本发明专利技术属于标准单元之总体布线的计算机辅助设计领域，其特征在于：首先利用现有技术产生总体布线的初始解，着重考虑了电感干扰约束的费用函数，通过迭代总体布线进行优化，消除串扰；然后再参考已有费用函数，提出了一个考虑了解决行对齐问题的新费用函数，得到了一个同时考虑行对齐和不一致网格问题来进行屏蔽线分配的最终解。本发明专利技术解决了基于电源／地网格的串扰消除的问题，同时实现了减少电路的延时的布线的优化。
【技术实现步骤摘要】
集成电路计算机辅助设计(IC CAD)领域，尤其涉及标准单元(SC)总体布线领域。
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。还有文献，该专利技术的目的在于提出一种消除由耦合电感引起串扰的标准单元总体布线方法。该专利技术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。文献。该文献把串扰信息也作为一种权重，分配给每个总体布线图GRG边，可以在一定程度上减少串扰消除部分加入的屏蔽线shield(屏蔽线指由电源/地引出的导线，可以消除屏蔽线两侧线网边之间的串扰噪声。)数目，从而减少总面积。以上工作并没有考虑实际布线中的电源/地网络问题，同时没有为下一步的详细布线提供指导。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，考虑实际的电源/地网络和潜在的通孔最小化问题，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，解决了一些原来没有考虑的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提出了一种基于电源/地(P/G)网格和行的串扰驱动布线问题解决方案，同时考虑了可布通性和时间因素。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，迭代总体布线进行优化，消除串扰；然后对得到的结果，考虑行问题，以解决行对齐问题；最后考虑不一致的网格问题，进行屏蔽线分配，得到最终解。本专利技术的总体流程图如图2所示。本专利技术的特征在于它依次包含如下步骤步骤1向该计算机输入给定的考虑耦合电容的总体布线的初始解GRG网格的行数和列数；线网数；源漏对数；每个源漏对在GRG网格上所经过的边的集合；每条GRG边上所经过的线网的集合；其中源漏对是指，一个线网有一个源点和多个漏点，由这个源点和每个漏点分别构成的对；步骤2对当前的总体布线初始解进行不断迭代消除布线初始解中的串扰，在经过一定迭代次数或串扰现象没有减轻时，结束迭代，每一次迭代依次含有以下步骤步骤2A读入总体布线的解和用户设定的串扰约束所选用户设定的串扰约束规定了在所有线网漏点处允许的最大互感系数值；步骤2B分配串扰约束，以便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漏点的GRG边上的最大互感系数的约束，下面定义了一个加入串扰信息后的GRG边权wt来进行具体分配wt=ft+δct+δ+nvtct+δ]]>其中，ft为GRG边t的通道占用量，该通道占用量指GRG边的实际通过的线网数；ct为边t的通道容量，该通道容量指GRG边容许通过的最大线网数；δ为一个小实数，保证当ct为0时该定义仍有意义，nvt为该边上违反串扰约束(串扰约束指的是一条GRG边容许的最大串扰值，由总体布线时的输入给定；)的线网段个数；wt表示了边t的实际拥挤度；由于上式的定义引入了nvt，这使得GRG边上各个线网的串扰信息也成为权重的一部分，这样在总体布线时就能兼顾到串扰约束的因素；在这个步骤结束后，每个线网在每个GRG边上都会得到一个串扰约束值wit，其中下标i为线网编号，t为GRG边的编号；步骤2C在每个GRG边上消除串扰，首先采用LSK模型来计算线网之间的互感系数，再用已知的禁忌搜索技术加入屏蔽线来寻找一个能够满足约束，并且面积最小的线网排列方案设定在一个左右分别为屏蔽线L和屏蔽线R的区域内，有两个互相敏感的线网i和j，而i在j的左边；则线网i和j之间的互感系数kij为kij=12(lLilLj+lRjlRi)]]>其中，lLi为线网i到左侧屏蔽线L的距离，lLj为线网j到左侧屏蔽线L的距离，lRi为线网i到右侧屏本文档来自技高网...
【技术保护点】
基于电源／地网格与行对齐的消除串扰的总体布线方法，其特征在于，所述方法是在计算机中依次按以下步骤实施的：步骤１：向该计算机输入给定的考虑耦合电容的总体布线的初始解：ＧＲＧ网格的行数和列数；线网数；源漏对数；每个源漏对在ＧＲＧ网格上所 经过的边的集合；每条ＧＲＧ边上所经过的线网的集合；其中源漏对是指，一个线网有一个源点和多个漏点，由这个源点和每个漏点分别构成的对；步骤２：对当前的总体布线初始解进行不断迭代消除布线初始解中的串扰，在经过一定迭代次数或串扰现象 没有减轻时，结束迭代，每一次迭代依次含有以下步骤：步骤２Ａ：读入总体布线的解和用户设定的串扰约束：所选用户设定的串扰约束规定了在所有线网漏点处允许的最大互感系数值；步骤２Ｂ：分配串扰约束，以便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漏点的ＧＲＧ边上的最大互感系数的约束，下面定义了一个加入串扰信息后的ＧＲＧ边权ｗ↓［ｔ］来进行具体分配：ｗ↓［ｔ］＝ｆ↓［ｔ］＋δ／ｃ↓［ｔ］＋δ＋ｎ↓［ｖｔ］／ｃ↓［ｔ］＋δ其中，ｆ↓［ｔ］为ＧＲＧ边ｔ 的通道占用量，该通道占用量指ＧＲＧ边的实际通过的线网数；ｃ↓［ｔ］为边ｔ的通道容量，该通道容量指ＧＲＧ边容许通过的最大线网数；δ为一个小实数，保证当ｃ↓［ｔ］为０时该定义仍有意义，ｎ↓［ｖｔ］为该边上违反串扰约束，串扰约束指的是一条ＧＲＧ边容许的最大串扰值，由总体布线时的输入给定；的线网段个数；ｗ↓［ｔ］表示了边ｔ的实际拥挤度；由于上式的定义引入了ｎ↓［ｖｔ］，这使得ＧＲＧ边上各个线网的串扰信息也成为权重的一部分，这样在总体布线时就能兼顾到串扰约束的因素；在这个步骤结 束后，每个线网在每个ＧＲＧ边上都会得到一个串扰约束值ｗ↓［ｉｔ］，其中下标ｉ为线网编号，ｔ为ＧＲＧ边的编号；步骤２Ｃ：在每个ＧＲＧ边上消除串扰，首先采用ＬＳＫ模型来计算线网之间的互感系数，再用已知的禁忌搜索技术加入屏蔽线来寻找一个能 够满足约束，并且面积最小的线网排列方案：设定：在一个左右分别为屏蔽线Ｌ和屏蔽线Ｒ的区域内，有两个互相敏感的线网ｉ和ｊ，而ｉ在ｊ的左边；则：线网ｉ和ｊ之间的互感系数ｋ↓［ｉｊ］为：ｋ↓［ｉｊ］＝１／２（ｌ↓［Ｌｉ］／ｌ ↓［Ｌｊ］＋ｌ↓［Ｒｊ］／ｌ↓［Ｒｉ］）其中，ｌ↓［Ｌｉ］为线网ｉ到左侧屏蔽线Ｌ的距离，ｌ↓［Ｌｊ］为线网ｊ到左侧屏蔽线Ｌ的距...
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：洪先龙，经彤，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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