基于矩形宏模块的片上系统布图规划算法

布图规划和布局是集成电路片上系统物理设计的基本问题之一。总结了作者提出的几个新的布图规划和布局优化算法及其特点。基于随机优化算法 ,提出了角模块序列表示方法和基于这一表示方法的包含各种布图约束的布图规划和布局算法。提出的基于约束图的布图规划表示 ,为研究序列队 (SP)、变形网格 (BSG)、有序树 (O- tree)等表示之间的关系奠定了理论基础。基于“最小自由度优先原则”,提出了迄今最快的确定性布图规划与布局算法。提出了基于解空间平滑的布图规划和布局算法。该算法与基于模拟退火的算法相比性能更加健壮稳定。在解空间平滑中首次考虑了局部平滑效应 ,这是对解空间平滑方法从原理上的重要改进     

边界约束下的增量式布图规划算法

快速地在局部范围内调整布图已经成为一种设计需要。该文提出了一种二阶段法来实现边界约束下的增量式布图规划算法。根据已有布图规划建立松弛推移图,直观描述各模块之间"空白区"和松弛量的情况;同时建立模块交换图,记录所有具有形状相似特征的模块集合,基于这2个图进行增量式布图规划。第1阶段,基于推移图和交换图调整布图规划,使其满足边界约束。第2阶段,再次利用交换图进行互连性能优化。实验结果表明该算法在较短的时间里不仅对原有布图规划进行了有效调整满足了给定的所有的几何约束,而且还保证了芯片的面积和线长效果。     

角模块序列布图表示及基于角模块序列表示的边界约束布图规划算法

布图规划是VLSI布图设计中的关键环节, 通常采用随机优化算法, 而布图结构的编码表示(或称布图表示)是基于随机优化方法的布局算法的关键. 提出一种新的布图表示-角模块序列(CBL), 并从理论上证明它具有O(n)的布局评估算法计算复杂性和较小的解空间. 在布图设计中, 部分模块的位置需要满足一定的约束条件, 边界约束就是其中常见的一种. 通过边界约束可以将特定模块的位置限制在指定的边界上, 从而有利于模块与I/O端口的互连. 基于角模块表示, 推导出满足边界约束布局的充分必要条件, 并结合模拟退火过程, 通过修正中间解使受约束模块满足约束条件, 从而实现了基于CBL模型的边界约束布图规划算法. 将代价函数惩罚方法和启发式方法相结合, 设计了边界约束的惩罚项, 能够合理准确地衡量约束满足的情况, 从而有效地控制模拟退火的进度, 以保证最终布局满足所有约束. 对MCNC的标准例子的测试结果表明算法是十分有效的.     

芯片级布图规划中的缓冲器规划算法

文中对纳米技术下, 互连驱动的芯片级布图规划问题中的缓冲器规划问题进行了研究, 提出了基于空白区重分布(redistribution)的缓冲器规划算法; 布局中的空白区是指在布局中不被任何电路模块占用的闲置区域; 该算法充分利用布局中的空白区插入缓冲器. 在基于拓扑的布图规划表示中, 可以把电路模块和空白区相关联, 在相应区域内移动一些电路模块就可以达到重分布空白区的目的. 在进行空白区重分布的过程中, 给定布局的总面积和拓扑结构将维持不变. 通过重分布布局中的空白区, 可以增加满足时延约束的线网数目; 实验证实, 满足时延约束的线网数的增长率平均达到9%.