随着制造工艺的不断进步，金属导线的线宽变窄而导线的总长度却在不断增加，造成电源网络导线的电阻不断增加，而且随着工艺的缩小，电源电压越来越小，再加上电源网络连线上的电阻所造成的电压降(IR-Drop)，使得供电电压不能满足要求，从而导致芯片逻辑错误，甚至烧毁芯片。因此，电源分布网络的最优化分析与设计，是确保电路正常工作的重要一环。传统的电源网络分析方法主要应用在晶体管级，以及布线后的验证，一旦发生问题，需要返回第一阶段反复修正，不仅过程复杂而且非常费时。本文结合目前SoC的结构特点，对目前国内外SoC布图规划以及供电网络的研究现状进行了详细的阐述，为了达到快速完成整个SoC设计流程，提出了布图规划与多供电网络的协同设计方法，将电源网络电压降的分析步骤整合到布图规划中，及早改正电源网络问题，减少电压降，以达到快速完成整个设计的目的。而且这些设计方法在MCNC标准测试电路中都获得了有效的验证。论文主要研究了以下几个部分：1．针对传统布图规划方法，我们在优化SoC模块面积、线长的基础上，利用精简(compact model)温度模型，成功引入了温度因子，将布图规划问题建模成组合优化问题，通过对模拟退火算法参数进行优化，以最小化面积、线长以及温度为目标，对解空间进行快速搜索，实验结果表明提出的算法在优化面积、线长的基础上，能有效降低模块温度，比现有方法在求解电路规模上更有效。2．针对改进节点电压分析方法(MNA)的不是正定稀疏矩阵，求逆过程在时间上还是精度上都不占优势。本文提出了一种改进的方法，把电压源节点作为已知节点加入到MNA方程中，使得方程左边只剩电导矩阵，而不带其他矩阵，并对电导矩阵进行Cholesky分解，进而快速求解节点电压，避免了求逆过程。3．针对传统SoC设计流程中存在的问题，引入布图规划与多供电网络的协同设计方法。同时调整布图规划结果和多供电网络结构，快速有效的生成最优解，有利于后面的布局布线以及快速完成整个芯片的设计。实验结果表明，不但能优化布图规划，还能有效降低电压降，减少布线面积。