[发明专利]一种多软件协同的大规模集成电路电磁热一体化设计方法

说明书

本发明涉及一种多软件协同的大规模集成电路电磁热一体化设计方法，包括：获取集成电路中有源器件的模型参数；得到有源器件的温度分布结果；得到预设方向的温度分布曲线，预设方向为集成电路中有源器件间热耦合最严重的方向；对温度分布曲线进行函数拟合得到集成电路有源器件自热温升函数和耦合温升函数；获取集成电路中各个有源器件的功耗值；在集成电路的版图文件标注有源器件的器件编号和有源器件的功耗值；利用自热温升函数和耦合温升函数分别计算得到集成电路中所有有源器件的自热温升和热耦合温升；将电热耦合产生的热耦合温升加入集成电路中再次进行仿真得到考虑了集成电路电磁热耦合效应影响后的集成电路电特性仿真结果。本发明能够精确提取出集成电路中各个有源器件工作状态下的自热温升值与电热耦合效益带来的热耦合温升值，分析更细致，精度更高。

技术领域

本发明属于集成电路设计分析技术领域，涉及一种多软件协同的大规模集成电路电磁热一体化设计方法。

背景技术

以当前和未来的大数据应用、5G移动通信和正在萌发的6G移动通信需求来看，微纳电子正朝着超高频、超高速方向发展。但是，超高速大规模集成电路的元器件密度、工作速度以及集成电路规模不断增加，使得集成电路的能耗密度越来越大，导致芯片上温度越来越高，带来的电磁热耦合问题对集成电路的影响也日益严重。

在集成电路设计时，通常认为所有晶体管都处于同一环境温度，但实际上大规模集成电路中各晶体管的自热与热耦合效应会导致部分晶体管温度显著升高，同一芯片存在明显温度梯度。温度对集成电路电特性的影响不可忽视，分析清楚集成电路的电磁热耦合机理，在电路设计时就充分考虑集成电路热耦合对超高速大规模集成电路电性能的影响，对集成电路电热可靠性的准确评估，保证电路性能，减少芯片设计成本具有重要作用。

因此，如何解决针对现有集成电路设计未充分考虑大规模集成电路电磁热耦合对集成电路电性能影响成为了亟待解决的问题。

发明内容

为了解决现有技术中存在的上述问题，本发明提供了一种多软件协同的大规模集成电路电磁热一体化设计方法。本发明要解决的技术问题通过以下技术方案实现：

一种多软件协同的大规模集成电路电磁热一体化设计方法，包括以下步骤：

步骤1、获取集成电路中有源器件的模型参数；

步骤2、根据所述有源器件的模型参数得到所述有源器件的温度分布结果；

步骤3、根据集成电路的预设方向在所述有源器件的温度分布结果中得到所述预设方向的温度分布曲线，所述预设方向为集成电路中有源器件间热耦合最严重的方向；

步骤4、对所述预设方向的温度分布曲线进行函数拟合得到自热温升函数和耦合温升函数；

步骤5、获取所述集成电路中各个有源器件的功耗值；

步骤6、在所述集成电路的版图文件标注所述有源器件的器件编号和所述有源器件的功耗值；

步骤7、基于所述版图文件中有源器件的坐标、器件编号和功耗值的一一对应关系，利用所述自热温升函数和所述耦合温升函数分别计算得到所述有源器件的自热温升和热耦合温升；

步骤8、将电热耦合产生的热耦合温升加入所述集成路中再次进行仿真得到考虑了集成电路电热耦合效应后的仿真结果。

在本发明的一个实施例中，所述步骤2包括：

步骤2.1、基于所述有源器件的模型参数，使用COMSOL有限元分析软件构建所述有源器件的几何模型；

步骤2.2、对所述几何模型进行稳态热分析得到所述有源器件的温度分布结果。

在本发明的一个实施例中，所述步骤5包括：

步骤5.1、基于所述集成电路的原理图，使用ADS软件仿真所述集成电路；