面向高精度互连时延分析的电路网表生成方法

面向高精度时延分析,提出基于场求解器电容提取的自动互连电路网表生成方法.通过分析三维互连结构数据,实现互连线网中导体块之间连接关系判断;然后用图的广度优先遍历算法重新排序导体块,最后结合电阻电容提取结构生成SPEF和SPICE两种电路网表.基于实际互连结构的实验验证了该方法的正确性和有效性.     

互连线分布电容偏差计算的非均匀有限差分法

为精确快速提取二维互连线电容分布参数,该文采用测度不变方程法计算互连线电势分布,探讨了导体尺寸微小扰动对电容分布参数的影响。通过对电势进行拉格朗日展开提出了导体尺寸小扰动产生的电容偏差的非均匀网格精确计算方法,该方法不需要改变电场求解的代数方程组规模,从而大大减少计算复杂度。以Weeks带状线模型为实例将该文算法与均匀网格方法进行了比较,实验结果表明该方法能够在几乎不增加内存的情况下将计算速度提高数倍甚至数10倍。     

一种求取复杂结构金属的互连电容的新算法

为了求解导体间产生的寄生电容,提出一种新型随机算法,能快速并准确的计算出二维和三维复杂结构金属间的互连电容。设计了以方形随机漫步为基础的停留介面法,可用于处理含有斜边导体和多层介电质结构;给出了电容矩阵的详细推导公式,应用口字型积分法求取了电场值;分析了取样点的布置和并行架构。最后与商业软件求出的寄生电容结果进行了对比,并分析了并行计算和串行计算的效率。结果表明,求解的寄生电容误差范围都可达业界要求3%以内;在32核计算机下,并行计算时间比串行计算时间快30倍。由此可见,此新算法可用于计算二和三维复杂结构,且不受限于矩形或梯形导体,且也不受限于介电质层数,可高效的计算出导体间产生的寄生电容。     

高速电路中三维互连结构频变电感参数的提取

高速集成电路系统中互连线和封装结构的等效电感对系统电性能有十分重要的影响．文中提出了用一种简单模型计算随频率变化的电感．该模型将导体横截面划分成若干分块以考虑在不同频率下电流的不均匀分布,利用在电流均匀分布情况下自感和互感的计算结果,避免了在计算离散方程稀疏矩阵时的多重数值积分,简化计算过程简化．利用本方法计算单导体和双耦合导体频变电感,计算效率明显提高     

金属球与无限大导体平板系统电容的计算与讨论

根据数学物理理论，用电像法计算了金属球与无限大导体平板系统电容，描绘系统电容的函数图像，得出无限大导体平板的存在使金属球电容增大的结论．     

求解三维准静态矢量磁位的快速多极方法

将快速多极算法（FMM）应用于三维准静态电磁场矢量磁位的求解，首先根据计算精度的要求把连续分布的场源进行离散化处理，然后通过静电类比分析，将求解三维准静态矢量磁位的问题转化为多体问题，进而利用快速多极方法来计算三维空间中载流导体产生的矢量磁位，可以将计算量由O（N^2）降低为O（N）次运算，大大提高了计算速度．算例的计算结果表明，当取剖分体积单元的边长等于0．25倍透入深度时，采用FMM方法计算的电流密度不均匀分布载流导体在其自身所在空间的磁矢位与精确解的相对误差小于0．005，而其在自身所在空间以外的磁矢位的FMM计算结果，具有更高的精度．经过积分方程离散和静电模拟分析，应用FMM算法可正确地计算三维空间载流导体的矢量磁位，计算误差可通过剖分密度进行控制．提出的方法扩展了FMM算法在准静态矢量磁位数值计算领域中的应用，为芯片上互连电感参数的计算奠定了基础．     

用比拟法求半椭圆导体球的接地电阻

通过静电场与导电媒质内恒流电场的比拟，得到两导体间电容与电阻的关系，将之推广到孤立导体电容的求解．从而得到了孤立导体的接地电阻，并计算了半椭圆导体球的接地电阻。     

改进多导体传输线模型终端响应的FDTD模拟

为了解决各种结构多导体传输线(如非均匀传输线)对激励源响应的计算问题，提出一种改进的时域有限差分模型，用于计算不同结构的传输线被独立电压源和外部电磁波激励时的终端响应电压．讨论了导体耦合电容和电感的变化以及终端响应电压的特性．为了验证模型的有效性，对由激励源激励的导体不平行的传输线的终端响应电压进行了仿真．仿真结果表明，传输线结构的轻微不同，其终端响应电压的特性就会产生很大的变化。     

金属球与无限大导体平板系统电容的研究与计算

采用镜像法与叠加系数法求解了金属球与无限大导体平板系统的电容．根据数学物理理论，本文通过引入叠加系数Cn,k的方法，在金属球与无限大导体平板系统中配置镜像电荷系列，可以精确确定镜像电荷系列中任意象电荷的位置和电量，并采用计算技术工具软件Matlab进行运算与作图，精确计算系统的电容．这种方法分析过程直观、简捷、计算精度高等特点．     

基于矩量法的三维导体目标散射问题的研究

将CAD(computer aided design)建模与矩量法相结合并应用于三维导体目标散射问题的研究.在CAD建模的基础上,得到了符合电磁计算要求的几何数据,并以此为基础计算得到表面电流,散射场等电磁参数.分析了非奇异积分的数值解及奇异积分的解析解,指出了奇异积分出现的具体条件,给出了几种典型三维导体结构的雷达反射截面(radar cross section,RCS),平面天线输入阻抗与经典理论计算进行了比较.仿真结果表明,CAD建模与矩量法相结合的算法对于计算三维导体散射场,RCS等相关电磁特性具有广泛的适用性及准确性.     

三维多介质电容计算的有效方程组织方法

随着 VL SI电路集成密度急剧增长及特征尺寸不断缩小 ,快速准确地计算三维互连寄生电容已成为集成电路辅助设计中一个研究热点。提出一种有效的多介质直接边界元方程组织方法。该方法排列直接边界元方程组中的源点和变量 ,使系数矩阵非零元分布极有规律 ,通过最少的数组存储非零矩阵块 ,以达到加快方程迭代求解的目的。该方法可应用于任意复杂结构的三维寄生电容计算 ,对介质数目较多的虚拟多介质计算 ,加速方程求解的效果尤其突出     

非线性Shanks变换加速高速电路中周期结构电容参数的计算

提出了基于周期单元的加速高速电路电容参数提取的积分方程法.该方法针对电源网络及多芯片组件中带网孔接地板的互连线呈现规则周期性的特点,引入周期单元并通过在适当位置添加电壁和磁壁来减小求解域,以提高计算效率.积分方程法中的周期格林函数为无穷级数的形式,收敛非常缓慢,采用非线性Shnks变换可有效加速级数的收敛.数值计算结果表明,采用周期单元及Shnks变换能够有效加速电容参数提取的效率,且具有较高的精度.     

一种求芯片内互连线分布电容的方法

为求取芯片内互连线分布电容，将其等效为三维拉普拉斯方程的求解。采用有限差分法解方程，并利用截断边界条件截断无穷边界以减小计算量，实例表明，该方法是可行的，且计算效率得到了提高。     

基于结构纹理分解和多重网格的光流估计算法

分别针对光流计算对光照变化敏感以及运算复杂度高、迭代收敛缓慢的问题,使用一种基于ROF(Rudin-Osher-Fatemi)模型的结构纹理分解(STD)技术得到对光照变化不敏感的纹理图估计光流场,消除了光照变化产生的负面影响,并提出一种基于多重网格方法的分层处理策略.将光流计算的迭代过程分散在一系列粗细不同的网格上,在细网格上消除高频误差,在粗网格上消除低频误差,以达到加速收敛、提高光流计算速度的目的.实验结果表明,STD过程抑制了光照变化导致的负面影响,提高了光流估计精度.多重网格算法在保持优化精度的前提下,显著提高了光流计算的实时性.     

一种用于模拟高速VLSI中互连线瞬态响应的高效数值方法

利用线性多步积分法分析了高速VLSI中互连线的瞬态响应问题，与传统的差分方法相比，本算法具有高效、高精度、占计算机内存少等优点；另外，由于本算法是直接的数值算法，所以在处理互连线问题时，不受条件限制，可以适用于任何类型的互连线响应分析。     

一种新的FDTD差分网格

提出了一种新的时域有限差分法(FDTD)差分网格,使电场各分量位于网格的顶点,磁场各分量位于网格的中心.导出了基于新网格的FDTD迭代公式,讨论了新网格对FDTD基本理论的影响.新网格的优点在于:更新某一分量时,用到了其周围更多的信息,使计算精度得到提高.数值实验证明新网格对提高计算精度是有效的.     

三维扭曲叶片贴体网格生成的多网格—强隐式方法

采用直接求解偏微分方程组的方法生成具有复杂扭曲规律的三元离心叶轮贴体网格坐标.在数值求解中采用了三维强隐式方法和多网格技术,大大提高了数值计算的收敛速度.用本方法生成的三维贴体网格,具有网格线光滑性好,并可较方便地控制网格曲线的分布规律等优点,可用于三维粘性流场和跨音流场计算网格的生成.     

基于线性多步积分法建立高速互连系统的缩减模型

基于线性多步积分法 (LMIM)建立了高速互连系统的数值模型 ,该模型具有和集总参数电路相容的形式 ;在此基础上 ,结合 Arnoldi算法 ,建立了互连系统相应的缩减模型 ;利用该缩减数值模型可以消除传统缩减模型仅适用于 RLC电路的条件限制 .数值试验结果表明 ,该模型具有较高的计算效率和计算精度     

多点输入下场地非线性地震反应分析计算模型

为考虑强震下土层反应的非线性及地震波的空间变化特性，基于直接迭代法和逐步积分法提出多点输入非线性分析的一种增量迭代格式，从而建立土层多点输入地震反应非线性分析方法。同时，为降低多点输入非线性分析近代过程中刚度矩阵的求逆次数，对原迭代方法作进一步推导，提出采用试管因子的试算迭代法，在不降低计算精度的基础上，有效地减少计算时间，编制了可进行一致输入、多点输入的非线性和等价线性化分析的有限元程序，计算结果表明，对于重大结构有进行多点输入地震反应分析的必要。     

煤矿单相接地电容电流对电网的影响

介绍了煤矿单相接地电容电流对电网的危害,系统地阐述了附加电容法测试单相接地电容电流的方法与应用,提出了现阶段煤矿电网接地电容电流的治理措施。