Cadence企业命题专项奖

Cadence企业命题专项奖专门用于奖励选择Cadence企业命题的赛队，由企业专家评出。Cadence企业命题专项奖是初赛奖，入围决赛的参赛队伍继续参加大赛决赛奖项评比，与初赛奖项互不冲突。

一等奖赛队1支，每队奖金1万元；

二等奖赛队3支，每队奖金5千元；

 

Cadence-创芯大赛人才政策

Cadence公司鼓励技术部门从创芯大赛获奖学生中挖掘人才。在招聘中，获奖学生可以直接进入HR面试环节，或通过Cadence实习直通车，优先为获奖学生提供实习生岗位机会。另外，Cadence公司还可以为在Cadence实习并有志于进一步出国深造的同学提供推荐信（Cadence标准格式化版本）。

 

Cadence赛题文档下载

https://cpipc.acge.org.cn/sysFile/downFile.do?fileId=f5833639603a47eaa8f6555b980512d5

 

Cadence出题人介绍赛题

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第七届中国研究生创芯大赛Cadence企业命题：

3D 电容抽取算法

 

背景知识

l 静电容能通过静电场分布来求得。

l 理想情况下, 如果‘面对面’的两块平行的板子面积足够大，那么两块板子间的电容能被计算为：

l 实际情况下:

电场分布并不一定和理想情况下一样

1. 板子较厚的情况;
2. 两板之间的面积较小

3.两个板子不是平行布置的

4. 介电常数在整个空间中并不一定是均匀的

l 实际情况中，拉普拉斯方程（特殊情况）或泊松方程（普遍情况）会被用来计算静电场分布

l 一个2D的拉普拉斯方程的代数形式能被估计为：

• 以上图中的(x1, y0)小块为例，它贡献了总数为八个的上述方程中的其中一个F(x1, y0)。

       1) 假设每个小块有相同的长和宽 h

       2) 假设 V(x1, y1)和 v(x1, y−1)的电势为零

       3)   

 

• 所有的八个方程 F(xn, yn) 能被综合起来表述成矩阵形式：

l 当所有的电势v 被计算出来后，就能估计所在区域的电场分布。

l 如果电场分布能被估计得话，主导体(1v)和邻近的次导体(0v)之间的电容就能算得。

 

更多阅读和参考资料

l 推荐的算法 (BEM, FEM and Ramdom walk)

[1] K. Nabors and J. White, "FastCap: a multipole accelerated 3-D capacitance extraction program," in IEEE Transactions on Computer-Aided Design of Integrated Circuits and Systems, vol. 10, no. 11, pp. 1447-1459, Nov. 1991

[2] Fast Capacitance Extraction of Actual 3-D VLSI Interconnects using Quasi-Multiple Medium Accelerated BEM,” IEEE Transactions on Microwave Theory and Techniques, vol. 51, pp. 109–119, January 2003.

[3] R. Iverson and Y. L. Coz, “A Floating Random-Walk Method for Efficient RC Extraction of Complex IC-Interconnect Structures,” Technical Proceedings of the 1998 International Conference on Modeling and Simulation of Microsystems, pp. 117–121, 1998.

[4] J. Huang, M. Yang and W. Yu, "The Floating Random Walk Method With Symmetric Multiple-Shooting Walks for Capacitance Extraction," in IEEETransactions on Computer Aided Design of Integrated Circuits and Systems, doi: 10.1109/TCAD.2024.3357592.

l 相关的代码

RLE :: Computational Prototyping Group (mit.edu)

https://www.rle.mit.edu/cpg/research_codes.htm

 

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Q1: 3x3 网状结构电容抽取(一致的介电常数)

以上三个的参考电容值会在一定时间后被提供，用来预热下代码能力

 

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Q2: 变化的介电常数值

这个题目包含两个挑战:

1. 突变的介电常数(从2.5变动到120，相同颜色的layer表示相同的值)可能会形成奇异矩阵。怎么解决这个问题？

2. ‘layer1 到 layer3’ 距离接近，但是‘layer3 到 layer5’ 较远，适应性的可变网表应该能解决这个问题？

 

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Q3: 100x100 网状结构电容抽取

该题包含两个挑战:

1. 怎么并行开发你的算法？

2. 怎么样最好的利用内存？

 

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Q3_extra: 包含了damage effect的100x100 网状结构电容抽取(可选题，供已经完成Q1-Q3的选手使用)

挑战点①

如下图所示，该情况下如何处理梯形的抽取？

 

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挑战点②

如下图所示，Substrate层离M1层的距离高达700um的情况下，怎么处理梯形的抽取？

 

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挑战点③

如下图所示，Substrate层离M1层的距离高达700um。此时阴影区域的表现形式有多种，比如front view1,2,3，阴影区域覆盖的厚度可能小至0.3nm。该情况下怎么处理梯形的抽取？

 

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挑战点④

如下图所示，考虑在Floating conductor的影响下，怎么处理梯形的抽取？

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提交报告的要求

代码要求:

1. 提供可执行文件；
2. 对Q2和Q3的抽取结果应该是可以复现的；
3. Q1的参考值会被提供。对Q2和Q3,其中某一个导体的电容也会被提供来做调试使用；
4. 抽取结果的输出文件应该和dspf格式一样（在之后提供的Cadence 仿真的抽取结果里，每个mesh的命名会被规范以方便使用脚本和提供的reference value做total cap/coupling cap的准确性对比）。

报告要求:

1. IEEE 格式; second II 和 III 应该包含针对Q2 和 Q3的解决方案;
2. 综合的评估和讨论你的算法和其他已经发表的算法或商业工具之间的优劣;

 

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第七届中国研究生创芯大赛承办单位介绍

第七届中国研究生创“芯”大赛承办单位华中科技大学坐落于湖北省武汉市，是国家教育部直属重点综合性大学、国家“211工程”重点建设和“985工程”建设高校之一，也是首批“双一流”建设高校。学校校园占地7000余亩，园内树木葱茏，碧草如茵，绿化覆盖率72%，被誉为“森林式大学”。学校师资力量雄厚，并遵循“应用领先、基础突破、协调发展”的科技发展方略，构建起了覆盖基础研究层、高新技术研究层、技术开发层三个层次的科技创新体系。

华中科技大学集成电路学院以服务国家重大战略和区域经济发展为目标，承建集成电路科学与工程和电子科学与技术两个一级学科，电子科学与技术、集成电路设计与集成系统、微电子科学与工程三个国家一流本科专业，学院是全国同时拥有国家集成电路学院、国家集成电路产教融合创新平台、国家示范性微电子学院、国家集成电路人才培养基地、微电子学与固体电子学国家重点学科等集成电路领域五大国家级人才培养学科平台的6所高校之一。学院按照“国际视野、拔尖示范、协同育人、自主创芯、服务地方"的思路 ，通过人才培养、科学研究、学科建设“三位一体”，充分发挥产教融合优势，支撑和引领华中地区集成电路产业高速发展。

武汉东湖新技术开发区简称东湖高新区，又称中国光谷、简称光谷，于1988年创建成立，是中国首批国家级高新区、第二个国家自主创新示范区、中国（湖北）自由贸易试验区武汉片区，并获批国家光电子信息产业基地、国家生物产业基地、央企集中建设人才基地、国家首批双创示范基地等。 经过30多年的发展，东湖高新区综合实力和品牌影响力大幅提升，知识创造和技术创新能力提升至全国169个国家级高新区第一，成为全国10家重点建设的“世界一流高科技园区”之一。