[发明专利]基于拓扑优化和启发式搜索的总体布线方法

说明书

本发明涉及一种基于拓扑优化和启发式搜索的总体布线方法，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:对拥塞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，则进一步采用只考虑拥塞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。本发明能够构建一个优质的拓扑结构，减少拥塞程度和溢出数。

技术领域

本发明涉及超大规模集成电路设计领域，具体涉及一种基于拓扑优化和启发式搜索的总体布线方法。

背景技术

随着超大规模集成电路技术(VLSI)的成熟发展，芯片的集成程度越来越高，其中所包含的电路元器件越来越多，电路的逻辑结构也更加复杂，因此电路的物理设计变得更为重要。同时，在整个流程中，布线阶段所消耗的时间又占有很大的比重。因此，性能优越的布线算法对寻找优质的布线方案和缩减整个VLSI设计流程的耗时都是非常重要的。

VLSI的物理设计过程被分为以下几个步骤：电路划分、布图规划、布局和布线。随着设置尺寸的缩小，芯片的互连变得更加复杂，从而布线成为了整个物理设计中极其重要的一个环节。由于问题的复杂性，布线通常可以分为两个步骤：总体布线和详细布线。总体布线将布线区域建模成一个具有容量限制的粗粒度网格图，线网在该网格图上实现互连。详细布线则在总体布线结果的引导下，找到线网中各引脚确切的布线解决方案。总体布线的结果决定详细布线的质量，从而最终影响芯片区域的时序，功率和密度。因此，总体布线是芯片设计流程中非常重要的阶段。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种基于拓扑优化和启发式搜索的总体布线方法，根据线网特点，高效地为每个线网构建一个优质的拓扑结构，从而减少拥塞程度，实现减少溢出数。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种基于拓扑优化和启发式搜索的总体布线方法，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:对拥塞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，则进一步采用只考虑拥塞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。

进一步的，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n，若x≤n，则该线网使用Prim算法进行布线，否则使用中的基于分治法的RMST构建算法进行布线。

进一步的，所述Prim算法进行布线具体为使用基于节点选择的Prim算法生成线网的拓扑结构。

进一步的，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。