芯片仿真方法及装置、电子设备和存储介质与流程

所属的技术人员能够理解，本发明的各个方面可以实现为系统、方法或程序产品。因此，本发明的各个方面可以具体实现为以下形式，即：完全的硬件实施例、完全的软件实施例(包括固件、微代码等)，或硬件和软件方面结合的实施例，这里可以统称为“电路”、“模块”或“系统”。下面参考图7来描述根据本公开的这种实施例的电子设备700。图7显示的电子设备700仅仅是一个示例，不应对本公开实施例的功能和使用范围带来任何限制。如图7所示，电子设备700以通用计算设备的形式表现。电子设备700的组件可以包括但不限于：上述至少一个处理单元710、上述至少一个存储单元720、连接不同系统组件(包括存储单元720和处理单元710)的总线730、显示单元740。其中，所述存储单元存储有程序代码，所述程序代码可以被所述处理单元710执行，使得所述处理单元710执行本说明书上述“示例性方法”部分中描述的根据本公开各种示例性实施例的步骤。存储单元720可以包括易失性存储单元形式的可读介质，例如随机存取存储单元(ram)721和/或高速缓存存储单元722，还可以进一步包括只读存储单元(rom)723。存储单元720可以包括具有一组(至少一个)程序模块725的程序/实用工具724，这样的程序模块725包括但不限于：操作系统、一个或者多个应用程序、其它程序模块以及程序数据，这些示例中的每一个或某种组合中可能包括网络环境的实现。程序模块725可为微控制器、专用逻辑电路系统(例如，现场可编程门阵列(fpga)、专用集成电路(asic)等)，或其它合适处理器。总线730可以表示几类总线结构中的一种或多种，包括存储单元总线或者存储单元控制器、外围总线、图形加速端口、处理单元或者使用多种总线结构中的任意总线结构的局域总线。电子设备700也可以与一个或多个外部设备770(例如键盘、指向设备、蓝牙设备等)通信，还可与一个或者多个使得用户能与该电子设备700交互的设备通信，和/或与使得该电子设备700能与一个或多个其它计算设备进行通信的任何设备(例如路由器、调制解调器等等)通信。这种通信可以通过输入/输出(i/o)接口750进行。并且，电子设备700还可以通过网络适配器760与一个或者多个网络(例如局域网(lan)，广域网(wan)和/或公共网络，例如因特网)通信。如图所示，网络适配器760通过总线730与电子设备700的其它模块通信。应当明白，尽管图中未示出，可以结合电子设备700使用其它硬件和/或软件模块，包括但不限于：微代码、设备驱动器、冗余处理单元、外部磁盘驱动阵列、raid系统、磁带驱动器以及数据备份存储系统等。通过以上的实施例的描述，本领域的技术人员易于理解，这里描述的示例实施例可以通过软件实现，也可以通过软件结合必要的硬件的方式来实现。因此，根据本公开实施例的技术方案可以以软件产品的形式体现出来，该软件产品可以存储在一个存储器装置中，存储器装置可包含不同类型的非易失性存储器装置及/或易失性存储器装置的任何组合。易失性存储器装置(例如，存储器装置)可(但不限于)随机存取存储器(ram)，例如动态随机存取存储器(dram)及同步动态随机存取存储器(sdram)。该软件产品还可以存储在一个非易失性存储介质(可以是cd-rom，u盘，移动硬盘等)中或网络上，包括若干指令以使得一台计算设备(可以是个人计算机、服务器、终端装置、或者网络设备等)执行根据本公开实施例的方法。在本公开的示例性实施例中，还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有能够实现本说明书上述方法的程序产品。在一些可能的实施例中，本发明的各个方面还可以实现为一种程序产品的形式，其包括程序代码，当所述程序产品在终端设备上运行时，所述程序代码用于使所述终端设备执行本说明书上述“示例性方法”部分中描述的根据本发明各种示例性实施例的步骤。参考图8所示，描述了根据本发明的实施例的用于实现上述方法的程序产品800，其可以采用便携式紧凑盘只读存储器(cd-rom)并包括程序代码，并可以在终端设备，例如个人电脑上运行。然而，本发明的程序产品不限于此，在本文件中，可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质，该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。所述程序产品可以采用一个或多个可读介质的任意组合。可读介质可以是可读信号介质或者可读存储介质。可读存储介质例如可以为但不限于电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。可读存储介质的更具体的例子(非穷举的列表)包括：具有一个或多个导线的电连接、便携式盘、硬盘、随机存取存储器(ram)、只读存储器(rom)、可擦式可编程只读存储器(eprom或闪存)、光纤、便携式紧凑盘只读存储器(cd-rom)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。计算机可读信号介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号，其中承载了可读程序代码。这种传播的数据信号可以采用多种形式，包括但不限于电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。可读信号介质还可以是可读存储介质以外的任何可读介质，该可读介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。可读介质上包含的程序代码可以用任何适当的介质传输，包括但不限于无线、有线、光缆、rf等等，或者上述的任意合适的组合。可以以一种或多种程序设计语言的任意组合来编写用于执行本发明操作的程序代码，所述程序设计语言包括面向对象的程序设计语言—诸如java、c++等，还包括常规的过程式程序设计语言—诸如“c”语言或类似的程序设计语言。程序代码可以完全地在用户计算设备上执行、部分地在用户设备上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算设备上部分在远程计算设备上执行、或者完全在远程计算设备或服务器上执行。在涉及远程计算设备的情形中，远程计算设备可以通过任意种类的网络，包括局域网(lan)或广域网(wan)，连接到用户计算设备，或者，可以连接到外部计算设备(例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接)。此外，上述附图仅是根据本发明示例性实施例的方法所包括的处理的示意性说明，而不是限制目的。易于理解，上述附图所示的处理并不表明或限制这些处理的时间顺序。另外，也易于理解，这些处理可以是例如在多个模块中同步或异步执行的。本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后，将容易想到本公开的其他实施例。本技术旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未公开的本中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本公开的真正范围和精神由权利要求指出。应当理解的是，本公开并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本公开的范围仅由所附的权利要求来限。

背景技术：

1、负偏置温度不稳定性(negative bias temperature instability，nbti)效应是指在高温下对pmosfet施加负栅压而引起的一系列电学参数的退化(一般应力条件为125℃恒温下栅氧电场，源、漏极和衬底接地)。氢气和水汽是引起nbti的两种主要物质，传统的r-d模型将nbti产生的原因归结于pmos管在高温负栅压下反型层的空穴受到热激发，隧穿到硅/二氧化硅界面，由于在界面存在大量的si-h键，热激发的空穴与si-h键作用生成h原子，从而在界面留下悬挂键，而由于h原子的不稳定性，两个h原子就会结合，以氢气分子的形式释放，远离界面向/栅界面扩散，从而引起阈值电压的负向漂移。

2、pmos器件在应力的作用下，会有nbti效应的发生，从而导致器件性能的退化。通常有专门的器件模型用于表征nbti效应，使用nbti模型进行全芯片的仿真，可以评估器件级nbti效应对芯片性能的影响。

3、需要说明的是，在上述背景技术部分公开的信息仅用于加强对本公开的背景的理解，因此可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。

技术实现思路

1、本公开的目的在于提供一种芯片仿真方法、芯片仿真装置、电子设备以及计算机可读存储介质，进而至少在一定程度上克服直接使用传统的老化模型进行全芯片可靠性仿真导致整体仿真时间较长的问题。

2、本公开的其他特性和优点将通过下面的详细描述变得显然，或部分地通过本发明的实践而习得。

3、根据本公开的第一方面，提供一种芯片仿真方法，包括：获取待仿真的芯片，并确定所述芯片在不稳定效应下发生性能退化的退化器件；获取所述退化器件对应的退化器件原始模型，基于所述退化器件原始模型生成所述退化器件对应的退化器件模型；基于所述退化器件模型生成所述芯片对应的器件仿真列表；根据所述器件仿真列表对所述芯片进行仿真处理，以得到对应的仿真结果。

4、在本公开的一种示例性实施方案中，所述芯片包括多个器件；确定所述芯片在不稳定效应下发生性能退化的退化器件，包括：获取所述芯片对应的原始器件模型；所述原始器件模型包括所述芯片中各所述器件分别对应的仿真模型；获取预先配置的效应测试用例；所述效应测试用例用于对所述芯片的器件在所述不稳定效应下进行模拟仿真；基于所述效应测试用例与所述原始器件模型对各所述器件进行第一仿真处理，以得到所述退化器件。

5、在本公开的一种示例性实施方案中，基于所述效应测试用例与所述原始器件模型对各所述器件进行第一仿真处理，以得到所述退化器件，包括：基于所述效应测试用例与所述原始器件模型对各所述器件进行第一仿真处理，得到第一仿真结果；获取所述不稳定效应下所述芯片对应的器件性能判断条件；根据所述器件性能判断条件从所述第一仿真结果中确定所述退化器件。

6、在本公开的一种示例性实施方案中，上述方法还包括：确定所述器件对应的第一电压与第二电压；所述第一电压为所述器件的源极与栅极之间的电压，所述第二电压为所述器件的源极与漏极之间的电压；获取预先配置的电压阈值，基于所述第一电压、所述第二电压以及所述电压阈值确定所述器件性能判断条件。

7、在本公开的一种示例性实施方案中，根据所述器件性能判断条件从所述第一仿真结果中确定所述退化器件，包括：如果所述第一仿真结果为所述器件的第一电压大于电压阈值，且第二电压大于所述电压阈值，则将所述器件确定为所述退化器件。

8、在本公开的一种示例性实施方案中，基于所述退化器件原始模型生成所述退化器件对应的退化器件模型，包括：确定所述退化器件在所述不稳定效应下对应的性能退化参数；根据所述性能退化参数与所述退化器件原始模型生成所述退化器件模型。

9、在本公开的一种示例性实施方案中，所述退化器件包括多个器件性能参数；根据所述性能退化参数与所述退化器件原始模型生成所述退化器件模型，包括：基于所述性能退化参数确定各所述器件性能参数对应的多个性能退化百分比；根据各所述性能退化百分比与所述退化器件原始模型生成各所述器件性能参数对应的退化器件模型。

10、在本公开的一种示例性实施方案中，基于所述退化器件模型生成所述芯片对应的器件仿真列表，包括：获取所述芯片对应的初始器件仿真列表；所述初始器件仿真列表包括所述退化器件原始模型对应的第一原始模型信息；确定所述退化器件模型对应的退化模型信息；将所述初始器件仿真列表中的第一原始模型信息更新为所述退化模型信息，以得到所述器件仿真列表。

11、在本公开的一种示例性实施方案中，所述器件仿真列表包括所述退化模型信息以及与非退化器件对应的第二原始模型信息。

12、在本公开的一种示例性实施方案中，根据所述器件仿真列表对所述芯片进行仿真处理，以得到对应的仿真结果，包括：从所述器件仿真列表中获取所述退化器件对应的退化模型信息；根据所述退化模型信息调用所述退化器件模型；采用所述退化器件模型对所述退化器件进行仿真处理，以得到所述退化器件对应的退化器件仿真结果。

13、在本公开的一种示例性实施方案中，上述方法还包括：获取多个所述退化器件模型各自输出的所述退化器件仿真结果，其中，各所述退化器件模型均具有不同的性能退化参数；根据多个所述退化器件仿真结果绘制器件性能变化曲线；根据所述器件性能变化曲线确定所述退化器件的性能变化趋势。

14、在本公开的一种示例性实施方案中，所述芯片包括非退化器件；根据所述器件仿真列表对所述芯片进行仿真处理，以得到对应的仿真结果，还包括：基于所述器件仿真列表获取所述非退化器件对应的第二原始模型信息；根据所述第二原始模型信息获取所述非退化器件对应的第二原始器件模型；采用所述第二原始器件模型对所述非退化器件进行仿真处理，以得到所述非退化器件对应的非退化器件仿真结果。

15、根据本公开的第二方面，提供一种芯片仿真装置，包括：退化器件确定模块，用于获取待仿真的芯片，并确定所述芯片在不稳定效应下发生性能退化的退化器件；退化模型生成模块，用于获取所述退化器件对应的退化器件原始模型，基于所述退化器件原始模型生成所述退化器件对应的退化器件模型；仿真列表生成模块，用于基于所述退化器件模型生成所述芯片对应的器件仿真列表；芯片仿真模块，用于根据所述器件仿真列表对所述芯片进行仿真处理，以得到对应的仿真结果。

16、在本公开的一种示例性实施方案中，所述芯片包括多个器件；退化器件确定模块包括退化器件确定单元，用于获取所述芯片对应的原始器件模型；所述原始器件模型包括所述芯片中各所述器件分别对应的仿真模型；获取预先配置的效应测试用例；所述效应测试用例用于对所述芯片的器件在所述不稳定效应下进行模拟仿真；基于所述效应测试用例与所述原始器件模型对各所述器件进行第一仿真处理，以得到所述退化器件。

17、在本公开的一种示例性实施方案中，退化器件确定单元包括退化器件确定子单元，用于基于所述效应测试用例与所述原始器件模型对各所述器件进行第一仿真处理，得到第一仿真结果；获取所述不稳定效应下所述芯片对应的器件性能判断条件；根据所述器件性能判断条件从所述第一仿真结果中确定所述退化器件。

18、在本公开的一种示例性实施方案中，芯片仿真装置还包括判断条件确定模块，用于确定所述器件对应的第一电压与第二电压；所述第一电压为所述器件的源极与栅极之间的电压，所述第二电压为所述器件的源极与漏极之间的电压；获取预先配置的电压阈值，基于所述第一电压、所述第二电压以及所述电压阈值确定所述器件性能判断条件。

19、在本公开的一种示例性实施方案中，根据所述器件性能判断条件从所述第一仿真结果中确定所述退化器件，包括：如果所述第一仿真结果为所述器件的第一电压大于电压阈值，且第二电压大于所述电压阈值，则将所述器件确定为所述退化器件。

20、在本公开的一种示例性实施方案中，退化模型生成模块包括退化模型生成单元，用于确定所述退化器件在所述不稳定效应下对应的性能退化参数；根据所述性能退化参数与所述退化器件原始模型生成所述退化器件模型。

21、在本公开的一种示例性实施方案中，所述退化器件包括多个器件性能参数；退化模型生成单元包括退化模型生成子单元，用于基于所述性能退化参数确定各所述器件性能参数对应的多个性能退化百分比；根据各所述性能退化百分比与所述退化器件原始模型生成各所述器件性能参数对应的退化器件模型。

22、在本公开的一种示例性实施方案中，仿真列表生成模块包括仿真列表生成单元，用于获取所述芯片对应的初始器件仿真列表；所述初始器件仿真列表包括所述退化器件原始模型对应的第一原始模型信息；确定所述退化器件模型对应的退化模型信息；将所述初始器件仿真列表中的第一原始模型信息更新为所述退化模型信息，以得到所述器件仿真列表。

23、在本公开的一种示例性实施方案中，芯片仿真模块包括第一芯片仿真单元，用于从所述器件仿真列表中获取所述退化器件对应的退化模型信息；根据所述退化模型信息调用所述退化器件模型；采用所述退化器件模型对所述退化器件进行仿真处理，以得到所述退化器件对应的退化器件仿真结果。

24、在本公开的一种示例性实施方案中，芯片仿真模块还包括结果输出单元，用于获取多个所述退化器件模型各自输出的所述退化器件仿真结果，其中，各所述退化器件模型均具有不同的性能退化参数；根据多个所述退化器件仿真结果绘制器件性能变化曲线；根据所述器件性能变化曲线确定所述退化器件的性能变化趋势。

25、在本公开的一种示例性实施方案中，所述芯片包括非退化器件；芯片仿真模块还包括第二芯片仿真单元，用于基于所述器件仿真列表获取所述非退化器件对应的第二原始模型信息；根据所述第二原始模型信息获取所述非退化器件对应的第二原始器件模型；采用所述第二原始器件模型对所述非退化器件进行仿真处理，以得到所述非退化器件对应的非退化器件仿真结果。

26、根据本公开的第三方面，提供一种电子设备，包括：处理器；以及存储器，所述存储器上存储有计算机可读指令，所述计算机可读指令被所述处理器执行时实现根据上述任意一项所述的芯片仿真方法。

27、根据本公开的第四方面，提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现根据上述任意一项所述的芯片仿真方法。

28、本公开提供的技术方案可以包括以下有益效果：

29、本公开的示例性实施例中的芯片仿真方法，一方面，采用退化器件模型对不稳定效应下的退化器件进行仿真处理，可以使整体仿真过程更贴合退化器件的实际情况。另一方面，基于退化器件模型生成器件仿真列表，根据器件仿真列表对芯片进行仿真处理，可以有效缩短芯片的整体仿真时间，提高仿真效率。

30、应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本公开。