[发明专利]基于快速电压降分析算法的电源分配网络设计方法

说明书

一种基于快速电压降分析算法的电源分配网络设计方法，其步骤是：(1)建立电源分配网络；(2)标记节点坐标；(3)接入电压源；(4)计算电压降值；(5)判断参考分配节点是否均接入过电压源，若是，则执行步骤(6)，否则，执行步骤(3)；(6)标记第一个节点；(7)计算等效电流源；(8)接入电压源；(9)计算电压降值；(10)判断参考分配节点是否均接入过电压源，若是，则执行步骤(11)，否则，执行步骤(8)；(11)标记其余节点；(12)判断电压源是否均接入电源分配网络，若是，则执行步骤(13)，否则，执行步骤(7)；(13)建立电源PAD的分配表格。本发明可以快速分配电源分配网络的电源PAD。

技术领域

本发明属于电子技术领域，更进一步涉及高速电路电源分配技术领域中的基于快速电压降分析算法的电源分配网络设计方法。本发明可应用于一种高速电路电源分配网络设计中电源完整性的优化分析及电源PAD分配位置的选择。

背景技术

对于电源分配网络中电源PAD分配位置的设计，一般是应用IR-drop(电压降)作为参考标准，将电源PAD分配到电源分配网络的不同位置上使得整个网络的IR-drop最小，这一过程的核心问题在于电源PAD位置的确定。

万振兴在其发表的学术论文“面向ALTAI芯片电源网络IR-drop分析与优化”(东南大学硕士论文，2014)中公开了一种对电源分配网络设计中优化电源PAD的分配位置的方法。该方法是使用IMI的逐个PAD分配法。该方法提出在每一个电源PAD的候选点建立等效电阻矩阵，通过逐一求解等效电阻矩阵来计算每一个电源PAD的最佳候选点，从而得到最优化的电源PAD摆放位置。该方法存在的不足之处是，求解等效电阻矩阵时需要进行多次迭代，增加电源分配网络的设计时间。

复旦大学在其申请的专利文献“快速设计电源网络的方法”(申请号：20091005245.9，申请公布号：CN 101908080 B)中提出了一种快速设计电源网络的方法。该方法提出在保证电源分配网络功耗要求的前提下，通过移除均匀电源网络中传导电流相对较少的电源PAD，生成一个不均匀电源网络，用于布局后对电源网络的优化，在满足电源分配网络供电需求的同时，尽可能的节约布线资源与电源PAD，不但节省了布线资源与电源PAD，而且显著减少设计的迭代时间，肯定了电源PAD的分布在电源分配网络设计中的重要性。但是，该方法仍然存在的不足之处是，虽然通过移除电源PAD减少了计算过程中的迭代次数，但是在设计过程中仍然要进行迭代，增加电源分配网络的设计时间。

邓俊勇在其发表的学位论文“深亚微米芯片设计中的电源完整性相关问题研究”(浙江大学硕士论文，2011)中公开了一种基于随机行走法的电源pads分配方法。该方法使用随机行走法来对电源分配网络的模型进行解析，减少了计算过程中的迭代次数，提高了电源分配网络的设计时间。该方法存在的不足之处是，虽然减少了计算过程中的迭代次数，但为了获得一个较优的电源PAD的位置仍然需要进行多次迭代计算，在每次的迭代过程中都要重新计算IR-drop的具体数值，电源分配网络的设计时间仍然很长。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的不足，提出一种基于快速电压降分析算法的电源分配网络设计方法，该方法根据有效电阻表达式的快速电压降分析算法设计电源分配网络，减少了计算过程中的迭代次数，减少了电源分配网络的设计时间。

为实现上述目的，本发明的具体步骤包括：

(1)建立电源分配网络：

建立一个n×m个节点的电阻性网状电源分配网络，其中，n表示电源分配网络中横向节点的总数，m表示电源分配网络中纵向节点的总数，电源分配网络中的电阻值均相等，电压源的总数大于1，电压源均为电压值相等的稳定的直流电压源，负载电流源的电流值在1～100mA之间随机选取；

(2)标记电源分配网络中的节点坐标：