[发明专利]基于云计算平台的大规模集成电路布线的方法及其系统

说明书

技术领域

本发明属于集成电路设计领域，尤其是属于互连线线宽在65nm及以下的集成电路制造工艺下的集成电路设计优化的技术范畴。 

背景技术

集成电路是由设计者借助于电子设计自动化(EDA)工具设计出集成电路版图，交付集成电路制造商，通过电路掩膜制备(Mask)、以及对晶片(Wafer)进行氧化、掺杂、光刻等一系列的制作工艺将电路掩膜转移到晶片上，从而实现其电路功能。对于数字电路设计来说，版图设计流程包括行为级综合，逻辑综合，物理设计和版图优化等步骤。其中，物理设计是最为耗时，对芯片性能影响最大的步骤，它又分为布图规划，布局，时钟树综合，布线等步骤。详细布线是布线的一个子过程，它是在确定线网拓扑结构之后，构造并形成金属布线层上的互连走线和金属通孔，并满足所有的当前工艺节点下所有设计规则要求的步骤。详细布线是整个物理设计过程中耗时最长的步骤。 

在芯片制造中，目前主流的紫外线光刻线宽度是65nm/45nm，并正在朝着28nm/22nm的节点发展。由于特征尺寸的减小，芯片上可容纳晶体管数量相应增加，电路设计的问题规模和复杂度也随之不断提高；另一方面，65nm及以下的制造工艺节点，出现了金属互连线之间串扰耦合，复杂的设计规则检查，布线后可制造性优化等新问题。传统的布线工具，由于计算能力和计算资源的限制，已经很难满足处理这些大规模复杂的问题的要求。目前，对于一个百万门级的电路设计，工业界主流的布线工具通常需要十几个小时甚 至更长时间完成一次详细布线和设计规则检查修正过程。 

云计算是近年来出现的一种基于互联网的计算方式，通过共享的软硬件资源和信息为用户提供计算资源。通过将计算分布在大量的分布式计算机群上，根据需求访问计算机和存储系统，用户能够无限制的获取，使用和扩展所需要的计算资源。提高计算效率，降低运行成本。 

发明内容

针对上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种基于云计算平台的大规模集成电路布线的方法，该方法提出了一种分布式计算的框架，能够将集成电路布线问题按照线网和区域划分成局部的布线的子问题，通过分布式计算的方式进行求解并在终端统一显示布线结果，从而使得该技术能够运用在部署于计算机群上的云端。 

本发明的另一个目的在于提供了一种基于云计算平台的大规模集成电路布线的方法的系统。 

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案： 

一种基于云计算平台的大规模集成电路布线的方法，在详细布线和设计规则检查修正过程中按照区域将布线问题划若干分成局部的子问题，再所述的些子问题分布到云端的计算机群中进行求解；将布线数据划分成全局共享的静态数据和需要局部更新的动态数据，对于所述静态数据，在所指定若干的计算机上创建相应的数据存储；对于所述动态数据，唯一的主计算机将创建相应的数据存储并跟底层数据库进行交互更新，同时与从计算机之间进行待处理的布局区域内的动态数据的交互更新。 

一种基于云计算平台的大规模集成电路布线的方法的系统，其包括以下 模块：文件读取模块、数据转换模块、数据查询模块、云框架模块、详细布线模块和设计规则检查修正模块； 

所述文件读取模块基于OpenAccess数据平台，使用内置的lef2oa和def2oa命令将输入的LEF/DEF文件转换为OpenAccess文件系统，所述所述文件读取模块运行在OpenAccess数据平台上，开始布线之前，主计算机初始化OpenAccess数据库，等待工作命令；所述LEF/DEF是工业界标准的版图信息和工艺信息描述格式； 

在数据转换模块中在OpenAccess平台之上建立数据模型，将布图数据划分为静态数据和动态数据；所述静态数据为在布线过程中保持不变的数据，包括标准单元库、布线网表、布线资源、单元实例、设计规则和时延参数表，通过调用OpenAccess数据接口从数据库中进行访问；所述动态数据为布线模块在布线过程中进行创建，修改和删除的数据，包括金属布线、通孔和违反设计规则标记；在布线之前，从OpenAccess数据库中读取这些数据，并在内存中建立相应的拷贝；在布线过程中，所述详细布线模块会动态的访问修改拷贝中的内容；在某一布线子过程结束之后，将这些数据写回到OpenAccess数据库进行同步更新；