專利名稱：通過交互式圖示法選擇設(shè)計方案的方法和系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及設(shè)計系統(tǒng)和方法學。特別地，本發(fā)明涉及一種通過交互式圖示(interactive visualization)技術(shù)從許多候選設(shè)計方案中選擇設(shè)計方案的方法和系統(tǒng)。本發(fā)明特別地應用于從通過多目標最優(yōu)化衍生的候選設(shè)計方案中選擇模擬、數(shù)字和混合信號電路的設(shè)計方案。
背景技術(shù)：
當今的電子芯片設(shè)計者要求開發(fā)用于信息可視化和知識發(fā)現(xiàn)的有效方法，其使得電子設(shè)計自動化(EDA)軟件的用戶與設(shè)計數(shù)據(jù)庫更直接和更有效地進行交互，從而理解他們的設(shè)計方案的性能特征。當使用多目標優(yōu)化技術(shù)提供很大量的候選設(shè)計方案時，這一點就特別地重要。為每個候選設(shè)計方案確定的電路度量標準提供了一個信息豐富的多維數(shù)據(jù)集，但是因其規(guī)模和復雜度，設(shè)計者難以有效地揀選，以找到最想要的設(shè)計方案。
眾所周知的是利用可視的感知系統(tǒng)觀察多維或者多變量的數(shù)據(jù)集。目前存在有大量用于圖示這種數(shù)據(jù)集的方法，比如多視圖、切爾諾夫臉譜圖、星圖、組平均值視圖、Aiken and West′s圖、John-Neyman圖、平行坐標、魚眼顯示、相關(guān)規(guī)則、基于多分辨率顯示的小波變換、像素級可視化圖表以及樹形圖。然而，還未開發(fā)出這種系統(tǒng)和方法的應用軟件，以允許EDA軟件用戶通過使用可視界面動態(tài)查詢候選設(shè)計方案的基本數(shù)據(jù)庫并分離出感興趣的設(shè)計方案。
信息可視化已成為日益受關(guān)注的研究領(lǐng)域。人們發(fā)現(xiàn)這樣的可視化技術(shù)在科學、工程、管理和因特網(wǎng)技術(shù)的許多應用中都很有用。對于半導體工業(yè)而言，硅容量每18個月增長一倍，使得在單個硅芯片上可建立越來越復雜的系統(tǒng)。然而，在合理的時間內(nèi)設(shè)計這樣復雜系統(tǒng)的設(shè)計能力隨著復雜性而減少。設(shè)計能力與生產(chǎn)力之間的差距似乎威脅著半導體工業(yè)的成長。理想地，信息可視化作為電子設(shè)計自動化工具的一個主要部分可用于有效地幫助彌合這個差距。
因此需要提供一種用于進行交互式圖示(可視化)的方法和系統(tǒng)，以使得可從一組多維候選設(shè)計方案中有效地選擇設(shè)計方案，特別是在數(shù)字或模擬電路設(shè)計領(lǐng)域中。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是消除或減輕前述設(shè)計方法和系統(tǒng)的至少一個缺點。
在第一方案中，提供了一種通過多維數(shù)據(jù)集的交互式圖示法選擇電路設(shè)計的方法。該方法包括采用多目標最優(yōu)化方法提供一個多維數(shù)據(jù)集，或者其它方法。然后將該多維數(shù)據(jù)集顯示為多個圖表。這些圖表可以是一維或者多維，且可包括平行坐標圖。通過修改至少一個圖表，用戶可交互地選擇一個估值數(shù)據(jù)集用于進一步的估值或測試。該修改可采取交互濾除的方式從而以想要的方式來減小數(shù)據(jù)集。典型地，可利用可視選擇、刷筆等通過圖形界面完成數(shù)據(jù)集的減小。也可包括在多維數(shù)據(jù)集中定義或創(chuàng)建一個或多個變量的約束函數(shù)。這種約束可以包括線性和非線性約束。該修改和選擇過程可根據(jù)需要重復進行，以進一步將數(shù)據(jù)集限定在易管理數(shù)量的候選設(shè)計方案中。同時還公開了一種用于實現(xiàn)本發(fā)明的方法的系統(tǒng)。
通過以下結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實施例的詳細描述，本發(fā)明的其他方案和特征對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將會更明顯。


下面將通過實施例并參考附圖來說明本發(fā)明的實施例，其中圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的電路數(shù)據(jù)的平行坐標圖；圖2示出了一個平行坐標圖，其顯示了根據(jù)本發(fā)明在度量標準和設(shè)計變量之間的可視化關(guān)系；圖3示出了一個平行坐標圖，其顯示了根據(jù)本發(fā)明在度量標準和隨機變量之間的可視化關(guān)系；圖4示出了一個平行坐標圖，其顯示了根據(jù)本發(fā)明在度量標準和環(huán)境變量之間的可視化關(guān)系；圖5示出了一個平行坐標圖，其顯示了根據(jù)本發(fā)明在度量標準、隨機變量、設(shè)計變量和環(huán)境變量之間的可視化關(guān)系；圖6示出了一個平行坐標圖，其顯示了根據(jù)本發(fā)明在度量標準、隨機變量、設(shè)計變量和環(huán)境變量之間的另一可視化關(guān)系；圖7示出了前面電路數(shù)據(jù)的坐標9和10的圖表；圖8至20示出了根據(jù)本發(fā)明的可視化方法的第一例；圖22至35示出了根據(jù)本發(fā)明的可視化方法的第二例。
具體實施例方式
一般地，本發(fā)明提供一種通過交互式圖示法用于設(shè)計方案選擇的方法和系統(tǒng)。本發(fā)明特別地適合用于獲悉模擬電路的性能和功效，以及用于從多目標最優(yōu)化衍生的候選設(shè)計方案數(shù)據(jù)集中選擇一個優(yōu)選的設(shè)計。在一個實施例中，基于平行坐標系統(tǒng)的可視化處理使得用戶以有效的方式觀測電路度量標準和多維參數(shù)的折衷分析過程。還給出了利用該可視化系統(tǒng)研究電路性能和設(shè)計質(zhì)量的幾種方法，特別是由模擬設(shè)計合成衍生的設(shè)計。
本發(fā)明的系統(tǒng)通常包括一個存儲多維數(shù)據(jù)集的數(shù)據(jù)庫，例如一組用于許多潛在的電路設(shè)計方案的預定電路變量。執(zhí)行一種知名的開放資源程序ggobi之類的數(shù)據(jù)可視化應用軟件的通用計算機使得多維數(shù)據(jù)集中每個設(shè)計方案的設(shè)計變量在常規(guī)的計算機監(jiān)視器或顯示器上顯示為圖表。用戶和顯示該圖表的圖形用戶界面之間的交互作用使得數(shù)據(jù)集可在多種格式下被觀察并被限于某些想要的設(shè)計方案。用戶交互可用常規(guī)的用戶輸入設(shè)備比如鼠標、鍵盤等和通過數(shù)據(jù)可視化軟件比如刷筆、字形選擇、顏色處理等提供的工具來提供，在http//www.ggobi.org上的ggobi手冊中有更完整的描述。
本發(fā)明的實施例可用任何常規(guī)的計算機編程語言實現(xiàn)。例如，優(yōu)選實施例可用過程化編程語言(比如“C”)或面向?qū)ο笳Z言(比如C++)實現(xiàn)。本發(fā)明的可選實施例可實現(xiàn)為預編程的硬件元件、其他相關(guān)部件或硬件和軟件的組合。
實施例可實現(xiàn)為一種用于隨計算機系統(tǒng)一起使用的計算機程序產(chǎn)品。這種實現(xiàn)可包括一系列計算機指令，它們要么固定在有形的介質(zhì)上，比如計算機可讀介質(zhì)(比如軟盤、CD-ROM、ROM、或固定磁盤)，要么經(jīng)過調(diào)制解調(diào)器或其他接口設(shè)備比如通過介質(zhì)連接到網(wǎng)絡的通信適配器傳輸?shù)接嬎銠C系統(tǒng)。
所述介質(zhì)可以是有形介質(zhì)(比如光或電通信線路)或以無線技術(shù)實現(xiàn)的介質(zhì)(比如微波、紅外線或其他傳輸技術(shù))。所述一系列計算機指令實現(xiàn)此處描述的全部或部分功能。本領(lǐng)域的技術(shù)人員應當意識到，這樣的計算機指令可以用各種編程語言編寫，以便與許多計算機體系結(jié)構(gòu)或操作系統(tǒng)一起使用。而且，這些指令可存儲在任何存儲器設(shè)備中，比如半導體、磁、光或其他存儲器設(shè)備，并且可利用任何通信技術(shù)傳輸，比如光、紅外線、微波或其他傳輸技術(shù)。
可以預料到這樣的計算機程序產(chǎn)品作為一種帶有書面或電子文檔的可移動介質(zhì)(比如壓縮的包裝軟件)發(fā)布，通過計算機系統(tǒng)(比如在系統(tǒng)ROM或固定磁盤上)預載，或由服務器通過網(wǎng)絡(比如因特網(wǎng)或萬維網(wǎng))發(fā)布。當然，本發(fā)明的一些實施例可作為軟件(比如計算機程序產(chǎn)品)和硬件的組合實現(xiàn)。本發(fā)明的其他實施例可完全作為硬件或完全作為軟件(比如計算機程序產(chǎn)品)實現(xiàn)。
本發(fā)明的、通過多維數(shù)據(jù)集的交互式圖示法進行設(shè)計方案選擇的方法一般包括通過多目標最優(yōu)化方法提供一個多維數(shù)據(jù)集，或者其它方法。然后該多維數(shù)據(jù)集顯示為多個圖表。這些圖表可以是一維或多維，并可包括平行坐標圖。通過修改至少一個圖表，用戶可交互地選擇一個估值數(shù)據(jù)集用于進一步的估值或測試。該修改可采取交互濾除的方式從而以想要的方式減小數(shù)據(jù)集。典型地，可以利用可視選擇，刷筆等通過圖形界面實現(xiàn)數(shù)據(jù)集的減小。也可包括在多維數(shù)據(jù)集中定義或創(chuàng)建一個或多個變量的約束函數(shù)。這種約束可以是線性或非線性的約束。修改和選擇過程可以根據(jù)需要加以重復以進一步將數(shù)據(jù)集限制在易管理的數(shù)量的候選設(shè)計方案中。
一般地，應當注意到平行坐標圖對于圖示電路數(shù)據(jù)集非常有效，因為它提供了很小的計算復雜度O(N)，其中N是相同數(shù)量的平行軸表示的維(變量)數(shù)，另外，還因為它對于任何N都有效，其中變量被統(tǒng)一處理，并且顯示的對象可在射影變換下識別。這就允許用基于平行坐標的圖示方法來表示并且可視地探測多維折衷的模擬電路數(shù)據(jù)，以幫助設(shè)計者在時限內(nèi)對復雜的設(shè)計過程作出更好的決策。
平行坐標顯示是七十年代領(lǐng)先的技術(shù)，已應用于不同的多維問題。在該方法中，每個維對應于一個軸，N個軸被設(shè)置為具有統(tǒng)一間隔的垂直線。N維空間中的數(shù)據(jù)元素將自己表示為連接的點的集合，每個軸上一個點。共線或共面的點在圖像中創(chuàng)建出易理解的結(jié)構(gòu)。平行坐標技術(shù)的主要局限在于大的數(shù)據(jù)集會造成解譯的困難；由于每個點產(chǎn)生一條直線，很多點會造成快速增生的簇。相鄰維之間的關(guān)系也比非相鄰維之間的關(guān)系容易理解?？杀粓D示的維數(shù)相當大，但是受限于屏幕的水平分辨率，軸相互越接近就越難以理解結(jié)構(gòu)或簇。圖1示出了561個矢量的模擬電路數(shù)據(jù)集的典型平行坐標顯示，其包括沿水平線編排的21個維(變量)，而對應值顯示在垂直線上。電路指數(shù)、制造指數(shù)和工作點指數(shù)分別被編排在第一、第二和第三坐標中；度量標準被顯示在第四至第十五坐標中；隨機變量被顯示在第十六至第十七坐標中；而設(shè)計變量被顯示在第十八至第二十一坐標中。通過同時使用顏色和動態(tài)刷筆和字形，用戶可容易地與顯示的信息交互，從而聚焦和跟蹤特定數(shù)據(jù)項目的行為特征。在隱藏或排除一些坐標或矢量時它也是有用的，因此設(shè)計者能容易地聚焦于感興趣的數(shù)據(jù)。下面的部分更詳細地描述了關(guān)于信息可視化在研究度量標準和隨機變量之間的重要關(guān)系以及測試它們的關(guān)系臆測中是怎樣有用的。
基于平行坐標的視覺顯示，用戶可以與可視化工具交互以研究如下關(guān)系在度量標準和設(shè)計變量之間(見圖2)。從與該圖表的交互可明顯看出，如果兩個最后的設(shè)計變量為高(坐標19和20)，只有小百分比的過沖(坐標9)是可實現(xiàn)的。
在度量標準和隨機變量之間(見圖3)。隨機性對電路的性能有小的影響。
在度量標準和環(huán)境變量之間(工作點)。對于第五和第六坐標上的度量標準，工作點對電路的性能有大的影響(見圖4)。
在設(shè)計變量、隨機變量、環(huán)境變量和度量標準之間(見圖5)。設(shè)計方案受工作點的影響要大于受制造引入噪聲的影響。圖5的坐標在圖6中放大并繪出。在圖6中，用戶可以看到連接坐標7至10的線段并不相互交叉，由此馬上可以得知在所有度量標準之間有正相關(guān)性。這些坐標中二者之間的正相關(guān)性在圖7中顯示為散布圖。
信息顯示作為一個整體部分只包括數(shù)據(jù)查詢?nèi)蝿盏囊徊糠?。理由是?shù)據(jù)可視化系統(tǒng)應當不僅僅是繪出數(shù)據(jù)，還應該具有一些決策分析成分以從獲悉數(shù)據(jù)集的交互中產(chǎn)生結(jié)果，識別正確的特征維度，發(fā)現(xiàn)隱藏的模式以及從構(gòu)造的模型作出推論。作為特例，用戶可檢測設(shè)計數(shù)據(jù)中的趨勢和模式，這將有助于答復關(guān)于設(shè)計的一些問題。當使用這種方式時，創(chuàng)建一個查詢，以訪問與表述的問題相關(guān)的記錄。在數(shù)據(jù)接收之后，檢查這些數(shù)據(jù)以尋求可用于答復原來問題的模式或其他有用信息。
利用顯示的信息和交互特征，用戶可測試如下關(guān)于不同設(shè)計變量之間關(guān)系的臆測工作點如何通過每個度量標準或全部變量來影響電路候選方案的性能。一旦不同工作條件下的電路性能被更好地理解，便可規(guī)定環(huán)境參數(shù)比如電壓和溫度范圍，從而使電路性能令人滿意。
制造環(huán)境如何通過每個度量標準或所有變量的電路候選方案的性能。這可以用來計算期望的產(chǎn)量并改善設(shè)計以得到更高的產(chǎn)量。
在統(tǒng)計測量項比如最小、最大、平均、中值和標準方差方面，對于每個或所有工作點，哪種性能是典型的。這很有用，因為它給出了電路的最小、典型和最大性能的良好標識。
在該驗證任務中，用戶產(chǎn)生關(guān)于數(shù)據(jù)的一個臆測，對該數(shù)據(jù)發(fā)出查詢，并檢查查詢的結(jié)果，以尋求對臆測的肯定或否定。在前一情況下，程序結(jié)束；在后一情況下，給出新的查詢并且程序循環(huán)直到該結(jié)果數(shù)據(jù)證實了該臆測或用戶判定臆測對于給出的數(shù)據(jù)無效。專業(yè)設(shè)計者會驚訝地發(fā)現(xiàn)他們依賴的單憑經(jīng)驗來預測電路性能的方法是無效的。
本發(fā)明的方法可參考如下兩個模擬電路設(shè)計方案選擇的例子最好地得到說明。在這些例子中提供了電路度量標準和其他變量，因為多個候選設(shè)計方案是從多目標最優(yōu)化或合成技術(shù)衍生而來的。每個候選設(shè)計方案在三個工作點被仿真。在第一例中，200個候選設(shè)計方案在三個工作點被評估，結(jié)果是600個數(shù)據(jù)集。在第二例中，17個候選設(shè)計方案在11個隨機事件和三個工作點上被評估。
實施例1實施例1在圖8至20中示出。在圖8中，以CMRR對開路增益或其他任意變量的二維圖表的形式顯示了600個數(shù)據(jù)集。在圖9中，用戶將圖表上的一個軸(另一軸是任意的)作為“工作點”，以觀察三個工作點。在該例中，用戶想基于一個工作點進行可視化，于是通過運用刷子工具將另兩點的字形改變?yōu)椤皒”來首先選擇另兩個工作點的數(shù)據(jù)點，如圖10所示。刷子工具允許用戶在特定數(shù)據(jù)點上“刷”并且通過與如圖11A和11B所示的對話框或者通過其他常規(guī)方法比如下拉菜單等的交互作用來改變它們的顯示特性。在該例中，用戶將選定的數(shù)據(jù)點分配給組1，并將它們從視圖中排除，從而自動的縮放就不考慮它們。其結(jié)果是顯示200個數(shù)組點，如圖11C所示。
接著，用戶將顯示的圖表的X軸從工作點改變到可變隨機事件，如圖12所示(從顯示的右端列出的變量中選擇感興趣的軸)。一個隨機事件是從對制造電路中的隨機變量建模的分布中提取的蒙特卡羅(Monte Carlo)抽樣。用戶現(xiàn)在可以看到在該特定數(shù)據(jù)集中僅有一個隨機事件，從而在該特定的設(shè)計選擇中不再考慮隨機事件。
用戶現(xiàn)在轉(zhuǎn)向更具體的設(shè)計標準。例如，用戶只想要開路增益大于或等于40dB的候選設(shè)計方案，于是將開路增益作為一個軸，首先選擇如圖13所示開路增益小于40dB的所有點。然后如圖11所示，用戶隱藏并排除新選擇的數(shù)據(jù)點，以得到圖14中顯示的圖表。
當用戶探測所選數(shù)據(jù)點之間的關(guān)系時，會獲得關(guān)于該數(shù)據(jù)的知識。例如，該用戶會看到通常在波動速度和穩(wěn)定時間之間有一個折衷，如圖15所示。然后用戶決定濾除過量的波動速度的值和過量的穩(wěn)定時間的值，形成圖16的顯示圖。
接著，用戶要找到波動速度、穩(wěn)定時間和CMRR之間的折衷值，于是選擇三維交互旋轉(zhuǎn)視圖，并交互地旋轉(zhuǎn)數(shù)據(jù)，如圖17A-17C所示。當CMRR成分被隱藏時，用戶可以看到波動速度和穩(wěn)定時間之間的已經(jīng)熟悉的折衷。但是如果旋轉(zhuǎn)該視圖，他就會看到全部三個變量之間存在折衷。用戶可以看到如果移走一些具有小CMRR值的點，就會相當大地影響波動速度和穩(wěn)定時間性能，于是，這時他就判定不基于CMRR進行選擇。
設(shè)計者接著考慮基于過沖百分比進行濾除。他會看到當過沖百分比小時，波動速度和穩(wěn)定時間仍然不錯，因而移走所有高百分比過沖的數(shù)據(jù)，留下71個選定的數(shù)據(jù)點。
設(shè)計者接著使用一維點圖(dotplot)研究面積，如圖18A所示。他決定通過先選擇數(shù)據(jù)然后將其隱藏來移走所有較大的面積，結(jié)果如圖18B所示。
在以許多視圖和許多不同變量瀏覽數(shù)據(jù)之后，用戶確定最后的選擇應當基于CL帶寬，即具有CL帶寬最佳值的設(shè)計。通過顯示CL帶寬的一維圖表，他首先選擇待隱藏的數(shù)據(jù)，然后將其隱藏。這樣形成單個數(shù)據(jù)點，如圖19A-19B所示。最終的數(shù)據(jù)點具有對應于特定設(shè)計的標記，從而可以恢復感興趣的設(shè)計，如圖19C所示。
實施例2第二實施例使用平行坐標圖表，并示出了用戶如何分析隨機變化在制造中的影響，以及不同環(huán)境工作條件的影響。
在圖21A-21C中，將會得知該數(shù)據(jù)中進行了什么抽樣。在圖21A中，x-y圖示出了17個不同的候選設(shè)計方案，每個帶有11個不同的隨機事件。在圖21B中，用戶看到對于每個設(shè)計候選方案有3個工作點。在圖21C中，用戶能夠以候選ID對工作點對隨機事件的三維圖表將信息的列舉完全可視化。
接著，用戶在一些一維圖(這些圖同時示出了密度)中循環(huán)以查看用戶基于性能測量項會移走什么電路。用戶決定移走具有很小單位增益帶寬的所有電路，如圖22A-22D所示。然后用戶觀察x-y圖，其中一個軸是候選ID，另一個軸是性能測量項。用戶經(jīng)?？吹降挠绊懯菍τ诿總€候選有三“塊”數(shù)據(jù)(每個環(huán)境工作點對應一個塊；一個塊包括所有隨機變量變化)。在圖23A中，用戶看到工作點對許多候選方案的輸入偏置電流有很大的影響，特別是與隨機變量相比較而言。在圖23B中，用戶看到工作點對CL帶寬具有較小的重要影響；工作點和隨機變量的影響幾乎相同。在圖23C中，用戶看到工作點和隨機變量對候選方案的面積具有幾乎為零的影響。這正是用戶期望的。在圖23D中，對于輸入漂移電壓，用戶看到環(huán)境工作點具有影響，但隨機變量卻沒有。當然，不同的設(shè)計候選方案會有不同等級的強度，如圖23E所示。例如，用戶看到，就輸出源極電流而言，該x-y圖表的極左端上的候選方案絲毫不受隨機和環(huán)境變化的影響。在圖23F中，與所有其他電路相比較，用戶看到對于特定環(huán)境條件下對于過沖百分比表現(xiàn)很差的候選方案。在圖23G中，用戶移走該候選方案。
在減小的數(shù)據(jù)點集合中，用戶接著檢查靜態(tài)電流的影響，如圖24A所示。用戶看到一個具有不很強的靜態(tài)電流的候選方案，于是用戶在圖24B中移走該候選方案。參照圖25A的圖表，用戶看到具有不很強的輸出波動電壓的兩個候選方案，于是取消對它們的選定，如圖25B所示。在圖26A-26B中，用戶看到具有不很強的輸出源極電流的候選方案，于是用戶移走該候選方案。在圖27A-27B中，用戶看到具有不很穩(wěn)定的輸入偏電流的候選方案，于是移走該候選。在圖28A-28B中，用戶選擇移走具有最高輸出槽路電流的兩個候選方案。所有這些交互修改的結(jié)果是形成了被減少的具有四個候選設(shè)計方案的集合。
利用平行坐標圖表，用戶接著分析剩余四個候選方案之間的折衷。在圖29A中，將候選方案刷成每個均具有不同的顏色或陰影和字形。所有四個候選方案顯示在平行坐標圖表上，如圖29B所示。該圖表使得用戶能立即理解每個候選方案的所有方面的性能，以新穎的方式將隨機變化的折衷和影響可視化。請注意對于一些性能測量項比如面積，在候選方案之間實質(zhì)上沒有區(qū)別。對于其他性能測量項則有所不同，比如輸入偏置電流、輸入漂移電流和輸入漂移電壓。用戶還能很快地理解性能差異例如用戶可看到填充環(huán)的候選方案清楚地具有最高的輸出槽路電流但是有較小的開路增益。
用戶可選擇將注意力集中在僅幾個性能的測量項上，以用于更密切的分析。因為面積、CL增益峰值、過沖百分比、相位容限、穩(wěn)定時間以及THD對于四個候選電路幾乎相同，用戶從圖中移走這些性能測量項，如圖29C所示。
用戶可通過在視圖中僅“隱藏”其他電路來選擇查看一個電路的性能，如圖30A-30C所示。這使得對于一個電路一次性在所有性能測量項上將隨機變量和環(huán)境條件的影響可視化更為容易。用戶發(fā)現(xiàn)，例如該候選的開路增益很容易受不同環(huán)境工作點影響而不受隨機變化影響。用戶也可很快地看到輸出波動電壓特別地受隨機變化的影響。
用戶可以用平行坐標圖一次性地在許多性能測量項上很快地和容易地比較兩個電路的性能。用戶在這兩個設(shè)計方案之間決定，更喜歡具有較小輸出源極電流和較小輸出偏置電流的設(shè)計方案，因此用戶不再考慮另一個設(shè)計方案。于是給用戶留下三個設(shè)計候選方案，如圖31所示。
用戶也可以用更多x-y圖表和三維圖表檢查隨機性和不同環(huán)境工作條件的影響。用戶看到，例如對于所有三個設(shè)計候選方案，開路增益很大地受環(huán)境工作條件影響，如圖32A-32C所示。
在圖33A中，用戶看到開路增益在每個環(huán)境工作點上對于每個候選方案近似相同。因此用戶在平行坐標圖表中不檢查開路增益的影響。對于輸入漂移電流也是這樣，于是用戶從平行坐標圖表中移走它，形成圖33B和33C的圖表。
由于工作點的影響在確定最后的設(shè)計中不再那么重要，用戶從現(xiàn)在起將僅查看一個工作點。用戶隱藏其他兩個，如圖34A和34B所示。在檢查圖表35的平行坐標圖表上剩余的設(shè)計方案時，用戶決定選擇具有最小輸出源極電流和最高CL帶寬的設(shè)計方案，盡管用戶知道將不會有這樣小的輸入偏置電流。這樣用戶基于與不同圖表的交互很快且有效率地選出最后的設(shè)計方案。
在上面的部分中已經(jīng)給出了用于模擬電路設(shè)計方案的可視化系統(tǒng)和方法，但應該清楚該方法可用于分析任何設(shè)計領(lǐng)域中的多維數(shù)據(jù)集。
本發(fā)明的上述實施例僅作為例子。對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員而言，不背離由所附權(quán)利要求唯一定義的本發(fā)明的范圍，可以對特定的實施例進行變更、改型和變化。
權(quán)利要求書(按照條約第19條的修改)1.一種通過優(yōu)化的設(shè)計候選方案的交互式圖示法選擇電路設(shè)計方案的方法，包括提供一個優(yōu)化的候選設(shè)計方案的多維數(shù)據(jù)集，該優(yōu)化的候選設(shè)計方案是多目標最優(yōu)化的結(jié)果；將優(yōu)化的候選設(shè)計方案的該多維數(shù)組顯示為多個圖表；以及通過與顯示的優(yōu)化的候選設(shè)計方案進行交互作用，交互地修改該多個圖中的至少一個，以從該多維數(shù)據(jù)集中識別一個估值數(shù)據(jù)集。
2.按照權(quán)利要求1的方法，其中，顯示多個圖表包括顯示一維圖表。
3.按照權(quán)利要求1的方法，其中，顯示多個圖表包括顯示多維圖表。
4.按照權(quán)利要求3的方法，其中，顯示多維圖表包括顯示二維圖表。
5.按照權(quán)利要去3的方法，其中，顯示多維圖表包括顯示三維圖表。
6.按照權(quán)利要求3的方法，其中，顯示多維圖表包括顯示旋轉(zhuǎn)圖表。
7.按照權(quán)利要求3的方法，其中，顯示多維圖表包括顯示平行坐標圖表。
8.按照權(quán)利要求1的方法，其中，交互地修改所述多個圖表中的至少一個包括對所述多個圖表中的至少一個實行濾除。
9.按照權(quán)利要求8的方法，其中，實行濾除包括刷多個圖表中的至少一個。
10.按照權(quán)利要求8的方法，其中，實行濾除包括定義所述多維數(shù)據(jù)集的變化的約束函數(shù)。
11.按照權(quán)利要求10的方法，其中，該約束函數(shù)是非線性的。
12.按照權(quán)利要求1的方法，其中，交互地修改所述多個圖表中的至少一個包括創(chuàng)建變化的映射。
13.按照權(quán)利要求1的方法，其中，交互地修改所述多個圖表中的至少一個包括創(chuàng)建用于減少維數(shù)的映射。
14.按照權(quán)利要求1的方法，其中，交互地修改所述多個圖表中的至少一個包括創(chuàng)建變化的加權(quán)和。
15.按照權(quán)利要求1的方法，進一步包括將所述估值數(shù)據(jù)集顯示為進一步的估值圖表；以及交互地修改該顯示的進一步的估值圖表，以從該估值數(shù)據(jù)集中選擇一個精煉的估值數(shù)據(jù)集。
16.按照權(quán)利要求1的方法，其中，該多維數(shù)據(jù)集包括從多目標最優(yōu)化衍生的電路度量標準。
17.按照權(quán)利要求1的方法，其中，該電路度量標準包括模擬電路度量標準。
18.一種通過多維數(shù)據(jù)集的交互式圖示法選擇電路設(shè)計方案的系統(tǒng)，包括用于存儲多維數(shù)據(jù)集的數(shù)據(jù)庫；一個顯示器，可操作性地連接到該數(shù)據(jù)庫，用于將該多維數(shù)據(jù)集顯示為多個圖表；以及用于交互地修改該多個圖表中的至少一個以從該多維數(shù)據(jù)集中選擇一個估值數(shù)據(jù)集的裝置。
權(quán)利要求
1.一種通過多維數(shù)據(jù)集的交互式圖示法選擇電路設(shè)計方案的方法，包括提供一個多維數(shù)據(jù)集；將多維數(shù)據(jù)集顯示為多個圖表；以及通過與所述顯示的多維數(shù)據(jù)集交互作用，交互地修改所述多個圖表中的至少一個，以從該多維數(shù)據(jù)集中選擇一個估值數(shù)據(jù)集。
2.按照權(quán)利要求1的方法，其中，顯示多個圖表包括顯示一維圖表。
3.按照權(quán)利要求1的方法，其中，顯示多個圖表包括顯示多維圖表。
4.按照權(quán)利要求3的方法，其中，顯示多維圖表包括顯示二維圖表。
5.按照權(quán)利要去3的方法，其中，顯示多維圖表包括顯示三維圖表。
6.按照權(quán)利要求3的方法，其中，顯示多維圖表包括顯示旋轉(zhuǎn)圖表。
7.按照權(quán)利要求3的方法，其中，顯示多維圖表包括顯示平行坐標圖表。
8.按照權(quán)利要求1的方法，其中，交互地修改所述多個圖表中的至少一個包括對所述多個圖表中的至少一個實行濾除。
9.按照權(quán)利要求8的方法，其中，實行濾除包括刷多個圖表中的至少一個。
10.按照權(quán)利要求8的方法，其中，實行濾除包括定義所述多維數(shù)據(jù)集的變量的約束函數(shù)。
11.按照權(quán)利要求10的方法，其中，該約束函數(shù)是非線性的。
12.按照權(quán)利要求1的方法，其中，交互地修改所述多個圖表中的至少一個包括創(chuàng)建變量的映射。
13.按照權(quán)利要求1的方法，其中，交互地修改所述多個圖表中的至少一個包括創(chuàng)建用于減少維數(shù)的映射。
14.按照權(quán)利要求1的方法，其中，交互地修改所述多個圖表中的至少一個包括創(chuàng)建變量的加權(quán)和。
15.按照權(quán)利要求1的方法，進一步包括將所述估值數(shù)據(jù)集顯示為進一步的估值圖表；以及交互地修改該顯示的進一步的估值圖表，以從該估值數(shù)據(jù)集中選擇一個精煉的估值數(shù)據(jù)集。
16.按照權(quán)利要求1的方法，其中，該多維數(shù)據(jù)集包括從多目標最優(yōu)化衍生的電路度量標準。
17.按照權(quán)利要求1的方法，其中，該電路度量標準包括模擬電路度量標準。
18.一種通過多維數(shù)據(jù)集的交互式圖示法選擇電路設(shè)計方案的系統(tǒng)，包括用于存儲多維數(shù)據(jù)集的數(shù)據(jù)庫；一個顯示器，可操作性地連接到該數(shù)據(jù)庫，用于將該多維數(shù)據(jù)集顯示為多個圖表；以及用于交互地修改該多個圖表中的至少一個以從該多維數(shù)據(jù)集中選擇一個估值數(shù)據(jù)集的裝置。
全文摘要
一種通過交互式圖示法選擇電路設(shè)計方案的方法和系統(tǒng)。本發(fā)明特別適用于獲悉模擬電路的性能和功效，和用于從多目標最優(yōu)化衍生的設(shè)計方案候選設(shè)計方案數(shù)據(jù)集中選擇一個優(yōu)選的設(shè)計。該方法包括從多目標最優(yōu)化提供一個多維數(shù)據(jù)集或相反。然后將多維數(shù)據(jù)集顯示為多個圖表。這些圖表可以是一維或多維，并可包括平行坐標圖。通過修改這些圖表的至少一個，用戶可交互地選擇一個估值數(shù)據(jù)集用于進一步估值或測試。該修改可采用交互濾除的形式從而以想要的方式減小數(shù)據(jù)集。典型地，利用可視選擇、刷筆等通過圖形界面完成減小數(shù)據(jù)集，也可包括在多維數(shù)據(jù)集中定義或創(chuàng)建一個或多個變量的約束函數(shù)。這種約束可包括線性和非線性約束。該修改和選擇過程可根據(jù)需要加以重復以進一步將數(shù)據(jù)集限制在易管理數(shù)量的候選設(shè)計方案中。
文檔編號H01L21/82GK1522419SQ02811978
公開日2004年8月18日 申請日期2002年6月17日 優(yōu)先權(quán)日2001年6月15日
發(fā)明者特倫特·洛恩·麥康納基, 格倫·赫茨, 特倫特 洛恩 麥康納基, 赫茨 申請人:模擬設(shè)計自動化有限公司