1.一种基于自适应LDG方法的集成电路互连线寄生电容提取方法,其特征在于,包括如下步骤:步骤1:对集成电路版图进行渐变的初始矩形网格剖分,得到越靠近导体区域网格越稠密,越远离导体区域网格越稀疏的渐变网格形态,即渐变初始网格;
步骤2:进入循环,在集成电路版图内部,电势 和位置的关系满足拉普拉斯方程:,基于渐变初始网格通过后验误差估计得到自适应网格,通过边界处理,在自适应网格上用局部间断有限元法将拉普拉斯方程离散,得到该方程的局部间断有限元格式,进而得到形如 的线性方程组,其中 为稀疏矩阵, 为电势函数自由度向量, 为常数向量,求解该方程组得到 的值,然后根据 得到电场强函数自由度向量 ;
步骤3:通过高斯定理方程求出自适应网格下导体的电荷;
步骤4:根据自适应网格下导体电荷与电容的关系,求出当前自适应网格下导体的电容和耦合电容;
步骤5:判断求出的导体电容值是否满足停止准则,如果满足停止准则,跳出循环,以最后一套自适应网格下求出的主导体的电容和耦合电容作为最终结果,否则,进入步骤6;
步骤6:根据后验误差估计求出每个计算单元的局部误差和整个计算区域的全局误差;
步骤7:根据加密准则标记出需要加密的计算单元;
步骤8:加密被标记的计算单元,得到一套新的自适应网格,回到步骤2进入循环。
2.根据权利要求1所述的一种基于自适应LDG方法的集成电路互连线寄生电容提取方法,其特征在于,步骤1具体为:设置最小网格尺寸 ,最小网格划分次数 ,网格渐变倍数,以导体边界为起始边,向起始边两侧划分 次最小网格尺寸 的网格,然后逐渐增大网格尺寸以 尺寸继续划分, 从1开始,每划分一次, 加1。
3.根据权利要求1所述的一种基于自适应LDG方法的集成电路互连线寄生电容提取方法,其特征在于,步骤2具体为:拉普拉斯方程转化为局部间断有限元格式的具体方法为:引入辅助变量 ,将拉普拉斯方程改写为一阶线性
方程组, ,然后分别乘上任意一个测试函数 和 :;
并在每个单元K上分部积分,用数值解 和 替代 和 ,由于 和 在单元边界上没有定义, 所以在单元边界上需要替换成数值流通量 和 ,最终得到局部间断有限元弱形式:;
其中 是计算区域, 是给定区域 的一个网格剖分, 表示单元 上次数最多为 的多项式空间, 是 的单位外法向量; 数值流通量 和 的定义如下:;
均值 和跳量 定义如下:
;
其中上标 和 表示的含义为:假设 和 是 中两个相邻的单元,设 是边上的任意一点, 和 是该点对应的单位外法向量, 分别是 在单元 内部对应点 的迹;辅 助参数 , 满足,其中 是一个具有非零分量的任意固定向量;
由于 不依赖于 , 所以 可通过局部间断有限元弱形式第一个式中的 进行局部表示,代入局部间断有限元弱形式第二个式后,将 从第二个式中消除,从而得到 作为唯一未知量的一个线性方程组形如 ,这个方程组是一个线性稀疏方程组,适合使用迭代方法进行求解,使用GMRES方法求解该线性方程组,就可得到电势 的数值解,将 代入局部间断有限元弱形式第一个式中就可得到 。
4.根据权利要求1所述的一种基于自适应LDG方法的集成电路互连线寄生电容提取方法,其特征在于,步骤3具体为:根据高斯定理方程:;
求出导体的电荷,其中 为电场强度矢量, 为围绕该导体区域的封闭曲面,称为高斯面;介质的介电常数 ,其中 F/m为真空的介电常数, 为该介质与真空的相对介电系数。
5.根据权利要求1所述的一种基于自适应LDG方法的集成电路互连线寄生电容提取方法,其特征在于,步骤4具体为:在求解互连线电容时, 存在一个目标导体为主导体,其余导体为副导体;假定主导体电势为1伏特,副导体电势为0伏特,对于一个 导体系统,当第个导体为主导体时,此时主导体的总电容值 以及它与任意副导体之间的互电容 都可用电荷 来求得:。
6.根据权利要求1所述的一种基于自适应LDG方法的集成电路互连线寄生电容提取方法,其特征在于,步骤5具体为:停止准则为计算当前自适应网格和上一套自适应网格得到的导体电容相对误差的最大值,若该值小于给定阈值 ,则结束计算;否则,继续执行步骤
6。
7.根据权利要求1所述的一种基于自适应LDG方法的集成电路互连线寄生电容提取方法,其特征在于,步骤6具体为:根据后验误差估计求解每个计算单元的局部误差和整个计算区域的全局误差的具体方法为:;
;
其中, 是整个计算区域的全局误差, 是计算单元K的局部误差, 是多项式次数,是Dirichlet边界条件, , ,。
8.根据权利要求1所述的一种基于自适应LDG方法的集成电路互连线寄生电容提取方法,其特征在于,步骤7具体为:根据加密准则标记出需要加密的计算单元的具体方法为:将每个计算单元的局部误差从大到小排序, ,求出满足不等式最小的 值,其中 为常数,将单元 标记为需要加密的单元。
9.根据权利要求1所述的一种基于自适应LDG方法的集成电路互连线寄生电容提取方法,其特征在于,步骤8具体为:加密被标记的计算单元的具体方法为:连接计算单元对边中点,将被标记单元一分为四,变成四个大小相同的小单元,加密完成后得到一套新的自适应网格。