并行自适应有限元软件平台PHG及其应用 被引量：11

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作者 张林波 郑伟英 +3 位作者 卢本卓 崔涛 冷伟 林灯 《中国科学：信息科学》 CSCD 北大核心 2016年第10期1442-1464,共23页

PHG(parallel hierarchical grid)是一个由中国科学院"科学与工程计算国家重点实验室"研制的开源并行自适应有限元程序开发平台.与国际上其他同类型软件相比,其主要特征有:(1)提供基于最新顶点单元二分的非结构协调四面体网... PHG(parallel hierarchical grid)是一个由中国科学院"科学与工程计算国家重点实验室"研制的开源并行自适应有限元程序开发平台.与国际上其他同类型软件相比,其主要特征有:(1)提供基于最新顶点单元二分的非结构协调四面体网格并行局部加密;(2)支持h-p自适应有限元计算;(3)支持大规模并行和动态负载平衡;(4)提供大型稀疏线性方程组直接求解和灵活的预处理迭代求解.本文介绍PHG平台的主要模块和核心算法,以及基于PHG平台开发的一些并行有限元应用程序,它们包括:大型变压器铁损模拟、离子通道中的离子输运过程模拟、集成电路互连线寄生参数提取、冰盖模拟、弹性波PML方程谱元计算等. 展开更多

关键词 有限元 自适应网格 并行计算 离子通道 电磁涡流 寄生参数提取 冰盖模拟 地震波模拟

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一种基于局部间断Galerkin方法的IC互连线电容提取策略

2

作者 朱洪强 邵如梦 +3 位作者 赵郑豪 杨航 汤谨溥 蔡志匡 《微电子学》 CAS 北大核心 2024年第1期127-133,共7页

求解椭圆方程的局部间断Galerkin(LDG)方法具有精度高、并行效率高的优点,且能适用于各种网格。文章提出采用LDG方法来求解IC版图中电势分布函数满足的Laplace方程,从而给出了一个提取互连线电容的新方法。该问题的求解区域需要在矩形... 求解椭圆方程的局部间断Galerkin(LDG)方法具有精度高、并行效率高的优点,且能适用于各种网格。文章提出采用LDG方法来求解IC版图中电势分布函数满足的Laplace方程,从而给出了一个提取互连线电容的新方法。该问题的求解区域需要在矩形区域内部去掉数量不等的导体区域,在这种特殊的计算区域上,通过数值测试验证了LDG方法能达到理论的收敛阶。随着芯片制造工艺的发展,导体尺寸和间距也越来越小,给数值模拟带来新的问题。文章采用倍增网格剖分方法,大幅减小了计算单元数。对包含不同数量和形状导体的七个电路版图,用新方法提取互连线电容,得到的结果与商业工具给出的结果非常接近,表明了新方法的有效性。 展开更多

关键词 局部间断Galerkin方法 寄生参数提取 互连线电容 集成电路工艺

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纳米集成电路互连线建模和光刻仿真中的大规模并行计算方法 被引量：5

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作者 朱恒亮 曾璇 +2 位作者 崔涛 严昌浩 张林波 《中国科学：信息科学》 CSCD 北大核心 2016年第10期1372-1391,共20页

集成电路规模庞大、结构复杂,随着集成电路制造工艺进入纳米尺度,复杂制造工艺中的工艺波动严重影响电路性能,给集成电路设计带来了巨大的挑战.集成电路互连线建模与光刻仿真涉及大规模Maxwell方程的数值求解,计算复杂度高、规模庞大.... 集成电路规模庞大、结构复杂,随着集成电路制造工艺进入纳米尺度,复杂制造工艺中的工艺波动严重影响电路性能,给集成电路设计带来了巨大的挑战.集成电路互连线建模与光刻仿真涉及大规模Maxwell方程的数值求解,计算复杂度高、规模庞大.本文主要综述了在973项目资助下,基于中国科学院科学与工程计算国家重点实验室陈志明教授提出的并行自适应有限元理论及大规模并行计算平台PHG发展的纳米集成电路互连线建模和光刻仿真的大规模并行计算方法.在集成电路互连线建模方面,一方面,综述了寄生电容参数提取的并行自适应有限元方法 ParAFEMCap,该方法实现了可以在上百乃至上千CPU核上运行的并行寄生电容提取,在1536 CPU核计算平台上达到75.7%左右的并行效率;另一方面,综述了一种结合边界元法和随机法的混合算法BIE-WOS,用于导体或介质面电荷密度计算,该方法具有随机法天然并行性的优势,易于实现大规模并行计算,本文进一步在5120核计算平台上验证了算法近似线性的并行加速比.在光刻仿真方面,基于自适应有限元计算框架(PHG)提出了集成电路光刻的并行自适应仿真方法,采用各项异性的单轴完美匹配层方法处理散射边界条件. 展开更多

关键词 大规模集成电路 建模 寄生参数提取 光刻工艺 有限元方法 随机行走方法

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开关电源传导EMI预测方法研究 被引量：5

4

作者 臧小杰 刘祥鹏 《电气传动》 北大核心 2011年第6期27-30,39,共5页

针对开关电源设计阶段应考虑的EMC问题,介绍了PCB及其结构寄生参数提取和频域仿真的方法,在开关电源设计阶段对其传导EMI进行预测,定位开关电源传导EMI传播路径的影响因素,在此基础上给出开关电源PCB及其结构设计的基本原则。对开关电源... 针对开关电源设计阶段应考虑的EMC问题,介绍了PCB及其结构寄生参数提取和频域仿真的方法,在开关电源设计阶段对其传导EMI进行预测,定位开关电源传导EMI传播路径的影响因素,在此基础上给出开关电源PCB及其结构设计的基本原则。对开关电源EMI预测过程中需要注意的问题以及降低开关电源传导EMI的方法策略进行了分析和总结。 展开更多

关键词 开关电源 电磁兼容 传导干扰预测 印制电路板 寄生参数提取

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寄生参数提取中不协调有限元网格的分析 被引量：4

5

作者 殷英 徐小宇 +2 位作者 闫帅 吕鹏飞 任卓翔 《电子设计工程》 2019年第1期9-13,共5页

纳米尺度的超大规模集成电路结构复杂,对集成电路设计带来巨大的挑战。互联线寄生参数提取是设计中的重要课题之一,须借助有限元法等电磁场求解器。有限元法需要协调性网格来保证稳定地建立代数系统。然而由于分离部件设计、局部网格细... 纳米尺度的超大规模集成电路结构复杂,对集成电路设计带来巨大的挑战。互联线寄生参数提取是设计中的重要课题之一,须借助有限元法等电磁场求解器。有限元法需要协调性网格来保证稳定地建立代数系统。然而由于分离部件设计、局部网格细化等原因,经常会出现不匹配网格的情况。本文提出了一种灵活通用的方法来高效地粘连与分析不协调网格。该方法自然地连接起各种网格,形成多边形或多面体单元,这些单元经常退化成诸如三角形或四面体的单纯型,然后基于有限元法框架,通过退化的广义重心坐标和分段插值处理这些单元,得到网格单元上的分段形函数。此方法避免了对网格的重新划分,避免其他重心坐标法的复杂性,并获得良好的精度。论文选用位于衬底上方的三导体静电系统的电容参数提取作为算例,验证了所述方法的可行性与准确性。 展开更多

关键词 寄生参数提取 有限元法 广义重心坐标 不协调网格 分段插值

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CMOS标准单元后仿真及其时序信息的建立 被引量：2

6

作者 晁长征 吴龙胜 +3 位作者 刘佑宝 唐威 赵德益 苏强 《微电子学与计算机》 CSCD 北大核心 2009年第5期83-86,91,共5页

时序信息是标准单元特征化参数的重要组成部分.针对全定制标准单元的版图,在进行LVS验证之后,采用寄生参数提取工具对其进行晶体管级的寄生参数提取,得到单元内部的详细寄生电容和电阻值.提出了一种建立标准单元时序信息的方法,并以一... 时序信息是标准单元特征化参数的重要组成部分.针对全定制标准单元的版图,在进行LVS验证之后,采用寄生参数提取工具对其进行晶体管级的寄生参数提取,得到单元内部的详细寄生电容和电阻值.提出了一种建立标准单元时序信息的方法,并以一个具体标准单元为例对其进行了版图后仿真,结果表明该法行之有效. 展开更多

关键词 标准单元 寄生参数提取 物理验证 版图后仿真

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高频互连线RLC寄生参数提取和低阶建模 被引量：1

7

作者 彭修宇 《信息技术》 2008年第4期91-93,98,共4页

随着芯片尺寸的减小和信号频率尺寸的进一步提高,对高频信号传输线的高频寄生参数的提取和建立有效的模型变得越来越重要。基于考虑趋肤效应的导体2维切分的方法得到传输线的RLC等效网络矩阵,然后使用一种模型降阶的方法来得到简单通用... 随着芯片尺寸的减小和信号频率尺寸的进一步提高,对高频信号传输线的高频寄生参数的提取和建立有效的模型变得越来越重要。基于考虑趋肤效应的导体2维切分的方法得到传输线的RLC等效网络矩阵,然后使用一种模型降阶的方法来得到简单通用有效的传输线模型,从而提高了20%的传输线模型的运算效率。 展开更多

关键词 寄生参数提取 趋肤效应 RLC电路模型 模型降阶

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SiC MOSFET功率器件特性参数的提取与拟合 被引量：2

8

作者 曾伊浓 易映萍 董晓帅 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第1期138-149,共12页

为了对碳化硅(SiC) MOSFET功率器件的特性参数进行全面的研究,提出了一种碳化硅(SiC) MOSFET变温度参数模型,该模型考虑了功率器件中封装引脚寄生电感、内部寄生电容、体二极管等特性参数,并根据器件的开关过程中的不同阶段,将功率器件... 为了对碳化硅(SiC) MOSFET功率器件的特性参数进行全面的研究,提出了一种碳化硅(SiC) MOSFET变温度参数模型,该模型考虑了功率器件中封装引脚寄生电感、内部寄生电容、体二极管等特性参数,并根据器件的开关过程中的不同阶段,将功率器件中的导电沟道等效为不同电路模型。为获取该模型中的涉及的特性参数,搭建了基于Agilent B1505A功率半导体分析仪和矢量网络分析仪(VNA)的测试平台对SiC MOSFET功率器件的静态特性参数进行了全面测量,然后使用基于贝叶斯正则化LM算法的改进BP人工神经网络对所测的数据进行非线性拟合。结果表明,相较于传统拟合方法,该方法具有更高的精确度与泛化能力,为SiC MOSFET功率器件建模与参数分析提供了重要依据。 展开更多

关键词 碳化硅 MOSFET 寄生参数提取 温度特性 贝叶斯正则化 人工神经网络

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三维边界元寄生参数提取中的有效预条件方法

9

作者 喻文健 魏洪川 王泽毅 《清华大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第1期45-49,共5页

为研究集成电路中金属互连线的寄生效应对电路性能产生的影响,分析了三维边界元计算的预条件迭代求解问题,针对寄生参数提取中涉及的复杂多区域边界元计算,提出两种基于MN(meshneighbor)方法的有效GMRES(generalizedminimalresidual)预... 为研究集成电路中金属互连线的寄生效应对电路性能产生的影响,分析了三维边界元计算的预条件迭代求解问题,针对寄生参数提取中涉及的复杂多区域边界元计算,提出两种基于MN(meshneighbor)方法的有效GMRES(generalizedminimalresidual)预条件。对大量来自实际版图提取实例的计算表明:该预条件方法使方程求解过程迅速收敛,迭代次数与求解时间比对角线逆预条件减少约30%或更多。 展开更多

关键词 三维边界元 寄生参数提取 有效预条件 数值分析 线性方程组 GMRES算法 超大规模集成电路 寄生器件

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LTCC平面螺旋电感参数提取方法分析 被引量：1

10

作者 崔平 武健 《计算机与网络》 2011年第15期46-48,共3页

电感元件在微波多芯片组件(MCM)设计中具有重要地位,其基于参数提取的宏模型是系统仿真的关键。介绍了修正π平面螺旋电感高频等效电路模型及模型参数提取的方法,通过实测数据分析了在不同线宽、不同间距、不同圈数情况下的电感有效值及... 电感元件在微波多芯片组件(MCM)设计中具有重要地位,其基于参数提取的宏模型是系统仿真的关键。介绍了修正π平面螺旋电感高频等效电路模型及模型参数提取的方法,通过实测数据分析了在不同线宽、不同间距、不同圈数情况下的电感有效值及Q值。研究结果对低温共烧陶瓷(LTCC)平面螺旋电感的应用具有指导意义。 展开更多

关键词 低温共烧陶瓷 螺旋电感 寄生参数提取 宏模型

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有限元法提取寄生参数的宏敏感度模型

11

作者 张程 徐小宇 《电子设计工程》 2022年第16期6-9,16,共5页

宏模型广泛地应用于集成电路寄生参数提取过程之中,它不仅能够有效减少计算复杂度,还能在保证计算精度的前提下加密敏感电路或器件结构。当前的集成电路特征尺寸已处于纳米量级,工艺波动所引入的导体尺寸变异对电路性能的影响不可忽略,... 宏模型广泛地应用于集成电路寄生参数提取过程之中,它不仅能够有效减少计算复杂度,还能在保证计算精度的前提下加密敏感电路或器件结构。当前的集成电路特征尺寸已处于纳米量级,工艺波动所引入的导体尺寸变异对电路性能的影响不可忽略,为了解决这个问题,提出了一种宏模型的敏感度模型,即宏敏感度模型。基于有限元法框架,通过计算静电场总体刚度矩阵对工艺参数的导数完成对宏敏感度模型的构建,算例验证表明,宏敏感度模型能够分析集成电路的敏感度,从而提高利用宏模型提取参数的可靠性及电路设计的稳定性。 展开更多

关键词 寄生参数提取 有限元法 宏模型 敏感度模型 集成电路

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三维集成电路中基于多棱柱单元有限元法的寄生参数提取

12

作者 张程 徐小宇 任卓翔 《电子设计工程》 2022年第14期1-5,共5页

寄生参数提取是集成电路电子设计自动化中的重要议题,其精度与效率取决于所采用的电磁场求解器。该文研究了一种基于多棱柱单元的有限元法,用于参数的提取,该方法采用广义重心坐标系方法,在对偶网格上推导其形函数。为解决常规广义重心... 寄生参数提取是集成电路电子设计自动化中的重要议题,其精度与效率取决于所采用的电磁场求解器。该文研究了一种基于多棱柱单元的有限元法,用于参数的提取,该方法采用广义重心坐标系方法,在对偶网格上推导其形函数。为解决常规广义重心坐标系所形成的插值算法计算耗时严重的问题,该文提出一种在多个子区域中分片插值的技术,简化了与形函数相关的微分与积分运算,使多胞体单元的单元刚度矩阵更容易获得,从而显著降低了计算复杂度。文中通过电容参数提取算例表明,多胞体有限元法具有良好的收敛性,精度较高。 展开更多

关键词 寄生参数提取 对偶网格 有限元法 广义重心坐标系 多棱柱单元

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高阻探头宽频带数字补偿研究

13

作者 李瑞娟 《柳州职业技术学院学报》 2016年第3期49-53,共5页

针对当前数字化采集中高阻探头补偿方式存在的高频输入阻抗低的问题,提出一种数字补偿方法。根据探头的寄生参数模型,建立优化问题;通过求解该优化问题得到探头的寄生参数;并在此基础上得到探头关于寄生参数的传输特性方程;最后设计数... 针对当前数字化采集中高阻探头补偿方式存在的高频输入阻抗低的问题,提出一种数字补偿方法。根据探头的寄生参数模型,建立优化问题;通过求解该优化问题得到探头的寄生参数;并在此基础上得到探头关于寄生参数的传输特性方程;最后设计数字滤波器进行数字补偿。实验结果说明了该方法的有效性和优越性。 展开更多

关键词 高阻探头 寄生参数提取 数字补偿

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VLSI中互连线工艺变化的若干问题研究进展

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作者 张瑛 王志功 +1 位作者 Janet M.Wang 方承志 《电路与系统学报》 CSCD 北大核心 2010年第3期96-104,共9页

随着超大规模集成电路制造进入深亚微米和超深亚微米阶段,互连线的工艺变化已成为影响集成电路性能的重要因素。针对该问题,结合作者的研究工作,综述了目前国内外互连线工艺变化若干关键问题的研究进展情况,重点介绍工艺变化条件下互连... 随着超大规模集成电路制造进入深亚微米和超深亚微米阶段,互连线的工艺变化已成为影响集成电路性能的重要因素。针对该问题,结合作者的研究工作,综述了目前国内外互连线工艺变化若干关键问题的研究进展情况,重点介绍工艺变化条件下互连线寄生电参数及其传输性能的研究方法,并分析不同技术的特点和局限性。最后展望了互连线工艺变化问题今后的研究发展方向。 展开更多

关键词 工艺变化 互连线 蒙特卡洛法 寄生参数提取 多项式混沌

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加权主元分析在统计互连寄生参数提取中的应用

15

作者 胡超 喻文健 Sheldon X D Tan 《计算机辅助设计与图形学学报》 EI CSCD 北大核心 2010年第11期1990-1997,共8页

针对随机工艺变动引起的统计寄生参数提取问题,采用Hermite多项式配置法提出加权主元分析技术来对随机变量进行消减,以减少独立变量数目,提高计算效率.在此基础上,利用并行计算技术,进一步减少统计寄生参数提取的运行时间.数值实验结果... 针对随机工艺变动引起的统计寄生参数提取问题,采用Hermite多项式配置法提出加权主元分析技术来对随机变量进行消减,以减少独立变量数目,提高计算效率.在此基础上,利用并行计算技术,进一步减少统计寄生参数提取的运行时间.数值实验结果表明,相对于普通的主元分析,采用文中的加权主元分析能在同等精度情况下使寄生参数提取速度提高几倍至几十倍,而在含8个CPU计算机上的并行计算也取得了6.7倍的加速比. 展开更多

关键词 考虑工艺变动的寄生参数提取 Hermite多项式配置 加权主元分析 并行计算

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Cadence加盟ICCAD'98年会

16

《电子科技》 1998年第6期3-3,共1页

关键词 ICCAD CADENCE 深亚微米设计 时序驱动 设计规则 快速收敛 无缝接口 寄生参数提取 集成电路设计 逻辑综合工具

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