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《武汉理工大学》 2010年
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带约束的VLSI布图规划算法的研究

李黎  
【摘要】: 随着片上系统(SOC)设计的不断发展,在现阶段层次化设计中,许多学者根据片上系统的性能和可靠性的需求,在布图优化问题中增加了一些与实际需求相关的约束,其中包括模块问的位置约束,比如固定边框约束,边缘约束,对齐约束和邻接约束等:还有电性能约束,比如电压降约束,电子迁移约束以及最小电源线宽约束。现代布图规划问题已经从传统的、简单的布图规划问题向具有各种约束的,复杂的布图规划问题转变。 在解决带约束的布图规划问题时,本文采用的是一种有效且非常灵活的布图表示法------B*-Tree表示法。 本文提出了一种新颖的位置约束问题,即边界聚集约束。该约束是针对宏模块而言的,它要求所有的宏模块都必须放置在或者聚集的放置在版图的边缘。该约束有利于减小互连线长和布线时空间的不连续性。在解决基于该约束的布图规划问题时,本文对B*-Tree表示法进行了深入的研究,并在满足一定限制条件的前提下提出了四个充分条件。本文提出的优化算法可以动态的将随机产生的非法解有效、快速的转化为合法解,从而大大提高了搜索效率,而不是采用惩罚函数法。本文提出的优化算法通过了基于MCNC和GSRC标准电路中五个基本电路的测试和验证。实验结果表明,本文提出的解决带有边界聚集约束的布图规划算法是非常有效的。 同时,基于电性能约束的布图规划问题已经成为一个研究热点。本文也对电源/地线网络和布图规划的协同设计进行了深入研究。电源/地线网络和布图规划协同设计的主要目标是获得一个比较优秀的布图结果并且同时产生一个相对应的电源/地线网络使其在满足所有相关电性能约束的前提下绕线资源最少。本文提出了一种模式选择机制,它有效的提高了整个优化流程的效率。本文同时也提出了一个基于电源/地线网络的增量式布图方法,它可以有效的修复优化流程中产生的非法解。考虑到电源/地线网络资源的优化,本文提出了合理分配电源/地线引脚和改变电源线线宽的方法,并把它们嵌入到整个优化过程中。实验结果证明了本文采用的方法不仅提高了优化流程的效率,也在保证版图解的质量的同时,优化了电源/地线网络的绕线资源。
【学位授予单位】:武汉理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:TN47

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