南通大學周晨璨獲國家專利權
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龍圖騰網獲悉南通大學申請的專利一種基于牛頓迭代法的混合尺寸單元電路布局設計方法獲國家發明授權專利權,本發明授權專利權由國家知識產權局授予,授權公告號為:CN114936537B 。
龍圖騰網通過國家知識產權局官網在2025-08-19發布的發明授權授權公告中獲悉:該發明授權的專利申請號/專利號為:202210571897.8,技術領域涉及:G06F30/392;該發明授權一種基于牛頓迭代法的混合尺寸單元電路布局設計方法是由周晨璨;曹陽;施佺設計研發完成,并于2022-05-24向國家知識產權局提交的專利申請。
本一種基于牛頓迭代法的混合尺寸單元電路布局設計方法在說明書摘要公布了:本發明提供了一種基于牛頓迭代法的混合尺寸單元電路布局設計方法,首先對多倍行高單元預處理成單倍行高子單元,并放置到最近的與電源線匹配的行上,然后對所有單元建立網絡流模型,對其進行擴散,避免局部擁擠,接著將合法化問題表述為一個凸二次規劃問題,并將二次規劃問題等價地轉換成線性互補問題,然后將線性互補問題等價地表示成廣義絕對值方程,利用牛頓迭代法求解,最后將多倍行高標準單元進行復原并放置到行中的可放置位上,并對余下的非法單元進行處理。與現有技術相比,本發明通過牛頓迭代法對與合法化問題等價的廣義絕對值方程進行求解,無需考慮參數的設置,避免了因參數選取不當而無法有效求解的局限,本發明能夠有效加快迭代過程的收斂速度,并快速得到合法化問題的高質量鄰域解。
本發明授權一種基于牛頓迭代法的混合尺寸單元電路布局設計方法在權利要求書中公布了:1.一種基于牛頓迭代法的混合尺寸單元電路布局設計方法,其特征在于:包括如下步驟: S1:對標準單元進行預處理,將多倍行高標準單元分割為多個單倍行高標準子單元; 步驟S1的具體實現方式包括:給定一個芯片的矩形布局區域,用0,0和W,H分別表示其左下角坐標和右上角坐標;W表示布局區域的寬度,H表示布局區域的高度;待布局的可移動標準單元集為C=c1,c2,…cn,其中單元ci從全局階段獲得的初始左下角坐標為單元寬度及高度分別為wi,hi,所求的合法化階段后的坐標用xi,yi表示;對于多倍行高標準單元,將其表示成多個子單元,用ci1,ci2,…cit表示,其中,t表示標準單元的高度是行高的t倍; 所有單元的高度都是行高的整數倍;然后將所有標準單元對齊到最近的與其電源線匹配的行上去;電源線和接地線在行中交錯排布;對于奇數倍行高單元,其兩端的電源類型是不同的,因此只要不超出布局區域,便可以放置在任意的行上面,通過翻轉來實現電源類型的匹配;對于偶數倍行高單元,其兩端的電源類型是相同的,因此需要放置到與其電源類型匹配的行上; S2:基于網絡流算法對標準單元進行擴散; S3:將混合尺寸標準單元合法化問題表示為二次規劃數學模型; S4:將二次規劃模型轉換成線性互補問題; S5:將線性互補問題轉化成廣義絕對值方程; 所述步驟S5的具體實施方式為:由于線性互補問題中的系統矩陣A的2,2塊為0,因此是半正定矩陣;將該矩陣的2,2塊加上一個擾動,即εIm,則矩陣A的分塊為: 其中是單位矩陣,令z=|v|-v,w=|v|+v,則6可轉換成下列等價的廣義絕對值方程: A+Iv-A-I|v|=q;7 令C=A+I,B=A-I,則7可重新表述為如下形式: Cv-B|v|=q;8 S6:利用牛頓迭代法求解廣義絕對值方程; 步驟S6的具體實施方式為:令Fv=Cv-B|v|-q,并令Fv=0;由于Fv是一個分段線性向量函數,是不可微的,不能直接應用牛頓迭代方法來求解此方程,因此,基于|v|的分量的次梯度,使用|v|的廣義雅可比來獲得廣義絕對值方程8的近似解;可用對角矩陣Dv表示,其中且 牛頓迭代法定義如下: vk+1=vk-F′vk-1Fvk,k=0,1,2,…,10 只要Fvk的雅可比矩陣F’vk存在且可逆,可以利用10求解Fv,即 vk+1=vk-C-BDvk-1Cvk-B|vk|-q;11 將上式11兩邊同時乘以C-BDvk可得 C-BDvkvk+1=C-BDvkvk-Cvk-B|vk|-q;12 由于Dvkvk=|vk|,將式12整理后可得 C-BDvkvk+1=q;13 由于C=A+I,B=A-I,因此與合法化問題等價的線性互補問題可轉化為如下迭代格式進行求解: vk+1=A+I-A-IDvk-1q;14 給定一個任意的初始向量通過迭代地求解線性系統來計算vk+1的值,直到絕對殘差向量的二范數RESvk:=||Cvk-B|vk|-q||2小于等于給定的一個常數,此時可認為迭代序列收斂,且zk=|vk|-vk,k=0,1,2,…; S7:將多倍行高標準單元分割成的子單元的x坐標進行統一,并對齊到行中的可放置位上; S8:對剩余的非法單元進行合法化處理。
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