CN116432571A - 一种芯片热仿真方法、系统、设备及介质 - Google Patents
一种芯片热仿真方法、系统、设备及介质 Download PDFInfo
- Publication number
- CN116432571A CN116432571A CN202310418819.9A CN202310418819A CN116432571A CN 116432571 A CN116432571 A CN 116432571A CN 202310418819 A CN202310418819 A CN 202310418819A CN 116432571 A CN116432571 A CN 116432571A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- simulation
- chip
- model
- dimensional
- thermal
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000004088 simulation Methods 0.000 title claims abstract description 192
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 71
- 230000008569 process Effects 0.000 claims abstract description 31
- 238000009826 distribution Methods 0.000 claims abstract description 28
- 238000003860 storage Methods 0.000 claims abstract description 14
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims description 45
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 32
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 21
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 claims description 8
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 claims description 7
- 238000004590 computer program Methods 0.000 claims description 5
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 abstract description 5
- 238000012360 testing method Methods 0.000 abstract description 3
- 238000010276 construction Methods 0.000 abstract description 2
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 49
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 8
- 230000006870 function Effects 0.000 description 6
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 5
- 238000013461 design Methods 0.000 description 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 description 5
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 5
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 3
- 238000011161 development Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 2
- 230000017525 heat dissipation Effects 0.000 description 2
- 230000020169 heat generation Effects 0.000 description 2
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 2
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000004514 thermodynamic simulation Methods 0.000 description 2
- 230000001052 transient effect Effects 0.000 description 2
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 1
- 230000003044 adaptive effect Effects 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 238000009795 derivation Methods 0.000 description 1
- 238000012938 design process Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 230000001788 irregular Effects 0.000 description 1
- 238000001259 photo etching Methods 0.000 description 1
- 230000002265 prevention Effects 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 238000013215 result calculation Methods 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- 239000002356 single layer Substances 0.000 description 1
- 238000013519 translation Methods 0.000 description 1
- 238000012795 verification Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
- G06F30/00—Computer-aided design [CAD]
- G06F30/30—Circuit design
- G06F30/32—Circuit design at the digital level
- G06F30/33—Design verification, e.g. functional simulation or model checking
- G06F30/3308—Design verification, e.g. functional simulation or model checking using simulation
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
- G06F2119/00—Details relating to the type or aim of the analysis or the optimisation
- G06F2119/08—Thermal analysis or thermal optimisation
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Evolutionary Computation (AREA)
- Geometry (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Management, Administration, Business Operations System, And Electronic Commerce (AREA)
- Design And Manufacture Of Integrated Circuits (AREA)
Abstract
本发明属于计算机领域，具体涉及一种芯片热仿真方法、系统、设备及可读存储介质。其中，方法包括：获取芯片的配置信息并通过预定方式构建三维实体模型；根据芯片的目标工艺对所述三维实体模型进行物理信息填充构建仿真模型；基于所述仿真模型按照预定方式进行热仿真，并根据所述热仿真导出三维温度分布结果。通过本发明提出的一种芯片热仿真方法，通过获取芯片的结构信息根据芯片的结构信息通过仿真软件生成仿真模型，并基于仿真模型计算芯片在不同物理场条件下的发热分布。可以批量实现自动化的1:1仿真模型构建并基于仿真模型实现精确的芯片热分布测试，有效提高芯片热分布仿真的准确性和效率。
Description
技术领域
本发明属于计算机领域，具体涉及一种芯片热仿真方法、系统、设备及可读存储介质。
背景技术
随着集成电路向后摩尔时代发展，仍然遵循着每隔18到24个月集成电路上的元器件数量或者性能都会提升一倍电路的规律前进，集成电路的集成度和功率密度在迅速增加，集成电路的热问题也越来越严重。如今集成电路继续延着摩尔定律的发展向3nm制程节点前进，芯片内部的特征尺寸不断减小，晶体管数目和规模不断增加。然而伴随着芯片集成度的增加，芯片内部功耗密度增大会引发芯片严重的热问题和可靠性问题，进而影响芯片整体的功耗和性能。
因此，对设计后的芯片的功耗确认非常重要，功耗确认要么通过流片后真实的芯片运行实现，要么则通过仿真实现，基于仿真实现的方式可以极大降低芯片流片带来的成本问题，但目前的仿真方式都是基于平面GDS版图的基础上进行验证。在一定程度上很难体现芯片的真实功耗所带来的积热、热量分布问题。
因此，亟需一种有效方式来解决上述问题。
发明内容
为解决上述问题，本发明提出一种芯片热仿真方法，包括：
获取芯片的配置信息并通过预定方式构建三维实体模型；
根据芯片的目标工艺对所述三维实体模型进行物理信息填充构建仿真模型；
基于所述仿真模型按照预定方式进行热仿真，并根据所述热仿真导出三维温度分布结果。
在本发明的一些实施方式中，根据芯片的目标工艺对所述三维实体模型进行物理信息填充构建仿真模型包括：
根据芯片生产制造时的工艺设置所述三维实体模型中芯片各层之间的材料。
在本发明的一些实施方式中，根据芯片的目标工艺对所述三维实体模型进行物理信息填充构建仿真模型包括：
根据实体模型中芯片各层之间的材料设置各层材料预定的物理属性，并根据仿真的目的方向确定仿真模型的物理场。
在本发明的一些实施方式中，基于所述仿真模型按照预定方式进行热仿真包括：
基于仿真模型的物理场确定仿真模型的边界条件，并根据芯片仿真的精度要求及仿真的时间确定仿真的网格类型。
在本发明的一些实施方式中，方法还包括：
确定仿真模型的求解状态，并通过仿真软件求解所述仿真模型在所述求解状态下的仿真结果，并根据预设的策略将仿真结果导出成不同维度的可视化结果。
在本发明的一些实施方式中，获取芯片的配置信息并通过预定方式构建三维实体模型包括：
基于芯片流片的版图文件获取芯片的各层电路结构信息，基于所述各层电路结构信息按照预定方式对各层电路结构进行等效结构简化。
在本发明的一些实施方式中，基于所述各层电路结构信息按照预定方式对各层电路结构进行等效结构简化包括：
将位置相邻长度相差小于预定值的多个互联线路等效为一个相同图形结构；以及
将同一条互联线路在同一轴向上不同位置的互联线路按照预定等效方式等效为一个相同的图形结构。
本发明的另一方面还提出一种芯片热仿真系统，包括：
三维模型创建模块，所述三维模型创建模块配置用于获取芯片的配置信息并通过预定方式构建三维实体模型；
仿真模型创建模块，所述仿真模型创建模块配置用于根据芯片的目标工艺对所述三维实体模型进行物理信息填充构建仿真模型；
仿真模块，所述仿真模块配置用于基于所述仿真模型按照预定方式进行热仿真，并根据所述热仿真导出三维温度分布结果。
本发明的又一方面还提出一种计算机设备，包括：
至少一个处理器；以及
存储器，所述存储器存储有可在所述处理器上运行的计算机指令，所述指令由所述处理器执行时实现上述实施方式中任意一项所述方法的步骤。
本发明的再一方面还提出一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述实施方式中任意一项所述方法的步骤。
通过本发明提出的一种芯片热仿真方法，通过获取芯片的结构信息根据芯片的结构信息通过仿真软件生成仿真模型，并基于仿真模型计算芯片在不同物理场条件下的发热分布。可以批量实现自动化的1:1仿真模型构建并基于仿真模型实现精确的芯片热分布测试，有效提高芯片热分布仿真的准确性和效率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的一种芯片热仿真方法的方法流程示意图；
图2为本发明实施例提供的一种芯片热仿真方法的系统结构示意图；
图3为本发明实施例提供的一种计算机设备的结构示意图；
图4为本发明实施例提供的一种计算机可读存储介质的结构示意图；
图5为本发明实施例提供的一种芯片热仿真方法的实施流程示意图；
图6为本发明实施例提供的一种芯片热仿真方法的实施流程示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明实施例进一步详细说明。
本发明旨在解决芯片设计领域中，传统的芯片热力学仿真测试中无法真实还原芯片热分布的情况。传统的芯片热力学仿真难以体现芯片的真实热分布，而基于此的分析也难以准确判断芯片的功耗设计的可靠性。
如图1所示，为解决上述问题，本发明提出一种芯片热仿真方法，包括：
步骤S1、获取芯片的配置信息并通过预定方式构建三维实体模型；
步骤S2、根据芯片的目标工艺对所述三维实体模型进行物理信息填充构建仿真模型；
步骤S3、基于所述仿真模型按照预定方式进行热仿真，并根据所述热仿真导出三维温度分布结果。
在本发明的实施例中，在步骤S1中，芯片的配置信息是芯片的整体结构。在本发明中通过GDS格式的版图文件获取芯片的配置信息，GDS格式的版图文件是生成制造芯片的配置文件，根据该文件通过光刻机即可制造芯片，因此GDS格式的版图文件中包含了芯片的整体电路结构。通过读取GDS格式的版图文件，获取芯片的整体设计，并通过在3D软件中三维建模的方式实现芯片的三维实体模型。
在步骤S2中，对于在步骤S1中建立的三维实体模型，进一步根据芯片在未来制造时选择的制程工艺以及在制造过程中对芯片中每一层的器件、线路所使用的材料，对三维实体模型进行物理信息填充，即将三维实体模型中对应的部分在3D软件中设置对应的物理属性，例如，某些器件的材料是二氧化硅，则将三维实体模型中对应与该器件的部分的材质填充为二氧化硅。以此构建仿真模型。
在步骤S3中，在基于三维实体模型填充物理信息创建仿真模型之后，将仿真模型通过3D仿真软件，根据芯片的功能模拟芯片在不同负载情况下的发热情况，并计算的出芯片不同位置的热分布情况。
在本发明的一些实施方式中，根据芯片的目标工艺对所述三维实体模型进行物理信息填充构建仿真模型包括：
根据芯片生产制造时的工艺设置所述三维实体模型中芯片各层之间的材料。
在本发明的一些实施方式中，根据芯片的目标工艺对所述三维实体模型进行物理信息填充构建仿真模型包括：
根据实体模型中芯片各层之间的材料设置各层材料预定的物理属性，并根据仿真的目的方向确定仿真模型的物理场。
在本发明的一些实施方式中，基于所述仿真模型按照预定方式进行热仿真包括：
基于仿真模型的物理场确定仿真模型的边界条件，并根据芯片仿真的精度要求及仿真的时间确定仿真的网格类型。
在本实施例中，当完成芯片的三维实体模型的构建后，需要对芯片进行热学物理场参数仿真。首先根据生产制造时芯片工艺信息通过脚本形式自动设置好芯片各层之间正确的材料如铂、铜、铝和二氧化硅等。同理还需要对各层材料设置合适材料属性比如热导率，密度和电阻；当芯片每一层材料属性赋予完毕后下一步操作就是选择合适的物理场，选择正确且合适的物理场对最后的热仿真结果至关重要，严重时会影响热仿真最后的结果。
在本发明的一些实施例中。物理场的设定根据仿真模型的验证方向而定，如果仅仅获得芯片的发热分布，不考虑外界散热情况，则可选择固定传热物理场。即只考虑芯片内部产热和芯片内部不同模块不同材质之间的热传导所形成的热分布。
在本发明的一些实施例中，如果考虑到芯片的仿真模型和环境的散热情况对芯片内部的热力分布的影响，则需要选择流-固场，即流体-固体物理场。考虑环境因素对芯片不同部位的热交换对芯片的热分布的影响。
进一步，在确定芯片的物理场之后，还需确认基于选择的物理场之下的边界条件和网格大小。假如，对芯片进行热仿真选择的物理场是固体传热模块，然后再固体传热物理场下选择合适的边界条件，如自然对流，热绝缘和环境温度等。通过仿真软件对芯片进行三维实体物理模型热仿真操作，一般采用的计算原理是有限元法。所以需要根据芯片仿真的需要选择合适大小的网格如三角形，四边形等，能够直接影响到三维实体模型的仿真结果，对于仿真软件进行芯片热仿真至关重要。
进一步，网格大小的确定取决于芯片仿真的时间需要与仿真精确度的需要，三角形仿真可以获得更精确的仿真结果。四边形仿真可以更快地实现仿真结果的输出。因次，在确定网格大小时需要根据对芯片的仿真需求以及仿真平台的计算机资源而进行适应性设定。
在本发明的一些实施方式中，方法还包括：
确定仿真模型的求解状态，并通过仿真软件求解所述仿真模型在所述求解状态下的仿真结果，并根据预设的策略将仿真结果导出成不同维度的可视化结果。
在本实施例中，在仿真软件中选择好合适大小的网格尺寸后，接下来选择稳态、瞬态、频域或特征值等多种求解状态，即可研究三维物理模型整体热分布状况，最后进行热仿真结果计算与导出。热仿真结果不仅能够支持一维、二维和三维的图展示，还能够对表面、切面等不同角度进行可视化结果展示。
在本发明的一些实施方式中，获取芯片的配置信息并通过预定方式构建三维实体模型包括：
基于芯片流片的版图文件获取芯片的各层电路结构信息，基于所述各层电路结构信息按照预定方式对各层电路结构进行等效结构简化。
在本发明的一些实施方式中，基于所述各层电路结构信息按照预定方式对各层电路结构进行等效结构简化包括：
将位置相邻长度相差小于预定值的多个互联线路等效为一个相同图形结构；以及
将同一条互联线路在同一轴向上不同位置的互联线路按照预定等效方式等效为一个相同的图形结构。
在本实施例中，本发明通过自动解析流片时使用的芯片的GDS格式的版图文件，根据GDS版图文件中记录的芯片的结构信息创建三维实体模型。
进一步，在芯片中模块与模块之间的互联线路及其复杂，因此在本发明中在对芯片进行三维实体模型建模时，由于三维实体模型并不涉及芯片的具体功能，因此对互联线路进行等效结构简化，即将发热功耗相同或者说相近的多个互联线路以同等发热效果的一个线路或者说是一个立体结构来代替。例如将多个长度、宽度相同的铜线构成的互联线路以同等体积或者同等产热效率的结构在三维实体模型中替代(因为多根铜线的电阻，在合成一个整体后，电阻的变化并不是线性，因此一般情况下等效替代的结构要比原有的线路的体积小)，以此来解决三维实体模型中负载的线路导致的仿真时计算量增大问题。
进一步，相邻的互联线长度并不严格要求一致，可设置对应的阈值来调整，例如2％的调整长度，如果相邻的互联线的长度在2％之内则将相邻的互联线认为是等长或者说等效的。
进一步，等效结构简化遵循以下原则：一、就近原则，即将一部分功能相同，产热效率相同的相邻的互联线通过一个同等功率的结构替代。二、简单原则，所谓简单原则是将某些不规则的互联线，将不规则的部忽视，例如，一条互联线路在芯片的布线为Z字形，图形描述上为：一横、一竖再一横，如果第二横的长度较低，低于5％，则将Z字形视为“7”字形，即舍去最后“一横”。实现对互联线路的等效简化。防止线路过多影响仿真效率的情况。
实施例：
如图5所示，本发明提出的芯片热仿真方法流程图如图5所示，包括以下步骤：
由于流片的GDS格式版图文件是以图形为基础的二进制文件，版图文件中包含了各种器件、各层布线以及各种通孔等重要组成部分。这些图形信息决定了电路工作性能和电路信号的完整性，但是GDS版图信息均以多层平面图形的方式展现，而这种多层平面图形并不能直接析芯片工作时三维温度分布状况。所以，需要对GDS格式版图文件进行文本转译操作，转译成MATLAB软件和COMSOL软件可读写的文本文件。
对GDS格式的版图电路文件的读取和版图文件信息的选取分析后，通过MATLAB软件编译对应的程序对版图中各层电路结构可以进行批量构建甚至是等效结构简化，此方法在构建三维实体模型过程中可以节省大量时间。最后根据生产制造时芯片工艺信息添加纵向高度参数对平面模型进行三维物理尺度拓展，从而构建完整的三维实体模型。
当完成芯片的三维实体模型的构建后，需要对芯片进行热学物理场参数仿真。首先根据生产制造时芯片工艺信息通过脚本形式自动设置好芯片各层之间正确的材料如铂、铜、铝和二氧化硅等。同理还需要对各层材料设置合适材料属性比如热导率，密度和电阻；当芯片每一层材料属性赋予完毕后下一步操作就是选择合适的物理场，选择正确且合适的物理场对最后的热仿真结果至关重要，严重时会影响热仿真最后的结果。
确定物理场模式，例如假设对芯片进行热仿真选择的物理场是固体传热模块，然后再固体传热物理场下选择合适的边界条件，如自然对流，热绝缘和环境温度等。通过COMSOL仿真软件对芯片进行三维实体物理模型热仿真操作，采用的计算原理是有限元法。所以选择合适大小的网格如三角形，四边形等，能够直接影响到三维实体模型的仿真结果，对于COMSOL软件进行芯片热仿真至关重要。
在CMOSOL仿真软件中选择好合适大小的网格尺寸后，接下来选择稳态、瞬态、频域或特征值等多种求解状态，即可研究三维物理模型整体热分布状况，最后进行热仿真结果计算与导出。热仿真结果不仅能够支持一维、二维和三维的图展示，还能够对表面、切面等不同角度进行可视化结果展示。
完整的进行芯片三维热仿真流程图如图6所示。本发明都是通过编程的方式代替CAD软件手工建模，可以灵活构建及简化芯片三维实体模型；其次通过脚本形式灵活选择各层材料参数，材料属性，边界条件和传热模型等，又因为芯片不同层之间工艺材料可能不同，通过脚本的形式可以批量化的选择所有同属同一物理性质的同一层，大大方便了热仿真速度；最后通过脚本形式选定合适大小的网格可定向输出合适的热仿真结果，无需等待其他不需要的仿真结果文件。
本实施例提供的一种芯片热仿真方法具有以下有益效果：
首先需要对GDS格式版图文件进行特殊处理，选取重要的版图坐标信息并根据实际制造工艺对模型进行三维参数坐标设置，包括模型整体高度、单层图形电路的厚度和布线层厚度等，进一步通过计算机基于MATLAB仿真软件编写自动化程序创建三维实体模型，，进一步，在COMSOL仿真软件中基于防止模型对芯片进行三维热仿真，
当构建完正确的三维物理模型后，再通过COMSOL仿真软件进行联合三维物理建模基于芯片的制程工艺填充三维实体模型生成仿真模型，即通过编程的方式自动通过设置芯片各层合适的材料参数如硅，二氧化硅，铜和铝等，以及各层材料匹配的热学物理量如密度和热导率等，然后对构建的三维芯片选择合适的传热模型和边界条件，接着通过设置大小合适的网格参数即可进行芯片三维物理模型热仿真并可视化输出。
本专利可以在芯片后端设计过程中，利用后端产生的GDS格式的版图文件可以随时验证芯片工作时的温度分布，尤其是可以可视化的观察芯片三维纵向的温度分布，从而验证后端设计的版图的准确性和可用性。
本发明的另一方面还提出一种芯片热仿真系统，包括：
三维模型创建模块，所述三维模型创建模块配置用于获取芯片的配置信息并通过预定方式构建三维实体模型；
仿真模型创建模块，所述仿真模型创建模块配置用于根据芯片的目标工艺对所述三维实体模型进行物理信息填充构建仿真模型；
仿真模块，所述仿真模块配置用于基于所述仿真模型按照预定方式进行热仿真，并根据所述热仿真导出三维温度分布结果。
如图3所示，本发明的又一方面还提出一种计算机设备，包括：
至少一个处理器21；以及
存储器22，所述存储器22存储有可在所述处理器21上运行的计算机指令23，所述指令23由所述处理器21执行时实现一种芯片热仿真方法，包括：
获取芯片的配置信息并通过预定方式构建三维实体模型；
根据芯片的目标工艺对所述三维实体模型进行物理信息填充构建仿真模型；
基于所述仿真模型按照预定方式进行热仿真，并根据所述热仿真导出三维温度分布结果。
在本发明的一些实施方式中，根据芯片的目标工艺对所述三维实体模型进行物理信息填充构建仿真模型包括：
根据芯片生产制造时的工艺设置所述三维实体模型中芯片各层之间的材料。
在本发明的一些实施方式中，根据芯片的目标工艺对所述三维实体模型进行物理信息填充构建仿真模型包括：
根据实体模型中芯片各层之间的材料设置各层材料预定的物理属性，并根据仿真的目的方向确定仿真模型的物理场。
在本发明的一些实施方式中，基于所述仿真模型按照预定方式进行热仿真包括：
基于仿真模型的物理场确定仿真模型的边界条件，并根据芯片仿真的精度要求及仿真的时间确定仿真的网格类型。
在本发明的一些实施方式中，方法还包括：
确定仿真模型的求解状态，并通过仿真软件求解所述仿真模型在所述求解状态下的仿真结果，并根据预设的策略将仿真结果导出成不同维度的可视化结果。
在本发明的一些实施方式中，获取芯片的配置信息并通过预定方式构建三维实体模型包括：
基于芯片流片的版图文件获取芯片的各层电路结构信息，基于所述各层电路结构信息按照预定方式对各层电路结构进行等效结构简化。
在本发明的一些实施方式中，基于所述各层电路结构信息按照预定方式对各层电路结构进行等效结构简化包括：
将位置相邻长度相差小于预定值的多个互联线路等效为一个相同图形结构；以及
将同一条互联线路在同一轴向上不同位置的互联线路按照预定等效方式等效为一个相同的图形结构。
如图4所示，本发明的再一方面还提出一种计算机可读存储介质401，所述计算机可读存储介质401存储有计算机程序402，所述计算机程序402被处理器执行时实现一种芯片热仿真方法，包括：
获取芯片的配置信息并通过预定方式构建三维实体模型；
根据芯片的目标工艺对所述三维实体模型进行物理信息填充构建仿真模型；
基于所述仿真模型按照预定方式进行热仿真，并根据所述热仿真导出三维温度分布结果。
在本发明的一些实施方式中，根据芯片的目标工艺对所述三维实体模型进行物理信息填充构建仿真模型包括：
根据芯片生产制造时的工艺设置所述三维实体模型中芯片各层之间的材料。
在本发明的一些实施方式中，根据芯片的目标工艺对所述三维实体模型进行物理信息填充构建仿真模型包括：
根据实体模型中芯片各层之间的材料设置各层材料预定的物理属性，并根据仿真的目的方向确定仿真模型的物理场。
在本发明的一些实施方式中，基于所述仿真模型按照预定方式进行热仿真包括：
基于仿真模型的物理场确定仿真模型的边界条件，并根据芯片仿真的精度要求及仿真的时间确定仿真的网格类型。
在本发明的一些实施方式中，方法还包括：
确定仿真模型的求解状态，并通过仿真软件求解所述仿真模型在所述求解状态下的仿真结果，并根据预设的策略将仿真结果导出成不同维度的可视化结果。
在本发明的一些实施方式中，获取芯片的配置信息并通过预定方式构建三维实体模型包括：
基于芯片流片的版图文件获取芯片的各层电路结构信息，基于所述各层电路结构信息按照预定方式对各层电路结构进行等效结构简化。
在本发明的一些实施方式中，基于所述各层电路结构信息按照预定方式对各层电路结构进行等效结构简化包括：
将位置相邻长度相差小于预定值的多个互联线路等效为一个相同图形结构；以及
将同一条互联线路在同一轴向上不同位置的互联线路按照预定等效方式等效为一个相同的图形结构。
以上是本发明公开的示例性实施例，但是应当注意，在不背离权利要求限定的本发明实施例公开的范围的前提下，可以进行多种改变和修改。根据这里描述的公开实施例的方法权利要求的功能、步骤和/或动作不需以任何特定顺序执行。此外，尽管本发明实施例公开的元素可以以个体形式描述或要求，但除非明确限制为单数，也可以理解为多个。
应当理解的是，在本文中使用的，除非上下文清楚地支持例外情况，单数形式“一个”旨在也包括复数形式。还应当理解的是，在本文中使用的“和/或”是指包括一个或者一个以上相关联地列出的项目的任意和所有可能组合。
上述本发明实施例公开实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分步骤可以通过硬件来完成，也可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。
在一个或多个示例性设计中，所述功能可以在硬件、软件、固件或其任意组合中实现。如果在软件中实现，则可以将所述功能作为一个或多个指令或代码存储在计算机可读介质上或通过计算机可读介质来传送。计算机可读介质包括计算机存储介质和通信介质，该通信介质包括有助于将计算机程序从一个位置传送到另一个位置的任何介质。存储介质可以是能够被通用或专用计算机访问的任何可用介质。作为例子而非限制性的，该计算机可读介质可以包括RAM、ROM、EEPROM、CD-ROM或其它光盘存储设备、磁盘存储设备或其它磁性存储设备，或者是可以用于携带或存储形式为指令或数据结构的所需程序代码并且能够被通用或专用计算机或者通用或专用处理器访问的任何其它介质。此外，任何连接都可以适当地称为计算机可读介质。例如，如果使用同轴线缆、光纤线缆、双绞线、数字用户线路(DSL)或诸如红外线、无线电和微波的无线技术来从网站、服务器或其它远程源发送软件，则上述同轴线缆、光纤线缆、双绞线、DSL或诸如红外线、无线电和微波的无线技术均包括在介质的定义。如这里所使用的，磁盘和光盘包括压缩盘(CD)、激光盘、光盘、数字多功能盘(DVD)、软盘、蓝光盘，其中磁盘通常磁性地再现数据，而光盘利用激光光学地再现数据。上述内容的组合也应当包括在计算机可读介质的范围内。
所属领域的普通技术人员应当理解：以上任何实施例的讨论仅为示例性的，并非旨在暗示本发明实施例公开的范围(包括权利要求)被限于这些例子；在本发明实施例的思路下，以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合，并存在如上所述的本发明实施例的不同方面的许多其它变化，为了简明它们没有在细节中提供。因此，凡在本发明实施例的精神和原则之内，所做的任何省略、修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明实施例的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种芯片热仿真方法，其特征在于，包括：
获取芯片的配置信息并通过预定方式构建三维实体模型；
根据芯片的目标工艺对所述三维实体模型进行物理信息填充构建仿真模型；
基于所述仿真模型按照预定方式进行热仿真，并根据所述热仿真导出三维温度分布结果。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据芯片的目标工艺对所述三维实体模型进行物理信息填充构建仿真模型包括：
根据芯片生产制造时的工艺设置所述三维实体模型中芯片各层之间的材料。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据芯片的目标工艺对所述三维实体模型进行物理信息填充构建仿真模型包括：
根据实体模型中芯片各层之间的材料设置各层材料预定的物理属性，并根据仿真的目的方向确定仿真模型的物理场。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述仿真模型按照预定方式进行热仿真包括：
基于仿真模型的物理场确定仿真模型的边界条件，并根据芯片仿真的精度要求及仿真的时间确定仿真的网格类型。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，还包括：
确定仿真模型的求解状态，并通过仿真软件求解所述仿真模型在所述求解状态下的仿真结果，并根据预设的策略将仿真结果导出成不同维度的可视化结果。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取芯片的配置信息并通过预定方式构建三维实体模型包括：
基于芯片流片的版图文件获取芯片的各层电路结构信息，基于所述各层电路结构信息按照预定方式对各层电路结构进行等效结构简化。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述基于所述各层电路结构信息按照预定方式对各层电路结构进行等效结构简化包括：
将位置相邻长度相差小于预定值的多个互联线路等效为一个相同图形结构；以及
将同一条互联线路在同一轴向上不同位置的互联线路按照预定等效方式等效为一个相同的图形结构。
8.一种芯片热仿真系统，其特征在于，包括：
三维模型创建模块，所述三维模型创建模块配置用于获取芯片的配置信息并通过预定方式构建三维实体模型；
仿真模型创建模块，所述仿真模型创建模块配置用于根据芯片的目标工艺对所述三维实体模型进行物理信息填充构建仿真模型；
仿真模块，所述仿真模块配置用于基于所述仿真模型按照预定方式进行热仿真，并根据所述热仿真导出三维温度分布结果。
9.一种计算机设备，其特征在于，包括：
至少一个处理器；以及
存储器，所述存储器存储有可在所述处理器上运行的计算机指令，所述指令由所述处理器执行时实现权利要求1-7任意一项所述方法的步骤。
10.一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1-7任意一项所述方法的步骤。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202310418819.9A CN116432571A (zh) | 2023-04-14 | 2023-04-14 | 一种芯片热仿真方法、系统、设备及介质 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202310418819.9A CN116432571A (zh) | 2023-04-14 | 2023-04-14 | 一种芯片热仿真方法、系统、设备及介质 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN116432571A true CN116432571A (zh) | 2023-07-14 |
Family
ID=87083924
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202310418819.9A Pending CN116432571A (zh) | 2023-04-14 | 2023-04-14 | 一种芯片热仿真方法、系统、设备及介质 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN116432571A (zh) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN116975790A (zh) * | 2023-09-22 | 2023-10-31 | 深圳市三德盈电子有限公司 | 复合线路板导热系数预测方法及相关设备 |
| CN117556777A (zh) * | 2024-01-12 | 2024-02-13 | 北京智芯微电子科技有限公司 | 芯片的三维建模方法、装置、电子设备及存储介质 |
| CN117556776A (zh) * | 2024-01-12 | 2024-02-13 | 北京芯可鉴科技有限公司 | 平面版图三维建模方法和芯片仿真方法 |
| CN117574816A (zh) * | 2024-01-15 | 2024-02-20 | 江苏中科智芯集成科技有限公司 | 一种用于芯片的应力仿真方法、系统、设备和存储介质 |
| CN118070748A (zh) * | 2024-04-16 | 2024-05-24 | 中南民族大学 | 基于目标检测的电路板器件热分析方法及装置 |
-
2023
- 2023-04-14 CN CN202310418819.9A patent/CN116432571A/zh active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN116975790A (zh) * | 2023-09-22 | 2023-10-31 | 深圳市三德盈电子有限公司 | 复合线路板导热系数预测方法及相关设备 |
| CN116975790B (zh) * | 2023-09-22 | 2023-12-22 | 深圳市三德盈电子有限公司 | 复合线路板导热系数预测方法及相关设备 |
| CN117556777A (zh) * | 2024-01-12 | 2024-02-13 | 北京智芯微电子科技有限公司 | 芯片的三维建模方法、装置、电子设备及存储介质 |
| CN117556776A (zh) * | 2024-01-12 | 2024-02-13 | 北京芯可鉴科技有限公司 | 平面版图三维建模方法和芯片仿真方法 |
| CN117556777B (zh) * | 2024-01-12 | 2024-05-28 | 北京智芯微电子科技有限公司 | 芯片的三维建模方法、装置、电子设备及存储介质 |
| CN117574816A (zh) * | 2024-01-15 | 2024-02-20 | 江苏中科智芯集成科技有限公司 | 一种用于芯片的应力仿真方法、系统、设备和存储介质 |
| CN117574816B (zh) * | 2024-01-15 | 2024-03-29 | 江苏中科智芯集成科技有限公司 | 一种用于芯片的应力仿真方法、系统、设备和存储介质 |
| CN118070748A (zh) * | 2024-04-16 | 2024-05-24 | 中南民族大学 | 基于目标检测的电路板器件热分析方法及装置 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN116432571A (zh) | 一种芯片热仿真方法、系统、设备及介质 | |
| JP6971320B2 (ja) | ニューラルネットワークに基づいた回路設計の物理合成 | |
| US8543952B2 (en) | Method and apparatus for thermal analysis of through-silicon via (TSV) | |
| CN101154247B (zh) | 电路板信息获取和转换方法及其装置 | |
| CN111488717B (zh) | 标准单元时序模型的抽取方法、装置、设备及存储介质 | |
| US20140365184A1 (en) | Method and apparatus for preparation of a computational fluid dynamics model | |
| CN105760624A (zh) | 一种支持大规模三维集成电路的热仿真和热设计方法 | |
| CN109783970B (zh) | 一种面向电子产品可靠性仿真分析的热分析方法 | |
| KR100363087B1 (ko) | 비표준 셀을 포함하는 집적회로의 설계 및 레이아웃 방법및 이를 기록한 기록매체 | |
| CN112966465B (zh) | 电路仿真方法及设备 | |
| JP2015130144A (ja) | 第三者遠隔製品シミュレーションに機密構造コンポーネントを含める方法及び装置 | |
| CN116502596B (zh) | 芯片功耗评估方法、功耗模型的生成方法和计算机设备 | |
| CN112749450B (zh) | 基于Hyperworks的仿真分析方法及系统 | |
| WO2017001890A1 (en) | Method for converting gerber data to finite element model for predicting printed circuit board warpage | |
| WO2024082569A1 (zh) | 一种板级散热仿真方法、系统及介质 | |
| US7559042B2 (en) | Layout evaluating apparatus | |
| CN113779742B (zh) | 热阻网络简化模型建模方法、装置及芯片结温预测方法 | |
| CN111898279A (zh) | 一种服务器热设计的仿真方法、装置、设备及可读介质 | |
| Maggioni et al. | Fast transient convolution-based thermal modeling methodology for including the package thermal impact in 3D ICs | |
| CN113361228A (zh) | 汽车车机散热系统的仿真方法、计算机设备及存储介质 | |
| US8880386B2 (en) | Method for circuit simulation | |
| CN117787017B (zh) | 车用功率模块随机振动分析方法、装置和计算机设备 | |
| CN113971341A (zh) | 芯片热阻网络模型的优化方法、装置及热阻网络模型 | |
| CN116525041B (zh) | 一种金属多孔结构的建模方法和性能预测方法 | |
| JP2013237093A (ja) | 砂型鋳造方案製作装置、プログラム、砂型鋳造方案製作方法および鋳造物 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination |