一种模拟集成电路版图布局方法及系统

本发明涉及集成电路布局，尤其涉及一种模拟集成电路版图布局方法及系统。

背景技术：

1、在芯片版图设计过程中，由于数字集成电路设计中的约束相对简单，其后端设计已实现了高度自动化。而模拟集成电路版图设计的自动化程度远低于数字集成电路。目前的模拟集成电路版图是通过二叉树进行器件的有序排布，并通过模拟退火算法进行优化排序处理以获得较优的电路布局版图；其中，获得的电路布局版图中的器件之间是没有间距的或器件之间的间距是固定间距。然而由于为了保证电路性能，不同大小的器件要求的间距往往不相同，通过人工逐一对器件进行间距调整将大大提高版图布局耗时，降低了版图布局效率，不能满足用户的实际需求。

技术实现思路

1、本发明所要解决的技术问题在于，提供一种模拟集成电路版图布局方法及系统，能有效降低版图布局耗时，提高版图布局效率及质量。

2、为了解决上述技术问题，本发明提供了一种模拟集成电路版图布局方法，包括：根据输入的版图网表中的版图器件信息构建初始的b*树；通过模拟退火算法对b*树中的版图器件进行迭代优化处理，以获得最优的b*树；根据最优的b*树中的版图器件信息获取最优的平面布局图；通过力导向算法和预设约束信息来优化调整平面布局图中的版图器件间的间距，以获得最优的电路布局版图。

3、作为上述方案的改进，通过模拟退火算法对b*树中的版图器件进行迭代优化处理，以获得最优的b*树的步骤包括：s1、对b*树中的版图器件施加预设扰动，以调整b*树中的版图器件的相对位置关系并获得扰动后的b*树，其中，扰动前的b*树为当前解，扰动后的b*树为新解；s2、对当前解和新解进行评价比较处理，以获得更新后的当前解，且退火迭代次数递增；s3、当退火迭代次数小于预设退火迭代次数时，返回步骤s1，否则执行步骤s4；s4、当当前退火温度小于等于结束退火温度时，输出当前解并作为最优的b*树，否则按预设降温规则对当前退火温度进行降温处理以获得新的当前退火温度，并将退火迭代次数更新为初始值，返回步骤s1。

4、作为上述方案的改进，对当前解和新解进行评价比较处理，以获得更新后的当前解的步骤包括：根据当前解和新解分别构建对应的平面布局图；根据当前解的平面布局图和新解的平面布局图分别计算出对应的评价系数，其中，评价系数为平面布局图所占用的面积及以半周线长法预估的版图器件之间连接的总线长的加权和；

5、通过接收概率公式，确定更新后的当前解；

6、其中，p为接收概率、et为当前解的评价系数、et+1为新解的评价系数、k为常量系数和t为当前退火温度；

7、当et+1<et时，则表示接收所述新解并将所述新解作为更新后的当前解，当et+1≥et且rn＝random[0，1]＜p时，则表示接收所述新解并将所述新解作为更新后的当前解，当et+1≥et且rn＝random[0，1]≥p时，则表示为不接收所述新解并将所述当前解作为更新后的当前解。

8、作为上述方案的改进，通过力导向算法和预设约束信息来优化调整平面布局图中的版图器件间的间距，以获得最优的电路布局版图的步骤包括：s10、根据预设约束信息、版图器件节点间的平衡间距dmn和版图器件节点的位置信息，以计算每个版图器件节点所受到的合力，其中，参数m和n为任意两个直接互连的版图器件节点的版图器件id；s20、更新每个版图器件节点在合力方向上的位移；s30、重复步骤s10和步骤s20，直至完成预设迭代次数为止，以获得最优的电路布局版图。

9、作为上述方案的改进，根据预设约束信息、版图器件节点间的平衡间距dmn和版图器件节点的位置信息，以计算每个版图器件节点所受到的合力的步骤包括：根据版图器件节点的坐标位置信息计算任意两个直接互连的版图器件节点之间的实际间距dmn；根据受力计算公式fmn=λm（dmn-dmn），计算版图器件节点m受到其他直连的版图器件节点n的作用力，以获得版图器件节点m所受到的合力；其中，根据平衡间距计算公式dmn=λmλnd,以预先计算出平面布局图中的任意两个直接互连的版图器件节点间的平衡间距dmn，版图器件节点的器件大小表示为版图器件节点的重量大小，λm为版图器件节点m的重量大小与预设约束信息的比值，λn为版图器件节点n的重量大小与预设约束信息的比值，d为版图器件节点间的预设平衡间距。

10、本发明还提供了一种模拟集成电路版图布局系统，包括：二叉树构建模块，用于根据输入的版图网表中的版图器件信息构建初始的b*树；模拟退火处理模块，用于通过模拟退火算法对b*树中的版图器件进行迭代优化处理，以获得最优的b*树；获取模块，用于根据最优的b*树中的版图器件信息获取最优的平面布局图；版图布局优化模块，用于通过力导向算法和预设约束信息来优化调整平面布局图中的版图器件间的间距，以获得最优的电路布局版图。

11、作为上述方案的改进，模拟退火处理模块包括：扰动处理模块，用于对b*树中的版图器件施加预设扰动，以调整b*树中的版图器件的相对位置关系并获得扰动后的b*树，其中，扰动前的b*树为当前解，扰动后的b*树为新解；评价处理模块，用于对当前解和新解进行评价比较处理，以获得更新后的当前解，且退火迭代次数递增；迭代判断执行模块，用于当退火迭代次数小于预设退火迭代次数时，驱动扰动处理模块和评价处理模块工作，否则驱动退火处理模块工作；退火处理模块，用于当当前退火温度小于等于结束退火温度时，输出当前解并作为最优的b*树，否则按预设降温规则对当前退火温度进行降温处理以获得新的当前退火温度，并将退火迭代次数更新为初始值，驱动扰动处理模块、评价处理模块和迭代判断执行模块工作。

12、作为上述方案的改进，评价处理模块包括：布局构建单元，用于根据当前解和新解分别构建对应的平面布局图；计算单元，用于根据当前解的平面布局图和新解的平面布局图分别计算出对应的评价系数，其中，评价系数为平面布局图所占用的面积及以半周线长法预估的版图器件之间连接的总线长的加权和；

13、评价处理单元，用于通过接收概率公式，确定更新后的当前解；

14、其中，p为接收概率、et为当前解的评价系数、et+1为新解的评价系数、k为常量系数和t为当前退火温度；

15、当et+1<et时，则表示接收所述新解并将所述新解作为更新后的当前解，当et+1≥et且rn＝random[0，1]＜p时，则表示接收所述新解并将所述新解作为更新后的当前解，当et+1≥et且rn＝random[0，1]≥p时，则表示为不接收所述新解并将所述当前解作为更新后的当前解。

16、作为上述方案的改进，版图布局优化模块包括：

17、合力计算模块，用于根据预设约束信息、版图器件节点间的平衡间距dmn和版图器件节点的位置信息，以计算每个版图器件节点所受到的合力，其中，参数m和n为任意两个直接互连的版图器件节点的版图器件id；

18、位移更新模块，用于更新每个版图器件节点在合力方向上的位移；

19、布局优化模块，用于重复驱动合力计算模块和位移更新模块工作，直至完成预设迭代次数为止，以获得最优的电路布局版图。

20、作为上述方案的改进，合力计算模块包括：平衡间距计算单元，用于根据平衡间距计算公式dmn=λmλnd,以预先计算出平面布局图中的任意两个直接互连的版图器件节点间的平衡间距dmn，其中，版图器件节点的器件大小表示为版图器件节点的重量大小，λm为版图器件节点m的重量大小与预设约束信息的比值，λn为版图器件节点n的重量大小与预设约束信息的比值，d为版图器件节点间的预设平衡间距；间距计算单元，用于根据版图器件节点的坐标位置信息计算任意两个直接互连的版图器件节点之间的实际间距dmn；合力计算单元，用于根据受力计算公式fmn=λm（dmn-dmn），计算版图器件节点m受到其他直连的版图器件节点n的作用力，以获得版图器件节点m所受到的合力。

21、实施本发明，具有如下有益效果：

22、本发明模拟集成电路版图布局方法及系统，能对版图器件进行b*树有序排布并通过模拟退火算法获得最优的平面布局图，通过力导向算法和预设约束信息来自动优化调整平面布局图中的版图器件间的间距，使不同版图器件之间的间距满足实际器件性能所需的间距要求范围，以获得最优的电路布局版图，有效降低版图布局耗时，提高版图布局效率及质量，满足用户的实际需求。