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集成电路布局的组合算法。 (英语) Zbl 0709.68039号

计算机科学中的应用理论。奇切斯特等:John Wiley&Sons;斯图加特:B.G.Teubner。二十八、 第697页,39.95英镑(1990年)。
这本书是对计算机辅助设计,特别是电路布局中出现的组合理论和算法的一流处理。这本书在数学和工程两个方面都处理得很好,达到了惊人的平衡。
以下是内容概述,由作者的前言浓缩而成。第一部分,第1章至第4章,包含布局实践和数学学科的材料,为布局优化提供了方法。第一章对排版实践进行了概述。本章不详述具体制造和设计技术的细节。相反,它给出了布局策略的广泛概述,以便理解和评估不同的数学方法对电路布局优化的适用性。
第2章至第4章介绍了电路布局的数学基础。这些章节提供了计算机辅助设计(CAD)专家理解和开发电路布局方法所需的基本材料。这些材料大多是通过研究论文零星进入设计自动化领域的。在本书中,它被收集并改编以满足CAD专家的需要。这些章节的加入使得这本书内容丰富,读者无需查阅更广泛的数学文本,其中许多文本专门针对数学家或计算机科学家。
第二章讨论了算法理论的基础,介绍了渐近分析和NP-hardness的重要概念。第3章从图论的角度对电路布局的方法进行了广泛的介绍。特别是,本章重点介绍布线的核心路径搜索和网络设计方法。此外,还提供了图论中的其他经典材料。
在第三章的最后,介绍了层次图处理的空间和时间有效方法。由于布局优化过程中要处理的设计数据量急剧增加,这些方法具有特殊的重要性。
第四章介绍了相关的组合优化。本章的重点是求解整数线性规划的有效方法。讨论了分枝定界和动态规划等通用技术,综述了拉格朗日松弛等较新技术。此外,本章还讨论了非线性优化和统计方法,特别是模拟退火。本书第二部分对模拟退火在布局问题中的具体应用进行了补充。
第二部分,第5章至第10章,讨论了实际布局优化问题。第5章通过介绍一种总体布局技术提供了理论背景,该技术在理论上具有可证明的最坏情况行为。该方法在实践中并不具有竞争力,但它意味着对电路布局的基本结构见解,尤其是当它与电路划分相关时。
第6章给出了分区问题的分类。此外,本章还讨论了电路划分的各种方法。一方面,本章介绍了在实践中广泛使用的迭代方法。另一方面,提出了基于网络流和非线性优化的最新方法。在所讨论的划分问题的特殊情况中,有聚类(将电路划分为许多小部件)和划分平面图。后一个问题在布局的分治算法中很重要。在这里,我们划分表示基板上布线区域的平面图。
第7章讨论了布局和布局规划,即为电路组件分配(近似)坐标的任务。这个问题是一个具有两个成本函数的优化问题。一个成本函数是对后续布线阶段所占面积的估计。另一个成本函数估计了封装电路元件的二维布局所消耗的面积,而不考虑布线。依次讨论了成本函数及其优化方法。本章还讨论了不同的放置方法。讨论了布局阶段出现的其他组合问题。
第8章讨论了全局布线,即确定导线大致路线的布局阶段。全局路由是一个整数规划。讨论了经典的迷宫运行和线搜索技术作为求解整数规划的特殊方法。除了介绍经典路由方法外,第8章还介绍了基于更合适的整数编程技术的高级全局路由方法。特别讨论了两种这样的方法。在分层路由中,整数程序被分解为精确求解的小块。在松弛全局布线中,采用了线性规划技术,然后是随机或确定性校正阶段。第8章还调查了将平面规划与全球路线阶段相结合的最新研究。
第九章是这本书最广泛的一章。它包含详细的运行问题分类及其解决方法。在详细布线中,全局布线过程中确定的近似导线布线是精确的。本章内容非常广泛,因为在这一领域有大量不同的组合问题和结果。我们使用两个标准对这些结果进行分类。第一个标准是详细布线区域的形状。第二个是详细的路由模型,即路由过程中必须遵守的规则。这些规则是技术边界条件的形式对应。本章涵盖了广泛的结果,从曼哈顿信道路由的广泛应用结果到详细路由的先进理论。
第10章讨论压实。在压实过程中,制造过程的设计规则进入布局优化过程。本章的重点是最流行的压缩方法,基于图的一维压缩。还讨论了替代压缩-边缘方法。在一维压缩的基础上,讨论了二维压缩和层次压缩等扩展。在本章的最后,对拓扑压缩的新领域——布线前的压缩进行了概述。
审核人:C.J.科尔本

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