[發明專利]基于交錯型引腳結構的等長差分對逃逸布線方法

有效

• 申請號: 201410123077.8
• 申請日: 2014-03-28
• 公開（公告）號: CN103902772B
• 公開（公告）日: 2017-01-18
• 發明（設計）人: 董社勤;王華溪;王侃
• 申請（專利權）人: 清華大學
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50
• 代理公司: 北京思海天達知識產權代理有限公司11203
• 代理人: 樓艮基

技術領域

基于交錯型引腳結構的等長差分對逃逸布線方法屬于集成電路計算機輔助設計領域，尤其涉及印刷電路板自動布線領域。

背景技術

隨著社會的高速發展，人們對電子設備的要求也在不斷提高；可攜式設備越來越受到青睞。在這種便攜的趨勢下，各大廠商們都盼望推出體積小的各種電子設備，而要設計出體積小的電子設備，這就直接要求和使得印刷電路板的精度越來越高，面積越來越小。

一方面，針對印刷電路板主板的引腳結構，傳統的引腳排列都是網格型的(如圖1(a))。然而引腳之間的距離卻有最小的距離限制，這就使得網格型結構無法滿足日益縮小的尺寸需求。為了得到更高精度和面積更小的印刷電路板，一種新型的引腳結構──交錯型的引腳結構也就誕生了(如圖1(b))。研究發現，這種新型結構，可以比傳統的網格型引腳結構得到更高的引腳密度，在相同引腳數目下交錯型的引腳結構的面積比傳統的網格型引腳結構更小。另一方面，隨著芯片的集成度不斷增加，印刷電路板的布線規模亦不斷增大，以致人工的印刷電路板布線已經不能實現，因而需要自動的布線算法。而其中，逃逸布線是印刷電路板布線中的一個關鍵問題。

逃逸布線問題，就是要把引腳網格里一些指定的引腳布線連到網格外框。導線到達外框后再與其他器件相連，因此逃逸布線是把器件相連的關鍵問題。以往的逃逸布線算法主要分為兩種，一種是基于普通信號線的研究，另外一種是針對高速印刷電路板設計的差分對信號的研究。與普通信號線不同，差分對信號面臨著更多的約束：不僅要求兩條信號線相近，而且要求兩條信號線的長度盡可能相同，因此也更加困難。鑒于在密度更高的交錯型引腳結構下高速傳輸信號必然會產生更多更大的干擾，故本發明基于交錯型引腳結構的等長差分對逃逸布線方法，從而在更高密度、更小面積的情況下得到高抗擾度、有效抑制電磁干擾的逃逸布線結果。

發明內容

本發明提出了基于交錯型引腳結構的等長差分對逃逸布線方法，流程圖如圖2所示，其特征在于，是在計算機中依次按以下幾個步驟實現的：

步驟（1），計算機初始化，設定以下變量及參數：

差分對，是指差分對信號的兩個交錯型引腳，以下簡稱引腳，兩個引腳連接出來的信號線要先匯聚到一起，然后再作為一個整體向引腳陣列的外框傳輸，此外，差分對信號要滿足等長約束，就是從兩個引腳出來的信號線到匯聚點的長度要相同；

布線網絡單元：呈六邊形結構，由彼此相鄰的節點相連而成，所有的布線網絡單元組成布線網絡；從每個引腳開始布線，先連接到最近的一個布線節點，所述布線節點是指以每三個相鄰的引腳構成的三角形的中心點，如圖3(a)所示，再通過布線網絡連接到芯片的邊框，如圖3(b)所示；

引腳六邊形：如圖4所示，由每個引腳周圍最臨近的6個引腳連接組成，大小為1，由所述引腳六邊形單元中心的引腳向外擴展的引腳六邊形形狀相似，大小為1的倍數；

最小相鄰或相交引腳六邊形是指由兩個中心引腳向外擴展成的兩個引腳六邊形在發生重疊或者交叉時變長最小的引腳六邊形，圖6(a)、圖6(b)和圖6(c)顯示了不同類型的最小相交六邊形；

中間點，是差分對信號匯聚的節點，中間點的位置將影響等長約束條件以及總線長的大小，因此中間點的選擇至關重要；一對差分對的最小代價中間點就是它們之間的一個中間點，而這中間點到這差分對的兩引腳的曼哈頓距離是一樣而且是最短的；其中，布線的路徑是由線節點組成的；

設：差分對p的兩引腳a和b的坐標分別為和則根據所述兩個引腳a和b的不同位置，分別按以下情況查找：

若：則最小代價中間點位于引腳a和b中間的引腳c的上下布線節點，如圖5(a)所示；

若：與間的節點個數為非4的倍數，則最小代價中間點位于兩引腳a和b連線中間的兩個布線節點，如圖5(b)所示；

若：與間的節點個數為4的倍數，則最小代價中間點位于兩引腳a和b中間的引腳c周圍的4個布線節點，如圖5(c)所示；

若：最小相交六邊形的最小代價中間點為相交區域中的布線節點，如圖6(a)里以綠點表示的布線節點；

若：最小相鄰六邊形相鄰邊完全重合，最小代價中間點為重合邊兩側的布線節點，如圖6(b)所示；

若：最小相鄰六邊形相鄰邊不完全重合，最小代價中間點為重合部分兩側的布線節點加上兩側都與最小相鄰六邊形相鄰的兩個布線節點，如圖6(c)所示；

步驟（2），找出一對差分對的所有最小代價中間點，從中找出從一個引腳經過中間點到另一引腳的所有的最短路徑，定義為引腳間候選路徑；

步驟（3），按以下步驟劃分布線區域：