[发明专利]一种支持互连约束的超图划分方法

说明书

本发明公开了一种支持互连约束的超图划分方法，该方法包括：步骤1、遍历所有线网；步骤2、在所有线网中查找得到所有非法线网；步骤3、基于第一预设顺序在所有非法线网中选取当前需要处理的非法线网作为第一待处理线网，根据第一待处理线网的节点组中的节点的移动特点确定第一待处理线网一端的节点组的移动方案；步骤4、按照步骤3的方式，直到遍历所有非法线网得到最终的划分方案。本发明在划分阶段考虑互连资源的约束，通过多个节点的移动使线网横跨的划分发生改变，从而使线网移动，消除了非法线网；在移动过程考虑增益的计算，即预先判断移动带来的割代价的增加情况，选择执行增益最大的移动，从而使得割代价的增加较小，保证了性能。

技术领域

本发明属于集成电路技术领域，具体涉及一种支持互连约束的超图划分方法。

背景技术

FPGA(Field Programmable Gate Array)即现场可编程门列阵，属于专用集成电路中的一种半定制电路，使用FPGA进行硬件仿真能够让设计者在芯片制造前对设计的复杂的超大规模集成电路(VLSI，Very Large Scale Integration)进行功能验证。FPGA的硬件结构包含不同类别的资源，一般包括查找表(LUT，Look-Up-Table)、触发器、数字处理单元(DSP，Digital Signal Processing)、块状存储(Block RAM，BRAM)等。设计的电路往往规模较大，使得单个FPGA无法容纳整个电路设计，所以需要将电路拆分成多个部分放入不同的FPGA，每个部分需要满足FPGA的资源限制。

图和超图都能表示电路，其中超图的超边能够连接两个及以上的节点，能更精确地代表电路之间紧密的连接。超图中的节点表示电路中的模块，超边代表电路间的线网，将电路转换为超图信息，能够实现对电路快速高效地切割。电路划分的目标通常是被切割的线网数最小或者割代价最小，而且需要各个划分规模或权重相当。用于FPGA硬件仿真的电路划分除了要求割代价最小外，还要求每个划分满足对应的FPGA资源约束。

目前的超图划分方法主要是基于多级框架进行，可以分为三个阶段，分别为粗化阶段、初始划分阶段、细化改善阶段。在粗化阶段常用的策略有边粗化、超边粗化和修改的超边粗化、优先选择策略。在初始划分阶段常用的策略有随机分配、随机选择种子进行宽度优先生长、使用FM(Fiduccia-Mattheyses)算法改善的迭代二划分方法。在细化改善阶段常用的策略有限制迭代次数的FM改善方法、贪婪改善方法(一种基于FM算法的更为简化的方法)。

TDM(Time-Division Multiplexing，时分多路复用)时分复用是一种多用在数字电路的多路复用技术。时分复用通过使用同一物理连接的不同时段来传输不同的信号，来达到多路传输的目的。使用这种技术，可以使两个以上的信号或数据流同时在一条通信线路上传输。TDM突破了端口数量的限制，被广泛应用在FPGA布线上。

但是对于实际的FPGA，两两之间可能实际上并没有互连资源，如果在划分时这样的路径间有连线，此时无法直接使用TDM，在布线阶段会从其他有互连资源的FPGA间中转，这会使得代价变大，性能降低。

发明内容

为了解决现有技术中存在的上述问题，本发明提供了一种支持互连约束的超图划分方法。本发明要解决的技术问题通过以下技术方案实现：

一种支持互连约束的超图划分方法，包括：

步骤1、遍历所有线网；

步骤2、在所有所述线网中查找得到所有非法线网；

步骤3、基于第一预设顺序在所有非法线网中选取当前需要处理的所述非法线网作为第一待处理线网，根据所述第一待处理线网的节点组中的节点的移动特点确定所述第一待处理线网一端的节点组的移动方案；

步骤4、按照步骤3的方式，直到遍历所有非法线网得到最终的划分方案。

在本发明的一个实施例中，所述步骤1包括：