[发明专利]基于离散粒子群优化的轨道规划方法

说明书

本发明涉及一种基于离散粒子群优化的轨道规划方法，包括以下步骤：步骤S1:根据总体布线得到的结果中,同时从全局线网和局部线网中提取线段，并创建轨道;步骤S2：根据得到的轨道，考虑线长成本、重叠成本和障碍成本，并采用改进的离散粒子群优化算法寻找，得到初步的轨道规划方案；步骤S3:采用拆线‑重绕技术，进一步优化初步的轨道规划方案，得到最优的轨道规划方案。本发明有效解决总体布线和详细布线之间不匹配的问题。

技术领域

本发明涉及超大规模集成电路设计领域，具体涉及一种基于离散粒子群优化的轨道规划方法。

背景技术

在现代超大规模集成电路设计流程中，布线是其中一个重要环节，布线问题一般由两个阶段组成：总体布线和详细布线。总体布线阶段将布线的区域划分为一组全局单元格，并确定每个线网需要放置在哪些单元格内，详细布线阶段将总体布线所得到的信息，进行细化布线，实现了线网中引脚和线段之间的连接。由于总体布线往往会忽略很多具体的信息，如引脚连接，局部线网的连接等问题，使得总体布线和详细布线之间存在很大程度的不匹配，从而得到的是可布线性很差的布线方案。所以总体布线与详细布线之间加进了轨道规划这一阶段，将布线问题划分为三个阶段。轨道规划阶段规定，一条线段和另一条线段重叠或者线段和障碍物发生阻塞都被视为违规。轨道规划的工作就是将每一条待布线段都规划在一个相应的轨道上，从而减少违规的数量，即降低重叠和阻塞现象的发生，然后生成一个轨道规划方案，并将这个方案信息传递给详细布线阶段，提高集成电路设计的可布线性。

目前针对轨道规划问题的研究方法或是容易遗漏部分的线段，或是容易陷入局部极值。而粒子群优化技术是一种基于群体智能的搜索技术，实现起来容易，参数较少，并有更强的全局优化能力等特点。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种基于离散粒子群优化的轨道规划方法，有效解决总体布线和详细布线之间不匹配的问题。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种基于离散粒子群优化的轨道规划方法，包括以下步骤：

步骤S1:根据总体布线得到的结果中,同时从全局线网和局部线网中提取线段，并创建轨道；

步骤S2：根据得到的轨道，考虑线长成本、重叠成本和障碍成本，并采用改进的离散粒子群优化算法寻找，得到初步的轨道规划方案；

步骤S3:采用拆线-重绕技术，进一步优化初步的轨道规划方案，得到最优的轨道规划方案。

进一步的，所述步骤S1具体为：

(1)每个局部线网均构建两棵斯坦纳树，分别为单株垂直主干斯坦纳树和单株水平主干斯坦纳树；

(2)通过计算它们的长度，选择二者中长度较小的树主干作为该局部线网的线段；

(3)为每个panel创建轨道，每一层上的所有panels的轨道方向是一致的，相邻层的轨道方向不一致；即奇数层的轨道方向为水平方向，偶数层的轨道方向为垂直方向

其中，panel为一个布线层的行或列中所有G-cell的集合，G-cell为总体布线阶段将布线区域划分成一组子布线区域。

进一步的，所述步骤S2具体为：

(1)采用一维实数编码方式来编码轨道规划问题,一个粒子表一个轨道规划方案，粒子编码的每一位代表了对应线段所在的轨道序号，即粒子第i位的编码为j，代表该panel上的线段i被分配在轨道j上；

(2)通过不同的分配顺序进行轨道规划，以产生初始种群；

(3)构建适应值函数