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文檔簡介
1、隨著電子科技的迅速發(fā)展,集成電路得到大規(guī)模應用。現場可編程門陣列(FPGA,Field-Programmable Gate Array)作為可編程邏輯器件得到了廣泛的應用,同時要求FPGA有一個較小的設計周期,才能跟上科技的進步。FPGA的設計流程中一個重要的環(huán)節(jié)就是布局,FPGA布局位于工藝映射和布線之間,是一個承上啟下的過程,對最終的線長、CPU運行時間、時序等布局結果都有著重要的影響。
本文主要對適用于FPGA的布局算法
2、進行研究,在研究分析基礎上實現三種布局算法。FARPLACE布局算法采用二次線長加擾動節(jié)點的力矢量法(FARPLACE)來完成布局,對芯片內可移動單元加擾動節(jié)點,使可移動單元受外力作用移動到芯片內新的位置,達到布局的效果,完成了對線長模型和密度模型進行研究設計,當用戶設計輸入比較復雜時候此算法布局的結果性能不是很好。因此,在FARPLACE算法基礎上完成基于FARPLACE多層次布局算法(MFARPLACE)研究與設計,多層次算法根據單
3、元之間的連接強度對單元進行打包,把所有打包看成一個單元進行布局,迭代FARPLACE布局流程就可以獲得更好的布局結果。上述兩種算法對線長和密度分步進行優(yōu)化,由于線長和密度的相關性,導致不能同時獲得很好的布局效果,另外,上述兩種算法需要增加額外的節(jié)點會使得算法復雜度增大,而NTUPLACE布局算法把線長和密度通過加權來構造代價函數,并利用共軛梯度算法來找到最優(yōu)解,避免了增加額外節(jié)點的復雜過程,通過同時優(yōu)化兩個目標來獲得更好的布局結果。
4、r> 布局算法的實現基于FPGA的建模,我們使用建模語言對所要使用的FPGA進行建模,主要包括層次模型設計、結構模型設計、實現模型設計和目標模型設計;接著就是對布局算法的實現,在開源FPGA開發(fā)平臺Fab上利用C++編程語言分別實現三種布局算法,在實現的每一種算法的軟件上對線長、布局時間、布線時間和時序等進行測試比較,得出NTUPLACE布局算法具有最好的布局特性這一結論,將此布局算法投入到FPGA支持軟件流程當中供用戶使用。
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