消除由耦合电感引起串扰的标准单元总体布线方法属于标准单元集成电路计算机辅助设计技术领域，其特征在于：它是一种在已经经过布线拥挤、电路时延优化而得到的总体布线初始解的基础上，根据用户设定的串扰约束来进行串扰消除的方法。在消除串扰时，它经过常规的分配串扰约束后，应用禁忌搜索方法在ＧＲＧ的各条边上消除串扰，具体而言，它以构造的费用函数作为判断准则，以当前解为出发点，不断地从其邻域的合法候选解集中进行搜索，一直地迭代，直到规定的迭代次数为止，再在此基础上进行优化。它能够得到和模拟退火方法相近的屏蔽线插入数目的结果，但执行时间大大缩短，线长的增加减少了一半。
【技术实现步骤摘要】
属于集成电路计算机辅助设计即ICCAD
，尤其涉及标准单元(SC)总体布线设计领域。
技术介绍
在集成电路(IC)设计中，物理设计是IC设计过程中主要的一环，也是其中最耗时的一步。与物理设计相关的计算机辅助设计技术称为布图设计。在布图设计中，总体布线是一个极为重要的环节，它的结果对最后详细布线的成功与否和芯片的性能影响极大。集成电路的制造工艺目前正从超深亚微米(VDSM)进入到纳米(nanometer)阶段；集成电路的设计规模也正由超大规模(VLSI)、甚大规模(ULSI)向G大规模(GSI)方向发展；芯片的工作主频也已经达到1GHz乃至更高。在这种情况下，互连线之间的串扰、尤其是由耦合电感引起的串扰不可忽略。串扰将使电路不能正常工作，已经成为影响芯片性能的重要因素。目前技术发展的情况下，在总体布线时很有必要考虑布线结果中由耦合电感引起的串扰是否达到了影响电路功能和性能的程度，要研究消除这种串扰的总体布线方法。在已报导和所能查阅到的国内外相关研究中，我们列举、分析、总结如下在消除串扰研究的早期，采用的方法一般都是在总体布线过程之后(1)文献中使用了加大相邻线网之间距离的简单方式来减小串扰；(2)第二类方法采用改变线网之间的相邻关系或者相对位置来减小串扰，文献中的“通道交换”方法适用于有网格的详细布线，它通过调换线网的顺序，使原本相邻的线网不再相邻来减少串扰；文献中的“线段扰动”方法适用于无网格的详细布线，它根据某个线段周围的布线情况计算出该线段的串扰最小位置，从而达到减小串扰的目的。以上这些方法在计算串扰时仅仅考虑了耦合电容，没有考虑耦合电感，且只能应用在详细布线之中。但在详细布线时线网的大致走线方式已经基本确定，优化范围有限，因此优化的效果受到影响。后来，研究者们认为有必要在总体布线时就力求减小串扰，因此又提出了以下方法(1)采用在总体布线后进行单独的串扰消除的方法。这类方法首先在不考虑串扰的情况下得出一个初始的总体布线解，然后对初始解进行单独的优化，从而减小串扰。文献(未考虑耦合电感)和文献(考虑了耦合电感)均采用了这类方法。这类方法相对简单，容易实现，但是在优化不易满足要求的时候，会出现反复的迭代。(2)采用在构造总体布线树的时候将串扰加入布线树费用函数中的方法。这类方法可以将减小串扰作为多个优化目标中的一个，在总体布线时进行统一考虑。文献(未考虑耦合电感)和文献(考虑了耦合电感)均采用了这类方法。这类方法比(1)具有更小的盲目性，但是对于总体布线应用来说，时间复杂度过大。除了上述各类减小串扰的方法以外，计算串扰的模型可以分为两种(1)Sakurai模型。该模型在文献和文献中被提出。该模型计算简单，但是没有考虑耦合电感，所以在目前技术发展的情况下不再适用。(2)LSK模型。该模型在文献中提出。该模型适合估算连线之间的耦合电感，计算简单。还有文献，是我们以前提出的消除串扰的方法。这种方法是在总体布线阶段以消除由耦合电容引起的串扰为目标，采用增加线间距的技术策略，与本专利技术的目的、方法不同。该文献和我们在2001年的综述性文献对于与串扰相关的研究工作进行了非常详细的分析、介绍。所有那些被提到的相关工作或者是基于印刷线路板(PCB)而不是基于IC芯片的、或者是研究串扰计算模型的、或者是串扰优化工作分别进行在详细布线之后或详细布线之中或总体布线之后等的布图阶段。而少数在总体布线过程之中进行串扰优化工作的也全部是在计算串扰时仅仅考虑了耦合电容，没有考虑耦合电感。并且它们不能同时实现消除串扰、减少电路时延、布线拥挤等优化工作。本专利技术的串扰消除工作是在总体布线过程之中进行的，是以耦合电感引起的串扰为目标，采用插入屏蔽线(即shield)的技术策略，同时实现了消除串扰、减少电路时延、布线拥挤等优化工作。所进行的优化工作比上述文献中的新颖、广泛、全面，采用的技术策略和优化方法也与它们不同，优化速度很快。已进行过“新颖性检索”，检索报告见附件1。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提出一种。本专利技术的总体思路是首先利用现有技术产生总体布线的初始解，并对布线拥挤、电路时延进行优化；然后依照用户设定的串扰约束，根据本专利技术提出的方法对布线初始解进行串扰消除；再对新的布线解检查布线拥挤、电路时延等指标，进行迭代调整。本专利技术的特征在于它是一种在已经经过布线拥挤、电路时延优化而得到的总体布线初始解的基础上，根据用户设定的串扰约束来进行串扰消除的方法，它通过计算机依次按以下步骤实现(1).把总体布线的初始解和用户设定的在所有线网漏点处允许的最大互感系数值输入计算机中；(2).分配串扰约束，即把用户给出的漏点处的约束转化为相应线网在所经过的每个GRG，即总体布线图边上的最大互感系数的约束，可以从以下两种已知的方法中任选一种(2.1).把漏点处的约束值平均地分配到这个源漏对所经过的每个GRG边上；(2.2).利用线性规划分配串扰约束，即考虑不同的GRG边上拥挤度不同会影响互感系数，给拥挤的GRG边上的约束值宽松一些，不拥挤的GRG边上约束值严格一些，在约束总值不变的情况下更有利于整体的优化；所述的拥挤度是指GRG边上被线网占用的通道数与通道总数的比值，即拥挤度越大，说明该边上所经过的线网越多；(3).应用禁忌搜索方法在GRG的各条边上消除串扰，即寻找一个串扰在约束范围内的线网排列顺序，它次按含有以下步骤；(3.1).设定xcur当前解，即当前GRG边上的线网顺序；xnew当前解邻域中的一个合法候选解，即处于邻域中的未被禁忌的可以作为新解的解的集合，称为合法候选解集，所述邻域是指当前解经过一次移动后所能达到的解的集合；xtmp禁忌搜索方法从合法候选解集中挑出的最好的解，即在当前合法候选解集中所能找到的费用函数最小的解；xmin禁忌搜索方法在整个搜索过程中曾经到达过的最优解，即曾经到达过的费用函数最小的解；cost(xnew)xnew的费用函数；tmpcostxtmp的费用函数；Na在最优解无改进的条件下，上述方法的迭代次数，系设定值，为正整数，100≤Na≤500；Nb在当前邻域的合法候选解集中随机移动地挑选的合法候选解的个数，系设定值，为正整数，10≤Nb≤200；Nc为找到一个合法候选解而搜索的最大次数，系设定值，为正整数，5≤Nc≤50；所述的禁忌是指把满足一定条件的解记录在一个表，即禁忌表H内，使它们在搜索即迭代的过程中不能作为新解而被选中；禁忌长度T，系正整数，它表示一个解遭到禁忌后，在T轮迭代次数内不能被选中，超过禁忌长度T后，原本遭到禁忌的解可以重新参与挑选过程，T＝1～60；所述费用函数，即评价某个解优劣的定量标准，它的表达式为cost(x)＝w1c1+w2c2+w3c3+w4c4，同时设定被禁忌的费用值，其中，w1、w2、w3、w4为权重，系设定值，均为0到5之间的实数；c1为该GRG边中与敏感线网相邻的线网总数，c2为该GRG边上屏蔽线的数目，所述屏蔽线是指能起到屏蔽相互敏感线网之间耦合电感和耦合电容作用的电源线或地线，c3的表达式如下Σi(Keff-Kth),]]>i，满足Keff＞KthKeff为某个线网i在该GRG边上实际的互感系数，即所有对线网i敏感的线网j在线网i的本文档来自技高网...
【技术保护点】
消除由耦合电感引起串扰的标准单元总体布线方法，其特征在于：它是一种在已经经过布线拥挤、电路时延优化而得到的总体布线初始解的基础上，根据用户设定的串扰约束来进行串扰消除的方法，它通过计算机依次按以下步骤实现： （１）．把总体布线的初始解和用户设定的在所有线网漏点处允许的最大互感系数值输入计算机中； （２）．分配串扰约束，即把用户给出的漏点处的约束转化为相应线网在所经过的每个ＧＲＧ，即总体布线图边上的最大互感系数的约束，可以从以下两种已知的方法中任选一种： （２．１）．把漏点处的约束值平均地分配到这个源漏对所经过的每个ＧＲＧ边上； （２．２）．利用线性规划分配串扰约束，即考虑不同的ＧＲＧ边上拥挤度不同会影响互感系数，给拥挤的ＧＲＧ边上的约束值宽松一些，不拥挤的ＧＲＧ边上约束值严格一些，在约束总值不变的情况下更有利于整体的优化； 所述的拥挤度是指ＧＲＧ边上被线网占用的通道数与通道总数的比值，即拥挤度越大，说明该边上所经过的线网越多； （３）．应用禁忌搜索方法在ＧＲＧ的各条边上消除串扰，即寻找一个串扰在约束范围内的线网排列顺序，它次按含有以下步骤； （３．１）．设定： ｘ↑［ｃｕｒ］：当前解，即当前ＧＲＧ边上的线网顺序； ｘ↑［ｎｅｗ］：当前解邻域中的一个合法候选解，即处于邻域中的未被禁忌的可以作为新解的解的集合，称为合法候选解集，所述邻域是指当前解经过一次移动后所能达到的解的集合； ｘ↑［ｔｍｐ］：禁忌搜索方法从合法候选解集中挑出的最好的解，即在当前合法候选解集中所能找到的费用函数最小的解； ｘ↑［ｍｉｎ］：禁忌搜索方法在整个搜索过程中曾经到达过的最优解，即曾经到达过的费用函数最小的解； ｃｏｓｔ（ｘ↑［ｎｅｗ］）：ｘ↑［ｎｅｗ］的费用函数； ｔｍｐｃｏｓｔ：ｘ↑［ｔｍｐ］的费用函数； Ｎ↓［ａ］：在最优解无改进的条件下，上述方法的迭代次数，系设定值，为正整数，１００≤Ｎ↓［ａ］≤５００； Ｎ↓［ｂ］：在当前邻域的合法候选解集中随机移动地挑选的合法候选解的个数，系设定值，为正整数，１０≤Ｎ↓［ｂ］≤２００； Ｎ↓［ｃ］：为找到一个合法候选解而搜索的最大次数，系设定值，为正整数，５≤Ｎ↓［ｃ］≤５０； 所述的禁忌是指把满足一定条件的解记录在一个表，即禁忌表Ｈ内，使它们在搜索即迭代的过程中不能作为新解而被选中； 禁...
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：洪先龙，经彤，张凌，许静宇，梁敬弘，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]
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