CN116522855B - 一种优化集成电路多电源多负载的供电方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及集成电路技术领域，且公开了一种优化集成电路多电源多负载的供电方法，识别集成电路版图中各VRM、SINK所在的网络；基于所在的网络将整个集成电路版图划分为多个互不连通的独立的网络组，对每个独立的电源供电系统建立仿真计算模型；基于仿真结果对当前独立的电源供电系统进行评估和诊断；基于评估和诊断的结果，对当前独立的电源供电系统的SINK管脚分布不合理、电源地网络设计不合格、VRM的输出电流分配不合理的情况进行优化；根据优化后的独立的电源供电系统继续建立仿真计算模型，直到诊断结果为通过；或优化次数超过设定的次数，返回最优优化结果，结束，此方法能有效解决电流密度以及负载处的直流压降不合理问题。
Description
技术领域
本发明涉及集成电路技术领域，具体为一种优化集成电路多电源多负载的供电方法及系统。
背景技术
随着通信技术的发展，超大规模集成电路的研究与发展已逐渐展开。为了提高电子设备的性能，缩小体积，降低成本，将电源、晶体管、电子元器件、线路等都集成在一小块2D、3D的集成电路封装上。为了实现更多的功能，超大规模集成电路往往设计有几层到上百层结构，每层结构极其复杂，集成数千万甚至数亿的晶体管，具有多尺度结构，从厘米级到目前最新的纳米级，这些数以亿计的元器件在集成电路封装上形成了数以万计的电源与信号网络，以实现多路信号、多个功能同时并发工作。由于数以万计的电源与信号网络同时工作，需要多个相同或不同电压的电源供电系统同时给整个集成电路封装系统供电，导致集成电路多电源、多负载的出现的电流密度分布不合理、不同VRM的实际供电电流不合理、到SINK的电压降不合理、以及SINK管脚电压差异过大等问题。
发明内容
本发明主要是提供一种优化集成电路多电源多负载的供电方法及系统，针对集成电路多电源、多负载的出现的电流密度分布不合理问题、负载处的直流压降不合理问题、多电源的输出电流分配不合理问题进行全面的优化，以便达到最优效果。
为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：
第一方面，一种优化集成电路多电源多负载的供电方法，包括，
S100:识别集成电路版图中各VRM、SINK所在的网络；
S200:基于各VRM、SINK所在的网络将整个集成电路版图划分为多个互不连通的独立的网络组，对每个独立的电源供电系统建立仿真计算模型；
S300:基于仿真结果对当前独立的电源供电系统进行评估和诊断；
S400:基于评估和诊断的结果，对当前独立的电源供电系统的SINK管脚分布不合理、电源地网络设计不合格、VRM的输出电流分配不合理的情况进行优化；
S500:根据优化后的独立的电源供电系统继续建立仿真计算模型，直到诊断结果为通过，则结束；或优化次数超过设定的次数，返回最优优化结果，结束。
进一步的，在步骤S200:基于各VRM、SINK所在的网络将整个集成电路版图划分为多个互不连通的独立的网络组中，所述独立的网络组包括，
每个独立的网络组即为一个连通的电源供电系统，其中包含一个或多个VRM、SINK。
进一步的，在步骤S200:基于各VRM、SINK所在的网络将整个集成电路版图划分为多个互不连通的独立的网络组，对每个独立的电源供电系统建立仿真计算模型中，包括：
对每个独立的电源供电系统，获取根据多层集成电路直流电场的三维模型简化的多层集成电路直流电场二维模型，对各层所述二维模型采用有限元法建立场域求解方程组，形成集成电路场域求解方程组的总体刚度矩阵；
对所述集成电路的外部电路，根据超节点法建立对称正定的外部电路方程组；对VRM各管脚对应的电路节点，将其作为外部电路节点且合并为一个超节点；
将所述场域求解方程组与所述包含超节点的外部电路方程组合并，建立场-路耦合的对称正定的统一求解方程组；
求解上述方程组，获得电压分布，在此基础上计算直流压降、电流密度分布。
进一步的，在S400:基于评估和诊断的结果，对当前独立的电源供电系统的SINK管脚分布不合理、电源地网络设计不合格、VRM的输出电流分配不合理的情况进行优化中，包括，
当独立的电源供电系统的SINK管脚分布不合理时，则重新设置SINK的工作模式，设置其工作模式为等电流工作模式，并重新计算其电压分布、直流压降和电流密度分布，依据计算结果对集成电路电源供电系统SINK管脚进行优化；
当独立的电源供电系统的电源地网络设计不合格时，则重新设置SINK的工作模式，设置其工作模式为等电压工作模式，并重新计算其电压分布、直流压降和电流密度分布、依据计算结果，对集成电路电源供电系统的电源地网络进行优化。
进一步的，在S400:基于评估和诊断的结果，对当前独立的电源供电系统的SINK管脚分布不合理、电源地网络设计不合格、VRM的输出电流分配不合理的情况进行优化中，包括，
当独立的电源供电系统的VRM的输出电流分配不合理时，则对集成电路电源供电系统的多VRM位置进行优化。
第二方面，一种优化集成电路多电源多负载的供电系统，其特征在于，包括，
集成电路版图识别模块:用于识别集成电路版图中各VRM、SINK所在的网络；
仿真计算模块:基于各VRM、SINK所在的网络将整个集成电路版图划分为多个互不连通的独立的网络组，用于对每个独立的电源供电系统建立仿真计算模型，
电源供电系统判断模块:用于基于仿真结果对当前独立的电源供电系统进行评估和诊断；
电源供电系统优化处理模块:基于评估和诊断的结果，用于对当前独立的电源供电系统的SINK管脚分布不合理、电源地网络设计不合格、VRM的输出电流分配不合理的情况进行优化；
电源供电系统优化模块:根据优化后的独立的电源供电系统继续建立仿真计算模型，直到诊断结果为通过，则结束；或优化次数超过设定的次数，返回最优优化结果，结束。
进一步的，所述仿真计算模块，包括，
每个独立的网络组即为一个连通的电源供电系统，其中包含一个或多个VRM、SINK。
进一步的，所述仿真计算模块，包括，
对每个独立的电源供电系统，获取根据多层集成电路直流电场的三维模型简化的多层集成电路直流电场二维模型，对各层所述二维模型采用有限元法建立场域求解方程组，形成集成电路场域求解方程组的总体刚度矩阵；
对所述集成电路的外部电路，根据超节点法建立对称正定的外部电路方程组；对VRM各管脚对应的电路节点，将其作为外部电路节点且合并为一个超节点；
将所述场域求解方程组与所述包含超节点的外部电路方程组合并，建立场-路耦合的对称正定的统一求解方程组；
求解上述方程组，获得电压分布，在此基础上计算直流压降、电流密度分布。
进一步的，所述电源供电系统优化处理模块，包括，
SINK管脚处理单元，用于当独立的电源供电系统的SINK管脚分布不合理时，则重新设置SINK的工作模式，设置其工作模式为等电流工作模式，并重新计算其电压分布、直流压降和电流密度分布，依据计算结果对集成电路电源供电系统SINK管脚进行优化；
电源地网络设计处理单元，用于当独立的电源供电系统的电源地网络设计不合格时，则重新设置SINK的工作模式，设置其工作模式为等电压工作模式，并重新计算其电压分布、直流压降和电流密度分布、依据计算结果，对集成电路电源供电系统的电源地网络进行优化。
进一步的，所述电源供电系统优化处理模块，包括，
多VRM位置优化单元，当独立的电源供电系统的VRM的输出电流分配不合理时，则对集成电路电源供电系统的多VRM位置进行优化。
有益效果：一种优化集成电路多电源多负载的供电方法及系统，通过基于各VRM、SINK所在的网络将整个集成电路版图划分为多个互不连通的独立的网络组，对每个独立的电源供电系统建立仿真计算模型，基于评估和诊断的结果，对当前独立的电源供电系统的SINK管脚分布不合理、电源地网络设计不合格、VRM的输出电流分配不合理的情况进行优化；在集成电路多电源、多负载的情况下也能有效解决电流密度以及负载处的直流压降不合理问题。
附图说明
图1为优化集成电路多电源多负载的供电方法流程示意图；
图2为优化集成电路多电源多负载的供电系统示意图。
具体实施方式
以下将结合实施例对本发明涉及的一种优化集成电路多电源多负载的供电方法及系统技术方案进一步详细说明。
一种优化集成电路多电源多负载的供电方法，包括，
参见图1，S100:识别集成电路版图中各VRM、SINK所在的网络；
具体的，标记各VRM，SINK的管脚在集成电路版图中的位置，并将所述位置作为集成电路版图的电路节点；
将所述集成电路版图中的走线、由过孔引起的焊盘以及隔离垫片转换为版图多边形并与原始定义的覆铜多边形进行多边形布尔运算，形成统一的版图多边形；
根据所述版图多边形和所述集成电路版图中的电路节点，生成带约束的三角形网格剖分；
对带约束的三角形网格剖分进行遍历并进行网络编号填写；
基于标记的各VRM、SINK管脚的电路节点在所述集成电路版图中对应的位置点所关联的三角形获取所述位置点的网络编号，从而获得各VRM，SINK所属的网络。
S200:基于各VRM、SINK所在的网络将整个集成电路版图划分为多个互不连通的独立的网络组，对每个独立的电源供电系统建立仿真计算模型；
其中，每个独立的网络组即为一个连通的电源供电系统，其中包含一个或多个VRM、SINK；依次对每个独立的电源供电系统进行仿真，获得其电压分布、直流压降和电流密度分布。
具体的，对每个独立的电源供电系统，获取根据多层集成电路直流电场的三维模型简化的多层集成电路直流电场二维模型，对各层所述二维模型采用有限元法建立场域求解方程组，形成集成电路场域求解方程组的总体刚度矩阵；
对所述集成电路的外部电路，根据超节点法建立对称正定的外部电路方程组；对VRM各管脚对应的电路节点，将其作为外部电路节点且合并为一个超节点；
将所述场域求解方程组与所述包含超节点的外部电路方程组合并，建立场-路耦合的对称正定的统一求解方程组；
求解上述方程组，获得电压分布，在此基础上计算直流压降、电流密度分布。
获取根据多层集成电路直流电场的三维模型简化的多层集成电路直流电场二维模型，对各层所述二维模型采用有限元法建立场域求解方程组，形成集成电路场域求解方程组的总体稀疏矩阵；
对所述集成电路的外部电路，根据超节点法建立对称正定的外部电路方程组；对VRM各管脚对应的电路节点，将其作为外部电路节点且合并为一个超节点；
将所述场域求解方程组与所述外部电路方程组合并，建立场-路耦合的对称正定的统一求解方程组；
求解上述方程组，获得电压分布，在此基础上计算直流压降、电流密度分布。
其中，直流压降的计算方法：基于网格单元的每个节点所属的网络（VRM所在的电源网络、SINK所在的电源供给网络以及地网络），网格单元的每个节点的实际电压与其理想电压的偏差为网格单元的每个节点的直流压降。如果节点所属的网络为VRM所在的电源网络或SINK所在的电源供给网络，其理想电压为VRM的标称输出电压；如果节点所属网络为地网络，其理想电压为0。
S300:基于仿真结果对当前独立的电源供电系统进行评估和诊断；
S400:基于评估和诊断的结果，对当前独立的电源供电系统的SINK管脚分布不合理、电源地网络设计不合格、VRM的输出电流分配不合理的情况进行优化；
具体的，当独立的电源供电系统的SINK管脚分布不合理时，则重新设置SINK的工作模式，设置其工作模式为等电流工作模式，并重新计算其电压分布、直流压降和电流密度分布，依据计算结果对集成电路电源供电系统SINK管脚进行优化；
设置等电流工作模式时，忽略了SINK管脚电流分布不合理对评估结果的干扰，突出设计中由于SINK管脚分布不合理造成的电压差异对整个供电系统的影响，便于更高效优化SINK管脚分布；
当独立的电源供电系统的电源地网络设计不合格时，则重新设置SINK的工作模式，设置其工作模式为等电压工作模式，并重新计算其电压分布、直流压降和电流密度分布，依据计算结果，对集成电路电源供电系统的电源地网络进行优化；设置等电压工作模式时，忽略了SINK管脚电压分布不合理对评估结果的干扰，突出设计中由于电源-地网络的覆铜形状不合理造成的VRM到SINK电压降太大对整个供电系统的影响，便于更高效优化电源-地网络的覆铜形状；
当独立的电源供电系统的VRM的输出电流分配不合理时，则对集成电路电源供电系统的多VRM位置进行优化。
S500:根据优化后的独立的电源供电系统继续建立仿真计算模型，直到诊断结果为通过，则结束；或优化次数超过设定的次数，返回最优优化结果，结束。
具体的，其中所述优化次数超过设定的次数，譬如设置最多优化5次。目的是防止因为设置的优化目标过高导致永远达不到优化目标的情况，此时系统判定优化超过了指定的次数但仍未达标，系统退出，返回最优的优化结果。
参见图2，一种优化集成电路多电源多负载的供电系统，包括，
集成电路版图识别模块01:用于识别集成电路版图中各VRM、SINK所在的网络；
具体的，标记各VRM，SINK的管脚在集成电路版图中的位置，并将所述位置作为集成电路版图的电路节点；
将所述集成电路版图中的走线、由过孔引起的焊盘以及隔离垫片转换为版图多边形并与原始定义的覆铜多边形进行多边形布尔运算，形成统一的版图多边形；
根据所述版图多边形和所述集成电路版图中的电路节点，生成带约束的三角形网格剖分；
对带约束的三角形网格剖分进行遍历并进行网络编号填写；
基于标记的各VRM、SINK管脚的电路节点在所述集成电路版图中对应的位置点所关联的三角形获取所述位置点的网络编号，从而获得各VRM，SINK所属的网络。
仿真计算模块02:基于各VRM、SINK所在的网络将整个集成电路版图划分为多个互不连通的独立的网络组，用于对每个独立的电源供电系统建立仿真计算模型；
其中，每个独立的网络组即为一个连通的电源供电系统，其中包含一个或多个VRM、SINK；依次对每个独立的电源供电系统进行仿真，获得其电压分布、直流压降和电流密度分布。
具体的，对每个独立的电源供电系统，获取根据多层集成电路直流电场的三维模型简化的多层集成电路直流电场二维模型，对各层所述二维模型采用有限元法建立场域求解方程组，形成集成电路场域求解方程组的总体刚度矩阵；
具体的，将集成电路三维电场模型简化为多层二维电场模型，对各层所述二维模型采用有限元法建立场域求解方程组，具体计算方法如下：
多层集成电路直流电场的三维模型是指所述直流电场模型中电导率、电位u的分布均为三维空间坐标(x,y,z)的函数，即：
，/>，其满足以下方程（1）及边界条件（2）： （1） （2）
式（2）中，为第一类边界，n为第二类边界的法向，/>为电位u在第一类边界/>上的值，用/>表示，/>为外部电路的体电流密度；
针对所述多层集成电路直流电场的三维模型，建立各层集成电路直流电场二维模型的泛函： （3）
式中，所述h为金属层的厚度，为网格剖分单元e的电导率；/>为网格剖分单元e的电位；/>为网格剖分单元e的面，/>为外部激励产生的表面电流密度，所述I(u)为泛函，le表示网格剖分单元e的棱边。对以上泛函在网格剖分单元上进行离散，取极值并令极值为零，即可获得有限元方程组。
进一步的，对所述集成电路的外部电路，根据超节点法建立对称正定的外部电路方程组；对VRM各管脚对应的电路节点，将其作为外部电路节点且合并为一个超节点；
将所述场域求解方程组与所述包含超节点的外部电路方程组合并，建立场-路耦合的对称正定的统一求解方程组；
求解上述方程组，即可获得集成电路每层平板上的获得电压分布，在此基础上计算直流压降。
其中，直流压降的计算方法：基于网格单元的每个节点所属的网络（VRM所在的电源网络、SINK所在的电源供给网络以及地网络），网格单元的每个节点的实际电压与其理想电压的偏差为网格单元的每个节点的直流压降。如果节点所属的网络为VRM所在的电源网络或SINK所在的电源供给网络，其理想电压为VRM的标称输出电压；如果节点所属网络为地网络，其理想电压为0。
计算出集成电路每层平板上的电压分布后，按以下公式计算平板上的电流密度分布：
式中为平面所在导体的电导率，为平面电源或地平面任意点的坐标，为有限元法获得的电压分布，为梯度运算符。
电源供电系统判断模块03:用于基于仿真结果对当前独立的电源供电系统进行评估和诊断；
电源供电系统优化处理模块04:基于评估和诊断的结果，用于对当前独立的电源供电系统的SINK管脚分布不合理、电源地网络设计不合格、VRM的输出电流分配不合理的情况进行优化；
具体的，SINK管脚处理单元06，用于当独立的电源供电系统的SINK管脚分布不合理时，则重新设置SINK的工作模式，设置其工作模式为等电流工作模式，并重新计算其电压分布、直流压降和电流密度分布，依据计算结果对集成电路电源供电系统SINK管脚进行优化；设置等电流工作模式时，忽略了SINK管脚电流分布不合理对评估结果的干扰，突出设计中由于SINK管脚分布不合理造成的电压差异对整个供电系统的影响，便于更高效优化SINK管脚分布；
电源地网络设计处理单元07，用于当独立的电源供电系统的电源地网络设计不合格时，则重新设置SINK的工作模式，设置其工作模式为等电压工作模式，并重新计算其电压分布、直流压降和电流密度分布，依据计算结果，对集成电路电源供电系统的电源地网络进行优化。设置等电压工作模式时，忽略了SINK管脚电压分布不合理对评估结果的干扰，突出设计中由于电源-地网络的覆铜形状不合理造成的VRM到SINK电压降太大对整个供电系统的影响，便于更高效优化电源-地网络的覆铜形状；
多VRM位置优化单元08，当独立的电源供电系统的VRM的输出电流分配不合理时，则对集成电路电源供电系统的多VRM位置进行优化。
电源供电系统优化模块05:根据优化后的独立的电源供电系统继续建立仿真计算模型，直到诊断结果为通过，则结束；或优化次数超过设定的次数，返回最优优化结果，结束。
本技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，仅以上述各功能单元、模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能单元、模块完成，即将装置的内部结构划分成不同的功能单元或模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。实施例中的各功能单元、模块可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中，上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。另外，各功能单元、模块的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本申请的保护范围。上述系统中单元、模块的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述或记载的部分，可以参见其它实施例的相关描述。
本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本公开的范围。
在本公开所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的装置/计算机设备和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置/计算机设备实施例仅仅是示意性的，例如，模块或单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通讯连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通讯连接，可以是电性，机械或其它的形式。
作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本公开各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。集成的模块/单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读存储介质中。基于这样的理解，本公开实现上述实施例方法中的全部或部分流程，也可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，计算机程序可以存储在计算机可读存储介质中，该计算机程序在被处理器执行时，可以实现上述各个方法实施例的步骤。计算机程序可以包括计算机程序代码，计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。计算机可读介质可以包括：能够携带计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、U盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器（Read-Only Memory，ROM）、随机存取存储器（Random Access Memory，RAM）、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等。需要说明的是，计算机可读介质包含的内容可以根据司法管辖区内立法和专利实践的要求进行适当的增减，例如，在某些司法管辖区，根据立法和专利实践，计算机可读介质不包括电载波信号和电信信号。
以上实施例仅用以说明本公开的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本公开进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本公开各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本公开的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种优化集成电路多电源多负载的供电方法，其特征在于，包括，
S100:识别集成电路版图中各VRM、SINK所在的网络，其中识别步骤包括，标记各VRM，SINK的管脚在集成电路版图中的位置，并将标记的位置作为集成电路版图的电路节点；将所述集成电路版图中的走线、由过孔引起的焊盘以及隔离垫片转换为版图多边形并与原始定义的覆铜多边形进行多边形布尔运算，形成统一的版图多边形；根据所述版图多边形和所述集成电路版图中的电路节点，生成带约束的三角形网格剖分；对带约束的三角形网格剖分进行遍历并进行网络编号填写；基于标记的各VRM、SINK管脚的电路节点在所述集成电路版图中对应的位置点所关联的三角形获取所述位置点的网络编号，从而获得各VRM，SINK所属的网络；
S200:基于各VRM、SINK所在的网络将整个集成电路版图划分为多个互不连通的独立的网络组，对每个独立的电源供电系统建立仿真计算模型；所述独立的网络组即为一个连通的电源供电系统，其中包含一个或多个VRM、SINK，
其中，对每个独立的电源供电系统，获取根据多层集成电路直流电场的三维模型简化的多层集成电路直流电场二维模型，对各层所述二维模型采用有限元法建立场域求解方程组，形成集成电路场域求解方程组的总体刚度矩阵；对所述集成电路的外部电路，根据超节点法建立对称正定的外部电路方程组；对VRM各管脚对应的电路节点，将其作为外部电路节点且合并为一个超节点；将所述场域求解方程组与所述包含超节点的外部电路方程组合并，建立场-路耦合的对称正定的统一求解方程组；求解方程组，获得电压分布，在此基础上计算直流压降、电流密度分布，获取根据多层集成电路直流电场的三维模型简化的多层集成电路直流电场二维模型，对各层所述二维模型采用有限元法建立场域求解方程组，形成集成电路场域求解方程组的总体稀疏矩阵；对所述集成电路的外部电路，根据超节点法建立对称正定的外部电路方程组；对VRM各管脚对应的电路节点，将其作为外部电路节点且合并为一个超节点；将所述场域求解方程组与所述外部电路方程组合并，建立场-路耦合的对称正定的统一求解方程组；求解方程组，获得电压分布，在此基础上计算直流压降、电流密度分布；
S300:基于仿真结果对当前独立的电源供电系统进行评估和诊断；
S400:基于评估和诊断的结果，对当前独立的电源供电系统的SINK管脚分布不合理、电源地网络设计不合格、VRM的输出电流分配不合理的情况进行优化；
S500:根据优化后的独立的电源供电系统继续建立仿真计算模型，直到诊断结果为通过，则结束；或优化次数超过设定的次数，返回最优优化结果，结束。
2.根据权利要求1所述的一种优化集成电路多电源多负载的供电方法，其特征在于，在S400:基于评估和诊断的结果，对当前独立的电源供电系统的SINK管脚分布不合理、电源地网络设计不合格、VRM的输出电流分配不合理的情况进行优化中，包括，
当独立的电源供电系统的SINK管脚分布不合理时，则重新设置SINK的工作模式，设置其工作模式为等电流工作模式，并重新计算其电压分布、直流压降和电流密度分布，依据计算结果对集成电路电源供电系统SINK管脚进行优化。
3.根据权利要求2所述的一种优化集成电路多电源多负载的供电方法，其特征在于，在S400:基于评估和诊断的结果，对当前独立的电源供电系统的SINK管脚分布不合理、电源地网络设计不合格、VRM的输出电流分配不合理的情况进行优化中，包括，
当独立的电源供电系统的电源地网络设计不合格时，则重新设置SINK的工作模式，设置其工作模式为等电压工作模式，并重新计算其电压分布、直流压降和电流密度分布，依据计算结果对集成电路电源供电系统的电源-地网络进行优化。
4.根据权利要求3所述的一种优化集成电路多电源多负载的供电方法，其特征在于，在S400:基于评估和诊断的结果，对当前独立的电源供电系统的SINK管脚分布不合理、电源地网络设计不合格、VRM的输出电流分配不合理的情况进行优化中，包括，
当独立的电源供电系统的VRM的输出电流分配不合理时，则对集成电路电源供电系统的多VRM位置进行优化。
5.一种优化集成电路多电源多负载的供电系统，其特征在于，包括，
集成电路版图识别模块:用于识别集成电路版图中各VRM、SINK所在的网络，其中识别步骤包括，标记各VRM，SINK的管脚在集成电路版图中的位置，并将标记的位置作为集成电路版图的电路节点；将所述集成电路版图中的走线、由过孔引起的焊盘以及隔离垫片转换为版图多边形并与原始定义的覆铜多边形进行多边形布尔运算，形成统一的版图多边形；根据所述版图多边形和所述集成电路版图中的电路节点，生成带约束的三角形网格剖分；对带约束的三角形网格剖分进行遍历并进行网络编号填写；基于标记的各VRM、SINK管脚的电路节点在所述集成电路版图中对应的位置点所关联的三角形获取所述位置点的网络编号，从而获得各VRM，SINK所属的网络；
仿真计算模块:基于各VRM、SINK所在的网络将整个集成电路版图划分为多个互不连通的独立的网络组，用于对每个独立的电源供电系统建立仿真计算模型，所述仿真计算模块，包括，对每个独立的电源供电系统，获取根据多层集成电路直流电场的三维模型简化的多层集成电路直流电场二维模型，对各层所述二维模型采用有限元法建立场域求解方程组，形成集成电路场域求解方程组的总体刚度矩阵；对所述集成电路的外部电路，根据超节点法建立对称正定的外部电路方程组；对VRM各管脚对应的电路节点，将其作为外部电路节点且合并为一个超节点；将所述场域求解方程组与包含超节点的外部电路方程组合并，建立场-路耦合的对称正定的统一求解方程组；求解方程组，获得电压分布，在此基础上计算直流压降、电流密度分布，获取根据多层集成电路直流电场的三维模型简化的多层集成电路直流电场二维模型，对各层所述二维模型采用有限元法建立场域求解方程组，形成集成电路场域求解方程组的总体稀疏矩阵；对所述集成电路的外部电路，根据超节点法建立对称正定的外部电路方程组；对VRM各管脚对应的电路节点，将其作为外部电路节点且合并为一个超节点；将所述场域求解方程组与所述外部电路方程组合并，建立场-路耦合的对称正定的统一求解方程组；求解方程组，获得电压分布，在此基础上计算直流压降、电流密度分布；
电源供电系统判断模块:用于基于仿真结果对当前独立的电源供电系统进行评估和诊断；
电源供电系统优化处理模块:基于评估和诊断的结果，用于对当前独立的电源供电系统的SINK管脚分布不合理、电源地网络设计不合格、VRM的输出电流分配不合理的情况进行优化；
电源供电系统优化模块:根据优化后的独立的电源供电系统继续建立仿真计算模型，直到诊断结果为通过，则结束；或优化次数超过设定的次数，返回最优优化结果，结束。
6.根据权利要求5所述的一种优化集成电路多电源多负载的供电系统，其特征在于，所述仿真计算模块，包括，
每个独立的网络组即为一个连通的电源供电系统，其中包含一个或多个VRM、SINK。
7.根据权利要求6所述的一种优化集成电路多电源多负载的供电系统，其特征在于，所述电源供电系统优化处理模块，包括，
SINK管脚处理单元，用于当独立的电源供电系统的SINK管脚分布不合理时，则重新设置SINK的工作模式，设置其工作模式为等电流工作模式，并重新计算其电压分布、直流压降和电流密度分布，依据计算结果对集成电路电源供电系统SINK管脚进行优化；
电源地网络设计处理单元，用于当独立的电源供电系统的电源地网络设计不合格时，则重新设置SINK的工作模式，设置其工作模式为等电压工作模式，并重新计算其电压分布、直流压降和电流密度分布，依据计算结果，对集成电路电源供电系统的电源地网络进行优化。
8.根据权利要求7所述的一种优化集成电路多电源多负载的供电系统，其特征在于，所述电源供电系统优化处理模块，包括，
多VRM位置优化单元，当独立的电源供电系统的VRM的输出电流分配不合理时，则对集成电路电源供电系统的多VRM位置进行优化。
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| CN102063536A (zh) * | 2010-12-17 | 2011-05-18 | 清华大学 | 基于模式匹配的电源/地线网络与布图规划的协同设计方法 |
| CN115544958A (zh) * | 2022-11-30 | 2022-12-30 | 北京智芯仿真科技有限公司 | 集成电路版图设计缺陷的诊断及自动修复方法 |
| CN115600549A (zh) * | 2022-11-30 | 2023-01-13 | 北京智芯仿真科技有限公司（Cn） | 基于网格剖分确定集成电路版图设计缺陷的精准检测方法 |
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2023
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