一种异构集成PDK代码自动生成工具架构及其使用方法与流程

本发明涉及异构集成工艺设计工具包开发，尤其涉及一种异构集成pdk代码自动生成工具架构及其使用方法。

背景技术：

1、随着超大规模集成电路的发展，电路产品设计的复杂性和由于昂贵的设计反复所带来的市场风险也随之增加，如何实现设计与工艺之间的有机结合是集成电路设计发展的一个关键性问题。异构集成pdk（process design kit，工艺设计工具包）与异构集成工艺绑定，是一套用于定制异构集成设计流程的解决方案，在形式上是一种文件目录的集合，适用于典型的多工艺多种芯片先进集成微系统的开发，连接了异构集成设计与异构集成工艺，搭建起从铸造厂（foundry）到客户之间设计参数无缝集成的桥梁，极大程度地提高了产能和效率。异构集成pdk中包含的工艺描述、基础单元模型、工艺验证等信息，可以支撑完成基于典型异构集成工艺的集成设计和仿真、流片前验证等。

2、在如今快速发展的先进工艺制程的技术背景下，pdk中包含的参数及各种功能选项也随之增多，对pdk的开发工作也提出了更高的要求，包括器件参数计算、设计规则日趋复杂等。目前，国内大部分铸造厂均采用人工开发pdk的方式开展开发工作，对pdk开发工程师在技术上提出了很高的要求。在pdk开发的过程中，需要建立的器件类型、各器件参数、工艺衬底结构级材料参数、工艺层等信息，存在大量重复性工作，造成了开发过程的冗余。

技术实现思路

1、本发明提供一种异构集成pdk代码自动生成工具架构及其使用方法，旨在系统化地建立异构集成pdk代码自动生成工具，形成可复用的参数化pdk各组件，有助于pdk的高效创建，减少pdk的开发时间，提高pdk质量。技术方案如下：

2、第一方面，本发明的实施例提供一种异构集成pdk代码自动生成工具架构，包括：基础库模块、pdk开发模块、模型仿真验证模块、pdk生成模块、pdk库管理模块、可视化用户界面模块、api调用模块；其中：

3、所述基础库模块用于存储与工艺线相关的基础信息，所述基础信息至少包括工艺加工能力、工艺参数、衬底结构参数、em仿真环境参数、器件/结构列表；

4、所述pdk开发模块用于针对特定的工艺线，生成2d/3d几何结构模型；

5、所述模型仿真验证模块用于调用ads/hfss仿真引擎对所述2d/3d几何结构模型进行仿真，得到具有仿真结果的2d/3d几何结构模型；

6、所述pdk生成模块用于对所述具有仿真结果的2d/3d几何结构模型进行代码开发，以及完成pdk关键组件的代码生成；

7、所述pdk库管理模块用于实现对已开发完成的专用pdk工艺库的管理以及建立pdk数据库；

8、所述可视化用户界面模块用于对开发过程中的业务流程提供可视化操作；

9、所述api调用模块用于实现与其它工具的数据交互。

10、可选地，所述pdk开发模块包括：

11、外部输入工艺信息转化子模块，用于接收外部导入的工艺信息，并将所述工艺信息转化为工具可识别的衬底信息；

12、3d结构库工艺信息转化子模块，用于将所述衬底信息转化形成3d衬底结构，所述3d衬底结构与ads、hfss一一对应；

13、2d/3d结构几何建模子模块，用于将工艺信息嵌入到器件中，形成与实际相符的器件/结构；

14、功能结构组装子模块，用于建立参数声明、结构生成、以及版图层添加三部分的基础代码；

15、ads/hfss模型转换子模块，用于在所述功能结构组装子模块建立的基础代码的基础上，对基础结构中用到的参数进行定义、通过参数化定义建立相应的几何结构、以及对生成的几何结构赋予相应的版图层属性。

16、可选地，所述pdk生成模块包括：

17、2d/3d模型生成子模块，用于将仿真验证得到的具有仿真结果的2d/3d几何结构模型进行代码化开发，生成2d/3d模型；

18、pdk关键组件代码生成子模块，用于生成pdk关键组件代码。

19、可选地，所述其它工具包括ads、hfss、建模工具iccmb、智能设计工具aiicb。

20、可选地，所述可视化用户界面模块提供的可视化操作包括模型库展示/可视化建模、仿真结果可视化、2d/3d模型可视化。

21、可选地，所述pdk数据库包括：对外接口表、器件编码属性表、完备性文件规则表、器件编码规则表、器件表、器件编码关联表、器件属性表、器件分层分类表、器件分层分类与属性关联表、文件相关表、器件外联属性表、日志表、任务运行表、配置管理表、任务调度表、任务调度日志表。

22、第二方面，本发明的实施例提供一种异构集成pdk代码自动生成工具的使用方法，应用于第一方面所述的异构集成pdk代码自动生成工具架构中，方法包括：

23、载入衬底文件；

24、根据所述衬底文件进行基础库器件/结构开发，并根据用户指令完成属性编辑和基础结构组装；

25、对于根据用户指令完成的属性编辑和基础结构组装进行设计规则的检查；

26、调用ads，在ads中生成二维结构模型，和/或，调用hfss，在hfss中生成三维结构模型；

27、针对建立的二维结构模型和/或三维结构模型，导出代码形成pdk关键组件代码。

28、可选地，当在调用hfss，在hfss中生成三维结构模型之后，在针对建立的三维结构模型导出代码，形成pdk关键组件代码之前，所述方法还包括：

29、判断是否需要对所述三维结构模型进行仿真；

30、如果需要，则对所述三维结构模型进行仿真。

31、第三方面，本发明的实施例提供一种电子设备，包括：收发机、存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如第三方面所述的异构集成pdk代码自动生成工具的使用方法的步骤。

32、第四方面，本发明的实施例提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现如第三方面所述的异构集成pdk代码自动生成工具的使用方法的步骤。

33、本发明的上述技术方案的有益效果是：

34、本发明实施例提供的异构集成pdk代码自动生成工具架构及其使用方法中，基础库模块用于存储与工艺线相关的基础信息，所述基础信息至少包括工艺加工能力、工艺参数、衬底结构参数、em仿真环境参数、器件/结构列表；pdk开发模块用于针对特定的工艺线，生成2d/3d几何结构模型；模型仿真验证模块用于调用ads/hfss仿真引擎对所述2d/3d几何结构模型进行仿真，得到具有仿真结果的2d/3d几何结构模型；pdk生成模块用于对所述具有仿真结果的2d/3d几何结构模型进行代码开发，以及完成pdk关键组件的代码生成；pdk库管理模块用于实现对已开发完成的专用pdk工艺库的管理以及建立pdk数据库；可视化用户界面模块用于对开发过程中的业务流程提供可视化操作；api调用模块用于实现与其它工具的数据交互。

35、本发明实施例提供的异构集成pdk代码自动生成工具架构及其使用方法，系统化地建立了异构集成pdk代码自动生成工具，通过调用基于常用三维异构集成仿真软件的关键组件代码和结构，可以复用传统开发过程中各个独立的流程及大量的技术文件，较好地整合在一个工具中，避免了现有开发过程中因冗余繁杂的文件、不规范的操作而导致的设计反复迭代等弊端，提高pdk开发的效率。同时通过代码的方式实现自动化，可以减少人工劳动及开发过程中可能产生的错误，进而推动芯片级集成微系统、功能单元级异构集成微系统的高效研制与开发。