[发明专利]一种多裸片结构FPGA的布局方法

说明书

本发明公开了一种多裸片结构FPGA的布局方法，涉及FPGA技术领域，该方法将一个大的用户输入网表切割为多个小的子网表，确保每个裸片有足够的资源对各个小的子网表进行布局，在固定所有IO口的位置后，根据裸片之间的连线关系及子网表之间的连接关系在裸片上选定连接点和虚拟加力点，然后基于裸片上虚拟加力点对相应连接点的牵引作用和指定位置的IO口的牵引作用对各个裸片进行单裸片布局，且多裸片分开布局时，裸片间有连接关系的点都会靠近一个方向牵引，达到裸片间连接关系优化的目的，这种布局方法给由多个小规模小面积的裸片级联实现大规模大面积的FPGA芯片以满足大的逻辑资源需求的做法提供了技术基础。

技术领域

本发明涉及FPGA技术领域，尤其是一种多裸片结构FPGA的布局方法。

背景技术

现场可编辑逻辑门阵列(Field Programmable Gate Array，FPGA)是一种通用型的可编程逻辑器件，用户可以根据需要对FPGA进行灵活配置从而实现不同的电路功能。在进行FPGA电路设计时，用户首先根据需要实现的电路功能编写电路硬件描述语言并将其转换成相应的用户输入网表，然后根据用户输入网表对FPGA芯片进行布局布线。FPGA芯片的逻辑资源数量需要满足用户输入网表的逻辑资源需求，因此随着用户设计的不断扩大，FPGA芯片的逻辑资源规模也必须相应增长，但随着芯片规模的增大，芯片加工难度也越来越高、芯片生长良率也越来越低。

发明内容

本发明人针对上述问题及技术需求，提出了一种多裸片结构FPGA的布局方法，本发明的技术方案如下：

一种多裸片结构FPGA的布局方法，该多裸片结构FPGA包括硅连接层及层叠设置在硅连接层上的若干个FPGA裸片，每个FPGA裸片上设置有若干个与FPGA裸片内部信号通路相连接的连接点引出端，每个FPGA裸片中的连接点引出端通过硅连接层内的跨裸片连线连接任意一个其他FPGA裸片的连接点引出端实现FPGA裸片间的互连，方法包括：

获取用户输入网表，根据各个FPGA裸片包含的逻辑资源数量将用户输入网表切割为若干个相连的子网表，子网表与FPGA裸片一一对应且每个FPGA裸片上的逻辑资源数量满足对应的子网表的逻辑资源需求；

根据每个FPGA裸片对应的子网表将FPGA裸片上的IO口排布在指定位置；

对于任意两个FPGA裸片对应的两个子网表之间的任意一组预定连接关系，在两个FPGA裸片上分别选定逻辑单元布局位置作为连接点构成一组对应预定连接关系的连接点，并根据一组连接点在两个FPGA裸片上分别选定连接点引出端添加虚拟加力点形成一组虚拟加力点；

在完成各个FPGA裸片的IO口、连接点和虚拟加力点的配置后，对于每个FPGA裸片，按照FPGA裸片对应的子网表利用力导向布局算法模型基于FPGA裸片上虚拟加力点对相应连接点的牵引作用和指定位置的IO口的牵引作用对FPGA裸片进行布局。

其进一步的技术方案为，将FPGA裸片上的IO口排布在指定位置包括：利用IOEDITOR软件工具人为将FPGA裸片上的至少一个IO口排布在指定位置。

其进一步的技术方案为，将FPGA裸片上的IO口排布在指定位置包括：按任意序排列将FPGA裸片上的至少一个IO口排布在指定位置。

其进一步的技术方案为，将FPGA裸片上的IO口排布在指定位置包括：按照IO自动排布算法将FPGA裸片上的至少一个IO口排布在指定位置。

其进一步的技术方案为，在两个FPGA裸片上分别选定逻辑单元布局位置作为连接点构成一组用于形成预定连接关系的连接点，包括：

在其中第m个FPGA裸片上随机任意选定逻辑单元布局位置作为第m连接点，确定第n个FPGA裸片上通过硅连接层与第m连接点存在连接关系的逻辑单元布局位置为第n个FPGA裸片上的第n连接点，第m连接点和第n连接点构成一组用于形成预定连接关系的连接点。