一种集成电路的布局生成方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及集成电路技术领域，公开了一种集成电路的布局生成方法及装置，用于实现自动化的集成电路布局并提高集成电路布局生成的准确率。方法包括：创建多个目标函数以及第一约束条件；进行元件初始化布局，得到初始化元件布局信息；进行初始化种群分析，生成多个初始布局方案，并通过多个目标函数进行遗传迭代优化，得到第一布局方案；对第一布局方案进行性能指标分析，得到目标性能指标集合，并将目标性能指标集合输入性能优化分析模型进行布局方案分析，得到目标性能优化策略；进行性能参数优化，得到第二布局方案并进行功耗均衡处理，得到目标布局方案；根据目标布局方案生成目标布局文件。目标布局文件。目标布局文件。

【技术实现步骤摘要】
一种集成电路的布局生成方法及装置


[0001]本专利技术涉及集成电路
，尤其涉及一种集成电路的布局生成方法及装置。

技术介绍

[0002]在集成电路设计中，布局生成是一个关键的步骤。布局确定了各个元件在芯片上的位置和互连关系，直接影响电路性能和成本。
[0003]传统的布局生成方法需要手工设计或依靠经验规则，耗时且效果难以保证。因此，需要一种高效、自动化的集成电路布局生成方法。

技术实现思路

[0004]本专利技术提供了一种集成电路的布局生成方法及装置，用于实现自动化的集成电路布局并提高集成电路布局生成的准确率。
[0005]本专利技术第一方面提供了一种集成电路的布局生成方法，所述集成电路的布局生成方法包括：接收目标输入参数集合，并根据所述目标输入参数集合创建多个目标函数以及第一约束条件；基于所述第一约束条件，对目标芯片进行元件初始化布局，得到初始化元件布局信息；对所述初始化元件布局信息进行初始化种群分析，生成多个初始布局方案，并通过所述多个目标函数对所述多个初始布局方案进行遗传迭代优化，得到第一布局方案；对所述第一布局方案进行性能指标分析，得到目标性能指标集合，并将所述目标性能指标集合输入预置的性能优化分析模型进行布局方案分析，得到目标性能优化策略；根据所述目标性能优化策略对所述第一布局方案进行性能参数优化，得到第二布局方案，并通过预置的第二约束条件对所述第二布局方案进行功耗均衡处理，得到目标布局方案；根据所述目标布局方案确定所述目标芯片的元件位置信息和目标互连关系，并根据所述元件位置信息以及所述互联关系信息生成目标布局文件。
[0006]结合第一方面，在本专利技术第一方面的第一种实现方式中，所述接收目标输入参数集合，并根据所述目标输入参数集合创建多个目标函数以及第一约束条件，包括：接收目标输入参数集合，其中，所述目标输入参数集合包括：电路规模参数、性能指标参数以及制造工艺参数；根据所述性能指标参数和所述制造工艺参数，定义多个目标函数，其中，所述多个目标函数包括：互连长度、布线容量以及功耗；根据所述电路规模参数和所述制造工艺参数，创建第一约束条件，其中，所述第一约束条件包括：元件之间的最小距离大于第一预设值并且芯片总面积小于第二预设值。
[0007]结合第一方面，在本专利技术第一方面的第二种实现方式中，所述基于所述第一约束
条件，对目标芯片进行元件初始化布局，得到初始化元件布局信息，包括：根据所述电路规模参数和所述第一约束条件，确定目标芯片的芯片尺寸数据；根据所述电路规模参数以及所述芯片尺寸数据，并采用随机初始化算法将多个元件放置于所述目标芯片的不同位置，得到所述多个元件的位置信息，同时，根据所述第一约束条件确定所述多个元件之间的最小距离数据；根据所述位置信息和所述最小距离数据，对所述多个元件进行互连关系初始化，确定所述多个元件之间的初始连接关系；对所述多个元件进行碰撞检测，得到碰撞检测结果，并根据所述碰撞检测结果对所述初始连接关系进行布局调整，得到初始化元件布局信息。
[0008]结合第一方面，在本专利技术第一方面的第三种实现方式中，所述对所述初始化元件布局信息进行初始化种群分析，生成多个初始布局方案，并通过所述多个目标函数对所述多个初始布局方案进行遗传迭代优化，得到第一布局方案，包括：基于所述初始化元件布局信息进行初始化种群分析，生成多个初始布局方案；通过预置的适应度计算函数，并根据所述多个目标函数计算所述多个初始布局方案的适应度，得到每个初始布局方案的目标适应度；其中，所述适应度计算函数为：S=w1*m1+w2*m2+w3*m3；S表示目标适应度，m1表示互连长度，m2表示布线容量，m3表示功耗，w1、w2和w3为权重，用于表示不同目标函数的重要程度；对所述目标适应度和预设目标阈值进行比较，并将目标适应度大于目标阈值的初始布局方案作为父代，生成父代种群布局方案；对所述父代种群布局方案进行交叉操作，生成第一子代种群布局方案，并对所述第一子代种群布局方案进行变异操作，生成第二子代种群布局方案；将所述父代种群布局方案、所述第一子代种群布局方案以及所述第二子代种群布局方案作为新的种群布局方案；对所述新的种群布局方案进行遗传迭代优化，得到布局方案的最优解，并将所述布局方案的最优解作为第一布局方案。
[0009]结合第一方面，在本专利技术第一方面的第四种实现方式中，所述对所述第一布局方案进行性能指标分析，得到目标性能指标集合，并将所述目标性能指标集合输入预置的性能优化分析模型进行布局方案分析，得到目标性能优化策略，包括：对所述第一布局方案进行电路模拟，并采集所述第一布局方案对应的多个性能指标数据，生成目标性能指标集合；对所述目标性能指标集合进行向量编码转换，得到目标性能指标向量；将所述目标性能指标向量输入预置的性能优化分析模型，其中，所述性能优化分析模型包括：第一门限循环网络、第二门限循环网络以及全连接网络；通过所述第一门限循环网络对所述目标性能指标向量进行隐藏状态运算，得到隐藏状态特征向量；将所述隐藏状态特征向量输入所述第二门限循环网络进行特征提取运算，得到目标状态特征向量；将所述目标状态特征向量输入所述全连接网络进行布局方案性能预测，得到目标预测值；
根据所述目标预测值，从预置的多个候选性能优化策略中匹配对应的目标性能优化策略。
[0010]结合第一方面，在本专利技术第一方面的第五种实现方式中，所述根据所述目标性能优化策略对所述第一布局方案进行性能参数优化，得到第二布局方案，并通过预置的第二约束条件对所述第二布局方案进行功耗均衡处理，得到目标布局方案，包括：根据所述目标性能优化策略对所述第一布局方案进行性能参数优化，得到第二布局方案；获取预置的第二约束条件，其中，所述第二约束条件包括功耗均衡约束以及热耦合约束；基于所述功耗均衡约束建立功耗模型，并通过所述功耗模型计算所述第二布局方案中各个元件的功耗分布均衡度；基于所述热耦合约束建立热模型，并通过所述热模型计算所述第二布局方案中各个元件之间的热耦合效应评价指标；基于所述功耗分布均衡度以及所述热耦合效应评价指标，对所述第二布局方案进行调整，得到目标布局方案。
[0011]结合第一方面，在本专利技术第一方面的第六种实现方式中，所述根据所述目标布局方案确定所述目标芯片的元件位置信息和目标互连关系，并根据所述元件位置信息以及所述互联关系信息生成目标布局文件，包括：对所述目标布局方案进行布局信息解析，得到所述目标芯片的元件位置信息和目标互连关系；基于所述元件位置信息确定每个元件在所述目标芯片上的位置坐标，并根据所述目标互连关系确定元件之间的连接路径、信号线的路径和长度；基于所述位置坐标以及所述元件之间的连接路径、信号线的路径和长度，生成目标布局文件。
[0012]本专利技术第二方面提供了一种集成电路的布局生成装置，所述集成电路的布局生成装置包括：创建模块，用于接收目标输入参数集合，并根据所述目标输入参数集合创建多个目标函数以及第一约束条件；初始化模块，用于基于所述第一约束条件，对目标芯片进行元件初始化布局，得到初始化元件布局信息；迭代模块，用本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种集成电路的布局生成方法，其特征在于，所述集成电路的布局生成方法包括：接收目标输入参数集合，并根据所述目标输入参数集合创建多个目标函数以及第一约束条件；基于所述第一约束条件，对目标芯片进行元件初始化布局，得到初始化元件布局信息；对所述初始化元件布局信息进行初始化种群分析，生成多个初始布局方案，并通过所述多个目标函数对所述多个初始布局方案进行遗传迭代优化，得到第一布局方案；对所述第一布局方案进行性能指标分析，得到目标性能指标集合，并将所述目标性能指标集合输入预置的性能优化分析模型进行布局方案分析，得到目标性能优化策略；根据所述目标性能优化策略对所述第一布局方案进行性能参数优化，得到第二布局方案，并通过预置的第二约束条件对所述第二布局方案进行功耗均衡处理，得到目标布局方案；根据所述目标布局方案确定所述目标芯片的元件位置信息和目标互连关系，并根据所述元件位置信息以及所述目标互连关系生成目标布局文件。2.根据权利要求1所述的集成电路的布局生成方法，其特征在于，所述接收目标输入参数集合，并根据所述目标输入参数集合创建多个目标函数以及第一约束条件，包括：接收目标输入参数集合，其中，所述目标输入参数集合包括：电路规模参数、性能指标参数以及制造工艺参数；根据所述性能指标参数和所述制造工艺参数，定义多个目标函数，其中，所述多个目标函数包括：互连长度、布线容量以及功耗；根据所述电路规模参数和所述制造工艺参数，创建第一约束条件，其中，所述第一约束条件包括：元件之间的最小距离大于第一预设值并且芯片总面积小于第二预设值。3.根据权利要求2所述的集成电路的布局生成方法，其特征在于，所述基于所述第一约束条件，对目标芯片进行元件初始化布局，得到初始化元件布局信息，包括：根据所述电路规模参数和所述第一约束条件，确定目标芯片的芯片尺寸数据；根据所述电路规模参数以及所述芯片尺寸数据，并采用随机初始化算法将多个元件放置于所述目标芯片的不同位置，得到所述多个元件的位置信息，同时，根据所述第一约束条件确定所述多个元件之间的最小距离数据；根据所述位置信息和所述最小距离数据，对所述多个元件进行互连关系初始化，确定所述多个元件之间的初始连接关系；对所述多个元件进行碰撞检测，得到碰撞检测结果，并根据所述碰撞检测结果对所述初始连接关系进行布局调整，得到初始化元件布局信息。4.根据权利要求1所述的集成电路的布局生成方法，其特征在于，所述对所述初始化元件布局信息进行初始化种群分析，生成多个初始布局方案，并通过所述多个目标函数对所述多个初始布局方案进行遗传迭代优化，得到第一布局方案，包括：基于所述初始化元件布局信息进行初始化种群分析，生成多个初始布局方案；通过预置的适应度计算函数，并根据所述多个目标函数计算所述多个初始布局方案的适应度，得到每个初始布局方案的目标适应度；其中，所述适应度计算函数为：S=w1*m1+w2*m2+w3*m3；S表示目标适应度，m1表示互连长度，m2表示布线容量，m3表示功耗，w1、w2和w3为权重，用于表示不同目标函数的重要程度；
对所述目标适应度和预设目标阈值进行比较，并将目标适应度大于目标阈值的初始布局方案作为父代，生成父代种群布局方案；对所述父代种群布局方案进行交叉操作，生成第一子代种群布局方案，并对所述第一子代种群布局方案进行变异操作，生成第二子代种群布局方案；将所述父代种群布局方案、所述第一子代种群布局方案以及所述第二子代种群布局方案作为新的种群布局方案；对所述新的种群布局方案进行遗传迭代优化，得到布局方案的最优解，并将所述布局方案的最优解作为第一布局方案。5.根据权利要求1所述的集成电路的布局生成方法，其特征在于，所述对所述第一布局方案进行性能指标分析，得到目标性能指标集合，并将所述目标性能指标集合输入预置的性能优化分析模型进行布局方案分析，得到目标...

【专利技术属性】
技术研发人员：周钰，徐志刚，
申请(专利权)人：深圳市周励电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：