基于Hadoop的集成电路版图转换方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于计算机技术领域，更进一步涉及集成电路技术和计算机分布式数据处 理领域中的一种基于分布式处理软件框架Hadoop的集成电路版图转换方法。本发明应用 分布式文件系统（HadoopDistributedFileSystem，HDFS)对输入文件进行分布式的存储 及应用映射-化简（MapReduce)架构中的映射（map)函数对集成电路版图的加州理工中介 格式CIF(CaltechIntermediateForm)文档进行分割、提取信息和转换图像等操作，可用 于高效率地把大规模的集成电路版图的加州理工中介格式CIF文档转换为位图（Bitmap， BMP)的图像版图。
【背景技术】
[0002] 随着半导体产业的不断发展，超大规模集成电路的发展应运而生。在电路规模不 断扩大、特征尺寸不断缩小的情况下保持或提高集成电路的成品率已成为集成电路制造中 的关键问题。而关键面积是衡量集成电路成品率的一个重要指标。版图中的线网和随机缺 陷轮廓大多数是非规则形状的，在平面版图上可以更加直观的计算线网的关键面积及优化 随机缺陷。为了精确计算版图的关键面积以及能够更加方便和高效地处理和优化版图图 像，需要将版图文件转换为图像文件。
[0003] JunpingWang，SuyangQi，DanXu发表的论文"AStudyonCIF-to-BMPFormat TransformationAlgorithm"（AdvancedMaterialsResearch，pp. 2510-2513, 2013)中提 出一种将版图格式的文档转换为图像格式文件的方法。该方法以集成电路版图的加州理工 中介格式CIF文档命令和位图BMP为基础，能实现集成电路版图的加州理工中介格式CIF 文档的图元转换为位图BMP的图像。该方法的基本思想是读入集成电路版图的加州理工 中介格式CIF文档名，通过文件的美国标准信息交换代码（AmericanStandardCodefor InformationInterchange，ASCII)的文本形式，得出文件中的集成电路版图中图元以及各 层的信息；顺序选择层名，由层名得到对应的图元，同时，由层名确定图元的颜色进而对其 进行颜色填充；然后，读入图元的数据，算出各个图元的信息，选择图元的类型，用二维数组 存储转换的图形数据；最后，输出位图BMP的图像文件。该方法能够完成从集成电路版图的 加州理工中介格式CIF文档转换为位图BMP的图像文件。但是该方法仍然存在的不足是， 该方法只能转换一幅图像版图，无法进行大规模的集成电路版图的加州理工中介格式CIF 文档的版图转换；该方法的版图转换过程很不稳定，常常会产生空白图像；该方法的转换 效率很低，数据处理上也有待改进。
[0004] RongWei，JunpingWang，RunsenXing，XingeHong，RuipingFeng，PengLi，and SuyangQi发表的论文"ANewExtractionAlgorithmofImageLayoutBasedonSliding Window"(ASID2014，pp. 68-71，2014)提出了一种基于滑动窗口的图像版图转换方法。该方 法的基本思想：首先读入集成电路版图的加州理工中介格式CIF格式文档，得出整个集成 电路版图的加州理工中介格式CIF文档的版图所在的矩形范围，从而得到要转换的图像版 图的精确范围；其次逐条读取集成电路版图的加州理工中介格式CIF文档命令，按设置好 的比例参数压缩数据，并转化为统一的红绿蓝（RedGreenBlue，RGB)数据格式保存在画图 数组中；然后再次读取画图数据，确定图形的位置和范围，并填充相应的颜色；最后从集成 电路版图的加州理工中介格式CIF文档版图矩形范围的左下角开始，逐个输出输出窗口内 的图像版图，并滑动输出窗口到下一个指定的输出位置。该方法采用程序统计并计算出精 确的提取参数，可以避免人为估值的不准确性。借助滑动窗口的滑动，可以将较大的集成电 路版图的加州理工中介格式CIF文档版图分区域输出为多幅连续的图像版图，实现了较大 的集成电路版图的加州理工中介格式CIF文档版图的完整转换。但是，该方法仍然存在的 不足是，该方法是基于单机串行处理数据的，对于大规模的版图转换，集成电路版图的加州 理工中介格式CIF文档中的命令行数越多，要转换的图像版图范围越大，转换时间会很长， 效率会变低。
【发明内容】
[0005] 本发明的目的在于克服上述现有技术的不足，提出一种基于Hadoop的集成电路 版图转换方法，该方法可以提高集成电路版图的加州理工中介格式CIF文档版图转换为位 图BMP的效率，解决在单机串行上转换时效率低的问题。
[0006] 本发明的具体步骤如下：
[0007] (1)预处理文档：
[0008] (la)将集成电路版图的加州理工中介格式CIF文档转化成文本文件txt类型的文 档；
[0009] (lb)删除集成电路版图的加州理工中介格式CIF文档中说明集成电路版图信息 的注释语句，并删除集成电路版图的加州理工中介格式CIF文档中除了文件结束标志语句 之外的语法命令语句；将删除后保留基本图元的图形定义语句和文件结束标志语句的文档 作为预处理后的文档；
[0010] (2)上传文档：
[0011] 将预处理后的文档，通过Eelipse插件上传至分布式处理软件框架Hadoop集群中 的分布式文件系统HDFS中；
[0012] (3)分块存储文档数据：
[0013] 分布式处理软件框架Hadoop集群中的分布式文件系统HDFS，对上传到该系统中 预处理后的文档数据进行分块存储；
[0014] (4)设置映射map类：
[0015] (4a)将文档数据块中文本文件的一行由文本文件txt类型转换为字符串string 类型，得到一个字符串；将该字符串在逗号和空格处进行分割，分割成子字符串，将分割后 的子字符串按其在分割前字符串中的先后顺序依次存入字符串数组中；
[0016] (4b)将字符串数组中第一个元素的格式转换为字符类型，将该字符类型的元素赋 值给字符变量wb;将字符串数组中其余元素的格式均转换为整数类型，将整数类型的元素 保存到整数类型的一维数组中；
[0017] (4c)分析字符变量wb的内容，如果字符变量wb中存储的字符是字符"B、R、W、P" 中的一个时，执行步骤（4d)，如果字符变量wb中存储的字符是字符"E"时，执行步骤（4e);
[0018] (4d)根据集成电路版图的加州理工中介格式CIF命令的语法格式，读取整数类型 的一维数组中的数据，采用像素画图方法，将集成电路版图中的基本图元转换为像素矩阵 的形式，将基本图元的像素矩阵保存到四维数组中；
[0019] (4e)将四维数组中基本图元的像素矩阵用位图BMP的形式分块输出；
[0020] (5)提交任务：
[0021] 初始化任务Job，将任务Job提交到分布式处理软件框架Hadoop集群中。
[0022] 本发明与现有的技术相比具有以下优点：
[0023] 第1，由于本发明使用Hadoop集群转换集成电路的版图，克服了现有技术中对集 成电路的大规模版图转换效率低的缺点，使得本发明提高了集成电路的大规模版图的转换 效率。
[0024] 第2,由于本发明使用分布式文件系统HDFS对文档数据进行处理，克服了现有技 术中对集成电路的版图转换过程不稳定，出现空白图像的缺点，使得本发明中的版图转换 效果更好，提高了集成电路的版图转换过程的稳定性。
【附图说明】
[0025] 图1为本发明的的流程图；
[0026] 图2为本发明与现有方法的转换时间比较图。
【具体实施方式】
[0027] 下面结合附图对本发明做进一步的描述。
[0028]参照图1，本发明的具体实施步骤如下：
[0029]步骤1，预处理文档。
[0030] 第一步，将集成电路版图的加州理工中介格式CIF文档转化成文本文件txt类型 的文档；
[0031] 第二步，删除集成电路版图的加州理工中介格式CIF文档中说明集成电路版图信 息的注释语句，并删除集成电路版图的加州理工中介格式CIF文档中除了文件结束标志语 句之外的语法命令语句。将删除后保留基本图元的图形定义语句和文件结束标志语句的文 档作为预处理后的文档。集成电路版图的加州理工中介格式CIF文档中定义图元命令的第 一个字符表示集成电路版图中的基本图元的形状，字符"B"表示矩形，其后的数据依次表示 矩形的长、宽、横坐标和竖坐标的值；字符"R"表示圆形，其后的数据依次表示圆形的直径、 横坐标和竖坐标的值；字符"W"表示有宽度的线条，其后的数据依次表示有宽度的线条的 宽度、折点的横坐标和竖坐标的值；字符"P"表示多边形，其后的数据依次表示多边形的顶 点的横坐标和竖坐标的值。集成电路版图的加州理工中介格式CIF文档的文件结束标志语 句中，字符"E"表示整个集成电路版图的加州理工中介格式CIF文档的结束。
[0032] 步骤2,上传文档。
[0033] 将预处理后的文档通过Eclipse插件上传至分布式处理软件框架Hadoop集群中 的分布式文件系统HDFS中。上传文档的具体步骤如下：
[0034] 第一步，修改分布式处理软件框架Hadoop集群中的插件Eclipse上本地haoop中 映射-化简主节点的地址为主机节点的地址192. 168. 1. 219,映射-化简主节点的端口号为 主机节点的端口 9001，本地haoop中分布式系统主节点的端口号为9000，用户名为hadoop， 使插件Eclipse与分布式处理软件框架Hadoop集群连接；
[0035] 第二步，在分布式处理软件框架Hadoop集群中的分布式文件系统HDFS中建立一 个输入文件夹Input，通过插件Eclipse将本地文件上传到分布式文件系统HDFS中。
[0036] 步骤3,文档数据分块。
[0037] 第一步，将分布式处理软件框架Hadoop集群中数据块