專利名稱：集成電路版圖的層次網(wǎng)表提取方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是一種集成電路版圖的層次網(wǎng)表提取方法，屬于集成電路計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)領(lǐng)域，尤其涉及版圖驗(yàn)證領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
版圖驗(yàn)證是集成電路設(shè)計(jì)流程中重要的一環(huán)，高效準(zhǔn)確的驗(yàn)證能夠有效的提高集成電路設(shè)計(jì)的效率，能極大降低設(shè)計(jì)失敗的風(fēng)險(xiǎn)。然而隨著工藝不斷的向著納米級(jí)進(jìn)展，在超大規(guī)模集成電路設(shè)計(jì)中，版圖規(guī)模急劇膨脹，傳統(tǒng)的版圖驗(yàn)證方法在計(jì)算速度和內(nèi)存使用方面都遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于用戶的需求。因此，層次的版圖驗(yàn)證方法受到了重視，它的優(yōu)點(diǎn)是利用版圖在設(shè)計(jì)過(guò)程中所具有的層次的特點(diǎn)，對(duì)多次重復(fù)出現(xiàn)的版圖只需驗(yàn)證一次，減少冗余的操作和運(yùn)算，從而有效提高計(jì)算效率。
為了進(jìn)行層次的LVS驗(yàn)證，就必須首先提取出合適的層次網(wǎng)表，這就涉及到版圖的層次網(wǎng)表提取。而如何有效獲取層次處理中的版圖網(wǎng)表，在當(dāng)前已公布的研究中，有采用梯形法來(lái)劃分版形的，也有采用角鉤鏈法判別圖形之間的關(guān)系的，這一類方法的本質(zhì)都是基于圖形操作。由于在層次處理中，核心問(wèn)題是減少重復(fù)調(diào)用單元的版圖中重復(fù)出現(xiàn)圖形的操作次數(shù)，最理想的層次處理方案是所有重復(fù)出現(xiàn)的圖形只處理一次。但版圖中有很多圖形只有極其細(xì)微的差別，因此對(duì)于基于圖形的層次處理來(lái)說(shuō)，重復(fù)操作的過(guò)程依然很多，所以把邊作為判斷重復(fù)的依據(jù)，可以最大程度減少重復(fù)的操作。
在論文《基于ILT的版圖自動(dòng)層次構(gòu)造算法》(李寧，侯勁松，微電子學(xué)與計(jì)算機(jī)，2004年第21卷第9期)中，對(duì)基于邊的層次版圖驗(yàn)證方法做了有益的研究，其采用投影法策略，并利用版圖倒序樹(shù)(Inverse Layout Tree，簡(jiǎn)記為ILT)記錄投影來(lái)源的方式，從而得到能簡(jiǎn)潔統(tǒng)一的表示層次關(guān)系的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的方法具有很高的參考價(jià)值。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的在于提供一種集成電路版圖的層次網(wǎng)表提取方法，能夠極好的保持版圖中原有的層次，使層次LVS得到最大程度的支持；同時(shí)，能夠快速的運(yùn)行，減少資源的占用。
本發(fā)明的主要思路就是利用了在版圖網(wǎng)表提取過(guò)程中主要關(guān)心圖形之間是否存在連接關(guān)系這個(gè)性質(zhì)，把邊本身作為處理的基本要素，利用一些規(guī)則，通過(guò)邊之間的聯(lián)系找出相應(yīng)圖形之間的連接關(guān)系。其實(shí)現(xiàn)過(guò)程包括下述步驟①基于邊的層次數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的建立；②版圖連接關(guān)系的識(shí)別；③版圖器件的識(shí)別；④層次網(wǎng)表的生成。
所述的步驟①基于邊的層次數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的建立包括采用投影法策略，并利用版圖倒序樹(shù)記錄投影來(lái)源的方式，把標(biāo)準(zhǔn)的版圖數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)化為只保留非垂直邊的層次數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。
所述的步驟②版圖連接關(guān)系的識(shí)別包括連接位置的確定，通過(guò)邊之間的關(guān)系找出相應(yīng)圖形之間的連接，區(qū)分層次關(guān)系，給版形標(biāo)注正確的節(jié)點(diǎn)號(hào)。
所述的步驟③版圖器件的識(shí)別包括確定與器件圖形相連的各種信息，包括來(lái)自其他層次的信息，進(jìn)行器件的辨識(shí)。
所述的步驟④層次網(wǎng)表的生成包括把識(shí)別出來(lái)的器件及其連接關(guān)系按層次寫入文件。
基于邊的層次數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的構(gòu)造過(guò)程可以參考論文《基于ILT的版圖自動(dòng)層次構(gòu)造算法》，在此不再詳述。對(duì)于版圖連接關(guān)系的識(shí)別和器件的識(shí)別，都有一個(gè)共同的部分，就是如何找出某些指定圖形之間的連接關(guān)系。當(dāng)把圖形轉(zhuǎn)化為邊的形式表示時(shí)，圖形之間的關(guān)系就被轉(zhuǎn)化為邊之間的關(guān)系。圖形之間的連接關(guān)系可以分為相交和鄰接，相交是指兩圖形有重合的區(qū)域，鄰接是指兩圖形僅有重合的邊，如果兩圖形僅有一個(gè)點(diǎn)重合，那么就認(rèn)為這兩個(gè)圖形沒(méi)有連接。下面將詳細(xì)論述通過(guò)邊的關(guān)系迅速找出圖形之間的連接關(guān)系的方法。這個(gè)過(guò)程可以分為三個(gè)部分，一是獲取一種邊的組合，二是對(duì)組合中的邊建立連接，三是處理連接的層次關(guān)系。
(1)獲取組合本發(fā)明最大的創(chuàng)新就是給出了這樣一個(gè)邊的組合把某條邊送入組合后，判斷組合中是否有與這條邊同屬一個(gè)圖形的其他邊，若有，則把組合中屬于這個(gè)圖形的邊都刪除，若沒(méi)有，則把這條邊加入到這個(gè)組合中。這個(gè)組合具有兩大優(yōu)良特性一是容易獲?。欢侵灰獔D形是有連接關(guān)系的，那么必然有屬于這些圖形的邊出現(xiàn)在同一個(gè)組合中。
針對(duì)不同的應(yīng)用，送入組合的邊也有所不同。獲取邊的組合時(shí)用到了掃描線算法，設(shè)掃描線從左向右移動(dòng)，下面的處理都是針對(duì)一條掃描線上的邊來(lái)說(shuō)的。(1)對(duì)于圖形相交的組合，沿著掃描線從底向上掃描，若一條邊與掃描線的交點(diǎn)不是其右端點(diǎn)，那么就把這條邊送入組合，隨著掃描的進(jìn)行，這個(gè)組合的組成是動(dòng)態(tài)變化的；(2)對(duì)于圖形在非垂直方向的鄰接關(guān)系，可以在圖形相交的組合中處理；(3)對(duì)于圖形在垂直方向的鄰接關(guān)系，沿著掃描線從底向上掃描，若一條邊與掃描線的交點(diǎn)是其端點(diǎn)，那么就把這條邊送入組合，隨著掃描的進(jìn)行，這個(gè)組合的組成是動(dòng)態(tài)變化的。
(2)建立連接每當(dāng)有新的邊加入組合后，就要對(duì)組合中的邊進(jìn)行處理，以確定這些邊所在圖形的連接關(guān)系。在不同的應(yīng)用中，連接的要求也是不同的。在基于邊的層次數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中，一個(gè)單元所存儲(chǔ)的邊除了自身的邊以外，還有來(lái)自其他單元的落在此單元范圍以內(nèi)的邊，本單元的邊稱為primitive，其他單元的邊稱為halo，并用ILT結(jié)構(gòu)記錄halo來(lái)自哪些單元，每條邊都有其所屬的圖形的圖形號(hào)。因此在組合中，除了有primitive外，還可能有halo。在層次條件下，作為halo的邊可能出現(xiàn)，也可能不出現(xiàn)，為了準(zhǔn)確找出一個(gè)組合中的邊所在的圖形之間的連接關(guān)系，對(duì)于滿足連接要求的邊還需進(jìn)行這些邊的ILT結(jié)構(gòu)的交集運(yùn)算，這些邊能同時(shí)出現(xiàn)則這些邊所屬的圖形有連接關(guān)系，且ILT的交集說(shuō)明了連接在哪些位置出現(xiàn)。
(3)處理連接的層次關(guān)系因?yàn)樘幚硎欠謱哟芜M(jìn)行的，那么就需要把一個(gè)單元的操作中所獲得的與其他單元的連接關(guān)系傳遞給其他相關(guān)單元。在此采用信息載體作為兩個(gè)相關(guān)單元之間的橋梁，其包含兩個(gè)部分，一是目的地，一是信息內(nèi)容。利用圖形在版圖中絕對(duì)位置不變的特性，采用相對(duì)位置的定位方式，可以有效的在各層次單元之間傳遞信息，因此就把相對(duì)位置作為信息載體的目的地。信息內(nèi)容就是在本單元獲得的與其他單元的連接關(guān)系。
單元間的連接關(guān)系是在處理primitive與halo的連接時(shí)產(chǎn)生的，primitive與primitive的連接屬于單元內(nèi)部連接，halo與halo的連接與本單元無(wú)關(guān)，就不生成連接。這也就是說(shuō)，只有當(dāng)一個(gè)組合中同時(shí)具有primitive與halo，并且它們能同時(shí)出現(xiàn)時(shí)，才需要產(chǎn)生層次的連接信息。利用halo在單元中的相對(duì)位置作為信息載體的目的地，這樣，只要再利用halo所在單元被調(diào)用的位置信息做簡(jiǎn)單的定位運(yùn)算，就可以得到此信息載體在各個(gè)單元中的準(zhǔn)確位置。同時(shí)，考慮到halo不是在本單元被調(diào)用的所有的位置出現(xiàn)，所以用ILT結(jié)構(gòu)來(lái)標(biāo)明信息載體應(yīng)該出現(xiàn)在哪些被調(diào)用的位置。
信息載體的發(fā)送和接收都很簡(jiǎn)單，當(dāng)生成信息載體后，按照信息載體中的目的地將其發(fā)送到相應(yīng)的信息載體列表中就可以了。在處理一個(gè)單元時(shí)，首先把此單元所對(duì)應(yīng)的信息載體列表中的信息載體按照其位置進(jìn)行定位運(yùn)算，得到信息載體在此單元中的具體位置，然后在這些位置上進(jìn)行掃描，只要找出離此位置最近的包含此位置的primitive邊就可以把本單元的處理結(jié)果與信息載體中的信息內(nèi)容關(guān)聯(lián)起來(lái)了，這樣就可以把不同層次之間的信息進(jìn)行交流和綜合了。
在獲得了相關(guān)的連接關(guān)系之后，可以把與器件圖形相關(guān)的所有層次信息綜合在一起，然后按照器件的要求進(jìn)行判斷，看其是否能生成一個(gè)器件，因?yàn)樗邢嚓P(guān)的信息通過(guò)前面的操作都綜合在一起了，所以器件的識(shí)別是很容易的，器件所處的單元就是器件圖形所在的單元。每當(dāng)識(shí)別一個(gè)器件后，就將其寫入層次網(wǎng)表，把所有器件識(shí)別完畢，這個(gè)層次網(wǎng)表也就完成了。
為了高效的提取層次驗(yàn)證中所需要的層次網(wǎng)表，本發(fā)明探索出一種基于邊的層次數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的層次網(wǎng)表提取方法，其有效的利用了邊所具有的特性，通過(guò)一種簡(jiǎn)單的操作就把圖形之間的連接關(guān)系找出來(lái)了，并且設(shè)計(jì)了有效的層次信息交流機(jī)制，使得在不同單元中的處理結(jié)果可以很方便的匯集在一起，這就為層次網(wǎng)表的生成提供了強(qiáng)有力的支持。本方法具有處理簡(jiǎn)單，快速，高效，容易實(shí)現(xiàn)等特點(diǎn)。


圖1是本發(fā)明的流程2是提取圖形連接關(guān)系的流程3是器件識(shí)別的流程4是一個(gè)MOS管的層次版5是與圖4對(duì)應(yīng)的基于邊的層次數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的示意6是獲取邊的組合的示意7是層次信息傳遞的示意圖具體實(shí)施方式
圖1是本發(fā)明的流程圖，從中可以看出層次網(wǎng)表提取方法的具體步驟。其中最主要的處理是圖形連接關(guān)系的提取，這個(gè)操作在版圖連接關(guān)系識(shí)別與器件識(shí)別中都需要。圖2給出了提取圖形連接關(guān)系的處理流程，這里包括以下幾個(gè)步驟①確定連接關(guān)系出現(xiàn)的位置；②用掃描線定位哪些邊需要處理；③把邊按順序送入組合中；④組合中的邊滿足連接條件則建立連接；⑤層次之間的連接進(jìn)行層次處理。
通過(guò)以上的步驟就可以進(jìn)行版圖連接關(guān)系的識(shí)別，但是對(duì)于器件識(shí)別，還需要把這些連接信息匯集在一起，然后判斷是否滿足一個(gè)器件的要求，識(shí)別過(guò)程如圖3所示。
下面給出一個(gè)簡(jiǎn)單的層次版圖作為本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，見(jiàn)圖4。這是一個(gè)MOS管的版圖，分成A、B兩個(gè)單元，A調(diào)用B，金屬線是布在A單元中的，在B單元本身的版圖中是沒(méi)有金屬線的。
結(jié)合圖1的流程，首先要把版圖轉(zhuǎn)化為基于邊的層次數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，見(jiàn)圖5。每個(gè)圖形都只保留非垂直邊，并且每條邊都記錄其所屬的圖形號(hào)。因?yàn)椴捎昧送队胺?，所以把屬于A的但是落在B范圍內(nèi)的圖形投影到B中，如B單元的長(zhǎng)虛線所示，這些邊是halo，來(lái)自于A單元。
得到基于邊的層次數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)后，按照單元的層次關(guān)系依次進(jìn)行處理，先處理B后處理A，具體的實(shí)施步驟如下(1)數(shù)據(jù)預(yù)處理首先要確定連接關(guān)系出現(xiàn)的位置。對(duì)于B單元，只需要在四個(gè)位置上進(jìn)行處理就可以建立所有的連接關(guān)系，如圖6中的四條掃描線所示。
然后用掃描線定位哪些邊需要處理。以圖6最左邊的掃描線為例，從e1到e6這六條線將參與此連接位置的處理。
(2)獲取組合在此以圖6最左邊的掃描線為例，結(jié)合圖2的流程，從下往上按順序?qū)D6最左邊的掃描線上六條邊進(jìn)行處理。先遇到e1，組合中并沒(méi)有與e1同屬一個(gè)圖形的邊，所以把邊加入組合；再遇到e2，同樣的加入組合，盡管有兩條邊在組合中，但是不滿足連接條件，不建立連接；再遇到e3，加入組合，此時(shí)滿足了連接條件，因此建立連接；然后再依次遇到e4、e5、e6，這些邊分別與e3、e1、e2同屬一個(gè)圖形，因此遇到e4時(shí)要把e3從組合中去掉，遇到e5時(shí)要把e1從組合中去掉，遇到e6時(shí)要把e2從組合中去掉；此位置上所有的邊都處理完畢。根據(jù)圖2所示，就要在下一個(gè)連接位置進(jìn)行同樣的處理過(guò)程。因?yàn)樵谄渌恢蒙系奶幚砼c此相同，所以不再詳述。
(3)建立連接由圖2可知，在第(2)步中，當(dāng)獲取的組合滿足要求時(shí)，就要建立連接，此時(shí)組合中的邊為e1、e2和e3，e1是有源區(qū)圖形的邊，e2是金屬線圖形的邊，e3是孔層圖形的邊。這就說(shuō)明e1所在的有源區(qū)通過(guò)e3所在的孔層與e2所在的金屬線連接在一起了。在建立連接的過(guò)程中，還需要區(qū)分每條邊的狀態(tài)，在這里，e1是primitive，e2是halo，e3是primitive。因?yàn)閑2是halo，那么在B單元所有的實(shí)例中，e2可能不是都出現(xiàn)的，所以需要計(jì)算e2與e1的ILT交集。因?yàn)槔又蠦單元只出現(xiàn)一次，e2與e1肯定能同時(shí)出現(xiàn)，所以在這里必然能夠建立連接。
(4)處理層次關(guān)系由圖2可知，在建立連接的過(guò)程中，如果需要在primitive與halo之間建立連接，這就說(shuō)明存在層次關(guān)系。如第(3)步中所得，e1是primitive，e2是halo，在對(duì)它們建立連接的同時(shí)，必須生成相應(yīng)的用于層次信息傳遞的信息載體。在此，信息載體的信息內(nèi)容就是e1所在圖形的節(jié)點(diǎn)號(hào)，目的地就是e2所屬圖形在A單元中的位置，只需要在圖形中任取一點(diǎn)作為目的地即可，這個(gè)坐標(biāo)是相對(duì)于B單元原點(diǎn)的坐標(biāo)，在處理A單元時(shí)，根據(jù)A調(diào)用B的位置，把這個(gè)坐標(biāo)進(jìn)行定位運(yùn)算，即可知道信息載體在A單元中的具體位置。如圖7所示，當(dāng)處理完B單元后，會(huì)生成兩個(gè)信息載體，這兩個(gè)信息載體在A單元的位置就是圖中的兩個(gè)黑點(diǎn)。在處理A單元時(shí)，把信息載體的目的地也作為一個(gè)連接位置，然后找出包含此位置的primitive邊即可，如圖7，掃描線上的黑點(diǎn)所代表的信息載體將與e7所在圖形聯(lián)系起來(lái)，也就是說(shuō)，B單元中有源區(qū)與A單元中的金屬線連接在一起了。
(5)識(shí)別器件在例子中，要識(shí)別出MOS管，就要首先找出所有與器件層圖形有連接關(guān)系的圖形，也就是與B單元中多晶層圖形相連的所有圖形，通過(guò)前面的(1)至(4)步，可以找出B中的有源區(qū)圖形與多晶層圖形相連，這就滿足了一個(gè)MOS管器件的生成條件，由此，就可以生成一個(gè)MOS管。根據(jù)圖3所示的流程圖，在得到一個(gè)器件后，就要根據(jù)命令的要求計(jì)算此器件的屬性，因?yàn)樗械膮?shù)在獲取有連接關(guān)系的圖形時(shí)就可以得到，所以屬性的計(jì)算是很容易的，采用一般的方法即可得到。這里設(shè)MOS管的寬為25u，長(zhǎng)為5u。
(6)生成層次網(wǎng)表在生成一個(gè)器件后，就要將其寫入層次網(wǎng)表中。在對(duì)B單元的處理中，得到了一個(gè)MOS器件，同時(shí)因?yàn)檫@個(gè)器件的兩個(gè)管腳與上層單元相連，所以最后B單元的層次網(wǎng)表為.SUBCKTB Port1 Port2M Port1 G Port2 VDD P W＝25u L＝5u在處理A單元時(shí)，假設(shè)兩條金屬線的節(jié)點(diǎn)號(hào)為VDD和OUT，且分別與Port1和Port2對(duì)應(yīng)，因?yàn)锳調(diào)用B，所以A的層次網(wǎng)表為.SUBCKTAXBVDDOUT
權(quán)利要求
1.一種集成電路版圖的層次網(wǎng)表提取方法，其利用了投影法及倒序樹(shù)構(gòu)成基于邊的層次版圖數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，其特征在于，包含以下幾個(gè)技術(shù)特征①構(gòu)造邊的一種組合以定位圖形的連接關(guān)系的出現(xiàn)位置；②利用版圖倒序樹(shù)交集運(yùn)算得到準(zhǔn)確的層次版形的連接關(guān)系；③構(gòu)造一種信息載體在各單元之間傳遞層次信息；④綜合層次信息進(jìn)行器件識(shí)別并生成層次網(wǎng)表。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的集成電路版圖的層次網(wǎng)表提取方法，其特征在于，所述的技術(shù)特征①中的組合只需要簡(jiǎn)單的判斷某圖形的邊是加入組合或者從組合中刪除。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的集成電路版圖的層次網(wǎng)表提取方法，其特征在于，所述的技術(shù)特征②只要對(duì)組合中的可能滿足連接要求的邊進(jìn)行版圖倒序樹(shù)交集運(yùn)算。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的集成電路版圖的層次網(wǎng)表提取方法，其特征在于，所述的技術(shù)特征③中的信息載體在出現(xiàn)層次連接的位置生成，利用相對(duì)位置的定位方式傳遞到相應(yīng)的單元中。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的集成電路版圖的層次網(wǎng)表提取方法，其特征在于，所述的技術(shù)特征④能把來(lái)自不同層次的與某個(gè)器件圖形相連的信息都綜合在一起。
全文摘要
本發(fā)明是一種集成電路版圖的層次網(wǎng)表提取方法，所屬的技術(shù)領(lǐng)域是集成電路計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)領(lǐng)域，尤其涉及版圖驗(yàn)證領(lǐng)域。主要應(yīng)用于EDA的版圖驗(yàn)證工具中。本發(fā)明目的在于提供一種集成電路版圖的層次網(wǎng)表提取方法，能夠極好的保持版圖中原有的層次，使層次LVS得到最大程度的支持；同時(shí)，能夠快速的運(yùn)行，減少資源的占用。其實(shí)現(xiàn)過(guò)程主要包括采用投影法和版圖倒序樹(shù)構(gòu)造基于邊的層次數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)；構(gòu)造邊的一種組合以獲取圖形的連接關(guān)系；利用版圖倒序樹(shù)交集運(yùn)算得到準(zhǔn)確的層次版形連接關(guān)系；構(gòu)造一種信息載體在各單元之間傳遞層次信息；綜合層次信息進(jìn)行器件識(shí)別并生成層次網(wǎng)表。
文檔編號(hào)G06F17/50GK1834967SQ20051005385
公開(kāi)日2006年9月20日 申請(qǐng)日期2005年3月14日 優(yōu)先權(quán)日2005年3月14日
發(fā)明者吳松濤, 侯勁松, 鄭赟, 江紅英 申請(qǐng)人:北京中電華大電子設(shè)計(jì)有限責(zé)任公司