基于時變溫度的2-d和3-d導線布線的制作方法
【專利摘要】各個特征涉及基于溫度對導線進行布線的電路設計方案。在一個方面，沿預期線路的時變溫度條件在確定是否要將該線路用于導線時被納入考慮。例如，可基于哪條線路與“最平滑”溫度梯度相關聯(lián)來從一組預期二維(2?D)或三維(3?D)線路中選擇一線路。本公開的其它方面涉及確定或采用可調(diào)整搜索窗口、層配線密度、最差情形偏斜值以及電阻－電容(RC)耦合特性，具體地以供與堆疊多層基板的各層內(nèi)的3?D布線聯(lián)用。
【專利說明】基于時變溫度的2-D和3-D導線布線
[0001] 相關申請的交叉引用
[0002] 本申請要求于2014年7月24日提交的關于"Time-Variant Temperature-Based 2D and 3-D Wire Routing(基于時變溫度的2-D和3-D導線布線)"的美國專利申請序列號14/ 340，411的優(yōu)先權，該申請是于2014年2月7日提交的關于"Temperature-Based Wire Routing(基于溫度的導線布線）"的美國專利申請序列號14/175,429的部分繼續(xù)申請 (CIP)，這兩篇申請通過援引整體納入于此。
[0003] 背景
[0004] 公開領域
[0005] 以下內(nèi)容一般涉及電路設計，尤其但不排他地涉及基于時變溫度特性在二維（2-D)或三維(3-D)中對導線進行布線。
[0006] 相關技術描述
[0007] 用于在印刷電路板(PCB)、集成電路(IC)或其它結構上或內(nèi)對導線(有時稱為跡線 或電路徑)進行布線的算法嘗試尋找最好地滿足對導線的布線要求的線路。一般而言，布線 要求規(guī)定導線應當盡可能地短。以此方式，與導線上信號的傳輸相關聯(lián)的功耗和信號傳播 延遲被最小化到至少某一程度。此外，較短導線的使用使得能夠在給定區(qū)域內(nèi)對更多導線 進行布線，由此提高電路密度。
[0008] 在一些應用中，布線要求指定多條導線的長度相等或者接近相等。例如，在采用時 鐘樹或采用并行導線(例如，用于總線或差分信號）的定時關鍵的應用中，相等導線長度的 使用使得更易于匹配導線的信號傳播特性。相應地，來自一個或多個數(shù)據(jù)源的一個或多個 信號可幾乎在同時經(jīng)由不同導線到達多個數(shù)據(jù)阱，由此維持各數(shù)據(jù)阱處各信號之間的期望 定時關系。換言之，匹配的導線被用來將不同導線上傳送的信號的相對定時偏斜保持在最 小值。
[0009] 已提議了其它技術以減小定時偏斜。例如，一些系統(tǒng)使用緩沖器來控制沿導線的 延遲，并且由此減小定時偏斜。其它系統(tǒng)向布線結構中插入交聯(lián)以減小定時偏斜。
[0010] 然而，在實踐中，以上技術可能不足以減小定時偏斜或者可能具有某些缺陷。例 如，各種操作條件和環(huán)境因素可影響信號通過導線的傳播延遲。因此，可能難以匹配不同導 線的信號傳播特性，即使導線長度匹配。同樣，有源技術(諸如，緩沖器插入)可導致功耗的 顯著增大。另外，由于交聯(lián)鏈路插入可增加導線長度，因此也可在這些情景中看到功耗的增 大。鑒于以上內(nèi)容，存在對于改進的電路設計技術的需要。
[0011]以上提及的父申請至少部分地涉及提供各種基于溫度的電路配線技術。本申請至 少部分地涉及附加或替換的基于溫度的電路配線技術。
[0012] 概述
[0013]在一個方面，一種布線裝置包括:存儲器設備；處理電路，其耦合至存儲器設備并 被配置成:標識用于通過至少一個基板對導線進行布線的多個預期線路;對于這些預期線 路中的每一個預期線路，確定與該預期線路相關聯(lián)的時變溫度特性;基于這些預期線路的 時變溫度特性來選擇這些預期線路之一；以及在存儲器設備中存儲對所選線路的指示。
[0014] 在另一方面，一種布線方法包括:標識用于通過至少一個基板對導線進行布線的 多個預期線路;對于這些預期線路中的每一個預期線路，確定與該預期線路相關聯(lián)的時變 溫度特性;基于這些預期線路的時變溫度特性來選擇這些預期線路之一；以及存儲對所選 線路的指示。
[0015] 在又一方面，一種布線設備包括：用于標識用于通過至少一個基板對導線進行布 線的多個預期線路的裝置;用于對于這些預期線路中的每一個預期線路，確定與該預期線 路相關聯(lián)的時變溫度特性的裝置;用于基于這些預期線路的時變溫度特性來選擇這些預期 線路之一的裝置;以及用于存儲對所選線路的指示的裝置。
[0016] 在又一方面，提供了一種基板，其具有形成于其上的沿從多個預期線路當中選擇 的與最平滑時變溫度梯度相關聯(lián)的線路的導線，其中該基板由包括以下步驟的過程制備： 標識用于在基板上對所述導線進行布線的多個預期線路;對于這些預期線路中的每一個預 期線路，確定與該預期線路相關聯(lián)的時變溫度梯度;基于這些預期線路中的哪一個預期線 路具有這些預期線路中的最平滑時變溫度梯度來選擇這些預期線路之一;提供基板；以及 根據(jù)所選線路在基板上形成導線。
[0017] 附圖簡述
[0018] 圖1是解說根據(jù)本公開的一些方面的基于溫度的線路選擇的示例的示圖。
[0019] 圖2和3是解說溫度引發(fā)的偏斜的示例的示圖。
[0020] 圖4是解說根據(jù)本公開的一些方面的導線布線方法的示例的流程圖。
[0021] 圖5是解說根據(jù)本公開的一些方面的基于溫度余因子矩陣的線路選擇的示例的示 圖。
[0022] 圖6是解說根據(jù)本公開的一些方面的生成和使用余因子矩陣的示例的示圖。
[0023] 圖7是解說根據(jù)本公開的一些方面的基板的示例的示圖。
[0024] 圖8是解說根據(jù)本公開的一些方面的基板的另一示例的示圖。
[0025] 圖9是解說其中可根據(jù)本公開的一些方面應用基于層的加權因子的情景的示例的 示圖。
[0026] 圖10是解說其中可根據(jù)本公開的一些方面應用基于通孔的加權因子的情景的示 例的示圖。
[0027] 圖11是解說其中可根據(jù)本公開的一些方面應用基于路線倒轉(zhuǎn)的加權因子的情景 的示例的示圖。
[0028]圖12和13是解說根據(jù)本公開的一些方面的考慮溫度相關和線路距離兩者的線路 決定的示例的示圖。
[0029]圖14是解說根據(jù)本公開的一些方面布線的時鐘樹的示例的示圖。
[0030]圖15是解說根據(jù)本公開的一些方面布線的差分對的示例的示圖。
[0031]圖16是解說根據(jù)本公開的一些方面的迷宮布線方法的示例的流程圖。
[0032]圖17是解說本公開的一個或多個方面可在其中得到應用的電路設計系統(tǒng)的示例 的框圖。
[0033] 圖18是解說根據(jù)本公開的一些方面的被配置成提供布線功能性的裝置的組件選 集的框圖。
[0034] 圖19是解說根據(jù)本公開的一些方面的導線布線方法的流程圖。
[0035] 圖20是解說根據(jù)本公開的一些方面的用于制備其上形成有導線的基板的過程的 流程圖。
[0036] 圖21是解說根據(jù)本公開的一些方面的導線布線方法的附加方面的流程圖。
[0037] 圖22是解說涉及使用動態(tài)可調(diào)整搜索窗口和最差情形偏斜估計的2-D時變布線的 導線布線方法的流程圖。
[0038] 圖23是解說用于與2-D時變布線聯(lián)用的動態(tài)可調(diào)整搜索窗口的示圖。
[0039] 圖24是解說涉及與電阻一電容(RC)耦合評估聯(lián)用的2-D時變布線的導線布線方法 的流程圖。
[0040] 圖25是解說適用于2-D時變導線布線的RC耦合考量的示圖。
[0041]圖26是概述根據(jù)本公開的一些方面的三維(3-D)導線布線方法的流程圖。
[0042]圖27是解說多層基板內(nèi)的3-D網(wǎng)格內(nèi)的預期3-D配線線路的示圖。
[0043]圖28是解說根據(jù)本公開的一些方面的生成和使用余因子矩陣以用于3-D配線示例 的示例的示圖。
[0044] 圖29是解說涉及使用動態(tài)可調(diào)整搜索窗口和最差情形偏斜估計的3-D時變布線的 導線布線方法的流程圖。
[0045] 圖30是解說用于與3-D時變布線聯(lián)用的動態(tài)可調(diào)整搜索窗口的示圖。
[0046]圖31是解說涉及使用RC耦合和層導線密度評估的3-D時變布線的導線布線方法的 流程圖。
[0047] 圖32是解說可適用于3-D時變導線布線的RC耦合考量和導線密度考量的示圖。
[0048] 圖33是解說本公開的一個或多個方面可在其中得到應用的被適配成用于3-D配線 的示例性電路設計系統(tǒng)的框圖。
[0049] 圖34是解說根據(jù)本公開的一些方面的被配置成提供3-D布線功能性和其它功能性 的裝置的組件選集的框圖。
[0050] 圖35是解說根據(jù)本公開的一些方面的時變導線布線方法的流程圖。
[0051 ]圖36是解說根據(jù)本公開的一些方面的3-D時變導線布線方法的流程圖。
[0052]圖37是解說根據(jù)本公開的進一步方面的附加時變導線布線方法的流程圖。
[0053]圖38是解說根據(jù)本公開的又一些方面的用于制備其上形成有導線的基板的過程 的流程圖。
[0054] 詳細描述
[0055] 以下結合附圖闡述的詳細描述旨在作為各種配置的描述，而無意表示可實踐本文 所描述的概念的僅有配置。本詳細描述包括具體細節(jié)以提供對各種概念的透徹理解。然而， 對于本領域技術人員將顯而易見的是，沒有這些具體細節(jié)也可實踐這些概念。在一些實例 中，以框圖形式示出眾所周知的結構和組件以便避免淡化此類概念。
[0056] 圖1解說了根據(jù)本公開的一些方面的基于溫度的線路選擇的示例。布線點網(wǎng)格被 定義以用于從第一端點102A到第二端點102B對導線進行布線。每個布線點由布線點網(wǎng)格 100中的一個框來表示。因此，在圖1的示例中存在40個布線點。在實踐中，給定布線點通常 將位于對應框的中央。
[0057] 如以下更詳細討論的，線路選擇方案涉及確定（例如，估計）與每個布線點相關聯(lián) 的溫度特性?；谶@些溫度特性，作出關于每個布線點的溫度特性與第一和第二端點102A 和102B的溫度特性相關的程度的確定。在圖1的示例中，給定框中的數(shù)字表示該框的溫度相 關余因子，其中0.99將表示接近完全溫度相關，并且0.0將表示無溫度相關。因此，布線點網(wǎng) 格100中的第一布線點104具有與第一和第二端點102A和102B的溫度相關余因子0.3。應領 會，可在不同實現(xiàn)中使用不同相關余因子范圍（例如包括小于〇或大于1的值）。
[0058] 根據(jù)本文的教導，通過確定第一和第二端點102A和102B之間的所有可能線路中哪 一個線路具有與第一和第二端口 102A和102B的最佳溫度相關來選擇第一和第二端點102A 和102B之間的線路。繼續(xù)圖1的示例，最佳線路由此將是全體具有最高相關余因子的線路。 相應地，由第一虛線106A表示的線路勝過任何其它預期線路(諸如由第二虛線106B表示的 線路)而被選擇。
[0059] 圖1的布線方案由此可解決因存在于端點對之間的線路上的不同溫度條件而產(chǎn)生 的定時偏斜問題。例如，印刷電路板(PCB)、集成電路（IC)或其它電路系統(tǒng)中的組件負荷差 異可導致跨預期布線路徑不均勻的溫度梯度。作為具體示例，當處理器的負荷非常高時， PCB上、IC中等等的處理器周圍的區(qū)域通常將比PCB或ID的其它區(qū)域更熱。給定導線電阻和 溫度之間的線性關系的情況下，高溫度變化可使導線上的傳播延遲增大例如高達100%。
[0060] 此外，給定區(qū)域中的溫度可隨時間推移而變化。在存在顯著的溫度梯度的情況下， 不確定性由此可按傳播延遲、定時偏斜(例如，時鐘偏斜)和偏斜變動的形式被賦予在系統(tǒng) 上。此外，當在PCB、IC等上對互連進行全局布線時，延遲以及這些溫度梯度的偏斜效應可能 甚至更成問題。
[0061] 圖2和3解說了遭遇不同溫度的布線區(qū)域的簡化示例。第一區(qū)域202A在第一區(qū)域 202A附近的電路系統(tǒng)的操作期間遭遇相對較高的溫度Tl度。為了降低圖2和3的復雜度，該 電路系統(tǒng)未被示出。第二區(qū)域202B在鄰近電路系統(tǒng)的操作期間遭遇比Tl度低的溫度T2度。 第三區(qū)域202C在鄰近電路系統(tǒng)的操作期間遭遇比T2度低的溫度T3度。
[0062] 一般而言，在導線溫度與導線電阻之間存在直接關系。相應地，沿導線的溫差可顯 著影響通過該導線的傳播延遲。圖2和3解說了在導線穿過高溫區(qū)域時可引起的傳播延遲的 增大的示例。
[0063]在圖2中，源點S處生成的信號經(jīng)由第一導線段204A傳播至第一阱點A并經(jīng)由第二 導線段204B傳播至第二阱點B。從源點S到第一阱點A的傳播延遲為1納秒，而從源點S到第二 阱點B的傳播延遲為2納秒。注意到，第一導線段204A或第二導線段204B都不穿過第一到第 三區(qū)域202A-202C中的任一者。
[0064]在圖2中，第一導線段304A不穿過第一到第三區(qū)域202A-202C中的任一者。然而，第 二導線段304B的確穿過第一到第三區(qū)域202A-202C中的每一者。相應地，在圖3中，從源點S 到第二阱點B的傳播延遲為4納秒。相應地，圖2和3解說了在各導線之一的線路穿過遭遇與 這些導線中另一導線不同的溫度的區(qū)域的情況下，在不同導線(例如，分離導線或樹的不同 分支)上所攜帶的信號之間可出現(xiàn)顯著的溫度引發(fā)的定時偏斜。
[0065]本公開在一些方面涉及通過熱量知悉式布線方案的使用使溫度引發(fā)的定時偏斜 和定時偏斜變動最小化。有利地，與緩沖器插入、交聯(lián)插入和其它常規(guī)偏斜緩解技術相比， 此類熱量知悉式布線方案有效地降低了偏斜和偏斜變動而無需附加金屬布線和/或無需增 大功耗。
[0066]謹記以上內(nèi)容，根據(jù)本公開的與熱量知悉式布線功能性相關的操作的示例將結合 圖4的流程圖更詳細地描述。出于方便目的，圖4的操作(或本文所討論或教導的任何其它操 作)可被描述為是由特定組件來執(zhí)行的。然而，應當領會，在各個實現(xiàn)中，這些操作可由其他 類型的組件來執(zhí)行，并且可使用不同數(shù)目個組件來執(zhí)行。還應當領會，在給定實現(xiàn)中可以不 采用本文所描述的操作中的一個或多個操作。
[0067]圖4解說了根據(jù)本公開的一些方面的基于相關余因子矩陣來對導線進行布線的過 程400。過程400可發(fā)生在處理電路1810(圖18)內(nèi)，該處理電路可位于電路設計工具或某種 其他合適的裝置中。在另一方面，過程400可由圖17中解說的電路設計系統(tǒng)1700來實現(xiàn)。當 然，在本公開的范圍內(nèi)的各個方面，過程400可以由能夠支持導線布線操作的任何合適的裝 置來實現(xiàn)。
[0068]可通過過程400達成的目標的示例是尋找具有最平滑溫度梯度并且還導致導線盡 可能地短的導線的線路。在一些方面，平滑溫度梯度是指不具有突然的溫度改變(例如，超 過第一閾值水平的溫度幅度改變)或者具有很少的突然的溫度改變并且不具有大的溫度極 值(例如，超過第二閾值水平的溫度幅度之差，第二閾值水平在幅度上大于第一閾值水平） 的一個溫度梯度。通過提供平滑的溫度梯度，原本可由沿線路的溫度變動引起的偏斜和偏 斜變動可被保持較低。另外，通過保持導線長度較短(例如，通過迷宮布線的使用），與導線 相關聯(lián)的功耗可被保持較低。
[0069]在一些實現(xiàn)中，過程400被用來尋找相對于溫度高度相關的端點（例如，引腳對)之 間的線路。例如，該布線方案對于兩個端點隨時間偏移趨向于處于相同溫度或接近相同溫 度的情景可能是尤其有利的。
[0070] -般而言，過程400嘗試尋找具有與端點的最高溫度相關的線路。因此，線路選擇 過程嘗試在高相關的區(qū)域上構建所有布線路徑。通過在此類高相關區(qū)域上進行構建，在線 路的路線上看到的任何溫度變化將趨向于更平滑(例如，任何溫度變化的幅度將較低）。相 應地，與線路相關聯(lián)的定時偏斜和偏斜變動可以更受控或者可預測的。
[0071 ]進一步關于此，過程400還可避免所謂的熱點。例如，線路選擇過程可確保所選線 路不穿過遭遇溫度極值(即，過熱或過冷)的任何區(qū)域。
[0072]在框402,生成時變空間相關矩陣(map)。這里，布線區(qū)域(例如，整個PCB或IC)被劃 分成具有總共N個節(jié)點的均勻網(wǎng)格。這N個節(jié)點中的每一個節(jié)點處的溫度隨后例如通過隨機 過程來建模。每個節(jié)點由此通過在N個時刻處采樣的溫度序列來描述，如式1所指示的。
[0073]
[0074] 溫度(空間）相關矩陣由此可如式2中闡述地來定義。
[0075] C(M)=^ (2)
[0076] 這里，C〇V(i，j)是如在式3中闡述的節(jié)點之間的協(xié)方差矩陣。
[0077] i , j = k = lNT(tk,ni)Ttk,nj-k = lNTtk,nik = lNT(tk,nj) (3)
[0078] 式I中引述且在式4中闡述的參數(shù)〇1和^分別是節(jié)點IidPnj的標準偏差。
[0079]
[0080]
[0081]
[0082]
[0083]
[0084] 在圖4的框404,基于框402處生成的空間相關矩陣來生成相關余因子矩陣(map)。 如本文所討論的，在一些方面，該操作涉及確定網(wǎng)格中每個點相對于指定導線目標點（例 如，端點）的溫度相關。
[0085]區(qū)域P(CCp)中到目標i、j的相關余因子是以兩個對應系數(shù)為基礎(例如，作為其乘 積或求和)來定義的。對于相關余因子基于系數(shù)的乘積的情形，CCp = cov(i，p)*cov(p，j)。 再次，具有高相關余因子值的區(qū)域表示與兩個布線目標點的高相關。
[0086]在框406,基于相關余因子矩陣和線路距離來對導線進行布線。在一些實現(xiàn)中，布 線算法(諸如，迷宮布線算法)與熱量知悉式布線結合使用以嘗試尋找具有盡可能最平滑的 溫度梯度的盡可能最短的線路。
[0087]圖5以圖形化方式解說了基于相關余因子矩陣的線路選擇的示例。圖5描繪了線路 選擇的四個不同階段的網(wǎng)格，這四個不同階段按操作次序被標記為第一階段500A、第二階 段500B、第三階段500C和第四階段500D。
[0088]在該示例中，第一階段500A涉及選擇第一端點502A與第二端點502B之間的中點。 就此，標識出一組四個預期中點，每一個由單個實點表示。出于解說目的，第一中點504A和 第二中點504B在圖5中被特別標記。為每一個預期中點計算溫度相關余因子，并且優(yōu)選地， 具有與第一和第二端點502A和502B的最高溫度相關的預期中點被選作線路的中點。在該示 例中，第二中點504B具有0.99的相關余因子，并且由此該中點被選作布線操作的中點。其它 預期中點的相關余因子未被標記以降低圖5的復雜度。
[0089] 如以上所提及的，在一些實現(xiàn)中，布線操作避免了所謂的熱點。熱點在圖5中被表 示為星號。出于解說目的，這些熱點中的第一熱點506被特別標記。應領會，在一些情景中， 熱點的存在可阻止對原本期望的中點的選擇。例如，熱點可阻斷到中點的直接線路。
[0090] 一旦所選中點504B被選擇以用于線路，穿過第二中點504B的線路就需要被標識。 具體而言，線路選擇涉及標識從第二中點504B到第一端點502A的線路，如由第一虛線508A 一般性表示的。另外，線路選擇涉及標識從第二中點504B到第二端點502B的線路，如由第二 虛線508B-般性表不的。
[0091] 就此，布線操作行進至第二階段500B，藉此為每個布線點計算相關余因子。如圖1 中，相關余因子的范圍可以從〇. 〇到約1. 〇 (例如，〇. 9999)。作為視覺輔助，向第二中點504B 添加了圓圈以強調(diào)該布線點是該線路的中點。
[0092] 布線操作隨后行進至第三階段500C，在此標識第二中點504B與第二端點502B之間 的期望線路510A。如本文所討論的，在此選擇具有最高相關余因子值的線路。同樣，在該線 路選擇期間避免熱點。
[0093] 最終，布線操作行進至第四階段500D，在此標識第二中點504B與第一端點502A之 間的期望線路510B。再次，選擇具有最高相關余因子值的線路。另外，避開熱點。
[0094] 現(xiàn)在參照圖6,將更詳細地描述余因子矩陣的生成和使用。如以上所提及的，較高 溫度變化可顯著影響與導線布線相關聯(lián)的延遲和偏斜。如本文所教導的熱量知悉式布線可 考慮到距離和溫度相關兩者以用于評估每個節(jié)點之間的延遲并且還降低偏斜和偏斜變動。
[0095] 由于動態(tài)溫度變動隨時間推移生成不同偏斜，因此布線方案標識從溫度角度來看 最平滑的布線路徑，以嘗試確保更穩(wěn)定的偏斜變動。布線方案考慮時變溫度變動連同空間 和時間相關。隨后通過分析時變溫度map來生成溫度相關map。以此方式，該布線方案可標識 具有最高相關余因子值的線路并且由此提供具有較佳熱量容限的線路。另外，通過避開由 溫度相關map指示的任何熱點區(qū)域，布線方案可進一步減小最差情形的偏斜。
[0096]初始地，電路設計過程涉及定位PCB、IC或某一其它合適結構的區(qū)域602中的電路。 這可例如使用恰適的計算機輔助設計(CAD)系統(tǒng)來完成。
[0097]隨后針對區(qū)域602執(zhí)行空間溫度分析604。在一些方面，這涉及確定(例如，估計）區(qū) 域602的不同點處在一時間段上的溫度。例如，具有關于位于區(qū)域602中的電路的溫度特性 的信息以及關于這些電路如何被配置成操作的信息的仿真程序可生成在這些電路在操作 中時對區(qū)域602內(nèi)的各個點處預計的溫度的估計。
[0098]為了對區(qū)域602中的電路附近的此類時變溫度建模，在PCB、IC或其它布線結構上 定義網(wǎng)格并且每個網(wǎng)格被指派一溫度范圍。該溫度范圍可通過測量或熱量仿真來獲得。例 如，這些電路可貫穿所有操作狀態(tài)(例如，用于該電路的完整指令集可被測試）以獲得對應 的溫度簡檔。
[0099]作為具體但非限定性示例，溫度分析可涉及微架構水平功率和溫度仿真。區(qū)域602 被劃分成具有總共N個節(jié)點的均勻網(wǎng)格。通過按順序應用恰適的基準應用(每個具有時間段 tP)，通過在熱量一常數(shù)標度(毫秒標度）中對循環(huán)一準確(微微秒標度)動態(tài)功率取平均來 獲得熱量一功率。使用該時變熱量功率作為輸入，針對網(wǎng)格中的每個節(jié)點η」計算不同時刻ti 的區(qū)域602上的瞬時溫度TU1,如）。為了自主地提取關于溫度變動的相關，N個節(jié)點處的溫度 可通過隨機過程來建模。網(wǎng)格中的每個節(jié)點由此可通過在N個時刻采樣的溫度序列來描述。 圖6解說了所產(chǎn)生的關于時刻的三維溫度矩陣606的簡化示例。在非限定性示例中，溫 度矩陣606對應于以上闡述的式1。注意到，矩陣606被稱為"三維矩陣"，因為它包括一組N個 2-D值陣列，其中N為節(jié)點數(shù)目。然而，這并不意味著對應基板具有多層或者利用了3-D節(jié)點 網(wǎng)格。以下查看圖26內(nèi)提供的詳細示例以及之后的其中定義和采用3-D節(jié)點網(wǎng)格的多層基 板。
[0100]相關計算608使用溫度矩陣606作為輸入以生成相關矩陣610。在非限定示例中，相 關計算608對應于以上闡述的式2-5。在此類情形中，相關矩陣610由此將對應于式2。例如， 相關系數(shù)C( i，j)可被預計算并存儲在表中。
[0101]余因子計算612使用相關矩陣610作為輸入以生成與關于線路指定的目標點（例 如，端點）相關聯(lián)的余因子矩陣614。網(wǎng)格中具有高相關余因子值的點表示與兩個布線目標 點的高相關。如以上所提及的，在一些實現(xiàn)中，相關余因子是基于與兩個目標點相關聯(lián)的系 數(shù)的乘積:CCp = cov(i，p)*cov(p, j)。在其它實現(xiàn)中，相關余因子可以基于系數(shù)的求和，CCp =cov(i，p)+cov(p，j)。也可使用用于指示點與兩個目標點的相關的其它算法。
[0102] 最終，熱量知悉式布線616使用余因子矩陣614作為輸入以標識具有最高相關值的 線路618。例如，熱量知悉式布線616可針對兩個目標點之間的每個預期線路來計算相關值。 線路的相關值是與沿該線路的網(wǎng)格點相關聯(lián)的諸個體余因子值的函數(shù)。例如，這些個體余 因子值可相乘在一起、相加在一起、或者以某種其它方式運算以生成關于該線路的相關值。
[0103] 可取決于設計目標在各個實現(xiàn)中采用各種類型的布線算法(例如，迷宮布線等）。 熱量知悉式布線可采用Manhattan(曼哈頓)布線規(guī)則或者其它布線規(guī)則。因此，布線無需被 限制到"向上"和"向右"布線選擇，或者沒有必要限制到保持在所定義的布線窗口內(nèi)。因此， 路線倒轉(zhuǎn)(例如，退回）可被用在導致線路的較高偏斜特性的情景中。
[0104] 基于溫度的布線可被用于二維或三維中的布線。例如，布線可以跨PCB的不同層、 跨IC的不同層、跨堆疊1C、或者跨某一其它多層結構執(zhí)行。在該情形中，可針對不同層中的 所有預期布線點計算溫度map并且基于三維溫度map來作出布線決策。圖7和8分別解說了兩 種不同類型的基板上的多層布線（即，三維布線）的兩個示例。附加示例在以下參照圖26和 下文詳細描述。
[0105] 圖7解說了在集成電路管芯基板700上布線的簡化示例。通過使用沉積和其它制造 技術，電路702和金屬導線(跡線)被形成在基板700的各個層上。在該示例中，在第一金屬層 704(例如，第一導線布線層)上并在第二金屬層706(例如，第二導線布線層)上形成導線。此 外，若需要，可在多層上對導線進行布線，由此在恰適的位置，導線包括從一層到另一層的 跳變708。
[0106] 圖8解說了在印刷電路板基板800上布線的簡化示例。通過使用沉積和其它制造技 術，電路802(在該示例中為表面安裝組件)和金屬導線(跡線)被形成在基板800的各個層上 并與其附連。在該示例中，在第一金屬層804(例如，第一導線布線層)上并在第二金屬層806 (例如，第二導線布線層)上形成導線。此外，若需要，可在多層上對導線進行布線，由此所謂 的通孔808將導線在一層上的一個區(qū)段耦合至該導線在另一層上的另一個區(qū)段。
[0107] 最終布線決策可將物理因素以及溫度因素納入考慮。例如，加權因子可與從一層 到另一層的跳變、通孔使用、倒轉(zhuǎn)路線、或其它物理因素相關聯(lián)。在一些方面，這些物理因素 可影響信號偏斜、功耗、或者與線路相關聯(lián)的某一其它操作參數(shù)。因此，加權因子可被用來 對此類效應進行量化。相應地，最佳線路(例如，具有最低偏斜的線路、提供與另一線路的偏 斜最佳匹配的偏斜的線路、具有最低功耗的線路等）的確定可以基于溫度相關和這些其它 加權因子的平衡。
[0108] 圖9解說了其中布線決策可考慮基于層的加權因子的情景的示例。使用特定線路 的決策可考慮該線路是在單層上還是多層上。具體地，由于各層之間的跳變可負面影響到 線路的信號傳播特性(例如，因阻抗不連續(xù)性），因此布線決策可懲罰在各層之間跳變一次 或多次的線路。
[0109] 作為一個示例，在計算關于線路902的相關值之后，該相關值可被調(diào)整以考慮到線 路902包括第一層906與第二層908之間的跳變904。例如，關于線路902的原始相關值可通過 加權因子減小以指示與線路902相關聯(lián)的偏斜受跳變904負面影響。
[0110] 作為另一示例，可基于關于線路902的相關值以及與線路902相關的一個或多個加 權因子來作出布線決策。此類加權因子可以指示(不作為限定)線路902的長度以及線路902 在各層之間的跳變數(shù)目。因此，線路選擇算法可為每一個預期線路計算一個或多個加權因 子，并且使用這些加權因子和相關值來確定是否要選擇一個線路勝過另一線路。
[0111] 圖10解說了其中布線決策可考慮基于通孔的加權因子的情景的示例。這里，使用 特定線路的決策可考慮該線路是否穿過通孔。由于通孔的使用可負面影響到線路的信號傳 播特性(例如，因阻抗不連續(xù)性），因此布線決策可懲罰使用一個或多個通孔的線路。
[0112] 作為一個示例，在計算關于線路1002的相關值之后，該相關值可被調(diào)整以考慮到 線路1002包括第一層1006與第二層1008之間的通孔1004。例如，關于線路1002的原始相關 值可通過加權因子減小以指示與線路1002相關聯(lián)的偏斜受通孔1004負面影響。
[0113]作為另一示例，可基于關于線路1002的相關值以及與線路1002相關的一個或多個 加權因子來作出布線決策。此類加權因子可以指示(不作為限定)線路1002的長度以及線路 1002中通孔1004的數(shù)目。因此，線路選擇算法可為每一個預期線路計算一個或多個加權因 子，并且使用這些加權因子和相關值來確定是否要選擇一個線路勝過另一線路。
[0114] 圖11解說了其中布線決策可考慮基于路線倒轉(zhuǎn)的加權因子的情景的示例。在該情 景中，使用特定線路的決策可考慮該線路是否倒轉(zhuǎn)其路線。由于此類路線倒轉(zhuǎn)可負面影響 到線路的信號傳播特性(例如，因阻抗不連續(xù)性、期望區(qū)域之外的跳變、或者線路的延長）， 因此布線決策可懲罰包括一個或多個路線倒轉(zhuǎn)的線路。圖11解說了由阻止使用更期望線路 的熱點（例如，熱點1104)導致的路線倒轉(zhuǎn)1102的示例。
[0115] 作為一個示例，在計算關于線路1106的相關值之后，該相關值可被調(diào)整以考慮到 線路1106包括路線倒轉(zhuǎn)1102。例如，關于線路1106的原始相關值可通過加權因子減小以指 示與線路1106相關聯(lián)的偏斜受路線倒轉(zhuǎn)1102負面影響。
[0116] 作為另一示例，可基于關于線路1106的相關值以及與線路1106相關的一個或多個 加權因子來作出布線決策。此類加權因子可以指示(不作為限定)線路1106的長度以及線路 1106中路線倒轉(zhuǎn)1002的數(shù)目。再次，線路選擇算法可為每一個預期線路計算一個或多個加 權因子，并且使用這些加權因子和相關值來確定是否要選擇一個線路勝過另一線路。
[0117] 在一些實現(xiàn)中，在多個堆疊基板上采用三維的多層布線。例如，以上參照圖 FIGS.7-10的各個層在一些情景中可以是堆疊基板。因此，本文所教導的線路的標識在一些 實現(xiàn)中可涉及標識多個堆疊基板上的線路。附加3-D示例在以下參照圖26和下文詳細描述。
[0118] 本公開在一些方面涉及通過平衡溫度考量和線路長度考量來選擇線路。例如，如 果替換線路具有較佳的溫度特性，則比該替換線路短的線路可能不被選擇。相反，具有比替 換線路更佳的溫度特性的線路在該線路的長度比替換線路長的情況下可能不被選擇。相應 地，最佳線路(例如，具有最低偏斜的線路、提供與另一線路的偏斜最佳匹配的偏斜的線路、 具有最低功耗的線路等)的確定可以基于溫度相關和距離因素兩者。
[0119] 圖12和13解說了其中布線決策可考慮溫度相關和線路距離兩者的情景。圖12和13 均解說了相同的相關矩陣1200,但分別描繪了不同線路1202和1302。線路1202具有比線路 1302高的溫度相關，而線路1302比線路1202短。
[0120] 相應地，布線決策可以考慮到線路長度和線路的溫度相關以確定哪條線路更好。 如本文所討論的，在標識較佳線路時要考慮的因素可包括但不限于偏斜量、與相關聯(lián)線路 的偏斜匹配、以及功耗。
[0121] 這些不同因素逐線路比較的方式可采取各種形式。作為一個示例，布線方案可計 算關于線路1202和1302的這些因素之間的差異，并且比較這些差異(例如，通過使用加權因 子）以確定線路1202的改進溫度相關是否以期望性能(例如，偏斜、功耗等）的形式抵消了線 路1202的較長長度。作為另一示例，布線方案可為每個線路1202和1302計算度量，該度量考 慮到溫度相關和線路長度兩者。布線方案隨后可將關于線路1202的度量與關于線路1302的 度量進行比較以標識最佳線路。
[0122] 如以上所提及的，如本文所教導的熱量知悉式布線可有利地被用來匹配相關導線 的信號傳播特性。這些示例中的兩個示例將結合圖14和15來描述。
[0123] 圖14解說了按照將時鐘樹的所有分支放置在高溫度相關的路徑上的方式來布線 的時鐘樹的示例。來自時鐘源(未示出）的時鐘信號被耦合至分支點1402。時鐘樹的第一分 支1404從分支點1402布線到第一阱點1406。時鐘樹的第二分支1408從分支點1402布線到第 二阱點1410。如所指示的，第一和第二分支1404和1408的相應線路被選擇以具有與第一和 第二阱點1406和1410的高溫度相關。
[0124] 雖然本文的討論往往被稱為相對于兩個目標點的溫度相關，但可基于與不同數(shù)目 的目標點的相關來選擇路徑。例如，時鐘樹可具有不止兩個阱點（例如，圖14的點1406、1410 和1412)。在此類情形中，本文所描述的技術可被用來通過標識相對于三個或更多個目標點 (例如，阱點）提供沿線路的最佳溫度相關的多分支線路來針對時鐘樹的多個分支標識線 路。
[0125] 圖15解說了按照將差分對的兩條軌道放置在高溫度相關的路徑上的方式來布線 的差分對的示例。在該示例中，定義第一網(wǎng)格1502(包括頂部三行）以用于對差分對的第一 軌道1504進行布線，并且定義第二網(wǎng)格1506(包括底部三行）以用于對差分對的第二軌道 1508進行布線。
[0126] 第一軌道1504源于第一源點1510并且阱于第一阱點1512。第二軌道1508源于第二 源點1514并且阱于第二阱點1516。如所指示的，第一和第二軌道1504和1508的相應線路被 各自選擇以具有與相應阱點和源點的高溫度相關。
[0127] 圖16解說了可被用來對圖14和15的導線進行布線的迷宮布線過程1600的示例。過 程1600可發(fā)生在處理電路1810(圖18)內(nèi)，該處理電路可位于電路設計工具或某種其他合適 的裝置中。在另一方面，過程1600可由圖17中解說的電路設計系統(tǒng)1700來實現(xiàn)。當然，在本 公開的范圍內(nèi)的各個方面，過程1600可以由能夠支持導線布線操作的任何合適的裝置來實 現(xiàn)。
[0128] 在框1602,確定時變空間相關矩陣(map)。例如，裝置可生成矩陣或者從另一裝置 接收矩陣。
[0129] 在框1604處，作出關于時鐘樹是否正被合成的確定。若否（例如，代替時鐘樹布線 正執(zhí)行詳細布線），則操作流行進至框1608。
[0130]如果時鐘樹正被合成，則操作流行進至框1606,其中指定時鐘樹的合并點。具體而 言，合并點被置于合并線中具有最大相關權重且不是熱點的點處。在一些實現(xiàn)中，合并線通 過計算目標點之間的Manhattan距離來標識。圖14解說了與第一和第二講點1406和1410等 距的合并線1414的示例。合并線1414與網(wǎng)格中的預期合并點相交。因此，框1606的操作可涉 及確定每一個預期合并點的相關余因子，以及選擇具有最高相關權重的合并點，假定預期 合并點不是熱點的情況下。
[0131]在框1608,調(diào)用迷宮布線以標識具有最高相關余因子權重的線路，其中該線路被 Manhattan距離限制。
[0132] 圖17解說了本公開的一個或多個方面可在其中得到應用的電路設計系統(tǒng)1700的 示例。系統(tǒng)1700包括計算機1702(例如，工作站），其與用戶顯示設備1704和用戶輸入設備 1706通信地耦合。計算機1702還通信地耦合至網(wǎng)絡1708以使得由計算機1702生成的設計數(shù) 據(jù)能夠被傳輸?shù)街圃?PCB、IC等的制造系統(tǒng)1710。
[0133] 計算機1702包括處理器1712和存儲器1714。該處理器1712可以是任何合適類型的 處理單元，諸如中央處理單元(CPU)、協(xié)處理器、算術處理單元、圖形處理單元(GPU)、數(shù)字信 號處理器(DSP)等。存儲器1714可包括任何合適類型的存儲器技術，諸如，RAM、ROM、FLASH、 盤驅(qū)動器、以及類似物。
[0134] 存儲在存儲器1714中和/或由處理器1712實現(xiàn)的布線程序1716和仿真模型1718使 得用戶能夠根據(jù)本文的教導來生成電路設計。例如，用戶可使用顯示設備1704和用戶輸入 設備將電路安置在至少一個基板(例如，IC或PCB的基板)上，隨時間推移仿真該至少一個基 板上的各個位置處的溫度特性，生成相關矩陣，生成余因子矩陣，以及選擇具有最佳溫度相 關的線路，如本文所教導的。用戶隨后可向制造系統(tǒng)1710發(fā)送結果所得的線路設計1720以 產(chǎn)生期望電路組件。
[0135] 現(xiàn)在轉(zhuǎn)到圖18,根據(jù)本公開的至少一個示例示出解說了裝置1800(諸如圖17的計 算機1702)的組件選集的框圖。裝置1800(例如，設計工具)包括外部總線接口 1802、存儲介 質(zhì)1804、用戶接口 1806、存儲器設備1808以及處理電路1810。處理電路耦合至外部總線接口 1802、存儲介質(zhì)1804、用戶接口 1806和存儲器設備1808中的每一者或被置于與其處于電通 {目。
[0136] 外部總線接口 1802提供接口以供裝置1800的各組件與外部總線1812對接。外部總 線接口 1802可包括例如以下一者或多者:信號驅(qū)動器電路、信號接收機電路、放大器、信號 濾波器、信號緩沖器、或者用來與信令總線或其它類型的信令媒體對接的其它電路系統(tǒng)。
[0137] 處理電路1810被安排成獲得、處理和/或發(fā)送數(shù)據(jù)、控制數(shù)據(jù)的訪問與存儲、發(fā)布 命令，以及控制其他期望操作。在至少一個示例中，處理電路1810可包括被適配成實現(xiàn)由恰 適介質(zhì)提供的期望編程的電路系統(tǒng)。在一些實例中，處理電路1810可包括適配成執(zhí)行期望 功能(在實現(xiàn)編程或在不實現(xiàn)編程的情況下）的電路系統(tǒng)。作為示例，處理電路1810可被實 現(xiàn)為一個或多個處理器、一個或多個控制器、和/或配置成執(zhí)行可執(zhí)行編程和/或期望功能 的其他結構。處理電路1810的示例可包括被設計成執(zhí)行本文所描述的功能的通用處理器、 數(shù)字信號處理器(DSP)、專用集成電路(ASIC)、現(xiàn)場可編程門陣列(FPGA)或其他可編程邏輯 組件、分立的門或晶體管邏輯、分立的硬件組件、或其任何組合。通用處理器可包括微處理 器，以及任何常規(guī)的處理器、控制器、微控制器、或狀態(tài)機。處理電路1810還可以實現(xiàn)為計算 組件的組合，諸如DSP與微處理器的組合、數(shù)個微處理器、與DSP核協(xié)作的一個或多個微處理 器、ASIC和微處理器、或任何其他數(shù)目的變化配置。處理電路1810的這些示例是為了解說， 并且還設想了落在本公開范圍內(nèi)的其他合適的配置。
[0138] 處理電路1810被適配成用于進行處理，包括執(zhí)行可存儲在存儲介質(zhì)1804上的編 程。如本文中使用的，術語"編程"或"指令"應當被寬泛地解釋成不構成限定地包括指令集、 指令、代碼、代碼段、程序代碼、程序、編程、子程序、軟件模塊、應用、軟件應用、軟件包、例 程、子例程、對象、可執(zhí)行件、執(zhí)行的線程、規(guī)程、函數(shù)等，無論其被稱為軟件、固件、中間件、 微代碼、硬件描述語言、還是其他術語。
[0139] 在一些實例中，處理電路1810可包括以下一者或多者：用于標識預期線路的模塊 1814,用于確定預期線路的溫度特性的模塊1816,用于選擇預期線路之一的模塊1818,用于 存儲對所選線路的指示的模塊1820,用于標識點網(wǎng)格的模塊1822,用于確定電子電路的溫 度特性的模塊1824,用于確定預期線路的距離的模塊1826,或者用于選擇分支點的模塊 1828。
[0140] 用于標識預期線路的模塊1814可包括被適配成以下操作的電路系統(tǒng)和/或編程 (例如，存儲在存儲介質(zhì)1804上的用于標識預期線路的模塊1830):收集關于布線區(qū)域內(nèi)兩 個或更多個目標點的信息，計算目標點之間可穿過布線區(qū)域的不同線路，以及生成對預期 線路的指示。
[0141] 用于確定預期線路的溫度特性的模塊1816可包括被適配成以下操作的電路系統(tǒng) 和/或編程(例如，存儲在存儲介質(zhì)1804上的用于確定預期線路的溫度特性的模塊1832):獲 取關于預期線路的信息，計算沿每個預期線路的各個點的溫度特性，以及生成對溫度特性 的指示。
[0142] 用于選擇預期線路之一的模塊1818可包括被適配成以下操作的電路系統(tǒng)和/或編 程(例如，存儲在存儲介質(zhì)1804上的用于選擇預期線路之一的模塊1834):獲取關于預期線 路的溫度特性的信息，從不同溫度特性當中標識最佳溫度特性，以及生成關于與最佳溫度 特性相關聯(lián)的線路的信息。
[0143] 用于存儲對所選線路的指示的模塊1820可包括被適配成以下操作的電路系統(tǒng)和/ 或編程(例如，存儲在存儲介質(zhì)1804上的用于存儲對所選線路的指示的模塊1836):獲取關 于所選線路的信息，生成指示所選線路的指示，生成包括該指示的信號，以及向存儲器設備 發(fā)送該信號。
[0144] 用于標識點網(wǎng)格的模塊1822可包括被適配成以下操作的電路系統(tǒng)和/或編程(例 如，存儲在存儲介質(zhì)1804上的用于標識點網(wǎng)格的模塊1838):獲取關于一個或多個電路的布 線區(qū)域的信息，定義該區(qū)域內(nèi)的點網(wǎng)格，以及生成對所定義的點網(wǎng)格的指示。
[0145] 用于確定電子電路的溫度特性的模塊1824可包括被適配成以下操作的電路系統(tǒng) 和/或編程(例如，存儲在存儲介質(zhì)1804上的用于確定電子電路的溫度特性的模塊1840):獲 取關于電子電路的信息，確定電子電路在一個或多個操作條件下的溫度特性，以及生成對 溫度特性的指示。
[0146] 用于確定預期線路的距離的模塊1826可包括被適配成以下操作的電路系統(tǒng)和/或 編程(例如，存儲在存儲介質(zhì)1804上的用于確定預期線路的距離的模塊1842):獲取關于預 期線路的信息，計算預期線路的距離，以及生成對預期線路的距離的指示。
[0147] 用于選擇分支點的模塊1828可包括被適配成以下操作的電路系統(tǒng)和/或編程(例 如，存儲在存儲介質(zhì)1804上的用于選擇分支點的模塊1844):獲取關于目標點的信息，標識 目標點之間的預期分支點，選擇預期分支點之一，以及生成標識所選分支點的指示。
[0148] 存儲介質(zhì)1804可代表用于存儲編程、電子數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)庫、或其他數(shù)字信息的一個或 多個處理器可讀設備。存儲介質(zhì)1804還可被用于存儲由處理電路1810在執(zhí)行編程時操縱的 數(shù)據(jù)。存儲介質(zhì)1804可以是能被處理電路1810訪問的任何可用介質(zhì)，包括便攜式或固定存 儲設備、光學存儲設備、以及能夠存儲、包含和/或攜帶編程的各種其他介質(zhì)。作為示例而非 限定，存儲介質(zhì)1804可包括處理器可讀存儲介質(zhì)，諸如磁存儲設備（例如，硬盤、軟盤、磁 條）、光學存儲介質(zhì)（例如，壓縮盤(CD)、數(shù)字多用盤(DVD))、智能卡、閃存設備（例如，記憶 卡、記憶棒、鑰匙驅(qū)動器）、隨機存取存儲器(RAM)、只讀存儲器(ROM)、可編程ROM(PROM)、可 擦式PROM(EPROM)、電可擦式PROM(EEPROM)、寄存器、可移動盤、和/或用于存儲編程的其他 介質(zhì)、以及其任何組合。因此，在一些實現(xiàn)中，存儲介質(zhì)可以是非瞬態(tài)（例如，有形）存儲介 質(zhì)。
[0149] 存儲介質(zhì)1804可被耦合至處理電路1810以使得處理電路1810能從/向存儲介質(zhì) 1804讀取信息和寫入信息。也就是說，存儲介質(zhì)1804可耦合至處理電路1810,從而存儲介質(zhì) 1804至少能由處理電路1810訪問，包括其中存儲介質(zhì)1804整合到處理電路1810的示例和/ 或其中存儲介質(zhì)1804與處理電路1810分開的示例。
[0150] 由存儲介質(zhì)1804存儲的編程在由處理電路1810執(zhí)行時使處理電路1810執(zhí)行本文 描述的各種功能和/或過程步驟中的一者或多者。例如，存儲介質(zhì)1804可包括以下一者或多 者:用于標識預期線路的模塊1830,用于確定預期線路的溫度特性的模塊1832,用于選擇預 期線路之一的模塊1834,用于存儲對所選線路的指示的模塊1836,用于標識點網(wǎng)格的模塊 1838,用于確定電子電路的溫度特性的模塊1840,用于確定預期線路的距離的模塊1842,或 者用于選擇分支點的模塊1844。因此，根據(jù)本公開的一個或多個方面，處理電路1810被適配 成(結合存儲介質(zhì)1804)執(zhí)行用于本文所描述的任何或所有裝置的任何或所有過程、功能、 步驟和/或例程。如本文所使用的，涉及處理電路1810的術語"被適配"可指代處理電路1810 (協(xié)同存儲介質(zhì)1804)被配置、采用、實現(xiàn)和/或編程（以上一者或多者)為執(zhí)行根據(jù)本文描述 的各種特征的特定過程、功能、步驟和/或例程。
[0151]存儲器設備1808可表示一個或多個存儲器設備并且可包括以上列出的任何存儲 器技術或者任何其它合適的存儲器技術。存儲器設備1808可存儲電路設計信息(諸如但不 作為限定，所選線路的指示)連同裝置1800的一個或多個組件所使用的其它信息。存儲器設 備1808還可用于存儲由處理電路1810或由裝置1800的某種其他組件操縱的數(shù)據(jù)。在一些實 現(xiàn)中，存儲器設備1808和存儲介質(zhì)1804被實現(xiàn)為共用存儲器組件。
[0152] 用戶接口 1806包括使得用戶能夠與裝置1800交互的功能性。例如，用戶接口 1806 可與一個或多個用戶輸出設備(例如，顯示設備等）以及一個或多個用戶輸入設備(例如，按 鍵板、觸覺輸入設備等)對接。
[0153] 圖19解說了根據(jù)本公開的一些方面的用于導線布線的過程1900。過程1900可發(fā)生 在處理電路1810(圖18)內(nèi)，該處理電路可位于電路設計工具或某種其他合適的裝置中。在 另一方面，過程1900可由圖17中解說的電路設計系統(tǒng)1700來實現(xiàn)。當然，在本公開的范圍內(nèi) 的各個方面，過程1900可以由能夠支持導線布線操作的任何合適的裝置來實現(xiàn)。
[0154] 在框1902,標識至少一個基板上用于對導線進行布線的預期線路。例如，用于第一 端點與第二端點之間的導線的不同線路可在該至少一個基板上所定義的點網(wǎng)格內(nèi)標識。該 至少一個基板可包括印刷電路板基板、集成電路管芯基板、或者某種其它類型的基板。
[0155] 在框1904,對于在框1902標識出的每一個預期線路，確定與該預期線路相關聯(lián)的 溫度特性。例如，框1904的操作可涉及對于沿相應預期線路的點集合中的每一個點，確定該 點同與導線的布線相關聯(lián)的第一和第二端點之間的溫度相關。
[0156] 在一些方面，與預期線路相關聯(lián)的溫度特性的確定可涉及針對點網(wǎng)格中的每一個 點，確定該點的溫度特性;基于這些點的溫度特性來生成對應于點網(wǎng)格的空間相關矩陣;基 于空間相關矩陣生成相關余因子矩陣，其中相關余因子矩陣對于點網(wǎng)格中的每一個點將該 點的溫度特性同與導線的布線相關聯(lián)的第一和第二端點的溫度特性相關；以及對于每一個 預期線路，基于相關余因子矩陣確定預期線路與第一和第二端點之間的溫度相關。
[0157] 在框1906,基于框1904處確定的溫度特性選擇預期線路之一。在一些方面，線路的 選擇包括確定哪一個預期線路具有同與導線的布線相關聯(lián)的第一和第二端點的最高溫度 相關。在一些方面，線路的選擇包括確定與不同預期線路相關聯(lián)的多個不同點集合中的哪 一個點集合具有同與導線的布線相關聯(lián)的第一和第二端點的最高集體溫度相關。在一些方 面，布線的選擇包括拒絕穿過至少一個基板的與超過閾值溫度的溫度相關聯(lián)的區(qū)域的任何 預期線路。在一些方面，布線的選擇包括拒絕穿過至少一個基板的與落在低于閾值溫度的 溫度相關聯(lián)的區(qū)域的任何預期線路。
[0158] 在框1908,在存儲器設備中存儲對所選線路的指示。例如，該指示可連同其它布線 數(shù)據(jù)以及與電路設計相關聯(lián)的其它電路數(shù)據(jù)一起被存儲。
[0159]圖20解說了用于制備至少一個基板的過程2000,該至少一個基板具有形成于其上 的沿從多個預期線路當中選擇的與最平滑溫度梯度相關聯(lián)的線路的導線。過程2000的一個 或多個操作可發(fā)生在處理電路1810(圖18)內(nèi)，該處理電路可位于電路設計工具或某種其他 合適的裝置中。在另一方面，過程2000的一個或多個操作可由圖17中解說的電路設計系統(tǒng) 1700來實現(xiàn)。當然，在本公開的范圍內(nèi)的各個方面，過程2000可以由能夠支持導線布線操作 的任何合適的裝置來實現(xiàn)。
[0160]在框2002,標識至少一個基板上用于對導線進行布線的預期線路。在一些方面，框 2002的操作可對應于框1902的操作。同樣如以上所討論的，該至少一個基板可包括印刷電 路板基板、集成電路管芯基板、或者某種其它類型的基板。
[0161] 在框2004,對于在框2002標識出的每一個預期線路，確定與該預期線路相關聯(lián)的 溫度梯度。在一些方面，溫度梯度的確定可包括對于沿相應預期線路的點集合中的每一個 點，確定該點同與導線的布線相關聯(lián)的第一和第二端點之間的溫度相關。
[0162] 在一些方面，溫度梯度的確定可涉及:針對點網(wǎng)格中的每一個點，確定該點的溫度 特性;基于這些點的溫度特性來生成對應于點網(wǎng)格的空間相關矩陣;基于空間相關矩陣生 成相關余因子矩陣，其中相關余因子矩陣對于點網(wǎng)格中的每一個點將該點的溫度特性同與 導線的布線相關聯(lián)的第一和第二端點的溫度特性相關；以及對于每一個預期線路，基于相 關余因子矩陣確定預期線路與第一和第二端點之間的溫度相關。
[0163] 在框2006,基于這些預期線路中的哪一個預期線路具有這些預期線路中的最平滑 溫度梯度來選擇預期線路之一。在一些方面，預期線路之一的選擇可包括確定哪一個預期 線路具有同與導線的布線相關聯(lián)的第一和第二端點的最高溫度相關。在一些方面，預期線 路之一的選擇可包括確定哪一個點集合具有同與導線的布線相關聯(lián)的第一和第二端點的 最高集體溫度相關。在一些方面，預期線路之一的選擇可包括拒絕穿過至少一個基板的與 超過閾值溫度的溫度相關聯(lián)的區(qū)域的任何預期線路。在一些方面，預期線路之一的選擇可 包括拒絕穿過至少一個基板的與落在低于閾值溫度的溫度相關聯(lián)的區(qū)域的任何預期線路。
[0164] 在一些方面，最平滑的溫度梯度可對應于沿所選線路與第一和第二端點的最高溫 度相關。在一些方面，最平滑的溫度梯度可對應于沿所選線路的最高溫度特性一致性。
[0165] 在框2008,恰適的制造操作提供（例如，形成或獲取)至少一個基板。例如，制造系 統(tǒng)可形成用于集成電路管芯的至少一個基板或者形成用于印刷電路板的至少一個基板。
[0166] 在框2010,恰適的制造操作根據(jù)所選線路在至少一個基板上形成導線。例如，基于 指示所選線路的路徑的電路設計數(shù)據(jù)，制造系統(tǒng)可在用于集成電路管芯的至少一個基板上 或者在用于印刷電路板的至少一個基板上形成導線。
[0167] 在一些方面，所選線路不穿過至少一個基板的與超過閾值溫度的溫度相關聯(lián)的任 何區(qū)域。在一些方面，所選線路不穿過至少一個基板的與落在低于閾值溫度的溫度相關聯(lián) 的任何區(qū)域。
[0168] 在一些方面，所選線路可包括第一端點、第二端點、以及分支點，由此分支點關聯(lián) 于與來自位于第一和第二端點之間的多個預期分支點當中與第一和第二端點的最高溫度 相關。
[0169] 在一些方面，至少一個基板可限定多個布線層(例如，堆疊基板）。在該情形中，最 平滑溫度梯度可與這些預期線路中穿過多個布線層中的至少兩個布線層的一個預期線路 相關聯(lián)。同樣，最平滑溫度梯度可與這些預期線路中穿過多個布線層中的至少兩個布線層 之間的通孔的一個預期線路相關聯(lián)。此外，最平滑的溫度梯度可與這些預期線路中倒轉(zhuǎn)路 線的一個預期線路相關聯(lián)。
[0170] 圖21解說了根據(jù)本公開的一些方面的包括導線布線方法的附加方面的過程2100。 過程2100可發(fā)生在處理電路1810(圖18)內(nèi)，該處理電路可位于電路設計工具或某種其他合 適的裝置中。在另一方面，過程2100可由圖17中解說的電路設計系統(tǒng)1700來實現(xiàn)。當然，在 本公開的范圍內(nèi)的各個方面，過程2100可以由能夠支持導線布線操作的任何合適的裝置來 實現(xiàn)。
[0171] 在可任選框2102,可接收指示用于在基板(例如，單層基板或多層基板)上對導線 進行布線的區(qū)域的至少一個信號。例如，裝置的接收機(例如，總線接口中的接收機電路或 處理電路)可從另一裝置(例如，存儲器設備或發(fā)射機電路)接收包括指示用于對導線進行 布線的區(qū)域的信息的信號(例如，包括消息）。
[0172] 在可任選框2104，可標識基板上的點網(wǎng)格。例如，該網(wǎng)格可被限定在指定布線區(qū)域 內(nèi)。
[0173] 在可任選框2106,可確定要被定位在點網(wǎng)格附近的至少一個電子電路的至少一個 溫度特性。例如，可進行仿真或作出測量以確定在(諸）電子電路的操作期間將在(諸）電子 電路附近預計的溫度。在該情形中，各點的溫度特性的確定(例如，在框2120)可以基于該至 少一個電子電路的至少一個溫度特性。
[0174] 在可任選框2108，可選擇分支點。例如，在時鐘樹正被布線的情況下，可以基于哪 一個預期分支點具有與第一和第二端點的最高溫度相關來選擇第一和第二端點之間的多 個預期分支點中的一分支點。
[0175] 在框2110處，標識預期線路。在一些方面，框2110的操作可對應于以上討論的框 1902的操作。
[0176] 在可任選框2112,可標識穿過多個布線層中的至少兩個布線層的至少一個預期線 路。在該情形中，路線的選擇(例如，在框2122)可涉及向穿過多個布線層中的至少兩個布線 層的每一個預期線路應用加權因子。
[0177] 在可任選框2114,可標識穿過多個布線層中的至少兩個布線層之間的通孔的至少 一個預期線路。在該情形中，路線的選擇可涉及向穿過多個布線層中的至少兩個布線層之 間的通孔的每一個預期線路應用加權因子。
[0178] 在可任選框2116,可標識倒轉(zhuǎn)路線的至少一個預期線路。在該情形中，線路的選擇 可涉及向倒轉(zhuǎn)路線的每一個預期線路應用加權因子。
[0179] 在可任選框2118,對于這些預期線路中的每一個預期線路，可標識與該預期線路 相關聯(lián)的距離。在該情形中，線路的選擇可以基于與預期線路相關聯(lián)的距離。
[0180] 在框2120,對于標識出的每一個預期線路，確定與該預期線路相關聯(lián)的溫度特性。 在一些方面，框2120的操作可對應于以上討論的框1904的操作。
[0181] 在框2122,基于框2120處確定的溫度特性選擇預期線路之一。在一些方面，框2122 的操作可對應于以上討論的框1906的操作。
[0182] 鑒于以上內(nèi)容，根據(jù)本文的教導實踐的布線方案可有利地提供比常規(guī)布線方案更 高效的布線。例如，美國專利號7，155,686和8,209,651涉及顯著不同的方案，其中如果導線 生成過多熱量，則該導線被移動。同樣，盡管美國專利號6,775,710和7,725,861在布線的上 下文中使用了術語"溫度"和"熱點"，但這些專利并不基于實際溫度執(zhí)行任何布線。
[0183] 可適用于2-D配線實現(xiàn)的附加示例性特征
[0184] 參照圖22-24,現(xiàn)在將描述可適用于2-D配線實現(xiàn)的附加或替換特征。這些特征中 的至少一些采用或納入上述規(guī)程。出于簡潔起見，這些規(guī)程將不再次詳細描述，除了突出任 何差異之外。
[0185] 圖22解說了示例性2-D布線規(guī)程2200，其可被合適裝備的布線系統(tǒng)執(zhí)行，其中布線 考慮到最差情形偏斜估計并采用動態(tài)搜索窗口。在該示例中，還可考慮其它因素，諸如任何 極值的位置或者在其它方面不利的溫度位置(例如，熱點或冷點）。在2202,布線系統(tǒng)指定基 板層內(nèi)的N個節(jié)點的2-D網(wǎng)格并且對該2-D網(wǎng)格建模以生成一組N個時變溫度序列。以上描述 的規(guī)程可被用來生成節(jié)點網(wǎng)格并且生成時變溫度序列。例如，參見以上示出和描述的式1。 在2204，布線系統(tǒng)基于時變溫度序列確定這些節(jié)點之間的協(xié)方差矩陣。例如，參見以上示出 和描述的式2-5。在2206,布線系統(tǒng)指定2-D網(wǎng)格內(nèi)的動態(tài)可調(diào)整搜索窗口并且選擇一對端 點以用于通過該網(wǎng)格的配線線路。
[0186] 示例性動態(tài)搜索窗口在圖23中示出。第一2-D網(wǎng)格2300已指定端點2302和2304。動 態(tài)搜索窗口2306基于端點的相應位置和其間的絕對距離2308來設置。在該示例中，搜索窗 口 2306被設為小于總網(wǎng)格，從而減少生成相關余因子所需的計算量。在一些示例中，布線系 統(tǒng)首先計算端點之間的絕對距離并且隨后使用該距離來幫助確定動態(tài)窗口 2306的優(yōu)選區(qū) 域。窗口 2306的垂直和水平邊界隨后基于端點的位置來設置，以使得涵蓋那些點并且在可 用的情況下提供附加水平和垂直空間以用于布線（以容適為了避開熱點或類似物可能需要 的任何倒轉(zhuǎn)方向退回）。圖23還提供了其中端點2310和2312位于2-D網(wǎng)格2314的邊界的示 例。如此，端點之間的絕對距離2316在給定網(wǎng)格的大小的情況下處于其最大值并且因此結 果所得的動態(tài)窗口2318涵蓋了整個網(wǎng)格，如圖所示。盡管圖23的示例解說了矩形窗口，但應 理解，也可采用其它窗口形狀，諸如具有截平角的窗口，以使得進一步減小窗口的面積并且 由此還降低計算負擔。
[0187]回到圖22,一旦指定了搜索窗口，布線系統(tǒng)就在2208基于與搜索窗口內(nèi)的節(jié)點相 對應的協(xié)方差矩陣的系數(shù)來確定相關余因子。如以上所解釋的，區(qū)域P(CCp)中到目標i、j的 相關余因子可以基于兩個對應系數(shù)來定義。在相關余因子基于系數(shù)的乘積的示例中，CCpk = cov(ik，p)*cov(p, jk)。在2210,布線系統(tǒng)標識或選擇通過位于搜索窗口內(nèi)的網(wǎng)格的預期 線路，其中該線路基于相關余因子以及任何不利的溫度點（例如，熱點/冷點）的位置具有各 端點之間的最高溫度相關。參見圖5和以下、以上關于用于標識2-D網(wǎng)格內(nèi)的一個或多個預 期線路同時考慮熱點等的示例性規(guī)程的描述。
[0188] 在2212,布線系統(tǒng)基于基線單位長度電阻值、預定系數(shù)和用于該預期線路的時變 溫度序列來確定2-D單位長度電阻值。就此，對于2-D示例，單位長度電阻可被如下表示為溫 度梯度的函數(shù)：
[0189] runit(x，y，t)=p〇 · (1+β · T(x，y，t)) (6)
[0190] 其中pQ是(TC的單位長度電阻，x、y是2-D坐標并且β是電阻的預定溫度系數(shù)（I/ °C )?？墒褂迷境Ｒ?guī)的技術來測量或者獲得兩個系數(shù)Po和β。當嵌入路徑(!(Mtl，Sk)固定時， 電阻可由下式計算：
[0191] R(M'Sk、= Ve e d\ Mti ,Sk) E\\runite Iene (J)
[0192] 其中E[runit(x，y)]是邊緣6^1義）中的電阻的平均值并且(1是適用距離。
[0193] 在2214，布線系統(tǒng)從電阻值確定最差情形偏斜并且在最差情形偏斜過大或者在其 它方面不可接受的情況下拒絕該預期線路。例如，最差情形偏斜可與表示偏斜過大以無法 用于特定電路應用的預定閾值進行比對。就此，從源節(jié)點s0到阱節(jié)點si的延遲D(s0_si)可 被定義為節(jié)點電壓(波形)在源節(jié)點的脈沖激勵下通過100%的峰值電壓所需的時間。在獲 得對于給定i的第j個布線配置Conf lj的源到阱延遲之后，對應于Conflj的最差情形偏斜可 如下計算或估計：
[0194] Skewi= max y sink SjcD,^ - min V sink SjcD, s〇 sfc) (8)
[0195] 注意到，關于預期線路的最差情形偏斜可與閾值進行比對并且在過大的情況下被 拒絕。如果線路被拒絕，則處理可返回框2210(如由附圖的虛線示出）以標識避免偏斜問題 的替換線路。替換地，最差情形偏斜可在系統(tǒng)制定可能的線路時在框2210的規(guī)程期間被評 價和考慮，從而所標識的預期線路已經(jīng)被保證具有可接受的最差情形偏斜。因此，圖22和23 解說了采用可調(diào)整窗口和最差情形偏斜確定兩者的示例。在其它示例中，僅采用這些特征 中的一個或另一個或者均不采用。
[0196] 圖24解說了示例性布線規(guī)程2400,其可被合適裝備的布線系統(tǒng)執(zhí)行，其中布線考 慮到RC耦合。如圖先前示例一樣，也可考慮其它因素，諸如極值溫度位置的定位。在2402,布 線系統(tǒng)指定基板層內(nèi)的N個節(jié)點的2-D網(wǎng)格并且對該2-D網(wǎng)格建模以生成一組N個時變溫度 序列。在2404,布線系統(tǒng)基于時變溫度序列確定這些節(jié)點之間的協(xié)方差矩陣。在2406,布線 系統(tǒng)指定2-D網(wǎng)格內(nèi)的搜索窗口（其可能是動態(tài)的)并且選擇一對端點以用于將被添加到具 有至少一個其它配線線路的基板的通過該網(wǎng)格的新配線線路。在2408,布線系統(tǒng)基于與搜 索窗口內(nèi)的節(jié)點相對應的協(xié)方差矩陣的系數(shù)來確定相關余因子。在2410,布線系統(tǒng)標識或 選擇通過位于搜索窗口內(nèi)的網(wǎng)格的新電線的預期線路，其中該線路基于相關余因子以及任 何極值溫度點的位置具有各端點之間的最高溫度相關。在2412,布線設備確定預期新2-D線 路與其它2-D配線線路之間的RC耦合量。
[0197] 圖25解說了2-D網(wǎng)格2504內(nèi)配線線路2500與預期新線路2502之間的示例性RC耦 合，其中新線路2502旨在將端點2506連接至端點2508。在該示例中，預期新線路2502位于另 一配線線路2500的旁邊達其長度的部分，由此觸發(fā)RC耦合，其藉由箭頭2510-般化地示出。
[0198] 返回圖24,布線設備可在2414使用原本常規(guī)的RC耦合評價或估計技術來確定預期 新線路與另一電線之間的RC耦合量，其可考慮到路徑的毗鄰部分之間的距離以及層的材 料。在2414,布線系統(tǒng)在RC耦合量過大或者在其它方面不可接受的情況下拒絕預期線路。例 如，預計RC耦合量可與表示過大以無法用于特定電路應用的耦合量（即，將過度影響信號沿 新電線的傳播的耦合，由此導致不可接受的偏斜或其它不期望的效應）的預定閾值進行比 對。如果預期線路被拒絕，則處理可返回框2410(如由附圖的虛線示出）以標識避免RC耦合 問題(例如，通過遵循不位于毗鄰另一導線的線路)的替換預期線路。替換地，RC耦合可在系 統(tǒng)制定可能的線路時在框2410的規(guī)程期間被評價和考慮，從而框2410處所標識的預期線路 已經(jīng)被保證具有可接受的與其它導線的較低耦合量。
[0199] 剛剛描述的一些2-D特征也可一般可適用于多層（即，3-D)實現(xiàn)。在以下章節(jié)中，這 些以及其它特征的示例結合多層3-D示例來描述。
[0200] 可適用于3-D實現(xiàn)的附加示例性特征
[0201] 現(xiàn)在參照圖26-32,現(xiàn)在將描述適用于3-D實現(xiàn)的附加或替換特征。這些特征中的 至少一些采用或納入以上已經(jīng)描述的規(guī)程。出于簡潔起見，這些規(guī)程將不再次詳細描述，除 了突出任何差異之外。
[0202] 圖26提供了對附加3-D時變(或時間變化)布線特征的概覽，其可由合適裝備的布 線系統(tǒng)執(zhí)行。在2602,布線系統(tǒng)使用例如以上討論的隨機或隨機化過程建模來生成用于多 層基板的3-D時變空間相關map(其中隨機意味著隨機確定或者具有隨機概率模式，其可被 統(tǒng)計地分析、但可能無法精確地預測）。在2604，布線系統(tǒng)基于3-D空間相關map來確定用于 多層基板的相關余因子。各示例在以下描述。在2606,布線系統(tǒng)基于相關余因子和其它因素 (諸如，最差情形偏斜、層密度、RC耦合、不利溫度位置(例如，熱點位置）、通孔位置、可調(diào)整 動態(tài)窗口和基于層的加權因子)來確定多層基板內(nèi)的優(yōu)選或最優(yōu)配線線路(例如，"最平滑" 線路）。以下提供對這些因素中的一些的使用的解說性示例。在2608,布線系統(tǒng)隨后確定用 于多層基板內(nèi)的其它路徑的其它配線線路以準許布線完成之際的設備制造。就此，典型IC 可具有數(shù)百或數(shù)千的配線路徑，其中每一個可通過考慮框2606的各個因素來布線。
[0203] 圖27解說了示例性3-D多層堆疊基板2700,其在該示例中具有三層2702、2704和 2706。3-0配線路徑2708連接在不同層上的一對端點2710與2712之間。如圖所示，配線路徑 穿過這三層中的每一層的各部分，同時避開各個熱點/冷點2714。從一層到另一層的連接通 過將配線路徑布線穿過通孔(未分開示出）來達成，通孔提供各層之間的通道。
[0204]圖28解說了生成和使用用于3-D實現(xiàn)的余因子矩陣的示例。該3-D實現(xiàn)的一些方面 與圖6的2-D實現(xiàn)的對應方面相同或相似并且因此將不再詳細描述。如已經(jīng)解釋的，較高溫 度變化可顯著影響與配線線路相關聯(lián)的延遲和偏斜。如同2-D熱量知悉式布線一樣，3-D熱 量知悉式布線可考慮到距離和溫度相關兩者以用于評估每個節(jié)點之間的延遲并且還用于 降低偏斜和偏斜變動。由于動態(tài)溫度變動隨時間推移生成不同偏斜，因此3-D布線方案可標 識從溫度角度的最平滑的布線路徑，以嘗試確?；蜻_成更穩(wěn)定的偏斜變動。也就是說，3-D 布線方案考慮時變溫度變動連同3-D空間和時間相關。隨后通過分析3-D時變溫度map來生 成3-D溫度相關map。以此方式，3-D布線方案可標識具有最高相關余因子值的多層線路并且 由此提供具有較佳熱量容限的線路。另外，通過避開由溫度相關map中標識出的任何熱點/ 冷點區(qū)域，3-D布線方案可進一步減小偏斜。
[0205]整體電路設計過程2800開始于定位PCB、IC或其它某種合適的多層結構2803(其中 電路的操作可生成熱量)的區(qū)域2802內(nèi)的一個或多個電路2801。在圖28的示例中，電路2801 被示為潛在地跨多層結構2803的所有層延伸。注意，在該3-D示例中，區(qū)域2802可對應于基 板內(nèi)的體積。術語"區(qū)域"與以上描述一致的使用。網(wǎng)格模式被示為在多層結構2803的區(qū)域 2802內(nèi)，其在電路2801中和周圍延伸。應理解，該模式不是基板自身的實際組件或特征。確 切而言，它解說布線系統(tǒng)的軟件可如何細分該結構以用于確定布線路徑。網(wǎng)格可以一般為 任意大小、形狀和粒度。在實踐中，采用具有比圖28中所示的精細得多的粒度的網(wǎng)格。非矩 形網(wǎng)格可代替地潛在使用，盡管矩形網(wǎng)格更方便用于處理目的，尤其在采用Manhattan布線 時。還應理解，實際多層結構2803可以比所示的部分大得多。例如，區(qū)域2802可表示將被制 造的整個IC的僅僅一個相對較小的部分。盡管在區(qū)域2802內(nèi)僅示出單個電路2801，但可在 區(qū)域內(nèi)提供多個電路。
[0206] 隨后針對區(qū)域2802執(zhí)行3-D空間溫度分析2804。如同以上2-D示例一樣，這可涉及 確定(例如，估計）區(qū)域2802的不同點處在一時間段上的溫度。如所解釋的，具有關于位于考 慮中的電路區(qū)域中的電路的溫度特性的信息以及關于這些電路如何被配置的信息的仿真 程序可估計這些電路在操作中時區(qū)域2802內(nèi)的各個點處的預計溫度。為了對區(qū)域2802中的 電路附近的時變溫度建模，前述網(wǎng)格被指派一溫度范圍，其可通過測量或者熱量仿真來獲 得。
[0207]作為具體但非限定示例，3-D溫度分析2804可涉及微架構水平功率和溫度仿真。區(qū) 域2802被劃分成均勻網(wǎng)格，其中多層基板的每層k具有某一數(shù)目的節(jié)點。一般而言，對于層 k，將存在Nk個節(jié)點。因此在多層區(qū)域2802內(nèi)存在M = f =1Af 個節(jié)點，其中K是層的總 數(shù)。由溫度分析2804生成的溫度序列可如下表示： Tnl=ITthnl,...,Ttp,nl, Ttp+Ι,η?,..., TtNjilJ
[0208] Tn2=(rftl}n2f.,.βTtp fη2β Ttp+Ifη2,.,ν TtN1 η2} ??： ?： TnIVl=【Ttl,n/Vl，".,np，wVl,Ttp+hnNl,...,TtN,nNVf (9) TnNl +1=(η?,ηΝ1 +1, ...,Τ?ρ,ηΝΙ +1, Ttp+Ι,ηΝΙ + 1,..., TtNjiNl -hi)
[0209] TnNk^fTtltUNk,..., TtpJiiVk, Ttp+Ι,ηΝΚ..., JWjIiNkJ
[0210] 圖28解說了所產(chǎn)生的關于時刻tgljt%的溫度矩陣2806的簡化示例。在非限定示例 中，溫度矩陣2806對應于式9。相關計算2808使用3-D溫度矩陣2806作為輸入以基于多層基 板的k層來生成相關矩陣2810。在非限定性示例中，相關計算2808生成溫度相關矩陣或協(xié)方 差矩陣(大小為Cif，尺，由下式表示：
[0211]
(10)
[0212] 其中
[0213]
[0214] 是節(jié)點之間的協(xié)方差矩陣并且其中
[0215]
[0216]
[0217]是節(jié)點m和nj的標準偏差。在該示例中，圖2810的3-D相關矩陣2810由此將對應于 式10〇
[0218] 余因子計算2812使用3-D相關矩陣2810作為輸入以生成與關于線路指定的3-D目 標點（例如，多層基板內(nèi)的端點）相關聯(lián)的余因子矩陣2814(基于k層）。如同以上2-D示例中 一樣，3-D網(wǎng)格中具有高相關余因子值的點表示與兩個布線目標點的高相關。在一些實現(xiàn) 中，相關余因子是基于與兩個目標點相關聯(lián)的系數(shù)的乘積:(^^=(30￥(11<41〇*(30￥(口1 {，」_1〇， 其中Pk指示P可以在k層中的任一層內(nèi)。在其它實現(xiàn)中，相關余因子可以基于系數(shù)的求和， CCpk = cov(ik，p)+cov(p, jk)。也可使用用于指示3-D網(wǎng)格中的點與3-D網(wǎng)格中的兩個目標點 的相關的其它算法或規(guī)程。
[0219] 隨后，3-D熱量知悉式布線2816使用余因子矩陣2814作為輸入以標識具有最高相 關值的3-D線路2818。例如，3-D熱量知悉式布線2816可針對多層基板中兩個目標點之間的 每個預期3-D線路計算相關值。如同2-D情形一樣，線路的相關值是與沿該線路的3-D網(wǎng)格點 相關聯(lián)的諸個體余因子值的函數(shù)。例如，這些個體余因子值可相乘在一起、相加在一起、或 者以某種其它方式運算以生成關于該3-D線路的相關值?？扇Q于設計目標在各個3-D實現(xiàn) 中采用各種類型的3-D布線算法(例如，3-D迷宮布線等）。熱量知悉式布線可采用Manhattan 布線規(guī)則或者其它布線規(guī)則。因此，布線無需被限制到"向右"布線選擇，或者沒有必要限制 到保持在所定義的布線窗口內(nèi)。因此，路線倒轉(zhuǎn)(例如，退回）可被用在導致3-D線路的較優(yōu) 偏斜特性的3-D情景中。此外，3-D熱量知悉式布線2816可考慮圖26中列出的一個或多個布 線因素，諸如RC耦合、最差情形偏斜、層密度、加權因子等。
[0220] 在關注加權因子的程度上，如以上參照圖9-11解釋的，最終布線決策可使用各種 加權因子來將物理因素納入考慮。加權因子可與從一層到另一層的跳變、通孔使用、倒轉(zhuǎn)路 線、或其它物理因素相關聯(lián)。這些物理因素可影響到信號偏斜、功耗、或者與3-D線路相關聯(lián) 的某一其它操作參數(shù)。因此，可在2816使用一個或多個加權因子來對此類效應進行量化。優(yōu) 選或最優(yōu)3-D線路(例如，具有最低偏斜的3-D線路、提供與另一 3-D線路的偏斜最佳匹配的 偏斜的3-D線路、具有最低功耗的3-D線路等）的確定可以基于溫度相關和其它加權因子的 平衡。對于各種示例參見圖9-11以及它們的描述。
[0221] 圖29解說了示例性布線規(guī)程2900，其可被合適裝備的3-D布線系統(tǒng)執(zhí)行，其中3-D 布線考慮到最差情形偏斜估計并在多層基板的至少一些層內(nèi)采用動態(tài)搜索窗口。也可考慮 其它因素，諸如熱點的位置。在2902,3-D布線系統(tǒng)指定基板層內(nèi)的Nk個節(jié)點的3-D網(wǎng)格并且 對該3-D網(wǎng)格建模以生成一組Nk個時變溫度序列，其中如所述，Nk= f fc。以上結 合式9描述的規(guī)程可被用來生成Nk個節(jié)點的網(wǎng)格并且生成時變溫度序列。在2904,3-D布線 系統(tǒng)基于時變溫度序列確定這些節(jié)點之間的協(xié)方差矩陣，例如，如以上在式10-12中示出 的。在2906,3-D布線系統(tǒng)指定3-D網(wǎng)格的每一層k內(nèi)的動態(tài)可調(diào)整搜索窗口并且選擇3-D網(wǎng) 格內(nèi)的一對端點以用于通過該網(wǎng)格對3-D線路進行配線，其可能需要一個或多個通孔。
[0222] 一組三個示例性動態(tài)搜索窗口在圖30中示出。在該示例中，3-D網(wǎng)格3000包括三個 堆疊層3000^30002和3000 3并且具有指定的端點3002和3004。第一動態(tài)搜索窗口 3006!被設 置用于頂層300(h;第二動態(tài)搜索窗口 30062被設置用于中間層30002;并且第三動態(tài)搜索窗 口 30063被設置用于底層30003。如圖所示，搜索窗口可對于每一層具有不同大小。搜索窗口 的相對大小可由布線系統(tǒng)基于兩個端點的相應位置和其間的絕對距離3008來設置。在該示 例中，頂層和底層的搜索窗口 3006dP30063比中間層的搜索窗口 30062小。全部三個搜索窗 口被設為小于總網(wǎng)格以減少生成相關余因子所需的計算量。類似于以上的2-D示例，3-D布 線系統(tǒng)可首先計算端點之間的絕對距離并且使用該距離來幫助確定三個動態(tài)窗口（3006^ 3006dP3006 3)中的每一個的優(yōu)選區(qū)域。三個窗口中的每一個的垂直和水平邊界隨后基于端 點的位置來設置，以使得涵蓋那些點并且在這些層中的至少一些層上提供附加水平和垂直 空間以用于布線（以容適例如為了避開熱點或類似物可能需要的任何退回）。盡管圖30的示 例解說了矩形搜索窗口，但再次應當理解，在至少一些示例中可采用其它窗口形狀。
[0223]回到圖29, 一旦指定了每個搜索窗口，3-D布線系統(tǒng)就在2908基于與每一層的搜索 窗口內(nèi)的節(jié)點相對應的協(xié)方差矩陣的系數(shù)來確定相關余因子。如以上所解釋的，區(qū)域P (CCpk)中到目標ik、jk的相關余因子可以基于兩個對應系數(shù)來定義。在相關余因子基于系數(shù) 的乘積的示例中，(^^ = 〇〇￥(11<4)*〇〇￥(口，」1〇。在2910,3-〇布線系統(tǒng)標識或選擇通過位于 搜索窗口內(nèi)的網(wǎng)格的預期3-D線路，其中該線路基于相關余因子以及任何不利的溫度點（例 如，熱點/冷點）的位置和任何通孔具有各端點之間的最高溫度相關。參見圖28關于用于標 識3-D網(wǎng)格內(nèi)的一個或多個預期線路同時考慮熱點等的示例性規(guī)程的描述。
[0224] 在2912,3_D布線系統(tǒng)基于基線單位長度電阻值、預定系數(shù)和用于預期3-D線路的 時變溫度序列同時還考慮通孔的存在來確定3-D單位長度電阻值。就此，在3-D示例中，單位 長度電阻可被如下表示為溫度梯度的函數(shù)：
[0225] rUnit(x,y,k,t)=p〇 · (1+β · T(x,y,k,t)) (13)
[0226] 其中Po是(TC的單位長度電阻，x、y、k是3-D坐標并且β是電阻的預定溫度系數(shù)（I/ °C)。第k層和第(k-Ι)層之間的通孔的電阻可使用下式來表示：
[0227] rvia(k) (14)
[0228] 對于具有K層的基板，將存在(K-I)個不同的^13值(假定每層一個通孔K3-D路徑 上的電阻可隨后例如被計算為：
[0229] R - j/CundOvron/or all Ar; j€undOvron nmit{x,y,k,t) d + [ViEundOvron a · rvia(k)
[0230] 其中α表示通孔的存在(其中對于無通孔，a = 0,并且對于有通孔，a = l)。在確定受 溫度影響的電阻之后，布線系統(tǒng)隨后可使用與以上關于圖22的2-D最差情形偏斜示例闡述 的那些技術類似的技術計算或估計時鐘偏斜以及其變動。例如，參見式8及其描述。
[0231 ]在2914，布線系統(tǒng)從電阻值確定最差情形偏斜并且在最差情形偏斜過大或者在其 它方面不可接受的情況下拒絕預期3-D線路。再次，作為示例，最差情形偏斜可與預定閾值 進行比對。如果預期線路被拒絕，則處理可返回框2910(通過附圖的虛線箭頭）以標識避免 偏斜問題的替換3-D線路。替換地，最差情形偏斜可在3-D系統(tǒng)制定可能的線路時在框2910 的規(guī)程期間被評價和考慮，從而所標識的預期3-D線路已經(jīng)被保證具有可接受的最差情形 偏斜。
[0232] 圖31解說了示例性3-D布線規(guī)程3100,其可被合適裝備的布線系統(tǒng)執(zhí)行，其中布線 考慮到多層基板的不同層上的配線線路的RC耦合以及層密度。如圖先前示例一樣，也可考 慮其它因素，諸如熱點的位置等。在3102,3-D布線系統(tǒng)指定具有至少一個其它電線（以及潛 在地許多其它電線）的多層基板內(nèi)的Nk個節(jié)點的3-D網(wǎng)格并且對該3-D網(wǎng)格建模以生成一組 Nk個時變溫度序列。在3104,3-D布線系統(tǒng)基于時變溫度序列確定這些節(jié)點之間的協(xié)方差矩 陣。在3106,3-D布線系統(tǒng)選擇一對端點以用于將連同其它電線一起添加的通過該網(wǎng)格的新 配線線路。盡管未在圖31中具體示出，但布線系統(tǒng)可使用已描述的各種搜索窗口。同樣，在 3106,布線系統(tǒng)確定多層基板的每一層的密度，例如，預計要在特定層上制造的導線數(shù)目以 及那些導線的長度。也就是說，層密度一般可指代預計在特定層上沉積的總金屬量。例如， 如果特定層當前不具有被指定用于在該層上制造的導線，則層密度被認為較低(并且可通 過密度0來表示）。然而，如果特定層當前具有被指定用于在該層上制造的眾多導線(作為布 線規(guī)程的先前迭代的結果），則密度被認為較高，并且在該情形中，層密度可被量化為該層 的導線數(shù)目和該層上那些導線的總長度的求和?？墒褂闷渌线m技術來量化層密度。層密 度可以是重要的，因為在一些示例中，將新預期電線布線到具有相對較低密度的層上同時 避免具有相對較高密度的層可能是恰適的。此外，可能期望將新預期電線布線到不位于與 具有高密度的層毗鄰的層上，因為此類布線可導致與毗鄰層的導線的RC耦合。附加或替換 地，層密度可表示特定層的材料密度，尤其在材料密度影響RC耦合的情況下。再進一步，層 密度可表示每單位高度的層數(shù)目，因為這也可影響到RC耦合。
[0233] 在3108,3-D布線系統(tǒng)基于與每一層的搜索窗口內(nèi)的節(jié)點相對應的協(xié)方差矩陣的 系數(shù)來確定相關余因子。在3110，3-D布線系統(tǒng)標識或選擇通過位于各個搜索窗口內(nèi)的網(wǎng)格 的新電線的預期3-D線路，其中該線路基于相關余因子以及任何極值溫度點的位置等、同時 還考慮到各層的相應密度具有各端點之間的最高溫度相關。如所述，布線系統(tǒng)可偏好避開 相對較高密度的層的線路。在3112,3-D布線設備確定預期新3-D線路與其它2-D或3-D電線 之間的RC耦合量。
[0234] 圖32解說了3-D網(wǎng)格3204內(nèi)電線3200與預期新3-D電線3202之間的示例性RC耦合， 其中新電線3202旨在連接端點3206和端點3208。在該示例中，預期新3-D線路3202位于另一 電線3200的旁邊(并且在上面一層)達其線路的部分，由此觸發(fā)RC耦合，其藉由箭頭3210- 般化地示出。該附圖還示出了要避開的各個熱點3212。圖32還用于解說具有不同層密度的 層。在該示例中，最頂層3214具有密度0(在預期線路3202已被接受作為設計的部分之前）， 因為在該層上不存在其它電線或電線部分。最底層3216具有相對較低(但非零）的密度，因 為電線3200的相對較短部分沿該層通過。中間層3218具有相對較高的密度，因為電線3200 的較長部分沿該層通過。因此，中間層3218中存在比底層3216更多的金屬。在具體實現(xiàn)中， 在布線系統(tǒng)的眾多迭代之后，眾多電線或電線部分可被指定用于在基板的各個層上制造并 且由此一些層的密度可能非常高。
[0235] 返回圖31，3_D布線設備可在3114使用原本常規(guī)的RC耦合評價或估計技術來確定 預期新3-D線路與另一毗鄰電線(若有)之間的RC耦合量，其可考慮到配線路徑的毗鄰部分 之間的距離和不同層之間的任何材料差異、以及前述層密度。在3114,布線系統(tǒng)在RC耦合量 過大的情況下拒絕該預期線路。例如，預計RC耦合量可與表示過大以無法用于特定電路應 用的耦合(即，將過度影響信號沿新電線的傳播的耦合，由此導致不可接受的偏斜或其它不 期望的效應）的預定閾值進行比對。如果預期線路被拒絕，則處理可隨后返回框3110(通過 附圖的虛線箭頭）以標識避免RC耦合問題(例如，通過遵循不位于毗鄰另一導線或者避開高 密度的層的線路)的替換預期線路。替換地，最差情形偏斜可在系統(tǒng)制定可能的線路時在框 3110的規(guī)程期間被評價和考慮，從而框3110處所標識的預期線路已經(jīng)被保證具有可接受的 與其它導線的較低耦合量。
[0236] 示例性系統(tǒng)和方法
[0237] 圖33解說了本公開的一個或多個方面可在其中得到應用的電路設計系統(tǒng)3300的 示例。系統(tǒng)3300類似于圖17的對應系統(tǒng)，但被特定適配成3-D布線，并且如此將僅詳細描述 有關差異。系統(tǒng)3300包括計算機3302,其與用戶顯示設備3304和用戶輸入設備3306通信地 耦合，用戶顯示設備3304被適配成用于顯示多層基板電路的3-D表示。計算機3302還通信地 耦合至網(wǎng)絡3308以使得由計算機3302生成的3-D設計數(shù)據(jù)能夠被傳輸?shù)街圃?PCB、IC等的多 層電路制造系統(tǒng)3310。計算機3302包括處理器3312和存儲器3314。
[0238] 存儲在存儲器3314中和/或由處理器3312實現(xiàn)的3-D布線程序3316和3-D仿真模型 3318使得用戶能夠根據(jù)本文的教導來生成3-D電路設計。例如，用戶可使用顯示設備3304和 用戶輸入設備將3-D電路安置在至少一個多層基板(例如，IC或PCB的多層基板)上，隨時間 推移仿真該至少一個多層基板上的各個位置處的3-D溫度特性，生成相關矩陣，生成余因子 矩陣，以及選擇具有最佳溫度相關的3-D線路，如本文所教導的。用戶隨后可向制造系統(tǒng) 3310發(fā)送結果所得的3-D線路設計3320以產(chǎn)生期望電路組件。注意，本文所描述的3-D技術 在適用的情況下一般包括2-D技術作為其部分或子集。因此，3-D布線程序3316可處理2-D線 路、以及3-D線路。同樣，3-D仿真模型3318還可處理2-D模型，并且3-D線路設計3320還可處 理2-D線路設計。如此，圖33和本文的其它附圖中示出的3-D組件并不限于僅僅3-D電路或設 計的處理。
[0239] 現(xiàn)在轉(zhuǎn)到圖34,根據(jù)本公開的至少一個示例示出解說了裝置3400(諸如圖33的計 算機3302)的組件選集的框圖。裝置3400類似于圖18的對應系統(tǒng)，但被特定適配成3-D布線， 并且如此將僅詳細描述有關差異。裝置3400(例如，設計工具)包括外部總線接口 3402、存儲 介質(zhì)3404、用戶接口 3406、存儲器設備3408以及處理電路3410。處理電路耦合至外部總線接 口 3402、存儲介質(zhì)3404、用戶接口 3406和存儲器設備3408中的每一者或被置于與其處于電 通信。外部總線接口 3402提供接口以供裝置3400的各組件與外部總線3412對接。處理電路 3410被安排成獲得、處理和/或發(fā)送數(shù)據(jù)、控制數(shù)據(jù)的訪問與存儲、發(fā)布命令，以及控制其他 期望操作。在一些實例中，處理電路3410可包括適配成執(zhí)行期望功能(在實現(xiàn)編程或在不實 現(xiàn)編程的情況下）的電路系統(tǒng)。處理電路3410被適配成用于進行處理，包括執(zhí)行可存儲在存 儲介質(zhì)3404上的編程。
[0240] 在一些實例中，處理電路3410可包括以下一者或多者：用于標識預期3-D線路的模 塊3414,用于確定預期3-D線路的溫度特性的模塊3416,用于選擇預期3-D線路之一的模塊 3418，用于存儲對所選3-D線路的指示的模塊3420，用于標識3-D點網(wǎng)格的模塊3422，用于確 定電子電路的溫度特性的模塊3424,用于確定預期3-D線路的距離的模塊3426,用于選擇分 支點的模塊3428，用于確定最差情形偏斜的模塊3425，用于基于層密度標識預期3-D線路的 模塊3427,用于動態(tài)調(diào)整窗口大小的模塊3429(其可例如在2-D或3-D中操作），以及用于基 于RC耦合標識預期線路的模塊3431(其可例如在2-D或3-D中操作）。
[0241] 用于標識預期3-D線路的模塊3414可包括被適配成以下操作的電路系統(tǒng)和/或編 程(例如，存儲在存儲介質(zhì)3404上的用于標識預期3-D線路的模塊3430):收集關于3-D布線 區(qū)域內(nèi)兩個或更多個目標點的信息，計算目標點之間可穿過3-D布線區(qū)域內(nèi)的不同3-D線 路，以及生成對預期3-D線路的指示。用于確定預期3-D線路的溫度特性的模塊3416可包括 被適配成以下操作的電路系統(tǒng)和/或編程(例如，存儲在存儲介質(zhì)3404上的用于確定預期3-D線路的溫度特性的模塊3432):獲取關于預期3-D線路的信息，計算沿每個預期3-D線路的 各個點的溫度特性，以及生成對溫度特性的指示。
[0242] 用于選擇預期3-D線路之一的模塊3418可包括被適配成以下操作的電路系統(tǒng)和/ 或編程(例如，存儲在存儲介質(zhì)3404上的用于選擇預期3-D線路之一的模塊3434):獲取關于 預期3-D線路的溫度特性的信息，從不同溫度特性當中選擇最佳溫度特性，以及生成關于與 最佳溫度特性相關聯(lián)的3-D線路的信息。用于存儲對所選3-D線路的指示的模塊3420可包括 被適配成以下操作的電路系統(tǒng)和/或編程(例如，存儲在存儲介質(zhì)3404上的用于存儲對所選 3-D線路的指示的模塊3436):獲取關于所選3-D線路的信息，生成指示所選3-D線路的指示， 生成包括該指示的信號，以及向存儲器設備發(fā)送該信號。
[0243] 用于標識3-D點網(wǎng)格的模塊3422可包括被適配成以下操作的電路系統(tǒng)和/或編程 (例如，存儲在存儲介質(zhì)3404上的用于標識3-D點網(wǎng)格的模塊3438):獲取關于一個或多個電 路的3-D布線區(qū)域的信息，定義該區(qū)域內(nèi)的3-D點網(wǎng)格，以及生成對所定義的3-D點網(wǎng)格的指 示。用于確定電子電路的溫度特性的模塊3424可包括被適配成以下操作的電路系統(tǒng)和/或 編程(例如，存儲在存儲介質(zhì)3404上的用于確定電子電路的溫度特性的模塊3440):獲取關 于電子電路的信息，確定電子電路在一個或多個操作條件下的溫度特性，以及生成對溫度 特性的指示。用于確定3-D預期線路的距離的模塊3426可包括被適配成以下操作的電路系 統(tǒng)和/或編程(例如，存儲在存儲介質(zhì)3404上的用于確定預期線路的距離的模塊3442):獲取 關于預期線路的信息，計算預期線路的距離，以及生成對預期線路的距離的指示。用于選擇 分支點的模塊3428可包括被適配成以下操作的電路系統(tǒng)和/或編程(例如，存儲在存儲介質(zhì) 3404上的用于選擇分支點的模塊3444):獲取關于目標點的信息，標識目標點之間的預期分 支點，選擇預期分支點之一，以及生成標識所選分支點的指示。
[0244]用于確定最差情形偏斜的模塊3425可包括被適配成以下操作的電路系統(tǒng)和/或編 程(例如，存儲在存儲介質(zhì)3404上的用于標識最差情形偏斜的模塊3445):獲取關于電子電 路的信息，確定電子電路在一個或多個操作條件下的最差情形偏斜，以及生成對最差情形 偏斜的指示。用于基于層密度標識預期3-D線路的模塊3427可包括被適配成以下操作的電 路系統(tǒng)和/或編程(例如，存儲在存儲介質(zhì)3404上的用于基于層密度標識預期3-D線路的模 塊3447):獲取關于預期3-D線路的信息，計算與該預期線路相關聯(lián)的層的層密度，以及基于 層密度生成對預期3-D線路的標識的指示。
[0245] 用于動態(tài)調(diào)整窗口大小的模塊3429可包括被適配成以下操作的電路系統(tǒng)和/或編 程(例如，存儲在存儲介質(zhì)3404上的用于動態(tài)調(diào)整窗口大小的模塊3449):獲取關于目標點 的信息，動態(tài)標識和調(diào)整搜索窗口大小，以及生成對窗口大小的指示。用于基于RC耦合標識 預期線路的模塊3451可包括被適配成以下操作的電路系統(tǒng)和/或編程(例如，存儲在存儲介 質(zhì)3404上的用于基于RC耦合標識預期線路的模塊3431):獲取關于RC耦合的信息，基于RC耦 合標識預期線路，以及生成對RC耦合和預期線路的指示。
[0246] 如同圖18的示例一樣，存儲介質(zhì)3404可代表用于存儲編程、電子數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)庫、或 其他數(shù)字信息的一個或多個處理器可讀設備。存儲介質(zhì)3404還可被用于存儲由處理電路 3410在執(zhí)行編程時操縱的數(shù)據(jù)。存儲介質(zhì)3404可以是能被處理電路3410訪問的任何可用介 質(zhì)，包括便攜式或固定存儲設備、光學存儲設備、以及能夠存儲、包含和/或攜帶編程的各種 其他介質(zhì)。在一些實現(xiàn)中，存儲介質(zhì)可以是非瞬態(tài)(例如，有形)存儲介質(zhì)。
[0247] 圖35解說了根據(jù)本公開的一些方面的用于導線布線的過程3500。過程3500可發(fā)生 在處理電路3410(圖34)內(nèi)，該處理電路可位于電路設計工具或某種其他合適的裝置中。在 另一方面，過程3500可由圖33中解說的電路設計系統(tǒng)3300來實現(xiàn)。當然，在本公開的范圍內(nèi) 的各個方面，過程3500可以由能夠支持導線布線操作的任何合適的裝置來實現(xiàn)。出于簡潔 起見，執(zhí)行該過程的系統(tǒng)、電路或裝置將在以下描述中僅被稱為系統(tǒng)。在框3502,系統(tǒng)標識 用于通過至少一個基板對導線進行布線的多個預期線路。該至少一個基板可包括印刷電路 板基板、集成電路管芯基板、或者某種其它類型的基板。在框3504,系統(tǒng)對于這些預期線路 中的每一個預期線路，確定與該預期線路相關聯(lián)的時變溫度特性。在框3506,系統(tǒng)基于這些 預期線路的時變溫度特性來選擇這些預期線路之一。在框3508,系統(tǒng)諸如在存儲器設備中 存儲對所選線路的指示。例如，該指示可連同其它布線數(shù)據(jù)以及與電路設計相關聯(lián)的其它 電路數(shù)據(jù)一起被存儲。這些規(guī)程的示例在以上(具體地在圖22-25的描述內(nèi)）進行了闡述。
[0248] 圖36解說了根據(jù)本公開的附加方面的用于3-D導線布線的過程3600。在本公開的 范圍內(nèi)的各個方面，過程3600可以由能夠支持導線布線操作的任何合適的系統(tǒng)、電路或裝 置來實現(xiàn)。出于簡潔起見，執(zhí)行該過程的系統(tǒng)、電路或裝置將在以下描述中被稱為系統(tǒng)。在 框3602,系統(tǒng)標識用于通過多層基板的多層對導線進行布線的多個預期3-D線路。在框 3604，系統(tǒng)對于這些預期3-D線路中的每一個預期3-D線路，確定與該預期3-D線路相關聯(lián)的 時變3-D溫度特性。在框3606,系統(tǒng)基于這些預期3-D線路的時變3-D溫度特性來選擇這些預 期3-D線路之一。在框3608,系統(tǒng)諸如在存儲器設備中存儲對所選3-D線路的指示。這些規(guī)程 的示例在以上(具體地在圖26-32的描述內(nèi)）進行了闡述。
[0249] 圖37解說了根據(jù)本公開的一些附加方面的用于3-D導線布線的過程3700。在本公 開的范圍內(nèi)的各個方面，過程3700可以由能夠支持導線布線操作的任何合適的系統(tǒng)、電路 或裝置來實現(xiàn)。出于簡潔起見，執(zhí)行該過程的系統(tǒng)、電路或裝置將在以下描述中被稱為系 統(tǒng)。在框3702，系統(tǒng)標識多層基板的多層中的每一層內(nèi)的搜索窗口并且獨立地調(diào)整這多層 中的不同層的搜索窗口。在框3704，系統(tǒng)標識搜索窗口內(nèi)的多個預期3-D線路以用于通過該 基板的多層對導線進行布線。在框3706，系統(tǒng)對于這些預期3-D線路中的每一個預期3-D線 路，確定時變3-D溫度梯度并確定該線路的梯度的平滑度。在框3708，系統(tǒng)標識多層基板內(nèi) 的不利溫度位置。在框3710,系統(tǒng)確定多層基板的至少一層的密度，諸如導線密度。這些規(guī) 程的示例在以上(具體地在圖26-32的描述內(nèi)）進行了闡述。
[0250] 在框3712,系統(tǒng)基于溫度梯度的平滑度、層密度和/或不利溫度位置來選擇預期3-D線路。在框3714,系統(tǒng)確定所選3-D線路與毗鄰層中的至少一個其它配線線路之間的電容 耦合量，并且在電容耦合量超過預定耦合閾值的情況下拒絕所選線路。在框3716,系統(tǒng)至少 部分地基于預期3-D線路中包括一個或多個通孔來確定所選3-D線路的最差情形偏斜，并且 在最差情形偏斜超過預定偏斜閾值的情況下拒絕該線路。這些規(guī)程的示例在以上(具體地 在圖26-32的描述內(nèi)）進行了闡述。
[0251] 因此，本公開的至少一些方面涉及用于芯片間通信的簡單的低功率和高速度熱量 知悉式互連技術，其可為時鐘樹結構或其它互連設立時間和保持時間提供時鐘平衡和小偏 斜。通過避開例如熱點和進行熱量知悉式3D布線，布線系統(tǒng)可有效地抑制時鐘偏斜變動和 時鐘偏斜，在至少一個示例中，使用較少的緩沖器插入來平衡時鐘、設立時間和保持時間。 該系統(tǒng)的各方面可達成比至少一些在前布線系統(tǒng)更少的功耗。
[0252]圖38解說了用于制備至少一個基板的過程3800,該至少一個基板具有形成于其上 的沿從多個預期線路當中選擇的與最平滑時變溫度梯度相關聯(lián)的線路的導線。過程3800的 一個或多個操作可發(fā)生在處理電路3410(圖34)內(nèi)，該處理電路可位于電路設計工具或某種 其他合適的裝置中。在另一方面，過程3800的一個或多個操作可由圖33中解說的電路設計 系統(tǒng)3300來實現(xiàn)。然而，在本公開的范圍內(nèi)的各個方面，過程3800可以由能夠支持導線布線 操作的任何合適的裝置來實現(xiàn)。
[0253] 簡言之，在框3802,標識至少一個基板上用于對導線進行布線的預期線路。如以上 所討論的，該至少一個基板可包括印刷電路板基板、集成電路管芯基板、或者某種其它類型 的基板。在框3804,對于在框3802標識出的每一個預期線路，確定與該預期線路相關聯(lián)的時 變溫度梯度。在框3806,基于這些預期線路中的哪一個預期線路具有這些預期線路中的最 平滑時變溫度梯度來選擇預期線路之一。在框3808,恰適的制造操作提供(例如，形成或獲 取)至少一個基板。例如，制造系統(tǒng)可形成用于集成電路管芯的至少一個基板或者形成用于 印刷電路板的至少一個基板。在框3810,恰適的制造操作根據(jù)所選線路在至少一個基板上 形成導線。例如，基于指示所選線路的路徑的電路設計數(shù)據(jù)，制造系統(tǒng)可在用于集成電路管 芯的至少一個基板上或者在用于印刷電路板的至少一個基板上形成導線。
[0254] 附圖中解說的組件、步驟、特征和/或功能之中的一個或多個可以被重新編排和/ 或組合成單個組件、步驟、特征或功能，或可以實施在數(shù)個組件、步驟或功能中。還可添加附 加的元件、組件、步驟、和/或功能而不會脫離本文中所公開的新穎特征。各附圖中所解說的 裝置、設備和/或組件可以被配置成執(zhí)行本文所描述的一個或多個方法、特征、或步驟。本文 中描述的新穎算法還可以高效地實現(xiàn)在軟件中和/或嵌入在硬件中。
[0255] 應該理解，所公開的方法中各步驟的具體次序或階層是示例性過程的解說?；?設計偏好，應該理解，可以重新編排這些方法中各步驟的具體次序或階層。所附方法權利要 求以樣本次序呈現(xiàn)各種步驟的要素，且并不意味著被限定于所呈現(xiàn)的具體次序或階層，除 非在本文中有特別敘述。附加的元件、組件、步驟、和/或功能也可被添加或不被利用，而不 會脫離本公開。
[0256] 盡管本公開的特征可能已經(jīng)針對某些實現(xiàn)和附圖作了討論，但本公開的所有實現(xiàn) 可包括本文所討論的有利特征中的一個或多個。換言之，盡管可能討論了一個或多個實現(xiàn) 具有某些有利特征，但也可以根據(jù)本文中討論的各種實現(xiàn)中的任一實現(xiàn)來使用此類特征中 的一個或多個。以類似方式，盡管示例實現(xiàn)在本文中可能是作為設備、系統(tǒng)或方法實現(xiàn)來進 行討論的，但是應該理解，此類示例實現(xiàn)可以在各種設備、系統(tǒng)、和方法中實現(xiàn)。
[0257] 另外，注意到至少一些實現(xiàn)是作為被描繪為流圖、流程圖、結構圖、或框圖的過程 來描述的。盡管流程圖可能會把諸操作描述為順序過程，但是這些操作中有許多操作能夠 并行或并發(fā)地執(zhí)行。另外，這些操作的次序可以被重新安排。過程在其操作完成時終止。過 程可對應于方法、函數(shù)、規(guī)程、子例程、子程序等。當過程對應于函數(shù)時，它的終止對應于該 函數(shù)返回調(diào)用方函數(shù)或主函數(shù)。因此，本文中描述的各種方法可部分地或全部地由可存儲 在機器可讀、計算機可讀和/或處理器可讀存儲介質(zhì)中并由一個或多個處理器、機器和/或 設備執(zhí)行的編程(例如，指令和/或數(shù)據(jù))來實現(xiàn)。
[0258] 本領域技術人員將可進一步領會，結合本文中公開的實現(xiàn)描述的各種解說性邏輯 框、模塊、電路、和算法步驟可被實現(xiàn)為硬件、軟件、固件、中間件、微代碼、或其任何組合。為 清楚地解說這種可互換性，以上已經(jīng)以其功能性的形式一般地描述了各種解說性組件、框、 模塊、電路和步驟。此類功能性是被實現(xiàn)為硬件還是軟件取決于具體應用和施加于整體系 統(tǒng)的設計約束。
[0259] 在本公開內(nèi)，措辭"示例性"用于表示"用作示例、實例或解說"。本文中描述為"示 例性"的任何實現(xiàn)或方面不必被解釋為優(yōu)于或勝過本公開的其他方面。同樣，術語"方面"不 要求本公開的所有方面都包括所討論的特征、優(yōu)點或操作模式。術語"耦合"在本文中被用 于指兩個對象之間的直接或間接耦合。例如，如果對象A物理地接觸對象B，且對象B接觸對 象C，則對象A和C可仍被認為是彼此耦合的一一即便它們并非彼此直接物理接觸。例如，第 一管芯可以在封裝中耦合至第二管芯，即便第一管芯從不直接與第二管芯物理接觸。術語 "電路"和"電路系統(tǒng)"被寬泛地使用且意在包括電子器件和導體的硬件實現(xiàn)以及信息和指 令的軟件實現(xiàn)兩者，這些電子器件和導體在被連接和配置時使得能執(zhí)行本公開中描述的功 能而在電子電路的類型上沒有限制，這些信息和指令在由處理器執(zhí)行時使得能執(zhí)行本公開 中描述的功能。
[0260] 如本文所使用的，術語"確定"涵蓋各種各樣的動作。例如，"確定"可包括演算、計 算、處理、推導、研究、查找(例如，在表、數(shù)據(jù)庫或其他數(shù)據(jù)結構中查找）、查明、及類似動作。 而且，"確定"可包括接收(例如接收信息）、訪問（例如訪問存儲器中的數(shù)據(jù)）、及類似動作。 同樣，"確定"還可包括解析、選擇、選取、建立、及類似動作。
[0261] 提供先前描述是為了使本領域任何技術人員均能夠?qū)嵺`本文中所描述的各種方 面。對這些方面的各種改動將容易為本領域技術人員所明白，并且在本文中所定義的普適 原理可被應用于其他方面。因此，權利要求并非旨在被限定于本文中所示出的各方面，而是 應被授予與權利要求的語言相一致的全部范圍，其中對要素的單數(shù)形式的引述并非旨在表 示"有且僅有一個"一一除非特別如此聲明，而是旨在表示"一個或多個"。除非特別另外聲 明，否則術語"一些"指的是一個或多個。引述一列項目中的"至少一個"的短語是指這些項 目的任何組合，包括單個成員。作為示例，"a、b或c中的至少一者"旨在涵蓋:a;b;c;a和b;a 和c;b和c;以及a、b和c。本公開通篇描述的各種方面的要素為本領域普通技術人員當前或 今后所知的所有結構上和功能上的等效方案通過引述被明確納入于此，且旨在被權利要求 所涵蓋。此外，本文中所公開的任何內(nèi)容都并非旨在貢獻給公眾，無論這樣的公開是否在權 利要求書中被顯式地敘述。權利要求的任何要素都不應當在35U.S.C.§112第六款的規(guī)定下 來解釋，除非該要素是使用措辭"用于……的裝置"來明確敘述的或者在方法權利要求情形 中該要素是使用措辭"用于……的步驟"來敘述的。
[0262]相應地，與本文中所描述的和附圖中所示的示例相關聯(lián)的各種特征可實現(xiàn)在不同 示例和實現(xiàn)中而不會脫離本公開的范圍。因此，盡管某些具體構造和安排已被描述并在附 圖中示出，但此類實現(xiàn)僅是解說性的并且不限制本公開的范圍，因為對所描述的實現(xiàn)的各 種其他添加和修改、以及刪除對于本領域普通技術人員而言將是明顯的。因此，本公開的范 圍僅由所附權利要求的字面語言及其法律等效來確定。
【主權項】
1. 一種布線裝置，包括： 存儲器設備； 處理電路，所述處理電路耦合到所述存儲器設備并且被配置成： 標識用于通過至少一個基板對導線進行布線的多個預期線路； 對于所述預期線路中的每一個預期線路，確定與該預期線路相關聯(lián)的時變溫度特性； 基于所述預期線路的時變溫度特性來選擇所述預期線路之一；以及 在所述存儲器設備中存儲對所選線路的指示。2. 如權利要求1所述的裝置，其特征在于： 所述基板是多層基板；以及 所述處理電路被進一步配置成： 通過標識通過多層基板的多層的多個預期三維(3-D)線路來標識所述多個預期線路； 對于所述預期3-D線路中的每一個預期3-D線路，確定與該預期3-D線路相關聯(lián)的時變 3-D溫度特性； 基于所述預期3-D線路的時變3-D溫度特性來選擇所述預期3-D線路之一；以及 在所述存儲器設備中存儲對所選3-D線路的指示。3. 如權利要求2所述的裝置，其特征在于，所述處理電路被進一步配置成： 對于所述預期3-D線路中的每一個預期3-D線路，確定每一個預期3-D線路的時變3-D溫 度梯度；以及 通過選擇具有最平滑的時變3-D溫度梯度的線路來選擇所述預期3-D線路之一。4. 如權利要求2所述的裝置，其特征在于，所述處理電路被進一步配置成： 標識所述多層基板內(nèi)的不利溫度位置；以及 通過選擇避開所述不利溫度位置的線路來選擇所述預期3-D線路之一。5. 如權利要求2所述的裝置，其特征在于，所述處理電路被進一步配置成： 確定所述多層基板的至少一層的密度；以及 通過至少部分地基于所述多層基板的所述至少一層的所述密度選擇預期線路來選擇 所述3-D預期線路之一。6. 如權利要求5所述的裝置，其特征在于，所述處理電路被進一步配置成： 通過確定配線密度來確定所述多層基板的所述至少一層的所述密度。7. 如權利要求1所述的裝置，其特征在于，所述處理電路被進一步配置成： 確定所述預期線路中的所選一個預期線路的最差情形偏斜；以及 如果所述最差情形偏斜超過預定偏斜閾值，則拒絕所選預期線路。8. 如權利要求7所述的裝置，其特征在于： 所述基板是具有至少一個通孔的多層基板； 所選預期線路是包括所述通孔的3-D線路；以及 所述處理電路被進一步配置成： 至少部分地基于所選預期3-D線路中包括通孔確定該預期3-D線路的最差情形偏斜。9. 如權利要求1所述的裝置，其特征在于： 所述導線的布線在第一端點與第二端點之間；以及 其中所述處理電路被進一步配置成： 標識所述至少一個基板內(nèi)的搜索窗口；以及 基于第一和第二端點的位置來調(diào)整所述搜索窗口。10. 如權利要求9所述的裝置，其特征在于： 所述基板是多層基板；以及 其中所述處理電路被進一步配置成： 標識所述多層基板的多層中的每一層內(nèi)的搜索窗口；以及 獨立地調(diào)整所述多層中的不同層的搜索窗口。11. 如權利要求1所述的裝置，其特征在于，所述處理電路被進一步配置成： 確定所選預期線路與至少一個其它配線線路之間的電容耦合量；以及 如果所述電容耦合量超過預定耦合閾值，則拒絕所選預期線路。12. 如權利要求11所述的裝置，其特征在于： 所述基板是多層基板；以及 其中所述處理電路被進一步配置成： 確定所選預期線路與所述多層基板的毗鄰層內(nèi)的至少一個其它配線線路之間的電容 親合量；以及 如果所選預期線路與所述毗鄰層內(nèi)的所述至少一個其它配線線路的電容耦合量超過 預定耦合閾值，則拒絕所選預期線路。13. 如權利要求1所述的裝置，其特征在于： 所述基板是多層基板，所述預期線路是所述多層基板的各層內(nèi)的3-D線路，并且所述溫 度特性是3-D溫度特性；以及 其中所述處理電路被進一步配置成： 標識所述多層基板內(nèi)的3-D點網(wǎng)格；以及 通過至少部分地基于所述3-D溫度特性標識所述3-D點網(wǎng)格內(nèi)的線路來標識所述多個 預期3-D線路，其中所述導線的布線在所述點網(wǎng)格內(nèi)的第一端點與第二端點之間。14. 如權利要求13所述的裝置，其特征在于，所述處理電路被進一步配置成通過以下操 作確定與該預期3-D線路相關聯(lián)的所述3-D溫度特性： 針對所述3-D點網(wǎng)格中的每一個點，確定該點的溫度特性； 基于所述點的溫度特性來生成對應于所述3-D點網(wǎng)格的空間相關矩陣； 基于所述空間相關矩陣生成相關余因子矩陣，其中所述相關余因子矩陣對于所述3-D 點網(wǎng)格中的每一個點將該點的溫度特性與所述第一和第二端點的溫度特性相關；以及 對于每一個預期3-D線路，基于所述相關余因子矩陣確定所述預期3-D線路與第一和第 二端點之間的溫度相關。15. -種布線方法，包括： 標識用于通過至少一個基板對導線進行布線的多個預期線路； 對于所述預期線路中的每一個預期線路，確定與該預期線路相關聯(lián)的時變溫度特性； 基于所述預期線路的時變溫度特性來選擇所述預期線路之一；以及 存儲對所選線路的指示。16. 如權利要求15所述的方法，其特征在于，所述基板是多層基板并且其中： 標識所述多個預期線路包括:標識通過所述多層基板的多層的多個預期三維（3-D)線 路； 確定所述時變溫度特性包括:對于所述預期3-D線路中的每一個預期3-D線路，確定與 該預期3-D線路相關聯(lián)的時變3-D溫度特性； 選擇所述預期線路之一包括:基于所述預期3-D線路的時變3-D溫度特性來選擇預期3-D線路；以及 存儲對所選線路的指示包括:在存儲器設備中存儲對所選3-D線路的指示。17. 如權利要求16所述的方法，其特征在于，進一步包括： 對于所述預期3-D線路中的每一個預期3-D線路，確定時變3-D溫度梯度；以及 通過選擇具有最平滑的3-D溫度梯度的線路來選擇所述預期3-D線路之一。18. 如權利要求16所述的方法，其特征在于，進一步包括： 標識所述多層基板內(nèi)的不利溫度位置；以及 通過選擇避開所述不利溫度位置的線路來選擇所述預期3-D線路之一。19. 如權利要求16所述的方法，其特征在于，進一步包括： 確定所述多層基板的至少一層的密度；以及 通過至少部分地基于所述多層基板的所述至少一層的所述密度選擇預期線路來選擇 所述3-D預期線路之一。20. 如權利要求19所述的方法，其特征在于，進一步包括： 通過確定配線密度來確定所述多層基板的所述至少一層的所述密度。21. 如權利要求15所述的方法，其特征在于，進一步包括： 確定所述預期線路中的所選一個預期線路的最差情形偏斜；以及 如果所述最差情形偏斜超過預定偏斜閾值，則拒絕所選預期線路。22. 如權利要求21所述的方法，其特征在于，所述基板是具有至少一個通孔的多層基板 并且所選預期線路是包括所述通孔的3-D線路，并且其中所述方法進一步包括： 至少部分地基于所選預期3-D線路中通孔的包括來確定該預期3-D線路的最差情形偏 斜。23. 如權利要求15所述的方法，其特征在于，所述導線的布線在第一端點和第二端點之 間，并且其中所述方法進一步包括： 標識所述至少一個基板內(nèi)的搜索窗口；以及 基于所述第一和第二端點的位置來調(diào)整所述搜索窗口。24. 如權利要求23所述的方法，其特征在于，所述基板是多層基板，并且其中所述方法 進一步包括： 標識所述多層基板的多層中的每一層內(nèi)的搜索窗口；以及 獨立地調(diào)整所述多層中的不同層的搜索窗口。25. 如權利要求15所述的方法，其特征在于，進一步包括： 確定所選線路與至少一個其它配線線路之間的電容耦合量；以及 如果所述電容耦合量超過預定耦合閾值，則拒絕所選預期線路。26. 如權利要求25所述的方法，其特征在于，所述基板是多層基板，并且其中所述方法 進一步包括： 確定所選預期線路與所述多層基板的毗鄰層內(nèi)的至少一個其它配線線路之間的電容 親合量；以及 如果所選預期線路與所述毗鄰層內(nèi)的所述至少一個其它配線線路的電容耦合量超過 預定耦合閾值，則拒絕所選預期線路。27. 如權利要求15所述的方法，其特征在于，所述基板是多層基板，所述預期線路是所 述多層基板的各層內(nèi)的3-D線路，并且所述溫度特性是3-D溫度特性，并且其中所述方法進 一步包括： 標識所述多層基板內(nèi)的3-D點網(wǎng)格；以及 通過至少部分地基于所述3-D溫度特性標識所述3-D點網(wǎng)格內(nèi)的線路來標識所述多個 預期3-D線路，其中所述導線的布線在所述點網(wǎng)格內(nèi)的第一端點與第二端點之間。28. 如權利要求27所述的方法，其特征在于，確定與該預期3-D線路相關聯(lián)的3-D溫度特 性包括： 針對所述3-D點網(wǎng)格中的每一個點，確定該點的溫度特性； 基于所述點的溫度特性來生成對應于所述3-D點網(wǎng)格的空間相關矩陣； 基于所述空間相關矩陣生成相關余因子矩陣，其中所述相關余因子矩陣對于所述3-D 點網(wǎng)格中的每一個點將該點的溫度特性與所述第一和第二端點的溫度特性相關；以及 對于每一個預期3-D線路，基于所述相關余因子矩陣確定所述預期3-D線路與第一和第 二端點之間的溫度相關。29. -種布線設備，包括： 用于標識用于通過至少一個基板對導線進行布線的多個預期線路的裝置； 用于對于所述預期線路中的每一個預期線路，確定與該預期線路相關聯(lián)的時變溫度特 性的裝置； 用于基于所述預期線路的時變溫度特性來選擇所述預期線路之一的裝置；以及 用于存儲對所選線路的指示的裝置。30. -種基板，其具有形成于其上的沿從多個預期線路當中選擇的與最平滑時變溫度 梯度相關聯(lián)的線路的導線，所述基板由包括以下步驟的過程制備： 標識用于在所述基板上對所述導線布線的多個預期線路； 對于所述預期線路中的每一個預期線路，確定與該預期線路相關聯(lián)的時變溫度梯度； 基于所述預期線路中的哪一個預期線路具有所述預期線路中的最平滑時變溫度梯度 來選擇所述預期線路之一； 提供所述基板；以及 根據(jù)所選線路在所述基板上形成所述導線。
【文檔編號】G06F17/50GK105940400SQ201580006898
【公開日】2016年9月14日
【申請日】2015年2月6日
【發(fā)明人】C－C·劉, S·謝
【申請人】高通股份有限公司