CN109388864A - 集成电路半定制物理设计高效信号线电迁移分析方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种集成电路半定制物理设计高效信号线电迁移分析方法，包括以下步骤。步骤S1：根据扁平式设计或者层次化设计对于寄生参数数据进行针对性检查。步骤S2：对于寄生参数数据进行格式转换。步骤S3：整理生成用于芯片设计的逻辑信息。步骤S4：根据经格式转换的寄生参数数据和用于芯片设计的逻辑信息生成属性信息。本发明公开的集成电路半定制物理设计高效信号线电迁移分析方法，基于信号线的物理和逻辑关系并且根据逻辑信息、属性信息和寄生参数数据利用FIT计算方式获得信号线电迁移分析数据，能够提高设计效率，避免无效工作和减少设计迭代次数，缩短整个芯片设计周期。
Description
技术领域
本发明属于集成电路设计自动化技术领域，具体涉及一种集成电路半定制物理设计高效信号线电迁移分析方法。
背景技术
随着芯片设计规模越来越大，由于电迁移(EM)问题而出现金属互连线断裂、熔化导致芯片失效的风险越来越大。如果忽视它们的存在，在芯片的正常寿命时间内会引起金属线性能劣化，这些不良效应最终将造成代价不菲的现场故障和严重的产品可靠性问题。
目前，在常规的信号线电迁移分析方法里还没有一种高效的信号线电迁移分析流程，但却是目前半定制后端设计现状中需要迫切解决的技术难题。
发明内容
本发明针对现有技术的状况，克服上述缺陷，提供一种集成电路半定制物理设计高效信号线电迁移分析方法。
本发明采用以下技术方案，所述集成电路半定制物理设计高效信号线电迁移分析方法包括以下步骤：
步骤S1：根据扁平式设计或者层次化设计对于寄生参数数据进行针对性检查；
步骤S2：对于寄生参数数据进行格式转换；
步骤S3：整理生成用于芯片设计的逻辑信息；
步骤S4：根据经格式转换的寄生参数数据和用于芯片设计的逻辑信息生成属性信息；
步骤S5：根据属性信息得到计算结果，并且将上述计算结果反向标记到对应的信号线；
步骤S6：基于信号线的物理和逻辑关系并且根据逻辑信息、属性信息和寄生参数数据利用FIT计算方式获得信号线电迁移分析数据。
根据上述技术方案，步骤S6中的FIT计算方式的基本信息数据包括信号线的电流密度信息和信号线对应的温度信息。
根据上述技术方案，步骤S6具体包括以下步骤：
步骤S6.1：逻辑单元电阻电容整理；
步骤S6.2：上拉下拉网络生成；
步骤S6.3：电流密度计算；
步骤S6.4：建立信号网络模型数据；
步骤S6.5：计算矩阵点生成；
步骤S6.6：电源电压数据计算；
步骤S6.7：温度数据计算；
步骤S6.8：根据步骤S6.1至步骤S6.7生成信号线的电流密度信息和信号线对应的温度信息。
根据上述技术方案，步骤S1具体包括以下步骤：
判断寄生参数数据的设计类型，当寄生参数数据为模块级时进行数据整合，当寄生参数数据为独立完整设计时直接提取数据。
根据上述技术方案，步骤S3中的逻辑信息包括功能信息、连接关系信息、最小组成单元信息和使能有效信息。
根据上述技术方案，步骤S4中的属性信息包括信号线的传输延时信息、负载信息、频率信息和信号线切换流程信息。
本发明公开的集成电路半定制物理设计高效信号线电迁移分析方法，其有益效果在于，通过寄生参数数据的针对性检查而获得逻辑信息、属性信息和寄生参数数据，基于信号线的物理和逻辑关系并且根据逻辑信息、属性信息和寄生参数数据利用FIT计算方式获得信号线电迁移分析数据，能够提高设计效率，避免无效工作和减少设计迭代次数，缩短整个芯片设计周期。
附图说明
图1是本发明优选实施例的系统流程图。
图2是本发明优选实施例的信号线电迁移分析数据计算的系统框图。
具体实施方式
本发明公开了一种集成电路半定制物理设计高效信号线电迁移分析方法，下面结合优选实施例，对本发明的具体实施方式作进一步描述。
值得一提的是，本领域技术人员应注意，本发明专利申请涉及的“EM”(ElectroMigration)，其定义为“电迁移”；本发明专利申请涉及的“FIT”(Failure InTime)，其定义为“时间段失效法”。
参见附图的图1和图2，图1示出了所述集成电路半定制物理设计高效信号线电迁移分析方法的执行流程，图2示出了所述集成电路半定制物理设计高效信号线电迁移分析方法的系统结构。
优选地，所述集成电路半定制物理设计高效信号线电迁移分析方法包括以下步骤：
步骤S1：根据扁平式设计或者层次化设计对于寄生参数数据进行针对性检查；
步骤S2：对于寄生参数数据进行格式转换；
步骤S3：整理生成用于芯片设计的逻辑信息；
步骤S4：根据经格式转换的寄生参数数据和用于芯片设计的逻辑信息生成属性信息；
步骤S5：根据属性信息得到计算结果，并且将上述计算结果反向标记到对应的信号线；
步骤S6：基于信号线的物理和逻辑关系并且根据逻辑信息、属性信息和寄生参数数据利用FIT计算方式获得信号线电迁移分析数据。
其中，步骤S6中的FIT计算方式的基本信息数据包括信号线的电流密度信息和信号线对应的温度信息。
其中，步骤S6具体包括以下步骤：
步骤S6.1：逻辑单元电阻电容整理；
步骤S6.2：上拉下拉网络生成；
步骤S6.3：电流密度计算；
步骤S6.4：建立信号网络模型数据；
步骤S6.5：计算矩阵点生成；
步骤S6.6：电源电压数据计算；
步骤S6.7：温度数据计算；
步骤S6.8：根据步骤S6.1至步骤S6.7生成信号线的电流密度信息和信号线对应的温度信息。
其中，步骤S1具体包括以下步骤：
判断寄生参数数据的设计类型，当寄生参数数据为模块级时进行数据整合，当寄生参数数据为独立完整设计时直接提取数据。
其中，步骤S3中的逻辑信息包括功能信息、连接关系信息、最小组成单元信息和使能有效信息。
其中，步骤S4中的属性信息包括信号线的传输延时信息、负载信息、频率信息和信号线切换流程信息。
根据上述优选实施例，本发明专利申请公开的集成电路半定制物理设计高效信号线电迁移分析方法，具体阐述如下。
1.检查数据完整性。
进行信号线电迁移分析最基本的数据包括芯片信号线之间的寄生参数信息，该信息直接决定电迁移分析的精度。因此，需要对寄生参数的数据进行检查。由于设计分为扁平式和层次化设计，不同的设计类型存在不同的数据组成方式。因此，当设计中提供的寄生参数数据是模块级时则需要进行数据整合，如果设计是独立完整的设计则需要直接提取完整的寄生参数信息。
2.寄生参数数据的格式转换。
完成步骤1(检查数据完整性)后，由于进行电迁移分析的设计工具所使用的数据格式具有自身的需求特点，因此需要对原始的寄生参数数据的格式进行转换，转换成电迁移分析的设计工具所需要的特定数据格式。
3.逻辑信息生成
电迁移分析与芯片设计本身的逻辑功能具有直接联系。芯片在不同的逻辑功能下所对应的电迁移分析结果不同。因此，需要对芯片设计的逻辑信息进行整理分析。
生成的逻辑信息包括功能信息，连接关系信息，最小组成单元信息及使能有效信息4大部分。
4.属性信息生成
基于步骤2和3的信息，可以计算出具体信号线的传输延时信息、负载信息，同时整理出芯片设计的频率信息和信号线切换流程信息。
5.属性信息反标
基于步骤4所计算和整理得到的属性信息，再把实际的计算结果反向标记到对应的信号线上，用于最终的电迁移分析。
6.信号线电迁移计算
基于步骤5所提供的所有物理与逻辑上有对应关系的信号线信息，进行信号线电迁移分析数据的计算，如图2所示。
信号线电迁移技术需要输入三大基础数据，逻辑信息，寄生参数数据及属性信息，它们由前面步骤所产生。
在信号线电迁移计算中，一个重要的技术我们称为FIT(时间段失效法)，该方法需要2个非常重要的数据：信号线的电流密度和对应的温度信息。
FIT计算前所需要的2个基本信息数据由逻辑单元电阻电容整理，上拉下拉网络生成，电流密度计算，信号网络模型数据，计算矩阵点生成，电源电压数据计算和温度数据计算这7大步骤顺序执行后得到。
最后通过FIT算法计算得出最后信号的电迁移分析结果。
值得一提的是，根据上述优选实施例，本发明专利申请公开的集成电路半定制物理设计高效信号线电迁移分析方法，其技术要点在于，提高设计效率，基于该设计方法的先进性、完整性和成熟性，后端设计团队能有效避免无效工作和减少设计迭代次数，最终缩短整个芯片设计周期。本方法适合氛围中不同设计需求的后端设计项目，具有良好的通用性和先进性。
对于本领域的技术人员而言，依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围。
Claims (6)
1.一种集成电路半定制物理设计高效信号线电迁移分析方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤S1：根据扁平式设计或者层次化设计对于寄生参数数据进行针对性检查；
步骤S2：对于寄生参数数据进行格式转换；
步骤S3：整理生成用于芯片设计的逻辑信息；
步骤S4：根据经格式转换的寄生参数数据和用于芯片设计的逻辑信息生成属性信息；
步骤S5：根据属性信息得到计算结果，并且将上述计算结果反向标记到对应的信号线；
步骤S6：基于信号线的物理和逻辑关系并且根据逻辑信息、属性信息和寄生参数数据利用FIT计算方式获得信号线电迁移分析数据。
2.根据权利要求1所述的集成电路半定制物理设计高效信号线电迁移分析方法，其特征在于，步骤S6中的FIT计算方式的基本信息数据包括信号线的电流密度信息和信号线对应的温度信息。
3.根据权利要求2所述的集成电路半定制物理设计高效信号线电迁移分析方法，其特征在于，步骤S6具体包括以下步骤：
步骤S6.1：逻辑单元电阻电容整理；
步骤S6.2：上拉下拉网络生成；
步骤S6.3：电流密度计算；
步骤S6.4：建立信号网络模型数据；
步骤S6.5：计算矩阵点生成；
步骤S6.6：电源电压数据计算；
步骤S6.7：温度数据计算；
步骤S6.8：根据步骤S6.1至步骤S6.7生成信号线的电流密度信息和信号线对应的温度信息。
4.根据权利要求1所述的集成电路半定制物理设计高效信号线电迁移分析方法，其特征在于，步骤S1具体包括以下步骤：
判断寄生参数数据的设计类型，当寄生参数数据为模块级时进行数据整合，当寄生参数数据为独立完整设计时直接提取数据。
5.根据权利要求1所述的集成电路半定制物理设计高效信号线电迁移分析方法，其特征在于，步骤S3中的逻辑信息包括功能信息、连接关系信息、最小组成单元信息和使能有效信息。
6.根据权利要求1所述的集成电路半定制物理设计高效信号线电迁移分析方法，其特征在于，步骤S4中的属性信息包括信号线的传输延时信息、负载信息、频率信息和信号线切换流程信息。
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