[发明专利]基于混合离散粒子群优化的轨道分配器构建方法

说明书

本发明涉及一种基于混合离散粒子群优化的轨道分配方法，包括以下步骤：步骤S1抽象出局部线网，并构建新线段模型；步骤S2:对新线段模型采用融合贪心算法与遗传操作的初始分配策略进行初始分配，步骤S3:构建改进的代价计算策略，并融入离散粒子群优化算法的粒子适应度计算中；步骤S4:采用结合遗传算子的离散粒子群优化算法进行全局寻优,得到最优的轨道分配方案；步骤S5:基于协商机制的精炼策略对最优的轨道分配方案进行处理，得到最终的轨道分配方案。本发明能够最小化冲突，获得最佳的重叠代价指标优化，减少关键布线区域的拥挤情况。

技术领域

本发明涉及集成电路计算机辅助设计技术领域，具体涉及一种基于混合离散粒子群优化的轨道分配器构建方法。

背景技术

在超大规模集成电路(Very Large Scale Intergration,VLSI) 物理设计中，布线过程是一个及其复杂且容易出错的阶段。一般的布线过程包括总体布线和详细布线。总体布线将布线区域划分成了一组全局单元，其任务是确定各个线网的大致走线，即线网会经过哪些全局单元。总体布线的结果是得到一组经过若干个全局单元的直线段。在详细布线阶段，需要实现各线网中引脚和直线段之间的连接，即产生各线网在芯片上的最终走线。因此，详细布线结果的好坏直接关系到芯片设计的生产成本和产品质量。但事实上，总体布线忽略了许多详细布线的问题，二者之间存在很大程度的失配。

为了更好地指导详细布线，研究者们提出轨道分配，将其作为总体布线和详细布线之间的理想桥梁。在轨道分配阶段，一条线段与另一条线段或障碍物重叠的情况视为冲突。而目前，大多数轨道分配器通过最大化线段的数量来产生一个最小冲突的布线方案，忽略了局部线网这个更为贴近详细布线的关键问题，从而导致轨道分配的布线结果优化效果不明显。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种基于混合离散粒子群优化的轨道分配器构建方法，用以解决局部线网、线长、重叠冲突与障碍物等重要因素的轨道分配问题。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种基于混合离散粒子群优化的轨道分配器构建方法，包括以下步骤：

步骤S1:对全局线网进行抽象处理，抽象出局部线网，并构建新线段模型；

步骤S2:对新线段模型采用融合贪心算法与遗传操作的初始分配策略进行初始分配，得到初始轨道分配方案；

步骤S3:构建改进的代价计算策略，并融入离散粒子群优化算法的粒子适应度计算中；

步骤S4:将得到的高质量的初始轨道分配方案，采用结合遗传算子的离散粒子群优化算法进行全局寻优,得到最优的轨道分配方案；

步骤S5:基于协商机制的精炼策略对最优的轨道分配方案进行处理，得到最终的轨道分配方案。

进一步的，所述步骤S2具体为：

步骤S21:根据新线段模型中，线段长度从长到短、线段长度从短到长、线网组件数量从大到小、线网组件数量从小到大等四种顺序进行贪心分配,得到四种粒子；

步骤S22:引入变异和选择操作，将产生的四种粒子进行变异，并根据适应值大小筛选出部分优秀粒子作为初始轨道分配方案。

进一步的，所述改进的代价计算策略具体为：

(1)定义线长代价为在详细布线时连接每个线网中的所有组件的内部连接线长，轨道分配要求各线网的组件的内部连接线长尽可能小；

(2)定义重叠代价为如果两条被分配同一轨道上的线段发生重叠，这种由线段之间重叠引起的冲突称为线段重叠，产生的代价称为重叠代价，重叠代价最小化是布线优化的重要目标之一；