《电子技术应用》
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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。
中图分类号: TN402
文献标识码: A
DOI:10.16157/j.issn.0258-7998.212288
中文引用格式: 林纯熙,粟涛. Yolo神经网络在集成电路焊盘布局规则检测上的应用研究[J].电子技术应用,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

    从2015年以来,产业界研发了多种神经网络处理器[1-2],并使用这些处理器制造了许多服务器,在多个城市大规模地部署了计算中心[3-5]。这些服务器具有强大的计算力。大量的个人携带的移动终端也嵌入了带神经网络处理器的芯片,形成一种随处可用的算力。如果这些算力也可以参与到集成电路的自动化设计中来,那会使设计工作变得更加方便。比如说,只需要下载相应的权值,就可以使用手机进行集成电路设计版图的检查,这对管理人员也是一种帮助。

    神经网络在图像分析上获得了巨大的成功。这些成功的案例有:目标分类[6-8]、目标检测[9-12]、目标识别[13-14]。除了单目标分析,神经网络还可以进行多目标分析[15-16],比如在一张图中找到所有汽车[17]。然而当前成功的深度学习神经网络对于集成电路设计是否仍然有效,还有待研究。




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作者信息:

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)




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