基于先进工艺下芯片动态调节分辨率的数据可视化方法

本申请属于3d-ic热分析领域，具体是一种基于先进工艺下芯片动态调节分辨率的数据可视化方法。

背景技术：

1、随着芯片制作工艺步入3nm，集成电路技术已经逐渐接近了摩尔定律物理极限的边缘。后摩尔时代的到来让半导体行业面临着严峻的挑战，三维集成电路(3d-ic)技术被视为延续摩尔定律的有效技术之一。3d-ic在芯片设计与模拟阶段的广泛应用产生了越来越多的工程数据，如何理解这些重要的数据成为解决问题的一个重要环节。计算机计算能力和交互性能的大幅提高，为数据处理和分析提供了媒介。

2、在3d-ic热分析领域，常使用有限元分析法或有限体积分析法对芯片结构进行划分，为了在不降低精度的前提下加快运算速度，通常在温度变化较大的区域加密网格，而在其他温度变化平稳的区域降低网格密度。因此，获得的三维空间温度场通常是分布不均匀的数据。

3、与此同时，当前大多数的研究都集中在单一变量场可视化领域，而在科学研究和工程实践中，多物理场分析和可视化场景应用广泛存在。尤其是随着大规模科学和工程计算领域应用的兴起，科学数据的复杂性呈现出空前的、爆炸式的增长，这些科学数据不仅数据量巨大，而且通常都包含多变量、时变以及高分辨率的特点。

4、目前，对于多变量空间数据场可视化的研究还相对较少，而与之对应的需求却在不断加大，现有技术无法满足特定领域的高频率、大数据量的数据可视化。随着多变量空间数据场问题的应用领域和涵盖学科逐渐拓宽，提出了更多对多物理量数据计算、结果求解和可视化显示的要求。除了对多变量空间数据场可视化技术本身进行创新改进，研究适用于该呈现方式的交互环境非常关键。

5、当前，大多数可视化分析功能面向的是通用性软件，例如paraview等，缺少一个针对3d-ic的专用型可视化分析程序。而对于有些适用于有限体积法的可视化软件，在显示多达几十gb甚至上百gb的数据时，在保留一定精度的条件下，渲染速度也明显出现了瓶颈。

技术实现思路

1、针对当前工程数据爆炸式增长，多变量空间数据场可视化速度显著下降的问题，本申请提出了基于先工艺下自适应分辨率渲染的可视化方法，根据图像区域的重要性动态调整分辨率，以达到细节显示和性能优化的目标。

2、本申请技术方案如下：

3、基于先进工艺下芯片动态调节分辨率的数据可视化方法，包括如下步骤：

4、步骤1：数据集准备与预处理：

5、步骤2：根据芯片结构和功耗构建模型：

6、步骤3：计算分辨率内像素点的坐标；

7、步骤4：将温度值转化为颜色信息，同时生成纹理；

8、步骤5：根据已经构建好的模型，使用不同的像素插值算法计算不同区域内像素点的坐标；

9、步骤6：加载并显示图像；

10、步骤7：等待下一次交互操作，基于交互操作动态调整分辨率。

11、与现有技术相比，本申请具有如下优点和有益效果：

12、本申请在3d-ic热分析领域，从芯片封装的复杂结构出发，对多物理场耦合的海量数据可视化问题提出了相应的解决方案，使预知的结果更为准确，三维图形渲染时间更快。本申请能够提升大规模多变量数据的可视化速度和效率，帮助研究人员更好地分析、理解原始数据。

技术特征：

1.基于先进工艺下芯片动态调节分辨率的数据可视化方法，其特征在于，包括步骤：

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤1：

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤2：

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤3包括：

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤4：

6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤5：

技术总结
本申请属于3D‑IC热分析领域，提出了基于先进工艺下芯片动态调节分辨率的数据可视化方法，包括步骤：数据集准备与预处理；根据芯片结构和功耗构建模型；计算分辨率内像素点的坐标；将温度值转化为颜色信息，同时生成纹理；根据已经构建好的模型，使用不同的像素插值算法计算不同区域内像素点的坐标；加载并显示图像；等待下一次交互操作，基于交互操作动态调整分辨率。本申请在3D‑IC热分析领域，从芯片封装的复杂结构出发，对多物理场耦合的海量数据可视化问题提出了相应的解决方案，使预知的结果更为准确，三维图形渲染时间更快。本发明能够提升大规模多变量数据的可视化速度和效率，帮助研究人员更好地分析、理解原始数据。

技术研发人员：张蝶,俞经淘,祁佑民,王西鼎,贺青
受保护的技术使用者：同济大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15