[发明专利]集成电路版图验证自适应扫描线解决方案

说明书

技术领域

本发明是一种使用于集成电路版图验证工具中的扫描线方案，所属的技术领域是集成电路计算机辅助设计领域，尤其是涉及集成电路版图的设计规则检查(DRC)和版图与原理图的一致性检查(LVS)领域。

背景技术

近30年来，集成电路技术一直按照“摩尔定律”向前发展。芯片的特征尺寸越来越小，单个芯片的集成度也越来越高。随着芯片规模的扩大，在集成电路设计的各个阶段所需验证的设计规则也在不断增多。其中集成电路版图的设计规则检查(DRC)以及集成电路版图与原理图的一致性检查(LVS)变得越来越重要，它们对于消除错误、降低设计成本和减少设计失败的风险具有重要作用。在超大规模集成电路设计中，版图规模急剧膨胀，如何在有效时间内完成设计方案的验证工作成为各大EDA厂商急需解决的问题。

扫描线方法最初是为解决线段相交问题而提出的。因为其高效率而在图形运算中得到广泛应用，是目前已知的最有效的版图运算方法。其基本思想为：

(1)扫描线停顿点为线段的左、右端点及线段间的交点。

(2)垂直扫描线从左向右运动，在每一个停顿点处停留。起始于当前扫描线的所有线段进入当前工作表，终止于当前扫描线的所有线段从工作表中删去，跨越当前扫描线的线段仍然保留。

(3)在当前扫描线状态下，工作对象都在当前工作表中。

DRC不同于线段求交和图形的逻辑、拓扑运算，其任务是几何图形的尺寸检查。完成这一任务的关键是找出合适的检查边对，对此，扫描线方法具有独到的优势。扫描线方法是版图验证工具的核心技术，其性能的好坏直接影响集成电路版图验证工具的运行效率。

●新进边：左端点在当前扫描线上的边。

●离开边：右端点在当前扫描线上的边。

●变动边：新进边和离开边。

●经过边：当前扫描线上，非变动边外的所有边。经过边与当前扫描线在非端点处相交。

●水平边：边斜率k＝＝0的边。

●斜边：边斜率k！＝0的边。

一般扫描线方法需要遍历当前扫描线上所有的边，这种方法效率比较低。实际上，在大规模版图数据中，经过边占93.3％，变动边占6.7％；水平边占93.9％，斜边占6.1％。由此可见，非斜边的经过边的比例大概是87.6％(93.3％*93.9％)。而非斜边的经过边是不会对验证命令结果产生影响的。自适应方案的核心内容就是减少对非斜边经过边的无用遍历。

发明内容

本发明针对甚大规模集成电路版图验证过程中所面临的运行速度过慢，运行时间过长，导致版图验证最终不可解的问题，提出了一种自适应的扫描线解决方案。此方案能够正确的发挥归并扫描线方法和索引扫描线方法的特征优势，极大加速版图验证工具的运行速度，提高可验证版图规模。

本发明的主要技术方案包括以下六个方面：

第一，读新进边，更新离开边链表。附图1中的第1，2步。离开边链表是一个二维链表，第一维存放扫描线坐标值，第二维存放该扫描线下的离开边。每条新进边都需要加入离开边链表。离开边会对验证命令的输出结果产生影响，需要在当前扫描线上重新计算结果。

第二，分析当前扫描线状态，决定调用方式。附图1中的第3步。这一步是自适应概念的集中体现。归并扫描线方法在经过边数量少，变动边数量多的情况下效率高；而索引扫描线方法在经过边数量多，变动边数量少的情况下高效。本发明在以下两种情况下调用归并扫描线：

(1)经过边数量大于变动边数量10倍。

(2)索引扫描线连续执行次数超出了某一数值(步长)。

其他情况下调用索引扫描线方法。

第三，归并扫描线方法。附图1中的第4步。在归并扫描线方法中，离开边和经过边存放在历史边链表中；新进边在新进边链表中。这两个链表都是有序的，不同验证命令，排序方式可能不同。在当前扫描线上遍历边计算结果与二路归并排序是同时进行的。最终，新进边链表中的边会作为下一条扫描线中的历史边加入历史边链表。

索引扫描线需要依赖于归并扫描线。归并扫描线的另外两项任务是为索引扫描线建立索引和清除不在当前扫描线上的历史边。

(1)为索引扫描线建立索引。归并扫描线不使用索引，索引是专为索引扫描线准备的。在归并遍历过程中，每间隔一定数量S，取一条边加入索引链表中。索引边不能是斜边，因为斜边会调整排序位置。查找索引采用折半查找，遍历两条索引之间的边采用顺序查找。S的取值要适中。否则，如果S值过大，那查找就近似成为了顺序遍历，S取值过小，查找又近似成为折半查找。