[发明专利]一种基于误差估计的集成电路的电磁响应确定方法及系统

说明书

本发明涉及一种基于误差估计的集成电路的电磁响应确定方法及系统。所述方法包括：根据集成电路的电磁响应仿真频段范围确定多个均匀分布的初始频率点；利用粗颗粒并行方法计算初始频率点的电磁响应，并确定第一电磁响应序列以及第二电磁响应序列；确定两条三次样条插值曲线；根据最大误差估计确定第三三次样条插值曲线的采样步长，使得第三三次样条插值曲线的最大误差估计小于仿真曲线的最大允许误差；根据采样步长确定初始频率点之间新插入的频率点；利用粗颗粒并行方法计算所有新插入的频率点的电磁响应，对所有频率点的电磁响应进行三次样条插值确定最终的集成电路电磁响应曲线。本发明两次粗颗粒并行计算即能准确计算出集成电路的电磁响应。

技术领域

本发明涉及集成电路设计领域，特别是涉及一种基于误差估计的集成电路的电磁响应确定方法及系统。

背景技术

针对多层超大规模集成电路的超宽频电磁场计算问题，需要计算的频段范围包括数kHz到数GHz频的宽频段范围，随着多层超大规模集成电路的最小特征尺寸缩小到纳米级，集成电路的工作频率达到数GHz，层与层之间、过孔、互连线等产生的寄生效应带来的串扰、电压降、信号延迟、噪声等问题越来越严重，对多层超大规模集成电路在宽频段内进行电磁响应进行分析显得非常必要。由于多层超大规模集成电路最小特征尺寸为纳米级到最大尺寸为厘米级的多尺度结构，传统的传输线法等解析方法无法准确计算多层超大规模集成电路的频率响应，需要采用精度更高的电磁场数值计算方法。由于多层超大规模集成电路具有厘米级到纳米级的多尺度复杂结构，采用数值计算方法计算其宽频电磁响应时，会由于大量小尺度结构导致密集的非结构网格剖分，这需要千万级未知量的超大规模稀疏矩阵的求解，因此，针对每个频率点的电磁响应特征，其计算时间都很长，而为了获得宽频段的电磁响应曲线，采用传统方法如均匀频率点采样计算集成电路的电磁响应时，对频率的采样点数需要达到数千个才能获得一定计算精度，否则会丢失一些重要的频率信息。这就导致传统方法相互矛盾的两个方面：一方面，计算的采样频率点的多少决定了计算的频率响应曲线的精度，采样频率点太少，计算的频率响应曲线精度低，会丢失一些重要的频率信息；但另一方面，计算的采样频率太多需要付出极大的计算时间成本，这对于芯片设计是不可接受的。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于误差估计的集成电路的电磁响应确定方法及系统，以解决采用传统方法如均匀频率点采样计算集成电路的电磁响应时，对频率的采样点数达不到数千个导致计算精度低的问题，以及计算时间成本高的问题。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种基于误差估计的集成电路的电磁响应确定方法，包括：

根据集成电路的电磁响应仿真频段范围确定多个均匀分布的初始频率点；所述频段范围为用户预先设定的集成电路电磁响应仿真的频段范围；

利用粗颗粒并行方法计算初始频率点的电磁响应，以第一采样间隔及第二采样间隔分别对电磁响应进行采样，确定第一电磁响应序列以及第二电磁响应序列；所述第一采样间隔为第二采样间隔的l倍；

对所述第一电磁响应序列以及第二电磁响应序列进行插值处理，确定第一三次样条插值曲线以及第二三次样条插值曲线；

获取仿真曲线最大允许误差，并根据所述第一三次样条插值曲线和所述第二三次样条插值曲线确定第三三次样条插值曲线的采样步长，使得第三三次样条插值曲线的最大误差估计小于所述仿真曲线最大允许误差；

根据所述第三三次样条插值曲线的采样步长确定所述初始频率点之间新插入的频率点；

利用粗颗粒并行计算方法所有新插入的频率点的电磁响应，对所有频率点的电磁响应进行三次样条插值确定最终的集成电路电磁响应曲线。

可选的，所述获取仿真曲线最大允许误差，并根据所述第一三次样条插值曲线和所述第二三次样条插值曲线确定第三三次样条插值曲线的采样步长，使得第三三次样条插值曲线的最大误差估计小于所述仿真曲线最大允许误差，具体包括：