多芯片系统的TDM互联布线方法及装置与流程

本发明涉及电路布线，具体地涉及一种多芯片系统的tdm互联布线方法及装置。

背景技术：

1、在多芯片硬件仿真系统中，通常采用时分复用(time-division multiplexing，tdm)的方式来解决互联资源不足的问题。tdm互联在增加芯片间互联数量的同时，会带来系统工作频率成倍下降的问题。目前单现场可程式门阵列(field programmable gatearray，fpga)的时钟可以达到100～500mhz，而目前业界领先的基于tdm互联的硬件仿真系统的时钟频率大都在1～15mhz之间。因此，优化tdm互联时延是提升系统工作频率与性能的一个关键技术。

2、现有的tdm互联优化方案通常是假定每条组合通路的时序要求都是一致的，通过执行一个简单的布线算法，如最小生成树(minimum spanning tree，mst)，迷宫(mazerouter)算法等，预估系统结果质量(quality of results，qor)来确定每条片间互联信号(cut net)的物理走线；然后在保持布线方案不变的情况下优化每条片间互联信号的tdm比例(ratio)来优化整个系统的时序性能。现有的tdm互联优化方案存在以下问题：首先，上述假设不符合实际设计中的多时钟情况，对于一个实际电路，仅仅优化最长组合通路的延迟不能真正提升系统工作性能；其次，单纯调整tdm比例的优化方法局限于当前的布线方案，无法充分利用其它地方的剩余布线资源。由于存在这些问题，因此现有的tdm互联效果还有待提高。

技术实现思路

1、本发明实施例提供一种多芯片系统的tdm互联布线方法及装置，以提升tdm互联效果。

2、为此，本发明实施例提供如下技术方案：

3、一方面，本发明实施例提供一种多芯片系统的tdm互联布线方法，所述方法包括：

4、生成初始布线方案，所述布线方案中包括每个片间互联信号的物理走线；

5、在不考虑互联线约束条件下设置初始tdm比例为最优；

6、根据所述初始布线方案和所述初始tdm比例，得到初始最优结果质量qor；

7、基于互联线约束条件调整布线方案和tdm比例，以优化所述初始最优qor，得到最终布线方案和tdm比例。

8、可选地，所述基于互联线约束条件调整布线方案和tdm比例，以优化所述初始最优qor，得到最终布线方案和tdm比例包括：

9、利用重布线算法和tdm比例优化算法进行迭代处理，并在每次迭代过程中，更新片间互联信号的时序裕量，直至所有通道满足所述互联线约束条件。

10、可选地，所述利用重布线算法和tdm比例优化算法进行迭代处理包括：

11、确定待调整片间互联信号；

12、调整所述待调整片间互联信号的tdm比例并重新布线，使路径开销最优。

13、可选地，所述确定待调整片间互联信号包括：如果所述片间互联信号的布线通道占用率最高、并且具有最小的时序裕量，则将所述片间互联信号作为待调整片间互联信号。

14、可选地，所述调整所述待调整片间互联网信号的tdm比例包括：将已走过的路径的tdm比例提高一个等级，将未走过的路径的tdm比例调低。

15、可选地，所述更新片间互联信号的时序裕量包括：基于全局时序分析和/或快速时序分析更新片间互联信号的时序裕量。

16、可选地，基于全局时序分析和快速时序分析更新片间互联信号的时序裕量包括：交替基于全局时序分析和基于快速时序分析更新片间互联信号的时序裕量。

17、可选地，基于全局时序分析更新片间互联信号的时序裕量包括：更新所有片间互联网信号的时序裕量。

18、可选地，所述方法还包括：根据所述初始布线方案生成原始网表；

19、所述更新所有片间互联网信号的时序裕量包括：

20、根据所述原始网表对当前布线方案进行全局静态时序分析，确定每个所述片间互联信号的所有扇出引脚；

21、将所有扇出引脚的时序裕量的最小值作为所述片间互联信号的当前时序裕量。

22、可选地，基于快速时序分析更新片间互联信号的时序裕量包括：更新所述待调整片间互联信号、以及与所述待调整片间互联信号在同一路径上且具有相同时序裕量的片间互联信号的时序裕量。

23、可选地，所述方法还包括：

24、根据所述原始网表生成片间互联信号的原始信号图；

25、所述更新所述待调整片间互联信号、以及与所述待调整片间互联信号在同一路径上且具有相同时序裕量的片间互联信号的时序裕量包括：

26、根据所述原始信号图更新所述待调整片间互联信号、以及与所述待调整片间互联信号在同一路径上且具有相同时序裕量的片间互联信号的时序裕量。

27、可选地，所述根据所述原始网表生成所述片间互联节点的信号图包括：遍历所述原始网表，生成以所述片间互联信号为节点、以所述片间互联信号之间存在的通路为边的原始信号图。

28、可选地，所述根据所述原始信号图更新所述待调整片间互联信号、以及与所述待调整片间互联信号在同一路径上且具有相同时序裕量的片间互联信号的时序裕量包括：

29、根据所述原始信号图确定所述待调整片间互联信号的所有扇出引脚；

30、将所有扇出引脚的时序裕量中的最小值作为所述待调整片间互联信号、以及与所述待调整片间互联信号在同一路径上且具有相同时序裕量的片间互联信号的时序裕量。

31、另一方面，本发明实施例还提供一种多芯片系统的tdm互联布线装置，所述装置包括：

32、布线模块，用于生成初始布线方案，所述布线方案中包括每个片间互联信号的物理走线；

33、设置模块，用于在不考虑互联线约束条件下设置初始tdm比例为最优；

34、计算模块，用于根据所述初始布线方案和所述初始tdm比例，得到初始最优结果质量qor；

35、优化模块，用于基于互联线约束条件调整布线方案和tdm比例，以优化所述初始最优qor，得到最终布线方案和tdm比例。

36、可选地，所述优化模块包括：

37、迭代处理单元，用于利用重布线算法和tdm比例优化算法进行迭代处理，直至所有通道满足所述互联线约束条件；

38、时序裕量更新单元，用于在每次迭代过程中，更新片间互联信号的时序裕量。

39、可选地，所述时序裕量更新单元包括：全局更新单元、和/或快速更新单元；

40、所述全局更新单元，用于基于全局时序分析更新片间互联信号的时序裕量；

41、所述快速更新单元，用于基于快速时序分析更新片间互联信号的时序裕量。

42、本发明实施例提供的多芯片系统的tdm互联布线方法及装置，采用重布线(reroute)与tdm比例(ratio)调整相结合的片间互联布线方式，在更加广阔的解空间寻找互连线优化方案，从而可以得到更加优化的qor效果。利用本发明方案，可以在满足硬件仿真系统实际物理连线的约束条件下，降低关键路径上的互联延迟，优化整个系统的时钟频率。当然，本发明方案也适用于其它的考虑tdm互联技术的多芯片布线设计。

43、进一步地，在每次优化的迭代过程中，可以基于全局时序分析或快速时序分析更新片间互联信号的时序裕量，可以满足用户在不同应用环境下的需求。

44、进一步地，考虑到全局时序分析和快速时序分析各自的优缺点，将全局时序分析和快速时序分析两者相结合，交替基于全局时序分析和基于快速时序分析更新片间互联信号的时序裕量，可以在保证分析结果精确度的条件下提升优化效率，从而可以支持亿门级设计的仿真系统布线。