CN116542220A - 集成电路直流压降计算模型的自动设置与诊断方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及集成电路供电优化技术领域，且公开了集成电路直流压降计算模型的自动设置与诊断方法及系统，包括基于版图连通规则对VRM所在的网络进行遍历，获得与VRM所在网络连通的其他VRM网络、SINK网络以及地网络；根据当前的遍历结果，对获取的与当前VRM连通的网络进行错误诊断，若出现版图设计的网络拓扑关系错误，输出错误信息，否则，依次对添加到当前所述直流压降计算模型中的VRM设置供电电压，依次对添加到当前直流压降计算模型中的SINK设置输入电流和输入电压，实现集成电路直流压降计算模型的自动设置与诊断，本专利能对复杂的集成电路版图的供电网络进行直流压降计算模型的自动设置和错误诊断。
Description
技术领域
本发明涉及集成电路供电优化技术领域，具体为集成电路直流压降计算模型的自动设置与诊断方法及系统。
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。
一个复杂的集成电路版图，其中的供电网络可能达数百甚至数千条，涉及的情况可能包含一个VRM给一个网络上的一个或多个SINK供电，或是一个VRM给多个网络上的多个SINK供电，这里的多个SINK在每个网络上至少分布一个SINK或是多个VRM同时给一个网络上的一个SINK供电，或是多个VRM同时给一个网络上的多个SINK供电。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，为了避免这些问题，需要对集成电路的多电源供电系统进行仿真分析，找出导致这些问题的根源，进而针对问题进行有效的改进。然而，逐一对多电源供电系统进行仿真分析，模拟系统的实际工况，通过仿真获得系统工作时的电压分布、电流密度分布，进而分析是否存在以上问题时，需要对每个独立的系统基于工作方式进行设置，这个工作量非常繁琐，且容易出差错，如果能根据输入的版图设计的拓扑结构和VRM, SINK的信息，通过自动化的方法对集成电路的多电源供电系统进行全自动的设计、错误诊断和仿真，将大大提高集成电路的多电源供电系统的诊断速度。
发明内容
本发明主要是提供一种集成电路直流压降计算模型的自动设置与诊断方法，用于解决多个SINK在每个网络上至少分布一个SINK或多个VRM同时给一个网络上的一个SINK供电，或是多个VRM同时给一个网络上的多个SINK供电得问题，根据输入的版图设计的拓扑结构和VRM, SINK的信息，通过自动化的方法对集成电路的多电源供电系统进行全自动的设计、错误诊断和仿真，将大大提高集成电路的多电源供电系统的诊断速度，从而压降VRM供电的直流。
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，集成电路直流压降计算模型的自动设置与诊断方法，包括，
S1：设置各VRM的管脚编号为{Vi}，i=1，2…, NVRM ，所述NVRM为VRM数量；设置各SINK的管脚编号为{Sj}，j=1，2…, NSINK，所述NSINK为SINK数量；设置位于各地网络的电路节点编号为{Gk}，k=1，2…, Nground，所述Nground为地网络的数量；
S2：基于每个设置的VRM，根据网络拓扑关系、VRM管脚的连接关系以及SINK管脚的连接关系对VRM所在的网络进行遍历，获得与VRM所在网络连通的SINK网络以及地网络；
S3：判断出当前直流压降计算模型中的SINK，判断为诊断错误，则输出相应诊断错误信息；
S4：基于当前所述VRM,依次对添加到当前所述直流压降计算模型中的VRM设置供电电压；
基于当前所述SINK，依次对添加到当前直流压降计算模型中的SINK设置输入电流和输入电压;
S5：将所述VRM所在网络连通的所述SINK的网络以及地网络都设置为地网络，若还存在未处理的VRM则转入步骤S2直到所有VRM都处理完毕，并输出存在错误的诊断信息。
进一步的，在步骤S2, 基于每个设置的VRM，根据网络拓扑关系、VRM管脚的连接关系以及SINK管脚的连接关系对VRM所在的网络进行遍历，获得与VRM所在网络连通的SINK网络以及地网络中包括，
S21：设置VRM的管脚对应的第一公共电路节点集合为{P}；
S22：判断集合{P}是否为空集，若集合{P}为空集说明遍历完成，退出；若集合{P}不为空集，则从集合{P}中取出一个电路节点，通过集成电路版图连通规则搜索所有与取出的电路节点形成电气连接的电路节点作为第一待确认电路节点。
进一步的，在步骤S22：判断集合{P}是否为空集，若集合{P}为空集说明遍历完成，退出；若集合{P}不为空集，则从集合{P}中取出一个电路节点，基于版图连通规则搜索所有与取出的电路节点形成电气连接的电路节点作为第一待确认电路节点中，所述搜索到的结果包括：
S221：若搜索到的所述第一待确认电路节点已经处理，则所述第一待确认电路节点不加入到集合{P}；
S222：若搜索到的所述第一待确认电路节点未处理，且该未处理的电路节点为某个VRM的管脚编号，将该VRM加入到当前直流压降计算模型中，同时将该VRM的所有管脚加入到集合{P}中，设置该VRM的所有管脚为已处理；设置该VRM也为已处理；
S223：若搜索到的所述第一待确认电路节点未处理，且该未处理的电路节点为某个SINK的管脚编号，将该SINK加入到当前直流压降计算模型中，且将该SINK的所有管脚加入到集合{P}中，设置该SINK的所有管脚为已处理；设置该SINK为已处理；
S224：若搜索到的所述第一待确认电路节点未处理，且该未处理的电路节点为某个地网络的电路节点编号，将该地网络加入到当前直流压降计算模型中，且将该地网络的所有电路节点加入到集合{P}中，设置该地网络的所有电路节点为已处理；
S225：重复执行步骤S221—S224，直到集合{P}为空，此时与VRM管脚有连接关系的所有地网络和SINK均被添加到当前直流压降计算模型中。
进一步的，所述版图连通规则包括：第一版图连通规则、第二版图连通规则、第三版图连通规则和第四版图连通规则；
所述第一版图连通规则包括：覆铜多边形与所有部分或全部位于其内部且与覆铜多边形形成连接的元器件形成的电路节点形成电气连接；
所述第二版图连通规则包括：走线连通所述走线两个端点所在的元器件，使所述走线的两个端点对应的电路节点形成电气连接；
所述第三版图连通规则包括：垂直方向穿过上下层的过孔连通上下层对应的上下两个端点所在的元器件，使上下层对应端点对应的电路节点形成电气连接；
所述第四版图连通规则包括：金线和引线连通位于不同叠层的两个端点所在的元器件，使元器件的两个端点对应的电路节点形成电气连接。
进一步的，在步骤S3：根据当前的遍历结果，对获取的与当前VRM连通的网络进行错误诊断，如果出现版图设计的网络拓扑关系错误，输出错误信息，包括，
错误信息1:若当前直流压降计算模型中未添加任何SINK，则输出集成电路版图网络连接错误或缺少SINK的错误信息；
错误信息2:若当前直流压降计算模型中未添加任何地网络，输出集成电路版图网络连接错误或缺少地网络的错误信息；
错误信息3:对于添加到当前直流压降计算模型中的所有VRM，若其标称输出电压不一致，则输出同一供电系统中不同VRM的标称输出电压不一致的错误信息；
错误信息4:对于添加到当前直流压降计算模型中的所有SINK，若存在多个SINK或标称输入电压不一致，则输出同一供电系统中不同SINK的标称输入电压不一致的错误信息。
进一步的，在步骤S4：基于当前所述VRM,依次对添加到当前所述直流压降计算模型中的VRM设置供电电压，包括：
S411:针对当前VRM，设置其供电电压为VRM的标称输出电压；
S412:针对当前VRM，设置其输出电压的容许阈值（如5%），表示其实际输出电压偏差不应该超过设定的容许阈值；
S413:若当前VRM管脚与版图金属层焊接时还有接触电阻，所述电阻由用户给定，设置VRM管脚的接触电阻；
进一步的，在步骤S4：基于当前所述SINK，依次对添加到当前直流压降计算模型中的SINK设置输入电流和输入电压，还包括，
S421，针对当前SINK，设置其输入电压为SINK的标称输入电压；
S422，针对当前SINK，设置其输入电压的上、下容许阈值（如5%），表示其实际输入电压在高于标称输入电压时，其偏差不应该超过上容许阈值，实际输入电压在低于标称输入电压时，其偏差不应该超过下容许阈值；
S423，针对当前SINK，设置其工作模式,所述工作模式为三种之中的其中一种。
进一步的，在步骤S423，针对当前SINK，设置其工作模式,所述工作模式为三种之中的其中一种，所述工作模式包括，
第一种为等电流工作模式，表明输入当前SINK的各管脚电流相等，其值为当前SINK的总输入电流除以SINK管脚数；设置这种模式的目的在于近似认为SINK的各管脚电流相等，以忽略SINK各管脚电流差异对仿真结果带来的影响，用于诊断分析中忽略管脚电流差异导致的电压降差异，从而集中分析SINK各管脚电压的差异对整个系统可靠性的影响；
第二种为等电压工作模式，表明当前SINK的各管脚电压相等，当前SINK所有管脚的总电流为SINK的总输入电流；设置这种模式的目的在于近似认为SINK的各管脚电压相等，以忽略SINK各管脚电压差异对仿真结果带来的影响，用于诊断分析中忽略管脚电压差异导致的电压降差异，从而集中分析SINK各管脚电流的差异对整个系统可靠性的影响；
第三种为自然工作模式，此时除设定当前SINK所有管脚的总电流为SINK的总输入电流外，不对SINK管脚的电压、电流进行任何限制；第三种工作模式为集成电路的SINK的实际工作模式。
进一步的，在步骤S5：将VRM所在网络连通的SINK网络以及地网络都设置为地网络，若还存在未处理的VRM则转入步骤S2直到所有VRM都处理完毕中，所述若还存在未处理的VRM则转入步骤S2直到所有VRM都处理完毕，并输出可能的错误诊断信息包括，
S51：若还存在未处理的SINK，输出集成电路版图网络错误的错误信息；
S52：若还存在未处理的地网络，输出集成电路版图网络错误的错误信息。
第二方面，集成电路直流压降计算模型的自动设置与诊断系统，包括，
VRM的管脚设置模块：用于设置各VRM的管脚编号为{Vi}，i=1，2…,NVRM ，所述NVRM为VRM数量；设置各SINK的管脚编号为{Sj}，j=1，2…,NSINK，所述NSINK为SINK数量；设置位于各地网络的电路节点编号为{Gk}，k=1，2…,Nground，所述Nground为地网络的数量；
网络连通模块：用于针对每个未设置的版图设计的VRM，根据网络拓扑关系、VRM管脚的连接关系以及SINK管脚的连接关系，基于版图连通规则对VRM所在的网络进行遍历，获得与VRM所在网络连通的其他VRM网络、SINK网络以及地网络；
直流压降计算模型判断模块：用于根据当前的遍历结果，对获取的与当前VRM连通的网络进行错误诊断，如果出现版图设计的网络拓扑关系错误，输出错误信息，结束；否则，转入步骤S4；
VRM和SINK设置模块：基于当前所述VRM,用于依次对添加到当前所述直流压降计算模型中的VRM设置供电电压；基于当前所述SINK，依次对添加到当前直流压降计算模型中的SINK设置输入电流和输入电压;
地网络设置模块：用于将所述VRM所在网络连通的所述SINK的网络以及地网络都设置为地网络，若还存在未处理的VRM则转入网络连通模块直到所有VRM都处理完毕。
有益效果：本发明主要是提供一种集成电路直流压降计算模型的自动设置与诊断方法，基于每个设置的VRM，根据网络拓扑关系、VRM管脚的连接关系以及SINK管脚的连接关系对VRM所在的网络进行遍历，获得与VRM所在网络连通的SINK网络以及地网络，基于当前所述VRM,依次对添加到当前所述直流压降计算模型中的VRM设置供电电压；基于当前所述SINK，依次对添加到当前直流压降计算模型中的SINK设置输入电流和输入电压从而降低VRM供电的直流电压；同时也能根据输入的版图设计的拓扑结构和VRM, SINK的信息，通过自动化的方法对集成电路的多电源供电系统进行全自动的设计、错误诊断和仿真，将大大提高集成电路的多电源供电系统的诊断速度。
附图说明
图1为集成电路直流压降计算模型的自动设置与诊断方法流程示意图；
图2为集成电路直流压降计算模型的自动设置与诊断系统模块示意图；
图3为版图连通规则示意图。
具体实施方式
以下将结合实施例对本发明涉及的一种集成电路直流压降计算模型的自动设置与诊断方法及系统的技术方案进一步详细说明。
参见图1集成电路直流压降计算模型的自动设置与诊断方法，包括，
S1：设置各VRM的管脚编号为{Vi}，i=1，2…，NVRM ，所述NVRM为VRM数量；设置各SINK的管脚编号为{Sj}，j=1，2…，NSINK，所述NSINK为SINK数量；设置位于各地网络的电路节点编号为{Gk}，k=1，2…，Nground，所述Nground为地网络的数量；
具体的，获取集成电路版图以及对应的集成电路原理图；
在所述集成电路版图中标定出第一公共电路节点；
根据所述第一公共电路节点等效构建第一多端口网络，基于所述第一多端口网络和所述第一公共电路节点形成第一电路节点-网络编号对；
在所述集成电路原理图中标定出第二公共电路节点；
根据所述第二公共电路节点等效构建第二多端口网络，基于所述第二多端口网络和所述第二公共电路节点形成第二电路节点-网络编号对；
将所述第一电路节点-网络编号对与所述第二电路节点-网络编号对进行比较判断，
如果所述第一电路节点-网络编号对与所述第二电路节点-网络编号对完全吻合，说明所述集成电路版图不存在拓扑结构错误；
如果所述第一电路节点-网络编号对与所述第二电路节点-网络编号对中有任意一对无法相互对应，则说明所述集成电路版图存在拓扑结构错误，根据比较结果确定拓扑结构错误位置。
S2：基于每个设置的VRM，根据网络拓扑关系、VRM管脚的连接关系以及SINK管脚的连接关系对VRM所在的网络进行遍历，获得与VRM所在网络连通的SINK网络以及地网络；
具体的，在步骤S2中基于每个设置的VRM，根据网络拓扑关系、VRM具体的管脚的连接关系以及SINK管脚的连接关系对VRM所在的网络进行遍历，获得与VRM所在网络连通的SINK网络以及地网络中包括，
S21：设置VRM的管脚对应的第一公共电路节点集合为{P}；
S22：判断集合{P}是否为空集，若集合{P}为空集说明遍历完成，退出；若集合{P}不为空集，则从集合{P}中取出一个电路节点，通过集成电路版图连通规则搜索所有与取出的电路节点形成电气连接的电路节点作为第一待确认电路节点。
另一种实施方式，在步骤S22：判断集合{P}是否为空集，若集合{P}为空集说明遍历完成，退出；若集合{P}不为空集，则从集合{P}中取出一个电路节点，基于版图连通规则搜索所有与取出的电路节点形成电气连接的电路节点作为第一待确认电路节点中，所述搜索到的结果包括：
S221：若搜索到的所述第一待确认电路节点已经处理，则所述第一待确认电路节点不加入到集合{P}；
S222：若搜索到的所述第一待确认电路节点未处理，且该未处理的电路节点为某个VRM的管脚编号，将该VRM加入到当前直流压降计算模型中，同时将该VRM的所有管脚加入到集合{P}中，设置该VRM的所有管脚为已处理；设置该VRM为已处理；
S223：若搜索到的所述第一待确认电路节点未处理，且该未处理的电路节点为某个SINK的管脚编号，将该SINK加入到当前直流压降计算模型中，且将该SINK的所有管脚加入到集合{P}中，设置该SINK的所有管脚为已处理；设置该SINK为已处理；
S224：若搜索到的所述第一待确认电路节点未处理，且该未处理的电路节点为某个地网络的电路节点编号，将该地网络加入到当前直流压降计算模型中，且将该地网络的所有电路节点加入到集合{P}中，设置该地网络的所有电路节点为已处理；
S225：重复执行步骤S221—S224，直到集合{P}为空，此时与VRM管脚有连接关系的所有地网络和SINK均被添加到当前直流压降计算模型中。
其中，所述版图连通规则包括第一版图连通规则、第二版图连通规则、第三版图连通规则和第四版图连通规则；
所述第一版图连通规则包括：覆铜多边形与所有部分或全部位于其内部且与覆铜多边形形成连接的元器件形成的电路节点形成电气连接，
参见图3，图3包括多个覆铜层与走线、过孔连接关系，覆铜层1与走线1相连，内部包含过孔在该层的中心点V1，覆铜层2内部包含过孔在该层的中心点V2。由于走线1的端点T1在覆铜层1的内部且与覆铜层1形成连接，V1在覆铜层1的内部且与覆铜层1成连接，因此电路节点T1与V1与覆铜层1形成电气连接，而过孔在覆铜层2存在隔离垫片，使得中心点V2与覆铜层2没有形成连接，因此电路节点V2与覆铜层2没有形成电气连接。
所述第二版图连通规则包括：走线连通所述走线两个端点所在的元器件，使所述走线的两个端点对应的电路节点形成电气连接；
如图3所示，走线1两个端点对应的电路节点为T1, T2，则电路节点T1与T2形成电气连接。
所述第三版图连通规则包括：垂直方向穿过上下层的过孔连通上下层对应的上下两个端点所在的元器件，使上下层对应端点对应的电路节点形成电气连接；
过孔经过的层如果在覆铜多边形内，且过孔穿过的位置没有设置隔离垫片，过孔穿过的位置形成电路节点，该电路节点与过孔上下端点对应的电路节点及该覆铜多边形形成电气连接；
过孔上下端点如果在覆铜多边形内，且所在位置没有设置隔离垫片，过孔上下端点对应的电路节点与覆铜多边形形成电气连接；
如图3所示，图3中过孔的上端点V1在覆铜层1的内部且与覆铜层1成连接，因此V1与覆铜层1形成电气连接，而过孔在覆铜层2存在隔离垫片，使得中心点V2与覆铜层2没有形成连接，因此电路节点V2与覆铜层2没有形成电气连接。
所述第四版图连通规则包括：金线和引线连通位于不同叠层的两个端点所在的元器件，使元器件的两个端点对应的电路节点形成电气连接。
如图3所示，图3中金线连接覆铜层2的W1和覆铜层3的W2,使覆铜层2的W1和覆铜层3的W2对应的电路节点形成电气连接。
S3：判断出当前直流压降计算模型中的SINK，判断为诊断错误，则输出相应诊断错误信息；
另一种实施方式，在步骤S3：判断出当前直流压降计算模型中的SINK，判断为诊断错误，并输出相应诊断错误信息中，包括，
错误信息1:若当前直流压降计算模型中未添加任何SINK，则输出集成电路版图网络连接错误或缺少SINK的错误信息；
错误信息2:若当前直流压降计算模型中未添加任何地网络，输出集成电路版图网络连接错误或缺少地网络的错误信息；
错误信息3:对于添加到当前直流压降计算模型中的所有VRM，若其标称输出电压不一致，则输出同一供电系统中不同VRM的标称输出电压不一致的错误信息；
错误信息4:对于添加到当前直流压降计算模型中的所有SINK，若存在多个SINK或标称输入电压不一致，则输出同一供电系统中不同SINK的标称输入电压不一致的错误信息。
S4：基于当前所述VRM,依次对添加到当前所述直流压降计算模型中的VRM设置供电电压；基于当前所述SINK，依次对添加到当前直流压降计算模型中的SINK设置输入电流和输入电压;
其中，所述依次对添加到当前所述直流压降计算模型中的VRM设置供电电压的方法为：
针对当前VRM，设置其供电电压为VRM的标称输出电压；
针对当前VRM，设置其输出电压的容许阈值，如5%，表示其实际输出电压偏差不应该超过设定的容许阈值；
如果当前VRM管脚与版图金属层焊接时还有接触电阻（由用户给定，如1 m），设置VRM管脚的接触电阻，所述VRM管脚的接触电阻为1 m/>。
其中，所述基于当前所述SINK，依次对添加到当前直流压降计算模型中的SINK设置输入电流和输入电压，包括：
针对当前SINK，设置其输入电压为SINK的标称输入电压；
针对当前SINK，设置其输入电压的上、下容许阈值，如5%，表示其实际输入电压在高于标称输入电压时，其偏差不应该超过上容许阈值，实际输入电压在低于标称输入电压时，其偏差不应该超过下容许阈值；
针对当前SINK，设置其工作模式，为三种之中的某一种：
第一种为等电流工作模式，表明输入当前SINK的各管脚电流相等，其值为当前SINK的总输入电流除以SINK管脚数；设置这种模式的目的在于近似认为SINK的各管脚电流相等，以忽略SINK各管脚电流差异对仿真结果带来的影响，用于诊断分析中忽略管脚电流差异导致的电压降差异，从而集中分析SINK各管脚电压的差异对整个系统可靠性的影响；
第二种为等电压工作模式，表明当前SINK的各管脚电压相等，当前SINK所有管脚的总电流为SINK的总输入电流；设置这种模式的目的在于近似认为SINK的各管脚电压相等，以忽略SINK各管脚电压差异对仿真结果带来的影响，用于诊断分析中忽略管脚电压差异导致的电压降差异，从而集中分析SINK各管脚电流的差异对整个系统可靠性的影响；
第三种为自然工作模式，此时除设定当前SINK所有管脚的总电流为SINK的总输入电流外，不对SINK管脚的电压、电流进行任何限制；第三种工作模式为集成电路的SINK的实际工作模式。
S5：将所述VRM所在网络连通的所述SINK的网络以及地网络都设置为地网络，若还存在未处理的VRM则转入步骤S2直到所有VRM都处理完毕。
另一种实施方式，在步骤S5：将VRM所在网络连通的SINK网络以及地网络都设置为地网络，若还存在未处理的VRM则转入步骤S2直到所有VRM都处理完毕中，所述若还存在未处理的VRM包括，
S51：若还存在未处理的SINK，输出集成电路版图网络错误的错误信息；
S52：若还存在未处理的地网络，输出集成电路版图网络错误的错误信息。
一种集成电路直流压降计算模型的自动设置与诊断方法，基于每个设置的VRM，根据网络拓扑关系、VRM管脚的连接关系以及SINK管脚的连接关系对VRM所在的网络进行遍历，获得与VRM所在网络连通的SINK网络以及地网络，基于当前所述VRM,依次对添加到当前所述直流压降计算模型中的VRM设置供电电压；基于当前所述SINK，依次对添加到当前直流压降计算模型中的SINK设置输入电流和输入电压从而降低VRM供电的直流电压；同时也能根据输入的版图设计的拓扑结构和VRM, SINK的信息，通过自动化的方法对集成电路的多电源供电系统进行全自动的设计、错误诊断和仿真，将大大提高集成电路的多电源供电系统的诊断速度。
集成电路直流压降计算模型的自动设置与诊断系统，包括，
VRM的管脚设置模块01：用于设置各VRM的管脚编号为{Vi}，i=1，2…，NVRM ，所述NVRM为VRM数量；设置各SINK的管脚编号为{Sj}，j=1，2…，NSINK，所述NSINK为SINK数量；设置位于各地网络的电路节点编号为{Gk}，k=1，2…，Nground，所述Nground为地网络的数量；
网络连通模块02：用于基于每个设置的VRM，根据网络拓扑关系、VRM管脚的连接关系以及SINK管脚的连接关系对VRM所在的网络进行遍历，获得与VRM所在网络连通的SINK网络以及地网络；
直流压降计算模型判断模块03：用于判断出当前直流压降计算模型中的SINK，判断为诊断错误，则输出相应诊断错误信息；
VRM和SINK设置模块04：基于当前所述VRM,用于依次对添加到当前所述直流压降计算模型中的VRM设置供电电压；基于当前所述SINK，依次对添加到当前直流压降计算模型中的SINK设置输入电流和输入电压;
地网络设置模块05：用于将所述VRM所在网络连通的所述SINK的网络以及地网络都设置为地网络，若还存在未处理的VRM则转入网络连通模块直到所有VRM都处理完毕。
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 (10)
1.集成电路直流压降计算模型的自动设置与诊断方法，其特征在于，包括，
S1：设置各VRM的管脚编号为{Vi}，i=1，2…, NVRM ，所述NVRM为VRM数量；设置各SINK的管脚编号为{Sj}，j=1，2…, NSINK，所述NSINK为SINK数量；设置位于各地网络的电路节点编号为{Gk}，k=1，2…, Nground，所述Nground为地网络的数量；
S2：针对每个未设置的版图设计的VRM，根据网络拓扑关系、VRM管脚的连接关系以及SINK管脚的连接关系，基于版图连通规则对VRM所在的网络进行遍历，获得与VRM所在网络连通的其他VRM网络、SINK网络以及地网络；
S3：根据当前的遍历结果，对获取的与当前VRM连通的网络进行错误诊断，如果出现版图设计的网络拓扑关系错误，输出错误信息，结束；否则，转入步骤S4；
S4：基于当前所述VRM,依次对添加到当前所述直流压降计算模型中的VRM设置供电电压；
基于当前所述SINK，依次对添加到当前直流压降计算模型中的SINK设置输入电流和输入电压;
S5：将所述VRM所在网络连通的所述SINK的网络以及地网络都设置为地网络，若还存在未处理的VRM则转入步骤S2直到所有VRM都处理完毕，并输出存在错误的诊断信息。
2.根据权利要求1所述的集成电路直流压降计算模型的自动设置与诊断方法，其特征在于，在步骤S2, 基于每个未设置的版图设计的VRM，根据网络拓扑关系、VRM管脚的连接关系以及SINK管脚的连接关系，基于版图连通规则对VRM所在的网络进行遍历，获得与VRM所在网络连通的其他VRM网络、SINK网络以及地网络中包括：
S21：设置VRM的管脚对应的第一公共电路节点集合为{P}；
S22：判断集合{P}是否为空集，若集合{P}为空集说明遍历完成，退出；若集合{P}不为空集，则从集合{P}中取出一个电路节点，通过集成电路版图连通规则搜索所有与取出的电路节点形成电气连接的电路节点作为第一待确认电路节点。
3.根据权利要求2所述的集成电路直流压降计算模型的自动设置与诊断方法，其特征在于，在步骤S22：判断集合{P}是否为空集，若集合{P}为空集说明遍历完成，退出；若集合{P}不为空集，则从集合{P}中取出一个电路节点，基于版图连通规则搜索所有与取出的电路节点形成电气连接的电路节点作为第一待确认电路节点中，所述搜索到的结果包括：
S221：若搜索到的所述第一待确认电路节点已经处理，则所述第一待确认电路节点不加入到集合{P}；
S222：若搜索到的所述第一待确认电路节点未处理，且该未处理的电路节点为某个VRM的管脚编号，将该VRM加入到当前直流压降计算模型中，同时将该VRM的所有管脚加入到集合{P}中，设置该VRM的所有管脚为已处理；设置该VRM为已处理；
S223：若搜索到的所述第一待确认电路节点未处理，且该未处理的电路节点为某个SINK的管脚编号，将该SINK加入到当前直流压降计算模型中，且将该SINK的所有管脚加入到集合{P}中，设置该SINK的所有管脚为已处理；设置该SINK为已处理；
S224：若搜索到的所述第一待确认电路节点未处理，且该未处理的电路节点为某个地网络的电路节点编号，将该地网络加入到当前直流压降计算模型中，且将该地网络的所有电路节点加入到集合{P}中，设置该地网络的所有电路节点为已处理；
S225：重复执行步骤S221—S224，直到集合{P}为空，此时与VRM管脚有连接关系的所有地网络和SINK均被添加到当前直流压降计算模型中。
4.根据权利要求2所述的集成电路直流压降计算模型的自动设置与诊断方法，其特征在于，所述版图连通规则包括：第一版图连通规则、第二版图连通规则、第三版图连通规则和第四版图连通规则；
所述第一版图连通规则包括：覆铜多边形与所有部分或全部位于其内部且与覆铜多边形形成连接的元器件形成的电路节点形成电气连接；
所述第二版图连通规则包括：走线连通所述走线两个端点所在的元器件，使所述走线的两个端点对应的电路节点形成电气连接；
所述第三版图连通规则包括：垂直方向穿过上下层的过孔连通上下层对应的上下两个端点所在的元器件，使上下层对应端点对应的电路节点形成电气连接；
所述第四版图连通规则包括：金线和引线连通位于不同叠层的两个端点所在的元器件，使元器件的两个端点对应的电路节点形成电气连接。
5.根据权利要求1所述的集成电路直流压降计算模型的自动设置与诊断方法，其特征在于，在步骤S3：根据当前的遍历结果，对获取的与当前VRM连通的网络进行错误诊断，如果出现版图设计的网络拓扑关系错误，输出错误信息，包括，
错误信息1:若当前直流压降计算模型中未添加任何SINK，则输出集成电路版图网络连接错误或缺少SINK的错误信息；
错误信息2:若当前直流压降计算模型中未添加任何地网络，输出集成电路版图网络连接错误或缺少地网络的错误信息；
错误信息3:对于添加到当前直流压降计算模型中的所有VRM，若其标称输出电压不一致，则输出同一供电系统中不同VRM的标称输出电压不一致的错误信息；
错误信息4:对于添加到当前直流压降计算模型中的所有SINK，若存在多个SINK或标称输入电压不一致，则输出同一供电系统中不同SINK的标称输入电压不一致的错误信息。
6.根据权利要求1所述的集成电路直流压降计算模型的自动设置与诊断方法，其特征在于，在步骤S4：基于当前所述VRM,依次对添加到当前所述直流压降计算模型中的VRM设置供电电压，包括：
S411:针对当前VRM，设置其供电电压为VRM的标称输出电压；
S412:针对当前VRM，设置其输出电压的容许阈值，表示其实际输出电压偏差不应该超过设定的容许阈值；
S413:若当前VRM管脚与版图金属层焊接时还有接触电阻，所述电阻由用户给定，设置VRM管脚的接触电阻。
7.根据权利要求6所述的集成电路直流压降计算模型的自动设置与诊断方法，其特征在于，在步骤S4：基于当前所述SINK，依次对添加到当前直流压降计算模型中的SINK设置输入电流和输入电压，还包括，
S421，针对当前SINK，设置其输入电压为SINK的标称输入电压；
S422，针对当前SINK，设置其输入电压的上、下容许阈值，表示其实际输入电压在高于标称输入电压时，其偏差不应该超过上容许阈值，实际输入电压在低于标称输入电压时，其偏差不超过下容许阈值；
S423，针对当前SINK，设置其工作模式,所述工作模式为三种之中的其中一种。
8.根据权利要求7所述的集成电路直流压降计算模型的自动设置与诊断方法，其特征在于，在步骤S423，针对当前SINK，设置其工作模式,所述工作模式为三种之中的其中一种，所述工作模式包括，
第一种为等电流工作模式，表明输入当前SINK的各管脚电流相等，其值为当前SINK的总输入电流除以SINK管脚数；设置这种模式的目的在于近似认为SINK的各管脚电流相等，以忽略SINK各管脚电流差异对仿真结果带来的影响，用于诊断分析中忽略管脚电流差异导致的电压降差异，从而集中分析SINK各管脚电压的差异对整个系统可靠性的影响；
第二种为等电压工作模式，表明当前SINK的各管脚电压相等，当前SINK所有管脚的总电流为SINK的总输入电流；设置这种模式的目的在于近似认为SINK的各管脚电压相等，以忽略SINK各管脚电压差异对仿真结果带来的影响，用于诊断分析中忽略管脚电压差异导致的电压降差异，从而集中分析SINK各管脚电流的差异对整个系统可靠性的影响；
第三种为自然工作模式，此时除设定当前SINK所有管脚的总电流为SINK的总输入电流外，不对SINK管脚的电压、电流进行任何限制；第三种工作模式为集成电路的SINK的实际工作模式。
9.根据权利要求1所述的集成电路直流压降计算模型的自动设置与诊断方法，其特征在于，在步骤S5：将VRM所在网络连通的SINK网络以及地网络都设置为地网络，若还存在未处理的VRM则转入步骤S2直到所有VRM都处理完毕中，所述若还存在未处理的VRM则转入步骤S2直到所有VRM都处理完毕，并输出可能的错误诊断信息中包括，
S51：若还存在未处理的SINK，输出集成电路版图网络错误的错误信息；
S52：若还存在未处理的地网络，输出集成电路版图网络错误的错误信息。
10.集成电路直流压降计算模型的自动设置与诊断系统，其特征在于，包括，
VRM的管脚设置模块：用于设置各VRM的管脚编号为{Vi}，i=1，2…,NVRM ，所述NVRM为VRM数量；设置各SINK的管脚编号为{Sj}，j=1，2…,NSINK，所述NSINK为SINK数量；设置位于各地网络的电路节点编号为{Gk}，k=1，2…,Nground，所述Nground为地网络的数量；
网络连通模块：用于针对每个未设置的版图设计的VRM，根据网络拓扑关系、VRM管脚的连接关系以及SINK管脚的连接关系，基于版图连通规则对VRM所在的网络进行遍历，获得与VRM所在网络连通的其他VRM网络、SINK网络以及地网络；
直流压降计算模型判断模块：用于根据当前的遍历结果，对获取的与当前VRM连通的网络进行错误诊断，如果出现版图设计的网络拓扑关系错误，输出错误信息，结束；否则，转入步骤S4；
VRM和SINK设置模块：基于当前所述VRM,用于依次对添加到当前所述直流压降计算模型中的VRM设置供电电压；基于当前所述SINK，依次对添加到当前直流压降计算模型中的SINK设置输入电流和输入电压;
地网络设置模块：用于将所述VRM所在网络连通的所述SINK的网络以及地网络都设置为地网络，若还存在未处理的VRM则转入网络连通模块，直到所有VRM都处理完毕。
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|---|---|---|---|---|
| CN1963827A (zh) * | 2006-12-08 | 2007-05-16 | 清华大学 | 基于多步长迷宫算法的模拟集成电路自动布线方法 |
| US20090164960A1 (en) * | 2007-12-19 | 2009-06-25 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Semiconductor integrated circuit design system, semiconductor integrated circuit design method, and computer readable medium |
| 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 |
| CN115544949A (zh) * | 2022-11-30 | 2022-12-30 | 北京智芯仿真科技有限公司 | 基于等效多端口网络检测集成电路版图拓扑结构的方法 |
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Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1963827A (zh) * | 2006-12-08 | 2007-05-16 | 清华大学 | 基于多步长迷宫算法的模拟集成电路自动布线方法 |
| US20090164960A1 (en) * | 2007-12-19 | 2009-06-25 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Semiconductor integrated circuit design system, semiconductor integrated circuit design method, and computer readable medium |
| 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 |
| CN115544949A (zh) * | 2022-11-30 | 2022-12-30 | 北京智芯仿真科技有限公司 | 基于等效多端口网络检测集成电路版图拓扑结构的方法 |
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