專利名稱：電路模擬和分析中的自適應網(wǎng)格分解的制作方法
技術領域：
本一般發(fā)明性概念針對在電路的設計階段期間在模擬電路過程中的網(wǎng)格節(jié)點的 自適應空間分解。本一般發(fā)明性概念應用于通過鏈接節(jié)點網(wǎng)格來模擬分割平面電路的電行 為，所述節(jié)點的空間分解根據(jù)形成所述電路的平面的形狀而適應。
背景技術：
分割平面電源分布是一種將電源分布到較廣電路設計的功能組件的常見電路配 置。如圖1中所說明，分割平面電源分布通常由電源平面110和接地平面120實施，電源平 面110與接地平面120的組合在本文將被稱為電源/接地平面對(PGPP) 100。通常，電源平 面110和接地平面120在平面并行對準中隔開，且通過電媒體分離。通常，分割平面電源分布網(wǎng)絡必須適應電流在其域上極其快速的開關時間。隨著 這些開關時間從一代電路到另一代電路不斷增加，電源完整性(PI)分析已成為電路設計 者的關注點，借此可在設計階段模擬和修改電源分布網(wǎng)絡。由于PGPP的幾何形狀和所涉及 的開關時間，通常使用傳輸線模型化來在設計階段期間分析PGPP的頻率相依特征，使得可 采取謹慎的設計測量。舉例來說，如圖IB中所說明，PGPP模型130包含多個傳輸線區(qū)段模 型140，其每一者均包含在單元135內(nèi)。當執(zhí)行PGPP模型130時，可分析PGPP的頻率響應。 因此，(例如)當諧振在某一頻率下出現(xiàn)在阻抗輪廓中時，設計者可在PGPP中的某些點處 添加電容性元件，以有利地更改電源分布網(wǎng)絡的諧振頻率組件。由于通過PI分析，可在設 計階段且在制造實際電路之前實現(xiàn)此修改，所以可顯著減少銷售使用所屬電路的產(chǎn)品的時 間。然而，模型化簡單的平面對傳輸線并不困難，典型PGPP的抽象形狀導致復雜的邊 界，其中的一些邊界可能在PGPP的外部邊界的內(nèi)部。舉例來說，如圖IB中所說明，許多PGPP 模型(例如PGPP模型130)在單元135的均勻網(wǎng)格中實施，使得可適應復雜的形狀。因此， 可能需要極大數(shù)目的單元135，以填充PGPP模型130的整體。雖然可使用若干算法來模型 化PGPP的復雜形狀，但這些算法的計算額外開銷是受到抑制的，尤其是在此些PI分析工具 必須與其它設計工具共享計算資源的情況下。

發(fā)明內(nèi)容
顯然需要PGPP的PI分析工具以及減少其計算額外開銷的類似結構。本一般發(fā)明性概念提供形成虛擬節(jié)點的自適應網(wǎng)格以分析具有不規(guī)則形狀的電 源/接地平面對的性能的設備和方法?？蓽蚀_的模型化平面?zhèn)鬏斁€特征和區(qū)模型諧振，且 與傳統(tǒng)方法相比，模擬時間顯著減少?？蓸嬙齑笮】勺兊膯卧Y構，其中較小的單元在不規(guī)則的區(qū)中，且較大的單元在 均勻的區(qū)中。大小可變的單元結構可連同虛擬格節(jié)點一起水平地且垂直地結成網(wǎng)格在一 起。大小可變的單元的節(jié)點的對準可允許等效電路模型的參數(shù)經(jīng)縮放成適合于單元大小。本一般發(fā)明性概念的額外方面和效用的部分將在以下描述內(nèi)容中陳述，且部分將從所屬描述內(nèi)容而明白，或可通過一般發(fā)明性概念的實踐來學習。


本一般發(fā)明性概念的這些和/或其它方面和效用將從結合附圖進行的對實施例 的以下描述而變得顯而易見且容易了解，其中圖IA是常規(guī)矩形電源平面/接地平面對的圖解；圖IB是根據(jù)常規(guī)技術的用以模型化電源平面/接地平面對的頻率特征的傳輸線 等效電路的常規(guī)網(wǎng)格的圖解；圖2A說明根據(jù)一般發(fā)明性概念的電源平面/接地對的橫截面圖；圖2B說明圖2A中所說明的電源/接地平面對的關注區(qū)(ROI)；圖2C說明圖2B中所說明的ROI中的虛擬節(jié)點及其間距；圖3A到圖3B是說明可在其上實踐本一般發(fā)明性概念的示范性系統(tǒng)配置的框圖；圖4A到圖4B是說明根據(jù)本一般發(fā)明性概念的實施例的借此可鑲嵌電源平面/接 地平面對的關注區(qū)的示范性過程的流程圖；圖4C說明根據(jù)本一般發(fā)明性概念的實施例的ROI的示范性內(nèi)部和外部邊界；圖5A到圖5E是說明根據(jù)本一般發(fā)明性概念的實施例界定單元中的關注區(qū)的邊界 的圖；圖6是根據(jù)本一般發(fā)明性概念的實施例的已在基本單元中界定其邊界的電源平 面/接地平面對的示范性關注區(qū)的圖解；圖7A到圖7E是說明根據(jù)本一般發(fā)明性概念的實施例的將基礎單元包含在電源平 面/接地平面對的關注區(qū)的內(nèi)部內(nèi)的框圖；圖8是根據(jù)本一般發(fā)明性概念的實施例的已在基礎單元中界定其內(nèi)部的圖6中所 說明的示范性關注區(qū)的圖解；圖9A說明根據(jù)本一般發(fā)明性概念的實施例的示范性單元行，其中所述行中的單 元可具有不同的單元大小，但具有相同的寬度值；圖9B說明根據(jù)本一般發(fā)明性概念的實施例的示范性單元列，其中所述列中的單 元可具有不同的單元大小，但具有相同的寬度值；圖9C是說明根據(jù)本一般發(fā)明性概念的實施例的基本單元合并成超單元的框圖；圖IOA到圖IOB是根據(jù)本一般發(fā)明性概念的實施例的其單元已合并成超單元的電 源平面/接地平面對的示范性關注區(qū)的圖解；圖11是根據(jù)本一般發(fā)明性概念的實施例的圖6和圖8中所說明的具有完整的自 適應單元網(wǎng)格的示范性關注區(qū)的圖解；圖12A到圖12B是根據(jù)本一般發(fā)明性概念的示范性實施例的在自適應網(wǎng)格中構造 傳輸線等效電路的圖解；圖13是說明根據(jù)本一般發(fā)明性概念的示范性實施例的均勻網(wǎng)格和自適應網(wǎng)格的 頻率響應分析中的準確性差異的圖表；圖14是根據(jù)本一般發(fā)明性概念的示范性實施例的在自適應網(wǎng)格中構造電阻性等 效電路的圖解；圖15是根據(jù)本一般發(fā)明性概念的示范性實施例的自適應網(wǎng)格中的電阻性等效電路的示范性網(wǎng)絡的圖解；以及圖16是根據(jù)本一般發(fā)明性概念的示范性實施例的使用電阻性等效電路模型的自 適應網(wǎng)格的電源平面/接地平面對的電阻性模型上的模擬電壓降的分布的圖解。
具體實施例方式現(xiàn)將詳細參考本一般發(fā)明性概念的實施例，在附圖中說明其實例，其中相同的參 考標號始終指代相同的元件。下文描述實施例，以便通過參考圖式來闡釋本一般發(fā)明性概念。圖2A到圖2C說明一般電源/接地平面對(PGPP) 200，以演示本一般發(fā)明性概念的 一般特征。將理解，雖然呈現(xiàn)本文的某些描述，如同各種線、格、點、軸和其它幾何特征被物 理描繪或再現(xiàn)，但此描述內(nèi)容將大體上提供對本一般發(fā)明性概念的簡潔闡釋。本文所描述 的幾何操作可由合適的機器操作來進行，如下文將通過實施例來示范。如圖2A中所說明，PGPP 200包含厚度為tg的接地平面210和厚度為tp的電源平 面220，其與接地平面210平行，且與接地平面210分離距離d。盡管圖2B和圖2C中將接地 平面210說明為連續(xù)的矩形，即其邊界內(nèi)沒有空隙，但本一般發(fā)明性概念不限于此，如所屬 領域的技術人員在檢視本發(fā)明后將了解。如圖2A中所說明，電源平面220與接地平面210 之間的區(qū)可由具有介電常數(shù)￡d的材料205占據(jù)。出于描述而非限制的目的，將假定PGPP 在坐標系統(tǒng)中對準，例如圖2B和圖2C中所說明的直角坐標系統(tǒng)，且所述坐標系統(tǒng)與執(zhí)行 PGPP 200的模擬和分析的機器的尋址方案兼容。如圖2B中所說明，將電源平面220的一般形狀界定為外圍邊界，例如外圍邊界229 處所指示。外圍邊界229可包含不同突起、切口、線性和彎曲區(qū)段以及其它此些特征。舉例 來說，如圖2B中所說明，邊界229可包含垂直邊界區(qū)段225，其中術語垂直指代與y軸平 行對準的線性區(qū)段；水平邊界區(qū)段226，其中術語水平指代與χ軸平行對準的線性區(qū)段；線 性邊界區(qū)段227以及弧形邊界區(qū)段228。將理解，在不偏離本一般發(fā)明性概念的精神和既定 范圍的情況下，外圍邊界229可包含具有除本文所說明的形狀之外的形狀的區(qū)段。如圖2B和圖2C中所說明，電源平面220可包含一個或一個以上空隙，例如空隙 240處所說明，其位于由外圍邊界229所限定的區(qū)域內(nèi)。盡管將空隙240說明為由電源平 面220中的矩形空隙邊界242界定，但在不偏離本一般發(fā)明性概念的精神和既定范圍的情 況下，電源平面220和接地平面210中的空隙可能存在，且可由任何形狀的邊界界定。通過電源平面220的區(qū)域與接地平面210的區(qū)域的幾何相交來形成例如圖2B中 所說明的關注區(qū)(R0I)290。在圖2B的實例中，ROI 290包含由外圍邊界229限定的區(qū)域， 減去由空隙邊界242限定的區(qū)域。換句話說，ROI 290包含電源平面220的區(qū)域，但不包含 空隙240的區(qū)域。將理解，等效于電源平面220的區(qū)域的ROI 290是接地平面210的連續(xù) 區(qū)域的結果，且因此如果接地平面在其中具有空隙或不延伸超過電源平面220的邊界225， 那么ROI 290將小于電源平面220的區(qū)域。在本一般發(fā)明性概念的某些實施例中，ROI 290是選定分析技術在其中有效的區(qū)， 不管形成實際電路的個別組件的特定幾何形狀如何。舉例來說，如果選定分析技術使用例 如傳輸線等效電路的等效電路模型，那么ROI將包含以下區(qū)系統(tǒng)(圖2B的實例中的接地 平面210和電源平面220的平行平面)的幾何形狀使得傳輸線等效電路有效且提供對系統(tǒng)的真實行為的合理近似。當然，在本一般發(fā)明性概念的某些實施例中，可并入有調節(jié)和額外 模型以提供更大的準確性，以便處理邊緣效應。然而，在例如電源完整性(PI)分析的應用 中，本一般發(fā)明性概念在無此處理的情況下提供足夠的準確性。如圖2C所說明且根據(jù)本一般發(fā)明性概念的實施例，將虛擬節(jié)點(例如虛擬節(jié)點 230處代表性地說明)放置在ROI 290中。如本文所使用，虛擬節(jié)點是導體上與形成導電元 件之間的連接的物理節(jié)點相對的位置，所述物理節(jié)點例如是物理上可實現(xiàn)的電路元件的端 子或導電元件的接合部。虛擬節(jié)點可物理上遠離與物理電路元件的連接，但關于某些分析 技術(例如形成等效電路模型的網(wǎng)格的互連)可充當物理節(jié)點，如下文在示范性實施例中 所描述。虛擬節(jié)點還可界定在數(shù)字模型化過程中評估數(shù)學操作的點。舉例來說，除下文所 描 述的等效電路模型化之外，根據(jù)本一般發(fā)明性概念而構造的虛擬節(jié)點的配置可通過此些 數(shù)字分析技術(如有限差分時域模型化、有限元件方法和瞬間方法)來評估電源分布電路 200。根據(jù)本一般發(fā)明性概念的實施例，放置任何數(shù)目的虛擬節(jié)點230以便以減少常規(guī) 技術所需的網(wǎng)格點的數(shù)目的方式來符合任何任意形狀。舉例來說，如圖2C中所說明，在復 雜邊界所位于的ROI 290的區(qū)域(例如由區(qū)250所指示)中，虛擬節(jié)點230的間距可能較 小，而在不存在此些復雜邊界的ROI 290的區(qū)(例如由區(qū)260所指示)中，虛擬節(jié)點230之 間的間距可增加。所述間距還可能在一個方向上比在另一方向上小，以適應在單個方向上 對準的邊界，例如由區(qū)270說明。因為，整個ROI 290可自適應地填充有虛擬節(jié)點230，以減 少將在其處分析電路的點的數(shù)目。根據(jù)本一般發(fā)明性概念而實施的自適應網(wǎng)格減少存儲容 量的量，且還減少用以分析電源分布電路200的計算的數(shù)目。在本一般發(fā)明性概念的某些 實施例中，虛擬節(jié)點230根據(jù)坐標系統(tǒng)(例如圖2C中所說明的直角系統(tǒng))而對準，如由對 準線280所說明。舉例來說，可允許格節(jié)點沿長度和寬度而保持對準，以允許等效電路模式 的參數(shù)經(jīng)縮放以適合單元大小。在本一般發(fā)明性概念的某些實施例中，虛擬節(jié)點230包含在圍繞每一節(jié)點界定一 單元(例如單元233)的區(qū)域中。如本文所適用，單元是可被劃分為其它單元且/或與鄰近 單元接合以形成單個單元的區(qū)的定義。所述單元不限于圖2C中所說明的單元233的大小 或形狀，且可具有任何合適的形狀。單元233可根據(jù)本一般發(fā)明性概念的實施例而對準且 確定大小，使得區(qū)233的模型的電參數(shù)可僅由單元的尺寸和PGPP 200的物理構造(其在所 有單元上均可為恒定)來界定。當基于填充ROI 290的虛擬節(jié)點230而構造此模型時，可 執(zhí)行對PGPP 200的整個ROI 290的電特征的分析。圖3A說明適合實踐本一般發(fā)明性概念的系統(tǒng)配置的示范性實施例。圖3A的示范 性數(shù)據(jù)處理設備300包含輸入/輸出(I/O)系統(tǒng)320，數(shù)據(jù)處理設備300可通過輸入/輸 出系統(tǒng)320與外圍裝置(在方框325處共同表示)通信，且/或與外部網(wǎng)絡裝置通信。圖 3A中所說明的實施例的示范性數(shù)據(jù)處理設備300包含處理器310，以引導數(shù)據(jù)處理設備300 的組件的互相操作，且執(zhí)行處理指令，所述處理指令實施各種功能模塊，例如下文參考圖3B 而描述的功能模塊。本一般發(fā)明性概念的實施例不限于處理器310的特定硬件配置或指令 集架構，且可由以與本文所說明和描述的結構等效地執(zhí)行的大量結構配置。此外，將理解， 雖然將處理器310說明為單個組件，但本一般發(fā)明性概念的某些實施例可包含通過多個處 理元件的分布式處理實施方案。希望本一般發(fā)明性概念包含所有此些替代實施方案，且所屬領域的技術人員在檢視本揭示案后將明白其它實施方案?？衫么鎯卧?40來代表圖3A的示范性數(shù)據(jù)處理設備300而存儲數(shù)據(jù)和處理 指令。存儲單元340可包含多個區(qū)段，例如用以保存待由處理器310執(zhí)行的處理器指令的 代碼存儲器342，以及用以存儲數(shù)據(jù)(例如處理器310對其執(zhí)行數(shù)據(jù)操縱操作的數(shù)據(jù)結構) 的數(shù)據(jù)存儲器344。存儲單元340可包含分布在組件上的存儲器，以(尤其)包含高速緩沖 存儲器和管線存儲器。數(shù)據(jù)處理設備300可包含永久存儲系統(tǒng)330，以存儲處理會話上的數(shù)據(jù)和處理指 令。永久存儲系統(tǒng)330可實施于單個永久存儲器裝置(例如硬盤驅動器)中，或可實施于 多個永久存儲器裝置(其可通過通信網(wǎng)絡互連)中。將理解，盡管圖3A的示范性實施例的功能區(qū)分通過其描述而促進了對本一般發(fā) 明性概念的理解，但此配置對于實踐本一般發(fā)明性概念來說并非實質。除所說明并描述的 元件之外的元件可在其適當位置使用，描繪為在多個元件中進行的功能性可經(jīng)組合以在單 個組件中進行，且描繪為離散的元件可分布在多個組件上。事實上，所屬領域的技術人員在 檢視本揭示案后將明白大量變化、替代和修改，且本一般發(fā)明性概念意在涵蓋此些替代配 置。
圖3B說明適合實踐本一般發(fā)明性概念的某些實施例的功能組件的示范性配置。 圖3B中所說明的系統(tǒng)可通過在處理器310上執(zhí)行的處理指令來實施，且與如圖3A中所說 明的其它組件協(xié)作，從而形成數(shù)據(jù)處理設備300上的電源完整性分析系統(tǒng)(PIAS)350。PIAS 350可由電路設計者操作以分析電路設計，使得可作出適當?shù)脑O計決策。PIAS 350對數(shù)據(jù) 進行操作(與以物理方式制造的電路相對)，所述數(shù)據(jù)可包含經(jīng)格式化以在一個或一個以 上電路承載媒體上以物理方式制造電路，例如用以構造組件和互連掩蔽圖案的數(shù)據(jù)、組件 放置位置數(shù)據(jù)、封裝數(shù)據(jù)以及用以生產(chǎn)最終電路產(chǎn)品的制造過程中所必需的任何其它數(shù) 據(jù)。本一般發(fā)明性概念不受任何特定制造過程限制，且在不偏離本一般發(fā)明性概念的精神 和既定范圍的情況下，任何合適制造數(shù)據(jù)格式可與本一般發(fā)明性概念一起使用。PIAS 350可包含過程控制器360，以協(xié)調并控制PIAS 350的功能組件的互相操 作，以便實現(xiàn)全操作數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)。舉例來說，過程控制器360可接收對應于用戶接口 365 的用戶操縱的數(shù)據(jù)，可將數(shù)據(jù)格式化成存儲器中的命令和/或數(shù)據(jù)位置，且可將此信息傳 達到PIAS 350的適用功能模塊。過程控制器360隨后可接收來自適用功能模塊的經(jīng)處理 數(shù)據(jù)，并將所述數(shù)據(jù)轉發(fā)到另一功能模塊，以及以在用戶接口 365上指示此處理。過程控制 器365將根據(jù)PIAS 350的實施方案而執(zhí)行其它協(xié)調和控制操作，且此些其它操作以及其實 施方案可由較廣范圍的眾所周知的過程控制方法和裝置來實施。本一般發(fā)明性概念意在涵 蓋過程控制器360的所有此些替代方案，包含多線程和分布式過程控制方法。如上文所指示，PIAS 350可包含用戶接口 365，PIAS 350通過用戶接口 365與其 用戶(通常為電路設計者)交互。外圍裝置325可包含顯示單元和一個或一個以上輸入裝 置(例如鼠標、跟蹤球、指示筆、觸摸屏和/或觸摸墊等等)。硬件裝置與由處理器310執(zhí)行 的合適編程的處理指令的組合形成用戶接口 365。用戶接口 365在本一般發(fā)明性概念的某 些實施例中用于在顯示器上以有意義的形式將數(shù)據(jù)呈現(xiàn)給用戶，例如通過電路示意圖、電 路布局圖、電路測試工作臺接口、例如文件目錄的數(shù)據(jù)管理接口的圖像，以及用戶所辨識的 其它圖像。
用戶接口 365還可將任何輸入裝置的用戶操縱解譯成可由過程控制器360辨識的消息和指令。用戶接口 365可包含多個用戶控制以向用戶提供與PIAS 350的交互性和對 PIAS 350的控制。用戶控制可包含上文所述的輸入裝置，且還可包含顯示器上的軟件實施 的控制，例如按鈕、命令菜單、文本命令條目塊以及其它合適的軟件控制?？赏ㄟ^合適配置 的圖形用戶接口(GUI)來滿足用戶接口 365的前述描述內(nèi)容，為了提供對一般發(fā)明性概念 的簡明描述，將省略上述情況的實施細節(jié)。PIAS 350可包含保存根據(jù)設計者的規(guī)范來設計、分析、修改和制造電路所必需的 所有數(shù)據(jù)的電路對象的數(shù)據(jù)庫380。如本文中所使用，電路對象是一種數(shù)據(jù)結構，其可存儲 在存儲器裝置中以含有電路元件的數(shù)據(jù)以使得電路元件可被查看、修改、與其它電路元件 互連且在由用戶選擇的一個或一個以上電路設計上下文中分析。此可通過合適的數(shù)據(jù)抽象 技術來實現(xiàn)，使得特定電路元件可(例如)呈現(xiàn)為示意性條目設計上下文中的示意性符號， 呈現(xiàn)為布局設計上下文中的占用部分，呈現(xiàn)為電路路由設計上下文中的路由組件，且提供 為電路分析和設計檢驗上下文中的組件模型。電路對象還可為分層的，借此電路對象含有 經(jīng)互連以形成具有示意性符號、布局占用部分和在電路中用作單個元件的終端特征模型的 組件的電路元件的其它電路對象。此電路對象的實例為運算放大器。類似地，分析對象是一 種數(shù)據(jù)結構，其可存儲在存儲器裝置中以含有非電路元件的數(shù)據(jù)(例如，單元數(shù)據(jù))以使得 非電路元件可被查看、修改、與其它非電路元件互連且在由用戶選擇的一個或一個以上電 路設計上下文中分析。將理解，在下文的描述內(nèi)容中，除非另有清楚的對相反方面的陳述， 否則下文所述的如在電路元件或非電路元件上執(zhí)行的操作暗示可分別由PIAS 350的組件 在所含電路對象或分析對象上執(zhí)行操作。將理解，互連和電源分布組件(例如終端墊、電線、導電軌跡及其區(qū)段、層間通孔、 電源平面和接地平面等根據(jù)上文所給出的定義被視為電路元件，且可包含在存儲器中的對 應的電路對象中。虛擬節(jié)點也可存儲在電路對象中，以及連接在虛擬節(jié)點之間的任何等效 電路模型中。此外，電路承載媒體也是可包含在電路對象中的電路組件。因此，電路設計者 可在(例如)硅的電路承載媒體上構造電源分布電路，硅具有已知的介電常數(shù)，其可存儲在 電路承載媒體的電路對象中?？蓮男纬呻娫捶植茧娐返慕M件的電路對象獲得此些物理常數(shù) 和電路組件尺寸，以構造下文所述的等效電路模型。電路存儲區(qū)域390是存儲器中(例如數(shù)據(jù)存儲器344中)的工作空間，其中用以 存儲電路例子。如本文所適用，電路例子是含有查看、修改、分析和評估電路或子電路所必 需的所有電路對象的存儲器中的數(shù)據(jù)結構。將理解，盡管圖3B中僅說明單個電路存儲區(qū)， 但可在不偏離本一般發(fā)明性概念的精神和既定范圍的情況下，使用任何數(shù)目的此些存儲區(qū) 域來提供如本文所描述的既定目的。另外，可將電路存儲區(qū)域界定為靜態(tài)存儲器結構，或可 被動態(tài)分配。本一般發(fā)明性概念不限于電路存儲區(qū)域的特定實施方案。如圖3B中所說明，PIAS 350可包含網(wǎng)格數(shù)據(jù)處理器370以執(zhí)行將電源分布路徑 上選定位置處的多個虛擬節(jié)點放置在存儲器中(例如電路存儲區(qū)域390中)所必需的操 作。當所述虛擬節(jié)點被鏈接(例如通過等效電路模型)時，網(wǎng)格數(shù)據(jù)處理器370可構造網(wǎng) 表，以界定經(jīng)互連的網(wǎng)格組件的結構，例如傳輸線區(qū)段等效電路模型和電阻性等效電路模 型。本一般發(fā)明性概念不受網(wǎng)格數(shù)據(jù)處理器370的數(shù)據(jù)處理功能的任一者的特定實施方案 限制，且任何合適的功能可在不偏離本一般發(fā)明性概念的精神和既定范圍的情況下與本一般發(fā)明性概念一起使用。用以實行本一般發(fā)明性概念的數(shù)據(jù)處理功能在下文將被描述為適 用的；另外為了提供一般發(fā)明性概念的簡明描述而將省略其實施細節(jié)。示范性PIAS 350包含分析器375，其產(chǎn)生從由網(wǎng)格數(shù)據(jù)處理器375產(chǎn)生的經(jīng)互連 網(wǎng)格組件的模擬獲得的分析數(shù)據(jù)。分析器375可實施各種分析功能，包含(但不限于)電源 完整性分析。本一般發(fā)明性概念不限于分析器375的分析功能的任一者的特定實施方案， 且執(zhí)行如本文所述的既定目的的任何合適功能可在不偏離本一般發(fā)明性概念的精神和既 定范圍的情況下與本一 般發(fā)明性概念一起使用。用以實行本一般發(fā)明性概念的分析器375 和分析功能的某些特征在下文將被描述為適用的；另外為了提供一般發(fā)明性概念的簡明描 述而將省略其實施細節(jié)。PIAS 350的部分可由具有與上文所述的特征類似的特征的合適電子設計自動化 (EDA)系統(tǒng)來實施。本一般發(fā)明性概念可由具有如本文所描述和并入的新穎特征的現(xiàn)有 EDA系統(tǒng)來實踐?？赏ㄟ^更改EDA系統(tǒng)的流程來實行此并入，或此并入可并入作為功能模 塊，以通過(例如)應用程序編程接口(API)或其它此類機構來與現(xiàn)有EDA系統(tǒng)交互。在以下段落中，將通過本一般發(fā)明性概念的特定示范性實施例來進一步描述和闡 釋本一般發(fā)明性概念。將理解，盡管將下文的操作描述為如同圖表操縱正在發(fā)生，例如在 關注區(qū)中構造單元，但這是為了描述目的，且暗示由PIAS 350的經(jīng)協(xié)調過程執(zhí)行的基礎操 作，如所屬領域的技術人員將了解。另外，將理解，雖然借助于中間操作的圖表描繪來描述 各種過程，但可在顯示裝置上在無對應視覺描繪的情況下執(zhí)行某些過程。在圖4A中，說明根據(jù)本一般發(fā)明性概念的實施例的用以通過單元網(wǎng)格來鑲嵌ROI 的示范性過程400的流程圖。圖4A中所說明的示范性鑲嵌過程400假定直角坐標系統(tǒng)。 然而，所屬領域的技術人員將認識到，所述過程可容易延伸到其它幾何形狀及其坐標系統(tǒng)。 還將理解，圖4A中所說明的過程400出于闡釋的目的而傳達可由合適的機器操作(例如在 類似于圖3A中所說明的計算機平臺的計算機平臺上執(zhí)行的經(jīng)編程指令)實現(xiàn)的一般程序。 本一般發(fā)明性概念可由除圖4A中所說明的操作之外的操作實行，且/或以除圖4A中所說 明的次序之外的次序實行，如所屬領域的技術人員將了解。在進入后，且在操作402處產(chǎn)生電路設計之后，示范性鑲嵌過程400過渡到操作 405，借此初始化變量格X(GridX)和格Y(GridY)，以分別在χ方向和y方向上建立所述數(shù) 目個較大單元。這些值可由電路設計者選擇以在分析結果中以所需的準確性提供所需的分 解。另外，在操作410中，初始化變量等級(Level)，以建立可從較大單元劃分的所述數(shù)目的 較小單元。還可在計算基礎單元的大小中使用變量等級，如下文進一步詳細論述。舉例來 說，如果格X為8，且等級為2，那么基礎單元的大小為輪廓寬度的1/16。如本文所使用，較大單元是ROI的最大可允許再分，且較小單元是ROI中的最小可 允許再分，且在本文中替代地被稱為基礎單元。因此，在完成鑲嵌過程400后，單元可不大 于較大單元且不小于較小單元，但可具有其間的任何大小。在操作415中，確定χ和y方向上的較小單元的數(shù)目，例如通過將等級劃分成格X 和格Y。示范性過程400接著過渡到操作420，借此確定ROI的邊界，例如外部外圍邊界和 任何內(nèi)部外圍邊界。舉例來說，在圖4C中，說明區(qū)A、B、C、D、E和F，其中所述區(qū)可包含空 隙、狹縫或其它特征。操作420可確定ROI的內(nèi)部邊界和外部邊界(例如，在圖4C中說明 為邊界“G”)。如上文所陳述，ROI是電源平面與接地平面的幾何相交部，其可由合適的相交確定技術來獲取。接著從ROI的所得形狀的外部邊界的坐標獲取外部外圍邊界。ROI可 存儲在電路對象中，以包含其尺寸，其可用于在坐標系統(tǒng)中獲得邊界的坐標。在操作425中，確定最大和最小網(wǎng)格間距?？赏ㄟ^計算將在χ和y方向上完全填充ROI的基礎單元的數(shù)目來確定最小間距。類似地，可從將填充ROI的較大單元的數(shù)目來 確定最大網(wǎng)格間距。網(wǎng)格間距確定單元在ROI內(nèi)的放置，如下文將描述。如圖4A中所說明，示范性過程400過渡到操作430，借此在ROI中界定基礎單元網(wǎng) 格。本一般發(fā)明性概念不受基礎單元網(wǎng)格的構造限制，然而，出于說明的目的，圖4B中說明 操作430的示范性過程。參看圖4B，對應于圖4A中的操作430的示范性過程430過渡到操作460，借此確 定ROI的邊界形狀中的頂點和其它過渡(其全部在本文中將被稱為頂點)。舉例來說，如圖 7A中所說明，可在頂點A與頂點B之間形成水平線性邊界。從ROI的一個頂點到另一頂點， 一行中的基礎單元界定外圍水平邊界線AB(在所述線與單元相交的情況下)?？蓮碾娫捶?布電路的布局中的放置數(shù)據(jù)確定頂點。可使用頂點來區(qū)別邊界的區(qū)段，且可將頂點存儲在 電路對象中，例如經(jīng)創(chuàng)建以存儲與ROI相關聯(lián)的數(shù)據(jù)的電路對象，以便在必要時檢索。通過 操作460中所界定的頂點，可考慮具有界定水平線的端點的頂點的線中的任何單元以界定 邊界。在操作465中，依據(jù)預定包含標準，根據(jù)單元是否在外圍邊界上來設置外部外圍 邊界的弧形邊界區(qū)段上的基礎單元的包含狀態(tài)。圖5A中說明單元是否在其弧形區(qū)段處的 外圍邊界內(nèi)的示范性確定。如圖中所說明，弧形邊界區(qū)段505界定半徑R(從弧中心點C測 量)的弧?？蓮暮谢⌒芜吔鐓^(qū)段505作為其一部分的PGPP組件的制造數(shù)據(jù)的電路對象獲 得邊界區(qū)段的中心點C和半徑R?；A單元(在基礎單元520處代表性地說明)根據(jù)操作 425中所確定的網(wǎng)格間距而定位在邊界505處。如果基礎單元520的所有四個隅角點520a 到520d都在由半徑R界定的弧形邊界505的區(qū)內(nèi)，且從基礎單元520的所有隅角點到弧形 區(qū)段的中心的距離不大于且不小于半徑R，則基礎單元520可被視為弧形邊界區(qū)段505。舉 例來說，基礎單元535由于不在其區(qū)中而不在弧形邊界505上，因為單元525在由過渡點P 區(qū)別的線性區(qū)段上?；A單元524不在弧形邊界區(qū)段505上，因為從所有四個隅角點到中 心C的距離小于半徑R，且基礎單元522不在弧形邊界區(qū)段505上，因為從其所有四個隅角 點到中心C的距離大于半徑R。然而，將基礎單元520視為在弧形邊界上，因為從隅角520a 到弧形區(qū)段505的中心的距離(如由(例如)向量U的向量量值確定)小于半徑R，且從至 少一個其它隅角點到弧形區(qū)段505的中心的距離(如由(例如)向量V的向量量值確定) 大于半徑R。在基礎單元520的情況下，從中心點C到所有三個剩余隅角點520b到520d的 距離大于半徑R。在操作470中，根據(jù)基礎單元是否位于邊界上來設置ROI的水平和垂直線性邊界 上的基礎單元的包含狀態(tài)，以界定單元中的邊界。從ROI的一個頂點到另一頂點，如果線與 單元相交，那么水平邊界的一行中且垂直邊界的一列中的基礎單元界定外圍邊界。舉例來 說，在操作460中確定了頂點的位置的情況下，考慮具有界定水平或垂直邊界區(qū)段的端點 的頂點的線中的任何單元以界定邊界。此外，如果對應于水平或垂直邊界區(qū)段的邊緣由一 個單元相交，那么行/列中從頂點到頂點的所有單元界定水平或垂直邊界區(qū)段。在操作475中，設置其它線性邊界區(qū)段(例如平行于水平軸或垂直軸而對準的區(qū)段)上的基礎單元的包含狀態(tài)，以界定基礎單元中的邊界區(qū)段。圖5B到圖5E中說明此條 件，其中在邊界區(qū)段530處說明對角線外圍邊界區(qū)段。在本一般發(fā)明性概念的某些實施例 中，可通過形成合適的向量且計算向量叉積來確定基礎單元是否位于對角線邊界上。舉例 來說，在圖5B中，選擇邊界線530上的預定點，其在點540處說明?？蓪⒔缍ㄟ吔鐓^(qū)段530 的端點的頂點中的一者用作預定點。向量E可對準于邊界區(qū)段530，且可形成四個向量A到 D，其每一者開始于點P處，且被引導通過基礎單元532的相應隅角。如果基礎單元在邊界 區(qū)段530上，例如圖5B中所說明，那么向量E與向量A到D中的每一者的向量叉積將產(chǎn)生 方向與其它叉積結果相反的至少一個結果。舉例來說，在圖5B中，向量E與向量A和B的 叉積產(chǎn)生在正ζ方向上的所得向量，而向量E與向量C和D的叉積產(chǎn)生在負ζ方向上的所 得向量。相反，當從邊界區(qū)段530移除圖5C中所說明的基礎單元533時，E與向量F到J的 叉積產(chǎn)生都在同一方向上的相應所得向量。由于可從評估向量E與穿過基礎單元的隅角點 的向量的叉積的所得向量的方向來作出基礎單元是否位于外圍邊界530上的確定，所以本 一般發(fā)明性概念的某些實施例僅確定結果的正負號，與計算完整的叉積相對。依據(jù)基礎單元的大小、網(wǎng)格放置和大體形狀，以及邊界區(qū)段的位置，可能必須放置并評估額外單元，使得在基礎單元中界定整個邊界區(qū)段。舉例來說，如圖5D到圖5E中所說 明，由于基礎單元的網(wǎng)格放置和形狀的緣故，對角線上定向的基礎單元可不對應于外圍邊 界區(qū)段530的定向。因此，可放置額外基礎單元，例如圖5D中的單元A和B處所說明，且對 其進行評估(例如通過上文所述的叉積計算)，以確定所放置的基礎單元是否在邊界區(qū)段 530上。在圖5D中，將標記為A的單元確定為遠離邊界區(qū)段530，而將標記為B的單元確定 為在邊界區(qū)段530上?？衫缤ㄟ^合適的處理器指令環(huán)來放置和評估單元，直到邊界區(qū)段 530由基礎單元界定為止，例如圖5E中所說明。一旦已將單元建立為邊界單元，含有單元信 息的分析對象就可設置指示單元的狀態(tài)為邊界單元的數(shù)據(jù)字段。再次參看圖4B，在操作480中，借此在基礎單元中界定內(nèi)部邊界，所述內(nèi)部邊界界 定(例如)電源平面和接地平面的一者或兩者中的空隙?？梢灶愃朴谕獠客鈬吔鐓^(qū)段的 方式的方式來實現(xiàn)內(nèi)部邊界區(qū)段的界定，且為了本一般發(fā)明性概念的描述的簡明性，將省 略其描述。圖6中說明如由ROI 620的基礎單元615界定的外圍邊界610。在所說明的實例 中，ROI 620由電源平面629的形狀界定，電源平面629在與接地平面630相交時保持其形 狀。如圖6中所說明，還已在基礎單元中界定空隙640a到640e的邊界。圖8中說明在基 礎單元中完全界定圖6中所說明的ROI 620。將理解，用以在基礎單元中建立ROI的外圍的 其它技術可在不偏離本一般發(fā)明性概念的精神和既定范圍的情況下與本一般發(fā)明性概念 一起使用。在操作485中，設置ROI內(nèi)部的單元的包含狀態(tài)。圖7A到圖7E中說明用以設置 包含狀態(tài)的示范性技術。如圖7A中所說明，可通過(例如)上文所述的過程來放置示范性ROI 710的邊 界單元(即，有效邊界730的單元)，且可將單元是邊界單元的指示包含在單元的分析對象 中?？山⒕匦慰?20，其環(huán)繞待分析的ROI 710，且可執(zhí)行圖4A中所說明且上文所述的網(wǎng) 格操作。最初可將ROI 710中的基礎單元的狀態(tài)值設置為狀態(tài)值“0”，如圖7A中所說明。 帶箭頭的線指示開始于(例如)左下有效邊界單元(其可被稱為開始單元(“SC”))的圍繞ROI 710的有效邊界730的環(huán)方向。盡管將左下邊界單元用作環(huán)的開始點，但可將沿有 效邊界730的任何其它合適單元位置選擇為SC。“環(huán)”可至少部分地基于邊界單元的位置。作為有效邊界730的一部分的邊界單 元的“垂直位置”可在y (即，垂直“向上”)或y'(即，垂直“向下”)方向上移動。舉例來 說，如圖7B中所說明，可將臨時狀態(tài)“+1”指配給沿有效邊界730定位在邊界單元左側的每 個單元。在圖7B中所說明的使用單元A、B和C的實例中，單元A在垂直y方向上的高度可大于單元B，且單元B和C在y方向上可具有相同的垂直高度。在沿帶箭頭環(huán)(從SC開 始)移動的過程中，如果前者單元在垂直y方向上具有相同高度，那么所述單元可不用作有 效邊界單元。在此實例中，可將單元A和單元B用作有效邊界單元，且單元C可不用作有效 邊界單元，因為其前者邊界單元(即，單元B)與單元C具有相同的高度。如圖7B中所說明， 在垂直y方向上從SC開始，用臨時狀態(tài)值+1來指示在所確定的邊界單元左側的單元的臨 時狀態(tài)。圖7C中說明單元D、單元E、單元F和單元G。在此所說明的實例中，單元D的垂 直高度可大于單元E的垂直高度，其中單元E在與單元F比較時高度相等，且單元F的垂直 高度可大于單元G的垂直高度。類似于如上文所述，如果前者單元在垂直y'方向(垂直 向下)上具有相同高度，那么所述單元可不用作有效邊界單元。在此實例中，單元F可不用 作有效邊界單元，因為單元F與在環(huán)方向上在其之前的單元(S卩，單元E)具有相同的大小。 由于單元D、單元E和單元G與在它們之前的單元具有不同的垂直高度，所以可將它們用作 有效邊界單元。如圖7C中所說明，將在有效邊界單元左側的所有單元的臨時狀態(tài)的值設置 為-1。同一過程可如上文所述用于將沿有效邊界730的單元彼此進行比較。如圖7D中 所說明，在比較沿有效邊界730的單元之后，可從其臨時狀態(tài)獲得每一單元的狀態(tài)。當臨時 狀態(tài)為非零值時，可使所述單元的狀態(tài)重設為+1。否則，可使其保持為零值?？纱_定基礎單元在邊界“內(nèi)”還是在邊界“外”，且因此對其進行設置。轉到圖7E， 可將邊界內(nèi)(且包含邊界)的所有單元的狀態(tài)設置為+1，且可將這些單元設置為“內(nèi)”。在 邊界單元外的單元的狀態(tài)可具有零值，且可將其設置為“外”。盡管可在水平和垂直方向上執(zhí)行此設置，但在設置“內(nèi)”或“外”狀態(tài)的過程中至 少可利用垂直方向。如果形狀具有空隙、制造異常、狹縫或其它特征，那么可使用類似過程 來確定哪些單元在空隙區(qū)域“內(nèi)”或“外”。舉例來說，在空隙內(nèi)的單元可具有為非零值的臨 時狀態(tài)，且可將其狀態(tài)設置為“外”。定位在空隙外的單元可具有臨時狀態(tài)0 (零)，其中將 此些單元的狀態(tài)設置為“內(nèi)”。一旦已在基礎單元中界定了 R0I，且已設置了這些單元的包含狀態(tài)，圖4A的過程 400就過渡到操作435，借此通過單元在ROI的邊界內(nèi)和上的放置而確定單元的圖案。圖9A到圖9C中說明用以確定ROI內(nèi)的單元圖案的示范性過程。圖9A中說明可 在ROI中的示范性單元行，其中單元行中在χ方向上的單元具有相同的寬度值h。如圖9B 中所說明，可在ROI中的示范性單元列中的單元可在y方向上具有相同寬度值W。下文詳細 論述的圖IOA說明單元行和列在一起的結構。轉到圖9C，說明具有單元行和列以及其它特征的示范性ROI 900的一部分。ROI900由復雜外圍邊界950界定，負責外圍邊界950包含切口(在切口 910處代表性地說明)以及線性邊界區(qū)段920，其不平行于圖9C中所說明的示范性坐標系統(tǒng)的任一軸。ROI 900 也由圓形空隙930界定。假定已例如通過上文結合圖4A和4B而描述的示范性過程在基礎單元中界定了 R0I900。然而，為了避免使圖顯得擁擠，在ROI 900的外部提供標度902和904，以在水平和 垂直方向上指示基礎單元在其中的放置。根據(jù)本一般發(fā)明性概念的某些實施例，ROI 900的單元經(jīng)合并以形成超單元，其可 大于最大所允許大小的單元，但可不小于基礎單元。在本一般發(fā)明性概念的某些實施例中， ROI 900中的單元的圖案界定最大可能超單元，使得單元行中的所有單元在如圖9B中所說 明的χ方向上的寬度h恒定，且單元列中所有單元在y方向上的寬度w恒定，其中單元列和 行中每一者在其在ROI 900的邊界上(在界定空隙930的內(nèi)邊界上，或在外部外圍邊界950 上)的相應末端處終止。合適的圖案識別過程可選擇(例如)邊界單元，且確定所述單元所駐留的行和列 的范圍。行和列的指示可存儲在單元的分析對象中，且可選擇下一個邊界單元以確定所述 單元所駐留的行和列的范圍。當所有邊界單元都已被處理時，可從單元的共同行/列結構 確定圖案。舉例來說，ROI 900的區(qū)940中的單元位于在邊界區(qū)段952左側終止且在切口 910的邊界區(qū)段905右側終止的行中。類似地，區(qū)940中的單元位于在ROI的相同上和下邊 界上終止的列中。區(qū)942中的單元位于其在圓形空隙930處的一端處終止的列中。在本一 般發(fā)明性概念的某些實施例中，共同行和列(即，分別在χ和y方向上在ROI 900的共同邊 界處終止的行和列)中的ROI 900中的單元可合并成單個超單元。具有公共區(qū)形成圖9C 中通過虛線格說明的圖案。參看圖4A，過程400過渡到操作440，借此ROI的單元根據(jù)操作435中所確定的圖 案經(jīng)合并以形成超單元。圖IOA中說明更寬的實例，其中圖6和圖8中所說明的R0I620界 定于超單元中。另外，圖IOB中說明在具有弧形邊界1020的ROI 1010中界定的超單元的實例。在操作445中，將大于最大大小的超單元劃分為不大于單元的最大大小限制的單 元。在操作445完成后，單元的自適應網(wǎng)格完成。圖11中將上文所述的ROI 620說明為鑲 嵌在大小不大于較大單元且大小不小于基礎單元的單元中。在操作450中，網(wǎng)格數(shù)據(jù)經(jīng)格 式化以供分析，如結合圖12A到圖12B以及圖14而進一步描述。如上文所論述，本一般發(fā)明性概念的自適應網(wǎng)格可用于多種分析技術中。出于描 述而非限制的目的，將在電源完整性(PI)分析的上下文中描述本一般發(fā)明性概念，且相應 地格式化網(wǎng)格數(shù)據(jù)。參看圖12A，說明鑲嵌到多個單元(在單元1210處代表性地說明)中的ROI 1200。 ROI 1200可在直角軸上對準，且每一單元可由長度ΔΧ和寬度Ay界定，例如單元1210處 所說明?？蓪卧?210的傳播延遲計算為<formula>formula see original document page 15</formula>( 1)
且可將單元的特征阻抗計算為
<formula>formula see original document page 16</formula>其中cd是光在分離PGPP的媒體中的速度，Ccell是單元的等效電容，d是電源平面 與接地平面之間的距離，^和μ ^分別是自由空間的介電常數(shù)和磁導率，且、是PGPP的 平面之間的媒體的相對介電常數(shù)。將注意到，個別單元的特征阻抗由單元的尺寸界定，且所 有其它參數(shù)為所有單元所共用。在本一般發(fā)明性概念的某些實施例中，構造等效傳輸線模型，例如在電路模型 1250處所說明，其中每一單元1250由χ方向上的一對傳輸線區(qū)段1252和y方向上的一對傳 輸線區(qū)段1254模型化。傳輸線區(qū)段1252和1254在網(wǎng)格點1260處彼此互連，且在點1262 到1268處與網(wǎng)格中的其它類似模型互連，如下文將進一步描述。如圖12A中所說明，傳輸 線模型1250包含具有網(wǎng)格點1271的接地平面模型1270，以及分別對應于互連節(jié)點1262到 1268的互連節(jié)點1272到1278。可將每個傳輸線區(qū)段1252，1254的傳播延遲計算為
<formula>formula see original document page 16</formula>且可將每一傳輸線區(qū)段1252，1254的特征阻抗計算為<formula>formula see original document page 16</formula><formula>formula see original document page 16</formula>
<formula>formula see original document page 16</formula>在等式(3)到(6)中，已應用校正因數(shù)^^，使得單元的延遲和特征阻抗對應于傳
輸線模型的延遲和特征阻抗。另外，由于傳輸線模型1250是基于每一方向上的一對傳輸線 區(qū)段1252，1254，所以一個區(qū)段的延遲是所述對的總延遲的一半，且每一區(qū)段1252,1254的 特征阻抗加倍。每一單元1210的傳輸線模型1250可經(jīng)互連以形成傳輸線等效電路1250a到 1250c的網(wǎng)格，例如圖12B中所說明，其具有由相應單元1210a到1210c的尺寸所界定的特 征參數(shù)。對應于等效電路1250a到1250c的網(wǎng)格的數(shù)據(jù)可由(例如)圖3B中的網(wǎng)格數(shù)據(jù) 處理器370根據(jù)分析器(例如，分析器375)的要求而格式化。舉例來說，可將網(wǎng)格數(shù)據(jù)格 式化成界定等效電路1250a到1250c的網(wǎng)格的互連和特征阻抗的合適網(wǎng)表，以提供給傳輸 線模擬器，例如具有“W”元件模型參數(shù)的HSpice。本一般發(fā)明性概念不限于分析數(shù)據(jù)格式 或使用其執(zhí)行的分析。通過將圖12B中所說明的網(wǎng)格的網(wǎng)格點數(shù)目與圖IB中所說明的網(wǎng)格的網(wǎng)格點數(shù) 目進行比較，本一般發(fā)明性概念的數(shù)據(jù)減少是顯而易見的。有利地，由本一般發(fā)明性概念 實現(xiàn)的數(shù)據(jù)減少不會顯著影響分析結果的準確性。圖13說明傳輸線等效電路模型的由線 1310描繪的均勻網(wǎng)格中的阻抗的模擬頻率響應與根據(jù)本一般發(fā)明性概念的實施例的傳輸線等效電路模型的由線1320描繪的自適應網(wǎng)格的比較。所模擬的均勻網(wǎng)格是64X64單元 (其具有相同大小)的格，且所模擬的自適應網(wǎng)格是8X8等級8格，其具有等于均勻網(wǎng)格 單元的最小大小的單元。兩個響應均取自大致上并置的探測點，且披露大致上等效的結果。 對圖13的實例中的均勻網(wǎng)格的模擬在12分鐘內(nèi)完成，而有利地，對根據(jù)本一般發(fā)明性概念 的實施例的自適應網(wǎng)格的模擬僅在40秒內(nèi)完成。本一般發(fā)明性概念還可用于執(zhí)行靜態(tài)IR降分析?？筛鶕?jù)單元的尺寸以類似于傳 輸線分析應用的方式來縮放矩形單元的電阻。舉例來說，一旦已建立了自適應網(wǎng)格，就可如 圖14中所說明來構造等效電阻性電路模型1410，通過<formula>formula see original document page 17</formula><formula>formula see original document page 17</formula>在等式(7)到⑶中，σ表示西門子/計量器中的導體的導電率，且t是導體的 有效厚度，其用以獲得DC電阻，且t為圖2C中所說明的導體的厚度。電阻性模型1410可 以類似于傳輸線模型的方式互連，如圖15中所說明，且可對合適的網(wǎng)表進行格式化以用于 IR降分析。根據(jù)網(wǎng)表，可通過應用基爾霍夫的電流定律(Kirchhoff’s Current Law)來獲 得矩陣等式[G] [V] = [I],(9)其中[G]是電導矩陣，[I]是注入電流向量，且[V]是每一節(jié)點處的電壓向量?？?從具有等效于電阻的倒數(shù)值的值的元件形成矩陣[G]。矩陣尺寸的尺寸由除鏈接到電壓調 節(jié)器模型(VRM)的節(jié)點之外的電路節(jié)點的數(shù)目確定。舉例來說，在對應于如圖15中所說明 的四個單元的電路中，等式(9)變?yōu)?lt;formula>formula see original document page 17</formula>如果鄰近節(jié)點連接到一個VRM，那么非對角線元素是兩個節(jié)點之間的電導，而對角 線元素將是所述行處所有非對角線元素與兩個節(jié)點(電流節(jié)點和其鄰近節(jié)點)之間的電導 的總和。在每一行上，最多將存在六個元素。除具有電流噪聲源的節(jié)點外，注入電流向量 [I]將為一個零向量。g卩，所述電流向量行處的電流值將填充有電流值。gt。tali(例如gt。tall、 gtotal2> gtotal3等)是電導值gi (例如gl、g2、g3等)的總和，電導值gi是來自可連接到節(jié)點 I (例如，節(jié)點1、節(jié)點2、節(jié)點3等)的電阻器的結果。在已創(chuàng)建了稀疏矩陣等式的情況下，采用稀疏矩陣解決方案來計算電壓向量[V]。 使用此計算出的結果來界定每一經(jīng)接合單元中心上的電壓降，稱為VRM位置。示范性結果 如圖16中所說明，其中觀察到電壓降在電源平面上變化。當一個或一個以上電源平面具有連接在一起的電源通孔時，SQPI可考慮此些通孔 的效應。位于一個或一個以上所界定單元處的電源通孔可連接到(例如)兩個鄰近電源 平面上的至少兩個單元的中心。通孔Rvia(例如，圖14和圖15中所說明)的電阻可由等式
=☆確定，其中^rtl是通孔的外徑和內(nèi)徑的尺寸，且d為兩個電源平面之間的尺寸?？墒褂蒙衔乃谐龅牡仁舰坪廷莵泶_定圖14和圖15中所說明的Rx和Ry的電 阻的值。本一般發(fā)明性概念的某些實施例將功能組件提供為編碼在計算機可讀媒體上的處理器指令而制造、運輸、交易且/或出售。在這樣實施時，本一般發(fā)明性概念可被實踐而 不管處理器指令在其上執(zhí)行的處理平臺如何，且不管將處理器指令編碼在媒體上的方式如 何。將理解，上文所述的計算機可讀媒體可為指令可編碼在其上且隨后由處理器檢 索、解碼和執(zhí)行的任何媒體，包含電、磁性和光學存儲裝置，以及有線、無線、光學和聲學通 信信道。計算機可讀媒體可包含永久存儲裝置(本文稱為“計算機可讀記錄媒體”)和如空 間時間存儲裝置(本文稱為“計算機可讀傳輸媒體”中的任一者或兩者。計算機可讀記錄媒 體的實例包含(但小限于)只讀存儲器(ROM)、隨機存取存儲器(RAM)和其它電存儲裝置； CD-R0M、DVD和其它光學存儲裝置；以及磁帶、軟盤、硬盤和其它磁性存儲裝置。計算機可讀 記錄媒體可分布在組件上，以包含通過經(jīng)由通信網(wǎng)絡而互連的存儲系統(tǒng)的此分布。計算機 可讀傳輸媒體可在電磁載波或信號上傳輸經(jīng)編碼的指令，或通過聲學傳輸性媒體作為產(chǎn)學 信號而傳輸經(jīng)編碼的指令。此外，可以各種編程語言從本一般發(fā)明性概念的算法構造導出 處理器指令，其僅有的預期說明本一般發(fā)明性概念的大量可實現(xiàn)抽象形式。盡管已說明并描述了本一般發(fā)明性概念的幾個實施例，但所屬領域的技術人員將 了解，可在不脫離本一般發(fā)明性概念的原理和精神的情況下在這些實施例中做出改變，且 本一般發(fā)明性概念的范圍在所附權利要求書及其均等物中界定。
權利要求
一種用于分析具有電源平面和接地平面的電子電路的平面對的自適應網(wǎng)格分解方法，所述方法包括產(chǎn)生所述平面對的第一區(qū)的第一單元結構的第一大?。换谒銎矫鎸Φ牡诙^(qū)的形狀而自適應地產(chǎn)生第二單元結構的第二大小，且確定所述第一大小與所述第二大小之間的縮放因數(shù)；以及水平且垂直地將所述第一單元結構和所述第二單元結構結成網(wǎng)格，其中所述第一單元結構的第一中心節(jié)點與所述第二單元結構的第二中心節(jié)點對準。
2.根據(jù)權利要求1所述的方法，其進一步包括 基于所述縮放因數(shù)而確定每一單元的傳輸線特征。
3.根據(jù)權利要求1所述的方法，其進一步包括 確定所述平面對的阻抗。
4.根據(jù)權利要求1所述的方法，其進一步包括 設置目標阻抗；確定所述平面對中一位置處的阻抗；以及當所述確定的阻抗大于所述目標阻抗時，放置去耦裝置以降低所述位置中的阻抗。
5.根據(jù)權利要求1所述的方法，其進一步包括 對所述結成網(wǎng)格的單元結構執(zhí)行電源完整性分析。
6.根據(jù)權利要求1所述的方法，其進一步包括對所述結成網(wǎng)格的單元結構執(zhí)行靜態(tài)IR(電流_電阻)降分析。
7.一種用于分析具有電源平面和接地平面的電子電路的平面對的自適應網(wǎng)格分解方 法，所述方法包括在χ方向上設置所述對平面的具有第一大小的第一數(shù)目的第一單元結構，并在y方向 上設置第二數(shù)目的所述第一單元結構；設置所述第一單元結構的等級，其中所述等級是最大倍數(shù)，具有所述第一大小的所述 第一單元結構是可再分的；確定在所述χ方向和所述y方向上具有第二大小的第二單元結構的數(shù)目，所述第二單 元結構是所述第一大小小于所述第二大小的所述第一單元結構的再分； 確定關注區(qū)(ROI)的邊界； 確定最大和最小網(wǎng)格間距；以及 確定所述ROI中的第二單元結構的網(wǎng)格。
8.根據(jù)權利要求7所述的方法，其進一步包括根據(jù)所述ROI的所述邊界來確定第二單元結構的圖案；以及根據(jù)所述確定的圖案合并所述ROI的所述第二單元結構以形成一個或一個以上超單兀。
9.根據(jù)權利要求8所述的方法，其進一步包括將大小大于所述第一單元結構的所述第一大小的所述一個或一個以上超單元劃分為 具有小于或等于所述第一單元結構的第三大小的一個或一個以上第三單元結構。
10.根據(jù)權利要求7所述的方法，其中所述確定所述最大和最小網(wǎng)格間距包括通過計算用以在所述χ和y方向上填充所述ROI的具有所述第二大小的第二單元結構的數(shù)目來確定所述最小網(wǎng)格間距；以及通過計算用以在所述X和y方向上填充所述ROI的具有所述第一大小的第一單元結構 的數(shù)目來確定所述最大網(wǎng)格間距。
11.根據(jù)權利要求7所述的方法，其進一步包括 對所述網(wǎng)格的數(shù)據(jù)進行格式化以供分析。
12.根據(jù)權利要求11所述的方法，其中所述對所述數(shù)據(jù)進行格式化進一步包括 對所述數(shù)據(jù)進行格式化以用于電源完整性(PI)分析。
13.根據(jù)權利要求11所述的方法，其中所述對所述數(shù)據(jù)進行格式化進一步包括 對所述數(shù)據(jù)進行格式化以用于靜態(tài)IR(電流_電阻)降分析。
14.根據(jù)權利要求7所述的方法，其進一步包括 通過傳輸線網(wǎng)格來表示所述平面對；以及對于所述第二單元結構中的每一者，通過從所述第二單元結構的尺寸中確定延遲和阻 抗來確定等效傳輸線網(wǎng)絡。
15.根據(jù)權利要求7所述的方法，其中所述確定所述ROI中的第二單元結構網(wǎng)格進一步 包括確定所述ROI的頂點；以及 設置所述ROI的所述第二單元結構的包含狀態(tài)。
16.根據(jù)權利要求15所述的方法，其中所述設置所述第二單元結構的包含狀態(tài)進一步 包括設置所述ROI的至少一個外部弧形邊界的所述第二單元結構的包含狀態(tài)； 設置所述ROI的水平和垂直邊界的所述第二單元結構的包含狀態(tài)； 設置所述ROI的線性邊界的所述第二單元結構的包含狀態(tài)； 設置所述ROI的內(nèi)部邊界的所述第二單元結構的包含狀態(tài)；以及 設置所述ROI的內(nèi)部的所述第二單元結構的包含狀態(tài)。
17.—種從電源分布電路的模型中確定所述電源分布電路的性能的方法，所述方法包括確定其中所述電源分布電路的所述模型有效的區(qū)的邊界；將所述區(qū)鑲嵌到多個單元中，使得所述單元中的至少一者具有不同于所述單元中的另 一者的大小；從所述單元的所述大小中確定所述單元中的每一者的等效電路模型的參數(shù)；從所述參數(shù)對分析數(shù)據(jù)進行格式化以與所述模型對應；以及使用所述經(jīng)格式化的分析數(shù)據(jù)來執(zhí)行模擬，以確定所述電源分布電路的所述性能。
18.根據(jù)權利要求17所述的方法，其中每一單元與鄰近單元正交對準。
19.一種電路分析器設備，其包括數(shù)字存儲單元，其用以存儲電路數(shù)據(jù)以形成帶有具有電源平面和接地平面的平面對的 電子電路；網(wǎng)格數(shù)據(jù)處理器，其用以從將所述電子電路表示為多個經(jīng)鏈接節(jié)點的所述電路數(shù)據(jù)中 產(chǎn)生模型數(shù)據(jù)，以便從圍繞相應節(jié)點的所述電子電路的區(qū)域的物理尺寸中確定所述相應節(jié) 點之間的鏈路的經(jīng)模型化電特征的差異；以及分析器，其用以從所述模型數(shù)據(jù)中產(chǎn)生所述電子電路的電特征數(shù)據(jù)。
20.根據(jù)權利要求19所述的設備，其中所述電路數(shù)據(jù)是與接地平面呈平面平行對準的 電源平面的數(shù)據(jù)。
21.根據(jù)權利要求19所述的設備，其中所述節(jié)點中的每一者之間的所述鏈路由所述網(wǎng) 格數(shù)據(jù)處理器模型化為至少一個傳輸線區(qū)段。
22.根據(jù)權利要求19所述的設備，其中所述網(wǎng)格數(shù)據(jù)處理器將所述電子電路的關注區(qū) 鑲嵌到多個單元中，使得所述單元中的至少一者具有不同于所述區(qū)域的所述物理尺寸的相 應大小的所述單元中的另一者的大小。
23.根據(jù)權利要求19所述的設備，其中由所述分析器產(chǎn)生的所述電特征數(shù)據(jù)是頻率響 應數(shù)據(jù)。
24.根據(jù)權利要求19所述的設備，其中由所述分析器產(chǎn)生的所述電特征數(shù)據(jù)是電壓降 數(shù)據(jù)。
25.—種電路設計設備，其包括數(shù)字存儲單元，其用以存儲電路數(shù)據(jù)，以形成帶有具有電源平面和接地平面的平面對 的電子電路；處理器，其用以將所述平面對的所述平面的相應形狀分割為節(jié)點網(wǎng)格，其中從所述節(jié) 點中的一者到所述節(jié)點中的至少另一者的距離不同于從所述節(jié)點中的所述一者到所述節(jié) 點中的又一者的距離，所述處理器進一步用以模型化如由所述節(jié)點之間的距離所界定的等 效電路互連的所述網(wǎng)格的所述節(jié)點，且使用其計算電源分布電路的電特征；以及分析器，其用以模型化如由所述節(jié)點之間的距離所界定的等效電路互連的所述網(wǎng)格的 所述節(jié)點，且使用其計算所述平面對的電特征。
26.根據(jù)權利要求25所述的設備，其中所述網(wǎng)格的所述節(jié)點由所述處理器在矩形坐標 中對準。
27.根據(jù)權利要求25所述的設備，其中所述節(jié)點非均勻地間隔，但保持在格上。
28.根據(jù)權利要求25所述的設備，其中所述分析器形成所述模型的電路網(wǎng)表。
29.根據(jù)權利要求25所述的設備，其中由所述分析器形成的所述網(wǎng)格是用于所述電源 平面與所述接地平面的空間相交。
30.根據(jù)權利要求25所述的設備，其中由所述處理器形成的正交網(wǎng)格減少了許多節(jié) 點，且保持正交。
31.根據(jù)權利要求25所述的設備，其進一步包括用戶接口，其用以改變所述平面對的所述電特征。
32.—種其上含有計算機可讀指令的計算機可讀媒體，所述計算機可讀指令在由處理 器執(zhí)行時執(zhí)行用于分析具有電源平面和接地平面的電子電路的平面對的自適應網(wǎng)格分解 方法，所述方法包括產(chǎn)生所述平面對的第一區(qū)的第一單元結構的第一大小；基于所述平面對的第二區(qū)的形狀而自適應地產(chǎn)生第二單元結構的第二大小，且確定所 述第一大小與所述第二大小之間的縮放因數(shù)；以及水平且垂直將所述第一單元結構和所述第二單元結構結成網(wǎng)格，其中所述第一單元結 構的第一中心節(jié)點與所述第二單元結構的第二中心節(jié)點對準。
全文摘要
本發(fā)明涉及電路模擬和分析中的自適應網(wǎng)格分解。提供虛擬節(jié)點的自適應網(wǎng)格，以分析具有不規(guī)則形狀的電源/接地平面對的性能?？蓽蚀_地模型化平面?zhèn)鬏斁€特征和區(qū)模態(tài)諧振，且與傳統(tǒng)方法相比，模擬時間顯著減少。大小可變的單元結構在不規(guī)則區(qū)中構造有較小的單元，且在均勻的區(qū)中構造有較大的單元。格節(jié)點因此可沿長度和寬度保持對準，以允許等效電路模型的參數(shù)被縮放成適合于單元大小。
文檔編號G06F17/50GK101799836SQ20091000628
公開日2010年8月11日 申請日期2009年2月11日 優(yōu)先權日2009年2月11日
發(fā)明者代文亮, 周忠勇, 鐘章民 申請人:益華公司