一种基于长边切割计算电阻的加速方法与流程

本发明涉及eda设计技术领域，特别是涉及一种基于长边切割计算电阻的加速方法。

背景技术：

在eda设计领域中，经常会出现一些大规模网状配线，设计人员无法凭借个人技术、经验很快算出指定端口间的电阻。为了版图配线信号延迟的一致性，在版图验证过程中需要准确计算配线电阻，而在加快设计的迭代过程中，准确、快速计算配线电阻变得越来越重要。

现有技术中的切长边算法具有一定的局限性，无法处理并联或混联的配线；而若采用有限元法或者边界元法计算实际版图配线中的网状互连电阻，则计算精度差、计算时间长。

为此，提出一种基于长边切割计算电阻的加速方法，能够针对网状配线的几何结构特点，在不损失精度的前提下提高大型配线电阻计算速度，成为亟待解决的问题。

技术实现要素：

为了解决现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种基于长边切割计算电阻的加速方法，能够针对网状配线的几何结构特点，在不损失精度的前提下提高大型配线电阻计算速度。

为实现上述目的，本发明提供的基于长边切割计算电阻的加速方法，包括以下步骤：

（1）将配线版图切割为长边子图及拐角子图；（2）获取模版子图，获得模板子图的基于端口的等效电阻网络并应用到每个拐角子图；（3）将长边子图的电阻网络和拐角子图的等效电阻网络组合成配线的电阻网络；（4）通过组合后的电阻网络，计算配线的电阻。

所述步骤（1）进一步包括：基于扫描线算法，将配线版图切割为长边子图及拐角子图。

所述步骤（2）进一步包括：对每个拐角子图进行模式识别，得到模板子图。

所述步骤（2）进一步包括：对所述模板子图进行有限元剖分，得到所述模板子图的电阻网络。

所述步骤（2）进一步包括：将模板子图的电阻网络约简为基于端口的等效电阻网络。

所述步骤（4）进一步包括：利用方块电阻计算长边子图的电阻，利用有限元法计算拐角子图的电阻，计算出组合后的电阻网络的配线电阻。

本发明的基于长边切割计算电阻的加速方法，采用独有的基于扫描线算法切割长边，将复杂、规模大的版图，进行长边切割，形成规模小、形状简单的图形，降低了求解矩阵的维数，减少了剖分和解方程的时间；采用独有的基于模板的加速技术，对切割后的子图提取模板，对模板电阻网络进行等效变换，并组合成一个约简的总的电阻网络，提高了提取配线电阻的速度。

本发明的有益效果在于：本发明的基于长边切割计算电阻的加速方法，使用长边切割算法，使得需要计算的配线规模变小，形体相对简单，提高了计算速度；使用基于模板的配线匹配技术，使得需要计算的区域进一步减少，也会进一步提高计算速度。在精度相当的情况下，本发明的基于长边切割计算电阻的加速方法，计算速度比单纯的有限元方法快一个数量级。

本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，并与本发明的实施例一起，用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1为根据本发明的基于长边切割计算电阻的加速方法流程图；

图2为根据本发明的待计算配线版图的示意图；

图3为根据本发明的配线版图切割长边的示意图；

图4为根据发明的配线版图的拐角子图的示意图；

图5为根据本发明的电阻网络端口标记的示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。

图1为根据本发明的基于长边切割计算电阻的加速方法流程图，下面将参考图1，对本发明的基于长边切割计算电阻的加速方法进行详细的描述。

在步骤101，将配线版图切割为长边子图及拐角子图；

该步骤中，基于扫描线算法，将大规模的二维配线结构切割为“长边”与“拐角”两类配线，在切割的过程中会产生出多个子图及端口。

在切割版图的过程中，将大的版图分成了小的版图，减小了版图的尺寸，便于提高使用有限元法计算版图电阻的速度。

在步骤102，通过提取拐角子图的模版子图，获得拐角子图的等效电阻网络；

该步骤中，首先，对每个拐角子图进行模式识别，得到一组模板子图；

对每个拐角子图进行模式识别时，需要在拐角子图之间比较如下两项信息：

1）拐角子图的图形是否一致；2）拐角子图的端口的相对位置是否一致。

比较的具体过程为：1、对拐角子图进行排序，将排在第一位的拐角子图及其端口作为模版子图存入到模版集合中；

2、按照顺序依次比较剩余的拐角子图与模版集合中的模版子图的图形及端口的相对位置是否一致；

3、若一致，则记录拐角子图端口及模版子图端口的相对位置之间的对应关系；

4、若不一致，则将拐角子图及其端口作为模版子图存入到模版集合中。

在上述比较拐角子图的图形及端口的相对位置是否一致的过程中，可以设置固定位置，将每个拐角子图的图形及端口移至同一固定位置后再进行比较。

其次，对每个模板子图进行有限元剖分，得到模板子图的电阻网络；

然后，将得到的模板子图电阻网络约简为基于端口的等效电阻网络；

最后，将上述模板子图的基于端口的等效电阻网络应用到每个拐角子图。

在步骤103，将长边子图的电阻网络和拐角子图的等效电阻网络组合成配线的电阻网络；

该步骤中，组合后的电阻网络的矩阵维度极大的减小了，从而提高了配线电阻的计算速度。

在步骤104，通过组合后的电阻网络，计算配线的电阻。

该步骤中，利用方块电阻计算长边子图的电阻，利用有限元法计算拐角子图的电阻，最终计算出组合后的电阻网络的电阻。

该步骤中，由于长边的电流密度是均匀的，所以长边子图的电阻，按照长宽比计算是非常准确的，长边子图的电阻=方块电阻*长边子图的长宽比。方块电阻一般是用户指定的，属于工艺信息。

下面结合具体的实施例，详细阐述本发明的基于长边切割计算电阻的加速方法的具体过程。

1）打开一个版图；图2为根据本发明的待计算配线版图的示意图。

2）遍历版图找出长边，切割出长边子图及拐角子图；

图3为根据本发明的配线版图切割长边的示意图。如图3所示，在切割长边的过程中，长边会产生两个非边界端口，非边界端口连接到长边子图及拐角子图。

3）检查拐角子图的形体，提取出拐角子图的模版；

在提取之前，对版图中的拐角子图进行编号，并对版图中拐角子图的端口标记id。图4为根据发明的配线版图的拐角子图的示意图，如图4所示，对编号为fig1、fig2、fig3及fig4的拐角子图形检查形体，进行模式识别。

进行模式识别的顺序是fig1、fig2、fig3及fig4；

识别fig1时，模板集合里没有任何信息，则将fig1的图形以及端口6/3/7/11移到一个相对固定的位置（比如原点）后，作为模板加到模板集合里面；

识别fig2时，将fig2的图形以及端口8/4/9/12移到前述相对固定的位置（原点）后，在模板集合里面寻找是否存在与fig2的图形以及端口8/4/9/12的相对位置均一致的模版；

若存在，则记录该模版端口id与fig2的端口id之间的对应关系；否则将fig2作为模板加到模板集合里面；

对fig3及fig4进行与fig2相同方式的模式识别。

经过模式识别，fig1、fig2、fig3及fig4的图形以及端口相对位置均一致，

fig1作为fig1、fig2、fig3及fig4的模板；

fig2及fig1的端口id之间的对应关系为，3-4/6-8/7-9/11-12；

fig3及fig1的端口id之间的对应关系为，3-13/6-16/7-17/11-21；

fig4及fig1的端口id之间的对应关系为，3-14/6-18/7-19/11-22。

4）计算出拐角子图模版的端口之间的等效电阻网络；

如图4所示，对fig1计算出端口3、6、7、11之间的等效电阻网络。

5）将拐角子图模版的等效电阻网络应用到剩余的拐角子图上；

如图4所示，将fig1的等效电阻网络，应用到拐角子图fig2、fig3及fig4上。

例如，当fig1中提取出来的电阻网络为：

r116/30.5（含义为fig1端口6/3之间的阻值为0.5）

r126/70.7

…

通过fig2及fig1的端口id之间的对应关系，fig2的电阻网络为：

r218/40.5（含义为fig2端口8/4之间的阻值为0.5）

r228/90.7

…

6）将长边子图及拐角子图组成一个完整的电阻网络，求出配线端口之间的电阻。

在计算的过程中，对整个电阻网络的端口标记id，图5为根据本发明的电阻网络端口标记的示意图。如图5所示，计算出端口5到20之间的端口电阻。

本发明的基于长边切割计算电阻的加速方法，采用独有的基于扫描线算法切割长边，将复杂、规模大的版图，进行长边切割，形成规模小、形状简单的图形，降低了求解矩阵的维数，减少了剖分和解方程的时间；采用独有的基于模板的加速技术，对切割后的子图提取模板，对模板电阻网络进行等效变换，并组合成一个约简的总的电阻网络，提高了提取配线电阻的速度。

本领域普通技术人员可以理解：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。