《電子技術(shù)應(yīng)用》
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Yolo神经网络在集成电路焊盘布局规则检测上的应用研究
2022年电子技术应用第7期
林纯熙1,粟 涛2
1.北京邮电大学 国际学院,北京100001;2.中山大学 电子与信息工程学院,广东 广州510006
摘要: 为探索深度学习在集成电路设计自动化上的应用,以电源和接地焊盘的排列规则作为检查案例,研究了Yolo v3神经网络在版图检查上的可行性。采用Python脚本批量生成版图样本图片,并使用LabelImg进行标签标记。使用TensorFlow框架编写了基于Yolo v3的版图检查器。结果显示,版图检查器在判断焊盘布局正确性上实现了高精确率与高召回率。此外,还通过调整版图的大小、形状、对称性与焊盘数目的方式对检查器进行了进一步测试。检查器仍表现卓越,体现出良好的扩展性。研究表明Yolo v3可以很好地找出焊盘布局的错误。深度学习在集成电路版图检查中的潜力大,值得继续探索。
中圖分類(lèi)號(hào): TN402
文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A
DOI:10.16157/j.issn.0258-7998.212288
中文引用格式: 林純熙,粟濤. Yolo神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在集成電路焊盤(pán)布局規(guī)則檢測(cè)上的應(yīng)用研究[J].電子技術(shù)應(yīng)用,2022,48(7):40-43,48.
英文引用格式: Lin Chunxi,Su Tao. Rule check of pad placement in IC layout with Yolo[J]. Application of Electronic Technique,2022,48(7):40-43,48.
Rule check of pad placement in IC layout with Yolo
Lin Chunxi1,Su Tao2
1.International College,Beijing University of Posts and Telecommunications,Beijing 100001,China; 2.School of Electronics and Information Engineering,Sun Yat-sen University,Guangzhou 510006,China
Abstract: The application of deep learning on electronic design automation of integrated circuits is an interesting topic. This paper investigates the possibility of using Yolo v3 neural network to perform layout checks, which uses the arrangement rules between power and ground pads as inspection cases. In order to generate a training picture set, we use a custom Python script to generate layout sample pictures in batches and utilize LabelImg to label. The Yolo v3 layout checker is written under the TensorFlow framework. Evaluations demonstrate that the proposed layout checker achieves both high accuracy and high recall rate when judging the correctness of the pad layout. Additionally, the inspector is further tested by adjusting the size, shape, symmetry, and number of pads of the layout. Under such circumstances, the inspector still possesses an outstanding performance, showing great scalability. Our research reveals that the Yolo v3 neural network is able to find out errors in pad layout efficiently. Deep learning has great potential in integrated circuit layout inspection, which is worthy of further exploration.
Key words : integrated circuits;electronic design automation;layout check;deep learning;neural network

0 引言

    從2015年以來(lái),產(chǎn)業(yè)界研發(fā)了多種神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)處理器[1-2],并使用這些處理器制造了許多服務(wù)器,在多個(gè)城市大規(guī)模地部署了計(jì)算中心[3-5]。這些服務(wù)器具有強(qiáng)大的計(jì)算力。大量的個(gè)人攜帶的移動(dòng)終端也嵌入了帶神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)處理器的芯片,形成一種隨處可用的算力。如果這些算力也可以參與到集成電路的自動(dòng)化設(shè)計(jì)中來(lái),那會(huì)使設(shè)計(jì)工作變得更加方便。比如說(shuō),只需要下載相應(yīng)的權(quán)值,就可以使用手機(jī)進(jìn)行集成電路設(shè)計(jì)版圖的檢查,這對(duì)管理人員也是一種幫助。

    神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在圖像分析上獲得了巨大的成功。這些成功的案例有:目標(biāo)分類(lèi)[6-8]、目標(biāo)檢測(cè)[9-12]、目標(biāo)識(shí)別[13-14]。除了單目標(biāo)分析,神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)還可以進(jìn)行多目標(biāo)分析[15-16],比如在一張圖中找到所有汽車(chē)[17]。然而當(dāng)前成功的深度學(xué)習(xí)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對(duì)于集成電路設(shè)計(jì)是否仍然有效,還有待研究。




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作者信息:

林純熙1,粟  濤2

(1.北京郵電大學(xué) 國(guó)際學(xué)院,北京100001;2.中山大學(xué) 電子與信息工程學(xué)院,廣東 廣州510006)




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