CN113987987A

CN113987987A - 时序优化方法、系统、设备及存储介质

Info

Publication number: CN113987987A
Application number: CN202111160176.XA
Authority: CN
Inventors: 李思源; 雷洋; 张鑫; 夏炜
Original assignee: Shenzhen Pango Microsystems Co Ltd
Current assignee: Shenzhen Pango Microsystems Co Ltd
Priority date: 2021-09-30
Filing date: 2021-09-30
Publication date: 2022-01-28

Abstract

本申请公开了一种时序优化方法，包括：获取布线结果，根据布线结果进行时序分析，获取时序解路径；判断时序解路径是否存在优化空间；若存在优化空间，则根据预设优化策略对存在优化空间的解路径进行优化，直至时序解路径不存在优化空间；若不存在优化空间，则结束此次优化。通过拆除待优化的关键路径的现有布线结果，利用空闲的布线资源已经拆除后释放的资源，为时序较差的连接关系搜索一条新的解路径。利用布线结束后的剩余布线资源，重新考虑拥塞因素，为当前优化的路径搜索时序更优的解路径。改善了关键路径的建立时间时序，提升了布线的稳定性。本申请实施例提供的一种时序优化系统、设备及存储介质。

Description

时序优化方法、系统、设备及存储介质

技术领域

本发明涉及集成电路技术领域，特别是涉及时序优化方法、系统、设备及存储介质。

背景技术

现有的FPGA布线算法以冲突和解决冲突的方式完成合法解路径的搜索，在搜索的过程中需要同时考虑拥塞和时序的因素。在迭代后期经常出现拥塞因素和时序因素比例失衡的情况，导致搜索到的路径的时序仍然存在优化空间。目前针对此种情况并没有良好的在搜索过程中的解决方式，在产生布线结果后针对关键路径的时序优化方式也局限于手动布线。

发明内容

基于此，本发明提供了一种时序优化方法、系统、设备及存储介质，解决了现有技术中布线效率低、路径时序差的问题。

本发明实施例提供了一种时序优化方法，包括：

获取布线结果，根据所述布线结果进行时序分析，获取时序路径；

判断所述时序路径是否存在优化空间；

若存在优化空间，则根据预设优化策略对所述存在优化空间的时序路径进行优化，直至所述时序路径不存在优化空间；

若不存在优化空间，则结束此次优化。

进一步地，所述判断时序路径是否存在优化空间，包括：

设置目标时序余量；

将当前时序路径的时序余量与所述目标时序余量比较；

若所述当前时序路径的时序余量小于所述目标时序余量，则所述当前时序路径存在优化空间；

否则，不存在优化空间。

所述根据预设优化策略对所述存在优化空间的时序路径进行优化，包括：

选择目标节点，获取时序路径最后一级节点间的连接关系，选择所述目标节点时序路径的擦除节点；

将所述擦除节点前一节点当前时序路径储存；将所述擦除节点及后面所有解路径上的节点全部删除；

搜索新的解路径，根据时序分析接口进行新的解路径时序分析；

将所述新的解路径时序分析结果与原有解路径的时序分析结果对比；

若新的解路径时序余量大于原有解路径的时序余量，则选择新的解路径；

反之，则将新的解路径搜索到擦除节点的前一个节点进行擦除，然后填充存储的擦除节点的前一节点当前时序路径；

依次遍历时序路径上所有节点间的连接关系进行时序路径优化。

进一步地，所述选择目标节点时序路径的擦除节点，包括：

从目标节点开始，向前遍历解路径上的所有节点，当某个节点的下一级解路径节点的数量不为1时，则该节点为擦除节点。

本发明实施例还提供了一种时序优化系统，包括：

获取模块，用于获取布线结果，根据所述布线结果进行时序分析，获取时序路径；

判断模块，用于判断所述时序路径是否存在优化空间；

优化模块，用于则根据预设优化策略对所述存在优化空间的时序路径进行优化，直至所述时序路径不存在优化空间。

进一步地，所述判断模块，包括：

优化空间判断模块，用于设置目标时序余量，将当前时序路径的时序余量与所述目标时序余量比较，若所述当前时序路径的时序余量小于所述目标时序余量，则所述当前时序路径存在优化空间，否则，不存在优化空间。

进一步地，所述优化模块，包括：

擦除模块，用于选择目标节点，获取时序路径最后一级节点间的连接关系，选择所述目标节点时序路径的擦除节点；

路径优化模块，用于搜索新的解路径，根据时序分析接口进行新的解路径时序分析；

循环模块，用于依次遍历时序路径上所有节点间的连接关系进行时序路径优化。

进一步地，所述擦除模块，包括：

擦除节点选择模块，用于从目标节点开始，向前遍历解路径上的所有节点，当某个节点的下一级解路径节点的数量不为1时，则该节点为擦除节点。

本发明实施例还提供了一种时序优化设备，包括：

存储器，用于存储计算机程序；

处理器，用于执行所述计算机程序时实现上述任一项所述时序优化方法的步骤。

本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述任一项所述时序优化方法的步骤。

本申请实施例提供的一种时序优化方法，通过拆除待优化的关键路径的现有布线结果，利用空闲的布线资源已经拆除后释放的资源，为时序较差的连接关系搜索一条新的解路径。利用布线结束后的剩余布线资源，重新考虑拥塞因素，为当前优化的路径搜索时序更优的解路径。改善了关键路径setup时序，提升了布线的稳定性。本申请实施例提供的一种时序优化系统、设备及存储介质，具有上述有益效果，在此不再赘述。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例提供的一种时序优化方法的流程图；

图2为本申请实施例提供的一种根据预设优化策略对所述存在优化空间的路径进行优化的流程图；

图3为本申请实施例提供的一种时序优化系统的结构图；

图4为本申请实施例提供的另一种时序优化系统的结构图；

图5为本申请实施例提供的又一种时序优化系统的结构图；

图6为本申请实施例所提供的一种时序优化设备的结构图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本申请中的术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”、“第三”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。本申请的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。本申请实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。此外，术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。

请参考图1，图1为本申请实施例提供的一种时序优化方法的流程图；

其具体包括如下步骤：

步骤S101:获取布线结果，根据所述布线结果进行时序分析，获取时序路径；

时序分析用于检查用户设计是否能够以额定速率运行，其目的是便利所有的时序路径，检查这些时序路径是否违例，即时序裕量小于零。建立时间指时钟沿到达触发器前，数据需要保持稳定的最短时间。在检查建立时间时序是否违例时，可用当前检查点的信号被要求到达时间减数据信号到达时间得到时序裕量，时序裕量大于零说明不存在违例，反之则说明建立时间时序违例。其具体可以为由用户或生产厂家指定的一种时序分析方法。

步骤S102:判断所述时序路径是否存在优化空间；

可选的，所述判断时序路径是否存在优化空间，包括：

设置目标时序余量，将当前时序路径的时序余量与所述目标时序余量比较，若所述当前时序路径的时序余量小于所述目标时序余量，则所述当前时序路径存在优化空间，进入步骤S103；否则，不存在优化空间，进入步骤S104。

在优化程序开始之前用户可以导入或者手动输入目标时序余量，也可以为系统连接到指定位置下载到的，本申请对目标时序余量的获取方式不做具体限定；

步骤S103:若存在优化空间，则根据预设优化策略对所述存在优化空间的时序路径进行优化，直至所述时序路径不存在优化空间；

请参考图2，图2为本申请实施例提供的一种根据预设优化策略对所述存在优化空间的路径进行优化的流程图；

其具体包括如下步骤：

步骤S201：选择目标节点，获取时序路径最后一级节点间的连接关系，选择所述目标节点时序路径的擦除节点；将所述擦除节点前一节点当前时序路径储存；将所述擦除节点及后面所有解路径上的节点全部删除；

拷贝当前解路径，如果后续搜索到的新解路径时序没有比原有解路径好，则需要还原成原有解路径。拷贝原有解路径时从擦除节点的前一个节点开始，在还原解路径时即可在待还原的解路径上搜索到擦除时的前一个节点，将拷贝的原有解路径直接填充到现有解路径上。

可选的，所述选择目标节点时序路径的擦除节点，包括：

为保证优化的速度以及效果，擦除节点选在距离当前目标节点最近的一个分叉点上，所述目标节点时序解路径最后一级节点间连接关系的其他解路径保持不变。此种擦除方式改变的路径最少，即可保证大部分时序路径的原有路径结果不受影响，此外，此种擦除方式需要搜索的路径也最少，可以减少搜索路径需要的时间。

步骤S202：搜索新的解路径，根据时序分析接口进行新的解路径时序分析，将所述新的解路径时序分析结果与原有解路径的时序分析结果对比，若新的解路径时序余量大于原有解路径的时序余量，则选择新的解路径；反之，则将新的解路径搜索到擦除节点的前一个节点进行擦除，然后填充存储的擦除节点的前一节点当前时序路径。

新的解路径搜索方式可以复用现有的记录经搜索算法，如A*，path finder等，在本申请中不做具体限定。在这些算法中将拥塞因素对节点代价值的影响屏蔽，使搜索到的解路径的结果主要与建立时间时序有关。因为屏蔽了拥塞因素，当前算法搜索到的路径可能会和已有解路径上的点产生冲突，所以在搜索解路径时还需要屏蔽所有连接关系的现有解路径上所有的点。

重新计算时序，该过程使用现有的时序分析接口。由于布线算法中路径复用，时序估算结果不准确等因素的影响，搜索到的解路径的建立时间时序仍然有可能比原有解路径差，所以得到合法的解路径之后需要再次进行时序分析，并与原有的时序分析结果进行对比。若当前的结果的时序余量更大，则说明新的解路径的时序更好，反之更差。若当前结果的时序更差，则需要还原到原有的解路径。还原时先按照步骤S201中搜索擦除节点的方法搜索到当前路径的擦除节点，将擦除节点及该节点之后的所有解路径上的点删除，再使用之前拷贝的解路径填充现有解路径即可完成还原。

步骤S203：依次遍历时序路径上所有节点间的连接关系进行时序路径优化。

判断当前时序解路径是否仍然存在优化空间，若仍可以继续优化，则需要根据最后一次时序分析的结果找到当前时序解路径上当前节点间的连接关系的前一段节点间的连接关系，若不存在优化空间，则可以退出优化流程。若整条时序解路径上的所有节点间的连接关系都已经优化过，当该解路径的时序余量仍未大于等于目标时序余量，则退出当前路径的优化。

步骤S104：若不存在优化空间，则结束此次优化。

本申请实施例通过拆除待优化的关键路径的现有布线结果，利用空闲的布线资源已经拆除后释放的资源，为时序较差的连接关系搜索一条新的解路径。利用布线结束后的剩余布线资源，重新考虑拥塞因素，为当前优化的路径搜索时序更优的解路径。改善了关键路径setup时序，提升了布线的稳定性。

请参阅图3，图3为本申请实施例提供的一种时序优化系统的结构图，该系统包括：

获取模块301，用于获取布线结果，根据所述布线结果进行时序分析，获取时序路径；

判断模块302，用于判断所述时序路径是否存在优化空间；

优化模块303，用于则根据预设优化策略对所述存在优化空间的时序路径进行优化，直至所述时序路径不存在优化空间。

请参阅图4，图4为本申请实施例提供的另一种时序优化系统的结构图，该判断模块302，包括：

请参阅图5，图5为本申请实施例提供的又一种时序优化系统的结构图，该优化模块303包括：

擦除模块，用于选择目标节点，获取时序路径最后一级节点间的连接关系，选择所述目标节点时序路径的擦除节点；将所述擦除节点前一节点当前时序路径储存；将所述擦除节点及后面所有解路径上的节点全部删除；

路径优化模块，用于搜索新的解路径，根据时序分析接口进行新的解路径时序分析，将所述新的解路径时序分析结果与原有解路径的时序分析结果对比，若新的解路径时序余量大于原有解路径的时序余量，则选择新的解路径；反之，则将新的解路径搜索到擦除节点的前一个节点进行擦除，然后填充存储的擦除节点的前一节点当前时序路径；

可选的，该擦除模块包括：

由于系统部分的实施例与方法部分的实施例相互对应，因此系统部分的实施例请参见方法部分的实施例的描述，这里暂不赘述。

请参阅图6，图6为本申请实施例所提供的一种时序优化设备的结构图。

该时序优化设备400可因配置或性能不同而产生比较大的差异,可以包括一个或一个以上处理器(central processing units,CPU)401(例如,一个或一个以上处理器)和存储器402,一个或一个以上存储应用程序403或数据404的存储介质405(例如一个或一个以上海量存储设备)。其中,存储器402和存储介质405可以是短暂存储或持久存储。存储在存储介质405的程序可以包括一个或一个以上模块(图示没标出),每个模块可以包括对装置中的一系列指令操作。更进一步地,处理器401可以设置为与存储介质405通信，在时序优化设备400上执行存储介质405中的一系列指令操作。

时序优化设备400还可以包括一个或一个以上电源406,一个或一个以上有线或无线网络接口407,一个或一个以上输入输出接口408,和/或，一个或一个以上操作系统409,例如Windows ServerTM,Mac 0S XTM,UnixTM,LinuxTM,FreeBSDTM等等。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中，该计算机程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，本申请所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和/或易失性存储器。非易失性存储器可包括只读存储器(ROM)、可编程ROM(PROM)、电可编程ROM(EPROM)、电可擦除可编程ROM(EEPROM)或闪存。易失性存储器可包括随机存取存储器(RAM)或者外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限，RAM以多种形式可得，诸如静态RAM(SRAM)、动态RAM(DRAM)、同步DRAM(SDRAM)、双数据率SDRAM(DDRSDRAM)、增强型SDRAM(ESDRAM)、同步链路(Synchlink)DRAM(SLDRAM)、存储器总线(Rambus)直接RAM(RDRAM)、直接存储器总线动态RAM(DRDRAM)、以及存储器总线动态RAM(RDRAM)等。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，仅以上述各功能单元、模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能单元、模块完成，即将所述装置的内部结构划分成不同的功能单元或模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。

以上所述实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种时序优化方法，其特征在于，包括：

判断所述时序路径是否存在优化空间；

若不存在优化空间，则结束此次优化。

2.根据权利要求1所述的一种时序优化方法，其特征在于，所述判断时序路径是否存在优化空间，包括：

设置目标时序余量；

将当前时序路径的时序余量与所述目标时序余量比较；

否则，不存在优化空间。

3.根据权利要求1所述的一种时序优化方法，其特征在于，所述根据预设优化策略对所述存在优化空间的时序路径进行优化，包括：

将所述擦除节点前一节点当前时序路径储存；

将所述擦除节点及后面所有解路径上的节点全部删除；

4.根据权利要求3所述的一种时序优化方法，其特征在于，所述选择目标节点时序路径的擦除节点，包括：

5.一种时序优化系统，其特征在于，包括：

判断模块，用于判断所述时序路径是否存在优化空间；

6.根据权利要求5所述的一种时序优化系统，其特征在于，所述判断模块，包括：

优化空间判断模块，用于设置目标时序余量；

将当前时序路径的时序余量与所述目标时序余量比较；

否则，不存在优化空间。

7.根据权利要求5所述的一种时序优化系统，其特征在于，所述优化模块，包括：

8.根据权利要求6所述的一种时序优化系统，其特征在于，所述擦除模块，包括：

9.一种时序优化设备，其特征在于，包括：

存储器，用于存储计算机程序；

处理器，用于执行所述计算机程序时实现如权利要求1至4任一项所述时序优化方法的步骤。

10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至4任一项所述时序优化方法的步骤。