，而工业界的集成电路设计环境中最流行版图描述语言通用标准为GDSII，GDSII文件格式是二进制格式，本实施方式将热仿真后的温度分布文件(如图1所示)转化为GDS文件，进而和版图(Layer)进行叠加来精准定位温度较高的区域。此方法非常类似做高山的等高图(如图2所示)，将xy轴的坐标定位位置，将温度作为z轴的高度，将温度(即z轴)分为若干等分，每一份就类似一张版图的数据，然后将温度分布映射到相应的版图上，而整个温度的分布图是全部版图叠加投影到xy平面上所形成的图。如图3所示，具体的流程如下：
一、读取热仿真软件输出的温度分布文件，寻找温度最大值(Tmax)和温度最小值(Tmin)，然后将两者温度差划分为256份，即形成256张掩膜版。寻找Xmax和Xmin，Ymax和Ymin，确定版图边界。
二、将温度分布文件转化为GDS文件，主要步骤分为写入GDS文件头12、温度文件数据转化13以及写入GDS文件结束部分14。
(1)GDS文件头部分12主要包括写入GDS文件头标志位12a(000600020005)、写入库起始标志位及时间12b(001C0102+时间)、写入库名称标志位及名称12c(0206+名称)、写入单位标志位及其单位12d(0305+单位)以及写入结构标志位及其名称12e(05020606+名称)。
(2)温度文件数据转化13包括写入图形标志位13a(08000004)、写入LayerID标志位13b(0d020006)、写入数据类型标志位13c(0e020006)、写入LayerID和数据类型13d、写入XY坐标标志位及XY坐标13e(1003+坐标)以及写入结束图形标志位13f(00041100)。
(3)GDS文件结束部分14包括写入结构结束符14a(00040700)和写入GDS文件结束符14b(00040400)。
经过GDS转化，得到如图4的温度分布图及其数据。
前述对本发明的具体示例性实施方案的描述是为了说明和例证的目的。这些描述并非想将本发明限定为所公开的精确形式，并且很显然，根据上述教导，可以进行很多改变和变化。对示例性实施例进行选择和描述的目的在于解释本发明的特定原理及其实际应用，从而使得本领域的技术人员能够实现并利用本发明的各种不同的示例性实施方案以及各种不同的选择和改变。本发明的范围意在由权利要求书及其等同形式所限定。

Claims (5)

1.一种芯片热仿真温度定位的方法，其特征在于，将热仿真软件输出的文本格式的温度分布文件转化为芯片版图工具可以识别的GDS格式文件，从而将芯片温度定位在芯片版图中。
2.根据权利要求1所述的芯片热仿真温度定位的方法，其特征在于，所述温度分布文件转化为GDS格式的步骤包括：
写入GDS文件头；
温度文件数据转化；以及
写入GDS文件结束部分。
3.根据权利要求2所述的芯片热仿真温度定位的方法，其特征在于，所述写入GDS文件头的步骤包括：
写入GDS文件头标志位；
写入库起始标志位及时间；
写入库名称标志位及名称；
写入单位标志位及其单位；以及
写入结构标志位及其名称。
4.根据权利要求2所述的芯片热仿真温度定位的方法，其特征在于，所述温度文件数据转化的步骤包括：
写入图形标志位；
写入LayerID标志位；
写入数据类型标志位；
写入LayerID和数据类型；
写入XY坐标标志位及XY坐标；以及
写入结束图形标志位。
5.根据权利要求2所述的芯片热仿真温度定位的方法，其特征在于，所述写入GDS文件结束部分的步骤包括：
写入结构结束符；
写入GDS文件结束符。
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