CN116227408A - 一种芯片模块自动导入方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种芯片模块自动导入方法，设计自动导入程序将数据库中的芯片模块自动导入所需项目产品中，在选定最接近所需的基准芯片后，自动导入程序匹配数据库中芯片模块的参数信息，并通过分析、计算筛选与基准芯片最接近的芯片模块，并将其导入所需项目产品中，自动导入程序帮助设计人员筛选与现有成型项目产品（基准芯片）最接近的芯片模块，并将其导入至所需的项目产品中，这样，设计人员可以减少芯片设计大部分布局布线工作时间，节省项目时间。

Description

一种芯片模块自动导入方法

技术领域

本发明涉及PCB设计技术领域，更具体地说，是涉及一种芯片模块自动导入方法。

背景技术

从设计思路的角度对芯片分类包括通用芯片与专用芯片，其中，通用芯片通常是指不为了执行某一特定运算、不限于应用于某一种产品或使用场景的芯片。通用芯片的关键在于通用与灵活，将设计思路中固化的部分定型即构成了通用芯片，因此，我们常用的CPU(中央处理器)、GPU(图形处理器)、储存芯片、DPU(处理器分散处理单元)等等，均为常见的通用芯片类型，这些同一类型的芯片置于电路中时，与周边电路之间的差异较小，甚至部分通用芯片间的区别仅有阻容值。故而，同种类型的通用芯片的相似度非常高。

在此情况下，在进行项目产品设计时，设计时往往会根据现有项目需求找寻到相似的已成型的项目产品，引用成型项目产品的通用芯片，将其手动导入现有项目产品中，然后将通用芯片周边布局布线做成相同或相似的设计。这种设计方法，在项目产品数量较少的时候可行，但在产品数量多的时候，这种手动导入的方式仍会给设计人员造成较大的工作量。

况且这种设计方法并非意味着通用芯片可以完全替代，仍需要设计人员针对通过芯片在印制电路板的位置、连接网络等属性进行考虑，进行芯片选择。除此之外，同一通用芯片在不同的项目产品的印制电路板的描述是不同的，意味着在已成型的项目产品中，拥有相同描述的通用芯片实际可能并非相同或相似的同类型芯片，在此基础上进一步加大了设计人员的工作量。

发明内容

为了减少设计人员的工作量，本发明提供一种芯片模块自动导入方法。

本发明技术方案如下所述：

一种芯片模块自动导入方法，建立自动导入程序，自动导入程序与PCB设计软件关联，自动导入程序与存储有芯片模块、基准芯片的服务器连接，自动导入程序的使用、运行流程包括：

步骤S1.选定基准芯片；

步骤S2.检索获得基准芯片同类型的芯片模块；

步骤S3.自动从检索结果中分析、筛选出与基准芯片最为相似的芯片模块作为目标芯片模块；

步骤S4.向当前PCB文件中导入步骤S3中筛选获得的目标芯片模块，并导入目标芯片模块的布局布线。

上述的一种芯片模块自动导入方法，步骤S3包括

步骤T1.提取各个芯片模块及基准芯片二者所有参数信息；

步骤T2.比较芯片模块的参数信息与基准芯片的参数信息，获得芯片模块的与基准芯片在同一参数信息上的相似度；

步骤T3.通过预设的权重系数获得芯片模块与基准芯片的相似值，选取相似值最高的芯片模块作为预导入的目标芯片模块。

进一步的，在步骤T1中，所有参数信息均以文本格式存在。

步骤T1表明，本发明自动导入程序对各个芯片模块的分析与筛选全部基于各个参数信息的字符，即文本信息。在提取参数信息后，建立对应的文本库，在自动导入程序分析过程，参数信息的文本数据之间无关联性，各字符独立存在，可根据预设的分析模板或模式实现不同的拆分与组合。

进一步的，通过余弦相似度原理判断芯片模块与基准芯片针对同一个参数信息的相似度，余弦相似度计算公式为

其中，X_i为基准芯片的各项参数信息所对应的计算值，Y_i为芯片模块的同一参数信息所对应的计算值。

再进一步的，自动导入程序设置分词，在步骤T2中计算各个参数信息中各个分词的频次，形成关于参数信息的词频向量并代入余弦相似度计算公式计算相似度，其中，X_i为基准芯片的各项参数信息所对应的词频向量，Y_i为芯片模块的同一参数信息所对应的词频向量。

判断各个芯片模块与基准芯片的相似度方法之一，通过余弦相似度原理。在步骤T1中将各个参数信息中的字符进行拆分，根据预设的分词模式，对参数信息中的字符进行组合匹配，从而确定参数信息中包含预设分词的数量，得到分词的频次。通过分词的词频判断芯片模块与基准芯片在同一参数信息上的相似度，是基于参数信息的所具备的参数属性名称考虑的，拥有相同的或相近的参数属性，其采用的名城名词也相对接近，故能够通过拥有相同参数属性名词的多少判断二者的相似度。此时分词等于某一属性的参数名称。

进一步的，计算芯片模块与基准芯片针对同一参数信息的相同的字符文本占比作为该参数信息的相似度，芯片模块与基准芯片针对同一参数信息的相同的字符文本需满足如下条件：

条件一，位置相同；条件二，数值或字符相同。

芯片模块与基准芯片针对该参数信息时，相同的字符文本为处于同一位置的同一种字符。

类似于类型名称等参数信息，以现有的行业规则判断，通常情况下，相同或相似的两个属性的名称中会包含大量的相同格式的字符，然后在局部的数字参数上进行区别，为提高效率，简化计算流程，可以考虑通过相同字符文本的对比，该方式通常会在型号、名称等参数信息上应用。

进一步的，在步骤T3中，自动导入程序预设有关于各个参数信息所对应的权重系数，芯片模块相对于基准芯片的相似值等于各个参数信息相对于基准芯片的相似度与对应权重系数的乘积之和。

再进一步的，权重系数与基准芯片的类型绑定，自动导入程序内置有多个权重系数的集合，在步骤S1确定基准芯片的类型后，自动导入程序根据基准芯片的类型与预设条件选择任意一个包含多个权重系数的集合。

上述的一种芯片模块自动导入方法，在步骤S3中，细分芯片模块与基准芯片形成多个组件，获取各个组件的参数信息，比较并计算各个芯片模块的组件相对于基准芯片的组件的相似度，将各个相似度最高的组件构成临时的与基准芯片最为相似的目标芯片模块。

在建立服务器的时候，导入的数据示意一个芯片模块为单位进行打包保存，而一个芯片模块中还包括多个组件内容，在进行导入打包时可进一步拆分，芯片模块之间比较时易一个组件为单位选择，最终在同种类型的芯片模块中组合形成新的芯片模块，并进行打包保存。

上述的一种芯片模块自动导入方法，在步骤S4中，自动导入程序设置相似阀值，当且仅当步骤S3获得目标芯片模块的相似程度高于相似阀值，自动导入程序导入目标芯片模块，若目标芯片模块的相似程度低于相似阀值，自动导入程序进行弹窗提示或报表提示。

根据上述方案的本发明，其有益效果在于，本发明提供一种芯片模块自动导入方法，设计自动导入程序将数据库中的芯片模块自动导入所需项目产品中，在选定最接近所需的基准芯片后，自动导入程序匹配数据库中芯片模块的参数信息，并通过分析、计算筛选与基准芯片最接近的芯片模块，并将其导入所需项目产品中，自动导入程序帮助设计人员筛选与现有成型项目产品(基准芯片)最接近的芯片模块，并将其导入至所需的项目产品中，这样，设计人员可以减少芯片设计大部分布局布线工作，节省项目时间。

具体实施方式

为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

一种芯片模块自动导入方法，建立自动导入程序并将自动导入程序上传至PCB设计软件，使得自动导入程序被PCB设计软件引用。自动导入程序与存储芯片模块与基准芯片的数据库关联，在本实施例中，芯片模块的数据库为自建服务器，通过自动导入程序的选择项选择关联服务器，令自动导入程序访问对应的服务器的数据库，获取保存的芯片模块的参数，以分析、计算及筛选出最接近基准芯片的目标芯片模块，并将该目标芯片模块导入当前PCB设计文件中。

步骤S1.选定基准芯片。

设定某一芯片作为基准芯片，获取该基准芯片的数据信息。

步骤S2.检索获得与基准芯片同类型的芯片模块。

在步骤S2中，检索过程即为遍寻过程，自动导入程序通过选定的数据库遍寻所有的芯片模块，然后提取每个芯片模块的数据信息，该步骤实质为获得芯片模块的数据信息的过程。

在步骤S2中，可进行初步的筛选，在本实施例中，通过芯片模块的类型进行初步筛选，即初步筛选芯片模块的类型，此处的芯片模块类型通常是通过用途进行归类，如计算芯片、存储芯片、感知芯片、电源芯片等。当芯片模块导入自建服务器时，建立相关属性卡，对该芯片模块中的相关信息数据均打包保存。在进行初步筛选时，以基准芯片的类型为匹配条件，筛选相同芯片类型的芯片模块。

步骤S3.自动从检索结果中分析、筛选出最相似的芯片模块作为目标芯片模块。

步骤T1提取各个芯片模块与基准芯片的参数信息中的字符内容。

在步骤T1中，运行程序提取芯片模块中各个参数信息，这些参数信息关联芯片模块名称，集体打包存储在数据库中。对于数据库而言，该芯片模块的各个参数信息相当于存储的模块/集合，在本实施例中，芯片模块的参数信息内容包括Reference(位号)、PackageSymbol(封装名称)、Device Type(器件类型)、Value(器件型号)及Pin IO Information(管脚信息)五项内容，在其他需求下可增加获取其他参数信息内容，从而进一步筛选获得更适宜的芯片模块。

提取信息后将芯片模块中参数信息的字符内容，此处获得的参数信息字符内容为文本格式，简化程序比较与计算的内容，加快运算。

步骤T2.比较芯片模块的参数信息与基准芯片的参数信息，获得芯片模块的与基准芯片在同一参数信息上的相似度。

获取芯片模块与基准芯片同一参数信息中的字符内容，格式为文本格式，对比二者，获得芯片模块与基准芯片在该参数信息上的字符相似度。

实施例一：

在本实施例中，采用余弦相似度原理判断二者的相似度。

用向量空间中的两个向量夹角的余弦值作为衡量两个个体间差异大小的度量，值越接近1，就说明夹角角度越接近0°，也就是两个向量越相似，就叫做余弦相似，也是余弦相似度原理的依据。具体的计算公式为：

其中，X_i为基准芯片的各项参数信息所对应的计算值，Y_i为芯片模块的同一参数信息所对应的计算值。在本实施例中，自参数信息中提取的字符文本通过分词、计算词频，最终形成词频向量，计算词频向量的余弦相似度。具体的，自动导入程序将常用芯片术语或用语设置为分词，设置有一个分词列表，然后展开将参数信息的值的文本列出展开，对参数信息的值的文本循环匹配分词内容，或者将参数信息的值的文本划分字段数，用分词内容循环匹配，最终将展开的参数信息的值的文本逐一对应分词，剩余的文本可根据计算机语言进行组合对应，然后根据以分词列表的顺序分别标出该分词在参数信息的值的文本中出现的频次，如此，从而可以分别获得以基准芯片与芯片模块二者对应的参数信息的值的文本中各分词出现频次构成的向量，然后再计算两个向量之间的余弦相似度。如此，获得芯片模块针对该参数信息与基准芯片的相似度。

实施例二：

在本实施例中，通过循环匹配基准芯片与芯片模块对于同一参数信息的值的文本获得二者的相似度，具体的，根据文本位置顺序，基准芯片参数信息的值的第一个文本字符与芯片模块同一参数信息的值的第一个文本字符对比，基准芯片参数信息的值的第二个文本字符与芯片模块同一参数信息的值的第二个文本字符对比，基准芯片参数信息的值的第三个文本字符与芯片模块同一参数信息的值的第三个文本字符对比……以此类推，用二者文本字符相同的文本字符数除以基准芯片参数信息的值的总文本字符数，从而得到该芯片模块针对该参数信息与基准芯片的相似度。

除上述两种实施例外，还可以利用矩阵原理、二阶矩阵等其他计算方式计算芯片模块参数信息的值与基准芯片参数信息的值二者的相似度。

步骤T3.通过预设的权重系数获得各个芯片模块与基准芯片的相似值，选取相似值最高的芯片模块作为预导入的目标芯片模块。

自动导入程序事前根据需求设置各个参数信息对应的权重系数，步骤T2中得到芯片模块针对基准芯片在各个参数信息上的相似度，以相似值＝相似度×对应的权重系数，然后求取所有参数信息的相似值之和，以相似值最大的芯片模块为最接近、与基准芯片最为相似的芯片模块为目标芯片模块，准备导入当前布局布线。

实施例三：

在本实施例中，基准芯片的参数信息包括Reference(位号)、Package Symbol(封装名称)、Device Type(器件类型)、Value(器件型号)及Pin IO Information(管脚信息)，提前预设关于Reference(位号)、Package Symbol(封装名称)、Device Type(器件类型)、Value(器件型号)及Pin IO Information(管脚信息)的权重系数，这五个参数信息所对应的权重系数均为20％。其中，关于Pin IO Information(管脚信息)中还包括pin_Number(管脚数)、pin_Type(管脚类型)、pin_SigNoise Model(管脚信号噪音模型)及pin_Net(管脚网络)，这四个也属于参数信息的一部分，在步骤T2中要进行相似度计算，四者的权重比为PinIO Information(管脚信息)的权重系数四均分的数值。获得芯片模块A中关于上述Reference(位号)、Package Symbol(封装名称)、Device Type(器件类型)、Value(器件型号)、pin_Number(管脚数)、pin_Type(管脚类型)、pin_SigNoise Model(管脚信号噪音模型)及pin_Net(管脚网络)共七个参数信息针对基准芯片的相似度[Reference(位号)的相似度为A1、Package Symbol(封装名称)的相似度为A2、Device Type(器件类型)的相似度为A3、Value(器件型号)的相似度为A4、pin_Number(管脚数)的相似度为A5、pin_Type(管脚类型)的相似度为A6、pin_SigNoise Model(管脚信号噪音模型)的相似度为A7及pin_Net(管脚网络)的相似度为A8]后，该

芯片模块的相似值

＝A1×20％+A2×20％+A3×20％+A4×20％+A5×20％×25％+A6×20％×25％+A7×20％×25％+A8×20％×25％。

即各个参数信息的相似度与其对应的权重系数的乘积和，相似值最大的被视为最接近基准芯片。

另外，由于权重系数为预设内容，可以将其与基准芯片的类型进行绑定，在步骤S1中获得基准芯片的类型后，即可获得其对应的各项参数信息的权重系数，自动导入工具将权重系数依照不同的需求进行打包保存，以基准芯片的类型进行挑选使用。

步骤S4.向当前设计PCB文件中导入步骤S3中筛选获得的目标芯片模块，并根据计算方法导入布局布线。

在步骤T3中得到服务器中最接近基准芯片的目标芯片模块，在步骤S4之前可设置一个导入阀值，即相似值需大于导入阀值的芯片模块才可导入现有的布局布线，若服务器中的目标芯片模块与基准芯片的差异较大，不适宜导入现有布局布线中，为后期修正时需要修改较多的布局布线内容，设置导入阀值实现导入目标芯片模块的最低相似度。

在步骤S4中，自动导入工具以exportModule/getRouting函数获取目标芯片模块的布局布线的相关内容信息，直接将目标芯片模块的模块直接导入现有的布局布线中。或者，自动导入工具通过doPlacement/doRouting函数导入目标芯片模块的布局布线，在导入过程中，先令目标芯片模块的布局布线信息与基准芯片的布局布线信息进行对比，存在分歧差异部分就不导入该部分的布局布线，使得现有的布局布线存在空白区域，再根据空白区域对应的基准芯片的部分在服务器中筛选相似值最高的部分，此处的相似值也可以通过信息相似度进行筛选，即从整体相似到局部相似的筛选。此处的目标芯片模块的分歧差异部分并非是图像完全一致，而是取值与连接网络、连接端口、线路数等这类信息的不同，毕竟线路是可以延伸的。

优选的，在步骤T5与步骤T4中，不仅可以针对芯片模块这一模块/封装的参数信息进行相似度匹配，可以进一步针对芯片模块内部构造、布局布线等进行细分筛选。如将芯片模块模块进行拆分，形成多个组件，即，将模块内再细分有模块，各组件同样具有各种参数信息，组件可以是通过功能分类，也可以通过连接网络分类，或者是根据位置分类，根据连接端分类等等，这样，将基准芯片与芯片模块的内容再度细分，以同样的筛选原理，针对细化的组件进行相似度的计算，最终组成一个各组件与基准芯片相似值均最高的临时组成的目标芯片模块，最终将该临时的目标芯片模块导入现有的布局布线中，此时可能会出现局部的细微差异，再通过拟合或者是人工修改完成。此处的临时的目标芯片模块的各个组件可以来源于不同的芯片模块，在筛选时无需考虑芯片模块是否为同一个芯片模块产品。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种芯片模块自动导入方法，其特征在于，建立自动导入程序，自动导入程序与PCB设计软件关联，自动导入程序与存储有芯片模块、基准芯片的服务器连接，自动导入程序的使用、运行流程包括：

步骤S1.选定基准芯片；

步骤S2.检索获得基准芯片同类型的芯片模块；

步骤S3.自动从检索结果中分析、筛选出与基准芯片最为相似的芯片模块作为目标芯片模块；

步骤S4.向当前PCB文件中导入步骤S3中筛选获得的目标芯片模块，并导入目标芯片模块的布局布线。

2.根据权利要求1中所述的一种芯片模块自动导入方法，其特征在于，步骤S3包括

步骤T1..提取各个芯片模块及基准芯片二者所有参数信息；

步骤T2.比较芯片模块的参数信息与基准芯片的参数信息，获得芯片模块的与基准芯片在同一参数信息上的相似度；

步骤T3.通过预设的权重系数获得芯片模块与基准芯片的相似值，选取相似值最高的芯片模块作为预导入的目标芯片模块。

3.根据权利要求2中所述的一种芯片模块自动导入方法，其特征在于，在步骤T1中，所有参数信息均以文本格式存在。

4.根据权利要求2中所述的一种芯片模块自动导入方法，其特征在于，过余弦相似度原理判断芯片模块与基准芯片针对同一个参数信息的相似度，余弦相似度计算公式为

其中，X_i为基准芯片的各项参数信息所对应的计算值，Y_i为芯片模块的同一参数信息所对应的计算值。

5.根据权利要求4中所述的一种芯片模块自动导入方法，其特征在于，自动导入程序设置分词，在步骤T2中计算各个参数信息中各个分词的频次，形成关于参数信息的词频向量并代入余弦相似度计算公式计算相似度，其中，X_i为基准芯片的各项参数信息所对应的词频向量，Y_i为芯片模块的同一参数信息所对应的词频向量。

6.根据权利要求2中所述的一种芯片模块自动导入方法，其特征在于，计算芯片模块与基准芯片针对同一参数信息的相同的字符文本占比作为该参数信息的相似度，芯片模块与基准芯片针对同一参数信息的相同的字符文本需满足如下条件：

条件一，位置相同；条件二，数值相同。

7.根据权利要求2中所述的一种芯片模块自动导入方法，其特征在于，在步骤T3中，自动导入程序预设有关于各个参数信息所对应的权重系数，芯片模块相对于基准芯片的相似值等于各个参数信息相对于基准芯片的相似度与对应权重系数的乘积之和。

8.根据权利要求7中所述的一种芯片模块自动导入方法，其特征在于，权重系数与基准芯片的类型绑定，自动导入程序内置有多个权重系数的集合，在步骤S1确定基准芯片的类型后，自动导入程序根据基准芯片的类型与预设条件选择任意一个包含多个权重系数的集合。

9.根据权利要求1中所述的一种芯片模块自动导入方法，其特征在于，在步骤S3中，细分芯片模块与基准芯片形成多个组件，获取各个组件的参数信息，比较并计算各个芯片模块的组件相对于基准芯片的组件的相似度，将各个相似度最高的组件构成临时的与基准芯片最为相似的目标芯片模块。

10.根据权利要求1中所述的一种芯片模块自动导入方法，其特征在于，在步骤S4中，自动导入程序设置相似阀值，当且仅当步骤S3获得目标芯片模块的相似程度高于相似阀值，自动导入程序导入目标芯片模块，若目标芯片模块的相似程度低于相似阀值，自动导入程序进行弹窗提示或报表提示。