專利名稱：一種降低堆棧通孔的系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及集成電路(IC)的電力網(wǎng)絡(luò)(power network)，尤其是指一種確保 不會超過目標(biāo)電壓降、且能維持原先電力網(wǎng)絡(luò)的連接性，通過移除電力網(wǎng)絡(luò)降低堆棧通孔 (stacked vias)從而降低IC上的擁塞(congestion)的系統(tǒng)
背景技術(shù)：
當(dāng)工業(yè)IC設(shè)計(jì)中的電源供給電壓水平持續(xù)地因?yàn)檫B續(xù)驅(qū)動低功率電子產(chǎn)品而逐 步減少時(shí)，在電力網(wǎng)絡(luò)中因電壓降而導(dǎo)致的噪聲也變得越來越嚴(yán)重，這樣造成的結(jié)果是，為 了最小化該電壓降，需要有密集電力網(wǎng)絡(luò)，而此密集電力網(wǎng)絡(luò)包括大量由最高階的電力網(wǎng) 絡(luò)一直至標(biāo)準(zhǔn)單元軌道(standard cell rails)所產(chǎn)生的堆棧通孔(stacked vias) 0當(dāng)在 文中使用時(shí)，堆棧通孔(stacked via)被定義為，用來連接位于非相鄰、且不具有居中的、連 接的金屬線的金屬層中的兩個(gè)金屬線的多個(gè)通孔(vias)。舉例而言，圖1舉例說明了示范 的堆棧通孔100，其包括101，102，以及103這三個(gè)通孔，其中，堆棧通孔100用來連接(形 成在不同金屬層中的)金屬線104以及105，且金屬線間不具有居中的、連接的金屬線，也就 是說，在通孔101以及102之間的接口并未連接至金屬線，類似地，在通孔102以及103之 間的接口也并未連接至金屬線。但遺憾地是，使用堆棧通孔可能會在IC上造成擁塞(congestion)。舉例而言，圖 2舉例說明電力網(wǎng)絡(luò)200的通孔層(via layer)的示范上視圖，其包括多個(gè)通孔201 (為舉 例說明標(biāo)示了三個(gè)通孔)，且其所有都表示堆棧通孔的位置。在真實(shí)的電力網(wǎng)絡(luò)中，可以包 括眾多的堆棧通孔，而其與IC設(shè)計(jì)的組件(為了簡化該通孔層，因而未顯示)一起會很容 易造成擁塞。但熟知的降低擁塞的方法有明顯的缺失。舉例而言，增加IC的晶粒尺寸可以降低擁塞，但也會招致較高的成本以及較長的 周轉(zhuǎn)時(shí)間(turn-around time)；另外，規(guī)律地每隔N列/行即移除堆棧通孔(其中，N是大 于1的預(yù)設(shè)整數(shù))也可以降低擁塞，但卻可能會招致較高的電壓降以及喪失電力網(wǎng)絡(luò)連接 性；另外，利用具有較少切痕(Cuts)的較小通孔取代正常的通孔也可以降低擁塞，但卻可 能會招致較高的電壓降以及較高的電遷移(electro-migration)，這里，需要注意的是，通 孔中會包括一個(gè)或多個(gè)填充以金屬的切痕(也就是說，洞(holes)，以連接這兩條金屬線， 其中，當(dāng)這些金屬線越寬時(shí)，通常，在該通孔中所具有的切痕也會越多，因而實(shí)質(zhì)上就會從 一個(gè)“通孔”形成通孔數(shù)組，而減少不合意的切痕的數(shù)量則可以增加這樣的通孔的抗性；再 者，在擁塞的熱點(diǎn)(hot spots)中手動移除堆棧通孔也可以降低擁塞，但卻可能招致較高的 電壓降，喪失電力網(wǎng)絡(luò)連接性，以及較長的周轉(zhuǎn)時(shí)間。

實(shí)用新型內(nèi)容因此，有需要發(fā)展一種能夠在IC上降低擁塞，且同時(shí)能符合電壓降需求、保證電 力網(wǎng)絡(luò)連接性不會喪失、以及可最小化周轉(zhuǎn)時(shí)間的系統(tǒng)。一種在集成電路(IC)的電力網(wǎng)絡(luò)中自動降低堆棧通孔的方法加以提供，具有優(yōu)勢地是，此方法也會維持電力網(wǎng)絡(luò)的連接以及最小化在該電力網(wǎng)絡(luò)中的電壓降。在此方法 中，會確定IC設(shè)計(jì)、該IC設(shè)計(jì)的電力網(wǎng)絡(luò)、該電力網(wǎng)絡(luò)的目標(biāo)電壓降、以及基于該IC設(shè)計(jì) 與該電力網(wǎng)絡(luò)的擁塞信息擁塞可以通過在擁塞地圖中為每一個(gè)網(wǎng)格(grid)尋找在特殊方位(也就是說，水 平或垂直)中所占據(jù)的一些軌跡(每一個(gè)軌跡都表示適合于放置IC組件、或其部分的預(yù)定 區(qū)域)而加以確定，其中，在網(wǎng)格中所允許占據(jù)的軌跡的數(shù)量取決于技術(shù)節(jié)點(diǎn)(technology node)以及可獲得的平版印刷技術(shù)，而如果該設(shè)計(jì)的這些組件在網(wǎng)格中所占據(jù)的軌跡的數(shù) 量以及這些堆棧通孔超過一預(yù)定臨界值時(shí)，則這個(gè)網(wǎng)格即可被視為具有擁塞的特征。此時(shí)，可以識別出該電力網(wǎng)絡(luò)中的這些堆棧通孔，連接性必需堆棧通孔 (connectivity-necessary stacked vias)，未擁塞的堆棧通孔，以及可用的堆棧通孔，其 中，連接性必需堆棧通孔是表示執(zhí)行該IC設(shè)計(jì)以及維持該電力網(wǎng)絡(luò)的連接性時(shí)所必要的 任何堆棧通孔。在一實(shí)施例中，識別該連接性必需堆棧通孔可以包括，將該電力網(wǎng)絡(luò)視為圖形模 型，其中，在該圖形中的邊緣可以代表線段、通孔、或堆棧通孔，在該圖形中的節(jié)點(diǎn)代表在兩 個(gè)、或多個(gè)邊緣之間的交叉點(diǎn)，在該圖形中的源極節(jié)點(diǎn)(source node)代表提供電力的電力 墊(pad)、或接腳，在該圖形中的超級源極節(jié)點(diǎn)(super source node)是連接所有源極節(jié)點(diǎn) 的節(jié)點(diǎn)，以及在該圖形中的流入節(jié)點(diǎn)(sink node)代表電流流入(current sink)，例如，消 耗電力的標(biāo)準(zhǔn)單元(standard cell)、或大區(qū)塊(macro block)的電力接腳，并且，每一個(gè)線 段、通孔、或堆棧通孔的擁塞成本的確定，可以是通過以擁塞地圖(包括該IC設(shè)計(jì)的電力網(wǎng) 絡(luò)以及零件二者)作為基礎(chǔ)而分析關(guān)聯(lián)于其本身的總擁塞，接著，每一個(gè)邊緣則是可以根 據(jù)相對應(yīng)的線、通孔、或堆棧通孔而關(guān)聯(lián)于擁塞權(quán)重(congestion weight)。在該圖形中可以識別出最小邊緣組合，因而使得自該超級節(jié)點(diǎn)至每一個(gè)流入節(jié)點(diǎn) 都可以有至少一路徑，特別地是，同時(shí)間，該最小邊緣組合的這些總擁塞權(quán)重也可以被最小 化，在此，此邊緣組合被視為必要的邊緣(essential edge)，而相對應(yīng)于在該結(jié)果最小邊緣 組合中的任一邊緣的堆棧通孔則是可以被識別為該連接性必需堆棧通孔。在一實(shí)施例中，為了識別必要的邊緣，可以自該圖形中擷取出最小生成樹(MST， Minimum Spanning Tree)，以連接該圖形中的所有節(jié)點(diǎn)，接著，僅由MST邊緣所組成的這些 路徑會自每一個(gè)流入節(jié)點(diǎn)追蹤回該超級源極節(jié)點(diǎn)，而在這些路徑中的這些邊緣則可以被識 另Ij為必要的邊緣。在另一實(shí)施例中，為了識別必要的邊緣，可以尋找自該超級源極節(jié)點(diǎn)至每 一個(gè)流入節(jié)點(diǎn)的最短路徑，其中，每一個(gè)邊緣的距離即為該擁塞權(quán)重。在再一實(shí)施例中，為 了識別必要的邊緣，則是可以探索出自該超級源極節(jié)點(diǎn)至每一個(gè)流入節(jié)點(diǎn)、以多流入圖形 作為基礎(chǔ)的(multiple-sink graph-based)最小斯坦納樹(Minimum Steiner Tree)路線 選擇。通常，未擁塞堆棧通孔是表示在未擁塞區(qū)域中的任何堆棧通孔。假設(shè)有一個(gè)堆棧 通孔以及該以網(wǎng)格作為基礎(chǔ)的擁塞地圖，在此堆棧通孔的居中層處的每一個(gè)形狀(矩形、 或直線形)都可以被分隔為與其部分重疊的這些網(wǎng)格，而對每一個(gè)網(wǎng)格而言，在此網(wǎng)格中 被部分該堆棧通孔(一次形狀(sub-shape))所占據(jù)的軌跡的數(shù)量，則是可以在考慮到此層 的方向(其中，對可以放置所設(shè)計(jì)的組件的這些軌跡而言，每一層具有預(yù)定的方位)的情形 下進(jìn)行計(jì)算，另外，如果這個(gè)網(wǎng)格具有特定溢流時(shí)，則該次形狀的該擁塞成本就可以被計(jì)算為，該次形狀所使用的軌跡數(shù)量以及該溢流二者中較少者，再者，該堆棧通孔的該擁塞成本 包括該堆棧通孔的這些次形狀的這些成本的總和，其中，如果該總和少于一預(yù)定臨界值時(shí)， 則這個(gè)堆棧通孔就可被識別為未擁塞堆棧通孔，在一實(shí)施例中，該預(yù)定臨界值可以為O。在此，不是連接性必需堆棧通孔、或未擁塞堆棧通孔(需要注意的是，連接性必需 堆棧通孔與未擁塞堆棧通孔的組合可以、或可以不部分重疊)的任何堆棧通孔都會被視為 可用堆棧通孔，而依據(jù)本方法一方面的構(gòu)想，該電力網(wǎng)絡(luò)的任何可用堆棧通孔則都可以被 虛擬地移除。在一實(shí)施例中，可以計(jì)算出所有堆棧通孔的總擁塞權(quán)重以及這些可用堆棧通孔的 擁塞權(quán)重的總和，且具有優(yōu)勢地是，此總和與該總擁塞權(quán)重之間的比較可以指出該擁塞是 否是起因于電力網(wǎng)絡(luò)堆棧通孔，以及用于擁塞降低的堆棧通孔移除是否值得，也就是說，在 不考慮維持該電力網(wǎng)絡(luò)連接性時(shí)對電力網(wǎng)絡(luò)電壓降的沖擊的情形下，可以達(dá)到最佳的結(jié)
^ 然后，可以確定該電力網(wǎng)絡(luò)中的該目標(biāo)電壓降是否已經(jīng)超過，而當(dāng)該目標(biāo)電壓降 超過時(shí)，對該IC上的至少一最大電壓降的嚴(yán)重程度的測量則是會被更新，在此，具有最大 電壓降的節(jié)點(diǎn)可被指定為最糟熱點(diǎn)(worst-casehot spot)。在一實(shí)施例中，于該電力網(wǎng)絡(luò) 中具有大于該目標(biāo)電壓降的電壓降的這些節(jié)點(diǎn)可以被指定為電壓降熱點(diǎn)，并且，可以分析 相對于這些電壓降熱點(diǎn)的每一個(gè)已移除可用堆棧通孔的電壓敏感度，也就是說，相對于這 個(gè)已移除堆棧通孔若被虛擬地回復(fù)至該電力網(wǎng)絡(luò)時(shí)，對這些電壓降熱點(diǎn)所造成的沖擊。因 此，配合上已知的合并毗鄰網(wǎng)絡(luò)分析方法(merged adjointnetwork analysis method)，在 僅有一個(gè)電力網(wǎng)絡(luò)電壓降仿真的情形下，每一個(gè)堆棧通孔相對于已確定的電壓降熱點(diǎn)組的 該電壓降敏感度可以有效地被分析。在此更新之后，電壓降改進(jìn)堆棧通孔組(也就是說，確定對這些電壓降熱點(diǎn)的嚴(yán) 重程度具有至少一預(yù)定改進(jìn)的可用堆棧通孔)可虛擬地被回復(fù)至該電力網(wǎng)絡(luò)中，然后，確 定該目標(biāo)電壓降是否超過、在一個(gè)或多個(gè)熱點(diǎn)處更新該電壓降的嚴(yán)重程度、以及虛擬地回 復(fù)該電壓降改進(jìn)堆棧通孔組的多個(gè)步驟會被重復(fù)，直到該目標(biāo)電壓降沒有被超過為止。此時(shí)，該電力網(wǎng)絡(luò)中任何剩余的可用堆棧通孔(也就是說，這些連接性必需堆棧 通孔、這些未擁塞堆棧通孔、以及這些對壓降改進(jìn)堆棧通孔以外者)都可以被實(shí)體地移除， 之后，就可以輸出具有已降低的堆棧通孔的電力網(wǎng)絡(luò)。在實(shí)體移除這些指定的堆棧通孔之 后所執(zhí)行的額外步驟包括，舉例而言，執(zhí)行用于擁塞驗(yàn)證的整體路線選擇，以及執(zhí)行電力網(wǎng) 絡(luò)分析，以驗(yàn)證電力網(wǎng)絡(luò)連接性以及電壓降。在一實(shí)施例中，該虛擬地回復(fù)該電壓降改進(jìn)堆棧通孔組的步驟可以包括，以電壓 敏感度以及擁塞成本作為基礎(chǔ)而分類這些可用堆棧通孔，其中，這些可用堆棧通孔的分類 則是可以包括，確定該電壓敏感度除以該擁塞成本的比值。在一實(shí)施例中，此分類也可以包 括，將已分類的可用堆棧通孔分為數(shù)個(gè)群組，并在回到該確定目標(biāo)電壓降是否超過的步驟 前，僅將一個(gè)群組(也就是說，具有最高比值的群組)加回。在一實(shí)施例中，每一個(gè)群組都 具有大致上相同的結(jié)合擁塞成本(combined congestion cost)，在此方法中，當(dāng)對于擁塞 的沖擊被最小化的同時(shí)，對于電壓降熱點(diǎn)的電位改進(jìn)會被最大化，因而加速了收斂以及達(dá) 成了最佳質(zhì)量結(jié)果。在一系統(tǒng)實(shí)施例中，一種在集成電路(IC)的電力網(wǎng)絡(luò)中自動降低堆棧通孔的系統(tǒng)，包括下列 裝置第一確定裝置確定IC設(shè)計(jì)、該IC設(shè)計(jì)的電力網(wǎng)絡(luò)、該電力網(wǎng)絡(luò)的目標(biāo)電壓降、以 及基于該IC設(shè)計(jì)與該電力網(wǎng)絡(luò)的擁塞信息；識別裝置，以該擁塞信息為基礎(chǔ)而識別該電力網(wǎng)絡(luò)中的任何連接性必需堆棧通孔 以及未擁塞堆棧通孔，其中，這些連接性必需堆棧通孔為電力連接所必要的堆棧通孔，以及 這些未擁塞堆棧通孔為位于該IC的未擁塞區(qū)域中的堆棧通孔；第一計(jì)算裝置計(jì)算所有堆棧通孔的總擁塞權(quán)重；第二計(jì)算裝置計(jì)算可用堆棧通孔擁塞權(quán)重的總和，其中可用堆棧通孔是指連接性 必需堆棧通孔以及未擁塞堆棧通孔以外的其它堆棧通孔；比較裝置比較該總和以及該總擁塞權(quán)重；第二確定裝置確定在該集成電路上的擁塞是否由于堆棧通孔，以及堆棧通孔移除 是否值得；第一移除裝置，當(dāng)該第二確定裝置確定該堆棧通孔移除是值得的時(shí)后，虛擬地移 除該電力網(wǎng)絡(luò)的任何可用堆棧通孔；第三確定裝置確定該電力網(wǎng)絡(luò)中的該目標(biāo)電壓降是否被超過；更新裝置，當(dāng)該第三裝置確定該目標(biāo)電壓降被超過時(shí)，更新對于該IC上的至少一 最大電壓降的嚴(yán)重程度的測量；回復(fù)裝置，在該更新裝置已更新該測量之后，虛擬地將一組電壓降改進(jìn)堆棧通孔 回復(fù)至該電力網(wǎng)絡(luò)，其中，該組電壓降改進(jìn)堆棧通孔是這些可用堆棧通孔的子組合；重復(fù)裝置，使該第三確定裝置、該更新裝置及該回復(fù)裝置重復(fù)工作，直到該目標(biāo)電 壓降不被超過為止；第二移除裝置，實(shí)體地移除該電力網(wǎng)絡(luò)中除了連接性必需堆棧通孔、未擁塞堆棧 通孔、以及電壓降改進(jìn)堆棧通孔以外的任何堆棧通孔；以及輸出裝置輸出具有已降低堆棧通孔的該電力網(wǎng)絡(luò)。前述系統(tǒng)可還包括路線選擇裝置，在該第二移除裝置實(shí)體移除該任何堆棧通孔 后，執(zhí)行用于擁塞驗(yàn)證的整體路線選擇。前述系統(tǒng)可還包括分析裝置，在該第二移除裝置實(shí)體移除該任何堆棧通孔后，執(zhí) 行用于電壓降以及連接性驗(yàn)證的電力網(wǎng)絡(luò)分析。前述系統(tǒng)中，該回復(fù)裝置可包括分類裝置，以電壓敏感度以及擁塞成本作為基礎(chǔ) 而對這些可用堆棧通孔分類。前述系統(tǒng)中，該分類裝置可包括第四確定裝置以確定該電壓敏感度除以該擁塞成 本的比值。前述系統(tǒng)中，每一個(gè)可用堆棧通孔的該電壓敏感度通過將這個(gè)可用堆棧通孔回復(fù) 至該電力網(wǎng)絡(luò)時(shí)，分析對于該電力網(wǎng)絡(luò)的至少一電壓降熱點(diǎn)的沖擊而加以確定。前述系統(tǒng)中，每一個(gè)可用堆棧通孔的該擁塞成本通過分析關(guān)聯(lián)于這個(gè)可用堆棧通 孔的溢流而加以確定。前述系統(tǒng)可，還包括分隔裝置，將已分類的可用堆棧通孔分群，以及相加裝置，在 該第三確定裝置再次確定該目標(biāo)電壓是否被超過前，僅將一個(gè)群組加回。而這個(gè)群組是可 具有最高比值的剩余群組，且每一個(gè)群組可皆具有大致上相同的結(jié)合擁塞成本。[0040]前述系統(tǒng)可還包括第五確定裝置以確定該IC設(shè)計(jì)的擁塞問題是否起因于堆棧通 孔。

圖1舉例說明示范的堆棧通孔；圖2舉例說明包括多個(gè)通孔的電力網(wǎng)絡(luò)的通孔層的示范上視圖；圖3舉例說明示范的電力網(wǎng)絡(luò)堆棧通孔降低技術(shù)；圖4舉例說明具有網(wǎng)格圖案的示范性擁塞地圖；圖5A舉例說明示范性電力網(wǎng)絡(luò)，其包括將在第一金屬層中的金屬線連接至在第 二金屬層中的金屬線的堆棧通孔；圖5B舉例說明在這些可用堆棧通孔被虛擬地移除后的該電力網(wǎng)絡(luò)，因而留下連 接性必需堆棧通孔；圖5C舉例說明在電壓降改進(jìn)堆棧通孔被增加至連接性必需堆棧通孔后的該電力 網(wǎng)絡(luò)；圖6舉例說明具有多個(gè)節(jié)點(diǎn)的IC的示范性電壓降地圖；以及圖7顯示包括該電力網(wǎng)絡(luò)堆棧通孔降低技術(shù)的示范性數(shù)字ASIC設(shè)計(jì)流程的簡化 代表圖。
具體實(shí)施方式
熟知的降低IC上擁塞的方法會不合意地造成較高的成本、較長的周轉(zhuǎn)時(shí)間、喪失 電力網(wǎng)絡(luò)連接性、及/或較高的電壓降。而接下來所揭示的則是一種在IC上自動降低擁塞 的技術(shù)，其可同時(shí)具有優(yōu)勢地確保，該電力網(wǎng)絡(luò)連接性可以被維持，以及目標(biāo)電壓降不會被 超過。圖3舉例說明示范的電力網(wǎng)絡(luò)堆棧通孔降低技術(shù)300，如圖3所示，該技術(shù)包括以 下步驟在步驟301中，IC設(shè)計(jì)、初始的電力網(wǎng)絡(luò)、基于該IC設(shè)計(jì)與該初始電力網(wǎng)絡(luò)的擁 塞信息、以及目標(biāo)電壓降將會被確定。在此，需要注意的是，堆棧通孔的擁塞信息參考與位于居中IC層的堆棧通孔所占 據(jù)的資源產(chǎn)生關(guān)聯(lián)的總擁塞。舉例而言，請回頭參考用來舉例說明的圖1，其中，堆棧通孔 100的擁塞信息可以參考形成在通孔101以及102的接口處、以及在通孔102以及103的 接口處的這些IC層，而需要注意的是，即使該堆棧通孔被移除了，線104以及105仍然會 留下，因此，關(guān)聯(lián)于通孔101的頂部矩形以及通孔103的底部矩形的擁塞成本(congestion costs)仍可以被忽略。在一實(shí)施例中，該目標(biāo)電壓降，也就是說，在區(qū)分于該IC上的可接受 電壓降以及該IC上的不可接收電壓降之間的臨界電壓降可以通過使用者提供。舉例而言， 該使用者可以執(zhí)行電力網(wǎng)絡(luò)分析，如在美國專利第7，346，869號，案名“用于集成電路的電 ±1 Mt^yMff^ (Power Network Analyzer for An Integrated Circuit)，，中Μ|Χ #， 也并入文中作為參考，這可由編譯程序工具(compiler tool)而執(zhí)行的電力網(wǎng)絡(luò)分析可以 輸出該目標(biāo)電壓降，而在另一實(shí)施例中，該目標(biāo)電壓降則是可以被提供為系統(tǒng)輸入，例如， 利用該使用者的另一電力網(wǎng)絡(luò)的該目標(biāo)電壓降。[0054]擁塞可以通過在擁塞地圖中為每一個(gè)網(wǎng)格(grid)尋找在特殊方位(也就是說，水 平或垂直)中所占據(jù)的一些軌跡(tracks)(每一個(gè)軌跡都是適合于放置單一 IC組件的預(yù) 定區(qū)域)而加以確定(對熟習(xí)IC設(shè)計(jì)者而言此為已知)，其中，在網(wǎng)格中所允許占據(jù)的軌 跡的數(shù)量取決于技術(shù)節(jié)點(diǎn)(technology node)以及可獲得的平版印刷技術(shù)，如果設(shè)計(jì)的這 些組件在網(wǎng)格中所占據(jù)的軌跡的數(shù)量以及這些堆棧通孔超過一預(yù)定臨界值時(shí)，則這個(gè)網(wǎng)格 即可被視為具有擁塞的特征。舉例而言，如果該網(wǎng)格的軌跡數(shù)量為8、且目前在這個(gè)網(wǎng)格中 已設(shè)計(jì)的組件占用了 11個(gè)軌跡時(shí)，則這個(gè)網(wǎng)格視為擁塞、且具有溢流3 (也就是說，11-8 = 3)，而對某個(gè)網(wǎng)格而言，若供給大于需求時(shí)，則最小溢流會為0，因此，較大的溢流會對應(yīng)于 具有較嚴(yán)重?fù)砣木W(wǎng)格。需要注意的是，因?yàn)楫?dāng)個(gè)別的通孔未完美地堆棧時(shí)，堆棧通孔可以是直線形的，因 此，在確定擁塞時(shí)可以考慮兩個(gè)通孔的結(jié)合周圍。舉例而言，圖4舉例說明了具有網(wǎng)格圖案 401的示范擁塞地圖400，如圖4所示，形成堆棧通孔的兩個(gè)通孔402以及403具有結(jié)合直 線形的、而非矩形的周圍404，且具有優(yōu)勢地，此直線形周圍404可以被用來為周圍404所部 分重疊的每一個(gè)網(wǎng)格提供擁塞的精準(zhǔn)確定，需要注意地是，為了簡化，在圖4中并未顯示其 它堆棧通孔以及IC設(shè)計(jì)的組件請回頭參閱圖3，步驟302可以識別出連接性必需(connectivity-necessary)堆 棧通孔，未擁塞的堆棧通孔，以及可用的堆棧通孔。其中，連接性必需堆棧通孔是表示執(zhí)行該IC設(shè)計(jì)時(shí)所必要的任何堆棧通孔。在一 實(shí)施例中，識別該連接性必需堆棧通孔可以包括，將該電力網(wǎng)絡(luò)作為圖形模型，其中，在該 圖形中的邊緣可以代表線段、通孔、或堆棧通孔，在該圖形中的節(jié)點(diǎn)代表在兩個(gè)或多個(gè)邊緣 之間的交叉點(diǎn)，在該圖形中的源極節(jié)點(diǎn)(source node)代表提供電力的電力墊(pad)或接 腳，在該圖形中的超級源極節(jié)點(diǎn)(super source node)是連接所有源極節(jié)點(diǎn)的節(jié)點(diǎn)，以及在 該圖形中的流入節(jié)點(diǎn)(sink node)代表電流流入(current sink)，例如，消耗電力的標(biāo)準(zhǔn)單 元(standard cell)、或大區(qū)塊(macro block)的電力接腳，并且，每一個(gè)線段、通孔、或堆 棧通孔的擁塞成本的確定，可以是通過以擁塞地圖(包括該IC設(shè)計(jì)的電力網(wǎng)絡(luò)以及零件二 者)作為基礎(chǔ)而分析關(guān)聯(lián)于其本身的總擁塞，接著，每一個(gè)邊緣則是可以根據(jù)相對應(yīng)的線、 通孔、或堆棧通孔而關(guān)聯(lián)于擁塞權(quán)重(congestion weight)。在該圖形中可以識別出最小邊緣組合，因而使得自該超級節(jié)點(diǎn)至每一個(gè)流入節(jié)點(diǎn) 都可以有至少一路徑，特別地是，同時(shí)間，該最小邊緣組合的這些總擁塞權(quán)重也可以被最小 化，在此，此邊緣組合被視為必要的邊緣(essential edge)，而相對應(yīng)于在該結(jié)果最小邊緣 組合中的任一邊緣的堆棧通孔則是可以被識別為該連接性必需堆棧通孔。在一實(shí)施例中，為了識別必要的邊緣，可以自該圖形中擷取出最小生成樹(MST， Minimum Spanning Tree)，以連接該圖形中的所有節(jié)點(diǎn)，接著，僅由MST邊緣所組成的這些 路徑會自每一個(gè)流入節(jié)點(diǎn)追蹤回該超級源極節(jié)點(diǎn)，而在這些路徑中的這些邊緣則可以被識 另Ij為必要的邊緣。在另一實(shí)施例中，為了識別必要的邊緣，可以尋找自該超級源極節(jié)點(diǎn)至每 一個(gè)流入節(jié)點(diǎn)的最短路徑，其中，每一個(gè)邊緣的距離即為該擁塞權(quán)重。在再一實(shí)施例中，為 了識別必要的邊緣，則是可以探索出自該超級源極節(jié)點(diǎn)至每一個(gè)流入節(jié)點(diǎn)、以多流入圖形 作為基礎(chǔ)的(multiple-sink graph-based)最小斯坦納樹(Minimum Steiner Tree)路線 選擇。[0060]通常，未擁塞堆棧通孔是表示在未擁塞區(qū)域中的任何堆棧通孔。假設(shè)有一個(gè)堆棧 通孔以及該以網(wǎng)格作為基礎(chǔ)的擁塞地圖，在此堆棧通孔的居中層處的每一個(gè)形狀(矩形、 或直線形)都可以被分隔為與其部分重疊的這些網(wǎng)格，而對每一個(gè)網(wǎng)格而言，在此網(wǎng)格中 被部分該堆棧通孔(一次形狀(sub-shape))所占據(jù)的軌跡的數(shù)量，則是可以在考慮到此層 的方向(其中，對可以放置所設(shè)計(jì)的組件的這些軌跡而言，每一層具有預(yù)定的方位)的情形 下進(jìn)行計(jì)算，另外，如果這個(gè)網(wǎng)格具有特定溢流時(shí)，則該次形狀的該擁塞成本就可以被計(jì)算 為，該次形狀所使用的軌跡數(shù)量以及該溢流二者中較少者，再者，該堆棧通孔的該擁塞成本 包括該堆棧通孔的這些次形狀的這些成本的總和，其中，如果該總和少于一預(yù)定臨界值時(shí)， 則這個(gè)堆棧通孔就可被視為具有未擁塞堆棧通孔的特征，在一實(shí)施例中，該預(yù)定臨界值可 以為0。不是連接性必需堆棧通孔、或未擁塞堆棧通孔(需要注意的是，連接性必需堆棧 通孔與未擁塞堆棧通孔的組合可以部分重疊、或可以不部分重疊)的任何堆棧通孔都可以 被識別為可用堆棧通孔。步驟303可以虛擬地自該電力網(wǎng)絡(luò)中移除這些可用堆棧通孔。舉例而言，圖5A舉例說明了示范電力網(wǎng)絡(luò)500，其中包括可以連接金屬線502 (在 第一金屬層中)以及金屬線503 (在第二金屬層中)的堆棧通孔501，另外，圖5B舉例說明 了在這些可用堆棧通孔511 (以虛線表示周圍)被虛擬移除之后的電力網(wǎng)絡(luò)500，因此留下 了連接性必需的與未擁塞的堆棧通孔510 (以實(shí)粗線表示周圍)。在一實(shí)施例中，可以計(jì)算出所有堆棧通孔的總擁塞權(quán)重以及這些可用堆棧通孔的 擁塞權(quán)重的總和，且具有優(yōu)勢地是，此總和與該總擁塞權(quán)重之間的比較可以指出該擁塞是 否是起因于電力網(wǎng)絡(luò)堆棧通孔，以及用于擁塞降低的堆棧通孔移除是否值得，也就是說，在 不考慮維持該電力網(wǎng)絡(luò)連接性時(shí)對電力網(wǎng)絡(luò)電壓降的沖擊的情形下，可以達(dá)到最佳的結(jié)
^ ο舉例而言，在具有電力網(wǎng)絡(luò)的IC設(shè)計(jì)中，若該總擁塞(以溢流測量者)是1000，起 因于電力網(wǎng)絡(luò)堆棧通孔的該總擁塞是600、或60%，以及起因于所有可用堆棧通孔的該總 壅會是500、或50%，則換言之，既然降低50%擁塞的保守上限可以通過施加此降低技術(shù)而 加以達(dá)成，這就表示執(zhí)行電力網(wǎng)絡(luò)堆棧通孔移除是值得的。在另一實(shí)施例中，在具有電力網(wǎng)絡(luò)的IC設(shè)計(jì)中，若該總擁塞(以溢流測量者)是 1000，起因于電力網(wǎng)絡(luò)堆棧通孔的該總擁塞是50、或5%，以及起因于所有可用堆棧通孔的 該總擁塞是10、或1%，則換言之，既然擁塞不是起因于電力堆棧通孔，且可通過施加此降 低技術(shù)而達(dá)成的擁塞降低的該保守上限僅1 %，這就表示執(zhí)行電力網(wǎng)絡(luò)堆棧通孔移除是不 值得的。在此時(shí)，步驟304可以確定該電力網(wǎng)絡(luò)的該目標(biāo)電壓降是否已經(jīng)超過。舉例而言， 雖然為了連接性而將堆棧通孔的數(shù)量降低至最小必須量可以具有優(yōu)勢地在擁塞區(qū)域中最 小化擁塞，但此數(shù)量卻不足以確保有符合需求的電力分布跨越該電力網(wǎng)絡(luò)。當(dāng)該目標(biāo)電壓降被超過時(shí)，在步驟305中，會更新對該IC上的至少最大電壓降的 嚴(yán)重程度的測量。具有最大電壓降的節(jié)點(diǎn)可被指定為最糟熱點(diǎn)，在一實(shí)施例中，于該電力網(wǎng) 絡(luò)中具有大于該目標(biāo)電壓降的電壓降的這些節(jié)點(diǎn)可以被指定為電壓降熱點(diǎn)，且它們的電壓 降的嚴(yán)重程度會被更新。每一個(gè)已移除的可用堆棧通孔相對于這些電壓降熱點(diǎn)的電壓敏感度也可以在步驟305中進(jìn)行分析。在一實(shí)施例中，如果特定可用堆棧通孔會虛擬地回復(fù)至該電力網(wǎng)絡(luò)， 則該電壓敏感度就可以是，測量這個(gè)可用堆棧通孔對于已識別的電壓降熱點(diǎn)的沖擊，并且， 為了最有效地在該電力網(wǎng)絡(luò)中最小化電壓降，具有較高電壓敏感度的可用堆棧通孔，會虛 擬地比具有較低電壓敏感度的可用堆棧通孔早進(jìn)行回復(fù)，在此，需要注意的是，該電壓降熱 點(diǎn)組可以包括一個(gè)或多個(gè)電壓降位置(其可以基于該目標(biāo)電壓降而加以改變)。在一實(shí)施 例中，該電壓敏感度分析可以與對至少一電壓降點(diǎn)(voltage drop spot)，例如，最糟的電 壓降點(diǎn)，的比較一起執(zhí)行，且利用已知的合并毗鄰網(wǎng)絡(luò)分析方法(merged adjoint network analysis method)，在僅有一個(gè)電力網(wǎng)絡(luò)電壓降仿真的情形下，也可有效地分析每一個(gè)堆 棧通孔相對于已確定的電壓降熱點(diǎn)組的該電壓降敏感度。在此更新之后，確定對這些電壓降熱點(diǎn)的嚴(yán)重程度具有至少一預(yù)定改進(jìn)的可用堆 棧通孔組(文中所謂的電壓降改進(jìn)堆棧通孔)會虛擬地在步驟306中被回復(fù)至該電力網(wǎng)絡(luò) 中。在參考圖6的更進(jìn)一步詳細(xì)敘述的實(shí)施例中，包括擁塞成本以及電壓敏感度的演算式 會在步驟306中被用來確定該額外的堆棧通孔組，正如先前所提及的，該擁塞成本相關(guān)于 網(wǎng)格中的占據(jù)軌跡的溢流，例如，溢流越大，該擁塞成本越高。該新的電壓降改進(jìn)堆棧通孔組、連接性必需堆棧通孔、與未擁塞堆棧通孔，以及其 它的電力網(wǎng)絡(luò)組件，例如，形成當(dāng)前電力網(wǎng)絡(luò)的線段，會在步驟304中被用來重新計(jì)算于該 IC上的最大電壓降，以及確定這個(gè)最大電壓降是否超過該目標(biāo)電壓降。若有需要的話，步驟 304-306可以被重復(fù)，直到不超過該目標(biāo)電壓降為止，也就是說，不再偵測到電壓降熱點(diǎn)。圖 5C舉例說明了電壓降改進(jìn)堆棧通孔512被增加至連接性必需的與未擁塞的堆棧通孔511 之后的電力網(wǎng)絡(luò)500，在此，需要注意的是，因?yàn)檫@些電壓降改進(jìn)堆棧通孔改進(jìn)了該IC的電 壓降，因此，這些電壓降熱點(diǎn)的嚴(yán)重程度就會在步驟306中獲得降低，并接著在步驟305中 被更新，特別地是，在這些步驟中不會產(chǎn)生新的電壓降熱點(diǎn)，更確切地是，當(dāng)重復(fù)步驟304、 305、以及306時(shí)，這些電壓降熱點(diǎn)在該IC上的位置會被消除。當(dāng)在步驟304中的確定顯示沒有超過該目標(biāo)電壓降(也就是說，沒有出現(xiàn)電壓降 熱點(diǎn))時(shí)，則接著步驟307會判斷該擁塞的降低。在一實(shí)施例中，該擁塞降低可以被判斷為 所有已降低堆棧通孔的擁塞成本的總和，此判斷以既存的路線選擇以及保守的趨勢作為基 礎(chǔ)，因?yàn)樵谝粋€(gè)網(wǎng)格中所釋放的軌跡有可能會被用于鄰接網(wǎng)格依據(jù)新的路線選擇時(shí)的繞道 需求。之后，步驟308會實(shí)體地移除除了這些連接性必需堆棧通孔、這些未擁塞堆棧通孔、 以及這些電壓降改進(jìn)堆棧通孔以外的堆棧通孔。此時(shí)，在步驟309中，可以接著執(zhí)行整體路線選擇，以進(jìn)行IC擁塞確認(rèn)，在此，需要 注意的是，整體路線選擇的基礎(chǔ)為，特殊的IC設(shè)計(jì)以及可得的資源。而隨著各式的可用堆 棧通孔被移除，有更多的可得資源會被產(chǎn)生，因此就可以再次地執(zhí)行整體路線選擇，以確認(rèn) 擁塞，然后，在步驟310中，可以執(zhí)行電力網(wǎng)絡(luò)分析，以確認(rèn)該電壓降以及該新的最佳化電 力網(wǎng)絡(luò)的連接性，之后，在步驟311中，可以輸出具有已降低的堆棧通孔的新的最佳化電力 網(wǎng)絡(luò)。再者，為了確定該電壓敏感度，會產(chǎn)生電壓降地圖(voltage drop map)。圖6舉 例說明了具有多個(gè)節(jié)點(diǎn)601(為了簡化，僅標(biāo)示601A、601B、601C)的IC的示范電壓降地圖 600。在一實(shí)施例中，每一個(gè)邊緣610(為了簡化，僅標(biāo)示610A、610B、610C)對應(yīng)于該電力網(wǎng) 絡(luò)的堆棧通孔，需要注意的是，邊緣610通常代表電力網(wǎng)絡(luò)組件，例如，線段、通孔、以及堆棧通孔，因此，每一個(gè)邊緣610皆可以被視為具有電阻的特征，相反地，每一個(gè)節(jié)點(diǎn)601則是 被用來代表兩個(gè)或多個(gè)邊緣之間的交叉點(diǎn)、或連接點(diǎn)。在此電壓降地圖600中，電力源(在 此例子中，1. 5V)會被導(dǎo)入一個(gè)或多個(gè)節(jié)點(diǎn)601 (為了簡化，在圖6中僅顯示一個(gè))，而電壓 降地圖的每一個(gè)節(jié)點(diǎn)601則都會具有關(guān)聯(lián)電壓，其取決于此設(shè)計(jì)中的這些組件602以及其 配置與電力消耗，以及取決于關(guān)聯(lián)于自該電力源至這個(gè)特殊節(jié)點(diǎn)的路徑的等效電阻，其中， 組件602被視為在該電力網(wǎng)絡(luò)中的電流流入(current sink)。遺憾地是，消除一個(gè)堆棧通孔會影響到在電力網(wǎng)絡(luò)中其它節(jié)點(diǎn)的電壓，舉例而言， 消除關(guān)聯(lián)于邊緣610A的堆棧通孔可能會影響到任何節(jié)點(diǎn)的電壓，例如，節(jié)點(diǎn)601A，所以，依 據(jù)電力網(wǎng)絡(luò)堆棧通孔降低技術(shù)的一個(gè)特性，每一個(gè)邊緣610都會被評估其對于這些電壓降 熱點(diǎn)的沖擊，舉例而言，假設(shè)節(jié)點(diǎn)601C是電壓1.2V(目標(biāo)電壓降1.35V)下唯一被識別的電 壓降熱點(diǎn)，則如果關(guān)聯(lián)于邊緣610A的堆棧通孔被回復(fù)至該電力網(wǎng)格時(shí)，邊緣610A就會接著 被評估其對于該節(jié)點(diǎn)610C的電壓的沖擊。在一實(shí)施例中，于電壓降熱點(diǎn)處改進(jìn)的電壓越 多，則該堆棧通孔的電壓敏感度(以及其相對應(yīng)節(jié)點(diǎn))就會越常被評估，而正如前述，這些 堆棧通孔的電壓敏感度可以被用來確定哪些堆棧通孔會在步驟306 (圖3)中被回復(fù)至該電 力網(wǎng)絡(luò)中。在一實(shí)施例中，包括電壓敏感度除以擁塞成本的演算式(也就是說，敏感度/擁塞 成本)可以被用來確定可用堆棧通孔511中的哪一個(gè)(圖5B)應(yīng)該被回復(fù)至該電力網(wǎng)絡(luò)， 而正如先前所指明，該擁塞成本的確定可以有許多方式，例如，溢流，在此，需要注意的是， 可用堆棧通孔僅會位在該IC的擁塞區(qū)域之內(nèi)，因此，該擁塞成本必須為正(并且要避免分 母為“0”)。在一實(shí)施例中，所有已經(jīng)被移除的可用堆棧通孔能夠以該電壓敏感度/擁塞成本 比值作為基礎(chǔ)而進(jìn)行分類，例如，從高至低，并且，相較于具有較低比值的可用堆棧通孔，乃 會優(yōu)先選擇具有較高比值的可用堆棧通孔，而通過此比值以及選擇程序，一般來說，具有較 少擁塞的可用堆棧通孔將可以在具有較多擁塞的可用堆棧通孔之前被選擇回復(fù)至該電力 網(wǎng)絡(luò)，類似地，一般來說，具有較佳電壓敏感度的可用堆棧通孔將可以在具有較低電壓敏感 度的可用堆棧通孔之前被選擇回復(fù)至該電力網(wǎng)絡(luò)，因此，上述的電壓敏感度/擁塞成本比 值、分類這些比值、以及基于此分類而選擇電壓降改進(jìn)堆棧通孔，有助于最小化擁塞，并且 最大化對于IC上最糟電壓位置的改進(jìn)。在一實(shí)施例中，為了更進(jìn)一步地最佳化該選擇程序，可以根據(jù)要被增加至該電力 網(wǎng)絡(luò)上的電壓降改進(jìn)堆棧通孔的所需重復(fù)數(shù)量，而形成已分類堆棧通孔的群組，舉例而言， 假設(shè)有100個(gè)可用堆棧通孔基于該電壓敏感度/擁塞成本比值而進(jìn)行分類，且需要最多5 個(gè)重復(fù)，則就可以形成5個(gè)已分類堆棧通孔群組。在一實(shí)施例中，落入此五個(gè)群組的每一個(gè) 中的堆棧通孔的結(jié)合溢流大致上相等，而在此狀況下，其有可能在每一個(gè)群組中的堆棧通 孔的數(shù)量會有所變化，舉例而言，其可以是，在第一個(gè)群組(具有最高比值)中有40個(gè)堆棧 通孔，在第二個(gè)群組中(具有次高比值)有20個(gè)堆棧通孔，在第三個(gè)群組中有15個(gè)堆棧通 孔，在第四個(gè)群組中有20個(gè)堆棧通孔，以及在第五個(gè)群組中有5個(gè)堆棧通孔。在此方法中， 對于電壓降的沖擊會被最大化，而同時(shí)間對于擁塞的沖擊則是會被最小化，因此加速了收 斂(convergence)0圖7顯示包括電力網(wǎng)絡(luò)堆棧通孔降低技術(shù)的示范數(shù)字ASIC設(shè)計(jì)流程的簡化代表圖。在高階層次中，程序開始于產(chǎn)品構(gòu)想(步驟700)，并在EDA軟件設(shè)計(jì)程序中實(shí)現(xiàn)(步 驟710)，接著，當(dāng)設(shè)計(jì)完成后，其就可以進(jìn)行下線(tape out)(事件740)，而在下線完成后， 即開始制造程序(步驟750)，以及封裝與組裝程序(步驟760)，最終完成芯片成品(結(jié)果 770)。該EDA軟件設(shè)計(jì)程序(步驟710)實(shí)際上是由數(shù)個(gè)步驟712-730所構(gòu)成，為了簡化， 此以線性的方式顯示。在實(shí)際ASIC設(shè)計(jì)程序中，特殊的設(shè)計(jì)可能需要不斷地重復(fù)同樣的步 驟，直到某些測試通過為止，而類似地，在任何實(shí)際設(shè)計(jì)程序中，這些步驟也有可能為不同 的順序及組合，因此，此敘述以前后關(guān)聯(lián)且一般的方式進(jìn)行解釋，而非特殊ASIC的特殊或 特別提出的設(shè)計(jì)流程。接下來即為EDA軟件設(shè)計(jì)程序(步驟710)的構(gòu)成步驟的簡短敘述系統(tǒng)設(shè)計(jì)(步驟712)設(shè)計(jì)者敘述其所需要執(zhí)行的功能，并且可以通過執(zhí) 行假設(shè)規(guī)劃(what-if planning)而精進(jìn)功能、檢查成本等，在此階段，硬件軟件架構(gòu) (hardware-software architecture)可以分開。作為舉例，可以用于此步驟的來自 Synopsys, Inc. ^ EDApnlt^S Model Architect, Saber, System Studio, \)J,R Design Ware 等產(chǎn)品。邏輯設(shè)計(jì)與功能驗(yàn)證(步驟714)在此階段，會撰寫系統(tǒng)中模型的VHDL或 Verilog程序代碼(Verilog code)，并且，會檢查此設(shè)計(jì)的功能正確性，更特別地是，所檢查 的設(shè)計(jì)是否確定會產(chǎn)生正確的輸出。作為舉例，可以用于此步驟的來自Synopsys，Inc.的 EDA 軟件產(chǎn)品就包括 VCS，VERA, Design Ware , Magellan，F(xiàn)ormality, ESP，以及 LEDA 等產(chǎn)
ρ
BFI ο測試的合成與設(shè)計(jì)(步驟716)在此，該VHDL/Verilog會被轉(zhuǎn)譯為凈列表 (netlist)，且該凈列表可依目標(biāo)技術(shù)而進(jìn)行最佳化，此外，也會進(jìn)行用來檢查最終芯片的 測試設(shè)計(jì)與實(shí)行。作為舉例，可以用于此步驟的來自Synopsys，Inc.的EDA軟件產(chǎn)品就包 Design Compiler , PowerCompiler, Tetramax, UR Design AVare ·，。凈列表檢驗(yàn)(步驟718)在此步驟，會檢查該凈列表的時(shí)序約束 (timingconstraint)的符合度，以及與VHDL/Verilog來源碼的對應(yīng)性。作為舉例，可以用 于此步驟的來自Synopsys，Inc.的EDA軟件產(chǎn)品就包括Formality，PrimeTime，以及VCS
寸j 口口。設(shè)計(jì)規(guī)劃(步驟720)在此，會建立芯片的整體平面圖，并分析時(shí)序與頂層路線 (top-level routing)。作為舉例，可以用于此步驟的來自Synopsys，Inc.的EDA軟件產(chǎn)品 就包括Astro，以及IC Compiler等產(chǎn)品。在一實(shí)施例中，以圖3作為參考所敘述的該電力 網(wǎng)絡(luò)堆棧通孔降低技術(shù)300可以在設(shè)計(jì)規(guī)劃期間，在IC編譯程序工具中實(shí)行。實(shí)體實(shí)行(步驟722)配置(電路組件的定位)以及路線分配(電路組件的連 接)都會在此步驟中執(zhí)行。作為舉例，可以用于此步驟的來自Synopsys，Inc.的EDA軟件 產(chǎn)品就包括Astro，以及IC Compiler等產(chǎn)品。在一實(shí)施例中，該電力網(wǎng)絡(luò)堆棧通孔降低技 術(shù)300也可以在實(shí)際執(zhí)行期間，在IC編譯程序工具中實(shí)行。分析與擷取(步驟724)在此步驟，電路功能會在晶體管層次進(jìn)行驗(yàn)證，而此 則是依序地實(shí)現(xiàn)了假設(shè)精進(jìn)(what-ifrefinement)。作為舉例，可以用于此步驟的來自 Synopsys, Inc.的 EDA 軟件產(chǎn)品就包括 AstroRai 1，PrimeRail, PrimeTime,以及 Star RC/XT等產(chǎn)品。實(shí)體驗(yàn)證(步驟726)在此步驟，會執(zhí)行各種的檢查功能，以確保制造、電性任 務(wù)、平版印刷任務(wù)、以及電路系統(tǒng)的正確性。作為舉例，可以用于此步驟的來自Synopsys， Inc.的EDA軟件產(chǎn)品包括Hercules這項(xiàng)產(chǎn)品。分辨率強(qiáng)化(步驟728)此步驟牽涉到布局的幾何操作，以改進(jìn)該設(shè)計(jì)的可制造 性。作為舉例，可以用于此步驟的來自Synopsys，Inc.的EDA軟件產(chǎn)品就包括Proteus， ProteusAF,以及 PSMGen 等產(chǎn)品。屏蔽資料準(zhǔn)備(步驟730)此步驟提供用于生產(chǎn)最終芯片時(shí)，產(chǎn)生平版印刷所使 用的屏蔽(mask)的下線(tape-out)資料。作為舉例，可以用于此步驟的來自Synopsys， Inc.的EDA軟件產(chǎn)品包括CATS (R)家族的產(chǎn)品。較佳地是，本實(shí)用新型可以在一個(gè)或多個(gè)計(jì)算機(jī)程序中實(shí)行，而此程序則是在包 括至少一可程序化處理器的可程序化系統(tǒng)上執(zhí)行，以自至少一輸入裝置接收數(shù)據(jù)以及指 示，以及將數(shù)據(jù)以及指示傳輸?shù)街辽僖惠敵鲅b置，其中，每一個(gè)計(jì)算機(jī)程序都可以實(shí)施為高 階程序(high-levelprocedural)、或?qū)ο髮?dǎo)向(object-oriented)程序設(shè)計(jì)語言，或者，有 需要的話，實(shí)施為組合(assembly)、或機(jī)械(machine)語言，并且，在任何狀況下，該語言都 可以是編譯(compiled)、或解釋(interpreted)語言。另外，適合的處理器包括，舉例而 言，一般與特殊用途的微處理器，以及其它型態(tài)的微處理器，一般而言，處理器將會接收來 自只讀存儲器、及/或隨機(jī)存取內(nèi)存的指令，并且，通常，計(jì)算機(jī)會包括一個(gè)或多個(gè)大量儲 存裝置，以儲存數(shù)據(jù)文件，其中，如此的裝置包括磁盤，例如，內(nèi)部硬盤以及卸除式磁盤，磁 光(magneto-optical)磁盤，以及光盤(optical disks)，適合于明確地具體化計(jì)算機(jī)程序 指令與數(shù)據(jù)的儲存裝置包括，所有形式的非揮發(fā)性內(nèi)存，包括，舉例而言，半導(dǎo)體內(nèi)存裝置 (例如，EPR0M，EEPR0M，以及閃存裝置)，磁盤(例如，內(nèi)部硬盤以及卸除式磁盤)，磁光磁盤， 以及CDROM磁盤。前述任者都可作為補(bǔ)充而用于集成集成電路(ASICs)中、或并入其中。相應(yīng)于上述降低堆棧通孔進(jìn)而降低IC擁塞的方法，本實(shí)用新型的一種降低堆棧 通孔的系統(tǒng)，能夠在集成電路IC的電力網(wǎng)絡(luò)中自動降低堆棧通孔，該系統(tǒng)包括下列裝置第一確定裝置，其設(shè)置成確定IC設(shè)計(jì)、所述IC設(shè)計(jì)的電力網(wǎng)絡(luò)、所述電力網(wǎng)絡(luò)的 目標(biāo)電壓降、以及基于所述IC設(shè)計(jì)與所述電力網(wǎng)絡(luò)的擁塞信息；識別裝置，其設(shè)置成以所述擁塞信息為基礎(chǔ)而識別所述電力網(wǎng)絡(luò)中的任何連接性 必需堆棧通孔以及未擁塞堆棧通孔，其中，任何所述連接性必需堆棧通孔為電力連接所必 要的堆棧通孔，以及任何所述未擁塞堆棧通孔為位于所述IC的未擁塞區(qū)域中的堆棧通孔；第一計(jì)算裝置，其設(shè)置成計(jì)算所有堆棧通孔的總擁塞權(quán)重；第二計(jì)算裝置，其設(shè)置成計(jì)算可用堆棧通孔擁塞權(quán)重的總和，其中可用堆棧通孔 是指除連接性必需堆棧通孔以及未擁塞堆棧通孔以外的其它堆棧通孔；比較裝置，其設(shè)置成比較所述總和以及所述總擁塞權(quán)重；第二確定裝置，其設(shè)置成確定在所述集成電路上的擁塞是否是起因于堆棧通孔， 以及堆棧通孔移除是否值得；第一移除裝置，其設(shè)置成當(dāng)所述第二確定裝置確定所述堆棧通孔移除是值得的 后，虛擬地移除所述電力網(wǎng)絡(luò)的任何可用堆棧通孔；第三確定裝置，其設(shè)置成確定所述電力網(wǎng)絡(luò)中的所述目標(biāo)電壓降是否被超過；[0101]更新裝置，其設(shè)置成當(dāng)所述第三裝置確定所述目標(biāo)電壓降被超過時(shí)，更新對于所 述IC上的至少一最大電壓降的嚴(yán)重程度的測量；回復(fù)裝置，其設(shè)置成在所述更新裝置已更新所述測量之后，虛擬地將一組電壓降 改進(jìn)堆棧通孔回復(fù)至所述電力網(wǎng)絡(luò)，其中，一組所述電壓降改進(jìn)堆棧通孔是所述可用堆棧 通孔的子組合；重復(fù)裝置，其設(shè)置成使所述第三確定裝置、所述更新裝置及所述回復(fù)裝置重復(fù)工 作，直到所述目標(biāo)電壓降不被超過為止；第二移除裝置，其設(shè)置成實(shí)體地移除所述電力網(wǎng)絡(luò)中除了連接性必需堆棧通孔、 未擁塞堆棧通孔、以及電壓降改進(jìn)堆棧通孔以外的任何堆棧通孔；以及輸出裝置，其設(shè)置成輸出具有已降低堆棧通孔的所述電力網(wǎng)絡(luò)。上述系統(tǒng)還可以包括路線選擇裝置，其設(shè)置成在所述第二移除裝置實(shí)體移除所 述任何堆棧通孔后，執(zhí)行用于擁塞驗(yàn)證的整體路線選擇。上述系統(tǒng)還可以包括分析裝置，其設(shè)置成在所述第二移除裝置實(shí)體移除所述任 何堆棧通孔后，執(zhí)行用于電壓降以及連接性驗(yàn)證的電力網(wǎng)絡(luò)分析。其中，所述回復(fù)裝置還包括分類裝置，其設(shè)置成以電壓敏感度以及擁塞成本作為 基礎(chǔ)而對所述可用堆棧通孔進(jìn)行分類。其中，所述分類裝置包括第四確定裝置，其設(shè)置成確定所述電壓敏感度除以所述 擁塞成本的比值。其中，每一個(gè)可用堆棧通孔的所述電壓敏感度通過將這個(gè)可用堆棧通孔回復(fù)至所 述電力網(wǎng)絡(luò)時(shí)，分析對于所述電力網(wǎng)絡(luò)的至少一電壓降熱點(diǎn)的沖擊而加以確定。其中，每一個(gè)可用堆棧通孔的所述擁塞成本通過分析關(guān)聯(lián)于這個(gè)可用堆棧通孔的 溢流而加以確定。上述系統(tǒng)還可以包括分隔裝置，其設(shè)置成將已分類的可用堆棧通孔分群；及相 加裝置，其設(shè)置成在所述第三確定裝置再次確定所述目標(biāo)電壓是否被超過前，僅將一個(gè)群 組加回。其中，所述群組是具有最高比值的剩余群組。其中，每一個(gè)群組皆具有大致上相同的結(jié)合擁塞成本。上述系統(tǒng)還可以包括第五確定裝置，其設(shè)置成確定所述IC設(shè)計(jì)的擁塞問題是否 起因于堆棧通孔。雖然本實(shí)用新型用來舉例說明的實(shí)施例已經(jīng)以所附圖式做為參考而進(jìn)行詳細(xì)的 敘述，但需要了解的是，本實(shí)用新型并不受限于該些特定的實(shí)施例，并且，這些實(shí)施例的目 的并不在于對本實(shí)用新型進(jìn)行詳盡的敘述、或限制本實(shí)用新型為所揭示的特定形式，此外， 就其本身而言，許多修飾以及變化都將是顯而易見。舉例而言，雖然所討論的是在網(wǎng)格圖案中的電力網(wǎng)絡(luò)，其它的IC設(shè)計(jì)實(shí)施例卻可 能在如此的網(wǎng)格圖案中包括單端浮動電線(one-terminalf loating wires)，而這些被包刮 的單端浮動電線則可被用來連接位置尚未確定的大區(qū)塊(macro)，在此情況下，連接至這個(gè) 大區(qū)塊的堆棧通孔就可被指定為連接性必需堆棧通孔。在一實(shí)施例中，在實(shí)體移除這些指 定的堆棧通孔(步驟308，圖3)之前，使用者會預(yù)先檢視該IC的電磁(EM)地圖，此時(shí)，使用 者就可以確定更進(jìn)一步地手動加入堆棧通孔，以確保EM符合度。[0118]在一實(shí)施例中，可以更進(jìn)一步地自該電力網(wǎng)絡(luò)中擷取中線電容與墊電感，以及線 (或通孔)電阻，以在執(zhí)行堆棧通孔降低時(shí)，進(jìn)行更準(zhǔn)確的時(shí)間變化(time-varying)電力 網(wǎng)絡(luò)電壓降分析。在另一實(shí)施例中，堆棧通孔可能不會被移除，而是被較小的堆棧通孔(例 如，具有小量切痕的通孔)所取代，因?yàn)槠渚哂休^大的阻抗，且占據(jù)較少量的資源。在又一 實(shí)施例中，其它的電力網(wǎng)絡(luò)組件，例如，金屬線，可以更進(jìn)一步地重新規(guī)劃尺寸、或被移除， 以在維持電力網(wǎng)絡(luò)連接性且最小化電壓降的同時(shí)，也降低擁塞。以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并非用于限制本實(shí)用新型。本領(lǐng)域 技術(shù)人員根據(jù)本實(shí)用新型所作的任何修飾和變更，均不脫離本實(shí)用新型所附帶的權(quán)利要求 的保護(hù)范圍。據(jù)此，本實(shí)用新型的范圍通過接下來的權(quán)利要求以及與其等義的內(nèi)容而加以定義。
權(quán)利要求一種降低堆棧通孔的系統(tǒng)，該系統(tǒng)能夠在集成電路IC的電力網(wǎng)絡(luò)中自動降低堆棧通孔，該系統(tǒng)包括下列裝置第一確定裝置，其設(shè)置成確定IC設(shè)計(jì)、所述IC設(shè)計(jì)的電力網(wǎng)絡(luò)、所述電力網(wǎng)絡(luò)的目標(biāo)電壓降、以及基于所述IC設(shè)計(jì)與所述電力網(wǎng)絡(luò)的擁塞信息；識別裝置，其設(shè)置成以所述擁塞信息為基礎(chǔ)而識別所述電力網(wǎng)絡(luò)中的任何連接性必需堆棧通孔以及未擁塞堆棧通孔，其中，任何所述連接性必需堆棧通孔為電力連接所必要的堆棧通孔，以及任何所述未擁塞堆棧通孔為位于所述IC的未擁塞區(qū)域中的堆棧通孔；第一計(jì)算裝置，其設(shè)置成計(jì)算所有堆棧通孔的總擁塞權(quán)重；第二計(jì)算裝置，其設(shè)置成計(jì)算可用堆棧通孔擁塞權(quán)重的總和，其中可用堆棧通孔是指除連接性必需堆棧通孔以及未擁塞堆棧通孔以外的其它堆棧通孔；比較裝置，其設(shè)置成比較所述總和以及所述總擁塞權(quán)重；第二確定裝置，其設(shè)置成確定在所述集成電路上的擁塞是否是起因于堆棧通孔，以及堆棧通孔移除是否值得；第一移除裝置，其設(shè)置成當(dāng)所述第二確定裝置確定所述堆棧通孔移除是值得的后，虛擬地移除所述電力網(wǎng)絡(luò)的任何可用堆棧通孔；第三確定裝置，其設(shè)置成確定所述電力網(wǎng)絡(luò)中的所述目標(biāo)電壓降是否被超過；更新裝置，其設(shè)置成當(dāng)所述第三裝置確定所述目標(biāo)電壓降被超過時(shí)，更新對于所述IC上的至少一最大電壓降的嚴(yán)重程度的測量；回復(fù)裝置，其設(shè)置成在所述更新裝置已更新所述測量之后，虛擬地將一組電壓降改進(jìn)堆棧通孔回復(fù)至所述電力網(wǎng)絡(luò)，其中，一組所述電壓降改進(jìn)堆棧通孔是所述可用堆棧通孔的子組合；重復(fù)裝置，其設(shè)置成使所述第三確定裝置、所述更新裝置及所述回復(fù)裝置重復(fù)工作，直到所述目標(biāo)電壓降不被超過為止；第二移除裝置，其設(shè)置成實(shí)體地移除所述電力網(wǎng)絡(luò)中除了連接性必需堆棧通孔、未擁塞堆棧通孔、以及電壓降改進(jìn)堆棧通孔以外的任何堆棧通孔；以及輸出裝置，其設(shè)置成輸出具有已降低堆棧通孔的所述電力網(wǎng)絡(luò)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，還包括路線選擇裝置，其設(shè)置成在所述第二移除裝置實(shí)體移除所述任何堆棧通孔后，執(zhí)行用 于擁塞驗(yàn)證的整體路線選擇。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，還包括分析裝置，其設(shè)置成在所述第二移除裝置實(shí)體移除所述任何堆棧通孔后，執(zhí)行用于電 壓降以及連接性驗(yàn)證的電力網(wǎng)絡(luò)分析。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，所述回復(fù)裝置還包括分類裝置，其設(shè)置成以電壓敏感度以及擁塞成本作為基礎(chǔ)而對所述可用堆棧通孔進(jìn)行 分類。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的系統(tǒng)，其中，所述分類裝置包括第四確定裝置，其設(shè)置成確定所述電壓敏感度除以所述擁塞成本的比值。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的系統(tǒng)，其中，每一個(gè)可用堆棧通孔的所述電壓敏感度通過將 這個(gè)可用堆棧通孔回復(fù)至所述電力網(wǎng)絡(luò)時(shí)，分析對于所述電力網(wǎng)絡(luò)的至少一電壓降熱點(diǎn)的沖擊而加以確定。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的系統(tǒng)，其中，每一個(gè)可用堆棧通孔的所述擁塞成本通過分析 關(guān)聯(lián)于這個(gè)可用堆棧通孔的溢流而加以確定。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的系統(tǒng)，還包括分隔裝置，其設(shè)置成將已分類的可用堆棧通孔分群；及相加裝置，其設(shè)置成在所述第三確定裝置再次確定所述目標(biāo)電壓是否被超過前，僅將 一個(gè)群組加回。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的系統(tǒng)，其中，所述群組是具有最高比值的剩余群組。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的系統(tǒng)，其中，每一個(gè)群組皆具有大致上相同的結(jié)合擁塞成本。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，還包括第五確定裝置，其設(shè)置成確定所述IC設(shè)計(jì)的擁塞問題是否起因于堆棧通孔。
專利摘要一種在集成電路(IC)的電力網(wǎng)絡(luò)中最小化電壓降的同時(shí)、自動降低堆棧通孔的系統(tǒng)，其中，該電力網(wǎng)絡(luò)的任何可用堆棧通孔，也就是除了連接性必需堆棧通孔以及未擁塞堆棧通孔之外的堆棧通孔皆會被該系統(tǒng)虛擬地移除，其中，如果該電力網(wǎng)絡(luò)的目標(biāo)電壓降被超過時(shí)，對于該IC上的至少一最大電壓降的嚴(yán)重程度的測量就會被該系統(tǒng)更新，而在此更新之后，電壓降改進(jìn)堆棧通孔組則會虛擬地被該系統(tǒng)回復(fù)至該電力網(wǎng)絡(luò)中，之后，確定該目標(biāo)電壓降是否被超過、更新至少一個(gè)或多個(gè)熱點(diǎn)的電壓降的嚴(yán)重程度、以及虛擬地回復(fù)該額外的堆棧通孔組的這些步驟會被該系統(tǒng)重復(fù)執(zhí)行，直到不超過該目標(biāo)電壓降為止。
文檔編號G06F17/50GK201741151SQ200920179559
公開日2011年2月9日 申請日期2009年10月10日 優(yōu)先權(quán)日2009年1月23日
發(fā)明者林延, 江義明, 袁霖 申請人:新諾普系統(tǒng)公司