一种碳基芯片热仿真方法及装置

本申请涉及热仿真，尤其涉及一种碳基芯片热仿真方法及装置。

背景技术：

1、随着半导体工艺的不断发展和复杂化，芯片的集成度不断提高，随之而来的就是功率密度的不断增加，进而导致较高的工作温度，而这会造成芯片寿命降低、器件失效等问题，此时芯片的热仿真尤为重要，高效准确的热仿真有助于解决和改善芯片的热问题。碳基芯片同样也是如此，热量在传导上可能遇到阻碍，导致热点集中和温度过高，对碳基芯片的性能和可靠性产生负面影响。目前针对碳基芯片的热仿真依然不够充分，碳基芯片的热仿真存在仿真结果和实际结果差距较大等问题。

2、综上所述，如何提高碳基芯片热仿真的准确性是本领域技术人员亟需解决的问题。

技术实现思路

1、有鉴于此，本申请提供了一种碳基芯片热仿真方法及装置，旨在提高碳基芯片热仿真。

2、第一方面，本申请提供了一种碳基芯片热仿真方法，包括：

3、利用基于碳纳米管场效应晶体管模型生成的设计工具套件和标准单元库，生成待仿真的碳基芯片的版图；

4、基于所述待仿真的碳基芯片的版图进行功耗分析，得到功耗分析结果；

5、从所述功耗分析结果中提取功耗缩放因子；

6、将所述功耗缩放因子集成到热仿真工具的功耗仿真器中，以实现对碳基芯片的热仿真。

7、可选的，所述利用基于碳纳米管场效应晶体管模型生成的设计工具套件和标准单元库，生成待仿真的碳基芯片的版图之前，所述方法还包括：

8、建立基于物理模型的碳纳米管场效应晶体管模型；

9、根据所述碳纳米管场效应晶体管模型，生成设计工具套件和标准单元库。

10、可选的，所述利用基于碳纳米管场效应晶体管模型生成的设计工具套件和标准单元库，生成待仿真的碳基芯片的版图，包括：

11、输入所述待仿真的碳基芯片的硬件描述语言rtl代码、约束文件以及所述标准单元库；

12、将所述待仿真的碳基芯片的硬件描述语言rtl代码、所述约束文件以及所述标准单元库进行综合，得到网表和报告；

13、利用所述网表和所述报告，进行布局布线。

14、可选的，所述利用所述网表和所述报告，进行布局布线，包括：

15、利用所述网表和所述报告，将所述待仿真的碳基芯片进行平面规划；利用所述网表和所述报告，将所述待仿真的碳基芯片进行电源规划；

16、利用所述网表和所述报告，将所述待仿真的碳基芯片的标准单元进行摆放；

17、利用所述网表和所述报告，将所述待仿真的碳基芯片的标准单元所连接的时钟网络进行综合；

18、用于利用所述网表和所述报告，将所述待仿真的碳基芯片的标准单元进行连接。

19、可选的，所述基于所述待仿真的碳基芯片的版图进行功耗分析，得到功耗分析结果之前，所述方法还包括：

20、基于所述待仿真的碳基芯片的版图进行静态时序分析。

21、可选的，所述将所述功耗缩放因子集成到热仿真工具的功耗仿真器中，以实现对碳基芯片的热仿真之前，所述方法还包括：

22、基于所述待仿真的碳基芯片的版图进行电压降分析和电迁移分析，得到电压稳定性和信号完整性。

23、第二方面，本申请提供了一种碳基芯片热仿真装置，包括：

24、第一生成模块，用于利用基于碳纳米管场效应晶体管模型生成的设计工具套件和标准单元库，生成待仿真的碳基芯片的版图；

25、第一分析模块，用于基于所述待仿真的碳基芯片的版图进行功耗分析，得到功耗分析结果；

26、提取模块，用于从所述功耗分析结果中提取功耗缩放因子；

27、集成模块，用于将所述功耗缩放因子集成到热仿真工具的功耗仿真器中，以实现对碳基芯片的热仿真。

28、可选的，所述装置还包括：

29、建立模块，用于建立基于物理模型的碳纳米管场效应晶体管模型；

30、第二生成模块，用于根据所述碳纳米管场效应晶体管模型，生成设计工具套件和标准单元库。

31、可选的，所述第一生成模块，包括：

32、输入单元，用于输入所述待仿真的碳基芯片的硬件描述语言rtl代码、约束文件以及所述标准单元库；

33、综合单元，用于将所述待仿真的碳基芯片的硬件描述语言rtl代码、所述约束文件以及所述标准单元库进行综合，得到网表和报告；

34、布局布线单元，用于利用所述网表和所述报告，进行布局布线。

35、可选的，所述布局布线单元，包括：

36、平面规划子单元，利用所述网表和所述报告，将所述待仿真的碳基芯片进行平面规划；

37、电源规划字单元，利用所述网表和所述报告，将所述待仿真的碳基芯片进行电源规划；

38、摆放子单元，用于利用所述网表和所述报告，将所述待仿真的碳基芯片的标准单元进行摆放；

39、时钟网络综合子单元，利用所述网表和所述报告，将所述待仿真的碳基芯片的标准单元所连接的时钟网络进行综合；

40、连接子单元，利用所述网表和所述报告，将所述待仿真的碳基芯片的标准单元进行连接。

41、可选的，所述装置包括：

42、第二分析模块，用于基于所述待仿真的碳基芯片的版图进行静态时序分析。

43、可选的，所述装置包括：

44、第三分析模块，用于基于所述待仿真的碳基芯片的版图进行电压降分析和电迁移分析，得到电压稳定性和信号完整性。

45、本申请提供了一种碳基芯片热仿真方法。在执行所述方法时，先利用基于碳纳米管场效应晶体管模型生成的设计工具套件和标准单元库，生成待仿真的碳基芯片的版图，再基于待仿真的碳基芯片的版图进行功耗分析，得到功耗分析结果，接着，从功耗分析结果中提取功耗缩放因子，最后，将功耗缩放因子集成到热仿真工具的功耗仿真器中，以实现对碳基芯片的热仿真。这样，通过利用基于碳纳米管场效应晶体管模型生成的设计工具套件和标准单元库生成仿真的碳基芯片的版图，并分析功耗，提取功耗缩放因子，最终集成到的热仿真工具中，以此提高了碳基芯片热仿真的准确性。

技术特征：

1.一种碳基芯片热仿真方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述利用基于碳纳米管场效应晶体管模型生成的设计工具套件和标准单元库，生成待仿真的碳基芯片的版图之前，所述方法还包括：

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述利用基于碳纳米管场效应晶体管模型生成的设计工具套件和标准单元库，生成待仿真的碳基芯片的版图，包括：

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述利用所述网表和所述报告，进行布局布线，包括：

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述待仿真的碳基芯片的版图进行功耗分析，得到功耗分析结果之前，所述方法还包括：

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将所述功耗缩放因子集成到热仿真工具的功耗仿真器中，以实现对碳基芯片的热仿真之前，所述方法还包括：

7.一种碳基芯片热仿真装置，其特征在于，包括：

8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：

9.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述第一生成模块，包括：

10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述布局布线单元，包括：平面规划子单元，利用所述网表和所述报告，将所述待仿真的碳基芯片进行平面规划；

技术总结
本申请提供了一种碳基芯片热仿真方法及装置，涉及热仿真技术领域。在执行所述方法时，先利用基于碳纳米管场效应晶体管模型生成的设计工具套件和标准单元库，生成待仿真的碳基芯片的版图，再基于待仿真的碳基芯片的版图进行功耗分析，得到功耗分析结果，接着，从功耗分析结果中提取功耗缩放因子，最后，将功耗缩放因子集成到热仿真工具的功耗仿真器中，以实现对碳基芯片的热仿真。这样，通过利用基于碳纳米管场效应晶体管模型生成的设计工具套件和标准单元库生成仿真的碳基芯片的版图，并分析功耗，提取功耗缩放因子，最终集成到的热仿真工具中，以此提高了碳基芯片热仿真的准确性。

技术研发人员：包凌鹏,刘宏伟,尹明会,张卫华,李志强
受保护的技术使用者：中国科学院微电子研究所
技术研发日：
技术公布日：2024/10/31