一种电压降违例修复方法及相关装置与流程

1.本技术涉及集成电路设计技术领域，特别涉及一种电压降违例修复方法、电压降违例修复装置、计算设备以及计算机可读存储介质。


背景技术：

2.随着电子制作工艺的不断进步，在现场可编程逻辑门阵列、专用集成电路等集成电路设计过程中，使用的标准单元(std cell)的特性尺寸和互连线宽度不断减小，电路集成度越来越高，随之出现电压降现象。电压降的存在会使逻辑单元的实际电压小于理想电压，造成逻辑单元的转换时间(transition)变大，电路延时增大，对电路的建立时间(setup time)和保持时间(hold time)产生影响，严重时会造成逻辑功能错误和失效。
3.相关技术中，通过添加额外的power/ground net(电源/地互联线)以便增强电源网络能力，增强电源网络来减小电阻达到减小电压降。但是，使用这种方法的前提是必须存在合适的绕线资源，如果该区域内信号线signal net(信号互连线)过多，拥塞(congestion)现象比较严重，没有合适的互连线资源来提供补power net(电源互联线)所需要的位置，则无法满足补power net的条件，使得无法进行电压降处理。降低电压降违例处理的效果，使得电压降带来的其他问题仍然影响电路的性能。
4.因此，如何提高电压降处理的效果是本领域技术人员关注的重点问题。


技术实现要素：

5.本技术的目的是提供一种电压降违例修复方法、电压降违例修复装置、计算设备以及计算机可读存储介质，以便解决电压降违例修复中出现的修复效果较差的问题，提高电压降处理的效果。
6.为解决上述技术问题，本技术提供一种电压降违例修复方法，包括：
7.根据预设比例获取待修复网络；
8.根据工艺库对所述待修复网络进行尺寸缩减处理，得到已缩减尺寸网络；
9.对所述已缩减尺寸网络进行去耦合单元插入处理，得到已修复网络。
10.可选的，对所述已缩减尺寸网络进行去耦合单元插入处理，得到已修复网络，包括：
11.根据所述已缩减尺寸网络的尺寸信息对所述已缩减尺寸网络插入去耦单元，得到去耦处理网络；
12.采用primetime对所述去耦处理网络进行时序修复处理，得到timing eco 脚本；
13.根据所述timing eco脚本对所述去耦处理网络进行重绕线处理，得到所述已修复网络。
14.可选的，根据所述已缩减尺寸网络的尺寸信息对所述已缩减尺寸网络插入去耦单元，得到去耦处理网络，包括：
15.根据所述已缩减尺寸网络的尺寸信息对所述已缩减尺寸网络插入decapcell，得
到所述去耦处理网络。
16.可选的，采用primetime对所述去耦处理网络进行时序修复处理，得到 timing eco脚本，包括：
17.采用primetime对所述去耦处理网络执行fix_eco_timing操作和fix_eco_drc 操作，得到所述timing eco脚本。
18.可选的，根据预设比例获取待修复网络，包括：
19.采用redhawk对目标电路进行电压降违例分析，得到所有电压降违例单元；
20.判断所述所有电压降违例单元对应区域的金属互联线面积是否超过预设比例；
21.若是，则将所述所有电压降违例单元对应区域作为所述待修复网络。
22.可选的，根据工艺库对所述待修复网络进行尺寸缩减处理，得到已缩减尺寸网络，包括：
23.根据所述工艺库将所述待修复网络中的单元替换为目标单元，得到所述已缩减尺寸网络。
24.可选的，还包括：
25.采用redhawk判断所述已修复网络是否存在电压降违例；
26.若是，则对所述已修复网络进行电压降违例修复；
27.若否，则发送修复完成消息。
28.本技术还提供一种电压降违例修复装置，包括：
29.网络获取模块，用于根据预设比例获取待修复网络；
30.尺寸缩减模块，用于根据工艺库对所述待修复网络进行尺寸缩减处理，得到已缩减尺寸网络；
31.单元插入模块，用于对所述已缩减尺寸网络进行去耦合单元插入处理，得到已修复网络。
32.本技术还提供一种计算设备，包括：
33.存储器，用于存储计算机程序；
34.处理器，用于执行所述计算机程序时实现如上所述的电压降违例修复方法的步骤。
35.本技术还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上所述的电压降违例修复方法的步骤。
36.本技术所提供的一种电压降违例修复方法，包括：根据预设比例获取待修复网络；根据工艺库对所述待修复网络进行尺寸缩减处理，得到已缩减尺寸网络；对所述已缩减尺寸网络进行去耦合单元插入处理，得到已修复网络。
37.通过首先对获取到的待修复网络进行尺寸缩减处理，得到已缩减尺寸网络，最后对所述已缩减尺寸网络进行去耦合单元插入处理，得到已修复网络，避免由于信号线signal net过多，导致的拥塞现象比较严重，提高了电压降违例处理的效果。
38.本技术还提供一种电压降违例修复装置、计算设备以及计算机可读存储介质，具有以上有益效果，在此不做赘述。
附图说明
39.为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
40.图1为本技术实施例所提供的一种电压降违例修复方法的流程图；
41.图2为本技术实施例所提供的一种电压降违例修复方法的尺寸缩减示意图；
42.图3为本技术实施例所提供的一种电压降违例修复装置的结构示意图。
具体实施方式
43.本技术的核心是提供一种电压降违例修复方法、电压降违例修复装置、计算设备以及计算机可读存储介质，以便解决电压降违例修复中出现的修复效果较差的问题，提高电压降处理的效果。
44.为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
45.相关技术中，通过补power/ground net(电源/地互联线)来增强电源网络能力，通过增强电源网络来减小电阻达到减小电压降。但是，使用这种方法的前提是必须存在合适的绕线资源，如果该区域内信号线signal net(信号互连线)过多，拥塞(congestion)现象比较严重，没有合适的互连线资源来提供补power net(电源互联线)所需要的位置，则无法满足补power net的条件。降低电压降违例处理的效果，使得电压降带来的其他问题仍然影响电路的性能。
46.因此，本技术提供一种电压降违例修复方法，通过首先对获取到的待修复网络进行尺寸缩减处理，得到已缩减尺寸网络，最后对所述已缩减尺寸网络进行去耦合单元插入处理，得到已修复网络，避免由于信号线signal net过多，导致的拥塞现象比较严重，提高了电压降违例处理的效果。
47.以下通过一个实施例，对本技术提供的一种电压降违例修复方法进行说明。
48.请参考图1，图1为本技术实施例所提供的一种电压降违例修复方法的流程图。
49.本实施例中，该方法可以包括：
50.s101，根据预设比例获取待修复网络；
51.本步骤旨在根据预设比例获取待修复网络。其中，待修复网络就是存在电压降违例问题的电路网络。
52.其中，该待修复网络可以是完整的电路网络中存在电压降违例的单元所在的区域。其中，该区域可以是根据电压降违例的单元围成的区域。
53.其中，预设比例可以根据实际的情况设定不同的比例值，也可以根据操作经验进行设定，还可以根据电路的集成度进行设定，在此不做具体限定。具体的，可以将预设比例设定为30％。
54.进一步的，本步骤可以包括：
55.步骤1，采用redhawk对目标电路进行电压降违例分析，得到所有电压降违例单元；
56.步骤2，判断所有电压降违例单元对应区域的金属互联线面积是否超过预设比例；
57.步骤3，若是，则将所有电压降违例单元对应区域作为待修复网络。
58.可见，本步骤主要是说明如何获取到的待修复网络。本可选方案中，首先，采用redhawk对目标电路进行电压降违例分析，得到所有电压降违例单元；然后，判断所有电压降违例单元对应区域的金属互联线面积是否超过预设比例；最后，若是，则将所有电压降违例单元对应区域作为待修复网络。通过本可选方案可以根据金属互联线面积比例对网络进行筛选，确定出金属互联线面积较大的网络，作为该待修复网络。
59.其中，redhawk是电压降分析工具。
60.s102，根据工艺库对待修复网络进行尺寸缩减处理，得到已缩减尺寸网络；
61.在s101的基础上，本步骤旨在根据工艺库对待修复网络进行尺寸缩减处理，得到已缩减尺寸网络。其中，对待修复网络进行尺寸缩减处理，可以是将待修复网络中的单元更换为尺寸较小的单元。
62.进一步的，本步骤可以包括：
63.根据工艺库将待修复网络中的单元替换为目标单元，得到已缩减尺寸网络。
64.可见，本可选方案中主要是如何进行尺寸缩减做说明。本可选方案中主要是根据工艺库将待修复网络中的单元替换为目标单元，得到已缩减尺寸网络。
65.s103，对已缩减尺寸网络进行去耦合单元插入处理，得到已修复网络。
66.在s102的基础上，本步骤旨在对已缩减尺寸网络进行去耦合单元插入处理，得到已修复网络。
67.其中，进行的去耦合单元插入处理可以是对已缩减尺寸网络中插入对应的耦合单元，以便去除电路网络的动态电压降。
68.进一步的，本步骤可以包括：
69.步骤1，根据已缩减尺寸网络的尺寸信息对已缩减尺寸网络插入去耦单元，得到去耦处理网络；
70.步骤2，采用primetime对去耦处理网络进行时序修复处理，得到timing eco脚本；
71.步骤3，根据timing eco脚本对去耦处理网络进行重绕线处理，得到已修复网络。
72.可见，本可选方案主要是说明如何进行去耦处理。本可选方案中，首先，根据已缩减尺寸网络的尺寸信息对已缩减尺寸网络插入去耦单元，得到去耦处理网络；然后，采用primetime对去耦处理网络进行时序修复处理，得到 timing eco脚本；最后，根据timing eco脚本对去耦处理网络进行重绕线处理，得到已修复网络。
73.其中，primetime是时序收敛工具。其中，timing eco脚本是指对电路网络进行修改和时序收敛的脚本数据。
74.进一步的，上一可选方案中的步骤1可以包括：
75.根据已缩减尺寸网络的尺寸信息对已缩减尺寸网络插入decap cell，得到去耦处理网络。
76.可见，通过本可选方案，可以对已缩减尺寸网络插入decap cell。其中， filler cell为填充单元，decap cell为去耦单元。
77.进一步的，上一可选方案中的步骤2可以包括：
78.采用primetime对去耦处理网络执行fix_eco_timing操作和fix_eco_drc操作，得到timing eco脚本。
79.其中，fix_eco_timing操作和fix_eco_drc操作的目的就是为了对电路网络进行相应的时序收敛操作。
80.此外，本实施例可以包括：
81.步骤1，采用redhawk判断已修复网络是否存在电压降违例；
82.步骤2，若是，则对已修复网络进行电压降违例修复；
83.步骤3，若否，则发送修复完成消息。
84.可见，本可选方案主要是说明还可以对已修复网络判断是否修复完成。本可选方案中，采用redhawk判断已修复网络是否存在电压降违例；若是，则对已修复网络进行电压降违例修复；若否，则发送修复完成消息。
85.综上，本实施例通过首先对获取到的待修复网络进行尺寸缩减处理，得到已缩减尺寸网络，最后对已缩减尺寸网络进行去耦合单元插入处理，得到已修复网络，避免由于信号线signal net过多，导致的拥塞现象比较严重，提高了电压降违例处理的效果。
86.以下通过一个具体的实施例，对本技术提供的一种电压降违例修复方法做进一步说明。
87.本实施例主要针对是ir drop(电压降)违例发生在cell density(标准单元密度)以及congestion(拥塞)均较高的区域，利用primetime工具修复ir drop 违例。首先确定该违例区域已布线资源的百分比是否超过阈值而无法补电源网络，其次对违例的cell(单元)作一个面积级数的缩减，保证能够插入工艺库中最小的decap cell，最后在修复电压降的基础上，消除对时序和drc(drcspacing rule，设计规则间距检查)方面的影响。
88.详细步骤如下：
89.步骤1，分析ir drop违例cell的区域。
90.在redhawk工具进行分析后，得到所有电压降违例cell的列表。将cell list 反标回pr(布局布线)工具中，确定高密度单元的所在区域，并给出该区域内所有cell的坐标位置，分别标记为(xj，yj)，依次比较得出cell坐标xj、yj中的最大值以及最小值，则(xmin,ymin)和(xmax，ymax)两点坐标将形成一矩形区域，为保证布线区域裕量，可将该矩形区域外扩10um作为最终的矩形区域，保证高单元密度区域在此矩形范围内。
91.步骤2，判断该区域内已布线互连线占总面积的百分比是否超过30％阈值。
92.一般而言，cell density过高，绕线资源相对紧张，但并不是绝对。因此，可以通过金属层上互连线的占有率来反映出是否绕线资源紧张。当某一区域内上互连线的面积占该区域面积30％以上，则说明无充足的绕线资源进行补电源网络动作。
93.选取某中间金属层power mesh(电源网络)的pitch(间距)作为另一矩形的长度l
‑
pitch，将步骤1中“ymax
‑
ymin”的值作为该矩形的宽度w，并保证该矩形位于步骤1中矩形的区域内。当金属层上完全布满互连线时，互连线的面积占用该区域的百分比r为：
[0094][0095]
其中w
track
为该金属层track的宽度，w
metal_signal
为金属互连线宽度。由于pr 工具在
做布线时会遵循drc spacing rule规则，w
track
的宽度则会是w
metal_signal
的2倍，因此当金属层完全布满互连线时，互连线的面积占该区域面积的50％。综上，当该区域存在power mesh时，互连线的面积一定会小于该区域面积的 50％。
[0096]
当在上述矩形区域中补电源网络时，由于该区域左右边界是powermesh，因此进行补电源网络时，需要满足在该区域内至少能插入一对power mesh。以插入临界值一对power mesh而言，则此时互连线面积占该区域的百分比 r
threshold
为：
[0097][0098]
其中n
track_power
为一对power mesh所占用track(布线轨道)的数目，其数量应包含对spacing drc(设计规则间距检查)的考量，k
factor
为一条track上能完整布满互连线的概率，经验值为40％。因此可用上述方法来计算某高单元密度区域内金属层已存在互连线面积的占比，来判断绕线资源是否充足，若绕线资源不足，则可进入下述步骤。
[0099]
步骤3，对cell进行sizedown(尺寸缩减)处理。
[0100]
获取上述步骤2区域内的cell并整理cell_list.sum。由于该区域cell density 较高，这是因为pr工具在做布局(placement)时，cell由于相互逻辑交互紧密才会聚集在某一区域，表明该区域时序比较紧张。因此如果利用primetime 工具做“fix_eco_power”动作时，会由于时序没有裕量而无法保证sizedown 动作。因此需手动将cell做面积缩减动作，统一缩减一个面积级数，并重新保存为一个cell list，优先保证对电压降违例的修复。
[0101]
在同一工艺库下，sizedown面积的级数和decap cell横向尺寸的差值一定是site的整数倍，如果位置还有所剩余，可以通过添加filler cell，保证在该区域不会出现base(基础层)层断开而产生drc违例。例如，在某种工艺库中存在dcapx5、dcapx6、dcapx8、dcapx16、dcapx32、dcapx64、 dcapx128多种不同的decap_cell共7种，数字越大对应面积也越大，占用设计中横向尺寸就越多。分别测量出这几种decap_cell的横向尺寸，依据尺寸确定对cell list作面积缩减的级数。一般选取横向尺寸较小的decap cell作为面积缩减的标准，插入decap cell的横向尺寸较小，表明对cell list进行面积缩减的动作小，避免面积缩减尺寸较大而当前cell面积不满足的情况。以该工艺库为例，最小面积x5类型decap_cell横向尺寸为0.42um，典型的二输入与非门在不同面积下的横向尺寸信息如下表1所示。
[0102]
表1某工艺下不同面积二输入与非门的横向尺寸数据
[0103]
sc9t_nd2x？x1x2x4x8x12length(um)0.420.5040.9241.7642.604
[0104]
当将该区域cell统一缩减一个面积级数时，二输入与非门面积从x2类型 sizedown成x1类型，横向尺寸缩减0.084um，恰好是设计中一个site(位置) 的数值，缩减后位置可通过添加filler cell来填充，保证不会因为面积缩减后导致电路设计中base层出遗缺导致drc违例；当二输入与非门面积从x4类型 sizedown成x2类型时，横向尺寸缩减0.42um，在缩减的位置上刚好能插入x5 类型的decap cell；当二输入与非门从x8类型sizedown成x4类型时，横向尺寸缩减0.84um，在缩减的位置上刚好能插入2个x5类型的decap cell。对二输入与非门sizedown一个面积级数时，恰好能用最小类型的decap cell来填充相应位置。
[0105]
请参考图2，图2为本技术实施例所提供的一种电压降违例修复方法的尺寸缩减示意图。
[0106]
步骤4，修复所引入的时序违例。
[0107]
在面积缩减完动作后，cell(单元)的驱动会随着面积的减小而减弱，导致cell delay(单元延时)增大，因此可能会出现timing以及drc违例情况。将步骤3中做完面积缩减后保存的cell list进行格式整理，将cell设置为变量“cells”，并保存在工具的运行目录下，命名为“cell_list”文件。把该文件导入primetime工具环境中，并将变量“cells”设定为“donttouch”(不可改变)属性，避免在修复时序的过程中对导入的cell list出现新的动作，保证没有对cell list中面积缩减动作造成影响。最后进行“fix_eco_timing”和“fix_eco_drc”操作，修复面积缩减时所引入的时序违例。
[0108]
步骤5，导入pr工具进行绕线并重新检查ir drop。
[0109]
将上述步骤生成的timing eco脚本导入到pr工具中，并对cell的place(位置)和route(线路)进行重置，更新def(文件格式，design_exchange_formate，设计交换格式)，spef以及timing.file(时序文件)文件，再次进入redhakw 工具重新进行检查，确认ir drop violation(电压降违例)是否修复。
[0110]
可见，本实施例通过首先对获取到的待修复网络进行尺寸缩减处理，得到已缩减尺寸网络，最后对已缩减尺寸网络进行去耦合单元插入处理，得到已修复网络，避免由于信号线signal net过多，导致的拥塞现象比较严重，提高了电压降违例处理的效果。
[0111]
下面对本技术实施例提供的电压降违例修复装置进行介绍，下文描述的电压降违例修复装置与上文描述的电压降违例修复方法可相互对应参照。
[0112]
请参考图3，图3为本技术实施例所提供的一种电压降违例修复装置的结构示意图。
[0113]
本实施例中，该装置可以包括：
[0114]
网络获取模块100，用于根据预设比例获取待修复网络；
[0115]
尺寸缩减模块200，用于根据工艺库对待修复网络进行尺寸缩减处理，得到已缩减尺寸网络；
[0116]
单元插入模块300，用于对已缩减尺寸网络进行去耦合单元插入处理，得到已修复网络。
[0117]
可选的，该单元插入模块300，可以包括：
[0118]
去耦单元插入单元，用于根据已缩减尺寸网络的尺寸信息对已缩减尺寸网络插入去耦单元，得到去耦处理网络；
[0119]
时序修复单元，用于采用primetime对去耦处理网络进行时序修复处理，得到timing eco脚本；
[0120]
重绕线单元，用于根据timing eco脚本对去耦处理网络进行重绕线处理，得到已修复网络。
[0121]
可选的，该去耦单元插入单元，具体用于根据已缩减尺寸网络的尺寸信息对已缩减尺寸网络插入decap cell，得到去耦处理网络。
[0122]
可选的，该时序修复单元，具体用于采用primetime对去耦处理网络执行 fix_eco_timing操作和fix_eco_drc操作，得到timing eco脚本。
[0123]
可选的，该网络获取模块100，可以包括：
[0124]
违例分析单元，用于采用redhawk对目标电路进行电压降违例分析，得到所有电压降违例单元；
[0125]
比例判断单元，用于判断所有电压降违例单元对应区域的金属互联线面积是否超过预设比例；
[0126]
区域确定单元，用于当金属互联线面积是否超过预设比例，将所有电压降违例单元对应区域作为待修复网络。
[0127]
可选的，该尺寸缩减模块200，具体用于根据工艺库将待修复网络中的单元替换为目标单元，得到已缩减尺寸网络。
[0128]
可选的，该装置还可以包括：检验模块，用于采用redhawk判断已修复网络是否存在电压降违例；若是，则对已修复网络进行电压降违例修复；若否，则发送修复完成消息。
[0129]
本技术实施例还提供一种计算设备，包括：
[0130]
存储器，用于存储计算机程序；
[0131]
处理器，用于执行所述计算机程序时实现如以上实施例所述的电压降违例修复方法的步骤。
[0132]
本技术实施例还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如以上实施例所述的电压降违例修复方法的步骤。
[0133]
说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
[0134]
专业人员还可以进一步意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本技术的范围。
[0135]
结合本文中所公开的实施例描述的方法或算法的步骤可以直接用硬件、处理器执行的软件模块，或者二者的结合来实施。软件模块可以置于随机存储器(ram)、内存、只读存储器(rom)、电可编程rom、电可擦除可编程rom、寄存器、硬盘、可移动磁盘、cd
‑
rom、或技术领域内所公知的任意其它形式的存储介质中。
[0136]
以上对本技术所提供的一种电压降违例修复方法、电压降违例修复装置、计算设备以及计算机可读存储介质进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本技术的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本技术的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本技术原理的前提下，还可以对本技术进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本技术权利要求的保护范围内。