[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

说明书

本发明提供了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，首先将迭代计算划分为三类计算单元：基本计算单元、集成电路层‑层计算单元和各层的电磁场和电流分布计算单元；其次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；第三，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；最后，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，形成新的计算任务序列动态分配到不同计算进程。本发明确定了集成电路层间耦合计算的一种高效并行计算的并行颗粒划分方法，降低集成电路的仿真时间。

技术领域

本发明涉及集成电路层间耦合迭代计算技术领域，特别涉及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。

背景技术

集成电路工作时其多层版图上由于高速信号的传输，会形成高频交变电磁场，这些高频交变电磁场即形成高频辐射源，使其对其他信号层或其他集成电路、芯片形成串扰和电磁辐射，影响其他信号层或其他集成电路、芯片的正常工作，所以设计时，需要计算出集成电路各层相互间的空间电磁辐射影响。在传统计算集成电路的空间电磁辐射时一般要采用严格的三维数值计算求解，但多层超大规模集成电路结构复杂，三维数值计算非常复杂，所用的CPU时间和内存很大。这类大规模数值计算由于不同计算实例具有不同结构，导致不同计算实例的计算复杂度不对等，对于这类不对等的海量计算，需要高效率并行计算方法设计，充分考虑不同实例计算复杂度的不对等，尽可能提高并行计算效率。

常规并行计算基本针对单个计算实例并行，在大量循环的计算部分实现并行，并行颗粒通常很细，这样导致不同进程之间存在大量的数据交换，降低并行效率；其次，由于不同进程计算进度不同，不可避免在需要数据共享和同步时出现大量等待，从而导致整体并行效率很低；再者，由于单个实例计算过程相当部分的计算过程有先后顺序，数据有依赖性，因此针对单个计算实例并行时，有相当部分的计算无法并行化，这也严重降低整体并行效率。

发明内容

（一）发明目的

基于此，为了降低在利用并矢格林函数描述的点源对空间任意点的影响，来近似等效多层集成电路各层之间的耦合，将原本的集成电路的三维电磁场问题降维到二维电磁场问题与格林函数的叠加的迭代方法的计算复杂程度。为了在多层超大规模集成电路层间耦合的迭代计算过程中最大限度的减少各进程之间的通信，避免多进程并行计算时因为内存峰值大于可用物理内存而造成的硬盘读写瓶颈，同时完美解决不同计算实例复杂度不对等带来的进程等待问题，进而大大提高并行计算效率，本申请公开了以下技术方案。

（二）技术方案

作为本发明的第一实施例，本发明公开了一种集成电路层间耦合的迭代计算并行颗粒的划分方法，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；

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。