[发明专利]一种FPGA布线拥塞预测方法及系统

说明书

本发明涉及一种FPGA布线拥塞预测方法及系统，包括：首先将FPGA布线拥塞预测问题建模为图像转换问题；根据所述图像转换问题，提取出所需要的特征信息参数；定义循环一致性生成对抗网络模型对所述图像转换问题进行求解，得到布线拥塞预测的结果。通过本发明所设计的FPGA布线拥塞预测方法及系统，可以在布局阶段根据一系列的中间及结果文件，对布线拥塞的结果进行精准预测，从而降低布线迭代所需耗费的时间，进一步提升FPGA EDA工具的工作效率，为FPGA的健康可持续发展提供有力支撑。

技术领域

本发明涉及一种FPGA布线拥塞预测方法及系统，属于集成电路设计自动化领域。

背景技术

作为一种半定制电路，FPGA由于其所具有的研发周期短、设计灵活、开发成本低等一系列优势，在高性能运算、物联网、航空航天以及人工智能等领域得到了广泛的应用。但随着科技的不断发展，FPGA的器件复杂度以及系统容量都得到了大幅度的提升，同时也为FPGA EDA工具的设计流程提出了全新的要求。

通过EDA设计工具，能够将待实现的电路或系统功能编译为二进制码流文件，使用该二进制码流文件，能够对FPGA内部器件的状态进行配置，从而能够在FPGA芯片上实现所需要的功能。但随着电路规模以及FPGA芯片集成度的不断提高，EDA工具编译FPGA电路所需的时间也越来越长，严重制约了FPGA的快速发展。

布线作为FPGA EDA工具流程中最耗时的步骤之一，如何能够对布线拥塞做出精确的预测，减少布线迭代所需耗费的时间显得尤为重要。

发明内容

本发明的目的在于：克服现有技术的不足，提出一种FPGA布线拥塞预测方法及系统，在布局阶段进行布线拥塞结果地精准预测，解决FPGA布线拥塞结果精准预测地难题，降低布线迭代所需耗费的时间，提升FPGA自动布局布线工具的结果质量以及执行效率。

本发明所采用的技术方案是：

一种FPGA布线拥塞预测方法，步骤如下：

步骤S1，FPGA布线拥塞预测建模：将FPGA布线拥塞预测问题建模为图像转换问题；

步骤S2，提取特征信息参数得到布局后图像文件；

步骤S3，根据布线结果得到布线后图像文件，进一步转换为能够表示FPGA布线拥塞结果的图像文件；

步骤S4，定义循环一致性生成对抗网络模型对图像转换问题进行求解，得到FPGA布线拥塞预测的结果。

进一步地，所述步骤S1中，将FPGA布线拥塞预测问题转化为图像转换问题，具体为：

根据FPGA布局、布线后的结果文件，分别得到FPGA布局后图像文件img_p与FPGA布线后图像文件img_r；所述布局后图像文件与布线后图像文件为多通道图像；

将所述FPGA布线后图像文件img_r转化为热图img_rhm，以所述热图img_rhm表示FPGA布线拥塞的结果；

所述FPGA布局后图像文件img_p与所述表示FPGA布线拥塞结果的热图img_rhm间存在一一映射关系，热图img_rhm的求解转化为利用已知的FPGA布局后图像文件img_p生成表示FPGA布线拥塞结果的热图img_rhm的过程，即完成FPGA布线拥塞预测问题的建模。

进一步地，所述步骤S2中，提取特征信息参数得到布局图像文件，具体包括：

所述特征信息参数包括网表间连接关系、布局后引脚密度和宏模块；