[发明专利]一种大规模集成电路设计中的绕障直角斯坦纳树构造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种大规模集成电路设计中的绕障直角斯坦纳树构造方法，属于集成电路计算机辅助设计领域,尤其大规模集成电路物理设计中电路布线设计领域。

背景技术

在大规模集成电路物理设计中，电路布线解决的基本问题是在可布线区域内采用一棵直角斯坦纳树来连通一个线网的所有引脚，并使得树总线长尽可能小。针对该问题，目前人们主要研究绕障最小直角斯坦纳树问题(obstacle-avoiding rectilinear Steiner minimal tree,OARSMT)。非绕障碍最小直角斯坦纳树问题(rectilinear Steiner minimal tree,RSMT)是OARSMT问题的一个简化了的特例，而且已经被证明是NP-complete问题。随着集成电路技术的迅速发展，现代集成电路设计中大量引入了宏单元、IP模块、预布线线网等，使得布线芯片上的障碍个数不断增加，同时需要互联的引脚个数也在不断的增加。这使得布线问题变得异常复杂，设计一种高效的布线方法显得尤为重要。

对于较大规模的绕障直角斯坦纳树问题，确定性方法的运行时间是无法预计和承受的。目前，国内外学者提出的有效方法主要是将传统启方法和局部搜索相结合,其中具有代表性的方法有：[参考文献：Long J,Zhou H,O.MS(2008)EBOARST:An Efficient Edge-Based Obstacle-Avoiding Rectilinear Steiner Tree Construction Algorithm.Computer-Aided Design of Integrated Circuits and Systems,IEEE Transactions on27(12):2169-2182.]、[参考文献：Lin CW,Chen S-Y,Chi-Feng L,Yao-Wen C,Chia-Lin Y(2008)Obstacle-Avoiding Rectilinear Steiner Tree Construction Based on Spanning Graphs.Computer-Aided Design of Integrated Circuits and Systems,IEEE Transactions on27(4):643-653.]、[参考文献：Li L,Young EFY(2008)Obstacle-avoiding rectilinear Steiner tree construction.Paper presented at the Proceedings of the2008IEEE/ACM International Conference on Computer-Aided Design,San Jose,California:523-528]、[参考文献：Liu C-H,Kuo S-Y,Lee DT,Lin C-S,Weng J-H,Yuan S-Y(2012)Obstacle-Avoiding Rectilinear Steiner Tree Construction:A Steiner-Point-Based Algorithm.Computer-Aided Design of Integrated Circuits and Systems,IEEE Transactions on31(7):1050-1060.]和[参考文献：Ajwani G,Chu C,Mak W-K(2011)FOARS:FLUTE Based Obstacle-Avoiding Rectilinear Steiner Tree Construction.Computer-Aided Design of Integrated Circuits and Systems,IEEE Transactions on30(2):194-204.]等。这类算法容易陷入局部最优解，导致求解质量较低。

发明内容

本发明的目的是提供一种大规模集成电路设计中的绕障直角斯坦纳树构造方法。

本发明采用以下方案实现：一种大规模集成电路设计中的绕障直角斯坦纳树构造方法，其特征在于：首先根据逃逸图（Escape Graph）理论构建出该布线问题布线图；然后以人工蜂群优化方法的为基本框架，使用布线图中的边构造出一个准最优可行解；为了实现人工蜂群优化方法，设计了全局搜索策略、基于关键节点的局部搜索策略、基于关键节点的编码和一个以改进的启发式算法为基础的编码器；具体而言，它依次含有以下步骤：