本发明涉及集成电路设计,具体涉及一种电路拓扑关联数据构建方法、集成电路设计方法及系统。
背景技术:
1、现有技术中,通常采用电子设计自动化(eda)工具来进行集成电路的设计,包括生成电路的逻辑网表和物理布局布线图等。现有的eda工具对于所有电路采用通用解决方案,在设计中,常见的问题包括时序以及拥塞问题,例如在高性能cpu和高性能gpu的设计中,存在上述问题且难以得到很好的解决,现有的cpu和gpu设计通常采用故障功率主导的设计方法,这样的设计方法对此也无法给出解决方案。
2、具体来说,图6示出了现有技术中通用的集成电路设计方法,该方法包括如下步骤:
3、步骤1,基于高级语言或hdl描述的设计生成电路的逻辑结构;
4、步骤2,对电路的逻辑结构进行逻辑优化(logic optimization);
5、步骤3,基于优化后的逻辑结构进行初始物理布局布线(initial physicalplacement);
6、步骤4,对初始物理布局布线进行时钟树综合(clock tree synthesis);
7、步骤5,对经时钟树综合后的初始物理布局布线进行时序和布局布线优化(timingand placement optimization)。
8、也就是说,现有的集成电路设计方法中,不允许在逻辑优化之前进行电路设计的重组,并且在进行时钟树综合以及时序和布局布线优化之前进行初始物理布局布线,因此,现有方法具有很大的局限性,在高性能cpu和gpu的设计中难以很好地解决时序、拥塞以及金属资源有限的问题。
技术实现思路
1、本发明是为解决上述问题而进行的,目的在于提供一种能够构建电路拓扑结构之间的关联关系信息数据的数据构建方法,以便工具或流程能够利用该数据以特定的拓扑结构自动化/半自动化地实现更优化的集成电路设计,本发明采用了如下技术方案:
2、本发明提供了一种电路拓扑关联数据构建方法,用于构建电路拓扑关联数据,该数据用于供电子设计自动化工具使用以实现基于拓扑类型的电路实现,其具有这样的技术特征,该方法包括以下步骤:步骤s1-1,对集成电路进行分析,提取出多个电路单元及其属性信息,所述属性信息包括由电路传递函数定义的拓扑类型;步骤s1-2,对于提取出的每种所述拓扑类型,分析该拓扑类型下的多个所述电路单元之间的拓扑相似性;步骤s1-3,基于所述拓扑相似性将该拓扑类型下的多个所述电路单元划分为一个或多个拓扑集合组;步骤s1-4,基于所述属性信息以及所述拓扑相似性为每个所述拓扑集合组生成拓扑关联信息,并将所述拓扑关联信息与对应的所述电路单元的实现技术相关联,从而得到所述电路拓扑关联数据。
3、本发明提供的电路拓扑关联数据构建方法,还可以具有这样的技术特征,其中,所述实现技术包括区域划分方式、各个区域中元器件或组件的复制方式、所述元器件或组件的互连方式以及资源共享方式,所述拓扑关联信息包括每个所述拓扑集合组的组号、对应的所述拓扑类型以及对应的所述属性信息。
4、本发明提供的电路拓扑关联数据构建方法,还可以具有这样的技术特征,其中,所述属性信息包含所述电路单元的单元名称、电路功能、布局信息、与其他电路单元的逻辑连接关系。
5、本发明提供的电路拓扑关联数据构建方法,还可以具有这样的技术特征,其中,步骤s1-3中,当一个所述拓扑类型对应于多个所述拓扑集合组时,还计算该多个拓扑集合组的所述电路单元之间的拓扑相似性,并根据该拓扑相似性将同一拓扑类型的多个所述拓扑集合组划分为一个或多个相似群,所述关联信息还包括每个所述拓扑集合组所属的所述相似群的群号、以及所述相似群中的不同所述拓扑集合组中的所述电路单元之间的拓扑相似性强度。
6、本发明提供的电路拓扑关联数据构建方法,还可以具有这样的技术特征,其中,步骤s1-3中,当一个所述相似群中包含多个所述拓扑集合组时,还计算该多个拓扑集合组的所述电路单元之间的拓扑相似性作为拓扑相似性强度,所述拓扑关联信息还包括对应的所述拓扑相似性强度。
7、本发明提供的电路拓扑关联数据构建方法,还可以具有这样的技术特征,其中,所述拓扑关联信息还包括所述拓扑集合组中的所述电路单元的维度信息。
8、本发明提供的电路拓扑关联数据构建方法,还可以具有这样的技术特征,其中,步骤s1-1中,采用搜索算法或机器学习方法从所述集成电路中识别所述电路单元。
9、本发明提供了一种集成电路设计方法,其具有这样的技术特征,该方法包括以下步骤:步骤s2-1,电子设计自动化工具基于电路设计得到电路的拓扑类型以及拓扑维度,并基于所述拓扑类型以及拓扑维度、所述电路拓扑关联数据为所述电路设计应用对应的实现技术,从而生成所述电路的逻辑结构;步骤s2-2,对所述逻辑结构进行逻辑优化;步骤s2-3,基于逻辑优化后的逻辑结构进行物理布局布线,其中,所述电路拓扑关联数据通过上述的电路拓扑关联数据构建方法得到。
10、本发明提供的集成电路设计方法,还可以具有这样的技术特征,该方法用于设计高性能cpu中的电路、高性能gpu中的电路、高性能ddr中的电路、具有大输入空间的乘法器电路、浮点乘法器电路或具有大输入空间的异或树电路。
11、本发明提供了一种集成电路设计系统,其具有这样的技术特征,该系统包括:数据库,包含电路拓扑关联数据;以及一种或多种电子设计自动化工具,至少用于基于电路设计以及电路拓扑关联数据生成电路的逻辑结构,其中,所述电路拓扑关联数据通过上述的电路拓扑关联数据构建方法得到。
12、发明作用与效果
13、根据本发明的电路拓扑关联数据构建方法、集成电路设计方法及系统,电路拓扑关联数据构建方法包括对集成电路进行分析并提取电路单元及属性信息的步骤、分析提取出的电路单元之间的拓扑相似性的步骤、将电路单元按相似性划分为拓扑集合组的步骤以及为每个拓扑集合组生成拓扑关联信息的步骤,因此构建出的电路拓扑关联数据能够供eda工具利用以实现基于特定拓扑类型的具体电路实现。在集成电路设计方法中,eda工具能够利用电路拓扑关联数据,在进行逻辑优化之前对电路逻辑结构进行基于特定拓扑类型的重构,从而能够实现更优化的集成电路设计,有利于解决例如高性能cpu和gpu设计中的时序、拥塞和金属资源挑战等问题。
1.一种电路拓扑关联数据构建方法,用于构建电路拓扑关联数据,该数据用于供电子设计自动化工具使用以实现基于拓扑类型的电路实现,其特征在于,包括以下步骤:
2.根据权利要求1所述的电路拓扑关联数据构建方法,其特征在于:
3.根据权利要求2所述的电路拓扑关联数据构建方法,其特征在于:
4.根据权利要求3所述的电路拓扑关联数据构建方法,其特征在于:
5.根据权利要求4所述的电路拓扑关联数据构建方法,其特征在于:
6.根据权利要求2所述的电路拓扑关联数据构建方法,其特征在于:
7.根据权利要求1-6中任一项所述的电路拓扑关联数据构建方法,其特征在于:
8.一种集成电路设计方法,其特征在于,包括以下步骤:
9.根据权利要求8所述的集成电路设计方法,其特征在于:
10.一种集成电路设计系统,其特征在于,包括:
