[发明专利]一种基于双层优化的大规模集成电路布局优化方法

权利要求书

1.一种基于双层优化的大规模集成电路布局优化方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)参数设置：设置上层优化的种群规模分别为Ntop，下层变异操作次数为T，社团检测划分的社团数为c，需要放置的cell数目假设为C；

2)cell社团划分：对需要放置的全部cell根据设计要求进行拓扑连接，形成网络结构后，利用网络社团检测算法进行社团划分，将物理连接紧密的cell组成一个cell社团，布局时同时放置，在划分组合过程中，减少社团间cell的布线长度；

3)初始化上层优化设置，产生Ntop个上层解：上层优化解的编码方式采用序列编码，编码长度与步骤2中划分的社团数c相同，编码的顺序代表了cell社团的放置顺序，每个团在放置过程中，需在放置区域内从上往下，从左往右依次放置；

4)初始化下层优化设置，对上层解进行优化：对上层已确定了编码顺序的Ntop个个体，在下层优化对其每一个个体采用变邻域搜索算子进行优化，设定每个个体的变异操作进行次数为T；

5)下层变异操作，上层优化的cell社团放置区域中的cell排布是完全随机的，没有考虑cell社团间的关系，因此交换cell位置能够优化布局空间，主要执行以下两种变邻域搜索操作：

a)选取一个cell社团作为操作的对象，随机交换其中的两个cell的位置，交换完成后，需要重新计算该cell社团的放置区域大小；

b)随机选取一个cell，将其插入该cell所在放置区域的任一位置，插入完成后，需要重新计算该cell社团的放置区域大小；

6)评估适应值，并使用确定性拥挤法选择个体，即子个体与父个体直接进行竞争的模式，选取二者中较优解进入下一代，每次完成步骤5的操作后，算法都会对产生的新个体进行适应值评估，若在步骤5中，放置区域未进行改变，则只需计算与该放置区域所相关的适应值，而不需要统计所有的适应值，若放置区域已经改变，则需计算整个连接结构的适应值；

7)返回上层cell社团排列顺序下的最佳适应值，步骤4-7通过分布式并行计算，将下层对Ntop个个体的优化分配到多个线程中；

8)上层变异操作：根据下层优化返回的个体最佳适应值，选取适应值排行的0.5Ntop的个体进行变异操作，生成0.5Ntop的新的上层解加入种群，替换适应值落后的0.5Ntop个个体；

9)判断是否满足终止条件，若不满足，进入步骤5，对当前解集中的上层解进行最优适应值评估，若满足，则选取当前解集中，适应值最优的个体进入下一步骤；

10)对目前排行第一的解进行cell位置优化。

2.根据权利要求1所述的一种基于双层优化的大规模集成电路布局优化方法，其特征在于，cell社团划分遵循如下步骤：

一、根据配置文件建立无向无权图，在配置文件中，每个cell为单独封装好的一个标准单元，其物理大小和具体引脚的位置均已给定，根据预期的设计方案，相关cell间通过引脚连接，构成网络，连线引脚也已给出，选取每个单独的cell作为网络中的一个节点，其与其他cell的直接连线构成网络中的一条边；

二、结合复杂网络模体的概念，对网络社团检测前的初始聚合，模体是在复杂网络中频繁出现的某种相互连接的模式；

三、将所有节点看作一个单独的社团，此步骤中的节点，包括部分原始节点和经过步骤二聚合后的“超级节点”；

四、判断是否满足终止条件，若满足，则输出社团划分；若不满足则进行社团划分的操作；

五、任意选取一个节点，将其临时加入其邻居节点的社团中，并计算模块度增量；

六、判断模块度是否增加，若增加，则保存步骤5的操作，若不增加，则进入步骤4，不保存步骤5中社团的改变。