超大規(guī)模集成電路的平面布圖規(guī)劃算法研究.pdf

1、隨著超大規(guī)模集成電路的飛速發(fā)展，越來(lái)越多的模塊被集成到同一塊芯片上，基于分級(jí)的設(shè)計(jì)流程已成為必然趨勢(shì)，因此平面布圖規(guī)劃越來(lái)越重要。基于這樣的原因，本文深入探討了平面布圖規(guī)劃的各種表示方法，主要研究了傳統(tǒng)的平面布圖規(guī)劃問(wèn)題和新約束條件下的平面布圖規(guī)劃問(wèn)題。在傳統(tǒng)的平面布圖規(guī)劃領(lǐng)域的研究中，提出基于權(quán)重的平面布圖規(guī)劃算法和基于線性規(guī)劃的軟模塊調(diào)整方法。在考慮各種新約束的平面布圖規(guī)劃算法中，提出多時(shí)鐘系統(tǒng)的平面布圖規(guī)劃算法和考慮電壓降的平面布

2、圖規(guī)劃算法。 在基于權(quán)重的平面布圖規(guī)劃算法研究中，針對(duì)各個(gè)模塊的面積以及長(zhǎng)邊長(zhǎng)度的不同提出權(quán)重的概念，并在此基礎(chǔ)上提出基于權(quán)重的布圖規(guī)劃算法，該算法根據(jù)各個(gè)模塊權(quán)重的不同在優(yōu)化過(guò)程中以不同概率選擇相應(yīng)的模塊，克服了原有算法以相同的概率選擇各個(gè)模塊的缺點(diǎn)，達(dá)到了更好的布圖規(guī)劃效果。 針對(duì)軟模塊的調(diào)整問(wèn)題，本文分析了基于最優(yōu)化求解超大規(guī)模集成電路平面布圖規(guī)劃的方法，對(duì)目標(biāo)函數(shù)中的芯片面積本文提出通過(guò)估計(jì)芯片的長(zhǎng)寬比對(duì)目標(biāo)函數(shù)

3、進(jìn)行線性化。此外本文提出利用分段線性的方法對(duì)模塊面積約束條件線性化，保證了解空間的可行性。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明使用本文提出的線性規(guī)劃模型在保證了解空間可行性的同時(shí)達(dá)到了良好的布圖規(guī)劃效果。 針對(duì)多時(shí)鐘系統(tǒng)的平面布圖規(guī)劃，本文給出了容許的多時(shí)鐘系統(tǒng)平面布圖的定義以及相應(yīng)的定理和證明，并基于序列對(duì)表示法和模擬退火算法提出了多時(shí)鐘系統(tǒng)平面布圖規(guī)劃算法，對(duì)軟模塊的優(yōu)化采用了線性規(guī)劃的方法。本文提出算法在不增加時(shí)間復(fù)雜度的前提下，根據(jù)多時(shí)鐘系統(tǒng)的

4、特點(diǎn)大大減小了解空間。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明本文提出的算法對(duì)多時(shí)鐘域平面布圖規(guī)劃有良好效果。 隨著集成電路工藝發(fā)展，工作電壓降低，功耗密度增大，電源網(wǎng)絡(luò)電壓降的問(wèn)題將越發(fā)突出。本文提出在平面布圖規(guī)劃階段考慮電壓降約束，在物理設(shè)計(jì)初期解決電壓降問(wèn)題，從而加快了物理設(shè)計(jì)收斂。首先提出了一個(gè)快速而滿足一定精度的量化電壓降的模型，然后基于模擬退火算法和序列對(duì)表示法提出考慮電壓降的平面布圖算法。對(duì)軟模塊的優(yōu)化采用了線性規(guī)劃的方法。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，本算