[发明专利]基于多阶段优化的考虑布线资源松弛的X结构布线方法

权利要求书

1.基于多阶段优化的考虑布线资源松弛的X结构布线方法，用于超大规模集成电路的引脚布线设计，采用X结构Steiner布线树构造方法，在满足布线资源松弛约束的前提下对运行时间和线长代价进行优化；所述X结构布线为在布线区域上，给定布线平面中的n个引脚P={p₁, p₂, … , p_n}和m个障碍B = {b₁, b₂,…, b_m}，构造连接所有引脚并在所有障碍内满足布线资源松弛约束的布线树，其中引脚不位于障碍内部，但位于障碍边上；障碍相互不重叠，但存在公共边；

其特征在于：包括以下步骤；

步骤一、在初始阶段，通过平面扫描对给定的引脚构造德劳内三角剖分，并在此基础上构造不考虑障碍的最小生成树；

步骤二、在预处理段，以预先计算来生成查找表，用于存储转换最小生成树所需的信息，然后通过预查表内的信息，把最小生成树转换为X结构布线树；

步骤三、在调整阶段，通过投影操作在障碍的边界上选择中间节点，通过中间节点对违反约束的边进行修正；

步骤四、在精炼阶段，首先，使用冗余点移除技术移除若干多余的中间节点以优化布线路径；其次，使用局部拓扑结构优化遍历每个引脚并选出其最优拓扑结构替换其原始结构来优化线长；

所述违反约束的边为穿过障碍并且违反松弛约束条件；在步骤三中，其调整方法为，对于违反约束的布线边，在调整阶段先将该布线边删除，然后通过新添加一些绕过障碍物的类Steiner点，再选择符合约束的路径连接；

在调整过程中，基于X结构将违反约束的布线边所在的布线平面划分为8个角度相等的分区，根据引脚的位置关系来简化场景，仅需考虑每条布线边以水平位置靠左的引脚为起点的右半轴的情况，并向右半轴进行投影操作，产生O₁-O₅的投影线，使该投影线与布线边穿过的障碍必然产生一个或多个交点；

计算起点和交点构成的直线与两引脚构成的直线之间的角度α，然后选择具有最小角度α的那个交点作为新添加的类Steiner点v₂；

若添加v₂后，点p仍然不能通过v₂直接连接到q，则通过选择更多的类Steiner点进行连接，方法是继续检查障碍的每个角点c_i i=1, 2, 3, 4，并首先选择一个或多个使得dis(v₂,c_i)+dis(c_i, q)最小的障碍角点c_i作为新的类Steiner点的候选点；设dis(a, b)代表a点到b点的曼哈顿距离；则对于该障碍的四个角点c₁, c₂, c₃, c₄，其中c₁和c₂是两个使得dis(v₂, c_i)+dis(c_i, q)最小的障碍角点，且dis(v₂, c₁)+dis(c₁, q)= dis(v₂, c₂)+dis(c₂,q)；因此，将c₁和c₂视为类Steiner点的候选点；其次，在候选点中选择能够使用连接方式0或连接方式1进行互连的候选点，若由于障碍的存在，选择c₁仅能使用连接方式2或连接方式3进行互连，则选择c₂与另一引脚q互连，从而绕开障碍或障碍内部分量满足布线资源松弛，使其满足约束。