[发明专利]一种超大规模集成电路版图数据的管理方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种超大规模集成电路版图数据的管理方法，特别是针对版图交互编辑中的显示、局部数据修改，属于计算机辅助设计中的数据库管理领域。

背景技术

随着设计尺寸的减小和设计规模的增大，版图所需要处理的数据越来越大，无论是查看、编辑、检查还是使用这些数据都会受到硬件系统处理上限的限制。因此，设计一个新的数据管理系统处理这些需求，使建立在这个系统之上的应用程序能够自由的访问，使用这些数据而不被系统所能够提供的环境限制成为了一个必然的需要。

通过分析，对数据的应用(主要是编辑器的查看，修改以及其他类型应用程序对数据的需求)很多时候都是具有区域性和层次性的。即，在应用的某一个时刻并不是所有的数据都需要被读入到内存中，只有一部分会被应用程序所访问到，并且这些数据往往具有几何位置上的局部性(由版图数据是几何图形的几何这一特性所决定的)。例如，对于一个版图的显示应用来说，显然：

1.不需要的区域可以暂不读入内存；

2.对于当前的显示范围来说过于微小的物体不需要被读入内存；

3.当内存达到系统所能够提供的上限的时候能够将那些当前不需要的区域和尺寸层次上的物体所占用的区域交换到文件中去；

4.保存在当前内存中的数据只是为了满足当前的显示需求，只有当确实需要读取某一区域的确切内容的时候该区域才会被读入内存中。

对于一般应用来说，即使需要把数据处理成其内部的表示形式，也需要从数据系统中取得相应的数据部分供其使用。其要求往往会表现为：

1.对某一个范围的查询(region query，或在一维上range query)；

2.针对某一个特征值的查询(exact query)；

3.对某一个区域周围情况的查询(neighboring query)；

4.针对某一个范围中的每一个数据做某种操作(对数据子集的遍历处理，cursor)：

因此，从一个存在的标准数据流格式(stream format)，例如，GDSII，OASIS等业界所采用标准格式来说，读入并重新组织这些数据，以自己定义的格式存储，作为数据管理的桥梁提供给后端的应用程序使用是一个有意义的工作。

发明内容

在当前情况下，几十G、乃至上百G的GDSII已经是当前实际设计中出现的规模。根据不同的应用目的，对数据查询的种类也不同：例如，设计规则检查DRC等多会是局部细节的数据要求；而版图编辑器则主要是做显示用，可以只知道一个概略的情况，然后根据使用者的要求按需到要求的处理级别上；其他的例如光学接近校正OPC应用可能会更强调数据的局部修改，要求能在短时间内处理小规模的数据插入、删除操作。

本发明公开的集成电路版图数据的管理方法提供给使用者可选择的处理物体本身的大小范围、要处理的物体所在的区域的大小、在指定可使用的内存大小下配置，调节数据库的表现，满足要求。这是一个external memory system(model)。数据的存储和程序代码的存储空间是分开的，管理的是数据从文件空间到内部内存空间(进程空间)的映射。

本发明使用带有区域查询特征的B+树形式索引组织、查找、管理数据，依靠空间填充曲线保持从二维平面位置到一维曲线上时数据存储的空间局部特性。

B+树把一维的线性空间分成不交叠的区间，并把这些区间封成一个个的节点。B+树针对每一个物体计算出它的大小和它所在大小所对应的层上的空间填充曲线的索引；然后把这些物体连同它们的索引排序，并把排好序的这个相对于整个图形空间的序列压倒一个个的数据页面、索引页面中就可以构建出一个具有所给定的空间利用率的B+树索引文件和数据文件。可供选用的空间填充曲线很多，诸如Hilbert曲线，Z曲线，U曲线。在实现的时候可以根据需要进行选择。但无论采用那种曲线，都是要保持二维平面的图形局部特性。

下面是数据重组和使用的具体流程：

1)从诸如GDSII等流数据文件中读入每一个图形，根据图形的最小外框BBox的最大尺寸，取两个方向上跨度的最大者分层，每个分层称为一个mesh层；同时根据所采用的空间填充曲线，对每个按照近似大小分层上图形的位置编码；取物体的左下坐标计算出该物体在其所在层上的索引值；处理好之后的物体连同它们的索引值，按照所在的不同mesh层分别写到临时文件中。

2)对每一个大小的mesh层所对应的临时文件中的图形索引排序，在排序之后使用批处理的方式构建一棵B+树，并按照预先确定的页面大小写入到最终的索引文件和数据文件中，完成数据的组织。