基于分裂塊的無網(wǎng)格模擬電路的布線方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種無網(wǎng)格模擬電路的布線模型，具體地指一種基于分裂塊的無網(wǎng)格 模擬電路的布線方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 自二十世紀(jì)五十年代第一個(gè)晶體管問世以來，集成電路制造工藝飛速發(fā)展。半導(dǎo) 體加工工藝已經(jīng)進(jìn)入了納米時(shí)代，集成規(guī)模到達(dá)了甚大規(guī)模，功能也越來越多樣化，使片上 系統(tǒng)（System-on-Chip，SoC)成為可能，數(shù)字電路和模擬電路能夠集成在一塊芯片上。數(shù)字 電路及其自動設(shè)計(jì)技術(shù)已日漸成熟，可以實(shí)現(xiàn)大規(guī)模、復(fù)雜度很高的版圖自動化設(shè)計(jì)。然 而，集成電路功能的多樣化需求使得模擬電路和數(shù)字電路的混合電路在片上系統(tǒng)中占的比 例日趨增多。由于模擬電路與數(shù)字電路差異很大，所以無法套用數(shù)字電路的自動設(shè)計(jì)方式。 而模擬電路自動化程度相對滯后，使模擬集成電路設(shè)計(jì)的發(fā)展速度減慢下來。目前模擬電 路的設(shè)計(jì)仍主要以手工設(shè)計(jì)為主，其周期長、成本高等因素使模擬電路的設(shè)計(jì)備受學(xué)術(shù)界 和工業(yè)界的關(guān)注。
[0003] 模擬電路設(shè)計(jì)自動化有布局和布線兩個(gè)重要的方向，布局、布線相互制約、相互依 存。在模擬集成電路布線算法中，布線模型有著至關(guān)重要的作用。根據(jù)布線區(qū)域的表示方 法不同，可以把布線模型分為兩類：有網(wǎng)格的布線模型和無網(wǎng)格布線模型。有網(wǎng)格的布線模 型將布線區(qū)域劃分為大小統(tǒng)一的網(wǎng)格來進(jìn)行布線的，它的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和搜索的算法相對簡單 直觀。但是由于有網(wǎng)格布線中網(wǎng)格大小是均勻的，因此一般只適用于模擬電路中線寬統(tǒng)一 的情況。而無網(wǎng)格布線模型對于變線寬的處理更加靈活和方便，因此模擬電路的布線過程 大多采用無網(wǎng)格布線模型。
[0004] 在無網(wǎng)格布線模型中，根據(jù)布線區(qū)域模塊表示方法的不同，可以分為兩種類型： 基于隱式連接圖和基于網(wǎng)塊（tile)的布線模型。
[0005] 基于隱式連接圖的模型，是將障礙物以線間距加上一般的線寬膨脹，將膨脹后的 縱橫邊界延長至布線區(qū)域的邊界，同時(shí)將源點(diǎn)和目標(biāo)點(diǎn)的縱橫邊界也延長至布線區(qū)域的邊 界，這些縱橫線形成了不均勻的網(wǎng)格，隱式連接圖可把布線區(qū)域分成不均勻網(wǎng)格的形式?；?于網(wǎng)塊的布線模型，根據(jù)障礙和空白區(qū)域?qū)⒄麄€(gè)布線區(qū)域劃分為一個(gè)個(gè)矩形區(qū)域即網(wǎng)塊。 網(wǎng)塊若不是障礙物就是布線的區(qū)域，布線的區(qū)域成為空白網(wǎng)塊，布線的搜索過程即是要尋 找一個(gè)由空白網(wǎng)塊連接起點(diǎn)和終點(diǎn)的路徑，而在空白網(wǎng)塊中的具體位置是通過在回找過程 中確定的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足而提供一種基于分裂塊的無網(wǎng)格模擬 電路的布線方法，該布線方法能高效地查找鄰域模塊并正確布線，且具有較好的布線結(jié)果。
[0007] 實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的采用的技術(shù)方案是：一種基于分裂塊的無網(wǎng)格模擬電路的布線方 法，該方法包括
[0008] 設(shè)置單層及多層網(wǎng)塊走線的方向以及走線規(guī)則；
[0009] 根據(jù)走線的方向以及走線規(guī)則確定網(wǎng)塊搜索的方向和代價(jià)；
[0010] 根據(jù)所述確定網(wǎng)塊搜索的方向和代價(jià)，分裂模塊獲得分裂后的網(wǎng)塊每個(gè)具體方向 的點(diǎn)的代價(jià)，拓展模塊選擇拓展方向，搜索鄰域模塊選擇最優(yōu)搜索路徑。
[0011] 在上述技術(shù)方案中，所述單層網(wǎng)塊走線的方向以及走線規(guī)則為：
[0012] 在平面上，把一個(gè)網(wǎng)快分為四個(gè)大方向，12個(gè)走線方向的方式，所述四個(gè)大方向?yàn)?東、南、西、北，所述12個(gè)走線方向是四個(gè)大方向每個(gè)方向有三個(gè)走線方向方式。
[0013] 在上述技術(shù)方案中，所述多層走線的方向以及走線規(guī)則為：
[0014] 多層布線中，在平面布線的基礎(chǔ)上，加上向上和向下兩個(gè)方向的走向。
[0015] 在上述技術(shù)方案中，分裂模塊在分裂的網(wǎng)塊中優(yōu)先搜索朝著目標(biāo)方向的網(wǎng)塊，依 照障礙物膨脹、源點(diǎn)和目標(biāo)點(diǎn)的橫縱線拓展相交得到的空白網(wǎng)塊中，屬性相同的網(wǎng)快合并 起來。
[0016] 在上述技術(shù)方案中，拓展模塊中，若源點(diǎn)是從某個(gè)方向搜索過來的，那么對應(yīng)的這 個(gè)方向的反方向是不能被搜索，若果反方向的代價(jià)不為〇表示有另外方向搜索過來的，此 時(shí)比較得到其中的路線花費(fèi)代價(jià)較小的網(wǎng)塊，舍棄較大代價(jià)走線的方式，選擇最小代價(jià)走 線方式。拓展模塊中搜索到鄰域模塊，以朝著目標(biāo)點(diǎn)最近的網(wǎng)塊進(jìn)行優(yōu)先搜索。
[0017] 在上述技術(shù)方案中，搜索鄰域模塊在路徑搜索時(shí)采用改進(jìn)的A*算法，即源點(diǎn)到當(dāng) 前點(diǎn)的實(shí)際代價(jià)用于實(shí)際更新鄰域模塊的信息，估計(jì)當(dāng)前點(diǎn)到目標(biāo)點(diǎn)的代價(jià)作為路徑搜索 的啟發(fā)因子，估計(jì)值還需先判斷方向的可拓展性。在更新網(wǎng)塊信息時(shí)，更新網(wǎng)塊走向點(diǎn)和邊 的信息規(guī)則如下：
[0018] 1)邊的信息只能由上一個(gè)網(wǎng)塊邊的信息或者面來更新；
[0019] 2)點(diǎn)的信息可以由上一個(gè)網(wǎng)塊對應(yīng)點(diǎn)的信息或者邊的信息來更新；
[0020] 3)拐點(diǎn)的點(diǎn)信息由上一個(gè)網(wǎng)塊離拐彎點(diǎn)最近可更新點(diǎn)的信息來更新；
[0021] 4)更新的點(diǎn)上的代價(jià)值是最小的；
[0022] 5)向上和向下方向只由對應(yīng)擴(kuò)展方向更新；
[0023] 6) Up和Down方向的邊更新時(shí)用鄰近的邊更新；
[0024] 7)多層布線中，分為變層更新變層和變層更新同層
[0025] 在平面上，更新非拐點(diǎn)的花費(fèi)代價(jià)中，鄰域可拓展方向的花費(fèi)代價(jià)為Cost，搜索網(wǎng) 塊對應(yīng)拓展方向的花費(fèi)代價(jià)cost，拓展方向的點(diǎn)和領(lǐng)域可拓展方向的點(diǎn)Manhattan距離為 d，二者的關(guān)系是：
[0026] Cost = cost+d ；
[0027] 若是更新拐點(diǎn)，則還需加上拐點(diǎn)的費(fèi)用，若是更新不同層的花費(fèi)代價(jià)，則需加上通 孔的費(fèi)用。
[0028] 本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)：
[0029] 1)建立搜索模型，在無網(wǎng)格布線搜索過程中，把搜索塊的平面的東、南、西、北中的 每一個(gè)面都分為三個(gè)部分，高點(diǎn)（High Point)、低點(diǎn)（Low Point)、整邊（Edge)。在多層布 線中加入左右上下四個(gè)邊和四個(gè)點(diǎn)以及上下面，多層布線中6個(gè)方向總共30個(gè)點(diǎn)和邊信 息。
[0030] 2)在分裂塊模塊中，分裂后的網(wǎng)塊的6個(gè)方向中，每個(gè)具體方向點(diǎn)的布線來的方 向與原模塊的方向一致，分裂后的網(wǎng)塊每個(gè)具體方向的點(diǎn)的代價(jià)根據(jù)原網(wǎng)塊代價(jià)加上或者 減去到分裂網(wǎng)塊點(diǎn)的距離得到。
[0031] 3)在拓展模塊中，判斷拓展模塊是否可進(jìn)行拓展，不能拓展的方向舍棄，就可以不 用更新這個(gè)方向的任何信息。在可拓展方向中選出離目標(biāo)網(wǎng)塊最接近的拓展方向，記錄這 些方向，在下一次拓展的時(shí)候可以優(yōu)先拓展這些方向的網(wǎng)塊。
[0032] 4)在搜索過程的更新網(wǎng)塊信息中，拓展方向的信息比較詳細(xì)，路徑搜索的精確度 增加，減少路徑搜索網(wǎng)塊的查找的數(shù)目，減少了整個(gè)布線的時(shí)間。路徑搜索用改進(jìn)的A*算 法進(jìn)行搜索，網(wǎng)塊的更新有被更新網(wǎng)塊的花費(fèi)代價(jià)的更新、被更新網(wǎng)塊拓展方向更新、以及 被更新網(wǎng)塊會記錄更新它是由哪一個(gè)網(wǎng)塊塊更新的。
【附圖說明】
[0033] 圖1為本發(fā)明基于分裂塊的無網(wǎng)格模擬電路的布線方法流程圖。
[0034] 圖2a為單層網(wǎng)塊方向設(shè)置示意圖，圖2b為多層網(wǎng)塊方向設(shè)置示意圖。
[0035] 圖3a為分裂前模塊，圖3b為分裂后模塊。
[0036] 圖4a為單層網(wǎng)塊走線示意圖，圖4b為多層網(wǎng)塊走線示意圖。
[0037] 圖5a和圖5b分別為兩個(gè)單層布線實(shí)例圖。
[0038] 圖6a和圖6b