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通过时域划分实现并行计算的电路仿真方法技术

技术编号:5996447 阅读:338 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术涉及通过时域划分实现并行计算的电路仿真方法,属于集成电路设计技术领域;该方法包括:给定一个电路仿真的输入文件,该文件用于描述需要仿真的电路的拓扑结构、外部激励信号以及仿真参数;根据实际的计算资源的情况将仿真时间平均分割成若干片段;相邻的两个时间片段之间有一部分重叠的时间;对于每个时间片段单独进行瞬态分析;不同的时间片段利用不同线程或不同进程在不同的计算单元上同时进行;在所有的时间片段的瞬态分析都完成之后,对所有的时间片段的瞬态分析得到的结果进行波形拼接,得到整个仿真时间范围电路各个节点的电压的波形,再进一步的处理得到其它所需要的信息。本发明专利技术可提高电路设计效率,缩短电路产品的上市时间。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于集成电路设计
,特涉及EDA领域中获得电路时域特性的分析方法。
技术介绍
电子设计自动化(EDA)是以软件为载体的用于在设计阶段分析预测集成电路性 能的方法。电路仿真,例如Synopsys公司的产品HSPICE或者Cadence公司的产品Spectre, 是用于电路分析的EDA方法。电路仿真所针对的对象是采用电路网单或其它形式描述的电 路。电路由晶体管,电阻,电容等元件连接组成。各元件之间连接的部分称为节点。电路仿 真通过采用一定的器件模型计算得到电路的电学特性,例如获得电路中节点的电压和支路 的电流。电路仿真通过基尔霍夫电压和电流定律建立方程并求解方程,其实施步骤通常由 两部分组成。第一部分为电路方程的建立。在电路方程的建立阶段,电路仿真根据电路结 构以及电路中节点的电压和支路的电流建立方程。第二部分是电路方程的求解。具体求解 的方程的类型依不同的电路仿真方法而不同,包括微分方程、线性方程和非线性方程。瞬态分析是一种电路仿真方法,主要根据电路结构、驱动信号以及仿真参数(输 入信息)计算出电路中各个节点的电压随时间变化的曲线(输出结果)。瞬态分析的输入通常包含以下信息1)电路结构电路的元件组成与拓扑结构。2)驱动信号电路的外部激励信号。3)仿真参数所需要做的仿真的属性,例如仿真类型、总时间,步长,精度等。瞬态分析的输出通常为电路中各个节点的电压随时间变化的曲线,又称为各个节 点电压的波形。利用这个波形可以进行进一步的后处理来得到其它想要的信息,例如电路 的频谱特性等。瞬态分析的方法可以看作是在一个给定的初始条件下,通过建立并求解电路对应 的常微分方程(1)权利要求1.一种通过时域划分实现并行化计算的电路仿真方法,包括以下步骤1)给定一个电路仿真的输入文件,该文件用于描述需要仿真的电路的拓扑结构、外部 激励信号以及仿真参数;2)根据实际的计算资源的情况将仿真时间平均分割成若干片段Itci,t'。},It1, t' J,…,{tn,t' },其中、<1 o'ti < t' 1; -,tn< t' n;t0, t' n 分别与输入文 件中定义的初始时间、终止时间一致,η为正整数;相邻的两个时间片段之间有一部分重叠 的时间,该重叠时间占每个片段时间的3% 5% ;所有的时间片段覆盖整个需要仿真的时 间范围;3)对于每个时间片段,根据已有技术单独进行瞬态分析;不同的时间片段利用不同线 程或不同进程在不同的计算单元上同时进行;4)在所有的时间片段的瞬态分析都完成之后,对所有的时间片段的瞬态分析得到的结 果进行波形拼接,得到整个仿真时间范围电路各个节点的电压的波形;5)在步骤1)-4)结束后得到电路各个节点电压的波形后,进行进一步的处理得到其它 所需要的信息。2.如权利要求1所述方法,其特征在于,所述计算单元包括采用CPU内核,CPU,以及不 同计算机形成的计算单元。3.如权利要求1或2所述方法,其特征在于,所述拼接为在前后两个时间片段的瞬态分 析得到的结果的重叠区域采用前一个时间片段的瞬态分析得到的结果,而丢弃后一个时间 片段的瞬态分析得到的结果。全文摘要本专利技术涉及,属于集成电路设计
;该方法包括给定一个电路仿真的输入文件,该文件用于描述需要仿真的电路的拓扑结构、外部激励信号以及仿真参数;根据实际的计算资源的情况将仿真时间平均分割成若干片段;相邻的两个时间片段之间有一部分重叠的时间;对于每个时间片段单独进行瞬态分析;不同的时间片段利用不同线程或不同进程在不同的计算单元上同时进行;在所有的时间片段的瞬态分析都完成之后,对所有的时间片段的瞬态分析得到的结果进行波形拼接,得到整个仿真时间范围电路各个节点的电压的波形,再进一步的处理得到其它所需要的信息。本专利技术可提高电路设计效率,缩短电路产品的上市时间。文档编号G06F17/50GK102087678SQ201110003028公开日2011年6月8日 申请日期2011年1月7日 优先权日2011年1月7日专利技术者余志平, 叶佐昌, 李扬 申请人:清华大学本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种通过时域划分实现并行化计算的电路仿真方法,包括以下步骤:1)给定一个电路仿真的输入文件,该文件用于描述需要仿真的电路的拓扑结构、外部激励信号以及仿真参数;2)根据实际的计算资源的情况将仿真时间平均分割成若干片段:{t↓[0],t′↓[0]},{t↓[1],t′↓[1]},…,{t↓[n],t′↓[n]},其中t↓[0]<t′↓[0],t↓[1]<t′↓[1],…,t↓[n]<t′↓[n];t↓[0],t′↓[n]分别与输入文件中定义的初始时间、终止时间一致,n为正整数;相邻的两个时间片段之间有一部分重叠的时间,该重叠时间占每个片段时间的3%~5%;所有的时间片段覆盖整个需要仿真的时间范围;3)对于每个时间片段,根据已有技术单独进行瞬态分析;不同的时间片段利用不同线程或不同进程在不同的计算单元上同时进行;4)在所有的时间片段的瞬态分析都完成之后,对所有的时间片段的瞬态分析得到的结果进行波形拼接,得到整个仿真时间范围电路各个节点的电压的波形;5)在步骤1)-4)结束后得到电路各个节点电压的波形后,进行进一步的处理得到其它所需要的信息。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:叶佐昌李扬余志平
申请(专利权)人:清华大学
类型:发明
国别省市:11

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