[发明专利]一种基于快速迷宫路由的电路全局布线方法

说明书

本发明公开一种基于快速迷宫路由的电路全局布线方法，包括步骤：布线网络构建：先是布线网络根据布线区域拥塞估计的结果构造出拥塞驱动、通孔感知的斯坦纳拓扑结构树并执行段移动技术，在树拓扑结构被分解成二针网络后，应用L型和Z型模式布线来生成初始解；采用网络级别的双向迷宫布线搜索同时布线多个网络，当溢出在本次迭代后超过上一次迭代结果的百分之八十时，就减少布线并行数量的一半，当布线数量少于四后，就进行动态双向迷宫布线调度，直到布线结果无法收敛后进行层分配操作，生成全局布线解。本发明能够提高整体布线效率，从而实现整个物理设计周期；提升易布线电路上的并发上限，增加难布线电路上的并行度。

技术领域

本发明属于电路布线技术领域，特别是涉及一种基于快速迷宫路由的电路全局布线方法。

背景技术

物理设计是集成电路设计过程中最耗时的阶段，也是计算机辅助设计技术最关键、最受关注的研究领域之一。在物理设计流程中，最关键的步骤之一是布线。由于通信需求的增加、路由需求的集中以及路由资源的有限，现代超大规模集成电路设计容易出现拥塞问题。此外，电路尺寸的快速增长对路由算法的性能提出了严格的要求，为了解决这样一个复杂的问题，路由问题通常分为两个阶段：全局布线阶段和详细布线阶段。全局布线在抽象切片上工作。它在电路区域全局分配布线需求，并指导后续详细布线，以完成轨迹分配和过孔创建。随着集成电路设计集成度的提高，全局布线的复杂度越来越高，导致布线占用了大量的运行时间，而迷宫布线是整个布线流程中的运行瓶颈。

现有的布线加速算法主要集中在并行启发式布线算法上，在布线速度表现上差强人意。如将有界长度的迷宫布线算法集成到多线程碰撞感知全局布线器中，由于布线过程中未及时更新布线成本加上布线区域的限制，该算法显著地降低了布线质量；如利用细粒度和网络级别的并行结合的算法，会随着并发度地提升导致收敛效果降低，在越复杂的电路基准上加速效果越差。当前在全局布线加速上主要有两个问题，一是易布线电路上高度并发导致的假并发，二是难布线电路上的低并发。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提出了一种基于快速迷宫路由的电路全局布线方法，提高整体布线效率，从而实现整个物理设计周期；提升易布线电路上的并发上限，增加难布线电路上的并行度。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种基于快速迷宫路由的电路全局布线方法，包括步骤：

根据布线网络获取布线初始解；

采用网络级别的双向迷宫布线搜索同时布线多个网络，判断溢出是否下降，下降则返回继续搜索，不下降则进行动态双向迷宫布线调度；动态双向迷宫布线调度后判断，溢出是否下降，下降则返回继续调度，不下降则进行层分配操作，生成全局布线解。

进一步的是，布线网络根据布线区域拥塞估计的结果构造出拥塞驱动、通孔感知的斯坦纳拓扑结构树并执行段移动技术，在树拓扑结构被分解成二针网络后，应用L型和Z型模式布线来生成初始解。

进一步的是，采用网络级别的双向迷宫布线搜索同时布线多个网络，判断溢出，当溢出在本次迭代后超过上一次迭代结果的百分之八十时，就减少布线并行数量的一半，当布线数量少于四后，就进行动态双向迷宫布线调度，直到布线结果无法收敛后进行层分配操作，生成全局布线解。

进一步的是，所述动态双向迷宫布线调度，包括步骤：

在每次迭代中，根据输入的顺序生成一组有序的网络；

当迭代次数3的倍数时，将根据网络拥塞程度从大到小进行排序；

多个线程从网络池中不断取出网络并执行撕裂网络重路由的布线过程；当某个线程搜索出相应网络的路径后，通过所获取对全局布线资源的修改权限，然后对全局布线资源进行修改，随后通知其他线程被修改的全局资源并释放锁，更新相应网络新路径，然后继续从网络池中取出网络进行布线；当某个线程被通知全局资源受到修改时，查询修改的布线区域对于自身已经路由的路径冲突，如果无则继续布线，如果有就解决冲突后再继续布线。