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集成电路(IC)是在半导体基片上形成的完整电子线路,它是上世纪五十年代末期,随着半导体晶体管硅平面技术的发展而出现的一种新型电子器件。当前芯片里的电路与系统日趋复杂,作为应用最多的超大规模集成电路(VLSI)设计技术水平也在逐渐提高。VLSI设计中一般采用分级设计的方法,这种设计方法是将VLSI这一复杂的电路系统分解成许多可处理的子系统。布图设计过程是一个将电路的元件说明和网络表产生出版图的过程,它是整个VLSI分级设计中非常关键的步骤之一。在布图设计中,一般是以具有一定逻辑功能的单元作为基本电路,其中积木块布图设计(BBLBuildingBlockLayout)是以任意形状模块作为基本单元的一种设计模式,它对于通用芯片的设计具有很现实的意义。
本文首先介绍了VLSI设计的分类、几种全定制模式下常用的设计方法以及布图设计自动化的重要性。然后介绍了Q-序列的编码方法,它使布图规划与Q-序列表示对应起来,这样的编码计算机易于识别。当对芯片的布图规划进行优化时,整个布图的优化问题就转化为编码变换的问题。在编码变换达到最优情况下,将经变换的编码解码成布图规划,这样实现了一个从初始图到最优图的整个过程。接下来详细阐述了编码的全列举以及利用模拟退火(SimulatesAnnealing)的方法进行优化。最后,本文提出了一种新的EQ-序列表示法,它是在Q-序列表示基础上发展起来的。它同样是通过将布图规划转换成编码进行优化的过程。它在解决模块之间的相邻、模块与芯片边界相邻以及芯片布局面积最小化等多目标优化时非常实用有效。