CN117057304A - 对超导快速单磁通量子电路进行布线的方法和相关产品 - Google Patents

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CN117057304A CN202311022420.5A CN202311022420A CN117057304A CN 117057304 A CN117057304 A CN 117057304A CN 202311022420 A CN202311022420 A CN 202311022420A CN 117057304 A CN117057304 A CN 117057304A
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陈信达
辛宏文
黄俊英
严明玉
董翔
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Abstract

本申请公开了一种用于对超导快速单磁通量子电路进行布线的方法和相关产品。所述方法包括：获取超导快速单磁通量子电路的布线网络，其中所述布线网络包括所述超导快速单磁通量子电路中的目标源和对应的目标引脚；对所述目标源进行初始轨道分配，以形成初始轨道集；将所述初始轨道集中所述目标源的轨道重新分配至所述布线网络的顶层和底层，以对所述初始轨道集进行优化形成最优轨道集；以及在所述最优轨道集中将所述目标源和对应的目标引脚进行连接，以对超导快速单磁通量子电路进行布线。利用本申请的方案，可以提高布线资源的利用率，减小芯片面积。

Description

对超导快速单磁通量子电路进行布线的方法和相关产品
技术领域
本申请一般涉及电子设计自动化技术领域。更具体地，本申请涉及一种用于对超导快速单磁通量子电路进行布线的方法、设备和计算机可读存储介质。
背景技术
超导快速单磁通量子(Rapid Single Flux Quantum，“RSFQ”)逻辑是一种基于约瑟夫森结的数字逻辑技术，用于高能效计算系统。具体地，RSFQ逻辑是通过利用超导材料的零电阻特性以及超导元件在电流方向变化时产生的快速电压脉冲，以实现高速、低功耗的数字计算。
RSFQ逻辑的主要特点包括高主频和低功耗，其中前述高主频即RSFQ逻辑操作速度非常快，例如可达到数十GHz，甚至是更高的时钟频率，这使得RSFQ逻辑非常适合处理需要高性能计算的应用场景。前述低功耗即由于超导元件的零电阻特性，RSFQ逻辑在工作时不会有功耗损耗，只有在进行状态切换时才会有微小的能耗。相对于传统的互补金属氧化物半导体(Complementary Metal Oxide Semiconductor，“CMOS”)逻辑，RSFQ逻辑在功耗方面有明显的优势。对于基于前述RSFQ逻辑形成的大规模超导集成电路，由于超导电路本身的门级流水、路径平衡、驱动能力弱等特性，使得成熟的半导体集成电路的电子自动化设计(Electronic Design Automation，“EDA”)工具无法直接用于超导RSFQ电路的设计。在整个EDA流程中，布线阶段由于复杂度高，耗时长等特点，成为设计自动化的一个关键环节。然而，目前的超导RSFQ电路布线算法大多基于传统的两层水平/垂直(Horizontal/Vertical，“HV”)布线模型，这会导致芯片面积增大，极大地降低了布线资源的利用率。
有鉴于此，亟需提供一种用于对超导快速单磁通量子电路进行布线的方案，以便提高布线资源的利用率，减小芯片面积。
发明内容
为了至少解决如上所提到的一个或多个技术问题，本申请在多个方面中提出了用于对超导快速单磁通量子电路进行布线的方案。
在第一方面中，本申请提供一种用于对超导快速单磁通量子电路进行布线的方法，包括：获取超导快速单磁通量子电路的布线网络，其中所述布线网络包括所述超导快速单磁通量子电路中的目标源和对应的目标引脚；对所述目标源进行初始轨道分配，以形成初始轨道集；将所述初始轨道集中所述目标源的轨道重新分配至所述布线网络的顶层和底层，以对所述初始轨道集进行优化形成最优轨道集；以及在所述最优轨道集中将所述目标源和对应的目标引脚进行连接，以对超导快速单磁通量子电路进行布线。
在一个实施例中，其中对所述目标源进行初始轨道分配，以形成初始轨道集包括：基于所述目标源和对应的目标引脚构建有向无环图；根据所述有向无环图对所述目标源进行初始轨道分配，以形成初始轨道集。
在另一个实施例中，其中根据所述有向无环图对所述目标源进行初始轨道分配，以形成初始轨道集包括：根据所述有向无环图对所述目标源进行排序；以及根据排序结果对所述目标源进行初始轨道分配，以形成初始轨道集。
在又一个实施例中，其中根据所述有向无环图对所述目标源进行排序包括：获取所述有向无环图中无父级的目标源并且确定其纵坐标值；以及比较所述纵坐标值的大小，以对所述无父级的目标源进行排序。
在又一个实施例中，其中根据排序结果对所述目标源进行初始轨道分配，包括：对纵坐标值小的无父级的目标源进行优先排序；以及对优先排序后纵坐标值小的无父级的目标源优先分配轨道，以对所述目标源进行初始轨道分配。
在又一个实施例中，其中对优先排序后纵坐标值小的无父级的目标源优先分配轨道，以对所述目标源进行初始轨道分配包括：对优先排序后纵坐标值小的无父级的目标源由所述布线网络的底部至顶部垂直优先分配轨道，以对所述目标源进行初始轨道分配。
在又一个实施例中，所述方法还包括：从所述有向无环图中删除已优先分配轨道的纵坐标值小的无父级的目标源并确定新的无父级的目标源；以及基于所述新的无父级的目标源进行排序，直至遍历所述目标源为止。
在又一个实施例中，其中将所述初始轨道集中所述目标源的轨道重新分配至所述布线网络的顶层和底层，以对初始轨道集进行优化形成最优轨道集包括：基于双层平面曼哈顿布线模型，将所述初始轨道集中排序靠前的目标源的轨道重新分配至所述布线网络的顶层，将所述初始轨道集中排序靠后的目标源的轨道重新分配至所述布线网络的底层，以对初始轨道集进行优化形成所述最优轨道集。
在第二方面中，本申请提供一种用于对超导快速单磁通量子电路进行布线的设备，包括：处理器；以及存储器，其中存储有用于对超导快速单磁通量子电路进行布线的程序指令，当所述程序指令由所述处理器执行时，使得所述设备实现前述第一方面中的多个实施例。
在第三方面中，本申请提供一种计算机可读存储介质，其上存储有用于对超导快速单磁通量子电路进行布线的计算机可读指令，该计算机可读指令被一个或多个处理器执行时，实现前述第一方面中的多个实施例。
通过如上所提供的用于对超导快速单磁通量子电路进行布线的方案，本申请实施例通过对超导快速单磁通量子电路中的目标源进行基于轨道分配的初始布线方式，以最小化初始布线的宽度，为后续布线过程提供了良好的基础。基于初始布线方案，能够减少布线阶段的调整和优化工作，提高了整个布线场景的效率和可行性。接着，本申请实施例通过将初始轨道分配后形成的初始轨道集中目标源的轨道重新分配至布线网络的顶层和底层，以便同时分配水平布线和垂直布线，从而充分利用布线资源。通过将初始轨道集中目标源的轨道重新分配至布线网络的顶层和底层，还减少了布线区连接所需的布线长度，减小芯片面积。进一步地，本申请实施例通过对纵坐标值小的无父级的目标源进行优先排序优先分配轨道以及将初始轨道集中排序靠前的目标源的轨道重新分配至布线网络的顶层，将初始轨道集中排序靠后的目标源的轨道重新分配至布线网络的底层，可以避免水平布线冲突。
附图说明
通过参考附图阅读下文的详细描述，本申请示例性实施方式的上述以及其他目的、特征和优点将变得易于理解。在附图中，以示例性而非限制性的方式示出了本申请的若干实施方式，并且相同或对应的标号表示相同或对应的部分，其中：
图1是根据本申请实施例的用于对超导快速单磁通量子电路进行布线的方法的示例性流程框图；
图2是示出根据本申请实施例的布线网络的示例性示意图；
图3是示出根据本申请实施例的构建有向无环图的示例性示意图；
图4是示出根据本申请实施例的确定无父级的目标源以进行排序的示例性示意图；
图5是示出根据本申请实施例的经初始轨道分配后形成的初始轨道集的示例性示意图；
图6是示出根据本申请实施例的现有的轨道分配的示例性示意图；
图7是示出根据本申请实施例的对初始轨道集重新分配形成最优轨道集的示例性示意图；以及
图8是根据本申请实施例的用于对超导快速单磁通量子电路进行布线的设备的示例性结构框图。
具体实施方式
下面将结合附图对本披露实施例中的技术方案进行清楚和完整地描述。应当理解的是本说明书所描述的实施例仅是本披露为了便于对方案的清晰理解和符合法律的要求而提供的部分实施例，而并非可以实现本披露的所有实施例。基于本说明书公开的实施例，本领域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，都属于本披露保护的范围。
应当理解，本申请的说明书和权利要求书中使用的术语“包括”和“包含”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。
还应当理解，在此本申请说明书中所使用的术语仅仅是出于描述特定实施例的目的，而并不意在限定本申请。如在本申请说明书和权利要求书中所使用的那样，除非上下文清楚地指明其它情况，否则单数形式的“一”、“一个”及“该”意在包括复数形式。还应当进一步理解，在本申请说明书和权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。
如在本说明书和权利要求书中所使用的那样，术语“如果”可以依据上下文被解释为“当...时”或“一旦”或“响应于确定”或“响应于检测到”。类似地，短语“如果确定”或“如果检测到[所描述条件或事件]”可以依据上下文被解释为意指“一旦确定”或“响应于确定”或“一旦检测到[所描述条件或事件]”或“响应于检测到[所描述条件或事件]”。
下面结合附图1至图8来详细描述本申请的具体实施方式。
图1是根据本申请实施例的用于对超导快速单磁通量子电路进行布线的方法100的示例性流程框图。如图1中所示，在步骤101处，获取超导快速单磁通量子电路的布线网络。其中，布线网络(例如图2中所示)包括超导快速单磁通量子电路中的目标源和对应的目标引脚。在一个实现场景中，前述布线网络可以根据实际的RSFQ电路采用例如EDA工具绘制，其中前述目标源是表示RSFQ电路中经过逻辑门的输出信号源，其通常以带有数字下标的s表示(例如图2中所示的s1至s6)。前述对应的目标引脚包含所连接的目标源和扇出信息，其通常以带双数字下标的t表示(例如图2中所示的t12，t41等)，双数字下标中第一个数字表示目标源，第二个数字表示扇出信息。在实现场景中，前述布线网络中的网格空间用来表示可布线空间(或者布线区域)。即，后续布线在目标源和目标引脚中间的网格空间中进行。
在获取上述RSFQ电路的布线网络后，在步骤102处，对目标源进行初始轨道分配，以形成初始轨道集。在一个实施例中，首先可以基于目标源和对应的目标引脚构建有向无环图，接着根据有向无环图对目标源进行初始轨道分配，以形成初始轨道集。在一个实施场景中，通过以目标源为节点，用箭头表示根据布线网络中确定的各目标源的连接关系，以构建有向无环图(例如图3所示)。稍后将结合图2和图3详细描述构建有向无环图。基于构建的该有向无环图，可以对目标源进行初始轨道分配，以形成初始轨道集。
在一个实施例中，可以根据有向无环图对目标源进行排序，进而根据排序结果对目标源进行初始轨道分配，以形成初始轨道集。更为具体地，首先获取有向无环图中无父级的目标源并且确定其纵坐标值，接着通过比较纵坐标值的大小，以对无父级的目标源进行排序。也就是说，通过根据有向无环图确定无父级(即无输入)的目标源，通过比较其纵坐标值的大小来进行排序。在一些实施例中，无父级的目标源的纵坐标值是由该目标源与其相应的目标引脚所对应的纵坐标值中的最小值确定。在一个实施场景中，可以采用例如左边算法、贪心算法等进行前述排序，以根据排序结果对目标源进行初始轨道分配，以形成初始轨道集。
在一个实施例中，可以对纵坐标值小的无父级的目标源进行优先排序，以对优先排序后纵坐标值小的无父级的目标源优先分配轨道，以对目标源进行初始轨道分配。即，对排序后纵坐标值小的无父级的目标源先进行轨道分配。具体来说，对优先排序后纵坐标值小的无父级的目标源由布线网络的底部至顶部垂直优先分配轨道，以对目标源进行初始轨道分配。换言之，为排序后的无父级的目标源优先分配垂直轨道，从而完成对各目标源的初始轨道分配，以最小化布线宽度。在一个实现场景中，各目标源的初始轨道的高度由目标源与其相应的目标引脚所对应的纵坐标值中的最小值和最大值确定。
在一些实施例中，在每次排序后，可以通过从有向无环图中删除已优先分配轨道的纵坐标值小的无父级的目标源并确定新的无父级的目标源，以基于新的无父级的目标源进行排序，直至遍历目标源为止。也即，将排序后的目标源从有向无环图中删除，形成新的有向无环图。接着，在新的有向无环图中确定新的无父级的目标源并进行前述排序、分配初始轨道操作，再次排序后再删除排序后的目标源并确定下一无父级的目标源，直至对所有目标源完成初始轨道为止，以形成初始轨道集。稍后将结合图2至图5详细描述前述初始轨道分配。
基于上述获得初始轨道集，在步骤103处，将初始轨道集中目标源的轨道重新分配至布线网络的顶层和底层，以对初始轨道集进行优化形成最优轨道集。在一个实施例中，基于双层平面曼哈顿布线模型，将初始轨道集中排序靠前的目标源的轨道重新分配至布线网络的顶层，将初始轨道集中排序靠后的目标源的轨道重新分配至布线网络的底层，以形成最优轨道集。例如在一个示例性场景中，假设初始轨道集中包括六个目标源的轨道，将排序靠前的三个目标源的轨道分配至布线网络的顶层，而将排序靠后的三个目标源的轨道的分配至布线网络的底层，以形成最优轨道集。进一步地，在步骤104处，在最优轨道集中将目标源和对应的目标引脚进行连接，以对超导快速单磁通量子电路进行布线。也就是说，在重新分配后的轨道集中，根据电路连接关系将目标源和对应的目标引脚进行连接，以实现对超导快速单磁通量子电路进行布线(例如图7所示)。
结合上述描述可知，本申请实施例通过对RSFQ电路中的目标源进行初始轨道分配，形成初始轨道集，接着通过将初始轨道集中目标源的轨道重新分配至布线网络的顶层和底层，以实现对RSFQ电路进行布线。基于此，通过基于轨道分配的初始布线方式，能够最小化初始布线的宽度且减少布线阶段的调整和优化工作，提高了整个布线场景的效率和可行性。进一步地，通过将初始轨道集中目标源的轨道重新分配至布线网络的顶层和底层，能够同时分配水平布线和垂直布线，从而充分利用布线资源。此外，本申请实施例通过对纵坐标值小的目标源进行优先排序和分配轨道，并重新分配至布线网络的顶层和底层，避免了水平布线冲突。
图2是示出根据本申请实施例的布线网络的示例性示意图。如图2中所示，该布线网络中包含RSFQ电路的目标源s1，s2，s3，s4，s5和s6以及目标引脚t41(18)，t51(0)，t61(6)，t52(0)，t11(12)，t31(32)，t12(12)，t21(0)，t13(24)，t32(26)。根据前文可知，布线网络可以根据实际的RSFQ电路采用例如EDA工具绘制，其中前述目标源是表示RSFQ电路中经过逻辑门的输出信号源，目标引脚包含所连接的目标源和扇出信息。以目标引脚t41(18)为例，其中下标4对应目标源s4，下标1表示目标源s4的扇出1(或者第一扇出)。类似地，目标引脚t12(12)中的下标1对应目标源s1，下标2表示目标源s1的第二扇出。目标引脚t13(24)中的下标1对应目标源s1，下标3表示目标源s1的第三扇出。可以理解，扇出是指一个逻辑门的输出端所驱动同类型门的个数(或称负载能力)。另外，每个目标引脚中括号内的数值表示线长约束值，即最大线长长度。
进一步地，图中目标源和目标引脚之间的网格为布线区域，后续进行初始轨道分配，重新分配轨道以及将目标源和目标引脚进行连线均在该网格空间。此外，图中示出了布线网络的纵坐标方向的数值0-12，其是布线网络由底部至顶部进行设置。由此，可以确定目标源和目标引脚各自的纵坐标值，例如s2，t41(18)的纵坐标值为0；t51(0)的纵坐标值为1；s1，t61(6)的纵坐标值为2；t52(0)的纵坐标值为3；s3，t11(12)的纵坐标值为4；t31(32)的纵坐标值为6；s5，t12(12)的纵坐标值为8；t21(0)的纵坐标值为9；s6的纵坐标值为10；s4，t13(24)的纵坐标值为11；t32(26)的纵坐标值为12。根据前文可知，根据该布线网络中的目标源和对应的目标引脚，先对目标源进行初始轨道分配，以形成初始轨道集。在一个实施场景中，首先可以构建有向无环图，进而根据有向无环图对目标源进行初始轨道分配，以形成初始轨道集。下面将结合图3详细描述构建有向无环图。
图3是示出根据本申请实施例的构建有向无环图的示例性示意图。需要理解的是，在构建有向无环图时，其是从布线网络的底部至顶部，根据每个目标源在水平方向对应的目标引脚，通过以目标源为节点，用箭头表示根据布线网络中确定的各目标源的连接关系，以构建有向无环图。参见上述图2，从布线网络的底部开始，根据目标源s2在水平方向对应的目标引脚t41(18)，可以绘制s2→s4，如图3中的(a)图所示。类似地，根据目标源s1在水平方向对应的目标引脚t61(6)，可以绘制s1→s6，如图3中的(b)图所示。根据目标源s3在水平方向对应的目标引脚t11(12)，可以绘制s3→s1，如图3中的(c)图所示。根据目标源s5在水平方向对应的目标引脚t12(12)，可以绘制s5→s1，如图3中的(d)图所示。根据目标源s4在水平方向对应的目标引脚t13(24)，可以绘制s4→s1，从而形成有向无环图，如图3中的(e)图所示。
在获得上述有向无环图后，可以对目标源进行排序，进而根据排序结果对目标源进行初始轨道分配，以形成初始轨道集。在一个实现场景中，首先获取有向无环图中无父级的目标源并且确定其纵坐标值，其中各无父级的目标源的纵坐标值是由该目标源与其相应的目标引脚所对应的纵坐标值中的最小值确定。接着，对纵坐标值中的最小值的无父级的目标源进行优先排序并分配初始轨道，并且从有向无环图中删除已分配初始轨道的无父级的目标源。进一步地，从剩余的目标源确定新的无父级的目标源，重复前述操作，直至遍历完所有目标源，以形成初始轨道集，例如图4和图5所示。
图4是示出根据本申请实施例的确定无父级的目标源以进行排序的示例性示意图。如图4中的(a)图所示，该有向无环图中无父级的目标源为s2，s3和s5，其各自的纵坐标值分别由min{y(s2)，y(t21(0))}，min{y(s3)，y(t31(32))，y(t32(26))}和min{y(s5)，y(t51(0))，y(t52(0))}确定。根据上述图2中描述的各纵坐标值，可以确定s2，s3和s5的纵坐标值分别为0，4和1。这是由于y(s2)＝0和y(t21(0))＝9中y(s2)最小；y(s3)＝4，y(t31(32))＝6和y(t32(26))＝12中y(s3)最小以及y(s5)＝8，y(t51(0))＝1和y(t52(0))＝3中y(t51(0))最小，由此确定s2，s3和s5的纵坐标值分别为y(s2)＝0，y(s3)＝4和y(t51(0))＝1。接着，对纵坐标值最小的目标源s2进行优先排序并分配初始轨道，并且从有向无环图删除目标源s2，例如图4中的(b)图所示。进一步地，根据删除目标源s2后的有向无环图中确定新的无父级的目标源为s4，s3和s5。参考前述确定纵坐标值，可以基于min{y(s5)，y(t41(18))}确定s4的纵坐标值为0，其中y(s4)＝11和y(t41(18))＝0中y(t41(18))最小，因此目标源s4纵坐标值为y(t41(18))＝0。由此，新的无父级的目标源s4，s3和s5中目标源s4的纵坐标值最小，对目标源s4优先排序并分配初始轨道，并且从有向无环图删除目标源s4，例如图4中的(c)图所示。
类似地，继续确定新的无父级的目标源为s3和s5，由于s5的纵坐标值最小，对目标源s5优先排序并分配初始轨道，并且从有向无环图删除目标源s5，例如图4中的(d)图所示。此时，新的无父级的目标源为s3，对目标源s3优先排序并分配初始轨道，并且从有向无环图删除目标源s3，例如图4中的(e)图所示。接着，对无父级的目标源s1优先排序并分配初始轨道，并且从有向无环图删除目标源s1，例如图4中的(f)图所示。最后，对目标源s6分配初始轨道，以形成初始轨道集。
图5是示出根据本申请实施例的经初始轨道分配后形成的初始轨道集的示例性示意图。如图5中所示，该初始轨道集依次包含目标源s2，s4，s5，s3，s1和s6的轨道，其是由每层布线网络的底部至顶部的垂直段进行优先分配轨道。如前所述，各目标源的初始轨道的高度由目标源与其相应的目标引脚所对应的纵坐标值中的最小值和最大值确定。例如目标源s2，其高度是由min{y(s2)，y(t21(0))}和max{y(s2)，y(t21(0))}确定，即由最小值y(s2)＝0至最大值y(t21(0))＝9确定。类似地，目标源s4的高度由最小值min{y(s4)，y(t41(18))}＝y(t41(18))＝0至最大值max{y(s4)，y(t41(18))}＝y(s4)＝11确定；目标源s5的高度由最小值min{y(s5)，y(t51(0))，y(t52(0))}＝y(t51(0)＝1至最大值max{y(s5)，y(t51(0))，y(t52(0)))}＝y(s5)＝8确定；目标源s3的高度由最小值min{y(s3)，y(t31(32))，y(t32(26))}＝y(s3)＝4至最大值max{y(s3)，y(t31(32))，y(t32(26))}＝y(t32(26))＝12确定。进一步地，目标源s1的高度由最小值min{y(s1)，y(t11(12))，y(t12(12))，y(t13(24))}＝y(s1)＝2至最大值max{y(s1)，y(t11(12))，y(t12(12))，y(t13(24))}＝y(t13(24))＝11确定；目标源s6的高度由最小值min{y(s6)，y(t61(6))}＝y(t61(6))＝2至最大值max{y(s6)，y(t61(6))}＝y(s6)＝10确定。
基于上述获得的初始轨道集，将初始轨道集中目标源的轨道重新分配至所述布线网络的顶层和底层，以形成最优轨道集。在现有的轨道分配方式中，其通过将对应于奇数(偶数)列的轨道可以从左到右(从右到左)在底层(顶层)分配。然而，以这种方式重新分配会打乱布线轨道的顺序，导致水平冲突，例如图6所示。
图6是示出根据本申请实施例的现有的轨道分配的示例性示意图。如图6中所示，在对目标源s1和目标源s2进行水平轨道分配时，其会在箭头A所示处存在水平冲突，从而影响布线效果。
在本申请实施例中，通过将初始轨道集中排序靠前的目标源的轨道重新分配至布线网络的顶层，将初始轨道集中排序靠后的目标源的轨道重新分配至布线网络的底层，以形成最优轨道集。基于本申请实施例的重新分配方式，可以避免水平布线冲突，例如图7所示。
图7是示出根据本申请实施例的对初始轨道集重新分配形成最优轨道集的示例性示意图。如7图中所示，将初始轨道集中排序靠前的目标源s2，s4，s5至布线网络的顶层(例如图中左侧网络所示)，初始轨道集中排序靠后的目标源s3，s1和s6至布线网络的底层(例如图中右侧网络所示)，以形成最优轨道集。其中，布线网络的底层中的布线采用虚线表示。进一步地，根据布线网络中目标源与其目标引脚的连接关系，在该最优轨道集将目标源和对应的目标引脚进行连接，以实现对超导快速单磁通量子电路进行布线，图7所示为基于本申请实施例对超导快速单磁通量子电路进行布线后的示意图。此外，图中所示出的l0，l1，l2和l4为分离器，其用于逻辑门的输出端驱动同类型门，从而形成目标源的扇出个数。例如以l0为例，其形成目标源s5的两个扇出t51(0)和t52(0)。可以理解，图7示例性示出偶数的轨道，其是采用对半的方式将轨道分别分配至布线网络的顶层和底层。对于奇数的轨道，例如以轨道数为7为例，其可以将前4个轨道分配至顶层，后3个轨道分配至底层。或者，也可以将前3个轨道分配至顶层，后4个轨道分配至底层，本申请对此不作任何限制。
由图7可知，基于本申请实施例的方案，可以同时分配水平布线和垂直布线，从而充分利用了布线资源(或者说布线区域)，并且通过将初始轨道集中目标源的轨道重新分配至布线网络的顶层和底层，还减少了布线区连接所需的布线长度，减小芯片面积。进一步地，利用本申请实施例的方案，避免了水平布线冲突，提高了布线质量。
图8是根据本申请实施例的用于对超导快速单磁通量子电路进行布线的设备800的示例性结构框图。如图8中所示，本申请的设备800可以包括处理器801和存储器802，其中处理器801和存储器802之间通过总线进行通信。存储器802存储有用于对超导快速单磁通量子电路进行布线的程序指令，当所述程序指令由所述处理器801执行时，使得实现根据前文结合附图描述的方法步骤：获取超导快速单磁通量子电路的布线网络，其中布线网络包括所述超导快速单磁通量子电路中的目标源和对应的目标引脚；对目标源进行初始轨道分配，以形成初始轨道集；将初始轨道集中所述目标源的轨道重新分配至布线网络的顶层和底层，以对所述初始轨道集进行优化形成最优轨道集以及在最优轨道集中将目标源和对应的目标引脚进行连接，以对超导快速单磁通量子电路进行布线。
根据上述结合附图的描述，本领域技术人员也可以理解本申请的实施例还可以通过软件程序来实现。由此本申请还提供了一种计算机可读存储介质。该计算机可读存储介质其上存储有用于对超导快速单磁通量子电路进行布线的计算机可读指令，该计算机可读指令被一个或多个处理器执行时，实现本申请结合附图1所描述的用于对超导快速单磁通量子电路进行布线的方法。
通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件。基于这样的理解，上述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。
应当注意，尽管在附图中以特定顺序描述了本申请方法的操作，但是这并非要求或者暗示必须按照该特定顺序来执行这些操作，或是必须执行全部所示的操作才能实现期望的结果。相反，流程图中描绘的步骤可以改变执行顺序。附加地或备选地，可以省略某些步骤，将多个步骤合并为一个步骤执行，和/或将一个步骤分解为多个步骤执行。
应当理解，当本申请的权利要求、当说明书及附图中使用到术语“第一”、“第二”、“第三”和“第四”等时，其仅用于区别不同对象，而不是用于描述特定顺序。本申请的说明书和权利要求书中使用的术语“包括”和“包含”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。
还应当理解，在此本申请说明书中所使用的术语仅仅是出于描述特定实施例的目的，而并不意在限定本申请。如在本申请说明书和权利要求书中所使用的那样，除非上下文清楚地指明其它情况，否则单数形式的“一”、“一个”及“该”意在包括复数形式。还应当进一步理解，在本申请说明书和权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。
虽然本申请的实施方式如上，但所述内容只是为便于理解本申请而采用的实施例，并非用以限定本申请的范围和应用场景。任何本申请所述技术领域内的技术人员，在不脱离本申请所揭露的精神和范围的前提下，可以在实施的形式上及细节上作任何的修改与变化，但本申请的专利保护范围，仍须以所附的权利要求书所界定的范围为准。

Claims (10)

1.一种用于对超导快速单磁通量子电路进行布线的方法，包括：
获取超导快速单磁通量子电路的布线网络，其中所述布线网络包括所述超导快速单磁通量子电路中的目标源和对应的目标引脚；
对所述目标源进行初始轨道分配，以形成初始轨道集；
将所述初始轨道集中所述目标源的轨道重新分配至所述布线网络的顶层和底层，以对所述初始轨道集进行优化形成最优轨道集；以及
在所述最优轨道集中将所述目标源和对应的目标引脚进行连接，以对超导快速单磁通量子电路进行布线。
2.根据权利要求1所述的方法，其中对所述目标源进行初始轨道分配，以形成初始轨道集包括：
基于所述目标源和对应的目标引脚构建有向无环图；
根据所述有向无环图对所述目标源进行初始轨道分配，以形成初始轨道集。
3.根据权利要求2所述的方法，其中根据所述有向无环图对所述目标源进行初始轨道分配，以形成初始轨道集包括：
根据所述有向无环图对所述目标源进行排序；以及
根据排序结果对所述目标源进行初始轨道分配，以形成初始轨道集。
4.根据权利要求3所述的方法，其中根据所述有向无环图对所述目标源进行排序包括：
获取所述有向无环图中无父级的目标源并且确定其纵坐标值；以及
比较所述纵坐标值的大小，以对所述无父级的目标源进行排序。
5.根据权利要求4所述的方法，其中根据排序结果对所述目标源进行初始轨道分配，包括：
对纵坐标值小的无父级的目标源进行优先排序；以及
对优先排序后纵坐标值小的无父级的目标源优先分配轨道，以对所述目标源进行初始轨道分配。
6.根据权利要求5所述的方法，其中对优先排序后纵坐标值小的无父级的目标源优先分配轨道，以对所述目标源进行初始轨道分配包括：
对优先排序后纵坐标值小的无父级的目标源由所述布线网络的底部至顶部垂直优先分配轨道，以对所述目标源进行初始轨道分配。
7.根据权利要求5或6所述的方法，还包括：
从所述有向无环图中删除已优先分配轨道的纵坐标值小的无父级的目标源并确定新的无父级的目标源；以及
基于所述新的无父级的目标源进行排序，直至遍历所述目标源为止。
8.根据权利要求1-6中任一项所述的方法，其中将所述初始轨道集中所述目标源的轨道重新分配至所述布线网络的顶层和底层，以对所述初始轨道集进行优化形成最优轨道集包括：
基于双层平面曼哈顿布线模型，将所述初始轨道集中排序靠前的目标源的轨道重新分配至所述布线网络的顶层，将所述初始轨道集中排序靠后的目标源的轨道重新分配至所述布线网络的底层，以对所述初始轨道集进行优化形成所述最优轨道集。
9.一种用于对超导快速单磁通量子电路进行布线的设备，包括：
处理器；以及
存储器，其中存储有用于对超导快速单磁通量子电路进行布线的程序指令，当所述程序指令由所述处理器执行时，使得所述设备实现根据权利要求1-8任意一项所述的方法。
10.一种计算机可读存储介质，其上存储有用于对超导快速单磁通量子电路进行布线的计算机可读指令，该计算机可读指令被一个或多个处理器执行时，实现如权利要求1-8任意一项所述的方法。
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