[发明专利]一种异构型FPGA的布局方法

说明书

本申请公开了一种异构型FPGA的布局方法，涉及FPGA技术领域，该方法将用户输入网表转换为等效网表，等效网表中任意两个作用有牵引关系的功能模块的模块尺寸差异均不超过差异阈值，然后在等效网表的等效模块的位置约束信息的约束下，按照等效网表利用模块尺寸相近的功能模块进行求解布局，并还原得到原始可布模块的合法布局位置从而完成布局。本申请将异构型FPGA的不同模块尺寸的功能模块混合布局的问题转换为同等规格模块尺寸的功能模块的布局问题，从而提高功能模块之间牵引加力的准确性，继而提高布局质量。

技术领域

本发明涉及FPGA技术领域，尤其是一种异构型FPGA的布局方法。

背景技术

现场可编程逻辑门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)是一种在日用家电、大型机械乃至航空航天都有广泛使用的芯片。FPGA芯片的使用离不开电子设计自动化(Electronic Design Automation，EDA)工具。布局则是EDA工具中重要的一环，其对EDA工具本身运行速度、所处理电路的最终质量有着很大影响。近年来，FPGA芯片的电路规模快速增长，使其功能更加强大，但同时也给相应的EDA工具带来了挑战。

布局的主要作用就是在优化目标下将用户网表中的实例一一映射到FPGA芯片具有实际物理坐标的布局位置上，解析型布局算法以其可以使用数学方法快速求得全局最优解的特性成为当今布局算法的主流方向之一。

但是解析型布局算法在布局过程中，会把需要布局的可移动的模块建立成节点、将节点之间的信号连接关系建立成点到点的边的关系，从而建立力导向布局算法模型进行迭代求解完成布局。但实际上每个模块都存在一定的大小，在异构型FPGA中，不同模块的大小也不一样，因此将模块抽象成一个节点来表示的做法实际并不准确，尤其会导致力导向布局算法模型中的信号连接关系的加力不准确，从而导致布局质量较差。

发明内容

本申请人针对常规力导向布局算法模型将每个功能模块直接抽象为一个节点而导致的加力不准确影响布局质量的问题，提出了一种异构型FPGA的布局方法，本申请的技术方案如下：

一种异构型FPGA的布局方法，该方法包括：

获取FPGA芯片对应的用户输入网表，所述用户输入网表中包括若干个还未有合法布局位置的原始可布模块，且存在至少两个原始可布模块的模块尺寸差异超过差异阈值；

将所述用户输入网表转换为等效网表，所述等效网表中任意两个作用有牵引关系的功能模块的模块尺寸差异均不超过所述差异阈值，所述等效网表中仅包括等效模块，或者，所述等效网表中包括等效模块和原始可布模块；每个等效模块由所述用户输入网表中的一个或多个原始可布模块等效得到，且所述等效网表中的功能模块之间的牵引关系与所述用户输入网表中的原始可布模块之间的牵引关系相符；

确定所述等效网表中的各个等效模块的位置约束信息；

在所述等效模块的位置约束信息的约束下，基于所述等效网表中的各个功能模块的牵引作用利用力导向布局算法模型对所述FPGA芯片进行求解布局，得到等效网表中的各个功能模块的合法布局位置；

由各个等效模块的合法布局位置得到对应的原始可布模块的合法布局位置，得到用户输入网表中所有原始可布模块的合法布局位置，完成对FPGA芯片的布局。

其进一步的技术方案为，等效网表中包括由一个大尺寸可布模块等效拆分得到的若干个不重合且作用有与其他功能模块的牵引关系的虚拟小模块，每个虚拟小模块形成为一个等效模块，每个虚拟小模块的位置约束信息是虚拟小模块在FPGA芯片上的合法布局位置，大尺寸可布模块是用户输入网表中模块尺寸超过第一预定尺寸阈值的原始可布模块。

其进一步的技术方案为，确定等效网表中的各个虚拟小模块及其位置约束信息的方法包括：