[發明專利]一種快速單磁通量子RSFQ電路布局方法和裝置

有效

• 申請號: 202010728091.6
• 申請日: 2020-07-23
• 公開（公告）號: CN111914500B
• 公開（公告）日: 2022-09-20
• 發明（設計）人: 蔡懿慈;翟建旺;周強
• 申請（專利權）人: 清華大學
• 主分類號: G06F30/327
• 分類號: G06F30/327;G06F30/392
• 代理公司: 北京安信方達知識產權代理有限公司 11262
• 代理人: 蔣冬梅;栗若木

1.一種快速單磁通量子RSFQ電路布局方法，其特征在于，所述方法包括：

讀入待布局RSFQ電路的門級網表及單元庫信息，并依據所述門級網表及單元庫信息解析所述RSFQ電路的邏輯單元列表和線網列表；

識別所述RSFQ電路中邏輯單元及除時鐘線網以外的數據線網的邏輯級別，并根據所述邏輯級別的識別結果在線網內插入DFF緩沖器，根據DFF緩沖器的插入結果識別最終邏輯級別；

根據所述最終邏輯級別生成邏輯單元按列放置的初始布局模式；

采用模擬退火算法對所述初始布局模式進行優化，以最小化布局總線長，并在所述模擬退火算法終止迭代時輸出布局結果；

所述門級網表包括：所述RSFQ電路中的邏輯單元及線網連接關系；

所述單元庫信息包括：所使用的邏輯單元的以下任意一種或多種信息：名稱、類型、長度、寬度以及引腳信息；

所述邏輯單元列表中的每個列表元素為一個邏輯單元，包括每個邏輯單元的以下任意一種或多種信息：名稱、類型、寬度、長度、引腳列表以及邏輯級別；

所述線網列表中的每個列表元素為一條線網，包括所述線網的以下任意一種或多種信息：名稱、端點數量、源端點列表、宿端點以及邏輯級別；

所述識別所述RSFQ電路中邏輯單元及除時鐘線網以外的數據線網的邏輯級別包括：

遍歷所述RSFQ電路中的全部輸入引腳，將所述全部輸入引腳的邏輯級別設置為0；

由所述全部輸入引腳開始進行寬度優先探索，識別所述全部輸入引腳連接的后續線網及邏輯單元的邏輯級別；其中，每探索到一級后續線網及邏輯單元，將探索到所述線網及邏輯單元的邏輯級別加1。

2.根據權利要求1所述的快速單磁通量子RSFQ電路布局方法，其特征在于，所述根據所述邏輯級別的識別結果在線網內插入DFF緩沖器包括：

遍歷所述RSFQ電路的所有邏輯單元，并識別每個邏輯單元的所有輸入路徑；

如果所有輸入路徑中任意一個或多個輸入路徑所屬線網的邏輯級別與所述邏輯單元的邏輯級別不同，則在邏輯級別較小的輸入路徑上插入一個或多個DFF緩沖器，使得所有輸入路徑的邏輯級別與所述邏輯單元的邏輯級別相同；

如果所述邏輯單元的輸出引腳對應的線網的邏輯級別大于所述邏輯單元的邏輯級別加1，則在所述邏輯單元的輸出引腳后插入相應數量的DFF緩沖器。

3.根據權利要求1所述的快速單磁通量子RSFQ電路布局方法，其特征在于，所述根據所述DFF緩沖器插入結果來識別最終邏輯級別包括：

識別插入DFF緩沖器后的RSFQ電路中邏輯單元和線網的邏輯級別，根據所有輸入路徑的邏輯級別與所述邏輯單元的邏輯級別相同判斷DFF緩沖器的插入結果是否正確；

如果所述DFF緩沖器插入正確，則將識別出的插入DFF緩沖器后的RSFQ電路中邏輯單元和線網的邏輯級別確定為最終邏輯級別；

如果所述DFF緩沖器插入不正確，則進行DFF緩沖器插入修正。

4.根據權利要求1所述的快速單磁通量子RSFQ電路布局方法，其特征在于，所述根據所述最終邏輯級別生成邏輯單元按列放置的初始布局模式包括：

將每個邏輯單元按照相應的最終邏輯級別放入所屬的邏輯門列；其中，位于同一個邏輯門列內的邏輯單元上下之間的間隔設置為1；

在每一個邏輯門列中，邏輯單元從縱坐標1開始放置，并以1的間隔依次放置；

當每一個邏輯門列放置完成后，獲得所述初始布局模式。

5.根據權利要求1所述的快速單磁通量子RSFQ電路布局方法，其特征在于，在采用模擬退火算法對所述初始布局模式進行優化之前，所述方法還包括：

采用貪婪隨機搜索策略對所述初始布局模式中的每個邏輯門列進行多次擾動操作，并計算平均擾動代價；

根據所述平均擾動代價生成模擬退火過程的初始溫度。