模擬電路布通率估計(jì)及布線算法研究.pdf

1、隨著集成電路快速地發(fā)展，模擬電路和數(shù)模混合電路在片上系統(tǒng)（System-on-Chips）的比例越來(lái)越高。然而，由于復(fù)雜的模擬電路設(shè)計(jì)約束，模擬電路設(shè)計(jì)自動(dòng)化技術(shù)并沒(méi)有像數(shù)字電路設(shè)計(jì)自動(dòng)化技術(shù)那樣迅速地發(fā)展。模擬電路設(shè)計(jì)自動(dòng)化已經(jīng)成為整個(gè)片上系統(tǒng)設(shè)計(jì)流程中的瓶頸。在模擬電路設(shè)計(jì)自動(dòng)化過(guò)程中，最重要的兩個(gè)步驟是布局和布線。在數(shù)字電路中，布局結(jié)果很大程度上影響了接下來(lái)的布線質(zhì)量。對(duì)于模擬電路而言，由于布線不允許走在已布的器件上，布局結(jié)果對(duì)接

2、下來(lái)的布線過(guò)程影響會(huì)更大。在數(shù)字電路中，運(yùn)用擁擠度評(píng)估方法指導(dǎo)布局優(yōu)化過(guò)程。對(duì)于模擬布局過(guò)程而言，由于電路尺寸更小，使得更為準(zhǔn)確的評(píng)估變成可能，比如布通率的評(píng)估。
　　本文設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)了一種基于隱式連接圖的模擬電路布線器，實(shí)現(xiàn)了模擬電路自動(dòng)化布線。提出了布通率評(píng)估模型，指導(dǎo)模擬電路布局優(yōu)化過(guò)程。本文的主要工作如下：
　　一、設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)了一個(gè)模擬電路無(wú)網(wǎng)格布線器系統(tǒng)。該布線器系統(tǒng)基于隱式連接圖布線模型，采用A*啟發(fā)式算法進(jìn)行路徑

3、搜索。首先，通過(guò)最小生成樹(shù)算法把多端線網(wǎng)拆分為一系列的兩端線網(wǎng)；其次，擴(kuò)展障礙塊邊界線，延長(zhǎng)擴(kuò)展線直到與布線區(qū)域邊界相交，得到隱式連接圖；再次，在布線圖上用A*啟發(fā)式算法搜索線網(wǎng)路徑。最后，用GTK語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)了布線結(jié)果的可視化。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，用該模擬電路布線器系統(tǒng)，線網(wǎng)的布通率達(dá)到99％以上。
　　二、提出了針對(duì)模擬電路的布通率評(píng)估模型。該布通率評(píng)估模型的創(chuàng)新點(diǎn)如下：1）評(píng)估了布線需求和障礙需求，用權(quán)值定量地預(yù)估了布線區(qū)域的擁擠度情

4、況；2）采用動(dòng)態(tài)模型布線算法預(yù)測(cè)線網(wǎng)可能的布線路徑。和“L”型、“Z”型模型布線方法相比，算法以擁擠度值最小為導(dǎo)向，探索了多于兩個(gè)拐點(diǎn)的布線模型，非常高效和準(zhǔn)確地預(yù)測(cè)線網(wǎng)的布線路徑，更加符合實(shí)際布線器的布線路徑；3）提出了水平垂直擴(kuò)展算法和角擴(kuò)展算法對(duì)Bounding-Box進(jìn)行擴(kuò)展，在擴(kuò)展的Boundig-Box里面，運(yùn)用DPR算法預(yù)測(cè)線網(wǎng)的可能路徑。根據(jù)預(yù)測(cè)的布線路徑擁擠度情況，判斷路徑是否能夠布通，從而求出布局結(jié)果的布通率。實(shí)驗(yàn)表