[发明专利]基于GPU的集成电路电容参数提取系统及方法

说明书

技术领域

本发明涉及VLSI（Very Large Scale Integrated circuits，超大规模集成电路）物理设计领域，特别是关于集成电路互连电容参数的提取与电路时延分析。

背景技术

集成电路的设计流程中首先要提出功能描述，然后经过逻辑设计、版图设计得到描述半导体工艺尺寸、结构的版图，最后进行版图验证，即通过计算机软件模拟来验证上述设计是否满足要求。若满足要求，则进行下一步的生产制造。否则，若不满足要求，则返回逻辑设计、版图设计进行必要的修正。在版图验证中，一个重要的环节是“互连寄生参数提取”。

随着集成电路制造技术的发展，电路规模不断增大、特征尺寸不断缩小，当今很多芯片已含有几千万乃至上亿个器件。然而，集成电路中互连线的寄生效应造成互连线对电路延时的影响已超过了器件对电路延时的影响。因此，需要对互连线的电容、电阻等参数进行准确的计算，以保证电路模拟与验证的正确有效性。为了提高计算精度，互连线之间的电容参数提取需要使用三维提取方法，即利用三维场求解器进行求解。场求解器的计算往往耗时较多，对其算法的优化与加速研究意义很大。

在集成电路电容参数提取的场求解器方法中，随机行走电容提取算法是一种比较流行的方法。申请人在第十七届国际会议Asia and South Pacific Design Automation Conference 2012发表的论文“Fast Floating Random Walk Algorithm for Capacitance Extraction with Numerical Characterization of Green's Function”中，公开了一种集成电路多层介质工艺随机行走电容提取方法。该方法在给定集成电路多层介质工艺的条件下（即导体周围为多层介质），预计算随机行走算法中需要的信息（如多层介质层转移区域的转移概率分布以及相应权值分布数据）并应用于随机行走算法中，从而在多层介质情况下进行电容参数提取时能进行跨介质层的跳转操作。然而，所述论文中提取电容参数的方法仍然耗时较多，因此，其效率有待提高。

发明内容

鉴于以上内容，有必要提供一种基于GPU的集成电路电容参数提取系统与方法，能够快速计算集成电路中主导体与每个环境导体之间的电容参数。