CN112818633A - 层间耦合动态施加的集成电路电流分布的迭代方法及装置 - Google Patents

层间耦合动态施加的集成电路电流分布的迭代方法及装置 Download PDF

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CN112818633A CN202110425292.3A CN202110425292A CN112818633A CN 112818633 A CN112818633 A CN 112818633A CN 202110425292 A CN202110425292 A CN 202110425292A CN 112818633 A CN112818633 A CN 112818633A
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Abstract

本发明提供了层间耦合动态施加的集成电路电流分布的迭代方法及装置，其中迭代方法包括如下步骤：首先设置源层受到其他层影响的初始作用层为集成电路所有层；其次，对源层的电流分布进行迭代，每次迭代时，通过并矢格林函数计算其他层对源层的影响，并且将影响进行累加作为源层的源项，对源层施加二维有限元计算其场分布从而更新该层的场和电流分布，得到源层场的改变量；然后通过并矢格林函数的有效影响值确定可以忽略的层，进而动态修改源层受到其他层影响的作用层范围；经过对源层的反复迭代直到所有源层的影响变化导致被作用层的场的改变量均小于指定阈值，迭代结束。本申请能够在不降低计算精度的情况下降低三维问题的复杂度和占用内存。

Description

层间耦合动态施加的集成电路电流分布的迭代方法及装置
技术领域
本发明涉及集成电路技术领域，特别涉及层间耦合动态施加的集成电路电流分布的迭代方法及装置。
背景技术
集成电路工作时其多层版图上由于高速信号的传输，会形成高频交变电磁场，同时，为了提高电子设备的性能，缩小体积，降低成本，将晶体管与其他元器件以及线路都集成在一小块半导体基片上。为了实现更多的功能，超大规模集成电路有数十层到上百层结构，每层结构极其复杂，集成上百万甚至上千万晶体管，且具有多尺度结构，从厘米级到目前最新的纳米级。为了保证集成电路能正常工作并实现事先设计的功能，需要首先保证集成电路的电源完整性和信号完整性，因此需要采用电磁场分析的手段对数十层、上百层的多尺度结构的集成电路的电源完整性和信号完整性进行精准的分析，这是超大规模集成电路电磁场分析的一大难题。
采用传统方法对三维大规模集成电路进行电磁场分析，进而计算其电磁响应时，通常在设置一定区域的截断误差后，将整个三维集成电路连同集成电路之外的有限区域确定为计算区域，然后对整个计算区域进行网格剖分，并计算整个计算区域的电磁场分布，进而计算出集成电路每层的电磁场分布、电流分布、指定端口的电流电压等电磁响应。然而，集成电路过孔、走线等特征尺寸为纳米级，整个集成电路的尺寸为厘米级，而根据截断误差确定的计算区域则为分米级、米级，对这样的多尺度空间进行统一的网格剖分再分析其空间电磁辐射，会产生数亿的网格和未知量，导致计算的硬件（内存）成本和CPU时间成本都过大的问题。为此，可采用有限元法和矩量法相结合的方法计算三维大规模集成电路电磁响应。在三维大规模集成电路区域，采用有限元法；在集成电路之外的大范围区域，采用矩量法；有限元法和矩量法在集成电路与外部空间的界面相耦合。由于矩量法只针对界面进行积分，因此就会减少大量的网格单元和未知量，但由于集成电路的尺度范围为纳米级到厘米级，直接对集成电路整体用有限元法求解本身会产生巨大的稀疏矩阵，且由于有限元法和矩量法进行耦合，使得形成的耦合矩阵在界面处为稠密矩阵，大大增加了整个稀疏矩阵的非零元数量和稀疏矩阵求解复杂度，使得计算时间仍然很长。
发明内容
（一）发明目的
基于上述问题，本发明提出一种层间耦合动态施加的集成电路电流分布的迭代方法及装置，由电磁场、电磁波在空间中的衰减规律可知，点源对空间任意点的影响随着点源与该点的距离增大而减弱（具体来说其影响值随距离成反比，且因为层界面的反射，使得电磁波由源点传输到空间中的场点减弱更快），因此，通过利用并矢格林函数计算点源对空间点的影响时，可以认为在空间点与点源距离大于一定程度，或者之间相隔的介质层数到一定程度后，点源对空间点的影响可以忽略不计。基于这一事实，设计迭代求解方法时，每次迭代更新每层的电磁场分布和电流分布，而不是主动计算源层对其他层的影响。在计算每层的电磁场分布和电流分布时，确定该层的源项为外部电路对应的激励源和其他层对它的影响对应的源项。然后可根据电磁场、电磁波在空间中的衰减规律确定需要计算多少其他层对它的影响，这将大大加速迭代求解时间。
（二）技术方案
作为本发明的第一方面，本发明公开了一种层间耦合动态施加的集成电路电流分布的迭代方法，包括以下步骤：
步骤S100、大规模集成电路总计为N+1层，各层编号为
Figure 148785DEST_PATH_IMAGE001
，当考虑大规模集成电路的第m层电流源时，称该层为第m源层，且设置第m源层的作用层
Figure 862663DEST_PATH_IMAGE002
的初始值为除第m源层的其他N层集成电路，即
Figure 65236DEST_PATH_IMAGE003
，其中
Figure 866970DEST_PATH_IMAGE004
，第0层为底层；设置迭代次数
Figure 478080DEST_PATH_IMAGE005
；
步骤S200、设置m=0；
步骤S300、如果
Figure 221914DEST_PATH_IMAGE006
，对第m层，依次利用并矢格林函数计算所有第l层对第m源层的影响，记为G lm ，其中，
Figure 161051DEST_PATH_IMAGE007
；将作用层范围内的其他层对第m源层的影响G lm 叠加求和，得到第m源层的总影响
Figure 48367DEST_PATH_IMAGE008
；
步骤S400、如果
Figure 389350DEST_PATH_IMAGE006
, 将G m 作为第m源层受到其他源层的影响叠加到第m源层的源项中，否则，仅将第m源层的外部电路引入的源作为第m源层的源项，对第m源层施加二维有限元计算其电磁场分布从而更新该层的电磁场和电流分布，计算该层电磁场的改变量dE m ；
步骤S500、设置m=m+1，若
Figure 179451DEST_PATH_IMAGE009
，转入步骤S300，否则，执行步骤S600；
步骤S600、如果
Figure 855152DEST_PATH_IMAGE006
且
Figure 529847DEST_PATH_IMAGE010
，迭代结束，输出各层电磁场和电流分布，其中
Figure 476068DEST_PATH_IMAGE011
为预先设定的迭代精度；
步骤S700、如果
Figure 578017DEST_PATH_IMAGE006
，计算所有G lm 的最大值G max和最小值G min，计算并矢格林函数的有效影响值
Figure 6593DEST_PATH_IMAGE012
，这里thredshold为预先设定的并矢格林函数影响的舍弃阈值；
步骤S800、如果
Figure 78454DEST_PATH_IMAGE006
，计算满足
Figure 659608DEST_PATH_IMAGE013
条件的G lm 中距离层m最近的层l near ，将
Figure 417611DEST_PATH_IMAGE002
更新为
Figure 84215DEST_PATH_IMAGE014
；
步骤S900、设置
Figure 84401DEST_PATH_IMAGE015
，转入步骤S200。
进一步的，在迭代过程中，根据电磁场、电磁波在空间中的衰减规律，基于计算出来的影响大小确定需要计算哪些其他层对源层的影响，将源层受到的其他层的影响进行叠加，得到源层的累加影响，而不是主动逐一计算源层对其他层的影响。
进一步的，第l层在第m源层产生的影响G lm 求解步骤如下：
步骤1、计算点电流源在场点产生的电场，所述点电流源在场点产生的电场表达式为根据集成电路分层的特殊结构形成的特殊的解析表达式，所述多层集成电路的电流源为层状分布，即在所述复杂形状的集成电路版图的每个金属层上分布的电流密度只与x和y有关，与z无关，电流密度分布仅为x, y的函数；
步骤2、将所述点电流源在场点产生的电场表达式作为二维高斯积分的被积函数，基于场的线性叠加原理计算简单形状多边形的面电流源在相同位置产生的场，包括：二维面S内的电流源在空间任意点产生的场可通过所述二维高斯积分计算：
Figure 520062DEST_PATH_IMAGE016
；
其中，
Figure 980124DEST_PATH_IMAGE017
为所述二维面S内的所述电流源在空间任意点(x,y,z)产生的场，
Figure 868446DEST_PATH_IMAGE018
为所述二维面S内任意位置(u,v)的所述点电流源在空间任意点(x,y,z)产生的场的表达式，
Figure 469060DEST_PATH_IMAGE019
表示二维面S内二维高斯积分对应的高斯积分点，p,q分别表示u,v方向的第p个，第q个高斯积分点，
Figure 724941DEST_PATH_IMAGE020
是对应高斯积分点的权重因子。
进一步的，还包括下列步骤：步骤3、计算所述简单形状多边形上的所述电流在集成电路其他层不同位置产生的场，基于所述场的线性叠加原理确定简单形状多边形上的所述电流在集成电路其他层版图上分割的简单形状多边形上产生的场；
步骤4、再次基于所述场的线性叠加原理确定第l层在第m源层产生的影响G lm 。
进一步的，在迭代过程中根据并矢格林函数的影响值G确定能够忽略的层，自适应调节第m源层受到其临近的其他层影响的范围
Figure 464227DEST_PATH_IMAGE002
。
另一方面公开了一种层间耦合动态施加的集成电路电流分布的迭代装置，包括作用层迭代模块、源层迭代模块、源项更新模块、电磁场的改变量更新模块、大规模集成电路总计为N+1层，各层编号为
Figure 324998DEST_PATH_IMAGE021
；
所述作用层迭代模块用于迭代更新源层受到其他层影响的作用层
Figure 417719DEST_PATH_IMAGE002
，且设置源层受到影响的作用层
Figure 811660DEST_PATH_IMAGE002
的初始值为大规模集成电路除源层外的其他N层，即
Figure 721847DEST_PATH_IMAGE022
；
所述源层迭代模块用于更新源层；
所述源项更新模块通过将其他层对第m源层的影响G lm 累加，得到作用层范围内的其他层对第m层的影响总和：
Figure 319182DEST_PATH_IMAGE023
，同时判断是否迭代次数
Figure 966326DEST_PATH_IMAGE024
，若
Figure 699927DEST_PATH_IMAGE024
，则G m 作为第m源层受到其他源层的影响叠加到第m源层的源项中，否则，仅将第m源层的外部电路引入的源作为第m源层的源项；
所述电磁场的改变量更新模块用于对第m源层施加二维有限元计算其电磁场分布从而更新该层的电磁场和电流分布，计算该层电磁场的改变量dE m 。
进一步的，所述作用层迭代模块通过选取满足
Figure 781015DEST_PATH_IMAGE025
条件的G lm ，其中，G为并矢格林函数的有效影响值，计算其中距离层m最近的层l near ，将
Figure 114913DEST_PATH_IMAGE002
更新为
Figure 815016DEST_PATH_IMAGE026
。
进一步的，并矢格林函数的有效影响值G的求解方式如下：选取G lm 中的最大值G max和最小值G min，计算并矢格林函数的有效影响值
Figure 419435DEST_PATH_IMAGE027
，其中thredshold为预先设定的并矢格林函数影响的舍弃阈值。
进一步的，第l层在第m源层产生的影响G lm 求解步骤如下：
步骤1、计算点电流源在场点产生的电场，所述点电流源在场点产生的电场表达式为根据集成电路分层的特殊结构形成的特殊的解析表达式，所述多层集成电路的电流源为层状分布，即在所述复杂形状的集成电路版图的每个金属层上分布的电流密度只与x和y有关，与z无关，电流密度分布仅为x, y的函数；
步骤2、将所述点电流源在场点产生的电场表达式作为二维高斯积分的被积函数，基于场的线性叠加原理计算简单形状多边形的面电流源在相同位置产生的场，包括：二维面S内的电流源在空间任意点产生的场可通过所述二维高斯积分计算：
Figure 546791DEST_PATH_IMAGE016
；
其中，
Figure 243352DEST_PATH_IMAGE017
为所述二维面S内的所述电流源在空间任意点(x,y,z)产生的场，
Figure 730834DEST_PATH_IMAGE018
为所述二维面S内任意位置(u,v)的所述点电流源在空间任意点(x,y,z)产生的场的表达式，
Figure 704606DEST_PATH_IMAGE019
表示二维面S内二维高斯积分对应的高斯积分点，p,q分别表示u,v方向的第p个，第q个高斯积分点，
Figure 488016DEST_PATH_IMAGE020
是对应高斯积分点的权重因子。
进一步的，还包括下列步骤：步骤3、计算所述简单形状多边形上的所述电流在集成电路其他层不同位置产生的场，基于所述场的线性叠加原理确定简单形状多边形上的所述电流在集成电路其他层版图上分割的简单形状多边形上产生的场；
步骤4、再次基于所述场的线性叠加原理确定第l层在第m源层产生的影响G lm 。
（三）有益效果
本发明提供的一种层间耦合动态施加的集成电路电流分布的迭代方法及装置，在本发明中每次迭代更新每层的电磁场分布和电流分布，而不是主动计算源层对其他层的影响。在计算每层的电磁场分布和电流分布时，确定该层的源项为外部电路对应的激励源和其他层对它的影响对应的源项。同时可根据电磁场、电磁波在空间中的衰减规律确定需要计算多少其他层对它的影响。这种近似解经过多次迭代更新使得最终结果逼近真实值，从而降低计算的复杂程度和降低CPU占用时间和占用内存。
附图说明
以下参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释和说明本发明，而不能理解为对本发明的保护范围的限制。
图1是本发明的第一实施例的主要步骤框图；
图2是本发明的第一实施例的逻辑执行框图；
图3是本发明的第二实施例的模块框图；
图4是本发明中点源在的场点产生的电场的分解示意图。
具体实施方式
为使本发明实施的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行更加详细的描述。
需要说明的是：在附图中，自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，均仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。
下面参考图1、2、4详细描述本发明提供的层间耦合动态施加的集成电路电流分布的迭代方法及装置的第一实施例。本实施例提供的一种层间耦合动态施加的集成电路电流分布的迭代方法，如图1、2所示，包括以下步骤：
步骤S100、大规模集成电路总计为N+1层，各层编号为
Figure 671873DEST_PATH_IMAGE001
，当考虑大规模集成电路的第m层电流源时，称该层为第m源层，且设置第m源层的作用层
Figure 713778DEST_PATH_IMAGE002
的初始值为除第m源层的其他N层集成电路，即
Figure 525745DEST_PATH_IMAGE003
，其中
Figure 853958DEST_PATH_IMAGE004
，第0层为底层；设置迭代次数
Figure 134898DEST_PATH_IMAGE005
；
步骤S200、设置m=0；
步骤S300、如果
Figure 731227DEST_PATH_IMAGE006
，对第m层，依次利用并矢格林函数计算所有第l层对第m源层的影响，记为G lm ，其中，
Figure 273067DEST_PATH_IMAGE028
；将作用层范围内的其他层对第m源层的影响G lm 叠加求和，得到第m源层的总影响G m ：
Figure 913127DEST_PATH_IMAGE008
；
步骤S400、如果
Figure 930630DEST_PATH_IMAGE006
, 将G m 作为第m源层受到其他源层的影响叠加到第m源层的源项中，否则，仅将第m源层的外部电路引入的源作为第m源层的源项，对第m源层施加二维有限元计算其电磁场分布从而更新该层的电磁场和电流分布，计算该层电磁场的改变量dE m ；
步骤S500、设置m=m+1，若
Figure 314338DEST_PATH_IMAGE009
，转入步骤S300，否则，执行步骤S600；
步骤S600、如果
Figure 976263DEST_PATH_IMAGE006
且
Figure 272378DEST_PATH_IMAGE010
，迭代结束，输出各层电磁场和电流分布，其中
Figure 527910DEST_PATH_IMAGE011
为预先设定的迭代精度；
步骤S700、如果
Figure 574363DEST_PATH_IMAGE029
，计算所有G lm 的最大值G max和最小值G min，计算并矢格林函数的有效影响值
Figure 215429DEST_PATH_IMAGE030
，这里thredshold为预先设定的并矢格林函数影响的舍弃阈值；
步骤S800、如果
Figure 462871DEST_PATH_IMAGE029
，计算满足
Figure 64753DEST_PATH_IMAGE031
条件的G lm 中距离层m最近的层l near ，将
Figure 540996DEST_PATH_IMAGE032
更新为
Figure 52880DEST_PATH_IMAGE033
；
步骤S900、设置iter= iter+1，转入步骤S200。
因为由电磁场、电磁波在空间中的衰减规律可知，点源对空间任意点的影响随着点源与该点的距离增大而减弱，具体来说其影响值随距离成反比，且因为层界面的反射，使得电磁波由源点传输到空间中的场点减弱更快，因此，在利用并矢格林函数计算点源对空间点的影响时，可以认为在空间点与点源距离大于一定程度，或者之间相隔的介质层数到一定程度后，点源对空间点的影响可以忽略不计。所以步骤S800中，在迭代过程中根据并矢格林函数的影响值G的大小确定能够忽略的层，自适应调节第m源层受到其临近的其他层影响的范围
Figure 454912DEST_PATH_IMAGE034
。
进一步的，第l层在第m源层产生的影响G lm 求解步骤如下：
步骤1、计算点电流源在场点产生的电场，所述点电流源在场点产生的电场表达式为根据集成电路分层的特殊结构形成的特殊的解析表达式，所述多层集成电路的电流源为层状分布，即在所述复杂形状的集成电路版图的每个金属层上分布的电流密度只与x和y有关，与z无关，电流密度分布仅为x, y的函数。
所述解析表达式具体如下所示：针对多层集成电路版图的频域电磁场，采用并矢格林函数计算点源在任意层场点产生的电场强度，如图4所示，可通过下式求解多层集成电路版图任一层的任一点的九个方位的电场强度来表示，即为求解所述点源对场点的电场表达式：
所述点电流源在的场点产生的电场表达式为：
Figure 544090DEST_PATH_IMAGE036
Figure 807713DEST_PATH_IMAGE037
Figure 913117DEST_PATH_IMAGE038
Figure 361416DEST_PATH_IMAGE040
Figure 78836DEST_PATH_IMAGE041
Figure 129837DEST_PATH_IMAGE042
Figure 475368DEST_PATH_IMAGE043
Figure 235514DEST_PATH_IMAGE044
其中，
Figure 925383DEST_PATH_IMAGE046
Figure 655442DEST_PATH_IMAGE048
Figure 996424DEST_PATH_IMAGE050
Figure 176739DEST_PATH_IMAGE052
Figure 337593DEST_PATH_IMAGE054
Figure 871342DEST_PATH_IMAGE055
i为虚数单位，i 2=-1；
Figure 817564DEST_PATH_IMAGE056
表示0阶贝塞尔函数；
Figure 919512DEST_PATH_IMAGE057
表示1阶贝塞尔函数；
Figure 426717DEST_PATH_IMAGE058
表示为贝塞尔积分系数，
Figure 888791DEST_PATH_IMAGE059
；x, y, z表示场点坐标，
Figure 204366DEST_PATH_IMAGE060
,
Figure 70691DEST_PATH_IMAGE061
,
Figure 222449DEST_PATH_IMAGE062
表示源点坐标；角频率
Figure 707788DEST_PATH_IMAGE063
，
Figure 2503DEST_PATH_IMAGE064
表示频率；
Figure 429942DEST_PATH_IMAGE065
表示所述场点在第
Figure 52684DEST_PATH_IMAGE065
层，
Figure 731927DEST_PATH_IMAGE066
为第
Figure 507248DEST_PATH_IMAGE065
层分界面的z坐标；
Figure 121900DEST_PATH_IMAGE067
,
Figure 481206DEST_PATH_IMAGE068
分别表示第
Figure 698560DEST_PATH_IMAGE069
层水平和垂向的复波数；
Figure 843234DEST_PATH_IMAGE070
分别表示第层水平介电常数、垂向介电常数；
Figure 113941DEST_PATH_IMAGE071
,
Figure 711275DEST_PATH_IMAGE072
分别表示第l层水平磁导率、垂向磁导率；
Figure 732321DEST_PATH_IMAGE073
表示第l层的各向异性系数；
Figure 980768DEST_PATH_IMAGE074
,
Figure 937223DEST_PATH_IMAGE075
分别表示第l层水平和垂向的复波数的积分系数；
Figure 772586DEST_PATH_IMAGE076
分别表示第l层的待定系数，A l , B l 由以下线性方程求解得出：
Figure 331743DEST_PATH_IMAGE077
T1为2n×2n的复数矩阵，
Figure 185430DEST_PATH_IMAGE078
为长度为2n的复向量；
Figure 562054DEST_PATH_IMAGE080
Figure 133980DEST_PATH_IMAGE081
Figure 388506DEST_PATH_IMAGE082
Figure 221333DEST_PATH_IMAGE084
Figure 785170DEST_PATH_IMAGE085
由以下线性方程求解得出：
Figure 93660DEST_PATH_IMAGE086
T2为2n×2n的复数矩阵，
Figure 913779DEST_PATH_IMAGE087
为长度为2n的复向量；
Figure 194588DEST_PATH_IMAGE089
Figure 929325DEST_PATH_IMAGE091
Figure 960998DEST_PATH_IMAGE093
Figure 72173DEST_PATH_IMAGE094
由以下线性方程求解得出：
Figure 4226DEST_PATH_IMAGE095
T3为2n×2n的复数矩阵，
Figure 909865DEST_PATH_IMAGE096
为长度为2n的复向量；
Figure 428833DEST_PATH_IMAGE097
Figure 812541DEST_PATH_IMAGE098
Figure 130259DEST_PATH_IMAGE099
Figure 65854DEST_PATH_IMAGE101
Figure 321386DEST_PATH_IMAGE102
表示x方向的电偶极子在位于第l层的所述场点产生的所述电场的x分量；
Figure 259517DEST_PATH_IMAGE103
表示x方向的电偶极子在位于第l层的所述场点产生的所述电场的y分量；
Figure 916895DEST_PATH_IMAGE104
表示x方向的电偶极子在位于第l层的所述场点产生的所述电场的z分量；
Figure 413604DEST_PATH_IMAGE105
表示y方向的电偶极子在位于第l层的所述场点产生的所述电场的x分量；
Figure 422011DEST_PATH_IMAGE106
表示y方向的电偶极子在位于第l层的所述场点产生的所述电场的y分量；
Figure 898254DEST_PATH_IMAGE107
表示y方向的电偶极子在位于第l层的所述场点产生的所述电场的z分量；
Figure 534772DEST_PATH_IMAGE108
表示z方向的电偶极子在位于第l层的所述场点产生的所述电场的x分量；
Figure 421956DEST_PATH_IMAGE109
表示z方向的电偶极子在位于第l层的所述场点产生的所述电场的y分量；
Figure 635769DEST_PATH_IMAGE110
表示z方向的电偶极子在位于第l层的所述场点产生的所述电场的z分量。
步骤2、将所述点电流源在场点产生的电场表达式作为二维高斯积分的被积函数，基于场的线性叠加原理计算简单形状多边形的面电流源在相同位置产生的场，包括：二维面S内的电流源在空间任意点产生的场可通过所述二维高斯积分计算：
Figure 289604DEST_PATH_IMAGE112
；
其中，E(x,y,z)为所述二维面S内的电流源在空间任意点(x,y,z)产生的场，
Figure 390415DEST_PATH_IMAGE113
为所述二维面S内任意位置(u,v)的点电流源在空间任意点(x,y,z)产生的场的并矢格林函数的表达式，
Figure 464813DEST_PATH_IMAGE114
表示二维面S内二维高斯积分对应的高斯积分点，p,q分别表示u,v方向的第p个，第q个高斯积分点，
Figure 306867DEST_PATH_IMAGE115
是对应高斯积分点的权重因子。
进一步的，还包括下列步骤：步骤3、计算所述简单形状多边形上的所述电流在集成电路其他层不同位置产生的场，基于所述场的线性叠加原理确定简单形状多边形上的所述电流在集成电路其他层版图上分割的简单形状多边形上产生的场；
步骤4、再次基于所述场的线性叠加原理确定第l层在第m源层产生的电场G lm 。
进一步的，所述二维有限元计算具体方法为：
对于直流电场模型，所述多层集成电路的三维模型是指直流电场模型中电导率
Figure 374180DEST_PATH_IMAGE116
、电位u的分布均为三维空间坐标(x,y,z)的函数，即：
Figure 578765DEST_PATH_IMAGE117
，
Figure 463545DEST_PATH_IMAGE118
，该三维模型的函数满足以下方程（1）：
Figure 137103DEST_PATH_IMAGE119
方程（1），
及边界条件（2）：
Figure 493260DEST_PATH_IMAGE120
式中
Figure 958876DEST_PATH_IMAGE121
为第一类边界，n为第二类边界的法向，
Figure 624344DEST_PATH_IMAGE122
表示电位u在第一类边界
Figure 34466DEST_PATH_IMAGE121
上的值，用
Figure 833794DEST_PATH_IMAGE123
表示，
Figure 763704DEST_PATH_IMAGE124
为外部电路的体电流密度；
多层超大规模集成电路中实际PCB板或芯片封装的板尺寸远大于金属层的厚度，将多层集成电路的三维直流场问题简化为二维直流场问题；
所述对二维模型采用有限元法建立的场域求解方程组为方程组（3）：
Figure 350806DEST_PATH_IMAGE126
式中，所述I(u)为泛函，t为金属层的厚度，
Figure 389169DEST_PATH_IMAGE127
为网格单元e的电导率，
Figure 601975DEST_PATH_IMAGE128
为网格单元e的电位，
Figure 635659DEST_PATH_IMAGE129
为网格单元e的面积，
Figure 33143DEST_PATH_IMAGE130
为表面电流密度，
Figure 168589DEST_PATH_IMAGE131
表示网格单元e的边；
对于交变电磁场模型，所述多层集成电路的三维模型是指多层超大规模集成电路频域仿真中电磁响应特征的三维模型中介电常数
Figure 189679DEST_PATH_IMAGE132
、磁导率
Figure 359761DEST_PATH_IMAGE133
、电场强度E、磁场强度H的分布均为三维空间坐标(x,y,z)的函数，即：
Figure 787200DEST_PATH_IMAGE134
,
Figure 941101DEST_PATH_IMAGE135
,
Figure 620344DEST_PATH_IMAGE136
，
Figure 395664DEST_PATH_IMAGE137
，该三维模型的函数满足以下方程：
Figure 10316DEST_PATH_IMAGE138
式中J为外加的电流密度分布，
Figure 635201DEST_PATH_IMAGE139
为集成电路仿真的角频率，
Figure 993501DEST_PATH_IMAGE140
表示磁场强度H的旋度，
Figure 623328DEST_PATH_IMAGE141
表示电场强度E的旋度，j为虚数单位，j 2=-1；
多层超大规模集成电路中实际PCB板或芯片封装的板尺寸远大于金属层间距，将多层超大规模集成电路频域仿真中的电磁响应特征的三维模型简化为二维模型，此时模型中介电常数
Figure 674461DEST_PATH_IMAGE132
、磁导率
Figure 130850DEST_PATH_IMAGE133
、电场强度E、磁场强度H的分布均为二维平面坐标(x,y)的函数，即：
Figure 542109DEST_PATH_IMAGE142
，
Figure 541289DEST_PATH_IMAGE143
，
Figure 248476DEST_PATH_IMAGE144
，
Figure 192161DEST_PATH_IMAGE145
，其分布与z无关，且场域中的电位u和表面电流密度J s满足：
Figure 892264DEST_PATH_IMAGE147
式中，
Figure 995218DEST_PATH_IMAGE148
分别表示x, y, z方向的单位矢量，E z为电场强度的z方向分量，H x和H y分别为磁场强度的x和y方向分量，h为金属层间距；
经过三维模型到二维模型的简化，得到该二维模型对应的二维有限元泛函极值公式为：
Figure 981628DEST_PATH_IMAGE149
式中，
Figure 553555DEST_PATH_IMAGE151
为泛函，
Figure 542502DEST_PATH_IMAGE152
表示对泛函取极值，
Figure 250695DEST_PATH_IMAGE153
为网格单元i的表面导纳，
Figure 408007DEST_PATH_IMAGE154
为边界
Figure 450918DEST_PATH_IMAGE155
的开口边界条件，u k为边界
Figure 492823DEST_PATH_IMAGE156
上的电位分布，
Figure 180157DEST_PATH_IMAGE157
表示边界右侧且无限接近边界的位置，
Figure 400048DEST_PATH_IMAGE158
表示边界左侧且无限接近边界的位置，
Figure 680987DEST_PATH_IMAGE159
表示网格单元i的区域，
Figure 120059DEST_PATH_IMAGE160
为网格单元i的电流密度，
Figure 52112DEST_PATH_IMAGE161
为网格单元i的表面阻抗，
Figure 692172DEST_PATH_IMAGE162
为网格单元i的电位，k是指第k个边界。
从以上迭代步骤中可以看出每次迭代更新每层的电磁场分布和电流分布，而不是主动计算源层对其他层的影响。在计算每层的电磁场分布和电流分布时，确定该层的源项为外部电路对应的激励源和其他层对它的影响对应的源项。可根据电磁场、电磁波在空间中的衰减规律确定需要计算多少其他层对它的影响。同时迭代过程中根据各层并矢格林函数的影响值的大小，自适应调节每源层对其他层施加影响的范围。
特别的，当分析集成电路的电源层的电压降和电流分布时，其工作频率为低频，采用直流场模型进行分析，此时集成电路层间无空间耦合，只存在物理耦合，即集成电路层间通过过孔、外部电路相互连接的层之间相互耦合，此时，集成电路各层之间的相互影响层是确定的，不需要迭代对影响范围
Figure 319462DEST_PATH_IMAGE032
进行修正。
下面参考图3、4详细描述本发明提供的层间耦合动态施加的集成电路电流分布的迭代方法及装置的第二实施例。如图3、4所示，本实施例提供的一种层间耦合动态施加的集成电路电流分布的迭代装置，包括作用层迭代模块、源层迭代模块、源项更新模块、电磁场的改变量更新模块、大规模集成电路总计为N+1层，各层编号为
Figure 453902DEST_PATH_IMAGE163
；
所述作用层迭代模块用于迭代更新源层受到其他层影响的作用层
Figure 256773DEST_PATH_IMAGE032
，且设置源层受到影响的作用层
Figure 926789DEST_PATH_IMAGE032
的初始值为大规模集成电路除源层外的其他N层，即
Figure 166009DEST_PATH_IMAGE164
；
所述源层迭代模块用于更新源层；
所述源项更新模块通过将其他层对第m源层的影响G lm 累加，得到作用层范围内的其他层对第m层的影响总和：
Figure 353408DEST_PATH_IMAGE165
，同时判断是否迭代次数
Figure 869840DEST_PATH_IMAGE166
，若
Figure 602435DEST_PATH_IMAGE166
，则G m 作为第m源层受到其他源层的影响叠加到第m源层的源项中，否则，仅将第m源层的外部电路引入的源作为第m源层的源项；
所述电磁场的改变量更新模块用于对第m源层施加二维有限元计算其电磁场分布从而更新该层的电磁场和电流分布，计算该层电磁场的改变量dE m 。
进一步的，所述作用层迭代模块通过选取满足
Figure 79684DEST_PATH_IMAGE167
条件的G lm ，其中G为并矢格林函数的有效影响值，计算其中距离层m最近的层l near ，将
Figure 929828DEST_PATH_IMAGE032
更新为
Figure 690980DEST_PATH_IMAGE168
。
进一步的，并矢格林函数的有效影响值G的求解方式如下：选取G lm 中的最大值G max和最小值G min，计算并矢格林函数的有效影响值
Figure 109323DEST_PATH_IMAGE169
，其中thredshold为预先设定的并矢格林函数影响的舍弃阈值。
因为由电磁场、电磁波在空间中的衰减规律可知，点源对空间任意点的影响随着点源与该点的距离增大而减弱，具体来说其影响值随距离成反比，且因为层界面的反射，使得电磁波由源点传输到空间中的场点减弱更快，因此，在利用并矢格林函数计算点源对空间点的影响时，可以认为在空间点与点源距离大于一定程度，或者之间相隔的介质层数到一定程度后，点源对空间点的影响可以忽略不计。在本装置能根据并矢格林函数的影响值G的大小确定能够忽略的层，自适应调节第m源层受到其临近的其他层影响的范围
Figure 960953DEST_PATH_IMAGE032
。
进一步的，第l层在第m源层产生的影响G lm 求解步骤如下：
步骤1、计算点电流源在场点产生的电场，所述点电流源在场点产生的电场表达式为根据集成电路分层的特殊结构形成的特殊的解析表达式，所述多层集成电路的电流源为层状分布，即在所述复杂形状的集成电路版图的每个金属层上分布的电流密度只与x和y有关，与z无关，电流密度分布仅为x, y的函数。
所述解析表达式具体如下所示：针对多层集成电路版图的频域电磁场，采用并矢格林函数计算点源在任意层场点产生的电场强度，如图4所示，可通过下式求解多层集成电路版图任一层的任一点的九个方位的电场强度来表示，即为求解所述点源对场点的电场表达式：
所述点电流源在的场点产生的电场表达式为：
Figure 286892DEST_PATH_IMAGE170
Figure 935173DEST_PATH_IMAGE037
Figure 258838DEST_PATH_IMAGE038
Figure 959947DEST_PATH_IMAGE171
Figure 292839DEST_PATH_IMAGE041
Figure 795627DEST_PATH_IMAGE042
Figure 149248DEST_PATH_IMAGE043
Figure 88385DEST_PATH_IMAGE044
其中，
Figure 943078DEST_PATH_IMAGE172
Figure 408694DEST_PATH_IMAGE173
Figure 74162DEST_PATH_IMAGE174
Figure 251327DEST_PATH_IMAGE051
Figure 785077DEST_PATH_IMAGE175
Figure 980566DEST_PATH_IMAGE055
i为虚数单位，i 2=-1；
Figure 66203DEST_PATH_IMAGE056
表示0阶贝塞尔函数；
Figure 979932DEST_PATH_IMAGE057
表示1阶贝塞尔函数；
Figure 317372DEST_PATH_IMAGE058
表示为贝塞尔积分系数，
Figure 383680DEST_PATH_IMAGE059
；x, y, z表示场点坐标，
Figure 656529DEST_PATH_IMAGE060
,
Figure 306822DEST_PATH_IMAGE061
,
Figure 323320DEST_PATH_IMAGE062
表示源点坐标；角频率
Figure 244133DEST_PATH_IMAGE063
，
Figure 687884DEST_PATH_IMAGE064
表示频率；
Figure 825473DEST_PATH_IMAGE065
表示所述场点在第
Figure 645662DEST_PATH_IMAGE065
层，
Figure 794883DEST_PATH_IMAGE066
为第
Figure 425847DEST_PATH_IMAGE065
层分界面的z坐标；
Figure 535886DEST_PATH_IMAGE067
,
Figure 409033DEST_PATH_IMAGE068
分别表示第
Figure 288127DEST_PATH_IMAGE065
层水平和垂向的复波数；
Figure 89992DEST_PATH_IMAGE070
分别表示第
Figure 687326DEST_PATH_IMAGE065
层水平介电常数、垂向介电常数；
Figure 98585DEST_PATH_IMAGE071
,
Figure 222399DEST_PATH_IMAGE072
分别表示第l层水平磁导率、垂向磁导率；
Figure DEST_PATH_IMAGE176
表示第l层的各向异性系数；
Figure 324392DEST_PATH_IMAGE177
,
Figure DEST_PATH_IMAGE178
分别表示第l层水平和垂向的复波数的积分系数；
Figure 940181DEST_PATH_IMAGE179
分别表示第l层的待定系数，A l , B l 由以下线性方程求解得出：
Figure 889551DEST_PATH_IMAGE077
T1为2n×2n的复数矩阵，
Figure 743238DEST_PATH_IMAGE078
为长度为2n的复向量；
Figure DEST_PATH_IMAGE180
Figure 152485DEST_PATH_IMAGE081
Figure 458832DEST_PATH_IMAGE082
Figure 821681DEST_PATH_IMAGE181
Figure 44720DEST_PATH_IMAGE085
由以下线性方程求解得出：
Figure 342978DEST_PATH_IMAGE086
T2为2n×2n的复数矩阵，
Figure 887354DEST_PATH_IMAGE087
为长度为2n的复向量；
Figure DEST_PATH_IMAGE182
Figure 460418DEST_PATH_IMAGE091
Figure 537964DEST_PATH_IMAGE183
Figure 866177DEST_PATH_IMAGE094
由以下线性方程求解得出：
Figure 147117DEST_PATH_IMAGE095
T3为2n×2n的复数矩阵，
Figure 743445DEST_PATH_IMAGE096
为长度为2n的复向量；
Figure DEST_PATH_IMAGE184
Figure 613181DEST_PATH_IMAGE098
Figure 377875DEST_PATH_IMAGE099
Figure 146111DEST_PATH_IMAGE185
Figure 546130DEST_PATH_IMAGE102
表示x方向的电偶极子在位于第l层的所述场点产生的所述电场的x分量；
Figure 83422DEST_PATH_IMAGE103
表示x方向的电偶极子在位于第l层的所述场点产生的所述电场的y分量；
Figure 409230DEST_PATH_IMAGE104
表示x方向的电偶极子在位于第l层的所述场点产生的所述电场的z分量；
Figure 930341DEST_PATH_IMAGE105
表示y方向的电偶极子在位于第l层的所述场点产生的所述电场的x分量；
Figure 868473DEST_PATH_IMAGE106
表示y方向的电偶极子在位于第l层的所述场点产生的所述电场的y分量；
Figure 384905DEST_PATH_IMAGE107
表示y方向的电偶极子在位于第l层的所述场点产生的所述电场的z分量；
Figure 632346DEST_PATH_IMAGE108
表示z方向的电偶极子在位于第l层的所述场点产生的所述电场的x分量；
Figure 624442DEST_PATH_IMAGE109
表示z方向的电偶极子在位于第l层的所述场点产生的所述电场的y分量；
Figure 615532DEST_PATH_IMAGE110
表示z方向的电偶极子在位于第l层的所述场点产生的所述电场的z分量。
步骤2、将所述点电流源在场点产生的电场表达式作为二维高斯积分的被积函数，基于场的线性叠加原理计算简单形状多边形的面电流源在相同位置产生的场，包括：二维面S内的电流源在空间任意点产生的场可通过所述二维高斯积分计算：
Figure 143727DEST_PATH_IMAGE187
；
其中，E(x,y,z)为所述二维面S内的电流源在空间任意点(x,y,z)产生的场，
Figure DEST_PATH_IMAGE188
为所述二维面S内任意位置(u,v)的点电流源在空间任意点(x,y,z)产生的场的并矢格林函数的表达式，
Figure 827649DEST_PATH_IMAGE114
表示二维面S内二维高斯积分对应的高斯积分点，p,q分别表示u,v方向的第p个，第q个高斯积分点，
Figure 307041DEST_PATH_IMAGE189
是对应高斯积分点的权重因子。
进一步的，还包括下列步骤：步骤3、计算所述简单形状多边形上的所述电流在集成电路其他层不同位置产生的场，基于所述场的线性叠加原理确定简单形状多边形上的所述电流在集成电路其他层版图上分割的简单形状多边形上产生的场；
步骤4、再次基于所述场的线性叠加原理确定第l层在第m源层产生的电场G lm 。
进一步的，所述二维有限元计算具体方法为：
对于直流电场模型，所述多层集成电路的三维模型是指直流电场模型中电导率
Figure 570663DEST_PATH_IMAGE116
、电位u的分布均为三维空间坐标(x,y,z)的函数，即：
Figure 796108DEST_PATH_IMAGE117
，
Figure 136085DEST_PATH_IMAGE118
，该三维模型的函数满足以下方程（1）：
Figure DEST_PATH_IMAGE190
方程（1），
及边界条件（2）：
Figure 509298DEST_PATH_IMAGE191
式中
Figure 842190DEST_PATH_IMAGE121
为第一类边界，n为第二类边界的法向，
Figure 453300DEST_PATH_IMAGE122
表示电位u在第一类边界
Figure 710317DEST_PATH_IMAGE121
上的值，用
Figure 728083DEST_PATH_IMAGE123
表示，
Figure 130246DEST_PATH_IMAGE124
为外部电路的体电流密度；
多层超大规模集成电路中实际PCB板或芯片封装的板尺寸远大于金属层的厚度，将多层集成电路的三维直流场问题简化为二维直流场问题；
所述对二维模型采用有限元法建立的场域求解方程组为方程组（3）：
Figure 720496DEST_PATH_IMAGE192
式中，所述I(u)为泛函，t为金属层的厚度，
Figure 651543DEST_PATH_IMAGE127
为网格单元e的电导率，
Figure 94288DEST_PATH_IMAGE128
为网格单元e的电位，
Figure 503403DEST_PATH_IMAGE129
为网格单元e的面积，
Figure 948160DEST_PATH_IMAGE130
为表面电流密度，
Figure 174742DEST_PATH_IMAGE131
表示网格单元e的边；
对于交变电磁场模型，所述多层集成电路的三维模型是指多层超大规模集成电路频域仿真中电磁响应特征的三维模型中介电常数
Figure 822892DEST_PATH_IMAGE132
、磁导率
Figure 520852DEST_PATH_IMAGE133
、电场强度E、磁场强度H的分布均为三维空间坐标(x,y,z)的函数，即：
Figure DEST_PATH_IMAGE193
,
Figure 633165DEST_PATH_IMAGE194
,
Figure DEST_PATH_IMAGE195
，
Figure 420861DEST_PATH_IMAGE196
，该三维模型的函数满足以下方程：
Figure DEST_PATH_IMAGE197
式中J为外加的电流密度分布，
Figure 244723DEST_PATH_IMAGE139
为集成电路仿真的角频率，
Figure 854696DEST_PATH_IMAGE140
表示磁场强度H的旋度，
Figure 24777DEST_PATH_IMAGE141
表示电场强度E的旋度，j为虚数单位，j 2=-1；
多层超大规模集成电路中实际PCB板或芯片封装的板尺寸远大于金属层间距，将多层超大规模集成电路频域仿真中的电磁响应特征的三维模型简化为二维模型，此时模型中介电常数
Figure 717795DEST_PATH_IMAGE132
、磁导率
Figure 340538DEST_PATH_IMAGE133
、电场强度E、磁场强度H的分布均为二维平面坐标(x,y)的函数，即：
Figure 19781DEST_PATH_IMAGE198
，
Figure DEST_PATH_IMAGE199
，
Figure 201626DEST_PATH_IMAGE200
，
Figure DEST_PATH_IMAGE201
，其分布与z无关，且场域中的电位u和表面电流密度J s满足：
Figure 596704DEST_PATH_IMAGE202
式中，
Figure 706742DEST_PATH_IMAGE148
分别表示x, y, z方向的单位矢量，E z为电场强度的z方向分量，H x和H y分别为磁场强度的x和y方向分量，h为金属层间距；
经过三维模型到二维模型的简化，得到该二维模型对应的二维有限元泛函极值公式为：
Figure 924097DEST_PATH_IMAGE149
式中，
Figure DEST_PATH_IMAGE203
为泛函，
Figure 226027DEST_PATH_IMAGE152
表示对泛函取极值，
Figure 136215DEST_PATH_IMAGE204
为网格单元i的表面导纳，
Figure 982817DEST_PATH_IMAGE154
为边界
Figure 879229DEST_PATH_IMAGE155
的开口边界条件，u k为边界
Figure 471884DEST_PATH_IMAGE156
上的电位分布，
Figure 179071DEST_PATH_IMAGE157
表示边界右侧且无限接近边界的位置，
Figure 263702DEST_PATH_IMAGE158
表示边界左侧且无限接近边界的位置，
Figure 213072DEST_PATH_IMAGE159
表示网格单元i的区域，
Figure 925813DEST_PATH_IMAGE160
为网格单元i的电流密度，
Figure 787590DEST_PATH_IMAGE161
为网格单元i的表面阻抗，
Figure 364110DEST_PATH_IMAGE162
为网格单元i的电位，k是指第k个边界。
从以上迭代步骤中可以看出每次迭代更新每层的电磁场分布和电流分布，而不是主动计算源层对其他层的影响。在计算每层的电磁场分布和电流分布时，确定该层的源项为外部电路对应的激励源和其他层对它的影响对应的源项。可根据电磁场、电磁波在空间中的衰减规律确定需要计算多少其他层对它的影响。同时迭代过程中根据各层并矢格林函数的影响值的大小，自适应调节每源层对其他层施加影响的范围。
特别的，当分析集成电路的电源层的电压降和电流分布时，其工作频率为低频，采用直流场模型进行分析，此时集成电路层间无空间耦合，只存在物理耦合，即集成电路层间通过过孔、外部电路相互连接的层之间相互耦合，此时，集成电路各层之间的相互影响层是确定的，不需要迭代对影响范围
Figure 602324DEST_PATH_IMAGE032
进行修正。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种层间耦合动态施加的集成电路电流分布的迭代方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤S100、大规模集成电路总计为N+1层，各层编号为
Figure 621502DEST_PATH_IMAGE001
，当考虑大规模集成电路的第m层电流源时，称该层为第m源层，且设置第m源层的作用层
Figure 476326DEST_PATH_IMAGE002
的初始值为除第m源层的其他N层集成电路，即
Figure 732427DEST_PATH_IMAGE003
，其中
Figure 268582DEST_PATH_IMAGE004
，第0层为底层；设置迭代次数
Figure 269905DEST_PATH_IMAGE005
；
步骤S200、设置m=0；
步骤S300、如果
Figure 30050DEST_PATH_IMAGE006
，对第m层，依次利用并矢格林函数计算所有第l层对第m源层的影响，记为G lm ，其中，
Figure DEST_PATH_IMAGE007
；将作用层范围内的其他层对第m源层的影响G lm 叠加求和，得到第m源层的总影响
Figure 719920DEST_PATH_IMAGE008
；
步骤S400、如果
Figure 840191DEST_PATH_IMAGE006
, 将G m 作为第m源层受到其他源层的影响叠加到第m源层的源项中，否则，仅将第m源层的外部电路引入的源作为第m源层的源项；对第m源层施加二维有限元计算其电磁场分布从而更新该层的电磁场和电流分布，计算该层电磁场的改变量dE m ；
步骤S500、设置m=m+1，若
Figure 446753DEST_PATH_IMAGE009
，转入步骤S300，否则，执行步骤S600；
步骤S600、如果
Figure 125603DEST_PATH_IMAGE006
且
Figure 817615DEST_PATH_IMAGE010
，迭代结束，输出各层电磁场和电流分布，其中
Figure 413682DEST_PATH_IMAGE011
为预先设定的迭代精度；
步骤S700、如果
Figure 625482DEST_PATH_IMAGE012
，计算所有G lm 的最大值G max和最小值G min，计算并矢格林函数的有效影响值
Figure 727431DEST_PATH_IMAGE013
，这里thredshold为预先设定的并矢格林函数影响的舍弃阈值；
步骤S800、如果
Figure 156007DEST_PATH_IMAGE012
，计算满足
Figure 368814DEST_PATH_IMAGE014
条件的G lm 中距离层m最近的层l near ，将
Figure 969209DEST_PATH_IMAGE015
更新为
Figure 569955DEST_PATH_IMAGE016
；
步骤S900、设置
Figure DEST_PATH_IMAGE017
，转入步骤S200。
2.根据权利要求1所述的层间耦合动态施加的集成电路电流分布的迭代方法，其特征在于，在迭代过程中，根据电磁场、电磁波在空间中的衰减规律，基于计算出来的影响大小确定需要计算哪些其他层对源层的影响，将源层受到的其他层的影响进行叠加，得到源层的累加影响，而不是主动逐一计算源层对其他层的影响。
3.根据权利要求1所述的层间耦合动态施加的集成电路电流分布的迭代方法，其特征在于，第l层在第m源层产生的影响G lm 求解步骤如下：
步骤1、计算点电流源在场点产生的电场，所述点电流源在场点产生的电场表达式为根据集成电路分层的特殊结构形成的特殊的解析表达式，多层集成电路的电流源为层状分布，即在集成电路版图的每个金属层上分布的电流密度只与x和y有关，与z无关，电流密度分布仅为x, y的函数；
步骤2、将所述点电流源在场点产生的电场表达式作为二维高斯积分的被积函数，基于场的线性叠加原理计算简单形状多边形的面电流源在相同位置产生的场，包括：二维面S内的电流源在空间任意点产生的场可通过所述二维高斯积分计算：
Figure 689089DEST_PATH_IMAGE018
；
其中，
Figure 908849DEST_PATH_IMAGE019
为所述二维面S内的所述电流源在空间任意点(x,y,z)产生的场，
Figure 360821DEST_PATH_IMAGE020
为所述二维面S内任意位置(u,v)的所述点电流源在空间任意点(x,y,z)产生的场的表达式，
Figure 804572DEST_PATH_IMAGE021
表示二维面S内二维高斯积分对应的高斯积分点，p,q分别表示u,v方向的第p个，第q个高斯积分点，
Figure 473320DEST_PATH_IMAGE022
是对应高斯积分点的权重因子。
4.根据权利要求3所述的层间耦合动态施加的集成电路电流分布的迭代方法，其特征在于，还包括下列步骤：
步骤3、计算所述简单形状多边形上的所述电流在集成电路其他层不同位置产生的场，基于所述场的线性叠加原理确定简单形状多边形上的所述电流在集成电路其他层版图上分割的简单形状多边形上产生的场；
步骤4、再基于所述场的线性叠加原理确定第l层在第m源层产生的影响G lm 。
5.根据权利要求1所述的层间耦合动态施加的集成电路电流分布的迭代方法，其特征在于，在迭代过程中根据并矢格林函数的影响值G确定能够忽略的层，自适应调节第m源层受到其临近的其他层影响的范围
Figure 838048DEST_PATH_IMAGE023
。
6.一种层间耦合动态施加的集成电路电流分布的迭代装置，其特征在于，包括作用层迭代模块、源层迭代模块、源项更新模块、电磁场的改变量更新模块、大规模集成电路总计为N+1层，各层编号为
Figure 128215DEST_PATH_IMAGE024
；
所述作用层迭代模块用于迭代更新源层受到其他层影响的作用层
Figure 759179DEST_PATH_IMAGE025
，且设置源层受到影响的作用层
Figure 134797DEST_PATH_IMAGE023
的初始值为大规模集成电路除源层外的其他N层，即
Figure 273523DEST_PATH_IMAGE026
；
所述源层迭代模块用于更新源层；
所述源项更新模块通过将其他层对第m源层的影响G lm 累加，得到作用层范围内的其他层对第m层的影响总和：
Figure 683776DEST_PATH_IMAGE027
，同时判断是否迭代次数
Figure 500289DEST_PATH_IMAGE012
，若
Figure 363203DEST_PATH_IMAGE012
，则G m 作为第m源层受到其他源层的影响叠加到第m源层的源项中，否则，仅将第m源层的外部电路引入的源作为第m源层的源项；
所述电磁场的改变量更新模块用于对第m源层施加二维有限元计算其电磁场分布从而更新该层的电磁场和电流分布，计算该层电磁场的改变量dE m 。
7.根据权利要求6所述的层间耦合动态施加的集成电路电流分布的迭代装置，其特征在于，所述作用层迭代模块通过选取满足
Figure 774462DEST_PATH_IMAGE028
条件的G lm ，其中，G为并矢格林函数的有效影响值，计算其中距离层m最近的层l near ，将
Figure 773642DEST_PATH_IMAGE029
更新为
Figure 746408DEST_PATH_IMAGE030
。
8.根据权利要求7所述的层间耦合动态施加的集成电路电流分布的迭代装置，其特征在于，并矢格林函数的有效影响值G的求解方式如下：选取G lm 中的最大值G max和最小值G min，计算并矢格林函数的有效影响值
Figure 283569DEST_PATH_IMAGE031
，其中thredshold为预先设定的并矢格林函数影响的舍弃阈值。
9.根据权利要求8所述的层间耦合动态施加的集成电路电流分布的迭代装置，其特征在于，第l层在第m源层产生的影响G lm 求解步骤如下：
步骤1、计算点电流源在场点产生的电场，所述点电流源在场点产生的电场表达式为根据集成电路分层的特殊结构形成的特殊的解析表达式，多层集成电路的电流源为层状分布，即在集成电路版图的每个金属层上分布的电流密度只与x和y有关，与z无关，电流密度分布仅为x, y的函数；
步骤2、将所述点电流源在场点产生的电场表达式作为二维高斯积分的被积函数，基于场的线性叠加原理计算简单形状多边形的面电流源在相同位置产生的场，包括：二维面S内的电流源在空间任意点产生的场可通过所述二维高斯积分计算：
Figure 403578DEST_PATH_IMAGE018
；
其中，
Figure 54002DEST_PATH_IMAGE032
为所述二维面S内的所述电流源在空间任意点(x,y,z)产生的场，
Figure 165047DEST_PATH_IMAGE020
为所述二维面S内任意位置(u,v)的所述点电流源在空间任意点(x,y,z)产生的场的表达式，
Figure 159810DEST_PATH_IMAGE021
表示二维面S内二维高斯积分对应的高斯积分点，p,q分别表示u,v方向的第p个，第q个高斯积分点，
Figure 116133DEST_PATH_IMAGE022
是对应高斯积分点的权重因子。
10.根据权利要求9所述的层间耦合动态施加的集成电路电流分布的迭代装置，其特征在于，还包括下列步骤：
步骤3、计算所述简单形状多边形上的所述电流在集成电路其他层不同位置产生的场，基于所述场的线性叠加原理确定简单形状多边形上的所述电流在集成电路其他层版图上分割的简单形状多边形上产生的场；
步骤4、再次基于所述场的线性叠加原理确定第l层在第m源层产生的影响G lm 。
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