[发明专利]一种时钟树的拓扑结构优化方法

摘要

本发明属于电子技术领域，具体为一种超大规模集成电路中的时钟分布电路的拓扑结构优化方法。该方法可以任何其他方法产生的拓扑关系作为输入，在时钟树构造过程中通过对其拓扑结构进行局部修正以优化费用。每次优化过程从时钟树的叶结点开始，对所有结点利用二叉树变换操作做出局部调整，向上进行到根结点后完成。优化过程迭代进行，直到费用不能再进一步减小为止。本发明方法通用性强，效率高，费用减小比率达6－10％，能够高效处理超大规模集成电路的时钟布线问题；另外，还具有良好的可扩展性，可与其他优化策略结合，力求获得最优解。

主权项

1、一种时钟树的拓扑结构优化方法，设在平面上给定n个点的集合，其拓扑结构为T，v为T中的某个结点，每个结点都包括左子结点和右子结点两个子结点，T的费用为cost(T)；优化目标是通过对v及其子结点的连接关系做出调整，从而获得一个cost较小的T；其特征于具体步骤如下：(1)首先利用DME算法“合并”阶段的操作步骤，生成所有结点对应的合并线段，并计算存储每个结点的费用信息；(2)然后利用局部调整技术来循环迭代，求费用最优解；每次优化操作的步骤相同；在一次优化操作中，从底向上对每个结点进行判断并决定是否进行调整，其中对每个结点进行操作的步骤也相同；这里，对某个内结点完成一次优化操作的的步骤为：步骤1：如果v是叶结点，或者v的左右子结点均为叶结点，返回上层操作；步骤2：对v的左子结点进行局部调整操作；步骤3：对v的右子结点进行局部调整操作；步骤4：对v进行“尝试”性局部调整操作：根据存储的合并线段和费用值，从v的子结点开始向上直到根结点，计算调整后时钟树的费用增量，而且在计算过程中只需要沿路考虑那些拓扑信息会发生变化的结点，对于那些拓扑信息不变的结点则只是取出其值带入计算；前次的拓扑信息只为下次计算时使用，无须存储；这种计算方式称为费用增量计算和“部分”DME方法；(3)当费用增量计算完成后进行判断，若其值为负，说明局部修正操作能够减小费用，就真正执行旋转或翻转操作，且仍使用“部分”DME方法改变发生变化的结点的拓扑信息，至此对T中某个内结点v的局部修正优化操作结束；(4)最后利用DME算法“嵌入”阶段的步骤选择嵌入点，再根据优化后的拓扑结构进行布线，即可得到一棵费用优化的时钟树。