一种基于混合仿真技术的电路并行后仿真加速算法

摘要

随着集成电路制造工艺的发展,芯片的特征值尺寸不断地缩小,寄生电阻和电容对电路性能的影响也变得也来越显著,电路后仿真成为集成电路设计验证不可缺少的关键技术.但是集成电路规模的不断增大,寄生电阻和电容的数目急剧膨胀,电路后仿真中求解线性方程组所需要的时间急剧增加,导致电路验证时间越来越长,影响集成电路的设计周期和产品交付时间.文中利用超图划分的方法将电路划分成若干个相互耦合的子模块,子模块的矩阵求解应用LU分解方法,顶层矩阵求解利用GMRES方法;针对GMRES方法收敛速度慢的问题,根据快节点和电源网格节点本身的物理特性提出一种预处理算法,能够显著加速线性方程组的求解速度,从而提升电路的仿真效率.该算法已经应用到华大九天的电路仿真工具ALPS中,通过大量工业实际用例的测试,证明了算法的有效性.