[发明专利]超大规模集成电路多层绕障Steiner最小树构造方法

权利要求书

1.一种超大规模集成电路多层绕障Steiner最小树构造方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：读取基准测试电路网络数据，并按照层数和坐标大小进行升序排序；

步骤2：初始化种群规模、迭代次数等参数，对优化参数进行编码并随机产生初始种群；

步骤3：采用粒子更新公式更新每个粒子的位置和速度，得到新粒子；

步骤4：采用基于惩罚机制的适应度计算函数计算新粒子的适应度值，并判断新粒子的适应度值是否小于粒子的历史最优值，是则将新粒子更新为粒子的历史最优粒子，并转步骤5，否则直接转步骤5；

步骤5：判断新粒子的适应度值是否小于种群的全局最优值，是则将新粒子更新为种群的全局最优粒子，并转步骤6，否则直接转步骤6；

步骤6：判断是否满足迭代终止条件，是则输出最终的布线树，否则返回步骤3进行下一次迭代。

2.根据权利要求1所述的超大规模集成电路多层绕障Steiner最小树构造方法，其特征在于，该方法采用适合X结构和多层布线的边点对编码方法对X结构多层Steiner树进行编码：用布线树的边集合编码相应的Steiner树，每条边的编码采用四位数字串表示，前两位表示边所连接两引脚的引脚编号，第三位走线方式位pspc表示边的伪Steiner点选择方式，最后一位用以记录布线边走线是否穿越障碍物及其产生的通孔数，正数代表未穿越障碍物，负数代表穿越障碍物，数值大小代表通孔数。

3.根据权利要求2所述的超大规模集成电路多层绕障Steiner最小树构造方法，其特征在于，所述基于惩罚机制的适应度计算函数F(X)为：

其中N(X)=cost(T)，S(X)=cost(T)，；e表示属于布线树T的边，penalty(e)的计算公式f₁(x)为：

其中lb、ub是值大于1的自定义参数，x表示边e编码中的走线状态位的数值，lmax表示布线层的最大编号；

cost(T)表示布线树T的布线总代价，其计算公式为：

其中Odis(i, j)表示引脚i和引脚j之间的距离，其计算公式为：

其中x_i、y_i和x_j、y_j分别表示引脚i的水平坐标、垂直坐标和引脚j的水平坐标、垂直坐标，min(xy)表示|x_i – x_j|和|y_i – y_j|之间的最小值，min(xy) = min(|x_i – x_j|, |y_i – y_j|)，max(xy)表示|x_i – x_j|和| y_i – y_j|之间的最大值，max(xy) = max(|x_i – x_j|, |y_i – y_j|)；

C_via(i, j)表示通孔代价，C_via(i, j) = |z_i – z_j|×C_v，其中z_i、z_j分别表示引脚i、j所在布线层的Z轴坐标，C_v为一参数。