[发明专利]基于迷宫算法的多FPGA布线方法

权利要求书

1.一种基于迷宫算法的多FPGA布线方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤S1:在初始布线阶段引入迷宫布线算法策略，获得初始布线结果；

步骤S2:在更新布线阶段采用拆线重绕策略减少FPGA连接对上的边的数目；

步骤S3:引入代价改进策略，通过不同边估计成本权重值的不同，使得在拆线重绕阶段得到更优的布线结果，并优化TDM比率。

2.根据权利要求1所述的基于迷宫算法的多FPGA布线方法，其特征在于，采用时分复用比率为衡量系统时延的指标，在系统的布线图中，每一条边都需要通过公式(1)计算TDM比率

其中，De(e)为对e的需求，capacity为e的容量，Tre(e)代表了TDM的比率。

3.根据权利要求1所述的基于迷宫算法的多FPGA布线方法，其特征在于，所述步骤S1具体为：

在布线图中，每一个FPGA可以看成节点，每一条连接的FPGA连接对看成连接节点间的线段，花费的Cost看成经过这条FPGA连接对花费的路径成本；

首先，迷宫布线算法在需要连接的节点中随机选择一个节点，设置为V_Source，即初始节点；其余的需要连接的节点为V_Sink节点，即目标节点；

然后，将V_Source节点作为波前节点集合，将V_Sink节点作为目标节点集合；其次，计算V_Source节点与相邻节点的Cost，Cost值为1；并且从中选出与V_Source节点Cost最小的节点V1。如果V1节点是V_Sink节点，则在目标节点集合中去掉该节点。然后，把Cost最小的节点V1加入波前节点集合，更新与V1节点相邻的节点Cost，V1的Cost计算公式如下

Cost＝Cost_V1+1 (3)

其中，Cost为与V1节点相邻的节点的布线代价，Cost_V1为V1节点的布线代价；

然后，重复上述操作，直到目标节点集合为空时结束循环；最后，每个线网都通过迷宫布线算法得到初始布线结果。

4.根据权利要求1所述的基于迷宫算法的多FPGA布线方法，其特征在于，所述拆线重绕策略具体为：

首先，计算每个FPGA连接对上边的数目；

然后，判断FPGA连接对上边的数目是否超过阈值x，阈值x为该布线图中边数目最多的FPGA连接对边的数目乘于0.9。如果该FPGA连接对上边的数目超过阈值x，则将该FPGA连接对当成繁忙连接对；

最后，只要在两个FPGA间的连接路径中有一个FPGA连接对为繁忙连接对，就将两个FPGA间的连接路径拆除。

5.根据权利要求4所述的基于迷宫算法的多FPGA布线方法，其特征在于，把连接路径拆除后，需要重新对连接路径拆除后的两个FPGA进行布线，具体为：首先，根据布线图去掉繁忙连接对生重布线图G’；然后，将两个FPGA通过迷宫布线算法在重布线图G’中找到最短路径；如果有两条最短路径所花费的代价是一样的，优先选择这两条线路中经过的FPGA连接对数目较少的一个。

6.根据权利要求1所述的基于迷宫算法的多FPGA布线方法，其特征在于，所述代价改进策略，具体为：

将两个FPGA分为一个V_Source节点和一个V_Sink节点；计算与V_Source节点的相邻节点Vn的布线代价cost。cost计算公式如下所示：

cost＝back_cost(s,n)+α×estimate (3)

back_cost(s,n)＝back_cost(s,n_pre)+cost (4)

其中，cost(s,n)为当前节点Vn到V_Source节点的初始代价成本，back_cost(s,n)为每一个V_Sink节点到Vn节点的代价成本，estimate为节点V_Sink到V_Source的估计路径成本，α为估计路径成本的权重比例。