[发明专利]通过拆分晶体管优化集成电路版图热分布的方法

说明书

本发明涉及通过拆分晶体管优化集成电路版图热分布的方法，属于集成电路设计领域。所述方法通过拆分晶体管，将电路的所有晶体管拆分为尺寸大小相同的晶体管，将拆分后的晶体管进行电路仿真，提取每个管子的电流和功耗参数；通过建立相同功率、相同尺寸的模型，对模型进行热量分布分析，获取其自身发热量和热扩散关系；将其热扩散关系和电路的物理版图规则综合考虑，获取最优化的版图放置方式。

技术领域

本发明属于集成电路设计技术领域，进一步地，涉及一种优化集成电路版图热分布的方法。

背景技术

集成电路设计中，器件对于温度很敏感，温度升高会降低器件的性能和可靠性。因此，合理地对电路进行布局对于电路的性能提升和抑制热点都十分重要。由于全定制电路中采用尺寸大小各异的晶体管，导致整体电路热分布不均匀，且在大尺寸晶体管（群）处易产生热点。同时，针对电路中尺寸和形状不同的器件进行互热效应的分析也受到局限，无法建立通用且精准的热解析模型，进而有效、合理地进行扩展以应用到实际的模拟IC的热布局优化中。

发明内容

为了解决现有技术中的不足，本发明的目的在于提供一种优化集成电路版图热分布的方法。所述方法通过拆分晶体管，将电路的所有晶体管拆分为尺寸大小相同的晶体管，将拆分后的晶体管进行电路仿真，提取每个管子的电流和功耗参数；通过建立相同功率、相同尺寸的模型，对模型进行热量分布分析，获取其自身发热量和热扩散关系；将其热扩散关系和电路的物理版图规则综合考虑，获取最优化的版图放置方式。

为了实现上述目的，本发明采用的具体方案为：

通过拆分晶体管优化集成电路版图热分布的方法，包括以下步骤：

步骤一：将电路的所有晶体管拆分为尺寸大小相同的单元晶体管；

步骤二、将经步骤一拆分后的单元晶体管进行电路仿真，验证电路的功能及性能是否达标，提取拆分后每个单元晶体管的电流和功耗参数；

步骤三、建立拆分后单元晶体管的等效模型，对所述等效模型进行热量分布分析，获取单元晶体管的自身发热量和热扩散关系；

步骤四、根据所述热扩散关系，结合版图设计需遵循的物理设计规则的约束，进行尺寸调整和器件间距的拉伸，最终分散热点优化热布局。

具体地，步骤一的具体做法为：从Cadence获取电路中所有晶体管参数，取沟道宽长比的公约数，然后拆分为尺寸大小相同的晶体管。更进一步地，对于大尺寸晶体管的拆分，进行沟道的纵向或横向拆分。所述纵向或横向拆分优选二等分拆分、四等分拆分、八等分拆分或十六等分拆分。

具体地，步骤三所述等效模型是指与拆分后单元晶体管相同功率、相同尺寸的模型。

有益效果：

本发明通过将模拟IC中全定制尺寸的晶体管器件拆分为尺寸相同的单元器件，同时结合器件的热等效建模及间距调整以优化模拟IC的热布局。

附图说明

图1是版图沟道横向拆分示意图；其中，（a）为全定制器件；（b）为二等分拆分；（c）为四等分拆分；

图2是版图沟道纵向拆分示意图；其中，（a）为全定制器件；（b）为二等分拆分；（c）为四等分拆分；

图3是发热量和沟道面积关系图；

图4是热扩散关系图；

图5是Ansys等效热模型图；

图6是MOS管拆分等间距摆放热云图；

图7是本发明所述优化集成电路版图热分布的方法流程图。

具体实施方式

通过拆分晶体管优化集成电路版图热分布的方法：

首先，传统的全定制模拟IC版图中使用尺寸大小不一的晶体管，将所有晶体管拆分为尺寸大小相同的单元晶体管；

然后，通过实际的电路功能仿真及性能达标分析，获得每个拆分后晶体管的电流和功耗参数；