[发明专利]一种针对大规模电路的单粒子效应快速仿真方法

权利要求书

1.一种针对大规模电路的单粒子效应快速仿真方法，其特征在于，包括：

步骤1)仿真设置

选定被分析电路，进行仿真相关设置，包括故障注入设置、仿真时间设置、测量节点设置和仿真次数设置；

步骤2)网表提取与编辑

基于电路网表文件，依据步骤1)的设置，提取和编辑仿真所需文件，包括包含故障注入的晶体管级网表、不含故障注入的门级/RTL级/行为级网表、描述数模转换接口的a2d文件、结果测量文件和testbench文件；

步骤3)混合仿真与分析

依据步骤2)提取的仿真文件，在步骤1)设置的仿真时间下，进行模拟与数字的混合仿真，分析结果测量文件在仿真中得到的仿真结果，得出指定故障注入范围情况下，电路对单粒子效应的响应情况；

步骤4)遍历判断

判断故障注入范围是否全电路遍历；若否，更换故障注入设置，跳转至步骤2)；若是，跳转至步骤5)；

步骤5)面积等效分析

依据故障注入范围面积、故障注入范围中敏感部位的面积以及全电路的面积之间的关系，同时依据多次步骤3)中得到的不同故障注入范围情况下电路对单粒子效应的响应情况，通过面积等效分析，完成全电路高速高精度的单粒子效应仿真分析。

2.根据权利要求1所述的一种针对大规模电路的单粒子效应快速仿真方法，其特征在于，在步骤3)的混合仿真过程中，故障注入的实现方式是采用SPICE语法中的分段线性电流源(PWL)形式添加至电路网表。

3.根据权利要求1所述的一种针对大规模电路的单粒子效应快速仿真方法，其特征在于，在步骤3)的混合仿真过程中，故障注入采用单次仿真一个故障的随机注入的模式，即每次仿真随机选取故障注入范围内的一个电路节点、随机选择注入时间范围内的一个时间节点进行注入。

4.根据权利要求1所述的一种针对大规模电路的单粒子效应快速仿真方法，其特征在于，步骤1)中所述故障注入设置的相关参数包括故障注入范围、注入时间范围和LET值。

5.根据权利要求1所述的一种针对大规模电路的单粒子效应快速仿真方法，其特征在于，步骤2)中，所有文件均通过Perl与Shell语言编写的脚本生成；步骤3)中，使用Perl与Shell语言编写的脚本完成仿真任务与结果统计，并实现结果分析，记录电路出错时的故障注入位置、时间与电路错误情况。

6.根据权利要求1所述的一种针对大规模电路的单粒子效应快速仿真方法，其特征在于，步骤3)中所述混合仿真指定为数字顶层(verilog-top)的模式，相应的，所述testbench文件中的激励为数字激励。

7.根据权利要求1所述的一种针对大规模电路的单粒子效应快速仿真方法，其特征在于，步骤3)中所述电路对单粒子效应的响应情况指单粒子软错误率的统计，涉及的参数包括故障注入范围、故障产生次数和仿真次数。

8.根据权利要求1所述的一种针对大规模电路的单粒子效应快速仿真方法，其特征在于，步骤3)中所述混合仿真，是使用模拟仿真器FineSim联合数字仿真器VCS进行仿真。

9.根据权利要求1所述的一种针对大规模电路的单粒子效应快速仿真方法，其特征在于，所述被分析电路的面积大小通过Layout L或Design Compiler软件工具分析得出。

10.根据权利要求4所述的一种针对大规模电路的单粒子效应快速仿真方法，其特征在于，所述混合仿真每次遍历的粒子注入个数依据故障注入范围中所有敏感部位的面积与全电路面积之间的比例关系设置，关系为：

N_i＝S_i/S·N

则总仿真粒子注入个数为：

其中，N_i为当前遍历的仿真粒子注入个数，S_i为当前遍历的故障注入范围中敏感部位的面积，S为全电路面积，N为实际总粒子注入个数，N_s为总仿真粒子注入个数，n为遍历次数；

所述面积等效分析得到全电路的软错误率与各项参数关系为：

其中，E为全电路的软错误率，n为遍历次数，M_i为当前遍历的出错次数，N为实际总粒子注入个数。