一种基于动态规划的VLSI分层布线方法和系统与流程

本发明涉及集成电路，尤其涉及一种基于动态规划的vlsi分层布线方法和系统。

背景技术：

1、超大规模集成电路(very large scale integration,vlsi)设计中，布线的目的是在规定的布线区域内实现电路内部各个模块之间的物理连接，它是vlsi物理设计中非常关键的步骤之一，其中布线中最核心的步骤是确定每个元器件布线的所在层。在超大规模集成电路设计中，电路的每一金属层都具有规则排列的布线通道(routing track)，实际布线应该在这些通道内进行布线，并且满足一定的线宽和间距等drc约束。

2、参见专利申请号为cn 116108778 a的用于数字电路原理图的元器件分层方法、设备和介质，其基于信号深度将所述预处理网表中的元器件进行分层,将遍历路径的深度确定为元器件的布线层次，对于具有多个遍历路径的元器件，将最深深度确定为元器件的布线层次。基于元器件分层可以确实提高数字电路原理图的可读性，减少布线时的针脚对齐和跨越情况。但是也会增加电路设计的复杂性，特别是对于较大规模的电路设计，需要更多的时间和精力来规划和调整各个层的布局，并确保层与层之间的连接和信号传输正确；同时也增加了布线的难度，由于分层的存在，布线工程师需要在不同层之间穿插进行布线，需要考虑层与层之间的连接和信号传输，以及避免层与层之间的干扰。

技术实现思路

1、为此，需要提供一种基于动态规划的vlsi分层布线方法，解决现有超大规模集成电路的布线复杂性高和布线的难度大的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供了一种基于动态规划的vlsi分层布线方法，其包括以下步骤：

3、根据每个线网建立对应的线网边框，并获得每个线网边框的带权中心；

4、根据每个线网边框的带权中心的位置，将布线区域分成n个条形区域，并进行排列记为s1，…，si，…，sn，其中i，n为正整数，1≤i≤n；

5、按条形区域的排列顺序对每个条形区域中线网分层进行决策，获得分层布线决策。

6、进一步地，所述根据每个线网建立对应的线网边框，并计算每个线网边框的带权中心的步骤，包括以下步骤：

7、根据线网内元器件的引脚坐标建立包围线网中的所有引脚的线网边框；

8、在线网边框中定义一个点，使该点到所有引脚的距离和最短，该点即为线网边框的带权中心。

9、进一步地，所述线网边框为包围线网中的所有引脚的最小区域。

10、进一步地，所述线网边框对齐到布线通道。

11、进一步地，所述根据每个线网边框的带权中心的位置，将布线区域分成若干个条形区域，并进行排列记为s1，…，si，…，sn，其中i，n为正整数，1≤i≤n的步骤，包括以下步骤：

12、根据所有线网边框的带权中心的坐标，将线网边框的带权中心按横坐标将布线区域分成n个条形区域，将n个条形区域进行排列，记作s1，…，si，…，sn。

13、进一步地，所述n个条形区域按横坐标从小到大进行排列，记作s1，…，si，…，sn。

14、进一步地，所述按条形区域的排列顺序对每个条形区域中线网分层进行决策，获得分层布线决策的步骤，包括以下步骤：

15、在对条形区域si进行决策中，枚举条形区域si所有可能的布线层，在枚举的布线层中选择与前i-1个条形区域已经分配好线网的布线层的线网边框总面积相交最少的布线层，作为对条形区域si的布线层，形成决策记为xi；

16、将决策xi并入前i-1个条形区域做的决策链ti-1，形成决策链ti；

17、直至所有的条形区域已经决策完，形成最终的决策链tn；

18、所述决策链tn即为分层布线决策。

19、进一步地，所述在对条形区域si进行决策中，枚举条形区域si所有可能的布线层，在枚举的布线层中选择与前i-1个条形区域已经分配好线网的布线层的线网边框总面积相交最少的布线层，作为对条形区域si的布线层，决策记为xi的步骤，还包括以下步骤：

20、对条形区域si内的所有线网进行排列；

21、按排列的顺序依次对条形区域si内的线网进行分配，枚举条形区域si内当前线网所有可能的布线层，在枚举的布线层中选择与前i-1个条形区域已经分配好线网的布线层的线网边框以及本条形区域si内已经分配好线网的布线层的线网边框总面积相交最少的布线层作为当前线网的布线层；

22、直至条形区域si内的线网全部完成分配，形成决策记为xi。

23、进一步地，根据条形区域si内的所有线网边框的带权中心的坐标，将线网边框的带权中心按纵坐标从大到小进行排列。

24、一种基于动态规划的vlsi分层布线系统，实现上述一种基于动态规划的vlsi分层布线方法的步骤。

25、区别于现有技术，上述技术方案通过线网的方式进行分层布线，对线网分层进行决策，减少同一线网的元器件在不同层之间穿插进行布线，避免层与层之间的干扰，减少布线难度；线网边框的带权中心为了找到距离各个引脚最短的中心点，通过确定线网的带权中心，更好地划分规划布线区域，使得信号传输更加高效和可靠，同时按条形区域的排列顺序，对每个条形区域中线网的布线层进行决策，可以使分层更加有序和清晰，不同顺序条形区域内的线网分开分层，可以将线网分层分解为多个相对独立的子问题，简化分层规划的难度和复杂度，减少线网之间的干扰，提高线网布线的整体密度，可以根据具体需求进行优化，简化超大规模集成电路的布线复杂性。

技术特征：

1.一种基于动态规划的vlsi分层布线方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种基于动态规划的vlsi分层布线方法，其特征在于，所述根据每个线网建立对应的线网边框，并计算每个线网边框的带权中心的步骤，包括以下步骤：

3.根据权利要求2所述的一种基于动态规划的vlsi分层布线方法，其特征在于，所述线网边框为包围线网中的所有引脚的最小区域。

4.根据权利要求2所述的一种基于动态规划的vlsi分层布线方法，其特征在于，所述线网边框对齐到布线通道。

5.根据权利要求1所述的一种基于动态规划的vlsi分层布线方法，其特征在于，所述根据每个线网边框的带权中心的位置，将布线区域分成若干个条形区域，并进行排列记为s1，…，si，…，sn，其中i，n为正整数，1≤i≤n的步骤，包括以下步骤：

6.根据权利要求5所述的一种基于动态规划的vlsi分层布线方法，其特征在于，所述n个条形区域按横坐标从小到大进行排列，记作s1，…，si，…，sn。

7.根据权利要求1所述的一种基于动态规划的vlsi分层布线方法，其特征在于，所述按条形区域的排列顺序对每个条形区域中线网分层进行决策，获得分层布线决策的步骤，包括以下步骤：

8.根据权利要求7所述的一种基于动态规划的vlsi分层布线方法，其特征在于，所述在对条形区域si进行决策中，枚举条形区域si所有可能的布线层，在枚举的布线层中选择与前i-1个条形区域已经分配好线网的布线层的线网边框总面积相交最少的布线层，作为对条形区域si的布线层，决策记为xi的步骤，还包括以下步骤：

9.根据权利要求8所述的一种基于动态规划的vlsi分层布线方法，其特征在于，根据条形区域si内的所有线网边框的带权中心的坐标，将线网边框的带权中心按纵坐标从大到小进行排列。

10.一种基于动态规划的vlsi分层布线系统，实现如权利要求1到9任意一项所述一种基于动态规划的vlsi分层布线方法的步骤。

技术总结本发明公开一种基于动态规划的VLSI分层布线方法和系统，其包括以下步骤：根据每个线网建立对应的线网边框，并获得每个线网边框的带权中心；根据每个线网边框的带权中心的位置，将布线区域分成n个条形区域，并进行排列记；按条形区域的排列顺序对每个条形区域中线网分层进行决策，获得分层布线决策，以上技术方案上述通过线网的方式进行分层布线，对线网分层进行决策，减少同一线网的元器件在不同层之间穿插进行布线，避免层与层之间的干扰，减少布线难度；按条形区域的排列顺序，对每个条形区域中线网的布线层进行决策，可以使分层更加有序和清晰，简化超大规模集成电路的布线复杂性。技术研发人员：刘清海,唐沁菲,林俊铭受保护的技术使用者：闽都创新实验室技术研发日：技术公布日：2024/7/29