[发明专利]一种系统级集成电路的直流压降分析方法及系统

权利要求书

1.一种系统级集成电路的直流压降分析方法，其特征在于，所述分析方法包括如下步骤：

获取系统级集成电路的多层集成电路版图；

对多层集成电路版图中每层集成电路版图进行网格剖分，并将外部电路与每层集成电路版图的连接点以及不同层集成电路版图之间的过孔与每层集成电路版图的连接点插入到网格中，形成网格剖分节点；

以层为单位将所述系统级集成电路划分为多个子系统；

对每个子系统的网格剖分节点进行依次编号，根据每个网格剖分节点的信息列写用于直流压降分析的有限元方程组，得到有限元稀疏矩阵；

当对第m个子系统的直流压降进行分析时，将多个子系统中除了第m个子系统之外的所有子系统合成为待处理系统；

采用星形-三角形变换法消除所述有限元稀疏矩阵中待处理系统的内部节点，获得分析第m个子系统场域的稀疏矩阵；

求解分析第m个子系统场域的稀疏矩阵，获得第m个子系统场域上的直流压降和电流密度分布；

其中，所述采用星形-三角形变换法消除所述有限元稀疏矩阵中待处理系统的内部节点，获得分析第m个子系统场域的稀疏矩阵，具体包括：

将所述有限元稀疏矩阵等效为以有限元网格为关联的导纳网络的稀疏矩阵；

对所述导纳网络的稀疏矩阵反复进行星形-三角形变换消去所述待处理系统的内部节点，获得分析第m个子系统场域的稀疏矩阵；

其中，所述将所述有限元稀疏矩阵等效为以有限元网格为关联的导纳网络的稀疏矩阵，具体包括：

利用公式将所述有限元稀疏矩阵等效为以有限元网格为关联的导纳网络的稀疏矩阵；

其中，u为节点电压，b为右端项，实质为电流源激励，A为有限元网格剖分节点的导纳矩阵；

其中，所述对所述导纳网络的稀疏矩阵反复进行星形-三角形变换消去所述待处理系统的内部节点，具体包括：

对所述导纳网络的稀疏矩阵反复利用公式进行星形-三角形变换，以消去所述待处理系统的内部节点；

其中，为导纳网络中与待消去的导纳网络节点关联的第i个导纳网络节点和待消去的导纳网络节点的互导纳，为导纳网络中与待消去的导纳网络节点关联的第j个导纳网络节点和待消去的导纳网络节点的互导纳，为与待消去的导纳网络节点关联的第i个导纳网络节点和与待消去的导纳网络节点关联的第j个导纳网络节点的互导纳，对应稀疏矩阵非对角元第i行、第j列的元素，为导纳网络中与待消去的导纳网络节点关联的第k个导纳网络节点和待消去的导纳网络节点的互导纳，p为与待消去的导纳网络节点关联的导纳网络节点的数量。

2.一种系统级集成电路的直流压降分析系统，其特征在于，所述分析系统包括：

多层集成电路版图获取模块，用于获取系统级集成电路的多层集成电路版图；

网格剖分模块，用于对多层集成电路版图中每层集成电路版图进行网格剖分，并将外部电路与每层集成电路版图的连接点以及不同层集成电路版图之间的过孔与每层集成电路版图的连接点插入到网格中，形成网格剖分节点；

子系统划分模块，用于以层为单位将所述系统级集成电路划分为多个子系统；

有限元稀疏矩阵建立模块，用于对每个子系统的网格剖分节点进行依次编号，根据每个网格剖分节点的信息列写用于直流压降分析的有限元方程组，得到有限元稀疏矩阵；

待处理系统合成模块，用于当对第m个子系统的直流压降进行分析时，将多个子系统中除了第m个子系统之外的所有子系统合成为待处理系统；

星形-三角形变换模块，用于采用星形-三角形变换法消除所述有限元稀疏矩阵中待处理系统的内部节点，获得分析第m个子系统场域的稀疏矩阵；

求解模块，用于求解分析第m个子系统场域的稀疏矩阵，获得第m个子系统场域上的直流压降和电流密度分布；

其中，所述星形-三角形变换模块，具体包括：

导纳网络等效子模块，用于将所述有限元稀疏矩阵等效为以有限元网格为关联的导纳网络的稀疏矩阵；

内部节点消除子模块，用于对所述导纳网络的稀疏矩阵反复进行星形-三角形变换消去所述待处理系统的内部节点；

其中，所述导纳网络等效子模块，具体包括：

导纳网络等效单元，用于利用公式将所述有限元稀疏矩阵等效为以有限元网格为关联的导纳网络的稀疏矩阵；

其中，u为节点电压，b为右端项，实质为电流源激励，A为有限元网格剖分节点的导纳矩阵；

其中，所述内部节点消除子模块，具体包括：

内部节点消除单元，用于对所述导纳网络的稀疏矩阵反复利用公式进行星形-三角形变换，以消去所述待处理系统的内部节点；

其中，为导纳网络中与待消去的导纳网络节点关联的第i个导纳网络节点和待消去的导纳网络节点的互导纳，为导纳网络中与待消去的导纳网络节点关联的第j个导纳网络节点和待消去的导纳网络节点的互导纳，为与待消去的导纳网络节点关联的第i个导纳网络节点和与待消去的导纳网络节点关联的第j个导纳网络节点的互导纳，对应稀疏矩阵非对角元第i行、第j列的元素，为导纳网络中与待消去的导纳网络节点关联的第k个导纳网络节点和待消去的导纳网络节点的互导纳，p为与待消去的导纳网络节点关联的导纳网络节点的数量。