1.一种集成电路的设计方法,其特征在于,包括以下步骤:
步骤S1:获取集成电路的量子点半导体材料数据集,并对集成电路的量子点半导体材料数据集进行电子传输性能筛选,以得到量子点传输性能优异材料数据集;对量子点传输性能优异材料数据集进行电子阵列化,以得到量子点半导体材料电子阵列;其中,步骤S1包括以下步骤:步骤S11:获取集成电路的量子点半导体材料数据集;
步骤S12:对集成电路的量子点半导体材料数据集进行异常检测,得到集成电路量子点半导体材料异常数据;
步骤S13:利用异常程度计算公式对集成电路量子点半导体材料异常数据进行异常计算,以得到量子点半导体材料异常程度值;其中,异常程度计算公式具体为:;
式中,为量子点半导体材料异常程度值, 为异常计算的初始时间,为异常计算的终止时间,为异常计算的积分时间变量参数,为集成电路量子点半导体材料异常数据中的异常数据特征数量, 为集成电路量子点半导体材料异常数据中第 个异常数据特征在时间 处的测量值, 为集成电路量子点半导体材料异常数据中第个异常数据特征的异常权重调整参数,为集成电路量子点半导体材料异常数据中第个异常数据特征的异常分布均值, 为集成电路量子点半导体材料异常数据中第个异常数据特征的异常分布标准差,为集成电路量子点半导体材料异常数据中第个异常数据特征的异常分布幂指数, 为集成电路量子点半导体材料异常数据中的异常动态特征数量, 为集成电路量子点半导体材料异常数据中第个异常动态特征在时间 处的测量值, 为集成电路量子点半导体材料异常数据中第个异常动态特征的异常权重调整参数, 为集成电路量子点半导体材料异常数据中第个异常动态特征的动态衰减指数,为量子点半导体材料异常程度值的修正值;
步骤S14:根据预设的异常程度阈值对量子点半导体材料异常程度值进行比较判断,当量子点半导体材料异常程度值大于或等于预设的异常程度阈值时,则将该量子点半导体材料异常程度值对应的集成电路量子点半导体材料异常数据标记为量子点半导体材料高频异常数据;当量子点半导体材料异常程度值小于预设的异常程度阈值时,则将该量子点半导体材料异常程度值对应的集成电路量子点半导体材料异常数据标记为量子点半导体材料低频异常数据;
步骤S15:利用深层联合滤波算法对被标记为量子点半导体材料高频异常数据的集成电路量子点半导体材料异常数据进行联合滤波处理,得到量子点半导体材料高频异常滤波数据;利用局部滤波算法对被标记为量子点半导体材料低频异常数据的集成电路量子点半导体材料异常数据进行局部滤波处理,得到量子点半导体材料低频异常滤波数据;
步骤S16:对量子点半导体材料高频异常滤波数据以及量子点半导体材料低频异常滤波数据进行数据合并,以得到量子点半导体材料异常滤波数据集;
步骤S17:对量子点半导体材料异常滤波数据集进行电子传输性能筛选,以得到量子点传输性能优异材料数据集;
步骤S18:对量子点传输性能优异材料数据集进行电子阵列化,以得到量子点半导体材料电子阵列;
步骤S2:根据量子点半导体材料电子阵列对集成电路的量子点半导体材料数据集进行量子点异构集成设计,得到量子点异构集成网络;对量子点异构集成网络进行量子点隧穿互连,以得到量子点互连网络;其中,步骤S2包括以下步骤:步骤S21:根据量子点半导体材料电子阵列对集成电路的量子点半导体材料数据集进行量子点异构拓扑分析,以得到量子点异构拓扑网络结构;
步骤S22:对量子点异构拓扑网络结构进行三维堆叠集成设计,得到量子点异构集成网络;其中,步骤S22包括以下步骤:步骤S221:对量子点异构拓扑网络结构进行三维堆叠层次分配,得到量子点异构三维堆叠层次网络结构;
步骤S222:对量子点异构三维堆叠层次网络结构进行网络性能评估分析,得到量子点三维堆叠层次网络性能数据;
步骤S223:对量子点三维堆叠层次网络性能数据进行性能优化,得到量子点三维堆叠网络性能优化数据;
步骤S224:根据量子点三维堆叠网络性能优化数据对量子点异构三维堆叠层次网络结构进行层次调整集成设计,以得到量子点异构集成网络;
步骤S23:利用量子隧穿效应对量子点异构集成网络进行量子点隧穿互连,以得到量子点互连网络;
步骤S3:对量子点互连网络进行电子能带调控分析,得到量子点电子能带结构数据;基于量子点电子能带结构数据对量子点互连网络进行智能集成电路设计,以得到智能量子点集成电路;
步骤S4:获取集成电路实时环境数据以及集成电路用户需求数据;基于集成电路实时环境数据以及集成电路用户需求数据对智能量子点集成电路进行电路运行优化设计,以得到量子点集成优化电路。
2.根据权利要求1所述的集成电路的设计方法,其特征在于,步骤S17包括以下步骤:
步骤S171:对量子点半导体材料异常滤波数据集进行电子传输性能分析,得到量子点半导体材料电子传输性能状况数据;
步骤S172:利用电子传输性能系数计算公式对量子点半导体材料电子传输性能状况数据进行电子传输性能系数计算,以得到量子点半导体材料电子传输性能系数;
其中,电子传输性能系数计算公式如下所示:
;
;
;
式中, 为量子点半导体材料电子传输性能系数, 为量子点半导体材料电子传输性能状况数据的能带能量最小范围, 为量子点半导体材料电子传输性能状况数据的能带能量最大范围,为能带能量积分变量参数, 为能带能量态密度函数,为能带能量分布标准差, 为能带能量中心值,为量子点半导体材料电子传输性能状况数据的能带温度参数, 为费米‑Dirac分布函数, 为指数函数, 为量子点半导体材料电子传输性能状况数据的电子‑声子作用能量级差, 为玻尔兹曼常数,为能带能量高斯宽度参数,为双曲正切函数,为量子点半导体材料电子传输性能状况数据的电子能级参数,为量子点半导体材料电子传输性能状况数据的费米能级参数,为能级权重调整参数,为量子点半导体材料电子传输性能系数的修正值;
步骤S173:根据预设的电子传输性能标准值对量子点半导体材料电子传输性能系数进行比较判断,当量子点半导体材料电子传输性能系数大于或等于预设的电子传输性能标准值时,则将该量子点半导体材料电子传输性能系数对应的量子点半导体材料电子传输性能状况数据标记为电子传输性能优异数据;当量子点半导体材料电子传输性能系数小于预设的电子传输性能标准值时,则将该量子点半导体材料电子传输性能系数对应的量子点半导体材料电子传输性能状况数据标记为电子传输性能低劣数据;
步骤S174:将被标记为电子传输性能优异数据的量子点半导体材料电子传输性能状况数据筛选出来,以得到量子点传输性能优异材料数据集。
3.根据权利要求1所述的集成电路的设计方法,其特征在于,步骤S18包括以下步骤:
步骤S181:对量子点传输性能优异材料数据集进行量子点尺寸分析,得到量子点半导体材料尺寸状况数据;
步骤S182:基于量子点半导体材料尺寸状况数据利用分类算法对量子点传输性能优异材料数据集进行尺寸分类处理,以得到量子点半导体材料尺寸分类数据集;
步骤S183:对量子点半导体材料尺寸分类数据集进行排列分布控制,得到量子点半导体材料排列分布数据;
步骤S184:根据量子点半导体材料排列分布数据对量子点半导体材料尺寸分类数据集进行电子阵列化,以得到量子点半导体材料电子阵列。
4.根据权利要求1所述的集成电路的设计方法,其特征在于,步骤S3包括以下步骤:
步骤S31:对量子点互连网络进行电子能级分布分析,以得到量子点网络电子能级分布数据;
步骤S32:根据量子点网络电子能级分布数据对量子点互连网络进行能级外场调控,得到量子点能级调控网络;
步骤S33:利用密度泛函理论对量子点能级调控网络进行电子带隙分析,得到量子点网络电子带隙情况数据;
步骤S34:根据量子点网络电子带隙情况数据对量子点能级调控网络进行电子能带调控分析,得到量子点电子能带结构数据;
步骤S35:基于量子点电子能带结构数据对量子点能级调控网络进行智能集成电路设计,以得到智能量子点集成电路。
5.根据权利要求1所述的集成电路的设计方法,其特征在于,步骤S4包括以下步骤:
步骤S41:获取集成电路实时环境数据以及集成电路用户需求数据;
步骤S42:根据集成电路实时环境数据对智能量子点集成电路进行电路运行环境评估分析,以得到集成电路运行环境影响因子;
步骤S43:根据集成电路用户需求数据对智能量子点集成电路进行电路运行需求评估分析,以得到集成电路运行用户需求影响因子;
步骤S44:基于集成电路运行环境影响因子以及集成电路运行用户需求影响因子对智能量子点集成电路进行电路运行优化设计,以得到量子点集成优化电路。
6.一种集成电路的设计系统,其特征在于,用于执行如权利要求1所述的集成电路的设计方法,该集成电路的设计系统包括:量子点半导体材料数据处理模块,用于获取集成电路的量子点半导体材料数据集;对集成电路的量子点半导体材料数据集进行异常检测,得到集成电路量子点半导体材料异常数据;利用异常程度计算公式对集成电路量子点半导体材料异常数据进行异常计算,以得到量子点半导体材料异常程度值;其中,异常程度计算公式具体为:;
式中,为量子点半导体材料异常程度值, 为异常计算的初始时间,为异常计算的终止时间,为异常计算的积分时间变量参数,为集成电路量子点半导体材料异常数据中的异常数据特征数量, 为集成电路量子点半导体材料异常数据中第 个异常数据特征在时间 处的测量值, 为集成电路量子点半导体材料异常数据中第个异常数据特征的异常权重调整参数,为集成电路量子点半导体材料异常数据中第个异常数据特征的异常分布均值, 为集成电路量子点半导体材料异常数据中第个异常数据特征的异常分布标准差,为集成电路量子点半导体材料异常数据中第个异常数据特征的异常分布幂指数, 为集成电路量子点半导体材料异常数据中的异常动态特征数量, 为集成电路量子点半导体材料异常数据中第个异常动态特征在时间 处的测量值, 为集成电路量子点半导体材料异常数据中第个异常动态特征的异常权重调整参数, 为集成电路量子点半导体材料异常数据中第 个异常动态特征的动态衰减指数,为量子点半导体材料异常程度值的修正值;
根据预设的异常程度阈值对量子点半导体材料异常程度值进行比较判断,当量子点半导体材料异常程度值大于或等于预设的异常程度阈值时,则将该量子点半导体材料异常程度值对应的集成电路量子点半导体材料异常数据标记为量子点半导体材料高频异常数据;当量子点半导体材料异常程度值小于预设的异常程度阈值时,则将该量子点半导体材料异常程度值对应的集成电路量子点半导体材料异常数据标记为量子点半导体材料低频异常数据;
利用深层联合滤波算法对被标记为量子点半导体材料高频异常数据的集成电路量子点半导体材料异常数据进行联合滤波处理,得到量子点半导体材料高频异常滤波数据;利用局部滤波算法对被标记为量子点半导体材料低频异常数据的集成电路量子点半导体材料异常数据进行局部滤波处理,得到量子点半导体材料低频异常滤波数据;对量子点半导体材料高频异常滤波数据以及量子点半导体材料低频异常滤波数据进行数据合并,以得到量子点半导体材料异常滤波数据集;对量子点半导体材料异常滤波数据集进行电子传输性能筛选,以得到量子点传输性能优异材料数据集;对量子点传输性能优异材料数据集进行电子阵列化,以得到量子点半导体材料电子阵列;
量子点异构网络集成互连模块,用于根据量子点半导体材料电子阵列对集成电路的量子点半导体材料数据集进行量子点异构拓扑分析,以得到量子点异构拓扑网络结构;对量子点异构拓扑网络结构进行三维堆叠层次分配,得到量子点异构三维堆叠层次网络结构;
对量子点异构三维堆叠层次网络结构进行网络性能评估分析,得到量子点三维堆叠层次网络性能数据;对量子点三维堆叠层次网络性能数据进行性能优化,得到量子点三维堆叠网络性能优化数据;根据量子点三维堆叠网络性能优化数据对量子点异构三维堆叠层次网络结构进行层次调整集成设计,以得到量子点异构集成网络;利用量子隧穿效应对量子点异构集成网络进行量子点隧穿互连,以得到量子点互连网络;
智能集成电路设计模块,用于对量子点互连网络进行电子能带调控分析,得到量子点电子能带结构数据;基于量子点电子能带结构数据对量子点互连网络进行智能集成电路设计,以得到智能量子点集成电路;
集成电路运行优化模块,用于获取集成电路实时环境数据以及集成电路用户需求数据;基于集成电路实时环境数据以及集成电路用户需求数据对智能量子点集成电路进行电路运行优化设计,以得到量子点集成优化电路。