автореферат диссертации по информатике, вычислительной технике и управлению, 05.13.12, диссертация на тему:Оптимизация автоматизированного топологического проектирования ИЭТ, интегрированных на целой пластине

ВОРОКОШП ГОСТДАРСТВНМЯ 'томичкския университет

РГВ юл

П • ■ ' - На правах рукописи * _

лагшпша Марина Леонидовна оптимизация автоматизированного топологического

проектирования иэт, интегрированных на целой пластине

Спациалыюоть 05.13.12 - Сиоте ы автоматизированного проектирования

А в Т О р в « в р а т

дисс9-тгйЦ!{и на соискание учётй степени кандидата технических наук

Ворс лея 1994

работа выполнена в Воронежском государственном техническом университета.

Официальные оппоненты: - доктор технических наук, профессор

Мехов В.В. - кандидат *ех> «еоких наук, доцент Лобов И.В.

Научный руководите >: доктор технических наук, профессор Львович Я.В.

Ваду!цая орта)овация - ЭНИИУМ, г. Носке*

Защита состоится " 17" июня_1994 г.

в 14 _чесов на заседании специализированного совета Д

063.81.02 при Воронежском государственном техническом университете по адресу: 394026, Воронеж, № псковский пр. 14.

0 диссертацией можно евнакомитьоя в библиотеке института.

Автореферат разослан " __" мая 1994 г.

Ученый секретарь специализированного совета д.т.н., профессор

Я.В.ЛЬВОВИЧ

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность теш. В настоящее время активно продолжаются работы, начатые в 60-е года, по ооэданию интегральных охем (ИО) на целой плаотине кремния. Такие оиотемы получили название -кнтегх (ро ванные на целой пластине (ИЦП) ИО. Переход к ИЦП ИО позволяет увеличить ежегодные темпы роста олоянооти ИО, которые в определённой мере снизилиоь ва последние годы. Работы в облаоти ИЩ ИО ведутся в двух направлениях: создания схем, объединягшук на пластине простые устройства с упорядоченной архитектурой, и схем, наподобие печатных плат для НО, в которых кремниевая пластина о выполненными на ней многоуровневыми металлизированными соединениями олуяит подложкой для объединения различных известных ИЗ.

Одной из основных задач проектирования ИЩ КС является конструирование межсоединений кристаллов. Решение втой вадачи возможно осуществить 1 здьг.о средствами САПР. Однако процедуры проектирования межсоединений на целой пластине имеют ряд особенностей, отличающих их о™ процедур топологического проектирования обычных ИО. Они тесно связаны со способами реализации меетоединений, распределением дефектов на, пластине, что усиливает многовариантность проектных решения и требует привлечения иетодов оптимального выбора.

Таким образом,' актуальность темы дисоергация определяется необходимостью введения Л штематичоское к программное обеспечение ОЛПР ИЭГ новых моделей и алгоритмов, позволяющих повысить эффективность топологического проектирования ИЦП сг.отем путйм уч§та оптимизационного - характера процедур принят;« конструкторски:; решений.

Тема выполнена в соответствии о програшоЛ "Новые информационные - техно -огни и- образовании" в рамках одного из основных направлений Воронежского государственного технического университета "Разработка САПР, роботов и ТИР.

Цель и аадачя Есоле^оввккя. Цельп дяооертяцжчкоП работы является построение оптимизационных моделей и раэтаботкэ алгорттмов ' и программных средств для реализация пгсцедур автомата1. фзваншго троекткрования межсоединений кристаллов в ИЩ ИО. Для ,,оотиаения поставленной цлли необходимо решить атедуышт ^"новнне еядачл:.

- проанализирован ь .лринщлш построения межсоединений КЦП

систем для формирования множества вариантов их реализации;

исследовать формализованное описание распределений дефектов на кремниевой плаотине как оонову надбвноотного проектирования;

- провести оодерштельную постам )хзку еадач топологического проектирования ИЦП ИО и- построить оптимизационные модели выбора варианта реализации меяаоеданений и размещения кристаллов в ИЦП сиотемах;

- равработать общую структуру алгоритмического обеспечения и конкретные алгоритмические схемы для автоматизации процедур оптимального проектирования;

создать программные средства для реализации оптимизационных задач г САПР ИЦП ИЭТ.

Метода исследования. При выполнении работы использованы ооновныв положения теории систек' автоматизированного проектирования, теории вероятностей, надёжности, методов исследования операций и оптимизации.

Научная новизна.' В диссертации получены следующие результаты, характеризующиеся научной новиз юй:

- оптимизационная модель выбора варианта мекооединений, обеопечиванцая учбт . разнообразия мноаео-тв методов реализации межсоединений и стратегий распределения мощности и связь параметров втих множеств со схемотехническими, конструкторскими и технологическими показателями ИЦП-сиотем;

формализованное описание распределения дефектов по пластине, отличающееся математическим приёмом введения количественных оценок зон размещения криоталлов в ИЦП-системах с учётом показателей надйинооти; , ч

- оптимизационная модель 'размещения и компоновки кристаллов 'на пластине с чётом показателя надёгшости, отличающаяся от типовой модели топологического проектирования структурой целевой функции и ограничений, и методикой преобразования исходной вадачг в вквивалентную задачу тралстпортного тяпа;

- алгоритмически»» процедура решения оптимизационных ьэдач проектирования меасовдинэшШ ВД1-с ютем, основанные на почэданк:* автоматических ' рандочизированншк и датврыишроЕанакх таг.« текущей экспертной информации.

Практическая цеккооть !' ревулмдаы внедрения работа. Практическая цвннооть работы заключается в следующем:

создан комшюко программно-алгоритмических средств, который позволяет в рамках интегрированной промышленной САПР СТО автоматизировать решение задачи оптимальной разработки меясс динений на целой пластине, согласованное о остальными Процедурами топологического проектирования;

программно-методический комплеко использован при автоматизированном проектировании интегрированной на целой Пластине памяти из 24 БМК и устройства управления памятью ИЦП-мнкро ЭВМ. •

Реализация результатов работ!«. Научные результаты, изложенные в диссертации, получены автором в ходе работы выполненной в соответствии с программой "Новые информационные технологии ' в образовании" (Тема "Разработка

учебно-исследовательского 1МК моделирования и оптимизации интегрированных САП? ( тема N !,3/91, М 1/99, г. Ленинград)), тематическим планом НИР ПО "Электроника" * { тема ГБ 5/91 "Разработка комплекса моделей, алгоритмов и программ проектирования системы межсоединений кристаллов БИО для САПР ЙЭТ на целой пластине"). Экономический эффект составил 240 тыс. рублей в ценаЛ декабря 199? г. Акты, подтверядаицие внедрение н вконо%ическуя эффективность, приведены в дисоертации.

' )

Апробация работы. Результаты диссертационной работы обоуядалиою на следующих конфк реициях и. оеминзрах:

- I зесошное со"ещание-г еминар "Интерактивное проектирование технологических ч ус. ройств ■. н ' автоматизированных систем на персональных ЭВМ", Рэронеж, 1992г.; '

- Меядународная конференция и школа I олоднх учЗккх и специалистов и0АП?-9г", Вороне», 1992г.;

- Российское соввща-ие-семинар "Оптимальное прое ктирован;и технических устройств и вт? оматигированных систем", Во.юная, 1992г.;

- } агиональ»» еовэщакив-евмянар для руководящих работников

и преподавателей вузов ЦЧР", Воронеж, 1992г.; V.

- Международная школа. "Проектирование автоматизированных

оиотем контроля и управления сложными объектами", Туапсе, 1992г.;

- Региональное совещание-семинар "Опыт информатизации в промышленности", Вороне», 1993г. -

Публикации. По натериглам диооертации опубликовано 10 работ, перечень которых щиведВн в конце автореферата.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырёх глав, [заключения, одного при ложею,; и списка литературы, лклшающего 80 наименований. Содержание работы изложено на отраницах машинописногс текота, иллюстрировано 23 рисунками, 5 таблицами.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальности темы диссертации, е8 новивна, оформударованы цель и вадачи иооледования. описана структура и краткое оодеркание каждого раздела раСоты.

В первой 'глава раоомотрены пути повышения эффективности технологического проектирования ИЦП оиотем в САПР ИЭТ. Анализ существующих вариантов межсоединений показал, что наиболее интересен вероятностный метод и методы программируемых и фиксированных метоедищний.

Вероятностный метод дабт реальную воамоинооть равработать карту расположения годных элементов для конкретной линии.

Пооле проведения испытаний методом программируемых ««»соединений наряду о достоинством (определение положения к число годных логических элементов, расчЗт а помощью ЭВ1 топологии щаблона для создания второго уровня мажооединений) вдявдш ряд недостатков (необходимость проектирования индивидуальных шаблонов, онижение плотности компоновки из-аа введения дополнительных е адовых площадок для контроля вламентов).

Для елект. ^механического уот .щнения дефектов о целью повышения процента выхода годных елемантов иолользуютоя гибридный и монолитный подхода. Гибридный подход решает проблему выхода годных ИЦП ИО со змьшаншм типом И0, т.к. отдельные кристаллы могут тестироваться перед посадко.1 на-основную подлокку.

Однако вое предложенные ме оды программирования ИЦП ПО являю':"сн дорогостоящими и сложными программами, в'оеязл о чем в

настоящее время ведутся ио( ледования по созданию ИЦП ИС, интегрирующие повторякщшея структуры типа ЗУ о многоуровневой металлизацией И гибридные структуры типа "кремний-на-крвмний", где На кремниевой тадяокке осуществляется оборка криоталлов ИО. Последнее направлен® ♦ решет проблему выхода годных ИЦП ИО со ойвШЭ! ннм типом КО, поскольку отдельные кристаллы могут тестироваться парад посадкой на основную подложку.

3 наотоящээ время используют четыре способа программирования свяеейг мвкгркЧведай, .лаэорннм или электронным лучом и о помощью фикоированннх ооеданений.

Перше три - энергонезависимые, последний - устанавливает соединив« только пря наличии внешнего источника питания.

При монолитном подходе еоаддаения В'.'орого и третьего уровней шталлшацяя программируются электрически переплавленными трешчками, лазерным или олшяронкым лучами код контролем ЭВМ.

Целнй ряд проблем ИЦП Ш связан о их непосредственным функционированием. Для обеспечения низкого сопротивления , малой-, пдотноети ют и максимальной способности к формированию мэкооеданений додача ба?ь в 5;йна стратегия распределения шщюоти в ЗЩП 150. '

Гребзнчатая топология характеризуется малой степенью йопольооваиия площади- пластины из-ая большой ширмы звеньев и большого числа контакткнх площадок, что необходимо для удовлетворен!!.1» повышенных требований к токорзспределеии». Здесь один отказ кокет привэсти к ешоду из строя всей Л1нии, что гозоцит об отсутсвки устойчивости к откавам.

Рельсовая топология, представляющая ряд несвязных пареллельнкх "линий металлизации, обеспечивает высокую степень отказоустойчивости, т.к. о-'клйчиться могут только моду от, подсоедо нбнше к одной линнч. Однако, падение налрякения вдоль линии на рзсстояни' от края пластины до центра мсиет быть неприемлемым, вследовив чтто необходимо проектировать ) большм запасом по пирине.

Сг.тогональная топология обеспечивает хорошую модульную устойчивость

за сч§т ]-атания к&кдого модуля от нескольких распре делЗнных источников, /мен'ьшение шага решЭтки веч,3т к сниженшг пмрины тонспроводящих 'линий без снижения устойчивости к отказам. Однако, ортогональная топология менее обработана из-за большей - сложности и необходимости исследования- дъух слобв металлизации.

Наиболее .• ¡одходящей стратегией распределения »•ощнооти в ИЦГ

ИО являетоя ортогональная топология металлизации. Постоянное повышение одояЬюоти ИЦП-сиотем не позволяет иопользовать типовые структур] САПР ОБХО для изготовления маоок целиком на вою плаотину.

Проанализированы особенности путей адаптации к

программно-методическим кшилексам, иоподъвуошэ для решения как традацио&шх вадач при ооэдании ОБХО, так и нетипичных для промышленных САПР задач: использование металлизации для передачи сигналов, оценка ' надбгснооти о учбтом резервных влементоэ и оптимизация их надежностных показателей.

Анализ характеристик вадач такого класса показывает, что они о точки врения математической тюотановки относятся к категории комбинаторных, многокр твриальных вадач. Решение' таких вадач предполагает иополъвовила одного ив иввеотных подходов: полный перебор, сокращенный перебор на основе олу<айного поиска, детерминированные алгоритмы диокретного программирования, методы многоальтернэтивнпй оптимизации, основанные на комбинации детерминированных и рандомизированных схем в рамках метода многоалjTeдативной оптимизации.

Вторая глава посвящена разработке оптимизационных моделей проектирования межсоединений ИЦП-систем. Анализируется влияние определенного метода- и стратегии как на схемотехнические и ксжотр/кто^окне показатели ИО ИЦП, так и на технико-экономические показатели технологического процесса. Построение оптимизационной модели, включающей альтернативные переменные выбора метода и стратегии осуществляется в определенной последовательности:

определяется раамернооть модели по информационному уоловию адекватности;

определяются екстремальные и граничные требования к показателям;

формируется математическая конструкция оптимизационной модели.

Для определения раьмернЬсти переменных оптимизационной модели иопользув - я уодовда, связывающее энтропию разнообразия исходных данных Ж В) и внтропию рандомизированного эквивалента оптимизационной модел! И{ц)г

«ß) < ЫШ

каждого подмнокаотва 1 ,J*\,J " .1,Vt ,î=t,P в ооотБатоТЕйу' о нехоторимк тробовзчияш Р*( t«1,I ). ;

Б*« перехода к рандошуфоаошюцу • ¿'кк*сасэн$у ..иоходшй*

вадачи вводятся альтернативи га переменные хт(кМ,Ю о одним

индекооы, либо альтернативные переменные лтп(ж=1,М , n=1,W) о Т^умя индексами. Использование случайных реализаций этих переменных равносильно проведению сложного опыта Ап, который

является конъюнкцией опытов >. Последние в овою очередь

;тредотавляют собой дизъюнкцию опытов 4яп(т=1,И,гс=1.

Заметим, что существенным моментоя построения оптимизационной модели являетоя разделение множества показателей Г на два тодшюяества If и 1г, причём I^JI^I. К показателям подмножества Tf предъявляются екстремалы-ыэ требования ?t)—y-eztr( минимум плотности тока, сопротивления, макоикальная производагельность), поданойества 1г~ граничные требования 'l2<F^*(ypoE9Hb соотношения сигнал/шум, ллотнооть и число межсоединений, затраты).

Приемлимнй уровень выхода ЙЦП-оиотем зависит от подхода к ... надбжноотному проекти, ова.-пш, задача которого состоит в таком резервировании каядого элемента на пластине, которое обеспечит воэшммостъ выбора годных дj . обединения в функциональную систему. Закон распределения дефектов является исходной информацией для . ¡грогшенровакяя выходе годанх элементов. В простейшем случае эта вавиоишсть носи? - вкспокенцшльннй характер.

Бое учбуа вероятностного описания дефектов, ооновтает критериями компоновки и рьзмещения. служат показатели суммарной длины мзжооедга'вний и число пересечений соединениями вертикальных сечений. •' -

■Формализованное описание p-eitpe деления дефектов по пласт: шэ позволяет ва»оти ряд количественных оценок яри надВккостком проектирования. Во-первых, используя определение, дэфэкмоз и г-начеячя отиоентел" чоЯ платности дефектов в качестве , определяется вероятность годности . l-îi линзйки (е.танти по яласткнэ размещаются в линейках), где t- но;.*зр .огаейки,

спроде .яот.'.й расстояние от центра, лгаитхна Р{= ч 1-Л {Аз >"",-=1,1 .

Во-вторых, при о л ре,: здании числа дискрет L{ 1-Я линэЯкк, чг которых. жгут размещаться элементы, необходимо учлтирать Наибольшую- концентрацию .дефектов а диапазона 0,8...1,0 h (Я -радиус '¡аотины). Этот факт влияет как на парекзтри аналитической коде ли ;..«е№эщений, так я на наделение вапрет-Зинчх для размещения влемчнгоэ, используемых _ при- реализации алгоритмического

О

обеспечения.

В втом олучае для автоматизации процесса проектирования платы-пластинн формируется математическая модель компоновки элементов, в которой одновременно с разбиением вттнтов на уели ооущеовляется назначение в тих увлов В ряди, местоположение и длина которых фиксированы, ™о еоть вадачи компоновки и размещения узлов по рядам решаются совместно, что даэ&оляет получить более точное решение.

Для введения надежностного критерия объединены критерий выхода годных микросистем о резервированием и ограничения задач компоновки и размещения. Отруктурнея схема формирования огтимизационной модели приведена на рио.1.

В третьей главе г досматриваются особенности формирования алгортмического обеспечения оптимального проектщовання, связанны? о ориентацией всех рассмотренных типов задач нь едниьjû схему многоальтернативной оптимизации, использованием для построения алгоритмических схем прогностических оценок шага и направления движений, возможностью получения эффективного начального решения для детерминированных алиэрит! эв. При реализации схемы многоальтернативной оптимизации предлагается конкретный набор алгоритмических модулей:

а, - генерирование допустимого решения задачи ; аг - к ютройка вакона распределения альтернативных пвременнш; ^-формирование расчетных прогностических оценок (В раоч.Сг]) для одноиндексных перецакных

а4- формирование расчетных прогностических оценок ) (В расч.Сг 3) для двухиндековдх переменных х__;

ftiTi mit

а6 -определение порядка проведения опытов Лп в олучае переменных хт;

л6 - с тред( ленив порядка проведения опытов /1тп в случае переменных х;

<V- формирование вкопертных прогностических оценок; ctfl- уч8т ограничений общего вида; as - учЗт mi ■ токритери дльности; rt10~ уоловия перехода к вкопертн jMy анализу; ап- условия перехода к использованию

детерминированных алгоритмов решения вадачи.

Е работе 'испольвуетоя переход от иоходных оптимизационных моделей проектирован! I межсоединений к штрафной функция

Лаграняа.

ШтшьиШ мнаквсть мшнтрь рсашшил! М9ЖС08АИНВНИН (Я) и стрдтегии РАСПРедеАе-, ния мшадети (V)

ФОРМАЛИЗАЦИЯ РШООбРАШ МК0ЖВМ6

Л » V путем ььедеиия ш>терн»тиьнм.;

ОПРёЩёние иьмар-рсти задачи пом ИЙд

I

ш«ши маши орре-т ММ'Ш Хтп

щшщт ттгт ед едмшжзсТ' 2Д Ъ-*№№■№>!>•

■ гЫ

ььедше одно»! делены х^першнных Хп

огреьшние рммар-ности задачи по м

ФОРМИРОрШе МАТ8МЙГ ткчосжсм мьшк ¡заее-дшния ¿вдениш-шмелей Р: (1=1,1) д?й гцшмх о.га

I

РАзделвние множест-

&А г НА ПО^иажЕОТВА I,- З.ХТРЙМАЛЬЙЫХ ТРШЪШЙ л1х-ГРмшных тгеьогА-«ий

исходит данных для ШТ- ЭДЫХ. пе^емеи-

[тииттъ шлтмк-I цяу ст'мизА14.и< нноя

: ГМТ.МАЛЬНОП) ЬЫ-

мл__

Й10.1. Структурная схема формирования оптимизационной иодеди вцбора варианта реализация мо~ссэдипсщ£1

mx min (х_, у. ) = <х ) + Ту, (F.* - Ф, <г „) х у, "п 1г *t тп %г *г т-

теп I ^

где üt > о, i2=1,I2 - новффицкентн игранной функции Лягранжа.

Для уч8та многокритериальноотн исшольауютоя функции пользности.В работе рассматривается одна ж них, приводящая к аддитивному критерию оптимизации.

b

V "ff*»*«! V*«n> ~^

где 0 < 1 - кса^ ^ициенты отнооительн й зна' ймооти критериев, - li

Ь

) к. - 1, ф, (- „„) - норшро анньэ значения критериев.

tf«t *f l( ren

Оптимизация по глобальному критерию обусловлена возможностью

вероятностной инте.рпритации коэффициентов X. в -¡вшах охемг.

1 >

ми гоальтет^нативной оптимизации.

Для того, чтобы использовать алтч ^гтгчооиую схему, •ыч'оление втих параметров, будем проводить интерактивно, чотщая о имитацией опытов Av- Поскольку на каждой итерация имитационного експеримоита ;®влизует иоход опыта столько • по одной альтернативной пер менкэД х' , то и . настройку к08<1фициэнт0в у, будем проводить для одного лз индокоов

tf ilf Именно д. я выСоре номера индекса предназначен

модуль Oy, а для I - п вдназначнн модуль д0.

Другая особенное- •> решения зйдрл оптимального проектирования межсоединений ЙЩ1-оис ем состоит в иопользошья!*. ДчЧ нос?рсю№гч торитничеою-х схим двух типе« ярогноо?и«5< чаи оценок гаг-а я HiiS равлония движения.

Т1втая ' ооб«-ннооть еаклвчавтоя в гоздакнооти лолучг.ний о помочью ранд'личэиоьанных схем многюальтернчтвной онкмийкцг* 0<1'' (Кяивиого на'>ельногс решения дли детердаккреванш ix алгоритмов.

Задаче оптимчльною вибори вариант* реализации моясоедда исЗ в фсфмализс.-юнноЯ постановке является многокритериально:!. о

рентными j фиктивннмч переменными г»т= 1,Ю Дли ей р-шиия ю

тречиолвнг гх алгоритмических мс.улеЯ «, ,<ии следует обратйгь внимание на реализацию модуля «г. ...

Поскольку ИОХОДНОЬ МШКООТВС Я}'<ШйДИТ с выбору ИВ (юльа»гу>

\

чиола вариантов 2* , на начальном етапе необходимо привести сокращение исходного множества путбм исключения неперспективных

вариантов по набору показателей <=1»Г. Для етого модифицируется процедура построения экспертных прэгностичасгсих оценок, основанная на наглядно-обрезных механизмах интуиции проектировщика.

Параллельно в диалоговом режим» соущеотвлябгс!! опроо нескольких вкопертоь по оценка желаемых значений показателей ^{1=1,1).

В зависимости от раоотояню: на плоскости множеств рг(1=1,У) от множества р* реализуются процедуры, дающие возможность проектировщику определить линию на плоскости и линию вокруг множества р*, соответствующую равномерному распределению.

После определения в интерактивном режиме начального распределения альтернативных переменных, начинают ф! нкциони; овать процедуры автоматического рандомизированного псиока.

Эффективность поиоковсс процедур удаЗтоя повыои"ь за очвт рационального выбора номера переменной, по которой осуществляется коррекция. Из шэуал! ного представления элементов выбора г у и% на плоскости видно, что па одним точкам, находящимся в зоне между •иокеотвом р* и линией равномерного распределения необхсч 4 более частый перебор индуцируемых ими вариантов для выяснения их преимущества перед остальными. Структурная охема алгоритмического обеспечения приведена на рис.2.

Решение задачи оптимизации ч.лла резервных кристаллов наядой' группы осуществляется при помощи алгоритм« последовательного улучшения плана, которое предполагает, что допустимое бааии ж решение уже построено. Получение втого реления осуществляется о использованием рандрмизировам х схем, ¿акт получения решения рассматривался как условие перехода к детерминированному алгоритму щи по!.5ощя соотштствукц» го ьюдуля.

Дня рандомизированного поно <л су^воткнчнх ограничений Ь функцка Лагранга введена диокрэтныэ случеЛшэ величина о, (у) н г)г(.и).

О цель» определения начального рэкета* ьлгользуотод оубъектиЕныэ оценки проактирокцика на основа нагл.дно-обр« здак механизмов интуиции. В наядой груше томбк эксперт интуитивно лреетдит ¡'.аршрут, отвечающий соответствующему кр терию. ПроЕодЗнннЛ гчрлрут устана^тивзет та значения л акегорэ 2*, П5501«0 лгпрзпсттотея п пэрвом еэгэ 1.

ВИЗУАЛИЗАЦИЯ MHO' жёстьа ташшй

ñ су) ,Ът

1ЩлШТ яШШЩрЙ ком подм ,оже&ть шмн< ныtmnjg (iift)

построенмб, множеетьШЩШГ значении ПВШАТШИ е*г

Ркс.2. Структурная о;;ежз алгоритма оптимального выбора каркан-п реализации кезпоодаиепай

■ В четвВртой главе рассматриваются моду.м, используемые при реаливации основных проектных процедур: оптимизации чиола резервных кристаллов БИО одного типа для обеспечения ваданной надежности ИЦП КЭТ, хезмещения, компоновки кристаллов БИС на пластине, диокрэционной разводки к ристал, .о в БИС по полученной карте годности пластины путбм прямого высвечивания топологии межооединений кристаллов ШО в двух слоях.

Наедая программа используемого пакета соотонт из управляющей программы и годпрограмм, связанных между собой посредством формальных и фактических параметров и о помощью аппарата общих областей.

Приведбн анализ баг ы данных, посредством юторой осуществляются информационные связи подсистемы ИСЦП о промяиленной системой проектирования.

- Для реаливации системы межсоединения : СБИО ОЗУ на целой пластина были проанализирован! и решены! следующие а1.дачи проектирования: • I

сформировано описание топологии (респолонение вызовов, контактных площадок, защитных еон> БИС ,ЙБвБРУ5;

проведено определение оптимального резервирования и размещения крисаллов БИО ОЗУ управления памятью на прямоугольном участке платы-пластины размерами 71,6x48,1 мм по минимуму вертикальных пересечаый и длине соединений;

проведена трасбровка первого"ojoh (общего для всего участка п аотины), подготовлена управляющая информация для ЭЛГИ 2 ВА-20 для высвечивания второго слоя металлизации на основе тестирования участка пластины. J ■

В результате автоматизированного проектирования межблочных соединений СБИО ОЗУ на ЦП о помощью подсистемы ИОЦП разработаны ксмшюкти фотошаблонов и подгон jB-тена управляющая информация для ЭЛГЙ 2ВА-20. Рациональный выбор алгоритмов формирования изобрягзкй, 001ф31ц£Ш19 ороков рабо н генератора изображений дали еобмояюоть добиться оперативности при формировшии верхнего олоя кэтеллмзации ЩП ЙЭТ При гаргшз сигнальных линий 100 мкм один фрагмент имеет размеры 15904л 10160 мкм, что делает г чвог ножны'м реемедание всех 36 кристаллов БИ0 ОЗУ на плаотинь диаметром 100

Рсйзккэ проблемы стало воемошшм за очбт < чтимизации количества резервных кристаллов и раэмвщзния кристалл«, в да ляэоттга о использование!* пакета продаю» "Проектирование лпям."лтап КЦЙ ЮТ* подсистем КСЦП. Кад?$о' группе кристалла

ЕИО ?ыло найдено оптимальное количество резервных кристаллов для обеспечения максимальной вероятности выхода годных . при диаметре пластины 100 мм.

Нчстройка программных оредотв для ..онооитного и гибридного обрэацов субсистемы на целой пластине лроизвоится за счёт подключении или отключения со* гветотвуыщих программных модулей ГОШ "Проектирование .шаты-пластины ИЦП ИЭТ" и "Подготовка упревляк.ще1 информации для ЭЛГИ".

ос} 7вшз результаты работ'

1. Поотрое) i оптимизационная модель выбора варианта мвг> *-,'неииЯ, обеспечивающая учбт разнообразия множеотв методов реализации межсоединений и отратегий распределения мощности, и связь параметров епих множеств со охемотехничеокшм показателями ИЦГ-систем.

2. На оонове аналиаа результатов ком. j но яки элементов в • яд;-, пред.! эяен по рсод для введения надбжностного показателя.

•3.. Построена оптимизационная модель размещения и компоновки кристаллов п пластина с учбто! показателя над§аностн, отлича». даяоя от типовой Mo; >ли топологического пргектированик структурой целевой Функции и ограничений, и методикой преобразования иоход -ой 'задачи в в квиваде нт ную задачу транспортного типа.

4. Реализован мод iib формирования екопертизы 'рогноогичэских оц кок, использ^ з!№х при решении . задачи oim мольного выбора р>-ализч1ии межсоединений в формализованной постановке,

5. Сфо I * / ли [xj m но условие перехода к детерм/шярога^кому £Ш ) ритму на основе решен 1я задачи оптимизации числа резервних кристаллов г. .«¡пользованием алгоритма последовательного улучшения пла 'а. • . .

6. Раир*5отанн алгоритмические процедуры решения оптимиачциоштос задач проектирования межсоединений ИЦП-систеы, ооттннн« нч сочетания автомэтиче'ких ¡.в ндоч и в и pu тнннх схем и текущей вкс гертной информации.

7. С' здан комг.лекс ii> гр ммно-алгоритмических с^дств, позволяющий в тиках интегрированной про», ышленной САПР БЙО автоматизировать решение . аад пи оптимальной ртзраб' '.си чежс ч)диив!(и: на целой пластине. Их ^надг^ние иокеолило улучшать

.теп -ijdbkthuk работ к получить економич^скчй ьЦпкт в

сумме 240 тыо. руб. в ценах 1992 г.

Основное оодержш-ие диссертации опубликовано в (ледущих работах:

1. Рнндин A.A., Лапшина М. Л Оптимизация размещения криоталлов БИС на пластине .ю критерию надЗтшости

// Интерактивное проектирование технологических устройств и автомативирс данных систем на ПЭВМ: Тез. док;:, всасоюзн. сов. - ош,.- Воронеа: ВПИ, 1991 г.- С, 69-70.

2. Рнндин A.A., Лапшина М.Л. Автоматизированное формирование соединений ИЦП ИЭ1 на основа вероятностного подхода //Интерактивное проектирование технологических устройств и автоматизированных сиотем ча ПЭВМ: Тез. докл. всесоюзн. сов. -сем.- Вороша: В1Ш, 1991 г.- 0. .70-71.

3. Риндик A.A., Лапшина М.Л., Макаров О.Г. Моделирование, и оптимизация кристаллов НТО в 'интегрированной САГР liST // Оптимальное проектирование технических устройств и автоматизирован'-«« онотеь» Тез. докл. Роосийск. оов. - оем. -Воронен: ВПИ, 1J92. - 0. 57.

4. Лапшина 1.1.Л., Лопатин B.C., Межот A.B., Вро-'к н В.А. Унифицированное рабочее:'место прооктирощика изделий электронной и вычислительной техники на базе 32-разрядной 3B-J "Электроника М00107" // Оптимальное проектирование технических устройств

и автоматизированных систем: Те i. докл. Российск. сов. -'сем.

- Воронен: ВПИ, 1992. - 0. 58.

5. Рнндин A.A., Зибров А.а., Лапшина М.Л. Уппавлар ла лропеосом создания комплексных САПР ГОТ на основа методов и средств многовариантной нтеграции // Проектирование автоматизированиях систем контроля и управлешш слояна.я объектами: Тез. докл. Нендунар. школы. - Харьков: 1SK АН Украины, 1992. - С. £7.

6.Ргнд.'Ш A.A., Лапшина М.Л. Применение ттодов

оптимизации для дискреционно»4" "ьзеодки ку:-.с га.".лозз ЕЮ на пластине >' Оо.зр^-ен. уетодп ь теории npat-EiM r-r:5--i; Tr-!i„ гколы. - Воронеж: ВГ?, 1С-«? . - 0. 95.

7. H.A., Лукина М.Л, , I 3. г-цнжк .• " i"-: чгйрактнЕнэя ri^:''чеекал среда it сцбооч

" ■:■.> : ,i;i f-r- «зоЛ cn."f.puv;.;ru г

■ - •• . ■ ■■ т'.с у:;.;-':систе^чх: •у-гуь, 0я. нпучн. - : . л. "'"Г. •' Г'Я. - ¡37- МО.

8. Лапшина М. Л. Использование промышленных пакетов проектирования ЮТ дня обучения студентов по специальности САПР // Компьютеризация у травления качеством высшего образования: Тез. докл. зон. ив. - сем. Бороне»: Е1Ш, 1992. - 0.20.

9. Лапшина Ы.Л. Оитим' пьный выбор варианта р.. г,лизацгш межсоединений // Опыт информатизации в промышленности: Тез. докл. регион, гов. - с.1м. Воронеж, 1993. 0,79.

10. ■ Паншина М.Л. Формализация опиоанич распределения дефектов го пластине как основа надЭжностного проектирования >7 Опыт информатизац м в промышленности: Т з. до - л. регион, оов, -сем. Вороне«, 1993, - С.83.

с/*/-

№ » 020419 от 12.02.92. Подписано в почать 4.05.94 г. Усл4поч.л. 1,0. Т. 85 экз. Заказ $ 2.С5 .

Воронежский государственный техничесмШ университет 394026 В^ронеа, Московский просп., 14 Участок оперативной полиграфии Бороиеаекого государственного технического универсам га