CN109783956A - 基于区域划分的最大跳变时间违例修复方法及系统 - Google Patents

基于区域划分的最大跳变时间违例修复方法及系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种基于区域划分的最大跳变时间违例修复方法及系统，本发明步骤包括获取指定的矩形区域以及缓冲单元；针对存在最大跳变时间违例的给定单元的输出信号线，找出矩形区域内该输出信号线所连的所有负载单元；确定矩形区域内所有负载单元的中心点坐标；在中心点坐标中插入缓冲单元以驱动矩形区域内所有负载单元；针对插入的缓冲单元执行单元位置合法化、局部绕线操作，进行静态时序分析；继续重新执行前述步骤直至原单元输出信号线及插入缓冲单元后的新输出信号线不存在最大跳变时间违例。本发明具有参数化、自动性好、灵活性高等特点，能够在对原有设计改动最小的情况下精确修复信号线最大跳变时间违例。

Description

基于区域划分的最大跳变时间违例修复方法及系统
技术领域
本发明涉及超大规模集成电路物理设计领域，具体涉及一种基于区域划分的最大跳变时间违例修复方法及系统。
背景技术
随着集成电路工艺尺寸进入纳米时代，对信号最大跳变时间（MaximumTransition Time）的要求越来越严格，在布局布线过程中虽然已对最大跳变时间进行了约束，在布局布线完成后仍然会有数据信号及时钟信号的最大跳变时间违例出现。因此，需要在时序签核前修复所有的最大跳变时间违例。通常，出现最大跳变时间违例的情况有两类：一类是由于信号线过长；另一类是由于信号线扇出数量过大。对于第一类信号线过长并且扇出数量较少的最大跳变时间违例，现有的电子设计自动化（EDA）工具已经能够比较容易地通过在长线上按等线长位置插入新的缓冲器来修复。对于由于信号线扇出数量过大导致的最大跳变时间违例，工具通常采用简单地把驱动单元替换为驱动能力更强的单元或者在扇出前插入驱动能力更大的缓冲器的方法来修复违例，但是这种方法并不能完全修复最大跳变时间违例，并且可能还会引起时序恶化。对于由于信号线扇出数量较大而引起的最大跳变时间违例，最有效的修复方法就是对信号线连接的负载进行分组，在每一组负载前插入新的缓冲器通过负载均衡的方式修复最大跳变时间违例。目前尚缺乏批量自动化的手段对信号线扇出负载进行划分，采用手工划分的方法修复效率较为低下。
发明内容
本发明要解决的技术问题：针对集成电路物理设计中由于信号线扇出数量较大而导致最大跳变时间违例的情况，提供一种基于区域划分的最大跳变时间违例修复方法及系统，本发明能够通过指定信号线扇出负载区域范围对信号线扇出负载进行分组，通过在新分组的负载前插入缓冲器的方法修复信号线的最大跳变时间违例，区域坐标及新插入缓冲单元的尺寸均可通过参数指定，具有参数化、自动性好、灵活性高等特点，能够在对原有设计改动最小的情况下精确修复信号线最大跳变时间违例。
为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：
一种基于区域划分的最大跳变时间违例修复方法，实施步骤包括：
1）获取指定的矩形区域以及缓冲单元；
2）针对存在最大跳变时间违例的给定单元的输出信号线，找出矩形区域内该输出信号线所连的所有负载单元；
3）确定矩形区域内所有负载单元的中心点坐标；
4）在中心点坐标中插入缓冲单元以驱动矩形区域内所有负载单元；
5）针对插入的缓冲单元执行单元位置合法化、局部绕线操作，进行静态时序分析；
6）检查原单元输出信号线及插入缓冲单元后的新输出信号线是否还存在最大跳变时间违例，若仍然存在信号最大跳变时间违例，则跳转执行步骤1）；否则，结束并退出。
优选地，步骤1）中获取指定的矩形区域以及缓冲单元时，所述矩形区域以及缓冲单元具体是指通过参数化的方式传递得到。
优选地，步骤1）中获取指定的矩形区域具体是指获取指定的矩形区域的左下角坐标(xleft, yleft)和右上角坐标(xright, yright)。
优选地，步骤2）中找出矩形区域内该输出信号线所连的所有负载单元的详细步骤包括：遍历存在最大跳变时间违例的给定单元的输出信号线的每一个负载单元，且针对遍历得到的每一个负载单元，获取该负载单元的坐标位置(xi, yi)，判断该负载单元的x坐标xi满足xleft<xi<xright且y坐标yi满足xright<yi< yright是否成立，其中(xleft, yleft)为矩形区域的左下角坐标，(xright, yright)为矩形区域的右上角坐标，如果成立则判定该负载单元为矩形区域内该输出信号线所连的负载单元。
优选地，步骤3）的详细步骤包括：
3.1）找到矩形区域内所有负载单元的x坐标的最小值xmin、x坐标的最大值xmax、y坐标的最小值ymin、y坐标的最大值ymax；
3.2）确定矩形区域内所有负载单元的中心点坐标：
((xmin+xmax)/2, (ymin+ymax)/2)
其中，xmin为x坐标的最小值，xmax为x坐标的最大值，ymin为y坐标的最小值，ymax为y坐标的最大值。
优选地，步骤4）的详细步骤包括：将矩形区域内所有负载单元的相关输入端与外部驱动信号输出端断开，插入新的缓冲单元，将新的缓冲单元的输入端和外部驱动信号输出端相连、输出端与所有负载单元的相关输入端相连，然后将新的缓冲单元放置在中心点坐标处。
本发明还提供一种基于区域划分的最大跳变时间违例修复系统，包括计算机设备，所述计算机设备被编程以执行本发明前述基于区域划分的最大跳变时间违例修复方法的步骤。
本发明还提供一种基于区域划分的最大跳变时间违例修复系统，包括计算机设备，所述计算机设备的存储介质中存储有被编程以执行本发明前述基于区域划分的最大跳变时间违例修复方法的步骤。
本发明还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中存储有被编程以执行本发明前述基于区域划分的最大跳变时间违例修复方法的步骤。
和现有技术相比，本发明具有下述优点：
1、本发明针对由于信号线扇出负载过多引起的最大跳变时间违例提出一种基于区域划分的参数化信号最大跳变时间违例修复方法，通过指定参数区域坐标及新插入缓冲单元尺寸，能够精确自动插入新的缓冲单元以减少原信号线的输出负载进而修复信号最大跳变时间违例，同时对现有设计改动最小。
2、本发明区域坐标及新插入缓冲单元的尺寸均可通过参数指定，具有参数化、自动性好、灵活性高等特点。
附图说明
图1为本发明实施例方法的基本流程示意图。
图2为本发明实施例中的区域划分示意图。
图3为本发明实施例中的中心点坐标计算示意图。
图4为本发明实施例中按区域1划分插入缓冲单元buf1驱动负载1-6示意图。
图5为本发明实施例中按区域2划分再插入缓冲单元buf2驱动负载7-14示意图。
具体实施方式
如图1所示，本实施例基于区域划分的最大跳变时间违例修复方法的实施步骤包括：
1）获取指定的矩形区域以及缓冲单元；
2）针对存在最大跳变时间违例的给定单元的输出信号线，找出矩形区域内该输出信号线所连的所有负载单元；
3）确定矩形区域内所有负载单元的中心点坐标；
4）在中心点坐标中插入缓冲单元以驱动矩形区域内所有负载单元；
5）针对插入的缓冲单元执行单元位置合法化、局部绕线操作，进行静态时序分析；
6）检查原单元输出信号线及插入缓冲单元后的新输出信号线是否还存在最大跳变时间违例，若仍然存在信号最大跳变时间违例，则跳转执行步骤1）；否则，结束并退出。
本实施例基于区域划分的最大跳变时间违例修复方法采用按区域划分插入新的缓冲单元降低信号线驱动负载的方式来修复信号线最大跳变时间违例，区域坐标及新插入缓冲单元的尺寸均可通过参数指定，该方法具有自动性、灵活性等特点，能够在对原有设计改动最小的情况下精确修复信号线最大跳变时间违例。
本实施例中，步骤1）中获取指定的矩形区域以及缓冲单元时，所述矩形区域以及缓冲单元具体是指通过参数化的方式传递得到，具有参数化、自动性好、灵活性高等特点。
如图2所示，步骤1）中获取指定的矩形区域具体是指获取指定的矩形区域的左下角坐标(xleft, yleft)和右上角坐标(xright, yright)。
如图2所示为缓冲器buf所带14个负载单元分布，指定的矩形区域（记为区域1）包含负载1-6，区域1的左下角坐标为(xleft, yleft)，右上角坐标为(xright, yright)。
本实施例中，步骤2）中找出矩形区域内该输出信号线所连的所有负载单元的详细步骤包括：遍历存在最大跳变时间违例的给定单元的输出信号线的每一个负载单元，且针对遍历得到的每一个负载单元，获取该负载单元的坐标位置(xi, yi)，判断该负载单元的x坐标xi满足xleft<xi<xright且y坐标yi满足xright<yi< yright是否成立，其中(xleft, yleft)为矩形区域的左下角坐标，(xright, yright)为矩形区域的右上角坐标，如果成立则判定该负载单元为矩形区域内该输出信号线所连的负载单元。
本实施例中，步骤3）的详细步骤包括：
3.1）找到矩形区域内所有负载单元的x坐标的最小值xmin、x坐标的最大值xmax、y坐标的最小值ymin、y坐标的最大值ymax；如图3所示，该矩形区域内包含8个负载单元，xmin为负载单元1的x坐标，xmax为负载单元5的x坐标，ymin为负载单元3的y坐标，ymax为负载单元6的y坐标。
3.2）确定矩形区域内所有负载单元的中心点坐标，如图3所示：
((xmin+xmax)/2, (ymin+ymax)/2)
其中，xmin为x坐标的最小值，xmax为x坐标的最大值，ymin为y坐标的最小值，ymax为y坐标的最大值。
本实施例中，步骤4）的详细步骤包括：将矩形区域内所有负载单元的相关输入端与外部驱动信号输出端断开，插入新的缓冲单元，将新的缓冲单元的输入端和外部驱动信号输出端相连、输出端与所有负载单元的相关输入端相连，然后将新的缓冲单元放置在中心点坐标处。针对图2所示缓冲器buf所带的14个负载原始示意，首先将区域1内所有负载单元的相关输入端与buf0输出端断开，插入新的缓冲单元buf1后，将buf1的输出端与所有负载单元的相关输入端相连，buf1的输入端与buf0的输出端相连，并将buf1放置于坐标((xmin+xmax)/2, (ymin+ymax)/2)处，得到结构如图4所示。
步骤5）用于针对插入的缓冲单元执行单元位置合法化、局部绕线操作，进行静态时序分析；执行单元位置合法化操作用于避免新插入的缓冲单元与其他标准单元重叠；执行局部绕线操作用于完成新插入缓冲单元输入与输出端的绕线。绕线完成后进行静态时序分析。
步骤6）中若发现仍然存在信号最大跳变时间违例，则跳转重复执行步骤1）～步骤6）直至所有信号最大跳变时间均满足要求。如图5所示，如果插入缓冲单元buf1后，buf0的输出信号线仍存在最大跳变时间违例，则跳转重复执行步骤1）～步骤6）在区域2中插入新的缓冲单元buf2。
综上所述，本实施例前述基于区域划分的最大跳变时间违例修复方法针对由于信号线扇出负载过多引起的最大跳变时间违例提出一种基于区域划分的参数化信号最大跳变时间违例修复方法，通过指定参数区域坐标及新插入缓冲单元尺寸，能够精确自动插入新的缓冲单元以减少原信号线的输出负载进而修复信号最大跳变时间违例，同时对现有设计改动最小。此外，本实施例还提供一种基于区域划分的最大跳变时间违例修复系统，包括计算机设备，该计算机设备被编程以执行本实施例前述基于区域划分的最大跳变时间违例修复方法的步骤。本实施例还提供一种基于区域划分的最大跳变时间违例修复系统，包括计算机设备，该计算机设备的存储介质中存储有被编程以执行本实施例前述基于区域划分的最大跳变时间违例修复方法的步骤。本实施例还提供一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质中存储有被编程以执行本实施例前述基于区域划分的最大跳变时间违例修复方法的步骤。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种基于区域划分的最大跳变时间违例修复方法，其特征在于实施步骤包括：
1）获取指定的矩形区域以及缓冲单元；
2）针对存在最大跳变时间违例的给定单元的输出信号线，找出矩形区域内该输出信号线所连的所有负载单元；
3）确定矩形区域内所有负载单元的中心点坐标；
4）在中心点坐标中插入缓冲单元以驱动矩形区域内所有负载单元；
5）针对插入的缓冲单元执行单元位置合法化、局部绕线操作，进行静态时序分析；
6）检查原单元输出信号线及插入缓冲单元后的新输出信号线是否还存在最大跳变时间违例，若仍然存在信号最大跳变时间违例，则跳转执行步骤1）；否则，结束并退出。
2.根据权利要求1所述基于区域划分的最大跳变时间违例修复方法，其特征在于，步骤1）中获取指定的矩形区域以及缓冲单元时，所述矩形区域以及缓冲单元具体是指通过参数化的方式传递得到。
3.根据权利要求2所述基于区域划分的最大跳变时间违例修复方法，其特征在于，步骤1）中获取指定的矩形区域具体是指获取指定的矩形区域的左下角坐标(xleft, yleft)和右上角坐标(xright, yright)。
4.根据权利要求3所述基于区域划分的最大跳变时间违例修复方法，其特征在于，步骤2）中找出矩形区域内该输出信号线所连的所有负载单元的详细步骤包括：遍历存在最大跳变时间违例的给定单元的输出信号线的每一个负载单元，且针对遍历得到的每一个负载单元，获取该负载单元的坐标位置(xi, yi)，判断该负载单元的x坐标xi满足xleft<xi<xright且y坐标yi满足xright<yi< yright是否成立，其中(xleft, yleft)为矩形区域的左下角坐标，(xright,yright)为矩形区域的右上角坐标，如果成立则判定该负载单元为矩形区域内该输出信号线所连的负载单元。
5.根据权利要求1所述基于区域划分的最大跳变时间违例修复方法，其特征在于，步骤3）的详细步骤包括：
3.1）找到矩形区域内所有负载单元的x坐标的最小值xmin、x坐标的最大值xmax、y坐标的最小值ymin、y坐标的最大值ymax；
3.2）确定矩形区域内所有负载单元的中心点坐标：
((xmin+xmax)/2, (ymin+ymax)/2)
其中，xmin为x坐标的最小值，xmax为x坐标的最大值，ymin为y坐标的最小值，ymax为y坐标的最大值。
6.根据权利要求1所述基于区域划分的最大跳变时间违例修复方法，其特征在于，步骤4）的详细步骤包括：将矩形区域内所有负载单元的相关输入端与外部驱动信号输出端断开，插入新的缓冲单元，将新的缓冲单元的输入端和外部驱动信号输出端相连、输出端与所有负载单元的相关输入端相连，然后将新的缓冲单元放置在中心点坐标处。
7.一种基于区域划分的最大跳变时间违例修复系统，包括计算机设备，其特征在于，所述计算机设备被编程以执行权利要求1～6中任意一项所述基于区域划分的最大跳变时间违例修复方法的步骤。
8.一种基于区域划分的最大跳变时间违例修复系统，包括计算机设备，其特征在于，所述计算机设备的存储介质中存储有被编程以执行权利要求1～6中任意一项所述基于区域划分的最大跳变时间违例修复方法的步骤。
9.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质中存储有被编程以执行权利要求1～6中任意一项所述基于区域划分的最大跳变时间违例修复方法的步骤。
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