[发明专利]一种基于轨道分配的详细布线方法

说明书

本发明涉及一种基于轨道分配的实用详细布线方法，包括步骤，采用轨道分配算法获得初始布线方案；采用拆线重绕技术对初始布线方案进行优化；对短路区域进行优化；针对短路区域优化的结果进行修补，对重叠通孔进行优化，得到最终的布线方案。本发明能够生成更高质量的详细布线方案。

技术领域

本发明涉及集成电路计算机辅助设计技术领域，特别是一种基于轨道分配的详细布线方法。

背景技术

由于复杂性，布线通常分为两个阶段，总体布线和详细布线。在总体布线阶段，选择局部区域作为详细布线的布线指导。在详细布线阶段中，每个网络的引脚都根据该指导连接在一起。随着VLSI技术节点的发展，设计规则约束一直在变化。由于详细布线是布线的最后阶段，因此需要尽可能优化设计规则约束。详细布线成为最复杂，最耗时的阶段之一。

现今，已经提出了许多总体布线器，包括FastRoute 4.0、CUGR、NCTUGR 2.0等。所以有必要提出高效的详细布线器。为了满足制造要求，已经提出来许多详细布线器，如Dr.CU2.0。但是，许多现有的详细布线器所考虑的设计规则约束是不够的。在2018年和2019年，ISPD竞赛由全球三大EDA公司之一的Cadence公司给出了详细布线命题。自此之后，涌现了许多基于Cadence的发布电路优化设计规则约束的研究工作，包括基于迷宫布线的详细布线器、基于ILP的详细布线器等。

随着详细布线问题越来越复杂，线网密度越来越大，总体布线的结果越来越难以匹配详细布线的要求。因此，学术界和工业界都尝试在详细布线过程引入轨道分配方法作为详细布线初始阶段，以尽可能地弥补总体布线与详细布线之间的不匹配性。先前的工作通常会忽略局部网络和网络的连通性，从而导致详细布线的指导不准确。最近，一些可布线性驱动的轨道分配算法被提出。考虑局部网络的基于协商的轨道分配算法，从总体布线方案中提取的所有导线段都分配给适当的轨道，目标是最小化不同组件之间的重叠。考虑局部网络和网络连通性的逐网轨道分配算法，可以通过最小化轨道分配与详细布线之间的不匹配来保证每个网络的连通性。考虑网络连通性的快速逐通道的轨道分配算法，可以有效地分析设计的可布线性。此外，集成了基于协商的轨道分配算法，有效地生成详细布线方案。然而，在轨道分配中，许多相互关联的过程(包括引脚访问以及导线段的连接)被分别处理，极大地影响了最终详细布线方案的可布线性。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提出一种基于轨道分配的详细布线方法，能够生成更高质量的详细布线方案。

本发明采用以下方案实现：一种基于轨道分配的详细布线方法，具体包括以下步骤：

采用轨道分配算法获得初始布线方案；

采用拆线重绕技术对初始布线方案进行优化；

对短路区域进行优化；

针对短路区域优化的结果进行修补，对重叠通孔进行优化，得到最终的布线方案。

进一步地，所述采用轨道分配算法获得初始布线解决方案具体包括以下步骤：

在布线指导中构造每个网络的轨道分配图；

基于轨道分配图采用设计规则约束感知的迷宫布线算法选出合适的轨道进行布线，得到初始布线方案。

进一步地，所述采用拆线重绕技术对初始布线方案进行优化具体为：

在每次迭代过程中，选择具有违规的网格，并在四个方向上将违规网格的布线指导加宽一个宽度，以扩展搜索空间；然后，基于扩展的布线指导，使用设计规则感知的迷宫布线算法来找到更好的布线方案；当没有违规网格可以优化时，结束拆线重绕阶段。

进一步地，所述对短路区域进行优化具体为：

首先选出具有交叉部分的导线段，然后通过对导线段的层间迁移松弛线网的拓扑结构，找到更优的布线方案。