[发明专利]集成电路层间耦合的迭代计算并行颗粒的划分方法及装置

权利要求书

1.一种集成电路层间耦合的迭代计算并行颗粒的划分方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1、将多层超大规模集成电路层间耦合的迭代计算划分为三类计算单元：基本计算单元、集成电路的层-层计算单元和集成电路各层的电磁场和电流分布计算单元；

所述基本计算单元包括两类：第一类基本计算单元为利用并矢格林函数计算集成电路简单多边形内的电流对集成电路其他层上任意简单多边形内产生的场，第二类基本计算单元为集成电路单层二维有限元计算中针对网格单元的计算；所述集成电路单层二维有限元计算中针对网格单元的计算包括：网格单元面积的计算、网格单元形状函数的计算、网格单元有限元刚度矩阵的计算，以及网格单元内任意点的场强和电流密度计算；

所述集成电路的层-层计算单元包括：对所述第一类基本计算单元进行合并，基于场的线性叠加原理，计算由简单多边形填充的复杂集成电路版图上分布的电流在集成电路其他层的复杂版图上产生的场；所述集成电路各层的电磁场和电流分布计算单元包括：对所述第二类基本计算单元进行合并，将其他层对待计算源层的影响作为附加源项，采用二维有限元法计算待计算源层的电磁场和电流分布；

S2、根据所述三类计算单元将集成电路层间耦合的迭代计算划分为互不重叠的计算颗粒，其中，所述计算颗粒为执行相同类型的所有独立运算的一个或多个计算单元；

S3、基于一次完整的串行迭代计算，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时间的占比将所述计算颗粒合并为不同的并行颗粒；

S4、对并行颗粒进行分类，同类并行颗粒相互独立，其对应的计算任务序列可以随机打乱，在执行所述并行颗粒的过程中，将同类并行颗粒执行的所有计算任务的序列随机打乱，形成新的计算任务序列，并按照所述新的计算任务序列动态分配到不同计算进程，完成计算任务的并行计算。

2.如权利要求1所述的集成电路层间耦合的迭代计算并行颗粒的划分方法，其特征在于，所述第一类基本计算单元具体运算为：

第一步，计算点电流源在场点产生的电场，所述点电流源在场点产生的电场表达式为根据集成电路分层的特殊结构形成的特殊的解析表达式，多层集成电路的电流源为层状分布，即在复杂形状的集成电路版图的每个金属层上分布的电流密度只与x和y有关，与z无关，电流密度分布仅为x, y的函数；

第二步，将所述点电流源在场点产生的电场表达式作为二维高斯积分的被积函数，基于场的线性叠加原理计算简单形状多边形的面电流源在相同位置产生的场，包括：二维面S内的电流源在空间任意点产生的场可通过所述二维高斯积分计算：

；

其中，为所述二维面S内的所述电流源在空间任意点(x,y,z)产生的场，为所述二维面S内任意位置(u,v)的所述点电流源在空间任意点(x,y,z)产生的场的表达式，表示二维面S内二维高斯积分对应的高斯积分点，p,q分别表示u,v方向的第p个，第q个高斯积分点，是对应高斯积分点的权重因子；

第三步，计算所述简单形状多边形上的所述电流在集成电路其他层不同位置产生的场，基于所述场的线性叠加原理确定简单形状多边形上的所述电流在集成电路其他层版图上分割的简单形状多边形上产生的场。

3.如权利要求1所述的集成电路层间耦合的迭代计算并行颗粒的划分方法，其特征在于，所述计算颗粒的加权CPU时间的计算公式为：式中：为第i个计算颗粒的加权CPU时间，为第i个计算颗粒单次计算的CPU时间，为第i个计算颗粒执行的次数。