[发明专利]基于文件锁的集成电路电磁仿真粗颗粒并行方法及装置

说明书

本发明提供了一种基于文件锁的集成电路电磁仿真粗颗粒并行方法及装置，包括：建立文件名映射关系并构建文件锁，采用文件锁对计算任务进行锁定控制；根据整个集成电路模型的电磁仿真分割的计算颗粒的加权CPU时间确定出并行粗颗粒；并行发起多个计算进程独立执行并行粗颗粒，基于文件锁对各个并行粗颗粒进行电磁仿真计算，确保处理同一集成电路模型的不同进程使用相同的剖分的网格进行电磁仿真；当所有并行粗颗粒遍历所有计算任务时，整理所有计算任务的计算结果并生成最终计算结果。既能避免不同进程之间因为通信而带来的计算进程间的等待，提高集成电路电磁仿真并行计算效率，又解决了因为不同网格带来的随机误差导致计算的电磁响应曲线出现抖动。

技术领域

本发明涉及集成电路电磁仿真技术领域，具体涉及一种基于文件锁的集成电路电磁仿真粗颗粒并行方法及装置。

背景技术

针对复杂的集成电路模型进行电磁仿真时，传输线法等简单的计算方法不再适用，需要采用数值计算方法以场的方式进行较为精确的模拟，这就需要将集成电路模型所在的复杂的计算场域进行离散，形成离散单元，以离散单元为基础对场进行求解。总体上，离散的单元尺寸越小，仿真结果越精确，但这导致计算的复杂度增加，因此在单元数量和计算精度上需要达到一种最优。另一方面，针对多尺度结构的、复杂且不规则的集成电路版图进行网格剖分时，不可避免地会采用非结构网格进行剖分，由于被剖分的集成电路模型具有非常强的多尺度结构，网格剖分时集成电路版图不规则多边形顶点插入的顺序的随机性、网格剖分过程中新节点插入坐标产生的误差等都足以改变多尺度结构的复杂集成电路剖分的网格，因此，不同时间、不同计算进程对同一个集成电路模型剖分出的网格都是不一样的。

现有的集成电路电磁仿真并行计算方法大多是将每个最基本的计算任务作为完全独立的计算单元，不同的计算任务之间无任何通信或联系，导致同一集成电路模型不同计算任务使用不同的剖分的网格进行计算，从而为集成电路模型的电磁仿真带来随机误差。在研究同一集成电路模型的频率响应曲线、电压-电流响应曲线等问题时，针对不同的计算点采用不同的剖分的网格，会因为不同网格带来的随机误差导致计算的响应曲线出现抖动。因此，在采用并行计算方法批量计算大规模集成电路电磁仿真提高计算速度的同时，还需要确保不同计算任务对应的相同的集成电路模型使用的是同样的剖分的网格，这样可以消除由于不同计算任务对同一集成电路模型进行网格剖分产生的网格差异带来的随机误差，从而避免集成电路的电磁响应曲线出现抖动。

发明内容

针对现有技术存在的上述不足，本发明的目的在于：提供一种基于文件锁的集成电路电磁仿真粗颗粒并行方法及装置，建立文件名映射关系并构建文件锁，根据并行发起的计算进程得到并行粗颗粒，然后基于文件锁对各个并行粗颗粒进行仿真计算。这样，可以确保处理同一集成电路模型的不同进程使用相同的网格进行仿真计算，解决了因为不同网格带来的随机误差导致计算的响应曲线出现抖动；还能避免不同进程之间因为通信而带来的计算进程间的等待，提高集成电路电磁仿真并行计算效率。

一种基于文件锁的集成电路电磁仿真粗颗粒并行方法，包括：

建立文件名映射关系，根据文件名映射关系构建文件锁，所述文件锁用于对计算任务进行锁定控制；

将整个集成电路模型的电磁仿真分割成多个计算颗粒，获取各计算颗粒的加权CPU时间和总CPU时间，依据所述加权CPU时间和所述总CPU时间的占比确定出计算粗颗粒；所述计算颗粒为需要多次重复执行的计算单元；

依据待仿真的集成电路模型数量和每个集成电路模型的待计算任务，并行发起多个计算进程，每个计算进程实现一个并行粗颗粒；

基于文件锁对各个并行粗颗粒需要处理的计算任务进行锁定控制及仿真计算，确保处理同一集成电路模型的不同计算任务的并行粗颗粒采用相同的剖分的网格对同一集成电路模型进行电磁仿真，锁定的计算任务表示已经存在计算进程对该计算任务进行仿真处理，其他计算进程不得同时处理；

当所有并行粗颗粒遍历所有计算任务时，收集计算结果并将所有计算任务的计算结果整理生成最终计算结果。