[發明專利]一種多裸片結構FPGA的布局方法

有效

• 申請號: 202010613230.0
• 申請日: 2020-06-30
• 公開（公告）號: CN111753486B
• 公開（公告）日: 2021-12-24
• 發明（設計）人: 單悅爾;虞健;徐彥峰;惠鋒;閆華;張艷飛
• 申請（專利權）人: 無錫中微億芯有限公司;中國電子科技集團公司第五十八研究所
• 主分類號: G06F30/343
• 分類號: G06F30/343
• 代理公司: 無錫華源專利商標事務所(普通合伙) 32228
• 代理人: 過顧佳;聶啟新

1.一種多裸片結構FPGA的布局方法，其特征在于，所述多裸片結構FPGA包括硅連接層及層疊設置在所述硅連接層上的若干個FPGA裸片，每個所述FPGA裸片上設置有若干個與所述FPGA裸片內部信號通路相連接的連接點引出端，每個所述FPGA裸片中的連接點引出端通過所述硅連接層內的跨裸片連線連接任意一個其他FPGA裸片的連接點引出端實現FPGA裸片間的互連，所述方法包括：

獲取用戶輸入網表，根據各個FPGA裸片包含的邏輯資源數量將所述用戶輸入網表切割為若干個相連的子網表，子網表與FPGA裸片一一對應且每個FPGA裸片上的邏輯資源數量滿足對應的子網表的邏輯資源需求；

根據每個FPGA裸片對應的子網表將所述FPGA裸片上的IO口排布在指定位置；

對于第一個FPGA裸片，按照所述第一個FPGA裸片對應的子網表利用力導向布局算法模型基于指定位置的IO口的牽引作用對所述第一個FPGA裸片進行布局，所述第一個FPGA裸片上與其他各個FPGA裸片對應的子網表之間存在連接關系的邏輯單元排布在優選位置，并形成為所述第一個FPGA裸片上的連接點；

對于第i+1個FPGA裸片，確定所述第i+1個FPGA裸片上通過所述硅連接層與前i個FPGA裸片上的連接點相連的邏輯單元布局位置為所述第i+1個FPGA裸片上與前i個FPGA裸片相連的連接點，對于其中任意一個第p連接點，根據前i個FPGA裸片上與第p連接點相連的第q連接點在所述第i+1個FPGA裸片上選定連接點引出端添加所述第p連接點對應的虛擬加力點，i的起始值為1；

按照所述第i+1個FPGA裸片對應的子網表利用力導向布局算法模型基于所述第i+1個FPGA裸片上虛擬加力點對相應連接點的牽引作用以及指定位置的IO口的牽引作用對所述第i+1個FPGA裸片進行布局；包括：將所述子網表中的邏輯單元的布局位置看作節點，將節點之間的信號關系建立成點到點的邊的關系，根據所述子網表構建力導向布局算法模型；在IO口的牽引作用下求解所述力導向布局算法模型得到力平衡狀態下的各個節點的位置；在虛擬加力點對相應的作為連接點的節點的牽引作用下力平衡狀態被打破，重新求解所述力導向布局算法模型得到初始布局結構；對所述初始布局結構進行均勻展開直至迭代達到迭代終止條件；

令i＝i+1，并再次執行所述確定所述第i+1個FPGA裸片上通過所述硅連接層與前i個FPGA裸片上的連接點相連的邏輯單元布局位置為所述第i+1個FPGA裸片上與前i個FPGA裸片相連的連接點，直至i+1＝N則布局完成。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述第i+1個FPGA裸片為第i個FPGA裸片相鄰的FPGA裸片。

3.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述第i+1個FPGA裸片為與第i個FPGA裸片對應的子網表存在最多連接關系的子網表所對應的FPGA裸片。

4.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述根據前i個FPGA裸片上與第p連接點相連的第q連接點在所述第i+1個FPGA裸片上選定連接點引出端添加所述第p連接點對應的虛擬加力點，包括：

在所述第i+1個FPGA裸片上選定與所述第q連接點距離最近的連接點引出端添加所述第p連接點對應的虛擬加力點。

5.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法還包括：

對所述第i+1個FPGA裸片進行布局時，將所述第i+1個FPGA裸片上與后續各個FPGA裸片對應的子網表相連的連接點在所述第i+1個FPGA裸片上隨機排布在優選位置，后續各個FPGA裸片包括第i+2至第N個FPGA裸片。

6.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法還包括：

對所述第i+1個FPGA裸片進行布局時，將所述第i+1個FPGA裸片上與后續各個FPGA裸片對應的子網表相連的連接點在所述第i+1個FPGA裸片上按預定次序排布在優選位置，后續各個FPGA裸片包括第i+2至第N個FPGA裸片。