[发明专利]大规模集成电路设计中多层绕障直角布线方法

说明书

本发明涉及大规模集成电路物理设计技术领域，特别是一种大规模集成电路设计中多层绕障直角布线方法，首先构造多层绕障直角布线问题的三维逃逸图，然后基于三维逃逸图构造布线图，将多层绕障直角布线问题转换为布线图中Steiner树问题，最后通过构造Steiner树实现布线。该方法布线合理，构造的布线图规模小，所得布线结果总线长短。

技术领域

本发明涉及大规模集成电路物理设计技术领域，特别是一种大规模集成电路设计中多层绕障直角布线方法。

背景技术

大规模集成电路物理设计中，布线是物理设计中一个重要的环节，它需要在芯片版图上确定线网的具体走线位置，来连接相关的引脚。随着制造工艺进入纳米时代，特征尺寸减小、晶体管数量的急剧增加、时钟频率的提高、预布线模块和宏单元的引入以及布线层数的增多，使得大规模集成电路的设计越来越复杂。每个线网是具有相同电位的一组引脚，它们分布在不同的布线层，每个布线层的分布着表示预布线模块和宏单元的矩形障碍。在最终的芯片设计中，这些引脚需要以较短的线长连接在一起，而且走线方向只能为水平、垂直和层间通孔，并且必须绕开矩形障碍。为了解决这个复杂问题，设计一种大规模集成电路设计中多层绕障直角布线方法尤为必要。

发明内容

本发明的目的在于提供一种大规模集成电路设计中多层绕障直角布线方法，该方法布线合理，构造的布线图规模小，所得布线结果总线长短。

为实现上述目的，本发明的技术方案是：一种大规模集成电路设计中多层绕障直角布线方法，首先构造多层绕障直角布线问题的三维逃逸图，然后基于三维逃逸图构造布线图，将多层绕障直角布线问题转换为布线图中Steiner树问题，最后通过构造Steiner树实现布线。

进一步地，所述大规模集成电路设计中多层绕障直角布线方法包括以下步骤：

步骤(1) 初始化，输入布线问题的线网信息和障碍信息；

步骤(2) 根据线网信息和障碍信息，构造三维逃逸图G=(V,E,T,ω)；所述三维逃逸图为带权无向图，E表示边集合，V表示顶点集合，引脚对应的顶点称为端点，T表示端点集合，ω:E→R⁺表示边的权重映射函数，边的权重对应边在布线区域的实际线长；

步骤(3) 在三维逃逸图G的基础上，采用邻接点互连方法构造布线图，将多层绕障直角布线问题转换为布线图中Steiner树问题，这里的邻接点为端点或矩形障碍的顶点；

步骤(4) 使用Steiner树构造算法构造出可行解ST。

进一步地，所述步骤(2)中，三维逃逸图的构造步骤如下：

步骤(2.1) 将所有引脚顶点和障碍顶点投影到一个平面上，构造这些顶点的Hanan网格；

步骤(2.2) 将所构造的Hanan网格推广到每个布线金属层上，并用通孔将相邻布线金属层之间具有相同二维坐标的相邻顶点连接起来，构成三维Hanan网格；

步骤(2.3) 将三维Hanan网格中位于障碍内部的边、顶点、通孔都删除，构成三维逃逸图。

进一步地，所述步骤(3)中，采用邻接点互连方法构造布线图包括以下步骤：

步骤(3.1) 初始化过程：将三维逃逸图端点集合中的端点作为泰森图种子也即源点，将矩形障碍的顶点作为途径点；