[发明专利]超大规模集成电路多层绕障Steiner最小树构造方法

摘要

本发明涉及一种超大规模集成电路多层绕障Steiner最小树构造方法，包括以下步骤1、读取基准测试电路网络数据；2、初始化种群规模、迭代次数等参数，并随机产生初始种群；3、采用粒子更新公式更新每个粒子的位置和速度；4、采用基于惩罚机制的适应度计算函数计算新粒子的适应度值，并判断新粒子的适应度值是否小于粒子的历史最优值，是则将新粒子更新为粒子的历史最优粒子；5、判断新粒子的适应度值是否小于种群的全局最优值，是则将新粒子更新为种群的全局最优粒子；6、判断是否满足迭代终止条件，是则输出最终的布线树，否则返回步骤3进行下一次迭代。该方法有利于降低布线总代价，提高布线树的质量。

主权项

一种超大规模集成电路多层绕障Steiner最小树构造方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：读取基准测试电路网络数据，并按照测试电路中引脚所在的层数和坐标大小进行升序排序；步骤2：初始化包括种群规模和迭代次数的优化参数，对X结构多层Steiner树进行编码并随机产生初始种群；步骤3：采用粒子更新公式更新每个粒子的位置和速度，得到新粒子；步骤4：采用基于惩罚机制的适应度计算函数计算新粒子的适应度值，并判断新粒子的适应度值是否小于粒子的历史最优值，是则将新粒子更新为粒子的历史最优粒子，并转步骤5，否则直接转步骤5；步骤5：判断新粒子的适应度值是否小于种群的全局最优值，是则将新粒子更新为种群的全局最优粒子，并转步骤6，否则直接转步骤6；步骤6：判断是否满足迭代终止条件，是则输出最终的布线树，否则返回步骤3进行下一次迭代；该方法采用一种适合X结构和多层布线的边点对编码方法，对X结构多层Steiner树进行编码：用布线树的边集合编码相应的Steiner树，每条边的编码采用四位数字串表示，前两位表示边所连接两引脚的引脚编号，第三位表示边的伪Steiner点选择方式，最后一位用以记录布线边走线是否穿越障碍物及其产生的通孔数，正数代表未穿越障碍物，负数代表穿越障碍物，数值大小代表通孔数；基于惩罚机制的适应度计算函数F(X)为：F(X)=N(X)+Q*S(X)=Σe∈Tpenalty(e)*cost(T)]]>其中N(X)＝cost(T)，S(X)＝cost(T)，e表示属于布线树T的边，penalty(e)的计算公式f1(x)为：f1(x)=lb-1lmaxx+1,x>0ub-1-lmaxx+1,x≤0]]>其中lb、ub是值大于1的自定义参数，x表示边e编码中的走线状态位的数值，lmax表示布线层的最大编号；cost(T)表示布线树T的布线总代价，其计算公式为：cost(T)=Σ(i,j)∈Tcost(i,j)=Σ(i,j)∈T(Odis(i,j)+Cvia(i,j))]]>其中Odis(i,j)表示引脚i和引脚j之间的距离，其计算公式为：Odis(i,j)=(2-1)min(xy)+max(xy),ifpspc=0or1|xi-xj|+|yi-yj|,else]]>其中xi、yi和xj、yj分别表示引脚i的水平坐标、垂直坐标和引脚j的水平坐标、垂直坐标，min(xy)表示|xi‑xj|和|yi‑yj|之间的最小值，min(xy)＝min(|xi‑xj|,|yi‑yj|)，max(xy)表示|xi‑xj|和|yi‑yj|之间的最大值，max(xy)＝max(|xi‑xj|,|yi‑yj|)Cvia(i,j)表示通孔代价，Cvia(i,j)＝|zi‑zj|×Cv，其中zi、zj分别表示引脚i、j所在布线层的Z轴坐标，Cv为一参数。