[发明专利]基于多策略优化的超大规模集成电路多层总体布线方法

权利要求书

1.基于多策略优化的超大规模集成电路多层总体布线方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤S1：在预连接布线阶段，采用虚拟容量的动态调整策略对通道容量进行适当调整缩减；即通过最小生成树算法将多端线网分解成多个两端线网后，将布线通道水平和垂直两个方向上的虚拟容量缩减为原来的1/2，剩余的45度方向和135度方向的通道容量保持不变；在新的通道容量约束下对简单线网直接以X结构网格的走线方式连接该两端线网；所述简单线网为两端线网所构成线段的斜率值为0,-1,+1或∞；

步骤S2：在全局考量下的布线重组阶段找到最拥挤的布线区域，然后采用布线子区域的自适应扩展策略对其进行自适应扩展，根据布线后的不同拥堵度，对应地调整扩大的范围和扩张速度；

步骤S3：在布线时采用虚拟容量的动态调整策略对通道虚拟容量进行动态调整，对不同通道方向上的通道容量进行相互补充，即水平方向与45度方向动态调整，垂直方向和135度方向动态调整，及时补充剩余通道容量即水平方向与45度方向之间对比，垂直方向与135度方向对比较小的布线通道；

步骤S4：采用基于A*算法的启发式搜索策略通过A*算法进行启发式搜索和布线；

所述步骤S1具体包括以下步骤：

步骤S11：输入各个线网的引脚位置以及布线区域的通道容量以及引脚对应的布线层即输入benchmark给定的数据；

步骤S12：判断线网的引脚数是否等于2，若等于2则判断两引脚之间的位置关系是否满足直角结构，若满足且所在布线区域还有可用的布线资源，则连接这两个引脚，若大于2则继续执行步骤S13；

步骤S13：通过粒子群算法生成每个线网的X结构斯坦纳树；

步骤S14：通过最小生成树算法将多端线网分解成多个两端线网，并记录所有两引脚线网；

步骤S15：设定预连接阶段的通道容量约束条件即将X结构中的曼哈顿方向上的通道容量缩减为原来的一半，45度方向和135度方向的通道容量保持不变；

步骤S16：在不违反所设定的通道容量约束下，对所有的两引脚线网进行预连接；

所述步骤S2具体包括以下步骤：

步骤S21：寻找当前布线区域内最拥塞的布线单元；

步骤S22：对最拥塞布线子区域进行自适应扩张，并记录该布线子区域中未连接的两引脚线网；所述自适应扩张的扩张速度是由当前布线区域内的两引脚线网数量决定的；

步骤S23：在扩大后的布线子区域内，针对未连接的引脚线网，运用粒子群算法和A*算法布通当前子区域内给定的线网；

步骤S24：重复步骤S22、步骤S23直到布线子区域扩大到整个总体布线区域；

所述步骤S22中所述对最拥塞布线子区域进行自适应扩张的具体内容为：

当布线子区域内的两引脚线网数量小于50时，布线子区域扩展的大小设置为3；当布线子区域内的两引脚线网数大于等于50且小于100时，布线子区域扩展的大小设置为2；当布线子区域内的两引脚线网数大于等于100且小于200时，布线子区域扩展的大小设置为1；

所述步骤S23中先运用粒子群算法进行整体寻优，用一个集合extend_unconnect来储存未连接的两引脚线网；判断该集合是否为空，若为空，则说明粒子群算法有效地连接全部的两引脚线网；若非空，则粒子群算法无法有效连接全部的两引脚线网，则剩下的两引脚线网使用A*算法继续进行。

2.根据权利要求1所述的基于多策略优化的超大规模集成电路多层总体布线方法，其特征在于：步骤S3中所述对不同通道方向上的通道容量进行相互补充需要满足约束条件，约束条件为：

约束条件如公式(1)和公式(2)所示：

d1＝d1+C,d2＝d2-C；d1＜Cd2＞2C(1)

d1＝d1-C,d2＝d2+C；d1＞2Cd2＜C(2)

其中，C是预设的通道容量阈值常数；d1表示水平或垂直方向上剩余的通道容量；d2表示45度或135度方向上剩余的通道容量；

由公式可知，只有当剩余通道容量小于阈值且另一方向的通道容量大于两倍的阈值时，才会触发该策略。