FPGA后端算法研究.pdf

1、FPGA是目前廣泛使用的一種可編程器件,隨著半導體工藝的迅速發(fā)展,FPGA芯片的結構越來越復雜、規(guī)模越來越大,使得用戶在應用FPGA設計電路時對計算機輔助設計工具的依賴越來越大,因此需要不斷對相應的計算機輔助設計流程、算法及相關工具進行改進。當前FPGA結構不斷改進及規(guī)模不斷擴大,使得FPGA計算機輔助設計面臨許多新的挑戰(zhàn),本文著重研究與FPGA結構及規(guī)模緊密相關的FPGA設計后端算法,分析當前流行后端算法的研究狀況,概況其優(yōu)缺點并針對

2、當前各個后端算法面臨的困難,提出相應的改進算法。
　　隨著可編程邏輯塊結構越來越復雜,FPGA裝箱算法中用戶電路包含的可配置子電路種類越來越多,如何開發(fā)出適應不同的、復雜的可編程邏輯塊結構的裝箱算法成為當前的難點。針對上述困難本文提出了一種基于CSP圖匹配的裝箱算法,該算法能根據(jù)描述文件匹配出用戶電路中符合條件的可配置子電路,并能根據(jù)描述文件中的相應指令對用戶電路進行改寫,實現(xiàn)對用戶電路的裝箱。實驗表明該算法能靈活對復雜可編程邏輯

3、塊結構進行裝箱,且通過指定相應電路優(yōu)化規(guī)則,用戶電路的邏輯塊數(shù)目減少了1.4％,布局布線后關鍵路徑延遲減少了6.1％
　　傳統(tǒng)的FPGA布局算法在處理不同粒度邏輯塊布局時尤顯不足,針對該情況本文提出了一種基于CSP問題的布局算法,該算法將布局問題映射到CSP問題進行求解,利用CSP問題的求解方法能方便處理不同粒度邏輯塊的布局問題,通過添加開放式的成本函數(shù)及時序分析等手段,該算法能夠獲得質量較高的初始布局,之后利用低溫退火布局算法優(yōu)