CN115758975A - 版图布局优化方法、装置、设备及计算机可读存储介质 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种版图布局优化方法、装置、设备及计算机可读存储介质，方法包括：确定所述版图中待优化的多端口单元；所述待优化的多端口单元为：存在至少一条时序违反路径的多端口单元；所述时序违反路径为：违反时序要求的时序路径；将所述待优化的多端口单元拆分为多个单元，并查找所述多个单元在所述版图中的目标布局；所述目标布局为：所述多个单元内以及所述多个单元之间的所有时序路径均满足所述时序要求时的布局；输出具有所述目标布局的版图。本申请可以在解决多端口单元的时序问题的同时，无需在版图中禁用该多端口单元，从而可以减少需拆分的多端口单元的数量，降低版图优化过程中所需增加的单元数量和面积开销。

Description

版图布局优化方法、装置、设备及计算机可读存储介质

技术领域

本申请涉及集成电路技术领域，具体而言，涉及一种版图布局优化方法、装置、设备及计算机可读存储介质。

背景技术

在超大规模集成电路中，占比最大部分为单元和金属线。

对于单元而言，在芯片的物理设计阶段，可以通过从预先提供的标准单元库中取出各种所需的单元进行布局形成芯片设计版图。而在实际设计过程中，当发现版图中某类单元因延时太大影响时序时，会禁用掉该单元。而被禁用的单元不允许在版图设计中使用。而在设计好的版图中，而对于一些多端口类型的单元(例如具有多个输入一个输出的单元、具有一个输入多个输出的单元、具有多个输入多个输出的单元)，在禁用后会通过采用多个端口相对少的单元来对其进行等价替换(即将一个多端口类型的单元拆分为多个端口相对少的单元)，以满足逻辑要求。但是，这样会增加单元数量和面积的开销，甚至可能引起新的拥塞等问题。

对于金属线而言，在实际设计应用中，金属线的扇出类型分为单扇出和多扇出。其中，多扇出的金属线关联的时序路径多，因此相比单扇出的金属线，更容易引起时序问题。因此亟待提出一种针对多扇出金属线在满足设计约束的情况下优化时序的方案。

发明内容

本申请实施例的目的在于提供一种版图布局优化方法、装置、设备及计算机可读存储介质，用以解决上述至少一个方面的问题。

针对背景技术中单元禁用方式所存在的问题，本申请实施例提供了一种版图布局优化方法，包括：确定所述版图中待优化的多端口单元；所述待优化的多端口单元为：存在至少一条时序违反路径的多端口单元；所述时序违反路径为：违反时序要求的时序路径；将所述待优化的多端口单元拆分为多个单元，并查找所述多个单元在所述版图中的目标布局；所述目标布局为：所述多个单元内以及所述多个单元之间的所有时序路径均满足所述时序要求时的布局；输出具有所述目标布局的版图。

在上述实现过程中，通过针对存在至少一条时序违反路径的多端口单元进行拆分，而非直接对该种多端口单元进行禁用，然后查找可以使得拆分后的多个单元内以及多个单元之间的所有时序路径均满足时序要求的目标布局，得到优化后的版图。这样，对于一个版图而言，可以无需对版图中存在的所有目标类型的单元(目标类型的单元是指待优化的多端口单元所属的类型)，而仅针对存在至少一条时序违反路径的多端口单元进行拆分，可以减少需拆分的多端口单元的数量，从而可以降低版图优化过程中所需增加的单元数量和面积开销，从而降低引起新的拥塞问题的风险。例如，假设版图中一共用到了100个A单元，进行时序分析后发现其中10个A单元中存在至少一条时序违反路径。那么按照现有技术的实现方式，会将A单元禁用，从而需要对版图中这100个A单元全部进行拆分。而根据本申请的方案，则只需要对存在时序违反路径的那10个A单元进行拆分，从而可以有效降低版图优化过程中所需增加的单元数量和面积开销，从而降低引起新的拥塞问题的风险。

进一步地，所述多个单元中的任一单元仅具有第一端口或第二端口；其中，所述第一端口为所述时序违反路径涉及到的端口；所述第二端口为所述待优化的多端口单元中除所述第一端口外的端口。

在上述实现过程中，进行单元拆分时，时序违反路径涉及到的端口(即第一端口)和不涉及时序违反路径的端口(即第二端口)不会存在于拆分后的同一个单元中，从而可以使得在查找目标布局的过程中，可以主要针对具有第一端口的单元进行调整，而对于具有第二端口的单元则可以不进行过多的位置改动，从而可以降低查找到目标布局的难度，并提高查找效率。

进一步地，将所述待优化的多端口单元拆分为多个单元，并查找所述多个单元在所述版图中的目标布局，包括：按照当前选定的拆分方式将所述待优化的多端口单元拆分为多个单元，并轮询在满足预设摆放约束条件下的所述多个单元的不同摆放情况，直至当前轮询的摆放情况满足所述目标布局，或达到预设的轮询终止条件；在达到预设的轮询终止条件时，将下一拆分方式作为新的当前选定的拆分方式，并重复上述过程；其中，不同拆分方式拆分得到的多个单元的组合不同。

在上述实现过程中，通过轮询不同拆分方式下的各种摆放情况，从而可以找出使得所有时序路径均满足时序要求的目标布局，从而快速解决掉版图中待优化的多端口单元所存在的时序问题，达到优化时序的目的，优化版局布图。

进一步地，在所述多个单元的不同摆放情况中，所述时序违反路径为直线且在所有时序路径中距离最短。

在上述实现过程中，通过将原本的时序违反路径摆放为直线，并使得其在拆分出的各单元内和单元间所具有的所有时序路径中距离最短，这就可以优先保证原本的时序违反路径中的时序得以规范，而对于其他时序路径而言，由于原本并不存在时序违反的情况，表明这些时序路径可能还存在有一定的裕量，从而通过调整单元摆放位置以调整其他时序路径的情况，从而可以在保证能够解决掉原有时序违反的情况下，尽可能找到使得其他时序路径仍旧合规的目标布局。

进一步地，在所述多个单元的不同摆放情况中，在两个目标单元之间设置有至少一个缓冲器；其中，所述两个目标单元为：所述多个单元中具有连接关系的、且信号驱动力不足的两个单元。

在上述实现过程中，通过为具有连接关系的、且信号驱动力不足的两个单元间加设至少一个缓冲器，从而可以提高两个目标单元之间的信号驱动力，从而可以保证得到的目标布局中单元间的信号驱动能力也能满足需要。

进一步地，在任一摆放情况中：若所述两个目标单元之间存在多种可满足信号驱动力设计需求的缓冲器设置方式，则采用使得所述两个目标单元之间的总时延最小的缓冲器设置方式进行摆放。

可以理解，缓冲器的设置虽然可以增强信号驱动力，但是会引入额外的时延。而在上述实现过程中，在两个目标单元之间存在多种可满足信号驱动力设计需求的缓冲器设置方式时，采用使得两个目标单元之间的总时延最小的缓冲器设置方式进行摆放，可以将缓冲器的设置所带来的时序影响减少，使得有更大概率可以查找到使得所有时序路径都满足设计要求的目标布局。

进一步地，在任一摆放情况中：若使得所述两个目标单元之间的总时延最小的缓冲器设置方式存在多个，则采用使得所述两个目标单元之间的功耗最低或面积最小的缓冲器设置方式进行摆放。

在上述实现过程中，在使得两个目标单元之间的总时延最小的缓冲器设置方式存在多个时，则可以采用使得两个目标单元之间的功耗最低或面积最小的缓冲器设置方式进行摆放，从而尽可能降低版图中集成电路的功耗和面积。

本申请实施例还提供了一种版图布局优化装置，包括：确定模块，用于确定所述版图中待优化的多端口单元；所述待优化的多端口单元为：存在至少一条时序违反路径的多端口单元；所述时序违反路径为：违反时序要求的时序路径；第一处理模块，用于将所述待优化的多端口单元拆分为多个单元，并查找所述多个单元在所述版图中的目标布局；所述目标布局为：所述多个单元内以及所述多个单元之间的所有时序路径均满足所述时序要求时的布局；第一输出模块，用于输出具有所述目标布局的版图。

针对背景技术中记载的因多扇出金属线引起时序问题的情况，本申请实施例还提供了另一种版图布局优化方法进行处理，该版图布局优化方法包括：

轮询待优化的多扇出金属线的不同重组方式，直至得到使得所述多扇出金属线的所有时序路径均满足预设要求的目标重组方式；其中，所述重组方式包括：将所述多扇出金属线的起点通过至少一个缓冲器与所述多扇出金属线的至少两个终点连接；所述时序路径为多扇出金属线的起点至所述多扇出金属线的终点的路径；输出按照所述目标重组方式对所述多扇出金属线重组后的版图。

在上述实现过程中，通过轮询待优化的多扇出金属线的不同重组方式，而每种重组方式中均包括：将多扇出金属线的起点通过至少一个缓冲器与多扇出金属线的至少两个终点连接。这样，每一种重组方式均可以通过缓冲器的作用，降低多扇出金属线的起点的负载，而多扇出金属线的起点的负载降低了，那么多扇出金属线的起点到原本的各负载间的延迟也会相应地发生改变(到各负载的延迟都会变小，但变小幅度)，基于此通过轮询待优化的多扇出金属线的不同重组方式，从而可能可以找出使得所述多扇出金属线的所有时序路径均满足预设要求的情况，此时即实现了对于多扇出金属线引起的时序问题的解决。

进一步地，在所述多扇出金属线的不同重组方式中：违反时序要求的时序路径不重组，未违反时序要求的时序路径重组。

在上述实现过程中，对未违反时序要求的时序路径重组后，可以改变整个多扇出金属线的各时序路径的延时情况，从而可能可以从中查找到使得所述多扇出金属线的所有时序路径均满足预设要求的目标重组方式，从而解决多扇出金属线引起的时序问题。

进一步地，在所述多扇出金属线的不同重组方式中：违反时序要求的时序路径重组，未违反时序要求的时序路径不重组。

在上述实现过程中，对违反时序要求的时序路径重组进行重组后，可以有效改善违反时序要求的时序路径的时序问题，从而大概率可以从中查找到使得所述多扇出金属线的所有时序路径均满足预设要求的目标重组方式，解决多扇出金属线引起的时序问题。

进一步地，在所述多扇出金属线的不同重组方式中：任意两个或两个以上的时序路径之间重组。

在上述实现过程中，对任意两个或两个以上的时序路径重组后，可以改变整个多扇出金属线的各时序路径的延时情况，从而可能可以从中查找到使得所述多扇出金属线的所有时序路径均满足预设要求的目标重组方式，从而解决多扇出金属线引起的时序问题。

进一步地，在所述多扇出金属线的不同重组方式中：违反时序要求的时序路径之间重组，未违反时序要求的时序路径之间重组。

在上述实现过程中，违反时序要求的时序路径之间重组，未违反时序要求的时序路径之间重组，也即不同类时序路径相互之间不重组，这样可以降低将违反时序要求的时序路径和未违反时序要求的时序路径一起重组后，缓冲器到不同时序路径的终点的路径仍旧存在时序违反的风险。

进一步地，在任一所述重组方式中，所述缓冲器设置于所述版图的空白位置。

在上述实现过程中，通过将缓冲器设置于版图的空白位置，可以减少对于版图中其他部分的影响，避免出现导致版图中的其他部分产生诸如时序违反等问题的风险。

本申请实施例还提供了一种版图布局优化装置，包括：第二处理模块，用于轮询待优化的多扇出金属线的不同重组方式，直至得到使得所述多扇出金属线的所有时序路径均满足预设要求的目标重组方式；其中，所述重组方式包括：将所述多扇出金属线的起点通过至少一个缓冲器与所述多扇出金属线的至少两个终点连接；所述时序路径为多扇出金属线的起点至所述多扇出金属线的终点的路径；第二输出模块，用于输出按照所述目标重组方式对所述多扇出金属线重组后的版图。

本申请实施例还提供了一种电子设备，包括处理器、存储器；所述处理器用于执行存储器中存储的一个或者多个程序，以实现上述任一种的版图布局优化方法。

本申请实施例中还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有一个或者多个程序，所述一个或者多个程序可被一个或者多个处理器执行，以实现上述任一种的版图布局优化方法。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对本申请实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。

图1为本申请实施例提供的一种版图布局优化方法的流程示意图；

图2为本申请实施例提供的一种多端口单元的结构示意图；

图3为本申请实施例提供的一种多端口单元的拆分结构示意图；

图4为本申请实施例提供的一种查找目标布局的流程示意图；

图5为本申请实施例提供的另一种版图布局优化方法的流程示意图；

图6为本申请实施例提供的一种具有多扇出金属线的电路结构示意图；

图7为本申请实施例提供的第一种版图布局优化装置的结构示意图；

图8为本申请实施例提供的第二种版图布局优化装置的结构示意图；

图9为本申请实施例提供的一种电子设备的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行描述。

实施例一：

为了解决在实际设计过程中，当发现版图中某类多端口单元因延时太大影响时序时，禁用掉该类多端口单元，导致对于版图中的所有该类多端口单元都需要进行拆分后重新布局，会增加单元数量和面积的开销，甚至可能引起新的拥塞的问题，本申请实施例中提供了一种版图布局优化方法。

可以参见图1所示，图1为本申请实施例中提供的版图布局优化方法的流程示意图，包括：

S101：确定版图中待优化的多端口单元。

本申请实施例中所述的待优化的多端口单元是指：存在至少一条时序违反路径的多端口单元。而所述时序违反路径是指：违反时序要求的时序路径。本申请实施例中所述的多端口单元是指具有多个输入端口，或具有多个输出端口的单元，例如图2所示的AOI2222类型的单元。

示例性的，以图2所示的类型为AOI2222的多端口单元结构为例，其输入端口数量为8，分别为A1、A2、B1、B2、C1、C2、D1、D2，输出端口为ZN，则有A1至ZN、A2至ZN、B1至ZN、B2至ZN、C1至ZN、C2至ZN、D1至ZN、D2至ZN共8条时序路径。假设时序路径B1至ZN违反时序要求，则该多端口单元即被确定为待优化的多端口单元，时序路径B1至ZN即为时序违反路径。

在本申请实施例中，可以通过现有的版图设计或版图分析工具对设计好的版图进行分析，从而确定出版图中存在时序违例(即违反时序要求)的单元，并将其中的多端口单元作为待优化的多端口单元。

S102：将待优化的多端口单元拆分为多个单元，并查找多个单元在版图中的目标布局。

可以理解，在标准单元库中可以找到多端口单元的各替换单元，从而实现对于多端口单元的拆分。以图2所示的AOI2222多端口单元为例，其可以拆分为4个2输入的与门单元和1个4输入的或非门单元，或者可以拆分为3个2输入的与门单元、以及1个由2输入的与门和4输入的或非门构成的多端口单元等。对于多端口单元的拆分可以具有多种不同的方式，只要标准单元库中存在相应的单元即可。

在本申请实施例中，在进行多端口单元的拆分时，可以遵循时序违反路径涉及到的端口(记为第一端口)和不涉及时序违反路径的端口(记为第二端口)尽可能不存在于拆分后的同一个单元中的原则，进行多端口单元的拆分。这样，在查找目标布局的过程中，由于一个单元不会同时具有第一端口和第二端口，因此对单个单元的位置调整，不会同时对原本的时序违反路径和正常时序路径造成影响，从而可以更好的进行时序影响的控制。此外，由于一个单元不会同时具有第一端口和第二端口，因此在查找目标布局的过程中，也可以主要针对具有第一端口的单元进行调整，而对于具有第二端口的单元则可以不进行过多的位置改动，从而可以降低查找到目标布局的难度，并提高查找效率。

特别的，在实际应用中，可能存在无论怎么拆分，拆分后的单元中必须同时存在第一端口和第二端口的情况，例如对于图2所示的单元，假设时序路径B1至ZN为时序违反路径，而B2至ZN为正常时序路径，那么针对B1和B2无论怎么拆分，都必须同时存在于一个单元中。此时，则可以将与第一端口之间无法分割的第二端口也看做第一端口，从而按照上述原则进行拆分。也即，对于前例而言，可以将B2也看做第一端口，从而进行多端口单元的拆分。

可以理解，本申请实施例中所述的目标布局是指：使得拆分出的各个单元内的时序路径，以及拆分出的多个单元之间的所有时序路径均满足时序要求时的布局。以图3为例，其将AOI2222类型的单元拆分为了3个2输入的与门单元Q、以及1个由2输入的与门和4输入的或非门构成的多端口单元K。其中，各与门单元Q的输出端分别与K的或非门的一个输入连接，这些连接路径即为单元之间的时序路径。此外，拆分后的单元内也可能具有时序路径，例如单元K中与门与或非门之间的路径即为单元内的时序路径。本申请实施例中通过查找到使得拆分后的多个单元内以及多个单元之间的所有时序路径均满足时序要求的目标布局，即可解决原本待优化的多端口单元中所存在的时序违例问题。

而为了查找到多个单元在版图中的目标布局，在本申请实施例的一种可选实施方式中，可以参见图4所示，通过下述过程进行目标布局的查找：

S401：按照当前选定的拆分方式将待优化的多端口单元拆分为多个单元，并轮询在满足预设摆放约束条件下的多个单元的不同摆放情况，直至当前轮询的摆放情况满足目标布局，或达到预设的轮询终止条件。

在本申请实施例中，可以定义不同的拆分方式。例如，可以定义在遵循第一端口和第二端口不会存在于拆分后的同一个单元中的原则的基础上，按照拆分粒度从大到小的顺序，或按照拆分粒度从小到大的顺序进行不同方式的拆分。例如图3所示的拆分粒度即大于将该AOI2222类型的单元拆分为4个2输入的与门单元和1个4输入的或非门单元。

在本申请实施例中，预设摆放约束条件可以包括版图设计中设定的单元间的信号延迟设计需求、单元所能接入的负载大小等。在本申请实施例中，可以通过编写单位位置变更程序和摆放约束条件判断程序，自动化的在版图中寻找到各单元的所允许的摆放位置，形成不同的摆放情况。在本申请实施例中，在一种摆放情况下进行摆放后，即可通过时序分析软件分析整个版图或分析包含该拆分后的多个单元的网络的时序情况，确定该摆放情况是否满足目标布局。若满足，则转至步骤S402。若不满足，判断当前是否达到预设的轮询终止条件，若达到转至步骤S403。若未达到，则寻找下一摆放情况进行摆放，然后重新进行以上判断。

可以理解，预设的轮询终止条件可以包括但不限于：轮询的摆放情况的数量达到预设数量阈值，超过预设时长未找到新的摆放情况等条件中的至少之一。

S402：在轮询得到目标布局时，转至步骤S103。

S403：在达到预设的轮询终止条件时，将下一拆分方式作为新的当前选定的拆分方式，并重新转至步骤S401。

可以理解，在达到预设的轮询终止条件时，此时表明未能在当前选定的拆分方式下查找到目标布局，因此可以将下一拆分方式作为新的当前选定的拆分方式重新对待优化的多端口单元进行拆分，然后重新进行不同单元摆放情况的轮询。

可以理解，在本申请实施例的一种可选实施例中，在每一次基于预设摆放约束条件对单元进行摆放，形成不同摆放情况的过程中，可以固定原本的时序违反路径为直线且在所有时序路径中距离最短。示例性的，对于图3所示的拆分方式，假设时序路径B1至ZN为时序违反路径，则可以首先将时序路径B1至ZN摆放为直线(即单元K摆放为直线)，并保持其在所有时序路径中距离最短，然后基于预设摆放约束条件对单元Q进行不同位置的摆放。这样，通过将原本的时序违反路径摆放为直线，并使得其在拆分出的各单元内和单元间所具有的所有时序路径中距离最短，这就可以优先保证原本的时序违反路径中的时序得以规范，而对于其他时序路径而言，由于原本并不存在时序违反的情况，表明这些时序路径可能还存在有一定的裕量，从而通过调整单元摆放位置以调整其他时序路径的情况，从而可以在保证能够解决掉原有时序违反的情况下，尽可能找到使得其他时序路径仍旧合规的目标布局。

当然，在本申请实施例中，也可以不固定原本的时序违反路径为直线且在所有时序路径中距离最短，而是针对所有单元都基于预设摆放约束条件对单元进行摆放，形成不同摆放情况。

可以理解，在进行单元位置的不同摆放的过程中，可能出现因为单元位置的变化，使得两个单元之间距离过远，导致两个单元之间的信号驱动力不足的情况。为此，在本申请实施例中可以在两个目标单元之间设置至少一个缓冲器，以提高两个目标单元之间的信号驱动力，从而可以保证得到的目标布局中单元间的信号驱动能力也能满足需要。其中，两个目标单元为：多个单元中具有连接关系的、且信号驱动力不足的两个单元。

可以理解，在本申请实施例中，设置缓冲器的方式可以包括但不限于：

在两个目标单元之间的中间位置加一个缓冲器。若加一个缓冲器后信号驱动力仍旧不满足设定的需要，则在两个目标单元之间的三等分位置加两个缓冲器。若加两个缓冲器后信号驱动力仍旧不满足设定的需要，则在两个目标单元之间的四等分位置加三个缓冲器。以此类推，在两个目标单元之间的n+1等分位置加n个缓冲器。

或者，可以在两个目标单元之间的中间位置加一个缓冲器。若加一个缓冲器后信号驱动力仍旧不满足设定的需要，则分析在前的目标单元到缓冲器这一段路径的信号驱动力是否满足设定需要，并分析缓冲器到在后的目标单元这一段路径的信号驱动力是否满足设定需要。若某一段的信号驱动力不满足设定需要，则在该段的中间位置再加一个缓冲器，并重新分析各单元与缓冲器、以及缓冲器与缓冲器之间的路径段的信号驱动力是否满足设定需要。

可以理解，以上两种设置缓冲器的方式仅是本申请实施例所示例出的两种可行实施方式，并不作为对本申请的限制。

在本申请实施例中，可以同时采用多种设置缓冲器的方式，以得到多种满足信号驱动力设计需求的缓冲器设置方式。此时，可以采用使得两个目标单元之间的总时延最小的缓冲器设置方式进行摆放，从而将缓冲器的设置所带来的时序影响减少，使得有更大概率可以查找到使得所有时序路径都满足设计要求的目标布局。

若使得两个目标单元之间的总时延最小的缓冲器设置方式存在多个，则可以采用使得两个目标单元之间的功耗最低或面积最小的缓冲器设置方式进行摆放，从而尽可能降低版图中集成电路的功耗和面积。

需要注意的是，在本申请实施例中，在设置好缓冲器后，才进行当前摆放情况下的时序分析，判断当前轮询的摆放情况是否满足目标布局，以考虑到缓冲器对于时序的影响。

可以理解，在本申请实施例中，在更改单元的摆放位置或者增加缓冲器时，优先选择版图中的空白区域进行摆放或增加，以降低对版图中其他部件的影响。

S103：输出具有目标布局的版图。

在查到目标布局后，即可输出具有目标布局的版图，实现对于版图的优化。

为便于理解本申请实施例的方案，下面以图2所示的单元进行一种示例方案的说明：

假设图2的单元中C1-ZN为时序违反路径，则时序违反路径涉及到的基础单元包括C、E(或门)、F(非门)，则C1、C2、E的所有端口、F的所有端口为第一端口，可以具有下述拆分方式：

(1)C、E、F、A、B、D(6个独立的单元)

(2)C、E、F、A+B、D(A和B合成一个单元)

(3)C、E、F、A、B+D(B和D合成一个单元)

(4)C、E、F、A+D、B(A和D合成一个单元)

(5)C、E、F、A+B+D(A、B和D合成一个单元)

(6)C+E、F、A、B、D(C和E合成一个单元)

(7)C+E、F、A+B、D(C和E合成一个单元，A和B合成一个单元)

(8)C+E、F、A、B+D(C和E合成一个单元，B和D合成一个单元)

(9)C+E、F、A+D、B(C和E合成一个单元，A和D合成一个单元)

(10)C+E、F、A+B+D(C和E合成一个单元，A、B和D合成一个单元)

(11)C+E+F、A、B、D(C、E、F合成一个单元)

(12)C+E+F、A+B、D(C、E、F合成一个单元，A和B合成一个单元)

(13)C+E+F、A、B+D(C、E、F合成一个单元，B和D合成一个单元)

(14)C+E+F、A+D、B(C、E、F合成一个单元，A和D合成一个单元)

(15)C+E+F、A+B+D(C、E、F合成一个单元，A、B、D合成一个单元)

此时，在第(1)种拆分方式的基础上，保持C、E、F在一条直线上，并在预设的摆放约束条件下，调整A、B、D的摆放位置。每调整一种位置，即通过时序分析软件分析整个版图或分析包含该拆分后的多个单元的网络的时序情况，确定该摆放情况是否满足目标布局。若满足，则输出当前布局的版图。若不满足，则判断当前是否达到预设的轮询终止条件，若未达到，则调整下一种摆放位置，然后重新进行判断。若达到，则第(2)种拆分方式的基础上，保持C、E、F在一条直线上，并在预设的摆放约束条件下，调整A+B、D的摆放位置。

重复该过程，直至找到目标布局，或者所有拆分方式都不能找到目标布局。

可以理解，以上拆分方式的选择顺序可以根据需要进行设定，例如可以从(1)至(15)，也可以从(15)至(1)。

还可以理解，在本申请实施例中，待优化的多端口单元可以是任意的多端口单元图2所示的AOI2222类型的单元并不作为限制。

本申请实施例所提供的版图布局优化方法，通过针对存在至少一条时序违反路径的多端口单元进行拆分，而非直接对该种多端口单元进行禁用，然后查找可以使得拆分后的多个单元内以及多个单元之间的所有时序路径均满足时序要求的目标布局，得到优化后的版图。这样，对于一个版图而言，可以在解决多端口单元存在的时序问题的同时，无需对版图中存在的所有目标类型的单元(目标类型的单元是指待优化的多端口单元所属的类型)，而仅针对存在至少一条时序违反路径的多端口单元进行拆分，可以减少需拆分的多端口单元的数量，从而可以降低版图优化过程中所需增加的单元数量和面积开销，从而降低引起新的拥塞问题的风险。

实施例二：

为了解决因多扇出金属线引起时序问题，本申请实施例中提供了一种版图布局优化方法。可以参见图5所示，图5为本申请实施例中提供的版图布局优化方法的流程示意图，包括：

S501：轮询待优化的多扇出金属线的不同重组方式，直至得到使得所述多扇出金属线的所有时序路径均满足预设要求的目标重组方式。

在本申请实施例中，可以通过现有的版图设计或版图分析工具对设计好的版图进行分析，从而确定出版图中存在时序违例(即违反时序要求)的多扇出金属线，该多扇出金属线即为待优化的多扇出金属线。

在本申请实施例中，重组方式包括：将多扇出金属线的起点通过至少一个缓冲器与多扇出金属线的至少两个终点连接。其中，时序路径为多扇出金属线的起点至多扇出金属线的终点的路径。

示例性的，以图6所示的电路结构图为例，框选区内有一根多扇出的线，起点a对应b、c、d、e、f、g共6个输出终点，因此具有时序路径为：path1：a->b、path2：a->c、path3：a->d、path3：a->d、path4：a->e、path5：a->f、path6：a->g。

在本申请实施例中，通过轮询待优化的多扇出金属线的不同重组方式，而每种重组方式中均包括：将多扇出金属线的起点通过至少一个缓冲器与多扇出金属线的至少两个终点连接。这样，每一种重组方式均可以通过缓冲器的作用，降低多扇出金属线的起点的负载，而多扇出金属线的起点的负载降低了，那么扇出金属线的起点到原本的各负载间的延迟也会相应地发生改变(到各负载的延迟都会变小，但变小幅度)，基于此通过轮询待优化的多扇出金属线的不同重组方式，从而可能可以找出使得所述多扇出金属线的所有时序路径均满足预设要求的情况，此时即实现了对于多扇出金属线引起的时序问题的解决。

示例性的，以图6为例，图6中a的负载为b、c、d、e、f、g。假设在a和b、c之间接入一个缓冲器E，a通过E分别连接到b和c(即对path1和path2)，那么此时a的负载即变为了E、d、e、f、g，而b和c变为了E的负载。此时，a的负载降低了，a的信号驱动能力就得以变强，从而从a传输出去的信号速度上得以更快，信号从a到b、c、d、e、f、g的延时都会在不同程度上变小，从而改变了各时序路径的时序情况。因此，通过轮序不同的重组方式，可能可以得到使得所述多扇出金属线的所有时序路径均满足预设要求的目标重组方式，解决掉多扇出金属线引起的时序问题。

在一种可选实施例中，在多扇出金属线的不同重组方式中：违反时序要求的时序路径不重组，未违反时序要求的时序路径重组。

示例性的，假设图6中path2和path5违反时序要求，则具有以下重组方式：

(1)path2、path5、path1+path3、path4、path6(path1和path3重组)

(2)path2、path5、path1+path4、path3、path6(path1和path4重组)

(3)path2、path5、path1+path6、path3、path4(path1和path6重组)

(4)path2、path5、path3+path4、path1、path6(path3和path4重组)

(5)path2、path5、path3+path6、path1、path4(path3和path6重组)

(6)path2、path5、path4+path6、path3、path4(path4和path6重组)

(7)path2、path5、path1+path3+path4、path6(path1、path3和path4重组)

(8)path2、path5、path1+path3+path6、path4(path1、path3和path6重组)

(9)path2、path5、path1+path4+path6、path3(path1、path4和path6重组)

(10)path2、path5、path3+path4+path6、path1(path3、path4和path6重组)

(11)path2、path5、path1+path3+path4+path6(path1、path3、path4和path6重组)

这样，由于未违反时序要求的时序路径通常是认为存在一定的时序裕量的，因此对未违反时序要求的时序路径重组后，可以在尽可能不引入新的时序违例的情况下，改变整个多扇出金属线的各时序路径的延时情况，从而可能可以从中查找到使得所述多扇出金属线的所有时序路径均满足预设要求的目标重组方式，从而解决多扇出金属线引起的时序问题。

在另一种可选实施例中，在多扇出金属线的不同重组方式中：违反时序要求的时序路径重组，未违反时序要求的时序路径不重组。

示例性的，假设图6中path2、path3、path5违反时序要求，则具有以下重组方式：

path2+path3、path5、path1、path4、path6；

path2+path5、path3、path1、path4、path6；

path3+path5、path2、path1、path4、path6；

path2+path3+path5、path1、path4、path6。

这样，对违反时序要求的时序路径重组进行重组后，可以有效改善违反时序要求的时序路径的时序问题，从而大概率可以从中查找到使得多扇出金属线的所有时序路径均满足预设要求的目标重组方式，解决多扇出金属线引起的时序问题。

在又一种可选实施例中，在多扇出金属线的不同重组方式中：可以违反时序要求的时序路径之间重组，未违反时序要求的时序路径之间重组。

示例性的，假设图6中path2和path5违反时序要求，则具有以下重组方式：

path2+path5、path1+path3、path4、path6；

path2+path5、path1+path4、path3、path6；

path2+path5、path1+path6、path3、path4；

path2+path5、path3+path4、path1、path6；

path2+path5、path3+path6、path1、path4；

path2+path5、path4+path6、path3、path4；

path2+path5、path1+path3+path4、path6；

path2+path5、path1+path3+path6、path4；

path2+path5、path1+path4+path6、path3；

path2+path5、path3+path4+path6、path1；

path2+path5、path1+path3+path4+path6。

违反时序要求的时序路径之间重组，未违反时序要求的时序路径之间重组，也即不同类时序路径相互之间不重组，这样可以降低将违反时序要求的时序路径和未违反时序要求的时序路径一起重组后，缓冲器到不同时序路径的终点的路径仍旧存在时序违反的风险。

在又一种可选实施例中，可以同时采用前述三种可选实施例的重组方式进行轮询，以期得到目标重组方式。

在又一种可选实施例中，在多扇出金属线的不同重组方式中：可以在任意两个或两个以上的时序路径之间重组。也即除了可以按照如前所述的重组方式外，还可以将违反时序要求的时序路径和未违反时序要求的时序路径进行重组。

在本申请实施例中，在进行重组时，可以将缓冲器设置于版图的空白位置，以减少对于版图中其他部分的影响，避免出现导致版图中的其他部分产生诸如时序违反等问题的风险。

S502：输出按照目标重组方式对多扇出金属线重组后的版图。

在查到目标重组方式后，即可输出按照目标重组方式对多扇出金属线重组后的版图，实现对于版图的优化。

可以理解，本申请实施例的方案针对具有多扇出金属线的所有类型的电路结构均适用，并不限定于图6所示的电路结构。

上述方案通过对多扇出金属线中的时序路径进行重组，降低了多扇出金属线的起点的负载，从而改变了多扇出金属线的起点到原本的各负载间的延迟，从而实现了对于多扇出金属线时序问题的调整。

实施例三：

基于同一发明构思，本申请实施例中还提供了一种版图布局优化装置700和一种版图布局优化装置800。请参阅图7和图8所示，图7示出了采用图1所示的方法的版图布局优化装置，图8示出了采用图5所示的方法的版图布局优化装置。应理解，装置700和装置800具体的功能可以参见上文中的描述，为避免重复，此处适当省略详细描述。装置700和装置800包括至少一个能以软件或固件的形式存储于存储器中或固化在装置700、装置800的操作系统中的软件功能模块。具体地：

参见图7所示，装置700包括：确定模块701、第一处理模块702和第一输出模块703。其中：

确定模块701，用于确定所述版图中待优化的多端口单元；所述待优化的多端口单元为：存在至少一条时序违反路径的多端口单元；所述时序违反路径为：违反时序要求的时序路径；

第一处理模块702，用于将所述待优化的多端口单元拆分为多个单元，并查找所述多个单元在所述版图中的目标布局；所述目标布局为：所述多个单元内以及所述多个单元之间的所有时序路径均满足所述时序要求时的布局；

第一输出模块703，用于输出具有所述目标布局的版图。

在本申请实施例的一种可行实施方式中，所述多个单元中的任一单元仅具有第一端口或第二端口；其中，所述第一端口为所述时序违反路径涉及到的端口；所述第二端口为所述待优化的多端口单元中除所述第一端口外的端口。

在本申请实施例的一种可行实施方式中，第一处理模块702具体用于：按照当前选定的拆分方式将所述待优化的多端口单元拆分为多个单元，并轮询在满足预设摆放约束条件下的所述多个单元的不同摆放情况，直至当前轮询的摆放情况满足所述目标布局，或达到预设的轮询终止条件；在达到预设的轮询终止条件时，将下一拆分方式作为新的当前选定的拆分方式，并重复上述过程；其中，不同拆分方式拆分得到的多个单元的组合不同。

在上述可行实施方式中，在所述多个单元的不同摆放情况中，所述时序违反路径为直线且在所有时序路径中距离最短。

在上述可行实施方式中，在所述多个单元的不同摆放情况中，在两个目标单元之间设置有至少一个缓冲器；其中，所述两个目标单元为：所述多个单元中具有连接关系的、且信号驱动力不足的两个单元。

在上述可行实施方式中，在任一摆放情况中：若所述两个目标单元之间存在多种可满足信号驱动力设计需求的缓冲器设置方式，则采用使得所述两个目标单元之间的总时延最小的缓冲器设置方式进行摆放。

在上述可行实施方式中，在任一摆放情况中：若使得所述两个目标单元之间的总时延最小的缓冲器设置方式存在多个，则采用使得所述两个目标单元之间的功耗最低或面积最小的缓冲器设置方式进行摆放。

参见图8所示，装置800包括：第二处理模块和第二输出模块。其中：

第二处理模块，用于轮询待优化的多扇出金属线的不同重组方式，直至得到使得所述多扇出金属线的所有时序路径均满足预设要求的目标重组方式；其中，所述重组方式包括：将所述多扇出金属线的起点通过至少一个缓冲器与所述多扇出金属线的至少两个终点连接；所述时序路径为多扇出金属线的起点至所述多扇出金属线的终点的路径；

第二输出模块，用于输出按照所述目标重组方式对所述多扇出金属线重组后的版图。

在本申请实施例的一种可选实施方式中，在所述多扇出金属线的不同重组方式中：违反时序要求的时序路径不重组，未违反时序要求的时序路径重组。

在本申请实施例的一种可选实施方式中，在所述多扇出金属线的不同重组方式中：违反时序要求的时序路径重组，未违反时序要求的时序路径不重组。

在本申请实施例的一种可选实施方式中，在所述多扇出金属线的不同重组方式中：任意两个或两个以上的时序路径之间重组。

在本申请实施例的一种可选实施方式中，在所述多扇出金属线的不同重组方式中：违反时序要求的时序路径之间重组，未违反时序要求的时序路径之间重组。

在本申请实施例中，在任一所述重组方式中，所述缓冲器设置于所述版图的空白位置。

需要理解的是，出于描述简洁的考量，部分实施例一和实施例二中描述过的内容在本实施例中不再赘述。

实施例四：

本实施例提供了一种电子设备，参见图9所示，其包括处理器901和存储器902。其中：

处理器901用于执行存储器902中存储的一个或多个程序，以实现上述实施例一或实施例二中的版图布局优化方法。

可以理解，图9所示的结构仅为示意，电子设备还可包括比图9中所示更多或者更少的组件，或者具有与图9所示不同的配置。例如，电子设备还可包括通信总线，用于实现处理器901和存储器902之间的连接通信。又例如，电子设备还可包括信息输入端口，例如USB端口、网口等。

在本申请实施例中，电子设备可以是诸如服务器、电脑等具有数据处理能力的设备，但不作为限制。

本实施例还提供了一种计算机可读存储介质，如软盘、光盘、硬盘、闪存、U盘、SD(Secure Digital Memory Card，安全数码卡)卡、MMC(Multimedia Card，多媒体卡)卡等，在该计算机可读存储介质中存储有实现上述各个步骤的一个或者多个程序，这一个或者多个程序可被一个或者多个处理器执行，以实现上述实施例一或实施例二中的版图布局优化方法。在此不再赘述。

在本申请所提供的实施例中，应该理解到，所揭露装置和方法，可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，又例如，多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些通信接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

另外，作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

再者，在本申请各个实施例中的各功能模块可以集成在一起形成一个独立的部分，也可以是各个模块单独存在，也可以两个或两个以上模块集成形成一个独立的部分。

在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。

在本文中，多个是指两个或两个以上。

以上所述仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请的保护范围，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (17)

1.一种版图布局优化方法，其特征在于，所述方法包括：

确定所述版图中待优化的多端口单元；所述待优化的多端口单元为：存在至少一条时序违反路径的多端口单元；所述时序违反路径为：违反时序要求的时序路径；

将所述待优化的多端口单元拆分为多个单元，并查找所述多个单元在所述版图中的目标布局；所述目标布局为：所述多个单元内以及所述多个单元之间的所有时序路径均满足所述时序要求时的布局；

输出具有所述目标布局的版图。

2.如权利要求1所述的版图布局优化方法，其特征在于，所述多个单元中的任一单元仅具有第一端口或第二端口；

其中，所述第一端口为所述时序违反路径涉及到的端口；所述第二端口为所述待优化的多端口单元中除所述第一端口外的端口。

3.如权利要求1或2所述的版图布局优化方法，其特征在于，将所述待优化的多端口单元拆分为多个单元，并查找所述多个单元在所述版图中的目标布局，包括：

按照当前选定的拆分方式将所述待优化的多端口单元拆分为多个单元，并轮询在满足预设摆放约束条件下的所述多个单元的不同摆放情况，直至当前轮询的摆放情况满足所述目标布局，或达到预设的轮询终止条件；

在达到预设的轮询终止条件时，将下一拆分方式作为新的当前选定的拆分方式，并重复上述过程；

其中，不同拆分方式拆分得到的多个单元的组合不同。

4.如权利要求3所述的版图布局优化方法，其特征在于，在所述多个单元的不同摆放情况中，所述时序违反路径为直线且在所有时序路径中距离最短。

5.如权利要求3所述的版图布局优化方法，其特征在于，在所述多个单元的不同摆放情况中，在两个目标单元之间设置有至少一个缓冲器；

其中，所述两个目标单元为：所述多个单元中具有连接关系的、且信号驱动力不足的两个单元。

6.如权利要求5所述的版图布局优化方法，其特征在于，在任一摆放情况中：

若所述两个目标单元之间存在多种可满足信号驱动力设计需求的缓冲器设置方式，则采用使得所述两个目标单元之间的总时延最小的缓冲器设置方式进行摆放。

7.如权利要求6所述的版图布局优化方法，其特征在于，在任一摆放情况中：

若使得所述两个目标单元之间的总时延最小的缓冲器设置方式存在多个，则采用使得所述两个目标单元之间的功耗最低或面积最小的缓冲器设置方式进行摆放。

8.一种版图布局优化装置，其特征在于，包括：

确定模块，用于确定所述版图中待优化的多端口单元；所述待优化的多端口单元为：存在至少一条时序违反路径的多端口单元；所述时序违反路径为：违反时序要求的时序路径；

第一处理模块，用于将所述待优化的多端口单元拆分为多个单元，并查找所述多个单元在所述版图中的目标布局；所述目标布局为：所述多个单元内以及所述多个单元之间的所有时序路径均满足所述时序要求时的布局；

第一输出模块，用于输出具有所述目标布局的版图。

9.一种版图布局优化方法，其特征在于，包括：

轮询待优化的多扇出金属线的不同重组方式，直至得到使得所述多扇出金属线的所有时序路径均满足预设要求的目标重组方式；其中，所述重组方式包括：将所述多扇出金属线的起点通过至少一个缓冲器与所述多扇出金属线的至少两个终点连接；所述时序路径为多扇出金属线的起点至所述多扇出金属线的终点的路径；

输出按照所述目标重组方式对所述多扇出金属线重组后的版图。

10.如权利要求9所述的版图布局优化方法，其特征在于，在所述多扇出金属线的不同重组方式中：

违反时序要求的时序路径不重组，未违反时序要求的时序路径重组。

11.如权利要求9所述的版图布局优化方法，其特征在于，在所述多扇出金属线的不同重组方式中：

违反时序要求的时序路径重组，未违反时序要求的时序路径不重组。

12.如权利要求9所述的版图布局优化方法，其特征在于，在所述多扇出金属线的不同重组方式中：

任意两个或两个以上的时序路径之间重组。

13.如权利要求12所述的版图布局优化方法，其特征在于，在所述多扇出金属线的不同重组方式中：

违反时序要求的时序路径之间重组，未违反时序要求的时序路径之间重组。

14.如权利要求9-13任一项所述的版图布局优化方法，其特征在于，在任一所述重组方式中，所述缓冲器设置于所述版图的空白位置。

15.一种版图布局优化装置，其特征在于，包括：

第二处理模块，用于轮询待优化的多扇出金属线的不同重组方式，直至得到使得所述多扇出金属线的所有时序路径均满足预设要求的目标重组方式；其中，所述重组方式包括：将所述多扇出金属线的起点通过至少一个缓冲器与所述多扇出金属线的至少两个终点连接；所述时序路径为多扇出金属线的起点至所述多扇出金属线的终点的路径；

第二输出模块，用于输出按照所述目标重组方式对所述多扇出金属线重组后的版图。

16.一种电子设备，其特征在于，包括：处理器和存储器；所述处理器用于执行所述存储器中存储的一个或者多个程序，以实现如权利要求1-7、9-14任一项所述的方法。

17.一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存储有一个或者多个程序，所述一个或者多个程序可被一个或者多个处理器执行，以实现如权利要求1-7、9-14任一项所述的方法。

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