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基于模块尺寸预处理的布图规划问题研究

基于模块尺寸预处理的布图规划问题研究

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作者：马文杰西安电子科技大学

学位级别：硕士

随着超大规模集成电路的飞速发展,越来越多的模块被集成到同一块芯片上同时半导体制造工艺的特征尺寸越来越小,芯片的集成度越来越大,电路的工作频率越来越高,布图工艺越来越复杂,因此超大规模集成电路布图就显得越来越重要。本文在组... 详细信息

随着超大规模集成电路的飞速发展,越来越多的模块被集成到同一块芯片上同时半导体制造工艺的特征尺寸越来越小,芯片的集成度越来越大,电路的工作频率越来越高,布图工艺越来越复杂,因此超大规模集成电路布图就显得越来越重要。本文在组织进化算法的基础上,提出了一种新的布图表示方法,对VLSI布图规划问题进行了研究,主要工作概括如下：在深入研究了已有的大规模布图方法的基础上,我们提出了模块聚类的思想,并给出了在布图规划中模块摆放的相关定义。进而提出了基于模块长度聚类的硬模块布局方法,该方法在布图之前,首先将长度相同的或相近的硬模块聚成一类,在布图的过程中以每一模块类为单位来进行布图,以面积利用率为目标,通过我们定义的培训分裂算子,调整芯片宽度和模块聚类的结果,直到得到满意布局结果。在深入研究了软模块的面积固定,形状不确定的特点以后,提出了按行聚类的软模块布局算法。该算法在布局的过种中,将面积相近的模块放在同一行上并聚为一类,若在同一类中的软模块不满足宽长比的约束,则动态的调整每一个类内的模块的数量,使得所有按行聚类的软模块都满足宽长比约束,从而提高面积利用率。依据按行聚类的思想,该方法能够精确计算出所有模块的宽长比,使得芯片在同一行上的面积利用率达到最大,最终芯片总的面积利用率也能达到最优值。针对混合模块中硬直线边界模块缺损的现象,提出了模块填充的思想。该算法首先查找硬直线边界模块各个角缺损的面积,然后在软模块中查找与其缺损面积相同或者相近的模块来填充,使得硬直线边界模块转化为硬矩形模块。然后再将得到的硬模块聚类,采用以上提到的基于模块长度聚类的硬模块布局方法。在布局的过程中,将剩余的软模块填充由硬模块布局造成的间隙,来提高面积利用率。以上提到的三种方法,我们在MCNC和GSRC两个标准模块数据集对其进行了进行仿真试验,并与移动模式序列的布图方法也进行了仿真对比试验,试验结果表明了我们的方法是有效的。

关键词：超大规模集成电路布图算法模块长度聚类按行聚类

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