[发明专利]系统级集成电路直流压降的端口等效并行分析方法及系统

权利要求书

1.系统级集成电路直流压降的端口等效并行分析方法，其特征在于，包括：

以层为单位将所述系统级集成电路的所有PCB板、封装的集成电路版图拆分成多个子系统；

以每个节点开启的每个进程为一个粗颗粒，建立多个粗颗粒；采用粗颗粒并行的方法，各个所述粗颗粒同步建立多个子系统的多端口网络阻抗矩阵；所述多端口网络阻抗矩阵以子系统连接其他子系统的外部连接端口为端口；

将各所述粗颗粒计算的子系统的外部连接端口以及所述多端口网络阻抗矩阵进行广播，使得所有粗颗粒都获得所有子系统的外部连接端口和所述多端口网络阻抗矩阵；

对所有子系统的外部连接端口进行统一编号；

采用粗颗粒并行的方法，每个粗颗粒独立的依据所有子系统外部连接端口的统一编号，对所有子系统的多端口网络阻抗矩阵进行合并，形成整个系统的N*N的多端口网络阻抗矩阵；

基于所述N*N多端口网络阻抗矩阵，采用粗颗粒并行的方法对每个子系统的场域的直流压降和电流密度进行分析；

其中，所述采用粗颗粒并行的方法，各个所述粗颗粒同步建立多个子系统的多端口网络阻抗矩阵，具体包括：

对当前所述粗颗粒处理的第i个子系统的场域进行网格剖分，并将外部电路与当前层版图连接的点以及不同层之间的过孔与当前层版图连接的点插入到网格中，形成网格节点；

在各子系统中对外部连接端口、外部电路节点和网格节点进行编号，编号的顺序为子系统的外部连接端口在前，其余节点在后；

对每个子系统基于场域和外部电路列写场路耦合方程组，形成子系统的稀疏矩阵；所述稀疏矩阵关联的是所述网格节点和外部电路节点；

针对每个子系统，反复利用星形-三角形变换法消除所述稀疏矩阵除子系统连接其他子系统的外部连接端口之外的内部节点，形成以子系统连接其他子系统的外部连接端口为端口的多端口网络阻抗矩阵。

2.根据权利要求1所述的系统级集成电路直流压降的端口等效并行分析方法，其特征在于，所述采用粗颗粒并行的方法，每个粗颗粒独立的依据所有子系统外部连接端口的统一编号，对所有子系统的多端口网络阻抗矩阵进行合并，形成所述系统级集成电路的N*N多端口网络阻抗矩阵，具体包括：

依据所有子系统外部连接端口的统一编号，将当前粗颗粒处理的第i个子系统的多端口网络阻抗矩阵进行扩充，扩充后形成N*N的多端口网络阻抗矩阵，在当前子系统的外部连接端口对应的行和列填充当前子系统的多端口网络阻抗矩阵，其余位置都置为0；

将各子系统扩充后的多端口网络阻抗矩阵相加，得到所述系统级集成电路的N*N多端口网络阻抗矩阵。

3.根据权利要求1所述的系统级集成电路直流压降的端口等效并行分析方法，其特征在于，所述基于所述N*N多端口网络阻抗矩阵，采用粗颗粒并行的方法对每个子系统的场域的直流压降和电流密度进行分析，具体包括：

对于当前粗颗粒处理的第i个子系统，将所述N*N多端口网络阻抗矩阵中第i个子系统的外部连接端口对应的行和列元素都置为0；

将所述N*N多端口网络阻抗矩阵进行扩充，扩充为(N+M-n_i)*(N+M-n_i) 的稀疏矩阵，其中M为第i个子系统的稀疏矩阵的大小，行和列数大于N的位置填充0，n_i为第i个子系统的外部连接端口数量；

修改第i个子系统的外部连接端口在所述N*N多端口网络阻抗矩阵中的编号为外部连接端口在第i个子系统的稀疏矩阵中的编号，修改其余外部连接端口的编号使得最后所有外部连接端口的端口编号为1~N的连续编号；

修改第i个子系统的稀疏矩阵除外部连接端口之外的所有其他节点编号，所有节点编号增加N-n_i，其中n_i为第i个子系统的外部连接端口数量；

将扩充为(N+M-n_i)*(N+M-n_i)的稀疏矩阵和第i个子系统的有限元稀疏矩阵相加，形成最终的第i个子系统的电位场求解稀疏矩阵；

求解最终的第i个子系统的电位场求解稀疏矩阵获得第i个子系统场域的直流压降和电流密度分布。