一种基于笛卡尔积网络的3D芯粒布线生成方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于笛卡尔积网络的3D芯粒布线生成方法，给定连通网络G<subgt;1</subgt;、G<subgt;2</subgt;和G<subgt;3</subgt;，生成3D笛卡尔积网络G<subgt;1</subgt;&G<subgt;2</subgt;&G<subgt;3</subgt;；对笛卡尔积网络G<subgt;1</subgt;&G<subgt;2</subgt;&G<subgt;3</subgt;进行3D节点网格化操作；根据笛卡尔积网络G<subgt;1</subgt;&G<subgt;2</subgt;&G<subgt;3</subgt;在各因素网络下的投影，按照随机整数规划算法生成元素不交‑斯坦纳树，组合形成笛卡尔积网络G<subgt;1</subgt;&G<subgt;2</subgt;&G<subgt;3</subgt;中连接指定芯粒S的所有可能的斯坦纳树；按照笛卡尔积网络G<subgt;1</subgt;&G<subgt;2</subgt;&G<subgt;3</subgt;在各因素网络下的投影网络的情况，依据对应策略构建笛卡尔积网络G<subgt;1</subgt;&G<subgt;2</subgt;&G<subgt;3</subgt;中连接指定芯粒的边不交斯坦纳树，并通过筛选和修整，构建出了笛卡尔积网络G<subgt;1</subgt;&G<subgt;2</subgt;&G<subgt;3</subgt;中连接指定芯粒的元素不交斯坦纳树，这些元素不交斯坦纳树的叶子结点均为芯粒，且保证了树之间只相交于芯粒，从而构成所有3D芯粒间互连线的不交叉布线路径；本发明专利技术还公开了一种基于笛卡尔积网络的3D芯粒布线生成系统。本发明专利技术在3D模式下连接所有芯粒的布线方案，可有效降低布线拥塞，为高维度布线算法提供创新方案。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于3d集成芯片，尤其是涉及一种基于笛卡尔积网络的3d芯粒布线生成方法及系统。

技术介绍

1、随着电网集成电路的发展，芯片与系统越来越小型化、紧凑化，集成度也越来越高，芯片设计厂商只能通过增加芯片面积以提升集成度，不断挑战光罩极限。集成电路设计和晶圆制造企业面临的多方面压力，采用基于芯粒技术的集成芯片设计，可以在一定程度上规避先进工艺的风险，并且支持灵活定义芯片架构，从而提高芯片设计的竞争力。

2、在集成芯片设计中，芯粒数量和种类的增加使得芯粒间互连线数迅速膨胀，未来的芯粒互连线数目规模有望继续扩大，依托于传统的手工布线方式将不再可行。在芯粒之间互连需要保证数据吞吐量、数据延迟和连接距离等要素，因此如何设计布线算法是芯粒间互连的核心问题。三维堆叠形式虽然能显著缩短连线长度，提升互连线的负载能力和驱动功耗，但高维度布线优化算法的设计具有一定的挑战性。

技术实现思路

1、专利技术目的：本专利技术旨在提供一种连线长度短、生成效率高的基于笛卡尔积网络的3d芯粒布线生成方法；本专利技术的另一目的旨本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于笛卡尔积网络的3D芯粒布线生成方法，其特征在于：包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种基于笛卡尔积网络的3D芯粒布线生成方法，其特征在于，步骤1所述生成方法为：3D笛卡尔积网络G1&G2&G3中任意节点具有节点集合V(G1)×V(G2)×V(G3)，若该网络中任意两点(x，y，z)，(x′，y′，z′)∈V(G1)×V(G2)×V(G3)，则(x，y，z)与(x′，y′，z′)之间存在边，即在G1&G2&G3中可用一条导线将这两点直接连接，当且仅当y＝y′，z＝z′且xx′∈E(G1)，或x＝x′，z＝z′且yy′∈E(G2)...

【技术特征摘要】

1.一种基于笛卡尔积网络的3d芯粒布线生成方法，其特征在于：包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种基于笛卡尔积网络的3d芯粒布线生成方法，其特征在于，步骤1所述生成方法为：3d笛卡尔积网络g1&g2&g3中任意节点具有节点集合v(g1)×v(g2)×v(g3)，若该网络中任意两点(x，y，z)，(x′，y′，z′)∈v(g1)×v(g2)×v(g3)，则(x，y，z)与(x′，y′，z′)之间存在边，即在g1&g2&g3中可用一条导线将这两点直接连接，当且仅当y＝y′，z＝z′且xx′∈e(g1)，或x＝x′，z＝z′且yy′∈e(g2)，或x＝x′，y＝y′且zz′∈e(g3)，其中v为网络节点集合，e为网络边集合。

3.根据权利要求1所述的一种基于笛卡尔积网络的3d芯粒布线生成方法，其特征在于，步骤2所述笛卡尔积网络g1&g2&g3的3d网格化包括将笛卡尔积网络g1&g2&g3节点位置放在3d布线区域对应格点上，芯粒位置移动到距离芯粒最近的格点上，所有需要互连的芯粒位置记为s，所有待互连的k个芯粒位置集合s对应于笛卡尔积网络中节点位置：

4.根据权利要求1所述的一种基于笛卡尔积网络的3d芯粒布线生成方法，其特征在于，步骤3所述笛卡尔积网络g1&g2&g3对应在各原网络gi(i＝1，2，3)下的投影网络g1(y，z)、g2(x，z)、g3(x，y)具体描述为：

5.根据权利要求1所述的一种基于笛卡尔积网络的3d芯粒布线生成方法，其特征在于，步骤4所述r表示投影网络gi中生成元素不交-斯坦纳树的最少数目，若将芯粒位置集合s划分为个子集其中子集合含有2r+1个芯粒，子集合含有个芯粒，且任意两个子集合之间存在1个相同的芯粒。

6.根据权利要求1所述的一种基于笛卡尔积网络的3d芯粒布线生成方法，其特征在于，步骤5所述笛卡尔积网络g1&g2&g3在原连通网络g1&g2下的投影...

【专利技术属性】
技术研发人员：张晓岩，缪思怡，毛亚平，韩德仁，时培好，彭新玉，
申请(专利权)人：南京师范大学，
类型：发明
国别省市：