一种基于完备最优斯坦纳树预测布线概率分布的方法技术

一种基于完备最优斯坦纳树预测布线概率分布的方法，包括：通过完备最优斯坦纳树查找表，构建完备最优斯坦纳树；确定所述完备最优斯坦纳树中两节点间的边类型；计算边类型为对齐边的两节点间的概率分布，所述对齐边，是指两节点同在一条直线上；计算边类型为非对齐边的两节点间的概率分布，所述非对齐边，是指两节点不在同一条直线上；整合和优化对齐边和非对齐边的概率分布计算结果

【技术实现步骤摘要】
一种基于完备最优斯坦纳树预测布线概率分布的方法


[0001]本专利技术涉及超大规模集成电路物理设计
，尤其涉及一种基于完备最优斯坦纳树预测布线概率分布的方法
。

技术介绍

[0002]随着超大规模集成电路的生产工艺向深亚微米
、
纳米尺度推进，集成电路的规模越来越大，系统越来越复杂
。
这也给电子设计自动化
(Electronic Design Automation,EDA)
工具带来了新的挑战
。
特别是对集成电路物理设计
(Physical Design)
工具的性能和运行速度提出了新的要求
。
[0003]在超大规模集成电路物理设计流程中，为了优化绕线成本在设计初期就需要对布线的拥塞密度有一个较好的评估
。
在自动化集成电路设计流程中绕线的拥塞信息通常只能在详细绕线
(detailed routing)
后得到，绕线中过度的阻塞会降低电路性能，甚至导致无法绕线的局面，设计过程必须从早期阶段重新开始，如布局规划
(placement)。
因此，在设计过程的早期阶段，需要一个准确的拥塞模型来进行准确的互连分析和预测
。
[0004]拥塞模型通常有两种设计思路求解
。
一种是将绕线区域分为若干块，假设走线按
L
或
Z
型计算每一块的拥塞概率
。
另一种则假设所有可行且相同概率的绕线线路并通过概率分析来估计拥塞程度，且走线上趋向于更少的弯曲
。
[0005]目前公开的评估拥塞的方法主要分为基于概率预测和全局绕线两种
。
其中概率分布预测在给定布局后，通过概率模型计算网络在电路中的概率分布，可以避免全局绕线的同时得到拥塞评估
。
在概率预测计算中对节点间绕线的弯曲程度的评估对于结果的准确性影响较大，实际布线中将多节点网络拆解成两节点网络中，两节点网络中绕线路线概率选择及拥塞程度预测精度都取决于走线弯曲程度的预测
。
全局绕线后的拥塞评估则可以在更为准确的全局绕线基础上得到实际的拥塞评估，给后续详细路由以更好的路线选择
。
上述两种评估拥塞的方法中，基于概率预测的拥塞分析的优点是运行时间较短，且不需要实际的布线行为，但准确性较低，其结果通常取决于对节点间走线弯曲程度的正确预测；基于全局绕线的拥塞分析准确性较高，但运行时间较长，且无法避免全局绕线过程
。

技术实现思路

[0006]为了解决现有技术的缺陷，本专利技术的目的在于提供一种基于完备最优斯坦纳树预测布线概率分布的方法，在绕线中使用查找表构建完备最优斯坦纳树，得到所有的最小矩形斯坦纳树，确定两节点网络位置的所有可能情况，计算叠加所有可能两节点网络的拥塞预测结果，提高布线的概率分布精度
。
[0007]利用完备最优斯坦纳树数据结构可以在提供接近实际绕线精确度的同时，以较小的运行时间进行概率分布预测，从而结合了目前评估拥塞程度的两种方式的优点
。
[0008]为了实现上述目的，本专利技术提供的基于完备最优斯坦纳树预测布线概率分布的方法，包括以下步骤：
[0009]通过完备最优斯坦纳树查找表，构建完备最优斯坦纳树；
[0010]确定所述完备最优斯坦纳树中两节点间的边类型；
[0011]计算边类型为对齐边的两节点间的概率分布，所述对齐边，是指两节点同在一条直线上；
[0012]计算边类型为非对齐边的两节点间的概率分布，所述非对齐边，是指两节点不在同一条直线上；
[0013]整合和优化对齐边和非对齐边的概率分布计算结果
。
[0014]进一步地，所述通过完备最优斯坦纳树查找表，构建完备最优斯坦纳树的步骤，还包括：基于建立好的完备最优斯坦纳树查找表，通过标号和最小线长作为入口，得到完备最优斯坦纳树；所述最优斯坦纳树由区间数值
、
节点和边构成
。
[0015]进一步地，所述对齐边，包括：
[0016]固定线，是指两节点同在一条直线上，且两节点均固定；
[0017]伸缩线，是指两节点同在一条直线上，且至少一个节点可沿直线方向移动；
[0018]平移线，是指两节点同在一条直线上，且两节点均可沿垂直于直线方向移动；
[0019]伸缩平移线，是指两节点同在一条直线上
、
两节点均可沿垂直于直线方向移动，且至少一个节点可沿直线方向移动
。
[0020]进一步地，还包括：
[0021]将对齐边
、
非对齐边的两节点网络间的区域分成面积等分的多个区域，通过拥塞模型计算所述网络的概率分布
。
[0022]进一步地，所述计算边类型为对齐边的两节点间的概率分布，还包括：
[0023]当对齐边为固定线时，固定线在两节点间具有确定的走线概率，在任一路径上的概率均为1；
[0024]当对齐边为伸缩线时，伸缩线中一个节点在两节点所在直线上选择移动至任意格点的概率相等
、
移动长度不同，叠加每一种移动选择的概率分布后，得到两节点间固定部分的概率，以及可移动部分根据所有路径由最远可移动距离到最近可移动距离的概率；
[0025]当对齐边为平移线时，平移线的两节点在保持对齐的情况下沿垂直于两节点所在直线的方向移动多个格点的距离，移动每个格点的概率均是移动格点总数的倒数；
[0026]当对齐边为伸缩平移线时，伸缩平移线的两节点在保持对齐的情况下沿垂直于两节点所在直线的方向移动，其中一个节点沿平行于直线的方向伸缩，计算伸缩线的概率分布乘以平移线的概率分布，得到伸缩平移线的概率分布
。
[0027]进一步地，所述计算边类型为非对齐边的两节点间的概率分布的步骤，还包括：
[0028]对于固定的两节点非对齐边，将两节点所在的水平直线与竖直直线所围区域按面积平均划分为多个分区；
[0029]当两节点网络按照最小曼哈顿距离绕线，所有与两节点绕线距离相同的分区被网络穿过的概率相同；
[0030]当两节点网络按左下到右上的绕线路径绕线时，对每个非边界上的分区将借由其左边或下边的分区穿过，对边界上的分区则只能从其一侧穿过，且每个分区由其中一侧穿过的概率相同，分别计算出每个分区水平方向和竖直方向上的概率分布
。
[0031]进一步地，所述计算边类型为非对齐边的两节点间的概率分布的步骤，还包括：
[0032]对于非固定的两节点非对齐边，其非固定的节点根据最小矩形斯坦纳树的形状可在水平方向或竖直方向上移动，令所述非固定的节点在每一个可移动分区上移动的概率相同，对所有固定的两节点非对齐边的概率分布结果进行叠加，计算得到非固定的两节点对齐边的概率分布
。
[0033]更进一步地，所述整合和优化对齐边和非对齐本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种基于完备最优斯坦纳树预测布线概率分布的方法，包括以下步骤：通过完备最优斯坦纳树查找表，构建完备最优斯坦纳树；确定所述完备最优斯坦纳树中两节点间的边类型；计算边类型为对齐边的两节点间的概率分布，所述对齐边，是指两节点同在一条直线上；计算边类型为非对齐边的两节点间的概率分布，所述非对齐边，是指两节点不在同一条直线上；整合和优化对齐边和非对齐边的概率分布计算结果
。2.
根据权利要求1所述的基于完备最优斯坦纳树预测布线概率分布的方法，其特征在于，所述通过完备最优斯坦纳树查找表，构建完备最优斯坦纳树的步骤，还包括：基于建立好的完备最优斯坦纳树查找表，通过标号和最小线长作为入口，得到完备最优斯坦纳树；所述最优斯坦纳树由区间数值
、
节点和边构成
。3.
根据权利要求1所述的基于完备最优斯坦纳树预测布线概率分布的方法，其特征在于，所述对齐边，包括：固定线，是指两节点同在一条直线上，且两节点均固定；伸缩线，是指两节点同在一条直线上，且至少一个节点可沿直线方向移动；平移线，是指两节点同在一条直线上，且两节点均可沿垂直于直线方向移动；伸缩平移线，是指两节点同在一条直线上
、
两节点均可沿垂直于直线方向移动，且至少一个节点可沿直线方向移动
。4.
根据权利要求1所述的基于完备最优斯坦纳树预测布线概率分布的方法，其特征在于，还包括：将对齐边
、
非对齐边的两节点网络间的区域分成面积等分的多个区域，通过拥塞模型计算所述网络的概率分布
。5.
根据权利要求1所述的基于完备最优斯坦纳树预测布线概率分布的方法，其特征在于，所述计算边类型为对齐边的两节点间的概率分布，还包括：当对齐边为固定线时，固定线在两节点间具有确定的走线概率，在任一路径上的概率均为1；当对齐边为伸缩线时，伸缩线中一个节点在两节点所在直线上选择移动至任意格点的概率相等
、
移动长度不同，叠加每一种移动选择的概率分布后，得到两节点间固定部分的概率，以及可移动部分根据所有路径由最远可移动距离到最近可移动距离的概率；当对齐边为平移线时，平移线的两节点在保持对齐的情况下沿垂直于两节点所在直线的方向移动多个格点的距离，移动每个格点的概率均...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄林傲，陈刚，谢春蕾，姜阳田，
申请(专利权)人：南京集成电路设计服务产业创新中心有限公司，
类型：发明
国别省市：