片上系统的布图规划和布局定义了芯片上的互连,物理设计阶段的关键线网优化如电源地线优化,时钟网络优化等,都是在布局所定义的拓扑下进行的,因而布图规划和布局成为系统性能优化的瓶颈。在深亚微米工艺下如何将系统互连等性能目标作为布图规划和布局的有效目标,从而为其后的互连优化提供好的起点,是解决这一问题的唯一有效途径,这一研究正在成为产业界和学术界研究的焦点。本项目将从优化算法,互连资源需求的建模与优化,布图资源规划策略,布图局部调整策略,等方面研究以系统互连性能为首要优化目标的高效布图规划与互连资源规划算法。在优化算法方面,将提出一种全新的布图规划新算法- - 解空间平滑算法,这一算法将有效克服目前布局算法的诸多不足。在互连资源需求建模与优化方面,将研究互连中的缓冲器规划和触发器规划问题的新模型以及优化策略。在布图资源规划策略和布图局部调整策略方面将研究空区域的规划和局部空区域的规划调整。
发展完善了解空间平滑理论与算法,并将其应用到集成电路布图研究的前沿问题。根据国际前沿研究状况,我们将集成电路布图研究的重点集中在互连规划,45度互连结构规划,2.5D/3D 集成电路规划及互连规划,定边界布图问题等研究前沿上。取得了一系列独创的科研成果1)发现并完善了具有局部平滑效应的解空间平滑算法,通过TSP问题的实验证明,该算法优于模拟退火和原先的解空间平滑算法。2)提出了定边界零死区可以对多优化目标进行有效分解优化的布图规划算法,提出的新的布图拓扑编码表示比著名的序列对,角膜块序列等,更适于布图规划问题的求解.有望统一迄今为止提出的十多个不同的布图表示。基于该表示,有望在集成电路物理设计的核心基础问题混合模式布图方面取得一系列突破。3)针对X结构的布线,提出了新的高效线长估计模型以及概率拥挤度估计模型。这是X布图的关键技术之一。4)针对互连资源优化问题,提出了一系列高效互连资源规划算法。特别是针对定边界的互连资源优化算法,从问题到方法都是独创性的成果。5)针对三维集成电路布图及规划问题,提出了多种有效表示和高效的基于解空间平滑的算法。这一研究成果也可以应用在三维装箱等问题的求解