[发明专利]基于管理进程的集成电路仿真粗颗粒并行方法及装置

说明书

本发明提供了基于管理进程的集成电路仿真粗颗粒并行方法及装置，包括：将整个集成电路模型的电磁仿真分割成多个计算颗粒，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时间和所述总CPU时间的占比确定出计算粗颗粒；建立单个管理进程，通过所述管理进程并行发起多个独立的计算进程，每个计算进程执行一个计算粗颗粒；基于消息异步传递机制，实现各计算进程和管理进程独立异步建立通信，确保处理同一集成电路模型的不同进程使用相同的网格进行仿真计算，解决了常规并行计算因为同一集成电路模型采用不同网格带来的随机误差导致响应曲线出现抖动的问题；还能避免计算进程之间因为通信而带来的等待，提高集成电路仿真并行计算效率。

技术领域

本发明涉及集成电路电磁仿真技术领域，具体涉及一种基于管理进程的集成电路电磁仿真粗颗粒并行计算方法及装置。

背景技术

针对复杂的集成电路模型进行电磁仿真时，传输线法等简单的计算方法不再适用，需要采用数值计算方法以场的方式进行较为精确的模拟，这就需要将集成电路模型所在的复杂的计算场域进行离散，形成离散单元，以离散单元为基础对场进行求解。总体上，离散的单元尺寸越小，仿真结果越精确，但这导致计算的复杂度增加，因此在单元数量和计算精度上需要达到一种最优。另一方面，针对多尺度结构的复杂集成电路进行网格剖分时，不可避免地会采用非结构网格进行剖分，由于被剖分的集成电路模型具有非常强的多尺度结构，网格剖分时集成电路版图多边形顶点插入的顺序的随机性、网格剖分过程中新节点插入坐标产生的误差等都足以改变多尺度结构的复杂集成电路剖分的网格，因此，不同时间、不同计算进程对同一个集成电路模型剖分出的网格都是不一样的。

现有的集成电路电磁仿真并行计算方法大多是将每个最基本的计算任务作为完全独立的计算单元，不同的计算任务之间无任何通信或联系，导致同一集成电路模型不同计算任务使用不同的剖分网格进行计算，从而为集成电路模型的电磁仿真带来随机误差；此外，现有的集成电路电磁仿真并行计算方法大多一次性发起多个对等的计算进程，每个计算进程都完成相同类型的计算粗颗粒，不同计算进程之间需要进行通信，相互之间采用某种方式约定方式判断计算粗颗粒是否已经被某个计算进程处理，避免重复计算，这将大大降低并行计算效率。在研究同一集成电路模型的频率响应曲线、电压-电流响应曲线等问题时，针对不同的计算点采用不同的网格剖分，会因为不同网格带来的随机误差导致计算的响应曲线出现抖动。因此，在采用并行计算方法批量计算大规模集成电路电磁仿真提高计算速度的同时，还需要确保不同计算任务对应的相同的集成电路模型使用的是同样的剖分网格，这样可以消除由于不同计算任务对同一集成电路模型进行网格剖分产生的网格差异带来的随机误差，从而避免集成电路的电磁响应曲线出现抖动。

发明内容

针对现有技术存在的上述不足，本发明的目的在于：提供一种基于管理进程的集成电路仿真粗颗粒并行方法及装置，建立管理进程，专门用于对各个并行独立的计算进程进行管理及仿真计算，各个计算进程分别和管理进程通信连接，各个计算进程之间不传递任何消息。这样，可以确保处理同一集成电路模型的不同进程使用相同的网格进行仿真计算，解决了因为不同网格带来的随机误差导致计算的响应曲线出现抖动；还能避免不同进程之间因为通信而带来的计算进程间的等待，提高集成电路仿真并行计算效率。

一种基于管理进程的集成电路仿真粗颗粒并行方法，包括：

将整个集成电路模型的电磁仿真分割成多个计算颗粒，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时间和所述总CPU时间的占比确定出计算粗颗粒；所述计算颗粒为需要多次重复执行的计算单元；

建立管理进程，所述管理进程读取所有需要仿真的集成电路模型，定义对象存储所述集成电路模型的模型信息、计算条件、计算状态以及管理进程与计算进程的消息内容存储；

通过所述管理进程并行发起多个独立的计算进程，所述管理进程与各计算进程进行通信实现对计算进程的管理，各计算进程之间不进行任何通信；每个被发起的计算进程根据收到的管理进程的应答信息，执行完成分配的一个计算粗颗粒或结束该计算进程；