CN116227418A - 适于有源基板的同步互联布线方法及系统 - Google Patents

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CN116227418A CN202310099982.3A CN202310099982A CN116227418A CN 116227418 A CN116227418 A CN 116227418A CN 202310099982 A CN202310099982 A CN 202310099982A CN 116227418 A CN116227418 A CN 116227418A
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田陌晨
温德鑫
祝俊东
徐磊
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Singular Moore Shanghai Integrated Circuit Design Co ltd
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Abstract

本发明涉及一种适于有源基板的同步互联布线方法及系统。配置互联路径时,包括:基于两个待互联转置连接电路的位置分布,搜索生成所述两个待互联转置连接电路间存在的可行互联布线路径;对上述搜索生成的可行互联布线路径进行修正,以在修正后,生成可选互联布线路径,其中,所有可选互联布线路径具有相同的互联延时;任选一可选互联布线路径,基于所选择的可选互联布线路径,配置可选互联布线路径上每个交叉信号传递电路的信号传递方向,以利用所配置信号传递方向后的交叉信号传递电路以及连接所述交叉信号传递电路相对应的基板轨道线形成互联路径。本发明在保证信号延时尽可能低的情况下,完成同步线的布线,保证跨时钟域的同步时序约束。

Description

适于有源基板的同步互联布线方法及系统
技术领域
本发明涉及一种布线方法及系统,尤其是一种适于有源基板的同步互联布线方法及系统。
背景技术
现有的3D IC异构集成时,多采用无源基板(Passive interposer)。无源基板(Passive interposer)不含有源器件,只用于定制化互连。因此,无源基板适合针对特定需求,即仅进行整个系统的定制化设计和制造,设计周期长,灵活性有限。
除采用无源基板异构集成外,还可采用有源基板(active interposer)进行异构集成,即对有源基板的可配置布线网络(NOI)进行布线,可以在不改变有源基板架构的前提下,配置实现不同的连接关系;再与不同的chiplets(芯粒)结合,从而可实现基于有源基板的异构集成。
针对可配置布线网络的布线方法与有源基板强相关,现有可配置布线网络布线时,对跨时钟域的同步线布线考虑较少,难以满足实际的应用需求。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术中存在的不足,提供一种适于有源基板的同步互联布线方法及系统,其在保证信号延时尽可能低的情况下,完成同步线的布线,保证跨时钟域的同步时序约束。
按照本发明提供的技术方案,所述适于有源基板的同步互联布线方法,提供具有可配置布线网络的有源基板,其中,所述可配置布线网络包括制备于有源基板上的基板轨道线网以及若干用于与芯粒互联的转置连接电路,转置连接电路分布于基板轨道线网内,在基板轨道线网的每个网线结点上均设置用于配置信号传递方向的交叉信号传递电路;
确定有源基板上两个待互联的转置连接电路,对所确定两个待互联的转置连接电路进行同步互联布线时,基于两个待互联转置连接电路的位置分布,配置所述两个转置连接电路互联所需的互联路径,以利用所配置的互联路径使得所述两个待互联的转置连接电路互联,其中,
配置互联路径时,包括:
基于两个待互联转置连接电路的位置分布,搜索生成所述两个待互联转置连接电路间存在的可行互联布线路径;
对上述搜索生成的可行互联布线路径进行修正,以在修正后,生成可选互联布线路径,其中,所有可选互联布线路径具有相同的互联延时;
任选一可选互联布线路径,基于所选择的可选互联布线路径,配置可选互联布线路径上每个交叉信号传递电路的信号传递方向,以利用所配置信号传递方向后的交叉信号传递电路以及连接所述交叉信号传递电路相对应的基板轨道线形成互联路径。
搜索生成所述两个待互联转置连接电路间存在的可行互联布线路径时,基于迷宫搜索方法搜索生成可行互联布线路径,其中,
搜索生成可行互联布线路径时,包括:
对两个待互联转置连接电路间,任选一转置连接电路作为搜索基点;
对两个待互联转置连接电路位置之间相应的基板轨道线进行搜索标记,在搜索标记时,对未被占用且能适配连接搜索基点的基板轨道线进行标记,所述标记的序号与搜索时扩散访问的次序相一致;
当搜索达到另一转置连接电路时,根据所标记的基板轨道线生成可行互联布线路径。
对搜索生成的可行互联布线路径,当且仅当所有可行互联布线路径相应的互联延时不相同时,才进行修正;
对可行互联布线路径进行修正时,所述修正方法包括:
确定所有可行互联布线路径的路径长度,将最大路径长度作为修正的全局目标;
对任一路径长度小于全局目标的可行互联布线路径,调整所述可行互联布线路径相应的路径走向,直至使得所述可行互联布线路径调整后的路径长度与全局目标相一致;
修正后,所有路径长度为全局目标的可行互联布线路径形成可选互联布线路径。
对可行互联布线路径的路径长度,基于所述可行互联布线路径内存在交叉信号传递电路的数量确定。
对任一交叉信号传递电路,包括若干交叉信号传递单元,其中,交叉信号传递单元在交叉信号传递电路内交错分布,以利用交错分布的交叉信号传递单元分别与处于交叉分布的单元体内第一轨道线体、单元体内第二轨道线体相对应;
一交叉信号传递单元,对经所述交叉信号传递单元传输的信号,利用所述交叉信号传递单元将信号向前转发,或者将信号转动至与当前单元内轨道线体相对应的另一单元内轨道线体传输。
对任一交叉信号传递单元,包括四个传递单元连接端口,其中,
利用传递单元连接端口与单元体内第一轨道线体或单元体内第二轨道线体相对应的轨道线对应连接;
在交叉信号传递单元内,包括可配置的交叉信号传递开关阵列,配置交叉信号传递开关阵列的开关状态后,利用所述交叉信号传递开关阵列使得一传递单元连接端口的一连接端子与另一传递单元连接端口相对应的连接端子适配连接。
在交叉信号传递单元内,传递单元连接端口的连接端子间利用交叉信号传递开关阵列所配置形成方式包括Wilton连接。
所述转置连接电路包括用于与芯粒适配连接的微凸块阵列、与所述微凸块阵列适配连接的转置连接开关阵列以及用于信号选择的多路选择器,其中,
微凸块阵列包括微凸块第一子阵列以及微凸块第二子阵列,微凸块第一子阵列、微凸块第二子阵列分别位于与所述转置连接电路正对应一单元内轨道线内单元内第一轨道线体或单元内第二轨道线体的两侧;
对微凸块第一子阵列或微凸块第二子阵列内一微凸块,通过转置连接开关阵列以及多路选择器连接至单元体内第一轨道线体或单元内第二轨道线体相对应的轨道线。
对任一微凸块,所述微凸块通过一微凸块收发连接电路与一微凸块连接线适配电连接,并通过所述微凸块连接线与转置连接开关阵列适配连接,其中,
所述微凸块收发连接电路包括依次连接的收发配置电路、上拉/下拉电路以及ESD保护电路;
微凸块与ESD保护电路电连接,并通过收发配置电路与微凸块连接线适配电连接。
所述转置连接开关阵列包括与微凸块第一子阵列正对应的转置连接开关第一单元组以及与微凸块第二子阵列正对应的转置连接开关第二单元组,其中,
转置连接开关第一单元组包括与微凸块第一子阵列内行数相一致的横向切换第一开关以及纵向切换第一开关,一横向切换第一开关与微凸块第一子阵列内同一行的连接单元焊盘正对应,一纵向切换第一开关与一横向切换第一开关正对应;
转置连接开关第二单元组包括与微凸块第二子阵列内行数相一致的横向切换第二开关以及纵向切换第二开关,一横向切换第二开关与微凸块第二子阵列内同一行的连接单元焊盘正对应,一纵向切换第二开关与一横向切换第二开关正对应;
微凸块第一子阵列内,同一行的连接单元焊盘通过相应的焊盘连接线与横向切换第一开关适配连接,横向切换第一开关与所述横向切换第一开关对应的纵向切换第一开关适配连接;
在微凸块第二子阵列内,同一行的连接单元焊盘通过相应的焊盘连接线与横向切换第二开关适配连接,横向切换第二开关与所述横向切换第二开关对应的纵向切换第二开关适配连接;
纵向切换第一开关、纵向切换第二开关与多路选择器适配连接。
对横向切换第一开关、横向切换第二开关、纵向切换第一开关以及纵向切换第二开关,均包括若干位于第一侧的第一侧端口以及若干位于第二侧的第二侧端口,其中,
第一侧的第一侧端口的数量与第二侧的第二侧端口数量相一致,且第一侧的第一侧端口可配置为所在开关第二侧的任一第二侧端口连接。
所述多路选择器包括若干多路选择单元,其中,
多路选择器内多路选择单元的数量为微凸块阵列内微凸块数量的一半,多路选择单元为二选二数据选择器;
选择时,二选二数据选择器配置为直连选择状态或交叉连接选择状态。
多路选择单元内,二选二数据选择器通过一选择缓冲器与第一轨道线体或单元内第二轨道线体相对应的轨道线连接。
一种适于有源基板的同步互联布线系统,对具有可配置布线网络的有源基板,其中,所述可配置布线网络包括制备于有源基板上的基板轨道线网以及若干用于与芯粒互联的转置连接电路,转置连接电路分布于基板轨道线网内,在基板轨道线网的每个网线结点上均设置用于配置信号传递方向的交叉信号传递电路;
对有源基板上任意两个待互联的转置连接电路,采用上述所述的方法进行同步互联布线,以在同步互联布线后,使得所述两个转置连接电路适配电连接。
本发明的优点:对所确定两个待互联的转置连接电路进行同步互联布线时,基于两个待互联转置连接电路的位置分布,配置所述两个转置连接电路互联所需的互联路径,以利用所配置的互联路径使得所述两个待互联的转置连接电路互联;
配置互联路径时,基于两个待互联转置连接电路的位置分布,搜索生成所述两个待互联转置连接电路间存在的可行互联布线路径;对搜索生成的可行互联布线路径进行修正,以在修正后,生成可选互联布线路径,其中,所有可选互联布线路径具有相同的互联延时;
任选一可选互联布线路径,基于所选择的可选互联布线路径,配置可选互联布线路径上每个交叉信号传递电路的信号传递方向,以利用所配置信号传递方向后的交叉信号传递电路以及连接所述交叉信号传递电路相对应的基板轨道线形成互联路径,即在保证信号延时尽可能低的情况下,完成同步线的布线,保证跨时钟域的同步时序约束。
附图说明
图1为本发明的一种实施例流程图。
图2为本发明芯粒与基板上片间互联网络拓扑连接配合的一种实施例示意图。
图3为本发明片间互联网络拓扑在基板上的一种实施例示意图。
图4为本发明交叉信号传递电路的一种实施例示意图。
图5为本发明交叉信号传递单元内的一种连接实施例示意图。
图6为本发明转置连接电路的一种实施例示意图。
图7为本发明微凸块收发连接电路的一种实施例示意图。
图8为本发明转置连接开关的一种实施例示意图。
图9为本发明多路选择器的一种实施例示意图。
图10为本发明确定两个待互联转置连接电路的一种实施例示意图。
图11为本发明采用迷宫搜索时第一次扩散访问标记的示意图。
图12为本发明采用迷宫搜索时第二次扩散访问标记的示意图。
图13为本发明采用迷宫搜索第三扩散访问标记的示意图。
图14为本发明迷宫搜索标记后得到的可选互联布线网络的示意图。
图15为本发明对两个可选互联布线路径修正前的示意图。
图16为本发明修正时第一次扩散访问的示意图。
图17为本发明修正时第二次访问扩散的示意图。
图18为本发明修正后得到可选互联布线路径时的示意图。
附图标记说明:100-有源基板、101-芯粒、102-可配置布线网络、103-转置连接电路、104-芯粒连接电路、105-拓扑轨道线、201-交叉信号传递电路、202-单元内第一轨道线体、203-单元内第二轨道线体、301-交叉信号传递单元、302-交叉信号传单单元进出轨道线、401-传递单元连接第一端口、402-传递单元连接第二端口、403-传递单元连接第三端口、404-传递单元连接第四端口、601-微凸块、602-转置连接开关阵列、603-多路选择器、801-二选二数据选择器、802-选择缓冲器。
具体实施方式
下面结合具体附图和实施例对本发明作进一步说明。
在保证信号延时尽可能低的情况下,为了完成同步线的布线,保证跨时钟域的同步时序约束,对适于有源基板100的同步互联布线方法,本发明的一种实施例中,提供具有可配置布线网络102的有源基板100,其中,所述可配置布线网络102包括制备于有源基板100上的基板轨道线网以及若干用于与芯粒101互联的转置连接电路103,转置连接电路103分布于基板轨道线网内,在基板轨道线网的每个网线结点上均设置用于配置信号传递方向的交叉信号传递电路201;
确定有源基板100上两个待互联的转置连接电路103,对所确定两个待互联的转置连接电路103进行同步互联布线时,基于两个待互联转置连接电路103的位置分布,配置所述两个转置连接电路103互联所需的互联路径,以利用所配置的互联路径使得所述两个待互联的转置连接电路103互联,其中,
配置互联路径时,包括:
基于两个待互联转置连接电路103的位置分布,搜索生成所述两个待互联转置连接电路103间存在的可行互联布线路径;
对上述搜索生成的可行互联布线路径进行修正,以在修正后,生成可选互联布线路径,其中,所有可选互联布线路径具有相同的互联延时;
任选一可选互联布线路径,基于所选择的可选互联布线路径,配置可选互联布线路径上每个交叉信号传递电路201的信号传递方向,以利用所配置信号传递方向后的交叉信号传递电路201以及连接所述交叉信号传递电路201相对应的基板轨道线形成互联路径。
对可配置布线网络102,一般制备于一有源基板100上,有源基板100可采用现有常用的形式,具体以能满足可配置布线网络102的制备为准。有源基板100上制备可配置布线网络102后,可利用可配置布线网络102实现两个所需芯粒101间的互联,此时,两个芯粒101需要置于有源基板100上。由于待互联芯粒101在可配置布线网络102上的位置不同,为了能实现芯粒101间互联,则需要对可配置布线网络102进行配置。
图1中示出了同步互联布线的流程图,图2中示出了芯粒101在有源基板100上阵列分布的情况,对图2中阵列分布的芯粒101,通过可配置布线网络102可实现任意两个芯粒101间的互联,芯粒101的位置分布可根据实际应用需求确定,两个芯粒101间的互联,具体是指所述两个芯粒101可进行所需的数据交互,数据交互的内容以及方式可根据实际需求确定,以能满足实际的应用需求为准。互联的芯粒101一般呈现为不同类型或功能,为了能适应与相应芯粒101的连接配合,芯粒连接单元组内的芯粒连接单元一般会有所不同。
为了满足有源基板100上芯粒101的互联以及可配置,本发明的一种实施例中,可配置布线网络102包括基板轨道线网以及若干转置连接电路103,基板轨道线网一般呈网状形式,即基板轨道线网可包括若干纵横交错分布的形式,图3示出了基板轨道线网的一种实施例,图中基板轨道线网由若干纵横交错的基板轨道线构成,任一两个基板轨道线交叉连接时,即形成基板轨道线网的网线结点,当然,基板轨道线网还可以采用其他的分布形式,具体可根据需要选择,以能满足实际的应用需求为准。
具体实施时,在每个网线结点均设置一交叉信号传递电路201,利用交叉信号传递电路201可配置信号传递的方向,即利用交叉信号传递电路201能实现所需方向的信号传递。
为了能实现与芯粒101间的适配连接,在基板轨道线网内设置转置连接电路103连接,一般地,一芯粒101与一转置连接电路103适配电连接,当芯粒101在有源基板100上阵列分布时,则转置连接电路103在基板轨道线网内也呈阵列分布。图2中示出了转置连接电路103的一种分布的实施例,一般地,转置连接电路103需与一基板轨道线连接,在转置连接电路103的两侧均存在一交叉信号传递电路201,图3中,实心方块即为转置连接电路103。
芯粒101与转置连接电路103适配连接时,会占据有源基板100上相应的面积,也即会覆盖所适配连接转置连接电路103周围相应的基板轨道线以及交叉信号传递电路201,图2中示出了芯粒101覆盖可配置布线网络102的一种实施例。当然,在具体实施时,不同芯粒101的大小会有所不同,即所覆盖基板轨道线以及交叉信号连接电路201相应的数量会不同。
为了便于说明,本发明的一种实施例中,将一芯粒101所覆盖的基板轨道线以及交叉信号传递电路201配置成一芯粒连接单元,分布于所述芯粒连接单元四周的基板轨道线配置形成拓扑轨道线105,即利用拓扑轨道线105能实现相邻芯粒连接单元之间的适配电连接,如图2所示。图2中,示出了芯粒101阵列分布于有源基板100上的一种实施例。芯粒101在有源基板100上的阵列分布情况,具体芯粒连接单元在有源基板100上的阵列分布相关。
由上述说明可知,一芯粒101与一芯粒连接单元适配电连接,即芯粒101与芯粒连接单元呈一一对应,芯粒101可采用现有常用的形式,芯粒101的类型等可根据实际需要选择,以能满足实际的互联需求为准。因此,利用可配置布线网络102配置两个芯粒101互联时,即配置两个与芯粒101适配连接转置连接电路103的互联,从而在确定芯粒101互联的转置连接电路103后,即可对两个转置连接电路103进行同步互联布线,对两个转置连接电路103进行同步互联布线,即是指确定两个转置连接电路103互联时,所利用可配置布线网络102内所需的交叉信号传递电路201以及交叉信号传递电路201连接所对应的基板轨道线,也即利用交叉信号传递电路201以及相对应的基板轨道线形成互联路径,此时,互联路径的两端分别与两个转置连接电路103电连接。
由上述说明可知,利用配置形成的互联路径进行互联交互时,由于交叉信号传递电路201可实现信号传递方向的处理,交互时,避免现有技术中需采用路由转发的方式,即能有效解决多芯粒101间长距离传输时的信号衰减、通信延迟以及访问堵塞问题。
为了满足上述利用配置形成互联路径后的交互,需要配置交叉信号传递电路201的信号传递方向,即对芯粒连接单元的信号选择转发状态配置,其中,由于一芯粒连接单元一般包括一转置连接电路103以及若干交叉信号传递电路201,因此,芯粒连接单元的信号选择转发状态可配置为与所适配连接芯粒101的信息交互,或者,仅仅配置作为一个信息传输通道,芯粒连接单元的信号选择转发状态可根据实际交互的需求确定。
由于芯粒101与芯粒连接单元内转置连接电路103一一对应适配连接,因此,对待互联的芯粒连接单元配置形成互联路径并互联后,即可实现芯粒101间的互联。一般地,转置连接电路103在基板轨道线网上的位置为已知,当确定与芯粒101互联后,即可确定相对应的转置连接电路103以及所述转置连接电路103在基板轨道线网内的分布位置。
由上述说明可知,对形成的芯粒连接单元,转置连接电路103通过单元内轨道线与交叉信号传递电路201适配连接,对与芯粒101进行交互的信号,利用交叉信号传递电路201将信号转发或转动至转置连接电路103,或者,经转置连接电路103接收的信号利用交叉信号传递电路201转发或转动传输;
对仅经过所述芯粒连接单元过渡传输的信号,配置所述芯粒连接单元内交叉信号传递电路201的信号传递方向,以将经过的信号过渡传输至邻近连接的芯粒连接单元。
由上述说明可知,利用交叉信号传递电路201用于配置信号传递的方向,以满足信号在芯粒连接单元内和/或芯粒连接单元间的传递。芯粒101与一芯粒连接单元内的转置连接电路103连接后,当需要与另一芯粒101交互时,则芯粒101需先与转置连接电路103进行信号交互,所述信号交互,即实现将信号传输至芯粒101内,或者,将芯粒101的信号经转置连接电路103接收后向另一芯粒101的位置传递。
芯粒连接单元内的多个交叉信号传递电路201经单元内轨道线相互连接,当转置连接电路103通过单元内轨道线与交叉信号传递电路201适配连接时,即可实现转置连接电路103与所有的交叉信号传递电路201均能形成信号传递的路径,以满足配置信号在芯粒连接单元内向指定方向的传输,具体地,单元内轨道线即为上述基板轨道线网的一部分。
由上述说明可知,对一芯粒连接单元,所述芯粒连接单元内的信号包括接收由芯粒101发送的信号、向芯粒101发送的信号或者在互联路径上需过渡传输的信号。对接收由芯粒101发送的信号,则利用与芯粒101连接的转置连接电路103接收,然后利用交叉信号传递电路201进行转发或转动传输;对向芯粒101发送的信号,则需要先将信号转发或转动至转置连接电路103,以由转置连接电路103发送加载到芯粒101,以由芯粒101接收处理。
本发明的一种实施例中,转发一般是指不改变信号传输的方向,转动一般是指将改变信号的传输的方向,如将信号由水平传输方向变为竖直传输方向,或者由竖直方向变为水平方向。
对互联路径上需过渡传输的信号,根据转置连接电路103的作用可知,所述信号一般不需经过转置连接电路103,此时,配置所述芯粒连接单元内交叉信号传递电路201的信号传递方向,以将经过的信号过渡传输至邻近连接的芯粒连接单元。
本发明的一种实施例中,在芯粒连接单元内,单元内轨道线包括单元内第一轨道线体202以及单元内第二轨道线体203,其中,
交叉信号传递电路201位于单元内第一轨道线体202与单元内第二轨道线体203的交叉结合部;
对任一交叉信号传递电路201,包括若干交叉信号传递单元301,其中,交叉信号传递单元301在交叉信号传递电路201内交错分布,以利用交错分布的交叉信号传递单元301分别与处于交叉状态的单元体内第一轨道线体202、单元体内第二轨道线体203相应的轨道线对应;
一交叉信号传递单元301,对经所述交叉信号传递单元301传输的信号,利用所述交叉信号传递单元301将信号向前转发,或者将信号转动至与当前单元内轨道线体相对应的另一单元内轨道线体传输。
图3中单元内轨道线包括单元内第一轨道线体202以及单元内第二轨道线体203,其中,单元内第二轨道线体203内的轨道线呈水平分布,单元内第一轨道线体202内的轨道线与单元内第二轨道线体203内的轨道线相互垂直。
图3中,利用阵列分布的单元内第一轨道线体202与单元内第二轨道线体203同时形成单元内轨道线,以及拓扑轨道线105;此时,利用多根阵列分布的单元内第一轨道线体202以及多阵列分布的单元内第二轨道线体203可形成基板轨道线网,此时,所有的单元内第一轨道线体202相互平行,所有的单元内第二轨道线体203相互平行,也即单元内第一轨道线体202、单元内第二轨道线体203会延伸进入同一行其他的芯粒连接单元。
当然,具体实施时,可仅利用单元内第一轨道线体202以及单元内第二轨道线体203形成单元内轨道线,拓扑轨道线105可形成其他所需的形式,具体可以根据实际需要选择,以能满足所需的片间互联为准。此外,图3所示出的实施例中,芯粒连接单元以及芯粒连接单元内的转置连接电路103采用相同的形式,具体实施时,可根据图3的实施例进行所需的调整,以能满足不同芯粒101的连接配合为准。
图3中,交叉信号传递电路201分布于单元内第一轨道线体202与单元内第二轨道线体203的交叉结合部,因此,交叉信号选择电路201数量与单元内轨道线的布局相关,交叉信号传递电路201设置于单元内第一轨道线体202与单元内第二轨道线体203的交叉结合部时,能利用交叉信号传递电路201实现所需的信号转发或转置。本发明的一种实施例中,当可配置布线网络102目标信号速度为1Gbps时,考虑到信号完整性,交叉信号传递电路201之间的距离应限制在2mm以下。
交叉信号传递电路201一般可采用相同的形式,一般地,在一交叉信号传递电路201内设置若干交叉信号传递单元301,图4中示出了一交叉信号传递电路201的一种实施形式。图4中,COB单元即为交叉信号传递单元301,交叉信号传递单元301在交叉信号传递电路201内交错分布,如图4中,交叉信号传递单元301在交叉信号传递电路201内沿左上角至右下角的方向依次排布设置。
交叉信号传递单元301的交错分布,具体是指一交叉信号传递单元301所对应的轨道线与另一交叉信号传递单元301所对应的轨道线完全不同,从而利用交错分布的交叉信号传递单元301与处于交叉状态的单元体内第一轨道线体202、单元体内第二轨道线体203相应的轨道线对应。
当单元体内第一轨道线体202以及单元体内第二轨道线体203内均包括128根轨道线时,则一交叉信号传递电路201内包括16个交叉信号传递单元301,此时,每个交叉信号传递单元301对应8根单元体内第一轨道线体202、单元体内第二轨道线体203内相应的轨道线,即16个交叉信号传递单元301交替分布,以能实现与128根轨道线的分别对应。具体实施时,当单元体内第一轨道线体202以及单元体内第二轨道线体203为其它数量的轨道线时,则根据轨道线的数量可具体确定交叉信号传递单元301的数量,以及交错分布的状态,以能满足所有轨道线的对应为准。
本发明的一种实施例中,对任一交叉信号传递单元301,包括四个传递单元连接端口,其中,
利用传递单元连接端口与单元体内第一轨道线体202或单元体内第二轨道线体203相对应的轨道线对应连接;
在交叉信号传递单元301内,包括可配置的交叉信号传递开关阵列,配置交叉信号传递开关阵列的开关状态后,利用所述交叉信号传递开关阵列使得一传递单元连接端口的一连接端子与另一传递单元连接端口相对应的连接端子适配连接。
由图3中交叉信号传递单元301在交叉信号传递电路201分布可知,一交叉信号传递单元301包括四个传递单元连接端口,图5中示出了一交叉信号传递单元301具有四个传递单元连接端口的实施例,其中,四个传递单元连接端口分别为:传递单元连接第一端口401、传递单元连接第二端口402、传递单元连接第三端口403以及传递单元连接第四端口404。
对上述单元体内第一轨道线体202以及单元体内第二轨道线体203内均包括128根轨道线时,每个交叉信号传递单元301需与8根相应的轨道线对应,因此,图5中,传递单元连接第一端口401、传递单元连接第二端口402、传递单元连接第三端口403以及传递单元连接第四端口404均包括8个连接端子。当单元体内第一轨道线体202以及单元体内第二轨道线体203内为其他数量的轨道线时,则每个传递单元连接端口的连接端子的数量需相应的调整,具体可以参考上述说明。
由上述说明可知,利用交叉信号传递单元301实现对信号的转发或转动,图5的实施例中,信号经传递单元连接第一端口401经交叉信号传递开关阵列到达传递单元连接第三端口403时,此时,形成信号转发;当信号由经传递单元连接第一端口401经交叉信号传递开关阵列到达传递单元连接第二端口402或传递单元连接第四端口404时,此时,形成信号转动。以此类推,可以得到其他信号转发或转动时的情况,此处不再一一举例说明。
根据上述说明,利用可配置的交叉信号传递开关阵列实现信号的转发或转动。图5中,在交叉信号传递单元301内,传递单元连接端口的连接端子间利用交叉信号传递开关阵列所配置形成方式包括Wilton连接。
图5示出的Wilton连接中,传递单元连接第一端口401内编号为0的连接端子可与传递单元连接第二端口402内编号为6的连接端子、传递单元连接第三端口403内编号为0的连接端子或传递单元连接第四端口404内编号为7的连接端子连接,具体所形成的连接可基于对交叉信号传递开关阵列的配置确定。因此,交叉信号传递开关阵列的具体情况,以能满足上述形成的Wilton连接为准。当然,当采用其他连接配合时,交叉信号传递开关阵列需要满足对应的连接配合形式,即最终达到实现对信号转发或转动的目的为准。
图5的实施例中,交叉信号传递单元301内部一共有48个连接,因此,需要48个控制位。此外,还需要额外的32个控制位来对交叉信号传递单元301的四个传递单元连接端口的32个连接端子进行方向控制。从而,一个交叉信号传递单元301总共需要80个控制位,这意味着一个交叉信号传递电路201需使用80x16(1280)位。
本发明的一种实施例中,所述转置连接电路103包括用于与芯粒适配连接的微凸块阵列、与所述微凸块阵列适配连接的转置连接开关阵列302以及用于信号选择的多路选择器603,其中,
微凸块阵列包括微凸块第一子阵列以及微凸块第二子阵列,微凸块第一子阵列、微凸块第二子阵列分别位于与所述转置连接电路103正对应一单元内轨道线内单元内第一轨道线体202或单元内第二轨道线体203的两侧;
对微凸块第一子阵列或微凸块第二子阵列内一微凸块,通过转置连接开关阵列602以及多路选择器603连接至单元体内第一轨道线体202或单元内第二轨道线体203相对应的轨道线。
转置连接电路103中,利用微凸块阵列与芯粒101适配连接,图1中,芯粒101具有芯粒连接电路104,芯粒连接电路104与微凸块阵列对应,即芯粒连接电路104为能满足与微凸块阵列连接配合的形式,此时,芯粒101通过芯粒连接电路104与微凸块阵列正对准连接,以实现芯粒101与芯粒连接单元的适配电连接。
为了方便转置连接电路103与交叉信号传递电路201的适配连接,微凸块阵列包括微凸块第一子阵列以及微凸块第二子阵列,微凸块第一子阵列、微凸块第二子阵列分别位于与所述转置连接电路103正对应一单元内轨道线内单元内第一轨道线体202或单元内第二轨道线体203的两侧。
图6中示出了转置连接电路103的一种实施例,图6中的track为单元内第一轨道线体202或单元内第二轨道线体203,在track的两侧分别形成微凸块第一子阵列与微凸块第二子阵列。图6中,微凸块第一子阵列、微凸块第二子阵列内均包括64个微凸块601;此时,微凸块第一子阵列、微凸块第二子阵列内的微凸块呈8行8列的分布形式;具体实施时,微凸块第一子阵列、微凸块第二子阵列还可以为其他的数量以及阵列分布形式,具体以能满足与芯粒101之间的适配连接为准。
由上述说明可知,芯粒101通过微凸块阵列与转置连接电路103适配连接后,需要将信号经交叉信号传递电路201进行转发或转动,因此,通过转置连接开关阵列602以及多路选择器603连接至单元体内第一轨道线体202或单元体内第二轨道线体203相对应的轨道线;采用图6的实施情况时,即微凸块阵列连接至图6的track。
图6中,微凸块阵列内包括128个微凸块601,上述针对图4的说明中,单元体内第一轨道线体202以及单元体内第二轨道线体230内轨道线的数量为128根,从而,微凸块阵列内微凸块601可与图6中track所包含的轨道线呈一一对应。
本发明的一种实施例中,对任一微凸块601,所述微凸块601通过一微凸块收发连接电路与一微凸块连接线适配电连接,并通过所述微凸块连接线与转置连接开关阵列302适配连接,其中,
所述微凸块收发连接电路包括依次连接的收发配置电路、上拉/下拉电路以及ESD保护电路;
微凸块601与ESD(Electro-Static discharge)保护电路电连接,并通过收发配置电路与微凸块连接线适配电连接。
由上述说明可知,微凸块601与芯粒101适配连接,为了能实现与芯粒101之间进行信号的收发,每个微凸块601均需要与微凸块收发连接电路适配连接,此时,一微凸块601通过所连接的微凸块收发连接电路与一微凸块连接线适配电连接,以便利用微凸块连接线与转置连接开关阵列302适配连接。
为了满足与芯粒101之间的信号收发,微凸块收发连接电路至少包括收发配置电路、上拉/下拉电路以及ESD保护电路,微凸块601与ESD保护电路电连接,收发配置电路与微凸块601正对应的微凸块连接线适配电连接;其中,通过收发配置电路,能配置微凸块收发连接电路处于接收状态或发送状态,利用上拉/下拉电路实现上拉或下拉,利用ESD保护电路能实现所需的ESD保护,提高微凸块601与芯粒101适配电连接时的可靠性。
本发明的一种实施例中,所述收发配置电路包括可配置且不同时处于工作状态的接收支路以及发送支路,其中,
配置接收支路工作时,利用接收支路接收芯粒101加载的信号;
配置发送支路工作时,利用发送支路向芯粒101发送信号;
所述发送支路包括发送驱动器TX以及与所述发送驱动器串接的延迟器,所述延迟器包括数字控制延迟线DCDL。
由上述说明可知,收发配置电路可配置处于接收状态或发送状态,由于利用微凸块601与芯粒101适配连接,因此,接收状态,具体是指配置收发配置电路接收芯粒101的信号;发送状态,具体是指信息经微凸块601向芯粒101发送。
为了能满足处于接收状态或发送状态,收发配置电路包括接收支路与发送支路,其中,接收支路与发送支路不同时处于工作状态,即利用收发配置电路仅能进行接收信号或发送信号。具体地,配置接收支路工作时,利用接收支路接收芯粒加载的信号;配置发送支路工作时,利用发送支路向芯粒发送信号。
图7中示出了微凸块收发连接电路的一种实施例,其中,发送支路包括发送驱动器TX以及采用数字控制延迟线DCDL的延迟器,接收支路包括接收驱动器RX,接收驱动器RX的接收端以及发送驱动器TX的发送端均与上拉/下拉电路适配连接,接收驱动器RX的接收输出端以及数字控制延迟线DCDL与微凸块连接线适配连接。
发送驱动器TX、接收驱动器RX可采用现有常用的形式,发送驱动器TX、接收驱动器RX均受配置位控制,如配置位为1时,则能配置发送驱动器TX处于工作状态,配置位为0时,则能配置接收驱动器RX处于工作状态。当发送驱动器TX处于工作状态时,发送支路处于工作状态;当接收驱动器RX处于工作状态时,接收支路处于工作状态。数字控制延迟线DCDL可采用现有常用时间延迟形式,利用数字控制延迟线DCDL能满足向芯粒101发送信号时的时序需求。
图7中,上拉/下拉电路包括上拉部以及下拉部,其中,上拉部包括NMOS管N1以及电阻R1,下拉部包括PMOS管P1以及电阻R2。NMOS管N1的源极端与电压VDD1连接,NMOS管N1的漏极端与电阻R1的一端连接,电阻R1的另一端与电阻R2的一端、接收驱动器RX的接收端以及发送驱动器TX的发送端连接,电阻R2的另一端与PMOS管P1的漏极端连接,PMOS管P1的源极端接地。
电压VDD1的大小可根据需要选择确定,NMOS管N1、PMOS管P1相应的栅极端可与基板100上的控制器适配连接,利用控制器可配置NMOS管N1以及PMOS管P1的开关状态,当NMOS管N1处于导通状态时,则上拉/下拉电路处于上拉状态;当PMOS管P1处于导通状态时,则上拉/下拉电路处于下拉状态。NMOS管N1、PMOS管P1一般不同时处于导通状态。当然,上拉/下拉电路,还可以采用其他常用的电路形式,具体以能满足上拉/下拉为准。电阻R1一般可为1.5KΩ,电阻R2一般可为15KΩ。
图7中,ESD保护电路包括二极管D1以及二极管D2,其中,二极管D1的阴极端与电压VDD2连接,二极管D1的阳极端与二极管D2的阴极端以及电阻R1、电阻R2适配连接,二极管D2的阳极端接地。利用二极管D1以及二极管D2构成的ESD保护电路,可实现50V CDM(ChargedDevice Model、带电器件模型)的保护。
本发明的一种实施例中,所述转置连接开关阵列602包括与微凸块第一子阵列正对应的转置连接开关第一单元组以及与微凸块第二子阵列正对应的转置连接开关第二单元组,其中,
转置连接开关第一单元组包括与微凸块第一子阵列内行数相一致的横向切换第一开关以及纵向切换第一开关,一横向切换第一开关与微凸块第一子阵列内同一行的连接单元焊盘正对应,一纵向切换第一开关与一横向切换第一开关正对应;
转置连接开关第二单元组包括与微凸块第二子阵列内行数相一致的横向切换第二开关以及纵向切换第二开关,一横向切换第二开关与微凸块第二子阵列内同一行的连接单元焊盘正对应,一纵向切换第二开关与一横向切换第二开关正对应;
微凸块第一子阵列内,同一行的连接单元焊盘通过相应的焊盘连接线与横向切换第一开关适配连接,横向切换第一开关与所述横向切换第一开关对应的纵向切换第一开关适配连接;
在微凸块第二子阵列内,同一行的连接单元焊盘通过相应的焊盘连接线与横向切换第二开关适配连接,横向切换第二开关与所述横向切换第二开关对应的纵向切换第二开关适配连接;
纵向切换第一开关、纵向切换第二开关与多路选择器适配连接。
由上述说明可知,微凸块阵列分为微凸块第一子阵列以及微凸块第二子阵列时,为了满足与微凸块阵列的连接配合,转置连接开关阵列602包括转置连接开关第一单元组以及转置连接开关第二单元组。
本发明的一种实施例中,转置连接开关第一单元组包括横向切换第一开关以及纵向切换第一开关,其中,横向切换第一开关以及纵向切换第一开关的数量与微凸块第一子阵列的行数相一致,图6示出的实施例中,微凸块第一子阵列以及微凸块第二子阵列均为8*8的阵列时,则横向切换第一开关以及纵向切换第一开关相应的数量均为8个,同时,横向切换第二开关以及纵向切换第二开关相应的数量也均为8个。
图6示出的实施例中,横向具体为平行图中track的方向,纵向为垂直于横向的方向。对转置连接开关第一单元组,横向切换第一开关与微凸块第一子阵列内一行的微凸块601正对应,一般可制备于所述微凸块子阵列相应行微凸块601的正下方,纵向切换第一开关与横向切换第一开关间呈一一对应,纵向切换第一开关在图5中也呈纵向分布,在微凸块第一子阵列的外侧。
对转置连接开关第二单元组,横向切换第二开关以及纵向切换第二开关的具体情况,可以参考上述横向切换第一开关以及纵向切换第一开关的说明,此处不再赘述。
本发明的一种实施例中,对横向切换第一开关、横向切换第二开关、纵向切换第一开关以及纵向切换第二开关,均包括若干位于第一侧的第一侧端口以及若干位于第二侧的第二侧端口,其中,
第一侧的第一侧端口的数量与第二侧的第二侧端口数量相一致,且第一侧的第一侧端口可配置为所在开关第二侧的任一第二侧端口连接。
对图6中示出的实施例,图8中示出了横向切换第一开关、横向切换第二开关、纵向切换第一开关以及纵向切换第二开关的一种实施例,即可采用同一种转置连接开关,其中,转置连接开关具有第一侧的第一侧端口以及与所述第一侧端口对应第二侧的第二侧端口,图8中,第一侧的第一侧端口与第二侧的第二侧端口相对应的端口编号均为0~7。对同一行的8个微凸块601/连接单元焊盘21,与微凸块601适配连接的焊盘连接线分别与横向切换第一开关或横向切换第二开关第一侧端口的8个端口对应连接。
在转置连接开关内,第一侧的第一侧端口可配置与所述转置连接开关第二侧的任一第二侧端口适配连接。对图7所示的实施例中,如第一侧端口编号为0的端口可与第二侧端口编号为0~编号7的端口配置连接。具体实施时,转置连接开关可采用现有常用的形式,以能满足转置连接开关第一侧端口与第二侧端口相对应的连接为准。
本发明的一种实施例中,所述多路选择器603包括若干多路选择单元,其中,
多路选择器603内多路选择单元的数量为微凸块阵列内微凸块601数量的一半,多路选择单元为二选二数据选择器801;
选择时,二选二数据选择器801配置为直连选择状态或交叉连接选择状态。
由上述说明可知,当微凸块阵列内包括128个微凸块601时,则多路选择器603内包括64个多路选择单元,本发明的一种实施例中,多路选择单元包括二选二数据选择器801,即利用二选二数据选择器801能实现微凸块601与图5中track的连接配置。
本发明的一种实施例中,对配置处于交叉连接选择状态的二选二数据选择器801,其中,
所述二选二数据选择器801的一输入端与微凸块第一子阵列内一焊盘连接线对应,所述二选二数据选择器801的另一输入端与微凸块第二子阵列内一和焊盘连接线。
图9中示出了多路选择器603的一种实施例,其中,多路选择单元内,二选二数据选择器801通过一选择缓冲器802与第一轨道线体202或单元内第二轨道线体203相对应的轨道线连接。二选二数据选择器801、选择缓冲器802可采用现有常用的形式,以能满足选择与缓冲的需求为准。
图9中示出的二选二数据选择器801中,所述二选二数据选择器801的两个输入端口可以通过双向缓冲区以内侧样式(=形)或跨组样式(x形)连接到图6中的track。具体实施时,一个控制位用于控制二选二数据选择器801的选择连接样式,多路选择单元用于实现转置连接电路103与图6中track的直连或者交叉连接,图9中,一多路选择单元与图6中track内的两根轨道线连接,并能对输入端in1、输入端in2与相应两根轨道线的连接选择。
图9中的两根轨道线分别为轨道线track0与轨道线track64,其中,直联时,输入端in1经多路选择单元选择连接至轨道线track0,同时,输入端in2经多路选择单元选择连接至轨道线track64。交叉连接时,输入端in1经多路选择单元选择连接至轨道线track64,同时,输入端in2经多路选择单元选择连接至轨道线track0。因此,通过配置多路选择单元的连接形式,可增加电路的连通性。
此外,图中的输入端in1、输入端in2为经转置连接开关阵列602相应的微凸块601,即输入端in1、输入端in2分别对应一微凸块601。
上述微凸块阵列内包括128个微凸块601时,则根据微凸块阵列的分布情况,得到相应的编号为:[0:63][64:127]。此时,可将图6中的track编号为轨道线[0:63][64:127]。由上述说明可知,二选二数据选择器801的数量为64个,由上述说明可知,利用64个二选二数据选择器801可实现对128跟轨道线对应,且64个二选二数据选择器可分别与128个微凸块601对应。
具体地,所述对应为:微凸块第一子阵列内的一微凸块601经相应的焊盘连接线、横向切换第一开关以及纵向切换第一开关与二选二数据选择器801的一选择输入端连接,同时,微凸块第二子阵列内一微凸块601经相应的焊盘连接线、横向切换第二开关以及纵向切换第二开关与二选二数据选择器801的另一选择输入端连接。
基于此种编码方式,直联时,编号为[0:63]的微凸块601与轨道线[0:63]适配连接,编号为[64:127]的微凸块601与轨道线[64:127]适配连接。交叉连时,编号为[0:63]、[64:127]相对应的微凸块601分别与轨道线[64:127]、[0:63]对应连接。
对上述的有源基板100以及有源基板100上的可配置布线网络102,搜索生成所述两个待互联转置连接电路103间存在的可行互联布线路径时,基于迷宫搜索方法搜索生成可行互联布线路径,其中,
搜索生成可行互联布线路径时,包括:
对两个待互联转置连接电路103间,任选一转置连接电路103作为搜索基点;
对两个待互联转置连接电路103位置之间相应的基板轨道线进行搜索标记,在搜索标记时,对未被占用且能适配连接搜索基点的基板轨道线进行标记,所述标记的序号与搜索时扩散访问的次序相一致;
当搜索达到另一转置连接电路103时,根据所标记的基板轨道线生成可行互联布线路径。
由上述说明可知,生成互联布线路径,即是生成两个待互联的转置连接电路103经基板轨道线以及相应交叉信号传递电路201的信号传递路径。因此,在采用迷宫搜索方式时,需要将一转置连接电路103作为搜索基点,即以搜索基点为中心向另一转置连接电路103所在的位置搜索;此时,另一转置连接电路103形成搜索终点。基板轨道线即为形成基板轨道线网的轨道线,如上述的单元内第一轨道线体202与单元内第二轨道线体203,基板轨道线的具体情况可参考上述说明,此处不再赘述。
下面对搜索标记的过程进行举例说明,具体过程如图10~图14所示,具体地:
步骤1、从搜索基点触发,考察与作为搜索基点的转置连接电路103连接的基板轨道线,若所述基板轨道线根据转置连接电路103的连接规则,可以与作为搜索基点的转置连接电路103连接,且所述基板轨道线未被(已布线的线网)占用,则将所述基板轨道线标记为1(即第1次扩散时被访问),设置作为搜索基点的转置连接电路103内微凸块阵列为所述基板轨道线的父节点,并将所述基板轨道线压入空的先入先出队列。
图10中,T1、T2为两个待互联的转置连接电路103,其中,将T1的转置连接电路103作为搜索基点,T2作为搜索终点,则与作为搜索基点的转置连接电路103直接连接的基板轨道线进行标记,即得到标记为1的基板轨道线,如图11所示。
由上述说明可知,每个基板轨道线包括128根轨道线,此处的基板轨道线未被占用,具体是指128根轨道线中,存在满足当前互联路径信息传输的能力,如互联路径传输的数据宽度为8bit,则128根轨道线中至少有一个交叉信号传递单元301能满足数据的传输,如少于数据宽度,由于无法实现信息的传输,则认为被占用,其他判定基板轨道线是否被占用的情况,可参考此处的说明。
此外,互联路径进行信息传输的一种实施例中,如互联路径信息的位宽为8bit,8bit信号科不需要通过同一个交叉信号传递单元301配置传输,只需要128根轨道线有任意8根基板轨道线满足传输即可,此时,一根基板轨道线可实现1bit信号的传输。
一般地,被占用的轨道线不能重新配置相应的交叉信号传递单元301的信号传递状态,否则,会导致已互联转置连接电路103之间的互联断开。
步骤2、从队列中依次取出标记为1的基板轨道线。由于标记为1的基板轨道线的父节点为作为搜索基点转置连接电路103内的微凸块阵列,因此,考察与所述标记为1基板轨道线相连的两个交叉信号传递电路201;
对于每一个交叉信号传递电路201,按顺时针方向,考察其他三个方向上根据配置每个交叉信号传递单元301工作状态的Wilton结构规则,与所述标记为1的基板轨道线相连的基板轨道线,若某一基板轨道线未被已布线的线网占用且未被访问过,则将所述基板轨道线标记为2(即第2次扩散时被访问),设置当前标记为1的基板轨道线为所述标记为2的基板轨道线的父节点,并将标记为2的基板轨道线压入队列。
图12中,对标记为1的基板轨道线,其两端连接的交叉信号传递电路201分别为C01与C11,则按顺时针方向,需考察与C01、C11所连接三个方向相连的基板轨道线,并对基板轨道线标记的序号为2;图12中,与C01连接的两个基板轨道线,以及与C11所连接的三个基板轨道线均符合标记。
步骤3、从队列中依次取出标记为2的基板轨道线,由于标记为2的基板轨道线的父节点也为基板轨道线,因此,对于对标记为2的基板轨道线,不考察标记为2基板轨道线与其父节点连接的交叉信号传递电路201,只考察另一交叉信号传递电路201;
对所考察的交叉信号传递电路201,按顺时针方向,考察所述交叉信号传递电路201其他三个方向上根据配置每个交叉信号传递单元301工作状态的Wilton结构规则,与标记为2的基板轨道线相连的基板轨道线,若某一基板轨道线未被已布线的线网占用且未被访问过,则将所述基板轨道线标记为3(即第3次扩散时被访问),设置当前标记为2的基板轨道线为所述标记为3的基板轨道线的父节点,并将所述基板轨道线压入队列。
具体实施时,可对每根基板轨道线的访问状态进行记录,对基板轨道线被已布线的线网占用情况,可参考上述说明,即可快速确定任一基板轨道线的状态,实现基板轨道线的标记处理。
图12和图13可知,对C11位置的交叉信号传递电路201,C11与C10、C12以及C21所连接的基板轨道线均为标记为2的基板轨道线,同时,对C01位置的交叉信号传递电路201,C01与C00、C02所连接的基板轨道线均为标记为2的基板轨道线。
在进行第三次扩散访问时2,只考察与C10、C21、C12、C00以及C02连接基板轨道线,并进行相应的标记,如图12所示。图12中,C10与C00连接的基板轨道线标记为3,C10与C20连接的基板轨道线标记为3,C21与C20连接的基板轨道线标记为3,C21与C31连接的基板轨道线标记为3,C21与C22连接的基板轨道线标记为3,C12与C22连接的基板轨道线标记为3,C12与C13连接的基板轨道线标记为3,C12与C02连接的基板轨道线标记为3,C02与C03连接的基板轨道线标记为3。
重复上述步骤3的扩散访问标记,直至达到另一转置连接电路103所在的基板轨道线。根据转置连接电路103的连接规则,若所述转置连接电路103所在的基板轨道线可连接到转置连接电路103内的微凸块阵列,则接受该布线路径,然后进行回溯,记录该路径,清空其他轨道线的访问记录,此时,即搜索生成可行互联布线路径,如图14所示。具体实施时,回溯时,具体是指从搜索终点向搜索基点方向,记录对应路径的基板轨道线、交叉信号传递电路203对信号传递的方向选择。
本发明的一种实施例中,对搜索生成的可行互联布线路径,当且仅当所有可行互联布线路径相应的互联延时不相同时,才进行修正;
对可行互联布线路径进行修正时,所述修正方法包括:
确定所有可行互联布线路径的路径长度,将最大路径长度作为修正的全局目标;
对任一路径长度小于全局目标的可行互联布线路径,调整所述可行互联布线路径相应的路径走向,直至使得所述可行互联布线路径调整后的路径长度与全局目标相一致;
修正后,所有路径长度为全局目标的可行互联布线路径形成可选互联布线路径。
具体地,对可行互联布线路径的路径长度,基于所述可行互联布线路径内存在交叉信号传递电路的数量确定。当可行互联布线的路径长度一致时,则具有相同的互联延时,否则,互联延时不同。
图15~图18中为搜索生成的两条可行互联路线路径,分别为a1~a6对应基板轨道线形成的可行互联布线路径,以及b1~b4对应基板轨道线形成的可行互联布线路径,其中,对由a1~a6对应基板轨道线形成的可行互联布线路径,包括C11、C10、C20、C30、C31位置的交叉信号传递电路201,此时,路径的长度为6。对b1~b4对应基板轨道线形成的可行互联布线路径,包括C11、C21以及C31位置的交叉信号传递电路201,此时,路径的长度为4。两者的路径长度不相同,则需要进行修正。具体实施时,所述的路径长度即为可行互联布线路径中,所包含基板轨道线的数量。
图15~图18中,“”表示相应的基板轨道线已被占用,即连接C30与C31的基板轨道线被占用,无法实现T1与T2之间的互联路径。但对由a1~a6对应基板轨道线形成的互联路径,由于路径长度为6,则可得到全局目标为6。具体实施时,由a1~a6对应基板轨道线形成的可行互联布线路径先于由b1~b4对应基板轨道线形成的可行互联布线路径,此时,由于a1~a6对应基板轨道线形成的可行互联布线路径包含C30与C31之间基板轨道线,因此,在生成由b1~b4对应基板轨道线形成的可行互联布线路径时,则C30与C31之间基板轨道线,对b1~b4对应基板轨道线而言为已被占用的情况。
下面对具体修正的过程进行说明,具体地:
步骤S1、对所选路径长度小于全局目标的可行互联布线路径,依次取出相应的可行互联布线路径;
由上述说明可知,图15~图18中,取出待修正的可行互联布线路径即为由b1~b4所形成的可行互联布线路径。
步骤S2、以作为搜索终点的转置连接电路103作为当前节点并开始计数,不断搜索父节点并使计数增加1,当计数达到当前可行互联布线路径经过路径长度的预设比例时,将搜索计算的父节点从当前的可行互联布线路径中删除,从剩余路径的末端节点开始重布线。
具体地,预设比例可为50%,对由b1~b4所形成的可行互联布线路径,即计数删除的基板轨道线的数量为2,图15中,删除的基板轨道线即为b3与b4对应的基板轨道线。此后,从b2开始重新布线(即C21所在的交叉信号传递电路201位置),第三次扩散搜索得到了b31与b32,第四次扩散搜索到了b41~b45;其中,b31即为连接C21与C31的基板轨道线,b32即为连接C21与C22的基板轨道线;b41即为连接C31与C41的基板轨道线,其余的情况参考图14以及上述说明,此处不再一一列举说明。
步骤S3、以搜索终端作为当前节点,并假定所述当前节点在搜索生成步骤中被标记为n,由于所述基板轨道线的父节点为轨道线,因此,对于所述基板轨道线不考察其与父节点连接的交叉信号传递电路201,只考察另一交叉信号传递电路201,按顺时针方向,考察所考察交叉信号传递电路201其他三个方向上根据配置每个交叉信号传递单元301工作状态的Wilton结构规则,与当前节点基板轨道线相连的基板轨道线,若某一基板轨道线未被已布线的线网占用且不是当前节点的祖先节点,则将所述基板轨道线标记为n+1,设置当前节点为所述基板轨道线的父节点,并将所述基板轨道线压入空的先入先出队列。
步骤S4、采用上述的迷宫搜索标记方法,得到标记为n+2的基板轨道线,并将所述基板轨道线压入队列;
具体地,从队列中依次取出标记为n+1的基板轨道线。同样考察所述基板轨道线所连接的一交叉信号传递电路201,按顺时针方向考察,所述交叉信号传递电路201其他三个方向上,根据配置每个交叉信号传递单元301工作状态的Wilton结构规则,与所述标记为n+1的基板轨道线相连的轨道线,若某一轨道线未被已布线的线网占用且不是该标记为n+1节点的祖先节点,就将这一轨道线标记为n+2,设置当前标记为n+1的轨道线为这一轨道线的父节点,并将该轨道线压入队列。
步骤S5、重复上述搜索标记步骤,若当前节点基板轨道线为与搜索终点连接的基板轨道线,则回溯该路径,检查当前布线路径的路径长度:
若路径长度小于全局目标,则返回上述搜索标记,继续搜索队列中下一节点;如果路径长度等于全局目标,则进行下一可行互联布线路线的修正;若路径长度大于全局目标,则将当前的路径长度更新全局目标,并以更新后的全局目标重新进行修正。
具体地,当b43开始进行第五次扩散搜索时,可以访问C31与C32中间的基板轨道线,并得到b51。这是由于在判断所述基板轨道线是否可以访问时,只考虑所述基板轨道线是否是b43的祖先节点,而b43的祖先节点中并没有所述基板轨道线,所以可以访问;而在迷宫布线搜索生成可行互联布线网络中,由于所述基板轨道线被b42访问过,所以不能再次访问。因此,在修正步骤中,搜索范围更大,且能够搜索到较长的路径,最终形成可选互联布线路径的过程可参考图16~图18的图示过程。
经过上述修正后,则能实现所有的可行互联布线路径的路径长度相一致,即生成可选互联布线路径,此时,所有的可选互联布线路径具有相同的互联延时。具体实施时,可选互联布线路径具有相同的互联延时,具体是指每个可选互联布线路径具有相同个数的交叉信号传递电路201。
在修正得到可选互联布线路径后,可任选一可选互联布线路径作为配置的互联路径。根据可选互联布线路径配置两个转置连接电路103的互联路径时,按上述说明,配置交叉信号传递电路201的信号传递方向,直至使得可选互联布线路径上的交叉信号传递电路201形成两个转置连接电路103进行信号交互的通路。
综上,一种适于有源基板的同步互联布线系统,对具有可配置布线网络的有源基板100,其中,所述可配置布线网络102包括制备于有源基板100上的基板轨道线网以及若干用于与芯粒互联的转置连接电路103,转置连接电路103分布于基板轨道线网内,在基板轨道线网的每个网线结点上均设置用于配置信号传递方向的交叉信号传递电路201;
对有源基板100上任意两个待互联的转置连接电路103,采用上述所述的方法进行同步互联布线,以在同步互联布线后,使得所述两个转置连接电路103适配电连接。
具体地,有源基板100以及有源基板100上可配置布线网络102的具体情况可参考上述说明,进行同步互联布线的方式以及过程也可参考上述说明,具体以能得到使得两个转置连接电路103互联为准,此时,两个分别与转置连接电路103一一正对应连接的芯粒101互联。

Claims (14)

1.一种适于有源基板的同步互联布线方法,其特征是,提供具有可配置布线网络的有源基板,其中,所述可配置布线网络包括制备于有源基板上的基板轨道线网以及若干用于与芯粒互联的转置连接电路,转置连接电路分布于基板轨道线网内,在基板轨道线网的每个网线结点上均设置用于配置信号传递方向的交叉信号传递电路;
确定有源基板上两个待互联的转置连接电路,对所确定两个待互联的转置连接电路进行同步互联布线时,基于两个待互联转置连接电路的位置分布,配置所述两个转置连接电路互联所需的互联路径,以利用所配置的互联路径使得所述两个待互联的转置连接电路互联,其中,
配置互联路径时,包括:
基于两个待互联转置连接电路的位置分布,搜索生成所述两个待互联转置连接电路间存在的可行互联布线路径;
对上述搜索生成的可行互联布线路径进行修正,以在修正后,生成可选互联布线路径,其中,所有可选互联布线路径具有相同的互联延时;
任选一可选互联布线路径,基于所选择的可选互联布线路径,配置可选互联布线路径上每个交叉信号传递电路的信号传递方向,以利用所配置信号传递方向后的交叉信号传递电路以及连接所述交叉信号传递电路相对应的基板轨道线形成互联路径。
2.根据权利要求1所述适于有源基板的同步互联布线方法,其特征是,搜索生成所述两个待互联转置连接电路间存在的可行互联布线路径时,基于迷宫搜索方法搜索生成可行互联布线路径,其中,
搜索生成可行互联布线路径时,包括:
对两个待互联转置连接电路间,任选一转置连接电路作为搜索基点;
对两个待互联转置连接电路位置之间相应的基板轨道线进行搜索标记,在搜索标记时,对未被占用且能适配连接搜索基点的基板轨道线进行标记,所述标记的序号与搜索时扩散访问的次序相一致;
当搜索达到另一转置连接电路时,根据所标记的基板轨道线生成可行互联布线路径。
3.根据权利要求1所述适于有源基板的同步互联布线方法,其特征是,对搜索生成的可行互联布线路径,当且仅当所有可行互联布线路径相应的互联延时不相同时,才进行修正;
对可行互联布线路径进行修正时,所述修正方法包括:
确定所有可行互联布线路径的路径长度,将最大路径长度作为修正的全局目标;
对任一路径长度小于全局目标的可行互联布线路径,调整所述可行互联布线路径相应的路径走向,直至使得所述可行互联布线路径调整后的路径长度与全局目标相一致;
修正后,所有路径长度为全局目标的可行互联布线路径形成可选互联布线路径。
4.根据权利要求3所述适于有源基板的同步互联布线方法,其特征是,对可行互联布线路径的路径长度,基于所述可行互联布线路径内存在交叉信号传递电路的数量确定。
5.根据权利要求1至4任一项所述适于有源基板的同步互联布线方法,其特征是,对任一交叉信号传递电路,包括若干交叉信号传递单元,其中,交叉信号传递单元在交叉信号传递电路内交错分布,以利用交错分布的交叉信号传递单元分别与处于交叉分布的单元体内第一轨道线体、单元体内第二轨道线体相对应;
一交叉信号传递单元,对经所述交叉信号传递单元传输的信号,利用所述交叉信号传递单元将信号向前转发,或者将信号转动至与当前单元内轨道线体相对应的另一单元内轨道线体传输。
6.根据权利要求5所述适于有源基板的同步互联布线方法,其特征是,对任一交叉信号传递单元,包括四个传递单元连接端口,其中,
利用传递单元连接端口与单元体内第一轨道线体或单元体内第二轨道线体相对应的轨道线对应连接;
在交叉信号传递单元内,包括可配置的交叉信号传递开关阵列,配置交叉信号传递开关阵列的开关状态后,利用所述交叉信号传递开关阵列使得一传递单元连接端口的一连接端子与另一传递单元连接端口相对应的连接端子适配连接。
7.根据权利要求6所述适于有源基板的同步互联布线方法,其特征是,在交叉信号传递单元内,传递单元连接端口的连接端子间利用交叉信号传递开关阵列所配置形成方式包括Wilton连接。
8.根据权利要求1至4任一项所述适于有源基板的同步互联布线方法,其特征是,所述转置连接电路包括用于与芯粒适配连接的微凸块阵列、与所述微凸块阵列适配连接的转置连接开关阵列以及用于信号选择的多路选择器,其中,
微凸块阵列包括微凸块第一子阵列以及微凸块第二子阵列,微凸块第一子阵列、微凸块第二子阵列分别位于与所述转置连接电路正对应一单元内轨道线内单元内第一轨道线体或单元内第二轨道线体的两侧;
对微凸块第一子阵列或微凸块第二子阵列内一微凸块,通过转置连接开关阵列以及多路选择器连接至单元体内第一轨道线体或单元内第二轨道线体相对应的轨道线。
9.根据权利要求8所述适于有源基板的同步互联布线方法,其特征是:对任一微凸块,所述微凸块通过一微凸块收发连接电路与一微凸块连接线适配电连接,并通过所述微凸块连接线与转置连接开关阵列适配连接,其中,
所述微凸块收发连接电路包括依次连接的收发配置电路、上拉/下拉电路以及ESD保护电路;
微凸块与ESD保护电路电连接,并通过收发配置电路与微凸块连接线适配电连接。
10.根据权利要求8所述适于有源基板的同步互联布线方法,其特征是:所述转置连接开关阵列包括与微凸块第一子阵列正对应的转置连接开关第一单元组以及与微凸块第二子阵列正对应的转置连接开关第二单元组,其中,
转置连接开关第一单元组包括与微凸块第一子阵列内行数相一致的横向切换第一开关以及纵向切换第一开关,一横向切换第一开关与微凸块第一子阵列内同一行的连接单元焊盘正对应,一纵向切换第一开关与一横向切换第一开关正对应;
转置连接开关第二单元组包括与微凸块第二子阵列内行数相一致的横向切换第二开关以及纵向切换第二开关,一横向切换第二开关与微凸块第二子阵列内同一行的连接单元焊盘正对应,一纵向切换第二开关与一横向切换第二开关正对应;
微凸块第一子阵列内,同一行的连接单元焊盘通过相应的焊盘连接线与横向切换第一开关适配连接,横向切换第一开关与所述横向切换第一开关对应的纵向切换第一开关适配连接;
在微凸块第二子阵列内,同一行的连接单元焊盘通过相应的焊盘连接线与横向切换第二开关适配连接,横向切换第二开关与所述横向切换第二开关对应的纵向切换第二开关适配连接;
纵向切换第一开关、纵向切换第二开关与多路选择器适配连接。
11.根据权利要求10所述适于有源基板的同步互联布线方法,其特征是:对横向切换第一开关、横向切换第二开关、纵向切换第一开关以及纵向切换第二开关,均包括若干位于第一侧的第一侧端口以及若干位于第二侧的第二侧端口,其中,
第一侧的第一侧端口的数量与第二侧的第二侧端口数量相一致,且第一侧的第一侧端口可配置为所在开关第二侧的任一第二侧端口连接。
12.根据权利要求8所述适于有源基板的同步互联布线方法,其特征是:所述多路选择器包括若干多路选择单元,其中,
多路选择器内多路选择单元的数量为微凸块阵列内微凸块数量的一半,多路选择单元为二选二数据选择器;
选择时,二选二数据选择器配置为直连选择状态或交叉连接选择状态。
13.根据权利要求8所述适于有源基板的同步互联布线方法,其特征是:多路选择单元内,二选二数据选择器通过一选择缓冲器与第一轨道线体或单元内第二轨道线体相对应的轨道线连接。
14.一种适于有源基板的同步互联布线系统,其特征是,对具有可配置布线网络的有源基板,其中,所述可配置布线网络包括制备于有源基板上的基板轨道线网以及若干用于与芯粒互联的转置连接电路,转置连接电路分布于基板轨道线网内,在基板轨道线网的每个网线结点上均设置用于配置信号传递方向的交叉信号传递电路;
对有源基板上任意两个待互联的转置连接电路,采用上述权利要求1~权利要求13任一项所述的方法进行同步互联布线,以在同步互联布线后,使得所述两个转置连接电路适配电连接。
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