一种有效的性能驱动布图算法

提出了一种有效的性能驱动布局和布线算法。算法自始至终考虑互连线延时对芯片时间性能的影响，以优化芯片时间性能为主要布图目标，并兼顾布线均匀和连线总长最短。算法利用选定的单元、互连线延时计算模型以及关键路径识别算法对整个芯片进行动态的延时分析，并由此得出线网（亦称互连线）权重信息以指导迭代改善布局和布线，达到优化芯片时间性能的目的。运行实例表明本算法是正确、有效的。     

一种考虑拥挤度的布线模型及其算法

为提高超大规模集成电路(VLSI)布线的布通率,加快布线速度,提出一种总体布线和详细布线交替进行的多级布线算法.在每一级布线中对局部线网进行总体和详细布线,增加总体布线和详细布线间的交互性,利用代价函数,使用多种策略来优化布线结果,得到更为准确的布线资源估计,最终减少拥挤度,提高布通率.采用标准的测试例子集对所提方法进行测试,实验结果在一定程度上说明了算法的有效性.     

八角形斯坦纳树问题的文化基因算法

针对多端线网互连问题,提出以超大规模集成电路物理设计中布线阶段应用较多的斯坦纳树为切入点,采用一种基于种群的全局搜索和基于个体的局部启发式搜索相结合的文化基因算法,对八角形斯坦纳树的结构进行优化,从而进一步缩减线长. 使用Prim算法预处理取得初始种群,并重新修改了原本的文化基因的编码以及相关操作,以便可以处理八角形斯坦纳树构建这一离散问题,利用八角形结构,使其能在全局范围内,快速收敛并全局寻优. 实验结果表明,所提算法能获得较好拓扑的八角形斯坦纳树,快速得到多端线网最优或者较优的布线结果,缩减布线的线长.     

岛式FPGA芯片布局布线改进的实现

针对FPGA布局过程与布线过程连接松散的问题,开发了一款改进的布局布线工具(IVPR).在布局过程中考虑了逻辑模块的引脚方向,以建立更准确的延迟预测,并预测逻辑模块在布线阶段使用的引脚方向,从而选择合适的延时值,使得布局与布线的结合更有效.针对高扇出线网,在布局过程中加入了线网终端对齐,并在布线阶段优先采用长线连接.以岛式FPGA芯片VS1000为例进行实验,结果表明,与经典的布局布线工具VPR相比,IVPR的电路延时降低了16.4%,布线资源利用率提高了1.9%.     

一层半模式的宏单元阵列版图自动设计及验证系统MALS

本文提出的 ＭＡＬＳ系统，针对一层半模式门阵的特点，以线网均匀分配为主要目标 的布局和总体布线算法以及分区、定序、预测和并行横向的通道布线算法，提高了布图 的成功率。系统还提供了多种方式可进行人工干预的交互环境及布图正确性验证手段。 已用ＭＡＬＳ设计了若干芯片，表明该系统是有效的。     

不等间距不等宽度端口的通道布线算法

本文提出了一种适用于标准单元具有不等间距和不等宽度端口时的通道布线算法。该算法在垂直约束图和重迭区表示图的基础上，对线网进行分析和权重计算，优选线网加以布线。通过若干实例运算表明，该算法通过若干实例运算表明，该算法是一种有效和实用的算法。     

八角形斯坦纳树问题的文化基因算法

针对多端线网互连问题,提出以超大规模集成电路物理设计中布线阶段应用较多的斯坦纳树为切入点,采用一种基于种群的全局搜索和基于个体的局部启发式搜索相结合的文化基因算法,对八角形斯坦纳树的结构进行优化,从而进一步缩减线长.使用Prim算法预处理取得初始种群,并重新修改了原本的文化基因的编码以及相关操作,以便可以处理八角形斯坦纳树构建这一离散问题,利用八角形结构,使其能在全局范围内,快速收敛并全局寻优.实验结果表明,所提算法能获得较好拓扑的八角形斯坦纳树,快速得到多端线网最优或者较优的布线结果,缩减布线的线长.     

一种基于时延和功耗双重优化目标的布局算法

针对标准单元模式的超大规模集成电路布局问题,提出一种新的基于时延和功耗双重优化目标的布局算法.在以优化时延为目标函数的布局结果基础上,进一步降低芯片的功耗特性,并通过算法设计较好地解决了两者优化方向的一致性.通过标准单元测试电路的实验结果表明,该算法在时延及功耗优化方面综合性能良好.     

双层PCB布线的混合蚂蚁优化方法

蚂蚁算法是一种新型的进化算法,已证明其对TSP问题有很好的解决能力.笔者将一种混合蚂蚁算法应用于PCB布线问题,以路径最短为目标,辅以分布布线、避障规则等手段求出最短路径,在线网的拓扑结构已确定之后,运用元胞自动机的元胞演化机理,以通孔最小化为目标,对线网进行层分配.最后在计算机上用Delphi实现.通过对一个实际布线问题的测试,得出比Protel更好的布线结果.     

多芯片组件中时钟线无时延偏差的改进四通孔(v4R)算法

由于多芯片组件(MCM)布线中所使用的四通孔(v4R)算法在时钟线网布线中不考虑其无时延偏差的特殊布线要求，会使同步功能失控。针对这一缺陷，对MCM的时钟布线提出了一种新的方法。通过引入MMM(Method of Meansand Medians)方法，使得自动布线结果中，时钟源点到各作用单元的时延相等，从而改进了v4R算法。     

集成电路二划分的一维泊松方程方法

将集成电路二划分问题转化为等价的一维离散布局问题,在全局布局阶段将问题松弛为连续布局问题,并推导得到一维显式泊松方程.以线长作为目标函数,由泊松方程建立的密度函数作为罚函数,使用非线性优化方法得到全局布局阶段的连续解.在合法化阶段将连续解映射至原问题的离散解空间,得到原问题的可行解.在详细布局阶段使用FM(factorization machines)算法对离散解进行局部优化,得到最终解.上述二划分方法在ISPD98标准测试样例中的表现相较于传统FM算法,割边减少约36%.将上述方法嵌入多级划分框架KaHyPar,割边约减少7%.     

基于拥塞避免的卫星网络路由算法

提出一种基于低轨道和静止轨道星座的双层网络新路由算法, 利用低轨道卫星及其星间链路构成的网状拓扑对星上路由进行计算, 并通过拥塞避免和数据包分类机制进行优化, 解决了卫星网络中由于业务流量大而导致的网络拥塞问题. 仿真结果表明, 该方法降低了网络平均端到端的时延和平均丢包率, 从而提高了网络性能.     

Incremental Placement-Based Clock Network Minimization Methodology

Power is the major challenge threatening the progress of very large scale integration （VLSI） technology development. In ultra-deep submicron VLSI designs, clock network size must be minimized to reduce power consumption, power supply noise, and the number of clock buffers which are vulnerable to process variations. Traditional design methodologies usually let the clock router independently undertake the clock network minimization. Since clock routing is based on register locations, register placement actually strongly influences the clock network size. This paper describes a clock network design methodology that optimizes register placement. For a given cell placement result, incremental modifications are performed based on the clock skew specifications by moving registers toward preferred locations that may reduce the clock network size. At the same time, the side-effects to logic cell placement, such as signal net wirelength and critical path delay, are controlled. Test results on benchmark circuits show that the methodology can considerably reduce clock network size with limited impact on signal net wirelength and critical path delay.     

智能电网中基于平衡树的无线Mesh接入网络路由算法

在智能电网(smart grid,SG)接入层的无线Mesh网络(wireless mesh networks,WMNs)应用中,针对数据流过度地集中在关键节点而导致数据拥塞问题发生,提出一种基于平衡树的无线Mesh网络路由算法。在传统AODV(ad hoc on-demand distance vector routing)算法的基础上,使用平衡树模型,综合考虑节点剩余容量和转发数据所需的路由跳数建立路由判据模型,合理地选择下一跳中继节点,均衡节点数据流。路由算法仿真采用OPNET平台实现,就网络的吞吐量、通信时延以及网络丢包率3个重要方面,对所提的路由算法与传统AODV算法的性能进行了对比分析。仿真结果表明,提出的算法能够有效地解决无线Mesh网络中的数据拥塞问题,相比于传统AODV算法能明显提高网络吞吐量,减小网络通信时延和丢包率,进而提高网络整体的可靠性。     

无线传感器网络自适应拥塞控制的路由算法分析

无线传感器网络中节点的覆盖范围有限,因而采用多跳路由传输方式.无线自组网中的多跳路由是由普通节点协作完成的,选择不同的转发节点,会对网络的信息传输产生不同的影响.对不同路由(洪泛路由、最短路径等)算法下的网络自适应拥塞控制进行了分析,研究了不同路由算法下的网络性能和拥塞控制效果.根据节点跳数与缓存占用的关系,提出一种基于节点跳数和缓存占用的性能函数的改进最短路径算法,算法选取使性能函数值最小的节点作为转发节点.最后,通过实验比较了最短路径算法与改进路由算法的网络性能,发现改进路由算法相比最短路径算法,具有较好的网络性能和服务质量.     

基于ACO的LEO卫星网络路由研究

为了解决低轨卫星网络动态拓扑路由问题,通过更改蚁群优化(Ant Colony Optimization,ACO)算法结构以及信息素更新策略进行调整,提出一种适合LEO卫星网络的具有多QoS约束条件的ACO路由算法.这种路由算法能够根据LEO卫星网络中业务流量分布的变化对网络最优路径做出调整、均衡网络负载、避免拥塞,实现多种QoS指标的联合最优.仿真结果表明:在网络接近满负荷的情况下,路由算法在保证业务QoS需求的同时,使网络资源得到了充分利用.     

BPGR积木块自动布局和总体布线系统

超大规模集成电路(VLSI)的积木块布局布线是一个非常复杂的问题.本文介绍了我们自行研制的VLSI 积木块布局和总体布线系统BPGR.该系统包括积木划分、布局优化、通道划分、总体布线、交互式布局布线调整等过程.BPGR系统能最有效地利用芯片资源和最大限度地提高芯片性能·编程和实验证明,BPGR系统是VLSI 积木块布局布线设计的有效工具.     

多Sink无线传感器网络鲁棒路由协议

针对多Sink无线传感器网络中由Sink节点失效引起的局部数据拥塞,进而导致网络鲁棒性减弱的问题,提出基于侦听机制和模糊控制的多Sink无线传感器网络鲁棒路由协议．该协议采用侦听机制．建立并维护多维树状拓扑路由,避免了采用泛洪方式组网而造成的资源浪费;加入以负载、丢包和跳数为目标的模糊控制算法,进行路由选择,均衡了网络负载．仿真结果表明,该路由协议在一定程度上缓解了网络中Sink节点失效造成的大量丢包以及数据拥塞问题．增强了网路的鲁棒性．     

Optimized QoS Routing Algorithm

QoS routing is one of the key technologies for providing guaranteed service in IP networks. The paper focuses on the optimization problem for bandwidth constrained QoS routing, and proposes an optimal algorithm based on the global optimization of path bandwidth and hop counts. The main goal of the algorithm is to minimize the consumption of network resource, and at the same time to minimize the network congestion caused by irrational path selection. The simulation results show that our algorithm has lower call blocking rate and higher throughput than traditional algorithms.     

能量感知多路径负载均衡路由算法

针对移动自组织网络的网络拥塞问题,基于能量感知技术并结合负载均衡和拥塞控制方法,提出了一种能量感知多路径负载均衡路由算法。该算法利用能量感知选择满足条件的节点作为路由节点,建立多条连接源节点和目的节点的有效路径;同时分析路径的跳数、节点缓冲区的占用情况,从有效路径中选出用于传输的最优路径;然后对最优路径上的节点和路径的负载情况进行建模分析,当节点能量、节点负载、路径负载到达设定的阀值,就将最优路径上的流量分流到其它路径。利用NS2仿真软件,在不同的场景下对该算法以及QMRB、SMORT进行仿真测试。仿真结果显示:提出的算法与其它路由算法相比将网络性能提升了近20%,起到了均衡负载的作用,能有效地解决网络拥塞问题。