[发明专利]一种FPGA详细布局的模拟退火方法

权利要求书

1.一种FPGA详细布局的模拟退火方法，其特征在于，包含以下步骤：

根据合法化布局后形成的初始布局计算模拟退火的初始温度，移动单元模块对当前布局进行优化，根据单元模块移动的接受率，在初始温度基础上对单目标的温度值进行固定比例的迭代调节，采用归一化系数对多目标的目标值进行归一化，采用温度比例系数对经过迭代调节后的单目标温度值进行修正迭代计算，得到多目标的温度值；

针对单目标优化，线长单目标的目标函数值简化为：

total_cost＝bb_cost (1)

其中，bb_cost是线长的代价，线长的代价等于线网连接所有单元模块所在位置的外包络矩形的半周长；

针对双目标优化，线长和时延双目标的目标函数值简化为：

其中，td_cost是时延的代价；num_pins是线网的引脚pin的数目，weight(num_pins)是线长的权重，与线网的引脚的数目相关；delay是线网的驱动到各个被驱动点的时延；slack是线网时延的松弛度；require_time是线网最大允许的时延值；max_cirt是最大关键度；exponent是指数，x_length是外包络矩形沿X轴方向的宽度；y_length是外包络矩形沿Y轴方向的宽度；tradeoff是线长和时延的比重系数；prev_total_bb_cost是上一轮迭代的线长的目标函数值；prev_total_td_cost是上一轮迭代的时延的目标函数值；

所述的归一化系数是上一轮迭代的目标函数值；

所述的对经过迭代调节后的单目标温度值进行修正迭代计算的方法包含：

其中，是温度比例系数，current_total_cost是上一轮迭代的总目标函数值，previous_total_cost是本轮迭代的总目标函数值。

2.如权利要求1所述的FPGA详细布局的模拟退火方法，其特征在于，计算模拟退火的初始温度的方法包含以下步骤：

步骤S1.1、选取多个单元模块进行移动或交换；

步骤S1.2、计算目标函数值total_cost；

total_cost＝v1×优化目标1的目标函数值+v2×优化目标2的目标函数值+…+vn×优化目标n的目标函数值；

其中，v1～vn是每个优化目标的比重系数，v1+v2+…+vn＝1；

步骤S1.3、计算每一个单元模块的移动对目标函数值的改变量；

目标函数值的改变量＝移动后的目标函数值-移动前的目标函数值；

步骤S1.4、计算所有改变量的均方差，将该均方差作为模拟退火的初始温度。

3.如权利要求1所述的FPGA详细布局的模拟退火方法，其特征在于，计算单元模块移动的接受率的方法包含以下步骤：

步骤S2.1、选取多个单元模块进行移动或交换；

步骤S2.2、计算每一个单元模块的移动对目标函数值的改变量；

目标函数值的改变量＝移动后的目标函数值-移动前的目标函数值；

步骤S2.3、判断目标函数值的改变量的数值，如果改变量的数值为负值，则接受此次对单元模块的移动，如果改变量的数值为正值，则进一步判断改变量的数值大小，如果改变量的数值小于移动后的目标函数值的1％，则接受此次对单元模块的移动，如果改变量的数值大于等于移动后的目标函数值的1％，则拒绝此次对单元模块的移动，将单元模块恢复到移动前的位置；被接受的移动是成功移动，未被接受的移动是无效移动；

步骤S2.4、统计成功移动的次数及目标函数总的改变量；

所述的目标函数总的改变量等于所有单元模块的移动对目标函数值的改变量之和。

4.如权利要求2或3所述的FPGA详细布局的模拟退火方法，其特征在于，所述的移动或交换的单元模块包含随机移动序列和特定移动序列，所述的随机移动序列是随机产生的移动序列，所述的特定移动序列的移动能够使目标函数值减小。

5.如权利要求2或3所述的FPGA详细布局的模拟退火方法，其特征在于，所述的单元模块的移动或交换都需要保证布局的合法性。