超大规模集成电路下时延驱动的层分配方法组成比例

本发明专利技术提出超大规模集成电路下时延驱动的层分配方法，改进了非默认规则线的使用，并致力于引导层分配过程中的线网布线密度均衡，所述方法针对总体布线阶段的2D布线结果进行线网的优先级计算，使优先级大的线网先进行布线；并以拥塞代价调整策略针对所有线网评估网格边上线网的平均布线情况，同时以目标函数调整策略，将3D网格边的使用情况引入目标函数，减少层分配过程中边溢出的情况，提高层分配的质量；包括以下步骤；步骤S1、优先级主导的层分配阶段；步骤S2、基于布线密度均衡的层分配阶段；步骤S3、后优化阶段；本发明专利技术重点改进了非默认规则线的使用，能引导层分配过程中的线网布线密度均衡。线密度均衡。线密度均衡。

【技术实现步骤摘要】
超大规模集成电路下时延驱动的层分配方法


[0001]本专利技术涉及集成电路计算机辅助设计
，尤其是超大规模集成电路下时延驱动的层分配方法。

技术介绍

[0002]布线是超大规模集成电路设计的一个重要环节，需要在给定的资源，连接各个模块，对芯片的性能有着重要影响。
[0003]当前，芯片的尺寸进一步缩小，芯片中的器件数目也大规模增长，芯片的集成度日益增高，时延已经成为影响芯片性能的一个重要因素。层分配将总体布线阶段的2D布线结构分配到具有多层结构的芯片上，形成3D布线结果，也影响着详细布线阶段的布线质量。故层分配在物理设计中对于优化时延起着关键作用，影响着芯片设计的质量。
[0004]在层分配过程中，设计高效的策略去合理地利用布线资源从而达到更好的时延效果具有理论价值和实践意义。

技术实现思路

[0005]本专利技术提出超大规模集成电路下时延驱动的层分配方法，重点改进了非默认规则线的使用，能引导层分配过程中的线网布线密度均衡。
[0006]超大规模集成电路下时延驱动的层分配方法，改进了非默认规则线的使本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.超大规模集成电路下时延驱动的层分配方法，改进了非默认规则线的使用，并致力于引导层分配过程中的线网布线密度均衡，其特征在于：所述方法针对总体布线阶段的2D布线结果进行线网的优先级计算，使优先级大的线网先进行布线；并以拥塞代价调整策略针对所有线网评估网格边上线网的平均布线情况，同时以目标函数调整策略，将3D网格边的使用情况引入目标函数，减少层分配过程中边溢出的情况，提高层分配的质量；包括以下步骤；步骤S1、优先级主导的层分配阶段：对总体布线给出的2D布线阶段进行优先级排序，然后进行初始布线，并对排序为前50％的线网允许使用非默认规则线，生成初始层分配解；步骤S2、基于布线密度均衡的层分配阶段：为了解决拥塞问题，先根据优先级主导的层分配阶段的时延结果进行递减排序，确定这一阶段的布线顺序，然后进行考虑了布线密度均衡化的目标函数计算；该阶段考虑拥塞约束，对于溢出的线网进行拆除重绕，并利用考虑了平均布线情况的拥塞代价进行迭代增加来规避溢出；步骤S3、后优化阶段：拆解并重新分配线网一次，进一步减少时延和通孔数量；将拥塞代价设为较大值以避免溢出；即后优化在保证线网不发生溢出的情况下，通过拆线重绕获得更小的时延。2.根据权利要求1所述的超大规模集成电路下时延驱动的层分配方法，其特征在于：所述非默认规则线的制程中，包括宽线和并行线，通过宽线和并行线增大导线的宽度以减小了时延；宽线需要三个轨道宽度，并行线需要两个轨道宽度。3.根据权利要求1所述的超大规模集成电路下时延驱动的层分配方法，其特征在于：在步骤S1中，层分配作为总体布线与详细布线的中间阶段，需确保可布线性，采用拥塞约束来避免在某些层处分配过多导线，以公式表述为TO(S
k
)＝TO(S)
ꢀꢀꢀꢀ
公式一；MO(S
k
)＝MO(S)
×
(2/k)
ꢀꢀꢀ
公式二；其中S表示2D的总体布线结果，而S
k
表示经过了层分配阶段得到的3D布线结果，TO和MO分别表示总的线溢出和最大的线溢出，公式一保证了经过层分配得到3D布线结果不会超过总体布线得到的2D布线结果的线溢出；公式二保证了2D布线结果的最大线溢出可以均匀分配到具有相同走向的金属层。4.根据权利要求3所述的超大规模集成电路下时延驱动的层分配方法，其特征在于：步骤S1中，线网优先级计算策略的时延计算基于Elmore模型，每个线网都带有一个发射器和多个接收器。其中发射器具有驱动电阻，接收器具有所需的负载电容，将代表线段和通孔的边视为独立的RC单元；对于线网中的线网段s,时延计算公式以公式三表示为：其中，R(s)、C(s)和C
down
(s)分别代表了段s的电阻、电容和下游电容；线网的一条路径时延之和可以表示为从发射器到接收器所经过的段时延之和，如下述公式四所示：
而对于整个线网而言，线网时延大小为所有路径时延大小的加权和，以公式表述如下d(N)＝∑
si∈s(N)
α
si
×
d(si)
ꢀꢀꢀ
公式五；其中，将路径权重设为α
si
，α
si
大小为S(N)为接收器的数量；Elmore模型中，靠近发射器的线段为时序关键段。根据时序关键性的不同，赋予不同的权值，使其享有使用上层资源的优先级；在初始层分配阶段考量线网之间的优先级，并在在该阶段线网按次序进行分配，初始分配的线网得到较优的布线结果，而那些次序靠后的线网，布线结果较劣；对于总体布线阶段的2D布线结果，初始层分配阶段将这些线网试探性地分配到3D网格图上，其中刚开始分配的线网可布线空间大且可用的轨道资源充足，而后续的线网在分配时可能会造成溢出从而形成违规线网，需要后续的进一步拆解分配；在该阶段中，对2D布线结果的线网进行优先级计算，确定初始层分配阶段的线网分配顺序，计算公式如下述公...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘耿耿，吴扬婕，李泽鹏，郭文忠，
申请(专利权)人：福州大学，
类型：发明
国别省市：