SoC平面布圖規(guī)劃算法的若干研究.pdf

1、深亞微米下的SoC物理設(shè)計(jì)面臨著比以往更多的電路可靠性，性能，功耗，成品率以及設(shè)計(jì)成本等新問題。傳統(tǒng)的物理設(shè)計(jì)流程顯然已經(jīng)無法滿足設(shè)計(jì)需求，必須結(jié)合新出現(xiàn)的問題而加以改進(jìn)。作為物理設(shè)計(jì)的第一階段，布圖規(guī)劃在整個(gè)設(shè)計(jì)流程中占有重要地位。因此，如何形成一個(gè)好的布局，考慮后序步驟的實(shí)際需求如減少RC延遲，降低布線擁塞度，減少前后端迭代的次數(shù)，加快設(shè)計(jì)收斂進(jìn)程等成為設(shè)計(jì)的重中之重。
　　本文在探討平面布圖規(guī)劃幾種表示方法的基礎(chǔ)上，研究了傳

2、統(tǒng)的平面布圖規(guī)劃問題，新約束條件下的平面布圖規(guī)劃問題以及基于平面布圖規(guī)劃的電源布線。在傳統(tǒng)的平面布圖規(guī)劃問題研究中，提出了模擬退火的加速策略。在考慮各種新約束條件下的平面布圖規(guī)劃算法中，提出SoC約束的平面布圖規(guī)劃算法以及考慮模塊電壓降的平面布圖規(guī)劃算法。在基于平面布圖規(guī)劃的電源布線研究中，提出了一種快速分析電源網(wǎng)絡(luò)的計(jì)算方法，并基于模塊功耗設(shè)計(jì)出不均勻的電源網(wǎng)絡(luò)。
　　在模擬退火的加速策略研究中，針對(duì)領(lǐng)域構(gòu)造對(duì)模擬退火算法的影響

3、進(jìn)行研究分析，并在此基礎(chǔ)上根據(jù)布圖規(guī)劃問題的特性提出在模塊操作中增加導(dǎo)向性策略來加速算法收斂的方法。與原模擬退火算法相比，可以減少30％以上的搜索時(shí)間，提高布圖規(guī)劃的效率。
　　在SoC約束的平面布圖規(guī)劃算法研究中，以偏移度尸判斷B*-tree約束操作的執(zhí)行，確保了任何兩種允許布局之間都可以經(jīng)過少的基本操作而相互轉(zhuǎn)化，并通過模塊操作選擇策略得以實(shí)現(xiàn)。實(shí)驗(yàn)表明這種算法不僅簡(jiǎn)單有效，并且與在模擬退火中增加懲罰項(xiàng)函數(shù)的傳統(tǒng)做法相比，減少

4、了1.6％以上的面積增加。
　　在考慮模塊電壓降的平面布圖規(guī)劃算法研究中，通過對(duì)電壓降物理模型的分析，以及模塊噪聲容限對(duì)布圖結(jié)果的影響，提出模擬退火中的電壓降約束函數(shù)，并結(jié)合SoC約束，實(shí)現(xiàn)了一種低電壓降的SoC布局。
　　最后在基于布局的電源網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)中，提出了一種快速分析電源網(wǎng)絡(luò)的方法。通過對(duì)移除電源條前后電流路徑的變化，得到不均勻電源網(wǎng)絡(luò)的數(shù)學(xué)分析模型。與傳統(tǒng)的分析算法相比，計(jì)算量大大降低，從而節(jié)約了電源網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)時(shí)間，加