[发明专利]一种多裸片结构FPGA的布局方法

说明书

本发明公开了一种多裸片结构FPGA的布局方法，涉及FPGA技术领域，该方法将一个大的用户输入网表切割为多个小的子网表，确保每个裸片可以有足够的资源对各个小的子网表进行布局，在固定所有IO口的位置后，对各个裸片依次进行单裸片布局，对第二个裸片开始的各个裸片进行布局时，会根据其与已经布局好的所有裸片之间的连线关系及子网表之间的连接关系在是当前要布局的裸片上选定虚拟加力点，在虚拟加力点的作用下使得其与已经布局好的裸片有连接关系的点靠近牵引，达到裸片间连接关系优化的目的，这种布局方法给由多个小规模小面积的裸片级联实现大规模大面积的FPGA芯片以满足大的逻辑资源需求的做法提供了技术基础。

技术领域

本发明涉及FPGA技术领域，尤其是一种多裸片结构FPGA的布局方法。

背景技术

现场可编辑逻辑门阵列(Field Programmable Gate Array，FPGA)是一种通用型的可编程逻辑器件，用户可以根据需要对FPGA进行灵活配置从而实现不同的电路功能。在进行FPGA电路设计时，用户首先根据需要实现的电路功能编写电路硬件描述语言并将其转换成相应的用户输入网表，然后根据用户输入网表对FPGA芯片进行布局布线。FPGA芯片的逻辑资源数量需要满足用户输入网表的逻辑资源需求，因此随着用户设计的不断扩大，FPGA芯片的逻辑资源规模也必须相应增长，但随着芯片规模的增大，芯片加工难度也越来越高、芯片生长良率也越来越低。

发明内容

本发明人针对上述问题及技术需求，提出了一种多裸片结构FPGA的布局方法，本发明的技术方案如下：

一种多裸片结构FPGA的布局方法，该多裸片结构FPGA包括硅连接层及层叠设置在硅连接层上的若干个FPGA裸片，每个FPGA裸片上设置有若干个与FPGA裸片内部信号通路相连接的连接点引出端，每个FPGA裸片中的连接点引出端通过硅连接层内的跨裸片连线连接任意一个其他FPGA裸片的连接点引出端实现FPGA裸片间的互连，方法包括：

获取用户输入网表，根据各个FPGA裸片包含的逻辑资源数量将用户输入网表切割为若干个相连的子网表，子网表与FPGA裸片一一对应且每个FPGA裸片上的逻辑资源数量满足对应的子网表的逻辑资源需求；

根据每个FPGA裸片对应的子网表将FPGA裸片上的IO口排布在指定位置；

对于第一个FPGA裸片，按照第一个FPGA裸片对应的子网表利用力导向布局算法模型基于指定位置的IO口的牵引作用对第一个FPGA裸片进行布局，第一个FPGA裸片上与其他各个FPGA裸片对应的子网表之间存在连接关系的逻辑单元排布在优选位置，并形成为第一个FPGA裸片上的连接点；

对于第i+1个FPGA裸片，确定第i+1个FPGA裸片上通过硅连接层与前i个FPGA裸片上的连接点相连的逻辑单元布局位置为第i+1个FPGA裸片上与前i个FPGA裸片相连的连接点，对于其中任意一个第p连接点，根据前i个FPGA裸片上与第p连接点相连的第q连接点在第i+1个FPGA裸片上选定连接点引出端添加第p连接点对应的虚拟加力点，i的起始值为1；

按照第i+1个FPGA裸片对应的子网表利用力导向布局算法模型基于第i+1个FPGA裸片上虚拟加力点对相应连接点的牵引作用以及指定位置的IO口的牵引作用对第i+1个FPGA裸片进行布局；

令i＝i+1，并再次执行确定第i+1个FPGA裸片上通过硅连接层与前i个FPGA裸片上的连接点相连的逻辑单元布局位置为第i+1个FPGA裸片上与前i个FPGA裸片相连的连接点，直至i+1＝N则布局完成。

其进一步的技术方案为，第i+1个FPGA裸片为第i个FPGA裸片相邻的FPGA裸片。

其进一步的技术方案为，第i+1个FPGA裸片为与第i个FPGA裸片对应的子网表存在最多连接关系的子网表所对应的FPGA裸片。