[发明专利]集成电路版图自动构造层次方法

说明书

技术领域

本发明是一种集成电路版图自动构造层次方法，所属的技术领域是集成电路计算机辅助设计领域，尤其是涉及集成电路版图的设计规则检查(DRC)和版图与原理图的一致性检查(LVS)领域。

背景技术

随着集成电路集成度和规模的不断提高，特别是随着工艺不断向着纳米级进展，在集成电路设计的各个阶段所需运行的验证也相应增多。其中集成电路版图的设计规则检查(DRC)以及集成电路版图与原理图的一致性检查(LVS)变得越来越重要，它们对于消除错误、降低设计成本和减少设计失败的风险具有重要作用。在超大规模集成电路设计中，版图规模急剧膨胀，传统的扁平的版图验证方法在计算速度和内存使用方面都远远落后于用户的需求。在目前应用最广的层次版图数据结构中，电路模块通常被组织成“单元”的形式，同一单元可以被重复调用多次。例如，可以将锁相环模块(PLL)组织成一个单元，当版图中需要多个同样的锁相环模块时，可以多次调用PLL单元，每次调用称为一个实例，可将实例编号为PLL1，PLL2，PLL3，……。层次的版图验证方法利用版图在设计过程中所具有的层次特点，对多次重复出现的单元只需验证一次，而不需要将所有重复的单元实例都打散，这就减少了冗余的操作和运算，从而有效提高了计算效率，已经成为流行的版图验证方法。

然而，很多集成电路版图的层次结构并不完善，并没有将所有重复的图形或单元实例模式都组织成被重复调用的单元。例如，PLL的三个子模块VCO(压控振荡器)、LPF(低通滤波器)、PC(鉴相器)可能并未组织在一个单元中，而是以三个单元的形式独立存在，它们的实例为重复出现的相同组合：VCO1、LPF1、PC1；VCO2、LPF2、PC2，……。在自动布局布线工具利用标准单元产生的版图中，在内存阵列和各种门阵列版图中，这种未组织起来的重复模式是很常见的。如果能够自动识别这些重复的模式，将重复的模式都组织成被重复调用的新单元，可以显著提高层次版图验证工具的处理效率。

图1是由两个图形(或单元实例)构成的重复模式的示意图。重复的组合模式为AB，该重复模式出现了两个实例：A1B1和A2B2。在这个例子中，将A2和B2进行相同的线性坐标变换(相对于原点逆时针旋转90度并适当平移)，则A2与A1完全重合，并且B2与B1完全重合。

发明内容

本发明目的在于：提供一种集成电路版图自动构造层次方法，能够自动快速找到集成电路版图中重复出现的图形或单元实例组合模式，将这些重复模式组织成新单元，并重复调用这些新单元。

本发明的主要思路就是利用划分网格的方法找到版图中相互连接的图形或单元实例组合，利用哈希表找到重复的组合，然后将重复的组合模式转换为被重复调用的单元。具体的实现步骤包括：①将集成电路版图划分为大小不同的多级网格；②将几何图形或单元实例放入适当大小的网格中；③在每个网格中以及相邻的网格中找到所有相互连接的图形或单元实例组合；④利用哈希表存储这些组合并查找重复出现的组合；⑤将重复出现的组合构造成新的单元并重复调用这些新单元；⑥重复执行步骤①-⑤，直到达到预先设定的停止条件或者不能再找到重复模式为止。

(1)将集成电路版图划分为大小不同的多级网格

大规模集成电路的版图中包含大量的图形和单元实例。其中相互连接的图形或单元实例组合也非常多。两个图形或单元实例“相互连接”是指，这两个图形或单元实例或者有公共面积，或者有公共边，或者有公共点，或者它们的距离不超过某一设定值。三个以上图形或单元实例相互连接是指，其中每一个图形或单元实例至少与其中一个其它图形或单元实例相互连接。以找到所有由两个图形或单元实例构成的连接组合为例，要找到所有这些组合，有一种简单的方法：对于每一个图形或单元实例，依次检查该图形与其它每一个图形或单元实例是否是连接的，如果连接，就记录一次连接组合。但是这种方法的处理效率很低。假设有n个图形或单元实例，按这种方法至少需要n(n-1)/2次连接判断，其复杂度为O(n²)。

事实上，只有相距较近的图形或单元实例才可能相互连接，每个图形或单元实例只可能与附近的几个图形或单元实例相连接，不必与远处的图形或单元实例做连接判断。连接组合的总数在数量级上更接近O(n)。为此本发明采用网格化的方法对版图进行划分，将图形或单元实例放入网格中，每个图形或单元实例只需要遍历同一网格或附近网格中的图形。在版图图形和单元实例分布比较均匀，大小相近，并且彼此重叠不是特别严重时，这种方法的复杂度为O(n)，与连接组合的数目同阶。