專利名稱：用于電力輸送網(wǎng)絡(luò)分析的方法和系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及印刷電路板(PCB)設(shè)計和分析。更具體來說，本發(fā)明涉及電力輸送網(wǎng)絡(luò)O3DN)分析，其可在制造實際集成電路(IC)之前發(fā)生。
背景技術(shù)：
包含電力完整性(PI)及IRDiop的PDN分析已成為電路設(shè)計者關(guān)注的焦點。這些工具允許在設(shè)計及驗證兩個階段模擬和修改電力分配網(wǎng)絡(luò)。當(dāng)執(zhí)行TON分析時，可分析TON的頻率響應(yīng)。在驗證過程期間，設(shè)計者還可在時域中執(zhí)行靜態(tài)和動態(tài)的IRDrop分析。使用PDN分析工具可允許在設(shè)計階段期間和制造實際電路之前修改設(shè)計。這樣便可顯著減少特定產(chǎn)品的上市時間。舉例來說，裂口平面電力分配是一種將電力分配到較廣電路設(shè)計的功能組件的常見電路配置。如圖IA中所說明，裂口平面電力分配通常由電力平面110和接地平面120實施，電力平面110與接地平面120的組合在本文將被稱為電力/接地平面對(PGPP) 100。通常，電力平面110和接地平面120以平面平行對準的形式隔開，且通過電介質(zhì)分離。通常，裂口平面電力分配網(wǎng)絡(luò)必須適應(yīng)電流在其域上極其快速的開關(guān)時間。隨著這些開關(guān)時間從一代電路到另一代電路不斷增加，電力完整性(PI)分析已成為電路設(shè)計者關(guān)注的焦點，借此可在設(shè)計階段模擬和修改電力分配網(wǎng)絡(luò)。由于PGPP的幾何形狀和所涉及的開關(guān)時間，通常使用傳輸線建模來在設(shè)計階段期間分析PGPP的頻率相依特性，從而可采取謹慎的設(shè)計措施。舉例來說，如圖IB中所說明，PGPP模型130包含多個傳輸線區(qū)段模型140，其每一者均包含在單元135內(nèi)。當(dāng)執(zhí)行PGPP模型130時，可分析PGPP的頻率響應(yīng)。因此，(例如)當(dāng)在某一頻率下在阻抗輪廓中明顯發(fā)生諧振時，設(shè)計者可在PGPP中的某些點處添加電容性元件，以有利地更改電力分配網(wǎng)絡(luò)的諧振頻率成分。由于通過PI分析,可在設(shè)計階段且在制造實際電路之前實現(xiàn)此修改，所以可顯著減少使用所述電路的產(chǎn)品的上市時間。然而，為簡單的平面對傳輸線建模并不困難，典型PGPP的抽象形狀導(dǎo)致復(fù)雜的邊界，其中的一些邊界可能在PGPP的外部邊界的內(nèi)部。舉例來說，如圖IB中所說明，許多PGPP模型(例如PGPP模型130)在單元135的均勻網(wǎng)格中實施，從而可適應(yīng)復(fù)雜的形狀。因此，可能需要極大數(shù)目的單元135，以填充整個PGPP模型130。雖然可使用若干算法來為PGPP的復(fù)雜形狀建模，但這些算法的計算開銷非常昂貴，尤其是在此些PI分析工具必須與其它設(shè)計工具共享計算資源的情況下。不幸的是，設(shè)計者遇到的形狀及配置往往比圖IA所示的簡單的PGPP遠為復(fù)雜。舉例來說，裂口、空穴、切口以及帶接縫的電力、接地及信號通孔會給特定電路的設(shè)計者造成額外的問題。

發(fā)明內(nèi)容
在本發(fā)明的第一實施例中，提供一種用于分析電力輸送網(wǎng)絡(luò)(TON)系統(tǒng)的計算機實施的方法。所述方法可包含在計算裝置處接收芯片電力模型、封裝電力模型和板電力模型中的至少一者。所述方法可進一步包含共同模擬所述芯片電力模型、所述封裝電力模型和所述板電力模型中的至少兩者?？砂韵绿卣髦械囊徽呋蛞徽咭陨?。在一些實施例中，所述方法可進一步包含執(zhí)行IRDrop分析和執(zhí)行電力完整性(PI)分析。在一些實施例中，所述板模型可包含母板模型和子卡模型中的至少一者。所述方法可進一步包含至少部分基于所述共同模擬而產(chǎn)生至少一個結(jié)果集合。在一些實施例中，所述結(jié)果集合可包含阻抗測量和電壓降。所述方法可進一步包含至少部分基于所述結(jié)果集合而修改堆疊。所述方法還可包含通過更改一個或一個以上去耦電容器的存在而優(yōu)化所述PDN系統(tǒng)。在一些實施例中，共同模擬可包含引腳映射。在本發(fā)明的另一實施例中，提供一種駐存于其上存儲有多個指令的計算機可讀存儲媒體上的計算機程序產(chǎn)品。所述指令在由處理器執(zhí)行時致使所述處理器執(zhí)行操作。一些操作可包含在計算裝置處接收芯片電力模型、封裝電力模型和板電力模型中的至少一者；以及共同模擬所述芯片電力模型、所述封裝電力模型和所述板電力模型中的至少兩者。 可包含以下特征中的一者或一者以上。在一些實施例中，操作可進一步包含執(zhí)行IRDrop分析。操作可進一步包括執(zhí)行電力完整性(PI)分析。在一些實施例中，所述板模型包含母板模型和子卡模型中的至少一者。操作可進一步包括至少部分基于所述共同模擬而產(chǎn)生至少一個結(jié)果集合。在一些實施例中，所述結(jié)果集合可包含阻抗測量和電壓降。操作可進一步包括至少部分基于所述結(jié)果集合而修改堆疊。操作可進一步包括通過更改一個或一個以上去耦電容器的存在而優(yōu)化所述PDN系統(tǒng)。在一些實施例中，共同模擬可包含引腳映射。在本發(fā)明的又一實施例中，提供一種計算系統(tǒng)。所述計算系統(tǒng)可包含至少一個處理器；以及至少一個存儲器架構(gòu)，其以操作方式與所述至少一個處理器連接。所述計算系統(tǒng)可進一步包含第一軟件模塊，其由所述至少一個處理器執(zhí)行，其中所述第一軟件模塊經(jīng)配置以在計算裝置處接收芯片電力模型、封裝電力模型和板電力模型中的至少一者。所述計算系統(tǒng)進一步包含第二軟件模塊，其由所述至少一個處理器執(zhí)行，其中所述第二軟件模塊經(jīng)配置以共同模擬所述芯片電力模型、所述封裝電力模型和所述板電力模型中的至少兩者。可包含以下特征中的一者或一者以上。所述計算系統(tǒng)可進一步包含經(jīng)配置以執(zhí)行IRDrop分析的第三軟件模塊。所述計算系統(tǒng)可進一步包含經(jīng)配置以執(zhí)行電力完整性(PI)分析的第四軟件模塊。在一些實施例中，所述板模型可包含母板模型和子卡模型中的至少一者。所述計算系統(tǒng)可進一步包含經(jīng)配置以至少部分基于所述共同模擬而產(chǎn)生至少一個結(jié)果集合的第五軟件模塊。在一些實施例中，所述結(jié)果集合可包含阻抗測量和電壓降。所述計算系統(tǒng)可進一步包含經(jīng)配置以至少部分基于所述結(jié)果集合而修改堆疊的第六軟件模塊。 所述計算系統(tǒng)可進一步包含經(jīng)配置以通過更改一個或一個以上去耦電容器的存在而優(yōu)化所述TON系統(tǒng)的第七軟件模塊。在一些實施例中，共同模擬包含引腳映射。在附圖和下文的描述中陳述一個或一個以上實施方案的細節(jié)。從描述、圖式和權(quán)利要求書將明了其它特征和優(yōu)點。


包含附圖是為了便于進一步了解本發(fā)明的實施例，附圖并入到本說明書中并構(gòu)成本說明書的一部分，附圖中說明了本發(fā)明的實施例，且與描述內(nèi)容一起用以解釋本發(fā)明的實施例的原理。圖IA是描繪電力平面/接地平面對的實施例的圖；圖IB是根據(jù)常規(guī)技術(shù)的用以為電力平面/接地平面對的頻率特性建模的傳輸線等效電路的常規(guī)網(wǎng)格的圖；圖2是描繪根據(jù)本發(fā)明的實施例的系統(tǒng)的系統(tǒng)圖；圖3是描繪根據(jù)本發(fā)明的實施例的系統(tǒng)的系統(tǒng)圖；
圖4是描繪根據(jù)本發(fā)明的實施例的系統(tǒng)的系統(tǒng)圖；圖5是描繪根據(jù)本發(fā)明的實施例的電力接地平面對的圖；圖6是描繪根據(jù)本發(fā)明的實施例的系統(tǒng)的系統(tǒng)圖；圖7是描繪根據(jù)本發(fā)明的電力輸送分析過程產(chǎn)生的結(jié)果的圖；圖8是描繪根據(jù)本發(fā)明的電力輸送分析過程產(chǎn)生的結(jié)果的圖；圖9是描繪根據(jù)本發(fā)明的實施例的電力輸送分析過程中使用的模型的圖；圖10是描繪根據(jù)本發(fā)明的實施例的電力輸送分析過程中使用的模型的圖；圖11是描繪根據(jù)本發(fā)明的實施例的電力輸送分析過程中使用的非連續(xù)性模型中的一些的圖；圖12是描繪根據(jù)本發(fā)明的實施例的電力輸送分析過程中使用的模型的圖；圖13是描繪根據(jù)本發(fā)明的實施例的電力輸送分析過程中使用的模型的圖；圖14是描繪根據(jù)本發(fā)明的實施例的電力輸送分析過程中使用的模型的圖；圖15是描繪根據(jù)本發(fā)明的實施例的電力輸送分析過程中使用的模型的圖；圖16是描繪根據(jù)本發(fā)明的實施例的電力輸送分析過程中使用的模型的圖；圖17是描繪根據(jù)本發(fā)明的實施例的電力輸送分析過程中使用的模型的圖；圖18是描繪根據(jù)本發(fā)明的實施例的電力輸送分析過程中使用的模型的圖；圖19是描繪根據(jù)本發(fā)明的實施例的電力輸送分析過程中使用的模型的圖；圖20是描繪根據(jù)本發(fā)明的實施例的電力輸送分析過程中使用的模型的圖；圖21是描繪根據(jù)本發(fā)明的電力輸送分析過程產(chǎn)生的結(jié)果的圖；圖22是描繪根據(jù)本發(fā)明的電力輸送分析過程產(chǎn)生的結(jié)果的圖；圖23是描繪根據(jù)本發(fā)明的實施例的系統(tǒng)的流程圖；圖24是描繪符合本發(fā)明的電力輸送分析過程的實施例的屏幕截圖的圖；圖25是描繪符合本發(fā)明的電力輸送分析過程的實施例的屏幕截圖的圖；圖26是描繪符合本發(fā)明的電力輸送分析過程的實施例的屏幕截圖的圖；圖27是描繪符合本發(fā)明的電力輸送分析過程的實施例的屏幕截圖的圖；圖28是描繪符合本發(fā)明的電力輸送分析過程的實施例的屏幕截圖的圖；圖29是描繪符合本發(fā)明的電力輸送分析過程的實施例的屏幕截圖的圖；圖30是描繪符合本發(fā)明的電力輸送分析過程的實施例的屏幕截圖的圖；圖31是描繪符合本發(fā)明的電力輸送分析過程的實施例的屏幕截圖的圖；圖32是描繪符合本發(fā)明的電力輸送分析過程的實施例的屏幕截圖的圖33是描繪符合本發(fā)明的電力輸送分析過程的實施例的屏幕截圖的圖；圖34是描繪符合本發(fā)明的電力輸送分析過程的實施例的屏幕截圖的圖；圖35是描繪符合本發(fā)明的電力輸送分析過程的實施例的屏幕截圖的圖；圖36是描繪符合本發(fā)明的電力輸送分析過程的實施例的屏幕截圖的圖；圖37是描繪符合本發(fā)明的電力輸送分析過程的實施例的屏幕截圖的圖；圖38是描繪符合本發(fā)明的電力輸送分析過程的實施例的結(jié)果顯示的圖；圖39是符合本發(fā)明的電力輸送分析過程的實施例的系統(tǒng)；圖40是描繪符合本發(fā)明的電力輸送分析過程的實施例的屏幕截圖的圖；圖41是描繪符合本發(fā)明的電力輸送分析過程的實施例的屏幕截圖的圖；圖42是描繪符合本發(fā)明的電力輸送分析過程的實施例的屏幕截圖的圖；圖43是描繪符合本發(fā)明的電力輸送分析過程的實施例的屏幕截圖的圖；圖44是描繪符合本發(fā)明的電力輸送分析過程的實施例的系統(tǒng)的圖；圖45是描繪符合本發(fā)明的電力輸送分析過程的實施例的屏幕截圖的圖；圖46是描繪符合本發(fā)明的電力輸送分析過程的實施例的屏幕截圖的圖；圖47是描繪符合本發(fā)明的電力輸送分析過程的實施例的屏幕截圖的圖；圖48是描繪符合本發(fā)明的電力輸送分析過程的實施例的屏幕截圖的圖；圖49是描繪符合本發(fā)明的電力輸送分析過程的實施例的屏幕截圖的圖；圖50是描繪符合本發(fā)明的電力輸送分析過程的實施例的屏幕截圖的圖；圖51是描繪符合本發(fā)明的電力輸送分析過程的實施例的屏幕截圖的圖；圖52是描繪符合本發(fā)明的電力輸送分析過程的實施例的屏幕截圖的圖；及圖53是描繪符合本發(fā)明的電力輸送分析過程的實施例的操作的流程圖。
具體實施例方式現(xiàn)在將詳細地參考本發(fā)明的實施例，在附圖中說明所述實施例的實例。然而，本發(fā)明可以許多不同形式體現(xiàn)，且不應(yīng)被解釋為限于本文所陳述的實施例。而是，提供這些實施例以使得本發(fā)明將為詳盡和徹底的，且將把本發(fā)明的概念完全傳達給所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員。如所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員將了解，本發(fā)明可體現(xiàn)為方法、系統(tǒng)或計算機程序產(chǎn)品。因此，本發(fā)明可采取全部硬件實施例、全部軟件實施例(包含固件、駐留的軟件、微碼等)或組合軟件和硬件方面的實施例的形式，其在本文中一般均可稱為“電路”、“模塊”或“系統(tǒng)”。此外，本發(fā)明可采取計算機可用存儲媒體上的計算機程序產(chǎn)品的形式，其中所述計算機可用存儲媒體具有包含于媒體中的計算機可用程序代碼?？衫萌魏魏线m的計算機可用或計算機可讀媒體。計算機可讀媒體可為計算機可讀信號媒體或計算機可讀存儲媒體。計算機可用或計算、機可讀存儲媒體(包含與計算裝置或客戶端電子裝置相關(guān)聯(lián)的存儲裝置)可為(例如，但不限于)電子、磁性、光學(xué)、電磁、紅外或半導(dǎo)體系統(tǒng)、設(shè)備或裝置，或上述各者的任何合適組合。計算機可讀媒體的更多特定實例(非詳盡列舉)將包含以下各者具有一個或一個以上電線的電連接、便攜式計算機磁盤、硬盤、隨機存取存儲器(RAM)、只讀存儲器(ROM)、可擦除可編程只讀存儲器(EPR0M或快閃存儲器)、光纖、便攜式壓縮光盤只讀存儲器(⑶-ROM)、光學(xué)存儲裝置。在此文獻的上下文中，計算機可用或計算機可讀存儲媒體可為有形媒體，其可含有或存儲由指令執(zhí)行系統(tǒng)、設(shè)備或裝置使用或結(jié)合所述指令執(zhí)行系統(tǒng)、設(shè)備或裝置而使用的程序。計算機可讀信號媒體可包含(例如)基帶中的或作為載波的一部分的其中包含經(jīng)編碼的計算機可讀程序的經(jīng)傳播的數(shù)據(jù)信號。所述經(jīng)傳播的信號可采取多種形式中的任一者，所述形式包含(但不限于)電磁、光學(xué)、或其任何合適的組合。計算機可讀信號媒體可為并非計算機可讀存儲媒體且可傳送、傳播或輸送由指令執(zhí)行系統(tǒng)、設(shè)備或裝置使用或結(jié)合指令執(zhí)行系統(tǒng)、設(shè)備或裝置而使用的程序的任何計算機可讀媒體?？墒褂萌魏芜m當(dāng)?shù)拿襟w來傳輸計算機可讀媒體上所包含的程序代碼，所述媒體包含(但不限于)無線、有線、光纖電纜、RF等，或上述各者的任何合適組合?？捎妹嫦?qū)ο蟮木幊陶Z目(例如，Java、Smalltalk、C++等)來編寫用于實行本發(fā)明的操作的計算機程序代碼。然而，也可用常規(guī)的程序編程語言(例如，“C”編程語言或類似的編程語言)來編寫用于實行本發(fā)明的操作的計算機程序代碼。另外和/或替代地，可使用任何數(shù)目的硬件描述語言(HDL)(包含但不限于VHDL和Verilog)來編寫本發(fā)明的操作。所述程序代碼可作為獨立的軟件包而完全在用戶的計算機上執(zhí)行、部分在用戶的計算機上執(zhí)行、部分在用戶的計算機上執(zhí)行并部分在遠程計算機上執(zhí)行，或完全在遠程計算機或服務(wù)器上執(zhí)行。在后一情形中，所述遠程計算機可經(jīng)由局域網(wǎng)(LAN)或廣域網(wǎng)(WAN)而連接到用戶的計算機，或可連接到外部計算機(例如，使用因特網(wǎng)服務(wù)提供商而經(jīng)由因特網(wǎng))。下文參看流程圖說明和/或根據(jù)本發(fā)明的實施例的方法、設(shè)備(系統(tǒng))和計算機程序產(chǎn)品的方框圖來描述本發(fā)明。將理解，可通過計算機程序指令來實施流程圖說明和/或方框圖中的每一方框，和流程圖說明和/或方框圖中的方框的組合?？蓪⑦@些程序指令提供給通用計算機、專用計算機或其它可編程數(shù)據(jù)處理設(shè)備的處理器以產(chǎn)生一機器，使得經(jīng)由計算機或其它可編程數(shù)據(jù)處理設(shè)備的處理器而執(zhí)行的所述指令產(chǎn)生用于實施流程圖和/或方框圖方框中所指定的功能/動作的構(gòu)件。這些計算機程序指令也可存儲于計算機可讀存儲器中，所述計算機可讀存儲器可弓I導(dǎo)計算機或其它可編程數(shù)據(jù)處理設(shè)備以特定方式起作用，使得存儲于計算機可讀存儲器中的指令產(chǎn)生一制品，所述制品包含實施流程圖和/或方框圖方框中所指定的功能/動作的指令。計算機程序指令也可加載于計算機或其它可編程數(shù)據(jù)處理設(shè)備上，以致使在計算機或其它可編程設(shè)備上執(zhí)行一系列操作步驟，從而產(chǎn)生計算機實施的過程，使得在計算機或其它可編程設(shè)備上執(zhí)行的指令提供用于實施流程圖和/或方框圖方框中所指定的功能/動作的步驟。參看圖2，展示可駐留于服務(wù)器計算機212上且可由服務(wù)器計算機212執(zhí)行的電力輸送網(wǎng)絡(luò)(TON)過程210，所述服務(wù)器計算機212可連接到網(wǎng)絡(luò)214(例如，因特網(wǎng)或局 域網(wǎng))。服務(wù)器計算機212的實例可包含(但不限于)個人計算機、服務(wù)器計算機、一系列服務(wù)器計算機、微型計算機和大型計算機。服務(wù)器計算機212可為運行網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)的web服務(wù)器(或一系列服務(wù)器)，所述網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)的實例可(例如)包含(但不限于)Microsoft Windows 服務(wù)器、Novell NetWare 或 Red Hat Linux 。(微軟和視窗是微軟公司在美國、其它國家或美國和其它國家注冊的商標；Novell和NetWare是Novell公司在美國、其它國家或美國和其它國家注冊的商標；紅帽子是紅帽子公司在美國、其它國家或美國和其它國家注冊的商標；且里納克斯是里納斯·托沃滋在美國、其它國家或美國和其它國家注冊的商標。)另外/替代地，電力輸送網(wǎng)絡(luò)(TON)過程210可完全或部分駐留于客戶端電子裝置上，以及完全或部分由客戶端電子裝置執(zhí)行，所述客戶端電子裝置例如為個人計算機、筆記本計算機、個人數(shù)字助理等。如將在下文更詳細地論述，電力輸送網(wǎng)絡(luò)(PDN)過程210可用于分析與電子電路設(shè)計相關(guān)聯(lián)的電力輸送網(wǎng)絡(luò)。TON過程210可包含使用至少一個處理器來提取用于與電路設(shè)計相關(guān)聯(lián)的一個或一個以上不連續(xù)性結(jié)構(gòu)中的每一者的電磁(EM)模型。電力輸送網(wǎng)絡(luò)(PDN)過程210隨后可產(chǎn)生至少部分基于所提取的EM模型的三維自適應(yīng)網(wǎng)格模型。 可通過并入到服務(wù)器計算機212中的一個或一個以上處理器(未圖示)和一個或一個以上存儲器模塊(未圖示)來執(zhí)行電力輸送網(wǎng)絡(luò)(TON)過程210的指令集和子例程(其可包含一個或一個以上軟件模塊，且其可存儲于耦合到服務(wù)器計算機212的存儲裝置216上)。存儲裝置216可包含(但不限于)硬盤驅(qū)動器；固態(tài)驅(qū)動器；磁帶驅(qū)動器；光學(xué)驅(qū)動器；RAID陣列；隨機存取存儲器(RAM);以及只讀存儲器(ROM)。存儲裝置16可包含各種類型的文件，且文件類型包含(但不限于)硬件描述語言(HDL)文件，其可含有硬件塊的端口類型描述和可執(zhí)行規(guī)范。服務(wù)器計算機212可執(zhí)行web服務(wù)器應(yīng)用程序，其實例可包含(但不限于)MicrosoftIIS、Novell Webserver ,或Apache Webserver,其允許經(jīng)由網(wǎng)絡(luò) 214 到服務(wù)器計算機212的HTTP(即，超文本傳遞協(xié)議)接入(Webserver是Novell公司在美國、其它國家或美國和其它國家的商標；且阿帕奇是阿帕奇軟件基金會在美國、其它國家或美國和其它國家注冊的商標)。網(wǎng)絡(luò)14可連接到一個或一個以上二級網(wǎng)絡(luò)(例如，網(wǎng)絡(luò)218)，舉例來說，所述二級網(wǎng)絡(luò)的實例可包含(但不限于)局域網(wǎng)；廣域網(wǎng)；或內(nèi)聯(lián)網(wǎng)。服務(wù)器計算機212可執(zhí)行電子設(shè)計自動化(EDA)應(yīng)用程序(例如，EDA應(yīng)用程序220)，電子設(shè)計自動化應(yīng)用程序的實例可包含(但不限于)從本申請案的受讓人得到的電子設(shè)計自動化應(yīng)用程序。EDA應(yīng)用程序220可與一個或一個以上EDA客戶端應(yīng)用程序(例如，EDA客戶端應(yīng)用程序222、224、226、228)交互以用于電子設(shè)計優(yōu)化。電力輸送網(wǎng)絡(luò)(TON)過程210可為獨立的應(yīng)用程序，或可為可與EDA應(yīng)用程序220交互和/或可在EDA應(yīng)用程序220內(nèi)執(zhí)行的小應(yīng)用程序/應(yīng)用程序/腳本。除了作為服務(wù)器側(cè)過程之外/作為服務(wù)器側(cè)過程的替代，TON過程可為客戶端側(cè)過程(未圖示)，其駐留于客戶端電子裝置(下文描述)上且可與EDA客戶端應(yīng)用程序(例如，EDA客戶端應(yīng)用程序222、224、226、228中的一者或一者以上)交互。此外，PDN過程可為混合的服務(wù)器側(cè)/客戶端側(cè)過程，其可與EDA應(yīng)用程序220和EDA客戶端應(yīng)用程序(例如，客戶端應(yīng)用程序222、224、226、228中的一者或一者以上)交互。因此，PDN過程可全部或部分駐留于服務(wù)器計算機212和/或一個或一個以上客戶端電子裝置上?？赏ㄟ^并入到服務(wù)器計算機212中的一個或一個以上處理器(未圖示)和一個或一個以上存儲器模塊(未圖示)來執(zhí)行EDA應(yīng)用程序220的指令集和子例程(其可存儲于耦合到服務(wù)器計算機212的存儲裝置216上)?？赏ㄟ^(分別)并入到客戶端電子裝置238、240、242、244中的一個或一個以上處理器(未圖示)和一個或一個以上存儲器模塊(未圖示)來執(zhí)行EDA客戶端應(yīng)用程序222、224、226、228的指令集和子例程(其可存儲于(分別)耦合到客戶端電子裝置238、240、242、244 的存儲裝置 230、232、234、236 上)。存儲裝置 230、232、234、236 可包含(但不限于):硬盤驅(qū)動器；固態(tài)驅(qū)動器；磁帶驅(qū)動器；光學(xué)驅(qū)動器；RAID陣列；隨機存取存儲器(RAM);只讀存儲器(ROM)、壓縮快閃(CF)存儲裝置、安全數(shù)字(SD)存儲裝置，和記憶棒存儲裝置?？蛻舳穗娮友b置238、240、242、244的實例可(例如)包含(但不限于)個人計算機238、膝上型計算機240、移動計算裝置242 (例如，智能電話、上網(wǎng)本等)、筆記本計算機244。通過使用客戶端應(yīng)用程序222、224、226、228，用戶246、248、250、252可存取EDA應(yīng)用程序220，且可允許用戶(例如)利用電力輸送網(wǎng)絡(luò)(TON)過程210。用戶246、248、250、252可直接經(jīng)由在上面執(zhí)行客戶端應(yīng)用程序(例如，客戶端應(yīng)用程序222、224、226、228)的裝置(即(例如)，客戶端電子裝置238、240、242、244)而存取EDA應(yīng)用程序220。用戶246、248、250、252可直接經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)214或經(jīng)由二級網(wǎng)絡(luò)218而存取EDA應(yīng)用程序220。此外，服務(wù)器計算機212(即，執(zhí)行EDA應(yīng)用程序220的計算機)可經(jīng)由二級網(wǎng)絡(luò)218 (如以虛線鏈接線254所說明)而連接到網(wǎng)絡(luò)214。
各種客戶端電子裝置可直接或間接耦合到網(wǎng)絡(luò)214(或網(wǎng)絡(luò)218)。舉例來說，展示個人計算機238經(jīng)由硬連線網(wǎng)絡(luò)連接而直接耦合到網(wǎng)絡(luò)214。此外，展示筆記本計算機244經(jīng)由硬連線網(wǎng)絡(luò)連接而直接耦合到網(wǎng)絡(luò)218。展示膝上型計算機240經(jīng)由膝上型計算機240與無線接入點(即，WAP) 268之間建立的無線通信信道266而無線耦合到網(wǎng)絡(luò)214，展示無線接入點268直接耦合到網(wǎng)絡(luò)214。舉例來說，WAP 268可為能夠在膝上型計算機240 與 WAP 268 之間建立無線通信信道 66 的 IEEE 802. Ila,802. Ilb,802. llg、Wi-Fi 和 /或藍牙裝置。展示移動計算裝置242經(jīng)由移動計算裝置242與蜂窩式網(wǎng)絡(luò)/橋接器272之間建立的無線通信信道270而無線耦合到網(wǎng)絡(luò)214，展示蜂窩式網(wǎng)絡(luò)/橋接器272直接耦合到網(wǎng)絡(luò)214。如此項技術(shù)中已知的，所有的IEEE 802. Ilx規(guī)范可使用以太網(wǎng)協(xié)議和具有用于路徑共享的沖突避免的載波監(jiān)聽多址(即，CSMA/CA)。各種802. Ilx規(guī)范可使用(例如)相移鍵控(即，PSK)調(diào)制或補碼鍵控(即，CCK)調(diào)制。如此項技術(shù)中已知的，藍牙是允許(例如)移動電話、計算機和個人數(shù)字助理使用短距無線連接而進行互連的電信行業(yè)規(guī)范?？蛻舳穗娮友b置238、240、242、244可各自執(zhí)行操作系統(tǒng)，所述操作系統(tǒng)的實例可包含(但不限于)微軟視窗、微軟視窗CE 、紅帽子里納克斯或其它合適的操作系統(tǒng)。(視窗CE是微軟公司在美國、其它國家或美國和其它國家注冊的商標。)現(xiàn)在參看圖3，提供描繪根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)300的示范性實施例。系統(tǒng)300可包含多種不同組件，所述組件可經(jīng)配置以執(zhí)行PDN過程210的操作中的一些或全部。系統(tǒng)300可包含網(wǎng)格數(shù)據(jù)處理器302、分析器/模擬器304和用戶接口 306。系統(tǒng)300還可包含處理器控制器308，所述處理器控制器308可經(jīng)配置以控制系統(tǒng)300的組件中的一些或全部(例如，網(wǎng)格數(shù)據(jù)處理器302)。系統(tǒng)300可經(jīng)配置以執(zhí)行TON分析過程310，如下文更詳細地描述，且可包含各種數(shù)據(jù)庫312和電路/模型存儲區(qū)域314。在一些實施例中，可經(jīng)由數(shù)據(jù)處理指令實施圖3中所說明的示范性系統(tǒng)，以形成電力輸送網(wǎng)絡(luò)分析系統(tǒng)(TONS) 300。可由電路設(shè)計者操作系統(tǒng)300來分析電路設(shè)計，以使得可作出適當(dāng)?shù)脑O(shè)計決策。在一些實施例中，系統(tǒng)300可經(jīng)配置以對數(shù)據(jù)(與對物理上制造的電路相對)操作。其可包含將數(shù)據(jù)格式化以在一個或一個以上電路承載媒體上物理上制造所述電路。舉例來說，用以構(gòu)造組件和互連屏蔽圖案的數(shù)據(jù)、組件放置位置數(shù)據(jù)、封裝數(shù)據(jù)和在制造過程中必需的用以產(chǎn)生完成的電路產(chǎn)品的任何其它數(shù)據(jù)。本一般發(fā)明性概念不受任何特定制造過程限制，且在不偏離本一般發(fā)明性概念的精神和既定范圍的情況下，任何合適的制造數(shù)據(jù)格式可與本一般發(fā)明性概念一起使用。在一些實施例中，網(wǎng)格數(shù)據(jù)處理器302可包含任何合適的處理電路，且在不偏離本一般發(fā)明性概念的精神和既定范圍的情況下，任何合適的功能可與本一般發(fā)明性概念一起使用。在一些實施例中，網(wǎng)格數(shù)據(jù)處理器302可經(jīng)配置以執(zhí)行各種操作。網(wǎng)格數(shù)據(jù)處理器302可構(gòu)造網(wǎng)表以界定經(jīng)互連的網(wǎng)格組件的結(jié)構(gòu)，例如傳輸線段等效電路模型和電阻性等效電路模型。在一些實施例中，網(wǎng)格數(shù)據(jù)處理器302可執(zhí)行一個或一個以上自適應(yīng)網(wǎng)格精細化程序，借此將初始網(wǎng)格進一步精細化。本一般發(fā)明性概念不受網(wǎng)格數(shù)據(jù)處理器302的任何數(shù)據(jù)處理功能的特定實施方案限制，且在不偏離本一般發(fā)明性概念的精神和既定范圍的情況下，任何合適的功能可與本一般發(fā)明性概念一起使用。在適當(dāng)時將在下文描述用以實行本一般發(fā)明性概念的數(shù)據(jù)處理功能；另外為了提供對一般發(fā)明性概念的簡明描述，將省略其實施細節(jié)。
如本文中所描述的任何實施例中所使用，“電路”可個別地包含(例如)硬連線電路、可編程電路、狀態(tài)機電路和/或存儲由可編程電路執(zhí)行的指令的固件，或可包含上述各者的任何組合。最初應(yīng)理解，可以軟件、固件、硬連線電路和/或其任何組合來實施本文中的任何實施例中所描述的任何操作和/或操作性組件。系統(tǒng)300可進一步包含分析器304，其產(chǎn)生從對網(wǎng)格數(shù)據(jù)處理器產(chǎn)生的經(jīng)互連網(wǎng)格組件的模擬而獲得的分析數(shù)據(jù)。分析器304可實施各種分析功能，包含(但不限于)電力完整性分析。可通過具有如上文所描述的特征相似的特征的合適的電子設(shè)計自動化(EDA)系統(tǒng)來實施系統(tǒng)300的若干部分?？赏ㄟ^具有并入本文中的如本文所描述的新穎特征的現(xiàn)有EDA系統(tǒng)來實踐本一般發(fā)明性概念?？赏ㄟ^更改EDA系統(tǒng)的程序代碼來實行此并入，或此并入可作為功能模塊而并入，以通過(例如)應(yīng)用編程接口(API)或其它此類機構(gòu)來與現(xiàn)有EDA系統(tǒng)交互。在一些實施例中，系統(tǒng)300可包含一個或一個以上圖形用戶接口 306。在本文中參看各圖而提供用戶接口 306的一些可能實例。然而，本發(fā)明的范圍無意限于這些實例。用戶接口 306可與一個或一個以上外圍裝置(未圖示)通信。外圍裝置可包含顯示單元和一個或一個以上輸入裝置(例如鼠標、跟蹤球、指示筆、觸摸屏和/或觸摸墊等等)。硬件裝置與由處理器302執(zhí)行的合適編程的處理指令的組合形成用戶接口 306。在本一般發(fā)明性概念的某些實施例中使用用戶接口 306以在顯示器上以有意義的形式將數(shù)據(jù)呈現(xiàn)給用戶，例如通過電路示意圖、電路布局圖、電路測試工作臺接口、例如文件目錄的數(shù)據(jù)管理接口的圖像，以及用戶所辨識的其它圖像。在一些實施例中，用戶接口 306還可將任何輸入裝置的用戶操縱解譯成可由過程控制器308辨識的消息和指令。用戶接口 306可包含多個用戶控制以向用戶提供與系統(tǒng)300的交互性和對系統(tǒng)300的控制。用戶控制可包含上文所描述的輸入裝置，且還可包含顯示器上的軟件實施的控制，例如按鈕、命令菜單、文本命令條目塊以及其它合適的軟件控制?？赏ㄟ^合適配置的圖形用戶接口(GUI)來滿足用戶接口 306的前述描述內(nèi)容，為了提供對一般發(fā)明性概念的簡明描述，將省略上述各者的實施細節(jié)。在優(yōu)選實施例中，系統(tǒng)300可包含處理器控制器308以協(xié)調(diào)和控制系統(tǒng)300的功能組件的互操作，以便實現(xiàn)充分操作的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)。過程控制器308可經(jīng)配置以協(xié)調(diào)和控制系統(tǒng)300的功能組件的互操作，以便實現(xiàn)充分操作的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)。舉例來說，過程控制器308可接收對應(yīng)于用戶接口 306的用戶操縱的數(shù)據(jù)，可將數(shù)據(jù)格式化成存儲器中的命令和/或數(shù)據(jù)位置，且可將此信息傳達到系統(tǒng)300的適用的功能模塊。過程控制器308隨后可接收來自適用的功能模塊的經(jīng)處理數(shù)據(jù)，并將所述數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)到另一功能模塊，以及以在用戶接口 306上指示此處理。過程控制器360將根據(jù)系統(tǒng)300的實施方案而執(zhí)行其它協(xié)調(diào)和控制操作，且此些其它操作以及其實施方案可由較廣范圍的眾所周知的過程控制方法和裝置來體現(xiàn)。本一般發(fā)明性概念意欲涵蓋過程控制器308的所有此些替代方案，包含多線程和分布式過程控制方法。系統(tǒng)300可包含維持根據(jù)設(shè)計者的規(guī)范來設(shè)計、分析、修改和制造電路所必需的所有數(shù)據(jù)的電路對象的數(shù)據(jù)庫312。如本文中所使用，電路對象是 一種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，其可存儲在存儲器裝置中以含有電路元件的數(shù)據(jù)，以使得電路元件可被查看、修改、與其它電路元件互連且在由用戶選擇的一個或一個以上電路設(shè)計上下文中分析。此可通過合適的數(shù)據(jù)抽象技術(shù)來實現(xiàn)，使得特定電路元件可(例如)呈現(xiàn)為示意性條目設(shè)計上下文中的示意性符號，呈現(xiàn)為布局設(shè)計上下文中的占用部分，呈現(xiàn)為電路路由設(shè)計上下文中的路由組件，且作為電路分析和設(shè)計檢驗上下文中的組件模型而提供。電路對象還可為分層的，借此電路對象含有經(jīng)互連以形成具有示意性符號、布局占用部分和在電路中用作單個元件的終端特征模型的組件的電路元件的其它電路對象。此電路對象的實例為運算放大器。類似地，分析對象可為一種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，其可存儲在存儲器裝置中以含有非電路元件的數(shù)據(jù)(例如，單元數(shù)據(jù))，以使得非電路元件可被查看、修改、與其它非電路元件互連且在由用戶選擇的一個或一個以上電路設(shè)計上下文中分析。將理解，在下文的描述內(nèi)容中，除非另有清楚的對相反方面的陳述，否則下文所述的如在電路元件或非電路元件上執(zhí)行的操作暗示著可分別由系統(tǒng)300的組件對所含電路對象或分析對象執(zhí)行操作。將理解，根據(jù)上文所給出的定義，互連和電力分布組件(例如終端墊、電線、導(dǎo)電跡線及其區(qū)段、層間通孔、電源平面和接地平面等被視為電路元件，且可包含在存儲器中的對應(yīng)的電路對象中。虛擬節(jié)點也可存儲在電路對象中，以及連接在虛擬節(jié)點之間的任何等效電路模型中。此外，電路承載媒體也是可包含在電路對象中的電路組件。因此，電路設(shè)計者可在(例如)硅的電路承載媒體上構(gòu)造電力分布電路，硅具有已知的電容率，其可存儲在電路承載媒體的電路對象中?？蓮男纬呻娏Ψ植茧娐返慕M件的電路對象獲得此些物理常數(shù)和電路組件尺寸，以構(gòu)造下文所述的等效電路模型。在一些實施例中，電路存儲區(qū)域314可為存儲器中(例如，數(shù)據(jù)存儲器312中)的工作空間，在其中存儲電路例子。如本文所適用，電路例子是含有查看、修改、分析和評估電路或子電路所必需的所有電路對象的存儲器中的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。將理解，盡管圖3中僅說明單個電路存儲區(qū)域，但可在不偏離本一般發(fā)明性概念的精神和既定范圍的情況下，使用任何數(shù)目的此些存儲區(qū)域來提供如本文所描述的既定目的。另外，可將電路存儲區(qū)域界定為靜態(tài)存儲器結(jié)構(gòu)，或可被動態(tài)分配。本一般發(fā)明性概念不限于電路存儲區(qū)域的特定實施方案?，F(xiàn)在參看圖4，提供描繪根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)400的示范性實施例。系統(tǒng)400可允許分析多種不同類型的模型和/或數(shù)據(jù)集合。以此方式，系統(tǒng)400可包含但不限于封裝模型402、芯片電力模型404、電力噪聲/輪廓顯示器406、IC布局規(guī)劃408以及TON時序分析模型 412。在一些實施例中，系統(tǒng)400可經(jīng)配置以執(zhí)行TON分析過程410，其可經(jīng)配置以分析復(fù)合電力輸送網(wǎng)絡(luò)的性能(包含電力完整性、靜態(tài)和動態(tài)IRDrop)。舉例來說，來自各種EDA數(shù)據(jù)庫的那些具有多個電力網(wǎng)的復(fù)合電力輸送網(wǎng)絡(luò)，所述多個電力網(wǎng)具有一些不規(guī)則形狀(例如，裂口、空穴、切口)以及縫合電力、接地和信號通孔、短有損導(dǎo)體跡線和頻率相依電介質(zhì)材料。再次參看圖4，芯片電力模型404 (例如，電流分布和無源電路網(wǎng)表)可從一個或一個以上EDA數(shù)據(jù)庫獲得，且封裝電力模型402可從一個或一個以上EDA數(shù)據(jù)庫獲得。其它板模型(例如，母板/子卡)也 可通過如圖39所示的共同設(shè)計流程一起分析。PDN分析410可實現(xiàn)IRDrop分析和PI分析以獲得所述系統(tǒng)中的DIE側(cè)處的阻抗和電壓降結(jié)果。根據(jù)分析結(jié)果，可通過修改堆疊/IC組件布局規(guī)劃408且優(yōu)化去耦電容器來改進電力性能。如本文中所使用的術(shù)語“堆疊”打算指代多層板中的層的布置和類型。出于本發(fā)明的目的，去耦電容器可指代用以使電網(wǎng)絡(luò)或電路的一部分彼此去耦的電容器。其它電路元件所引起的噪聲可通過電容器來分流，進而降低其對電路其余部分的影響。通過使用整個提取電力系統(tǒng)模型來共同模擬，可準確地模擬時序分析，即SSN/SS0/EMC/EMI分析。這在圖39到圖43中進一步詳細論述?，F(xiàn)在參看圖5，提供描繪示范性復(fù)合PDN結(jié)構(gòu)500的示意圖。任何給定電力輸送網(wǎng)絡(luò)可包含廣泛多種形狀。舉例來說，給定TON中的元件經(jīng)常被分類為均勻(例如，平行板波導(dǎo)、電力/接地平面)以及非均勻(例如，本文中所識別的不連續(xù)性結(jié)構(gòu))。在本發(fā)明的一些實施例中，對于每一不連續(xù)性結(jié)構(gòu)，可導(dǎo)出并向量格林函數(shù)。一旦已實現(xiàn)這點，便可使用矩量法分析來提取S/Y參數(shù)。這些S/Y參數(shù)模型可在網(wǎng)表中實施，且整個PDN可使用一個或一個以上電路模擬器來模擬。大多數(shù)電磁問題可依據(jù)非齊次方程式來陳述方程式(I)LF = g其中L為運算符，其可為微分、積分或積分-微分，g為已知激發(fā)或源點函數(shù)，且F為待確定的未知函數(shù)。一般來說，矩量法為用于求解方程式(I)的程序。所述方法之所以這么命名是因為通過與恰當(dāng)加權(quán)函數(shù)相乘且進行積分來采用矩量法的過程。矩量法實質(zhì)上為加權(quán)殘值法。因此，所述方法適用于求解微分方程式和積分方程式兩者。用于應(yīng)用矩量法來求解方程式(I)的程序可涉及四個步驟I.導(dǎo)出恰當(dāng)?shù)姆e分方程式(IE)；2.使用基礎(chǔ)(或擴展)函數(shù)和加權(quán)(或測試)函數(shù)將IE轉(zhuǎn)換(離散化)為矩陣方程式；3.對矩陣元素求值；以及4.求解矩陣方程式且獲得所關(guān)注的參數(shù)。矩量法方法可能需要僅計算邊界值，而非整個空間中的值，因而其可對于具有較小表面/體積比的問題來說在計算資源方面顯著較有效。在概念上，矩量法方法可涉及在經(jīng)建模表面上方構(gòu)造“網(wǎng)格”。如上文所論述，矩量法適用于可針對其計算格林函數(shù)的問題。格林函數(shù)大體上指代用以求解服從特定初始條件或邊界條件的非齊次微分方程式的一類函數(shù)。
再次參看圖5，電力和接地網(wǎng)可包含復(fù)雜的物理結(jié)構(gòu)，這與圖IA中所示的那些相反。舉例來說，電力網(wǎng)可具有裂口形狀，且可包含(例如)電力通孔、接地通孔和信號通孔。另外且/或替代地，可從裂口形狀、電力通孔、接地通孔、信號通孔、平面裂口、空穴、通孔反焊盤、平面邊緣、引腳、穿通孔、夾層平面邊緣、平面對、底部短接通孔、上覆裂口平面和夾層裂口平面產(chǎn)生耦合效應(yīng)。出于本發(fā)明的目的，這些可包含于短語“不連續(xù)性模型”內(nèi)。本發(fā)明的實施例提供對用于這些不連續(xù)性結(jié)構(gòu)的具體電磁(EM)模型的幾何形狀提取。現(xiàn)在參看圖6，提供描繪與本發(fā)明一致的一些示范性操作的流程圖600。一些操作可包含幾何形狀提取602以及產(chǎn)生三維自適應(yīng)網(wǎng)格604。操作可進一步包含識別不連續(xù)性模型606以及電力和接地平面對608。一旦已識別了這些模型，便可隨后使用(例如)三維矩量法技術(shù)和Y參數(shù)方法614、616對其進行建模610、612，如下文進一步詳細論述。操作可進一步包含在特定導(dǎo)體的上部表面和下部表面上的多節(jié)點連接618以及最終TON模擬620?；谒崛〉膸缀涡螤?，可產(chǎn)生圖7中所示的三維自適應(yīng)矩形網(wǎng)格配置，其描繪多個層以及與裂口、空穴、通孔反焊盤等組合的形狀。舉例來說，圖8描繪三維自適應(yīng)網(wǎng)格，其中每一層具有相同的網(wǎng)格，而每一網(wǎng)格單元不需要在四個角落節(jié)點處彼此對準。這可減 少單元的總數(shù)目，因而改進PDN分析過程的性能?，F(xiàn)在參看圖9，提供描繪根據(jù)本發(fā)明的示范性實施例的圖900。圖900展示三維網(wǎng)格，其具有瓦片902、單元904以及瓦片的俯視圖906和瓦片的橫截面圖908。出于本發(fā)明的目的，每一網(wǎng)格由術(shù)語“瓦片”表示，而嵌入在“瓦片”中的每一鄰近導(dǎo)體被稱為“單元”。電力輸送網(wǎng)絡(luò)(TON)分析過程可用以產(chǎn)生瓦片及其相關(guān)單元結(jié)構(gòu)。如下文進一步詳細論述，可使用矩量法方法來提取電磁(EM)模型(例如，具有長度和寬度的單位Y參數(shù))。現(xiàn)在參看圖10，提供描繪本發(fā)明的圖1000的示范性實施例。圖1000描繪瓦片結(jié)構(gòu)1002，其具有五個導(dǎo)電層LI到L5。與每一導(dǎo)體僅在一個X-Y位置處具有一個節(jié)點的傳統(tǒng)方法相反，本文中所描述的電力輸送網(wǎng)絡(luò)分析過程可包含其中每一導(dǎo)體在其上部表面和下部表面上分別具有兩個節(jié)點的方法。如圖10所示，上部節(jié)點不連接到一個導(dǎo)體(例如，LI)的下部節(jié)點，因為由于較高頻率下的集膚效應(yīng)而沒有任何電流從上部節(jié)點傳到下部節(jié)點。舉例來說，在每一上部表面和每一下部表面上具有不同節(jié)點，其中在瓦片中具有5個導(dǎo)電層。例外的是，每一瓦片的頂部層和底部層可僅在其內(nèi)部表面中具有一個節(jié)點。如圖10中說明且根據(jù)本發(fā)明的實施例，可利用例如在圖10的導(dǎo)體上代表性說明的虛擬節(jié)點。如本文中所使用，“虛擬節(jié)點”為導(dǎo)體上的與形成導(dǎo)電元件(例如物理上可實現(xiàn)的電路元件的端子或?qū)щ娫慕Y(jié))之間的連接的物理節(jié)點相反的位置。虛擬節(jié)點可在物理上遠離與物理電路元件的連接，但可充當(dāng)關(guān)于某些分析技術(shù)的物理節(jié)點，例如形成等效電路模型的網(wǎng)格的互連，如本文中的示范性實施例中描述。本文中對術(shù)語“節(jié)點”的任何使用均可指代虛擬節(jié)點。虛擬節(jié)點還可界定可在數(shù)值建模過程中對數(shù)學(xué)運算求值所在的點。舉例來說，除了下文描述的等效電路建模以外，根據(jù)本發(fā)明構(gòu)造的虛擬節(jié)點的配置可用以通過例如有限差時域建模、有限元素法和矩量法等數(shù)值分析技術(shù)來估計本文中的電路設(shè)計。根據(jù)本發(fā)明的實施例，可放置任何數(shù)目的虛擬節(jié)點以便以減少常規(guī)技術(shù)所需要的網(wǎng)格點的數(shù)目的方式符合任何任意形狀。根據(jù)本發(fā)明實施的自適應(yīng)網(wǎng)格可減少存儲容量，且還減少用以分析特定電路設(shè)計的計算的數(shù)目。在本發(fā)明的某些實施例中，虛擬節(jié)點可根據(jù)坐標系(例如笛卡爾坐標系)來對準。在本發(fā)明的某些實施例中，虛擬節(jié)點可包含于在每一節(jié)點周圍界定單元的區(qū)域(例如單元)中。如本文中所使用，單元為可劃分為其它單元且/或與鄰近單元結(jié)合以形成單個單元的區(qū)的界定。單元可具有任何合適的形狀?，F(xiàn)在參看圖11，提供描繪本發(fā)明的圖1100的示范性實施例。圖1100描繪復(fù)合TON結(jié)構(gòu)1101的分解。在已針對一個瓦片中的每一單元獲得模型之后，上部節(jié)點無法直接連接到下部節(jié)點。因此，可提取來自平面裂口和平面邊緣以及通孔/引腳的不連續(xù)性模型以鏈接上部和下部表面節(jié)點。圖11中詳細展示如電力、接地和信號通孔(其中一端短接以用于不同網(wǎng)連接，兩端短接以用于相同網(wǎng)連接，兩端在兩個平面當(dāng)中開放)、上層平面裂口、夾層平面裂口、夾層平面以及平面邊緣和被截平面邊緣等不連續(xù)性結(jié)構(gòu)。具體地說，PDN結(jié)構(gòu)1101可分解為引腳1102、穿通孔1104、夾層平面邊緣1106、平面對1108、夾層裂口平面1110、上覆裂口平面1112和底部短接通孔1114。應(yīng)注意，這些不連續(xù)性結(jié)構(gòu)僅僅是出于示范性目的而提供的，因為其它實施例也屬于本發(fā)明的范圍內(nèi)?，F(xiàn)在參看圖12，提供描繪本發(fā)明的圖1200的示范性實施例。圖1200描繪由多個單元1204a到1204e構(gòu)成的一個瓦片1202。在一個實施例中，如果此指定單元的層堆疊(例如，厚度、兩個導(dǎo)體的導(dǎo)電率、包含厚度介電常數(shù)的電介質(zhì)材料、損耗因數(shù))尚未被提取(如圖12所示)，那么在模型提取過程期間，可通過矩量法來提取每一“單元”的平面模型?，F(xiàn)在參看圖13，提供描繪本發(fā)明的圖1300的示范性實施例。圖13展示由四個片段構(gòu)成的一個網(wǎng)格單元。應(yīng)注意，具有不同尺寸(例如，長度和寬度)的單元可具有不同S/Y/Z參數(shù)模型。舉例來說，可采用4個Y參數(shù)模型1302來在設(shè)計階段期間分析網(wǎng)格狀矩形單元1304的頻率相依特性，使得可采取謹慎的設(shè)計措施。圖13描繪單元模型包含單元內(nèi)所含有的多個4環(huán)形片段Y參數(shù)模型。每一片段可使用矩量法來建模，其中在兩側(cè)上具有全磁條件邊界，如圖14所示?，F(xiàn)在參看圖15，提供描繪本發(fā)明的圖1500的示范性實施例。過去，模型提取可能由于存在很多不同單元而花費大量時間，即使其具有相同層堆疊，如圖15所示。本發(fā)明的電力輸送網(wǎng)絡(luò)(TON)分析過程可利用具有一個單元單位長度和寬度的定標Y參數(shù)模型。這可由編程者設(shè)定，且可用于單元模型提取。出于本發(fā)明的目的，這可在本文中稱為“CELLDEF”。使用CELLDEF，具有相同層堆疊和不同長度/寬度的任何單元例子可在不需要執(zhí)行矩量法字段求解程序重復(fù)的情況下獲得，這可顯著改進模型提取過程。術(shù)語“字段求解程序”大體上指代能夠求解麥克斯威爾方程式中的一者或一者以上的專門程序?，F(xiàn)在參看圖16，提供描繪本發(fā)明的圖1600的示范性實施例。圖1600說明一個實施例，其利用矩量法/CELLDEF方法來對平面單元進行建模。在一些實施例中，可將頂部和底部導(dǎo)體兩者視為正常有損材料，且可使用矩量法方法來確定等效磁流?？煞謩e通過利用格林函數(shù)來計算三個區(qū)(例如，區(qū)a、區(qū)b和區(qū)c)中的EM場。這可通過將TEM源壓印在一個 端口處且計算在兩個端口處所反射和透射的EM場來實現(xiàn)。S/Y參數(shù)可使用此方法來計算。在提取單位單元模型之后，可不立即產(chǎn)生新的Y單元模型例子。在本發(fā)明中，針對平面單元例子創(chuàng)建具有設(shè)定長度和寬度的定標Y參數(shù)模型。即使可通過用于每一例子的給定長度和寬度來獲得Y參數(shù)模型，在本發(fā)明中也不直接產(chǎn)生Y參數(shù)模型，而是用兩個定標參數(shù)——長度和寬度。以下是電路網(wǎng)表中所提供的一個特定消費實例Y_例子nlLl n2Ll nlL2 n2L2文件=cell, ynp寬度=2. I長度=4. 2,其中文件“cell, ynp”是具有單位長度=1mm、長度=Imm的CELLDEF，且nlLl、n2Ll、nlL2和n2L2為4個Y參數(shù)節(jié)點的名稱。寬度和長度為來自網(wǎng)格狀瓦片/單元或矩形平面對結(jié)構(gòu)的給定尺寸。通過使用本文中所描述的電力輸送網(wǎng)絡(luò)(PDN)分析過程，可顯著減少針對Y參數(shù)模型例子讀取/寫入文件的存儲和/或剖析過程。使用來自CELLDEF的單位Y參數(shù)，模擬器可在內(nèi)部根據(jù)其長度和寬度參數(shù)來重構(gòu)并修改所述值?，F(xiàn)在參看圖17，提供描繪本發(fā)明的圖1700的示范性實施例。圖1700說明一個實施例，其描繪夾層裂口 -平面結(jié)構(gòu)的橫截面圖，所述夾層裂口 -平面結(jié)構(gòu)包含平面裂口和平面邊緣不連續(xù)性模型。如上文所提及，單元模型的上部表面和下部表面上的節(jié)點可不直接彼此連接，而是通過平面和通孔不連續(xù)性模型。在圖17中，存在一個裂 口平面/間隙，其具有厚度“t?！?、寬度“W”，且嵌入到兩個頂部和底部平面中。對于中間層導(dǎo)體，在左側(cè)上存在兩個節(jié)點nlLl和nlL2，且其分別屬于“單元1”1702和“單元3”1706。所述兩個節(jié)點nlLl和nlL2位于左側(cè)上，且其分別對應(yīng)于“單元2” 1704和“單元4” 1708。這四個節(jié)點可通過裂口平面模型與8節(jié)點Y參數(shù)模型連接。出于簡化目的，可通過假設(shè)nlLl和nlL2節(jié)點在裂口位置處短接且接著連接到平面裂口不連續(xù)性模型來采用6節(jié)點平面不連續(xù)性模型。根據(jù)圖17，給定裂口平面及其堆疊的寬度，且此裂口的長度為一個變量。因此，用于裂口平面和邊緣平面的Y參數(shù)僅具有一個可變參數(shù)——長度。此處，使用標度參數(shù)。以下是用于電路網(wǎng)表中的夾層裂口平面的消費實例:Y_例子nlLl n2LlnlL2 n2L2 nlL3 n2L3文件=cell.ynp標度=2,其中文件“cell, ynp”是具有單位寬度=Imm的不連續(xù)性模型,且nlLl、n2Ll、nlL2、n2L2、nlL3和n2L3為夾層裂口平面的6個Y參數(shù)節(jié)點的名稱。標度是來自網(wǎng)格狀裂口平面結(jié)構(gòu)的給定尺寸?，F(xiàn)在參看圖18，提供描繪本發(fā)明的圖1800的示范性實施例。圖1800說明一個實施例，其描繪多個額外平面不連續(xù)性模型。舉例來說，圖1800包含上覆裂口平面模型1802、夾層裂口平面模型1804、上覆平面邊緣模型1806和平面對1808。如圖18所示，平面邊緣不連續(xù)性模型所需要的節(jié)點的數(shù)目可為二，而裂口平面不連續(xù)性模型所需的節(jié)點的數(shù)目可為四，這在下文中進一步詳細說明。在已提取平面單元模型和平面不連續(xù)性模型之后，可使用矩量法計算和/或頻率相依集膚效應(yīng)函數(shù)來提取通孔模型。在一些實施例中，可不對通孔參數(shù)模型進行定標。因此，每一不同類型的通孔堆疊和尺寸可具有不同Y參數(shù)模型。通孔模型可細分為若干類型，如圖19所示?，F(xiàn)在參看圖19，提供描繪本發(fā)明的圖1900的示范性實施例。圖1900說明一個實施例，其描繪電力輸送網(wǎng)絡(luò)中所存在的不同類型的通孔中的一些通孔。在一些實施例中，在兩個平面之間的包含電力通孔、接地通孔和信號通孔的通孔結(jié)構(gòu)可通過矩量法來準確地建模。如圖19所示，模型I到3指示平面對和通孔/引腳模型，且模型4到5指示具有微帶配置的通孔模型?，F(xiàn)在參看圖20，提供描繪本發(fā)明的圖2000的示范性實施例。圖2000說明一個實施例，其描繪根據(jù)本發(fā)明的通孔圓柱形端口。在此實施例中，圓柱形端口可包含兩個節(jié)點，一個節(jié)點在上部層上且另一個節(jié)點在下部層上?？山缍▓A柱形端口并將其連接到鄰近于其的矩形單元，這在圖21中說明。換句話說，通孔可連接到鄰近平面單元節(jié)點。此外，所創(chuàng)建的電路網(wǎng)表中的一個平面導(dǎo)體上的上部節(jié)點和下部節(jié)點可短接在一起，如圖22所示。圖22描繪一個通孔穿過具有一個反焊盤的平面結(jié)構(gòu)，此時反焊盤足夠小而在網(wǎng)格處理期間忽略不計以獲得較高性能。剩余部分是不具有任何其它重疊部分的單個平面網(wǎng)格模型。此Y參數(shù)模型可使用集膚效應(yīng)公式Zs來獲得。在一些實施例中，兩個節(jié)點之間的表面阻抗可轉(zhuǎn)移到兩節(jié)點Y參數(shù)模型中。接著，定標Y參數(shù)模型“SKINDEF”可用于對單個平面進行建模。除了節(jié)點數(shù)目可僅為二之外，其可具有相同描述。在一些實施例中，類似于平面對模型，可采用皮膚模型來處理單個平面/形狀結(jié)
構(gòu)。首先，形狀還可通過矩形網(wǎng)格來網(wǎng)格化，因為每一網(wǎng)格可由四個Y參數(shù)皮膚模型來表
示。出于本發(fā)明的目的，Y參數(shù)皮膚模型可從具有一個標度(寬度/長度)值的SKINDEF Y
參數(shù)模型導(dǎo)出，其中具有一個單位標度=I. O的SKINDEF模型通過分析全波方法作為以下
方程式(2)來提取
權(quán)利要求
1.一種用于分析電カ輸送網(wǎng)絡(luò)(TON)系統(tǒng)的計算機實施的方法，其包括 在計算裝置處接收芯片電カ模型、封裝電カ模型和板電カ模型中的至少ー者；以及 共同模擬所述芯片電カ模型、所述封裝電カ模型和所述板電力模型中的至少兩者。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的計算機實施的方法，其進ー步包括執(zhí)行IRDrop分析。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的計算機實施的方法，其進ー步包括執(zhí)行電力完整性(PI)分析。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的計算機實施的方法，其中所述板模型包含母板模型和子卡模型中的至少ー者。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的計算機實施的方法，其進ー步包括至少部分基于所述共同模擬而產(chǎn)生至少ー個結(jié)果集合。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的計算機實施的方法，其中所述結(jié)果集合包含阻抗測量和電壓降。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的計算機實施的方法，其進ー步包括至少部分基于所述結(jié)果集合而修改堆疊。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的計算機實施的方法，其進ー步包括通過更改ー個或ー個以上去耦電容器的存在而優(yōu)化所述TON系統(tǒng)。
9.根據(jù)權(quán)利要求I所述的計算機實施的方法，其中共同模擬包含引腳映射。
10.ー種駐存于上面存儲有多個指令的計算機可讀存儲媒體上的計算機程序產(chǎn)品，所述指令在由處理器執(zhí)行時致使所述處理器執(zhí)行包括以下各項的操作 在計算裝置處接收芯片電カ模型、封裝電カ模型和板電カ模型中的至少ー者；以及 共同模擬所述芯片電カ模型、所述封裝電カ模型和所述板電力模型中的至少兩者。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的計算機可讀存儲媒體，其中操作進ー步包括執(zhí)行IRDrop分析。
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的計算機可讀存儲媒體，其中操作進ー步包括執(zhí)行電カ完整性(Pi)分析。
13.根據(jù)權(quán)利要求10所述的計算機可讀存儲媒體，其中所述板模型包含母板模型和子卡模型中的至少ー者。
14.根據(jù)權(quán)利要求10所述的計算機可讀存儲媒體，其中操作進ー步包括至少部分基于所述共同模擬而產(chǎn)生至少ー個結(jié)果集合。
15.根據(jù)權(quán)利要求10所述的計算機可讀存儲媒體，其中共同模擬包含引腳映射。
16.一種用于顯示與電子電路設(shè)計相關(guān)聯(lián)的電カ輸送網(wǎng)絡(luò)(TON)分析的ー個或ー個以上結(jié)果的計算系統(tǒng)，其包括 至少ー個處理器； 至少ー個存儲器架構(gòu)，其以操作方式與所述至少一個處理器連接； 第一軟件模塊，其由所述至少ー個處理器執(zhí)行，其中所述第一軟件模塊經(jīng)配置以在計算裝置處接收芯片電カ模型、封裝電カ模型和板電カ模型中的至少ー者；以及 第二軟件模塊，其由所述至少ー個處理器執(zhí)行，其中所述第二軟件模塊經(jīng)配置以共同模擬所述芯片電カ模型、所述封裝電カ模型和所述板電力模型中的至少兩者。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的計算系統(tǒng)，其進ー步包括經(jīng)配置以執(zhí)行IRDrop分析的第三軟件模塊。
18.根據(jù)權(quán)利要求16所述的計算系統(tǒng)，其進ー步包括經(jīng)配置以執(zhí)行電カ完整性(PI)分析的第四軟件模塊。
19.根據(jù)權(quán)利要求16所述的計算系統(tǒng)，其中所述板模型包含母板模型和子卡模型中的至少ー者。
20.根據(jù)權(quán)利要求16所述的計算系統(tǒng)，其進ー步包括經(jīng)配置以至少部分基于所述共同模擬而產(chǎn)生至少ー個結(jié)果集合的第五軟件模塊。
21.根據(jù)權(quán)利要求16所述的計算系統(tǒng)，其中共同模擬包含引腳映射。
全文摘要
本申請案涉及用于電力輸送網(wǎng)絡(luò)分析的方法和系統(tǒng)。本發(fā)明是針對一種用于分析電力輸送網(wǎng)絡(luò)(PDN)系統(tǒng)的計算機實施的方法。所述方法可包含在計算裝置處接收芯片電力模型、封裝電力模型和板電力模型中的至少一者；以及共同模擬所述芯片電力模型、所述封裝電力模型和所述板電力模型中的至少兩者。許多其它特征也在本發(fā)明的范圍內(nèi)。
文檔編號G06F17/50GK102651039SQ20111004808
公開日2012年8月29日 申請日期2011年2月24日 優(yōu)先權(quán)日2011年2月24日
發(fā)明者丹尼斯·內(nèi)格爾, 馮國英, 劉平, 周忠勇, 張文建, 戴文亮, 譚紀林, 趙奇, 陳蘭冰 申請人:益華公司