[发明专利]一种针对多裸片FPGA的基于功耗的网表分割方法

说明书

本发明公开了一种针对多裸片FPGA的基于功耗的网表分割方法，涉及FPGA技术领域，该方法在分割用户输入网表时，首先预估所有实例模块的功耗值，然后首先对高耗能实例模块进行分配，且在分配时，按照功耗平衡分布的原则将各个高耗能实例模块分配到各个子网表中，从而可以使得整个多裸片FPGA的功耗平衡分布于各个FPGA裸片，可以有效避免因FPGA供电及散热的系统有局部负担过高而影响正常工作的情况，这种方法得到的分割结果更合理，可以使得多裸片FPGA的工作性能更优。

技术领域

本发明涉及FPGA技术领域，尤其是一种针对多裸片FPGA的基于功耗的网表分割方法。

背景技术

FPGA(Field Programmable Gate Array，现场可编程逻辑门阵列)是一种硬件可编程的逻辑器件，除了应用于移动通信、数据中心等领域，还广泛应用于集成电路设计中的原型验证，能够有效验证电路功能的正确性，同时加快电路设计速度。

随着集成电路规模的不断增大及复杂功能的实现，对FPGA的可编程逻辑资源的数量的需求不断提高，为了避免芯片面积增大所带来的加工难度的增大和生产良率的降低，目前会利用硅堆叠互连技术(SSI)、CoWoS技术(Chip on Wafer on Substrate)或其他技术来实现多个FPGA裸片的互连设计，从而构成多裸片FPGA，利用多个FPGA裸片上的逻辑资源共同实现所需的电路结构。

但这又给多裸片FPGA的布局布线带来了挑战，因此如何将复杂的电路合理排布到多个芯片上以获得较优的性能是多裸片FPGA设计流程中的一个关键问题。在对多裸片FPGA进行布局布线之前，首先需要将多裸片FPGA对应的用户输入网表分割成多个相连的子网表，每个子网表分别对应一个FPGA裸片，然后根据每个子网表对对应的FPGA裸片进行布局布线。因此对用户输入网表的分割方式会直接影响多裸片FPGA的布局布线过程，也会影响多裸片FPGA的最终性能。目前在分割用户输入网表时，通常只会考虑与FPGA裸片所包含的逻辑资源数量之间的匹配度，也即仅需保证对应的FPGA裸片可以满足子网表的逻辑资源需求即可，但这种做法往往使得多裸片FPGA的性能难以保证。

发明内容

本发明人针对上述问题及技术需求，提出了一种针对多裸片FPGA的基于功耗的网表分割方法，本发明的技术方案如下：

一种针对多裸片FPGA的基于功耗的网表分割方法，该方法包括：

根据多裸片FPGA中每个FPGA裸片包含的逻辑资源确定对应的子网表所能包含的实例模块的类型及最大数量；

获取用户输入网表，依次将用户输入网表中预估功耗值达到预定阈值的高耗能实例模块分配到对应的目标子网表中，目标子网表还能容纳对应类型的实例模块，且在将高耗能实例模块分配到对应的目标子网表后，所有子网表中的最大网表功耗值与最小网表功耗值之间的功耗差异最小，每个子网表的网表功耗值是对应的FPGA裸片基于子网表已被分配的实例模块进行布局时的功耗值；

根据每个子网表已经分配到的实例模块、将用户输入网表中尚未分配的实例模块按照预定分配逻辑分配到各个子网表中；

分割得到每个FPGA裸片对应的子网表，每个子网表包括分配到的所有实例模块以及实例模块之间的网表线网；

其中，每个FPGA裸片上的逻辑资源数量满足分割得到的对应的子网表的逻辑资源需求，FPGA裸片上的输入信号连接点引出端满足对应的子网表的输入信号数量，FPGA裸片上的输出信号连接点引出端满足对应的子网表的输出信号数量，与多裸片FPGA的IO管脚所连接的FPGA裸片满足对应的子网表的IO口需求。

其进一步的技术方案为，该方法还包括：将用户输入网表中的IO口分配给多裸片FPGA的管脚作为IO管脚；