[发明专利]一种集成电路设计中器件密度分布的计算方法

权利要求书

1.一种集成电路设计中器件密度分布的计算方法，创建用于计算器件密度分布的高效算子，分别用于估计集成电路版图上各有限元网格所在位置的密度分布和各器件或网表所在位置的密度分布，通过前缀求和，延迟并同步计算所有矩形实例遍历矩形实例覆盖范围的部分，使得每个矩形实例的计算时间减少并保持接近，通过任务均衡的并行化策略实现计算加速；包括以下步骤：

1)矩形实例拆分：将集成电路器件表示为矩形实例，并通过等价变换把任意形状和大小的矩形实例转化为右下角或者左上角与集成电路版图的右下角或左上角完全重合的矩形实例；

1A.当估计集成电路版图上各有限元网格所在位置的密度分布时，将集成电路器件或网表抽象表示为带权矩形实例；对于各个带权矩形实例，有限元所在位置的密度分布估计为以相交面积加权累加与之相交的矩形实例的权值；通过等价转化，将集成电路版图上各有限元网格所在位置的密度分布等价转换为对于每个带权的以整个版图右下角为右下角顶点的矩形实例，遍历其完全覆盖和部分覆盖的有限元，并把权值以相交面积加权后累加到有限元上；

1B.当估计各器件或网表所在位置的密度分布时，将集成电路器件抽象表示为矩形实例，将集成电路版图划分为二维带权有限元网格；对于各带权有限元，矩形实例所在位置的密度分布估计为以相交面积加权累加与之相交的有限元的权值，通过等价转化，将各器件或网表所在位置的密度分布等价转换为对于每个以整个版图左上角为左上角顶点的矩形实例，遍历其完全覆盖和部分覆盖的带权有限元，并把权值以相交面积加权后累加；

2)矩形实例坐标整数化：通过等价变换把右下角或者左上角与集成电路版图的右下角或左上角完全重合的矩形实例转化成边界为整数、且右下角或者左上角与集成电路版图的右下角或左上角完全重合的矩形实例；

2A.当估计集成电路版图上各有限元网格所在位置的密度分布时，将集成电路版图上各有限元网格所在位置的密度分布等价转换为对于每个带权的以整个版图右下角为右下角顶点的整数边界的矩形实例，遍历其完全覆盖的有限元，并把权值以相交面积加权后累加到有限元上；

2B.当估计各器件或网表所在位置的密度分布时，将各器件或网表所在位置的密度分布等价转换为对于每个以整个版图左上角为左上角顶点的整数边界的矩形实例，遍历其完全覆盖的带权有限元，并把权值以相交面积加权后累加；

3)单有限元操作和前缀广播求和：通过前缀广播求和，把所有被边界为整数、且部分边界与集成电路版图边界重合的矩形实例所覆盖的有限元的操作等价转换为对单个有限元的操作；

3A.当估计集成电路版图上各有限元网格所在位置的密度分布时，进行单点修改：

3A1)将集成电路版图上各有限元网格所在位置的密度分布等价表示为对每个带权的以版图右下角为右下角顶点的整数边界的矩形实例，遍历其完全覆盖的有限元，并把权值以相交面积加权后累加到有限元上；每个有限元的面积一致；

3A2)将有限元面积加权后的权值加到矩形实例的左上角，然后对有限元网格划分求二维前缀和，即把每个有限元的权值变成其左上方所有有限元的权值之和，即遍历矩形实例覆盖的有限元并把权值以相交面积加权后累加到有限元上；

3B.当估计各器件或网表所在位置的密度分布时，进行前缀求和广播与单点询问；

3B1)将各器件或网表所在位置的密度分布等价表示为对每个以版图左上角为左上角顶点的整数边界的矩形实例，遍历其完全覆盖的带权有限元，并把权值以相交面积加权后累加；

3B2)对整个有限元网格划分求二维前缀和，即把每个有限元的权值变成其左上方所有有限元的权值之和；

3B3)只需要查询以版图左上角为左上角顶点的整数边界的矩形实例的右下角所在有限元的权值，即遍历原矩形实例覆盖的带权有限元并把权值以相交面积加权后累加；

通过上述步骤，即实现对物理器件设计中密度分布的高效计算。

2.如权利要求1所述集成电路设计中器件密度分布的计算方法，其特征是，所述器件密度分布的计算方法可作为通用算子，在CPU和GPU上实现集成电路设计中器件的密度分布计算。

3.如权利要求1所述集成电路设计中器件密度分布的计算方法，其特征是，在步骤3A2)之后，还可对多矩形实例通过同步前缀求和广播进行拓展；对于以版图右下角为右下角顶点的整数边界的矩形实例，先在其左上角加上面积加权后的权值；再对每个有限元进行二维前缀求和，即得到等价结果。