[发明专利]基于拓扑优化和启发式搜索的总体布线方法

权利要求书

1.一种基于拓扑优化和启发式搜索的总体布线方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤S1:根据结合Prim和分治法的混合拓扑优化策略为每个线网构建拓扑结构；

步骤S2:根据得到的每个线网构建拓扑结构，基于引脚的连接情况将其分解成一系列两端线网；

步骤S3:对每个线网使用L型布线,并按拥塞程度识别出最拥塞的区域；

步骤S4:对最拥塞的区域内所有的两端线网使用同时考虑拥塞程度和线长的启发式搜索算法；

步骤S5:判断所有处理后的两端线网，是否还存在溢出；

步骤S6:若存在溢出的两端线网，则采用只考虑拥塞程度的启发式搜索算法处理后输出布线结果；若不存在则直接输出布线结果，所述布线结果即为最优布线方案；

所述步骤S4具体为：

步骤S41:对于有溢出的两端线网，将其拆除后分成两棵独立的子树T1，T2；

步骤S42:将T1上所有的点标记为起点，将T2上所有的点标记为终点，并且初始化一个优先队列Q；

步骤S43:遍历T1上所有的节点v，将T2上所有的节点都当成v的终点；对于路径上当前节点temp而言，搜索temp的所有邻居节点n，计算n的代价，并将节点n加入到Q中；

步骤S44:遍历完所有邻居节点后，将当前节点temp从Q中删除；

步骤S45:选择所有路径中代价最小的路径作为最终路径；

所述同时考虑拥塞程度和线长的启发式搜索算法，在拆线重布时同时考虑线长因素，增加线长代价|x_n-x_sink|+|y_n-y_sink|，代价计函数如下：

其中，cost_e是该两端线网的路径基本代价和拥塞代价；(x_sink,y_sink)为在曼哈顿距离下离节点n最近的终点；系数α是用户自定义的权重。

2.根据权利要求1所述的基于拓扑优化和启发式搜索的总体布线方法，其特征在于，所述结合Prim算法和分治法的混合拓扑优化策略具体为：设给定线网中的待布线节点数量为x，引入引导因子m，若x≤m，则该线网使用Prim算法进行布线，否则使用基于分治法的RMST构建算法进行布线。

3.根据权利要求2所述的基于拓扑优化和启发式搜索的总体布线方法，其特征在于，所述Prim进行布线具体为使用基于节点选择的Prim生成线网的拓扑结构。

4.根据权利要求2所述的基于拓扑优化和启发式搜索的总体布线方法，其特征在于，所述基于分治法的RMST构建算法进行布线具体为：运用分治算法剔除若干边，将原图里的|V|*(|V|-1)/2条边减少到O(|V|)条较为分散的边，然后调用最小生成树构建算法生成RMST。

5.根据权利要求1所述的基于拓扑优化和启发式搜索的总体布线方法，其特征在于，所述只考虑拥塞程度的启发式搜索算法，代价计函数如下：

其中，cost_e是该两端线网的路径基本代价和拥塞代价，当边溢出时，cost_e为1，否则cost_e为0。