面向真三维多目标布局驱动的芯粒划分和物理实现方法与流程

本发明涉及电子设计自动化，特别是涉及面向真三维多目标布局驱动的芯粒划分和物理实现方法。

背景技术：

1、后摩尔时代2d芯片互连延迟、功耗瓶颈凸显，行业先后发展出伪3d堆叠与逻辑折叠驱动的真3d布局两种技术方向。伪3d流程按功能模块先划分再布局，分区算法难以充分感知真实三维坐标、关键路径、混合键合端子（hbt）拥塞、或是功率密度。真3d架构支持标准单元级逻辑折叠、自由跨层布局，可大幅缩短关键路径，但尚未充分解决如何把三维布局结果交付给工业后端流程的系统问题。

技术实现思路

1、本发明目的在于，提供面向真三维多目标布局驱动的芯粒划分和物理实现方法，以解决如何把三维布局结果交付给工业后端流程的系统问题。

2、根据本发明，提供了一种面向真三维多目标布局驱动的芯粒划分和物理实现方法，所述方法包括以下步骤：

3、s100，获取综合后的门级网表，并根据综合后的门级网表进行真三维多目标布局，得到三维规划结果；所述三维规划结果包括各标准单元的裸片分配、各标准单元在对应裸片上的二维坐标以及跨层网络到混合键合端子hbt的物理映射。

4、s200，根据所述三维规划结果获取标准交付文件；所述标准交付文件包括逐裸片的独立网表文件、初始布局文件、固定hbt位置和时序约束文件；s200包括：在hbt处切分三维网表，并为每一裸片生成一致的边界约束；对每条跨裸片路径，基于三维时序图将路径分解为发送裸片段、hbt寄生段和接收裸片段；基于零余量分配和时序预算理论，规划器优先保护近关键路径，为每个hbt端口在各模式和各角点分配到达时间和要求时间；在时序约束层面，将发送裸片的hbt端口赋予输出延迟或端到端最大延迟预算，将接收裸片端口赋予输入延迟、转换时间和负载假设；以及将跨裸片时钟偏斜、hbt寄生不确定度以及规划到布线后的模型误差作为独立保护带处理。

5、s300，将所述标准交付文件包输入二维布局布线工具，以使用二维布局布线工具执行各裸片的详细布局、时钟树综合、布线、优化以及在角点上的签核时序分析；并在各裸片完成签核后，再根据全局网id和hbt坐标进行装配，以及进行装配后签核分析。

6、本发明与现有技术相比至少具有以下有益效果：

7、本发明在获取三维规划结果后，将三维规划结果转化为逐裸片网表、初始布局文件、固定hbt端子和时序约束文件，使不同逻辑裸片能够分别由成熟二维布局布线工具独立实现，并通过装配后分析（例如三维静态时序分析和热分析等）形成闭环，解决了把三维布局结果交付给工业后端流程的系统问题。

8、进一步的，本发明还对获取三维规划结果的过程进行了优化：以标准单元为基本对象，在连续(x,y,z)空间中联合优化线长、时序、三维拥塞、功率密度、端子数量和面积平衡；在布局过程中显式建模混合键合端子容量、局部密度和顶层金属接入拥塞，避免将端子规划后置为单纯后处理。由此，相较于现有技术，本发明能够在布局和芯粒（即裸片）划分过程中感知路径级时序、真实几何距离、各裸片面积平衡、各裸片布线容量、功率密度、垂直热耦合，以及混合键合互连的数量和空间分布，执行端子容量检查和跨层网到端子的分配，能够得到兼顾总线长、关键路径时序、全局及局部布线拥塞、垂直hbt端子密度分布、裸片间功率密度以及裸片间面积平衡的高质量三维规划结果。

1.一种面向真三维多目标布局驱动的芯粒划分和物理实现方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的面向真三维多目标布局驱动的芯粒划分和物理实现方法，其特征在于，s100包括：

3.根据权利要求2所述的面向真三维多目标布局驱动的芯粒划分和物理实现方法，其特征在于，s100还包括：在s140之后或每次迭代过程后执行容量约束的hbt规划过程；所述容量约束的hbt规划过程包括：

4.根据权利要求3所述的面向真三维多目标布局驱动的芯粒划分和物理实现方法，其特征在于，所述根据计算的边际代价迭代收缩包括：

5.根据权利要求2所述的面向真三维多目标布局驱动的芯粒划分和物理实现方法，其特征在于，cost(e)=α×δwle+β×max(0,−slack_min(e))/t_clk+γ×δre+ω×δpde+λ×δbe，α、β、γ、ω和λ分别为线长增量、路径关键度、拥塞变化、功率密度变化和面积平衡变化对应的权重，δwle表示强制e为某裸片的层内网时的线长增量，slack_min(e)表示强制e为某裸片的层内网之前e所经过的所有时序路径中最小的松驰时间，t_clk表示时钟周期，δre表示强制e为某裸片的层内网时的局部拥塞变化，δpde表示强制e为某裸片的层内网时的局部功率密度变化，δbe表示强制e为某裸片的层内网时的面积平衡变化。

6.根据权利要求2所述的面向真三维多目标布局驱动的芯粒划分和物理实现方法，其特征在于，s110包括：使用二维原型布局确定综合后的门级网表中的每一标准单元的初始x、y坐标，初始z坐标满足面积平衡的软约束。

7.根据权利要求2所述的面向真三维多目标布局驱动的芯粒划分和物理实现方法，其特征在于，s130中，通过量化正则项的权重持续增大的方式，将每个标准单元的z值推向0或1。