超深亚微米物理设计中天线效应的消除

分析了超深亚微米物理设计中天线效应的产生机理以及基于超深亚微米工艺阐述了计算天线比率的具体方法。同时,根据天线效应的产生机理并结合时钟树综合提出了消除天线效应的新方法。此方法通过设置合理的约束进行时钟树综合,使得天线效应对时钟延时和时钟偏斜的影响降到最低,从而对芯片时序的影响降到最低。最后结合一款芯片的物理设计,该设计采用台积电(TSMC)65 nm低功耗(LP)工艺,在布局布线中运用所述的方法进行时钟树综合并且使得时钟网络布线具有最大的优先权。此方法有效地消除了设计中存在的天线效应,并且使得天线效应对时钟树的影响降到最低以及对时序的影响降到最小。     

一种多级的零偏差时钟布线

时钟布线是设计高性能ＶＬＳＩ系统的重要一环。本文提出了一种新的多级零偏差时钟布线算法。首先，我们提出了一种基于加权选择的单级时钟树生成算法，在该算法中，基于均衡原则，对各种时钟汇点的负载电容，各时钟子树的延迟时间以及它们根节点之间的距离进行了综合考虑。     

一种VLSI零偏差时钟线网布线算法

本文给出了一种时钟线网布线的新算法。算法基本上消化了时钟偏差，并使线网总线长得到了最小化。其关键在于：１在旋转定位的基础上，采用平衡合并的原则构造时钟树拓扑结构，并在合并过程中，保证点与弧之间的连续优化。２根据拓扑表，确定详细布线时的连线走向，从而对总线长作出了进一步的优化。实验结果表明，我们的算法是有效的，能够较好地用一大规模集成电路的时钟线网的布线。     

标准单元模式下的一种时钟驱动增量式布局算法

增量式布局是适应高性能布局设计要求而出现的一种新型布局方法。本文针对时钟设计中的有用偏差时钟布线问题，提出了一种标准单元模式下时钟性能驱动的增量式布局算法CEP。该算法通过局部调整单元位置，重新获得合理的布局，从而降低触发器单元对时钟信号同步性的要求。通过对实际电路的测试，表明CEP算法可以在不破坏原有布局性能参数的前提下，有效地改善触发器单元之间的合理偏差范围，有利于后续的时钟布线。     

动态串扰优化的开关盒布线

针对超深亚微米芯片设计中的开关盒布线问题提出了可变参数的串扰优化布线算法.该算法充分利用了双层布线资源,将动态信号波形和耦合电容结合起来考虑,进一步减小了线网间的总串扰,并力求通孔数最少.实验证明,本算法能够获得更加优化的布线方案.     

动态串扰优化的开关盒布线

针对超深亚微米芯片设计中的开关盒布线问题提出了可变参数的串扰优化布线算法．该算法充分利用了双层布线资源,将动态信号波形和耦合电容结合起来考虑,进一步减小了线网间的总串扰,并力求通孔数最少．实验证明,本算法能够获得更加优化的布线方案．     

高速多级时钟网布线

提出了一种新的加载缓冲器的时钟布线算法.该算法根据时钟汇点的分布情况,在时钟布线之前对缓冲器进行预先布局,并将时钟树的拓扑生成及实体嵌入和层次式的缓冲器布局方法有机结合起来,使布线情况充分反映缓冲器对时钟网结构的影响.实验证明,与将缓冲器插入和布局作为后处理步骤相比,缓冲器预先插入和布局在很大程度上避免了布线的盲目性,并能更加有效地实现各时钟子树的延迟和负载的平衡.     

高速多级时钟网布线

提出了一种新的加载缓冲器的时钟布线算法 .该算法根据时钟汇点的分布情况 ,在时钟布线之前对缓冲器进行预先布局 ,并将时钟树的拓扑生成及实体嵌入和层次式的缓冲器布局方法有机结合起来 ,使布线情况充分反映缓冲器对时钟网结构的影响 .实验证明 ,与将缓冲器插入和布局作为后处理步骤相比 ,缓冲器预先插入和布局在很大程度上避免了布线的盲目性 ,并能更加有效地实现各时钟子树的延迟和负载的平衡 .     

一种针对QCA电路自动布局布线的混合策略研究

量子元胞自动机（Quantum Cellular Automata,QCA）电路的自动布局布线是在相关约束条件下自动放置电路单元、自动形成连线，实现门级或元胞级电路的设计过程，是QCA电路设计大型化、复杂化和系统化的必要工具.布局布线算法设计过程中最大的难题是如何解决“时钟同步”，随着二维时钟方案提出，该问题的解决方案变得更加策略化，但仍存在诸多缺陷，如成功率低，布局面积较大等.本文将二维时钟方案的布局布线问题抽象成组合优化模型，提出了一种基于遗传算法GA(Genetic Algorithm)和改进A*算法的混合策略.两种算法相互配合搭建可能的电路布局，并通过精心设计的适应度函数，搜索满足时钟同步的个体，最终实现从硬件电路到二维时钟方案上的门级布局.实验结果表明，本算法在目前被广泛应用的二维时钟方案USE(Universal,Scalable and Efficient)上的布局成功率接近100%.相较当前世界上最先进的两个QCA布局布线工具fiction和Ropper，本算法可适用电路规模更大（逻辑门数量大于10），在成功率和生成布局面积上都有大幅度的优化.     

一种有效的VLSI平面时钟布线算法

本文提出了一种有效的VLSI平面时钟布线算法，通过自顶向下的对时钟汇点交替的进行水平和垂直划分，然后自底向上的沿着切割线方向对两棵子树进行合并来构造一棵平面时钟树，在构造时钟树的同时完成线网的连接。最后采用启发式的障碍避免算法使线网绕开障碍物。     

合理偏差驱动的时钟线网构造及优化

提出了一种新的时钟布线算法 ,它综合了 top- down和 bottom- up两种时钟树拓扑产生方法 ,以最小时钟延时和总线长为目标 ,并把合理偏差应用到时钟树的构造中 .电路测试结果证明 ,与零偏差算法比较 ,该算法有效地减小了时钟树的总体线长 ,并且优化了时钟树的性能     

NOC基于2D MESH的路由算法的比较

NOC设计的目的就是从体系结构上解决片上通信的瓶颈问题和时钟问题,片上网络的每条传输路径都包含若干路由器,经过每个路由器都要消耗数个时钟周期,当网络拥塞时,包传输会产生更大的延时,因此采用合适的路由算法来达到延时、吞吐率等的平衡是关键。本文使用NIRGAM仿真器对XY和OE两种算法在4×4的MESH拓扑上进行算法研究,结果显示OE算法的吞吐率和包延时的比值是2.5358,比XY路由算法的比值2.1126大,因此OE路由算法更适用于Mesh拓扑。     

带偏差约束的时钟线网的拓扑构造和优化

提出了一种新的拓扑构造和优化方法,综合考虑了几种拓扑构造方法的优点,总体考虑偏差约束,局部进行线长优化.实验结果表明,它可以有效控制节点之间的偏差,同时保证减小时钟布线树的整体线长.     

一种层次式加载BUFFER的时钟网布线

多级时钟树构造是解决时钟布线问题的关键。本文提出一种新的层次式布线策略,它将拓扑生成,绕障碍ＤＭＥ及ＢＵＦＦＥＲ定位同时进行考虑,避免了布线的盲目性,减少了后处理工作。首先,对时钟汇点进行层次式均匀划分,在各个局域区域同时进行时钟子树的拓扑生成和ＤＭＥ嵌入;     

A Framework for Evaluating the Performance of Cluster Algorithms for Hierarchical Networks

Table-driven routing algorithms in flat networks have the scalability problem due to the need for global topology updates. To reduce update cost, networks are hierarchically organized. Clustering algorithms organize flat networks into hierarchical networks. One important problem, which has not been adequately addressed so far, is to evaluate how good a clustering algorithm is. In other words, it is useful to know what the desired properties of hierarchical networks are. In this paper, we address this issue by considering the routing update cost, which can be measured by the total routing table size and the variance of cluster size distribution. We provide a set of desired properties of clustering algorithms. Applying these properties to the cluster structure generated by an algorithm, we can determine how good a clustering algorithm is. Specifically, we discuss how to choose appropriate number of hierarchy levels, number of clusters, and cluster size distribution, such that the topology update cost is minimized. The desired properties obtained from the analysis can be used as guidelines in the design of clustering algorithms for table-driven hierarchical networks. We apply the idea developed in this paper to evaluate three routing algorithms, namely the lowest ID algorithm, the maximum degree algorithm, and the variable degree clustering algorithm. We show how the variable degree clustering algorithm, which takes into account these desired properties, improves routing performance.     

Pattern-matching-based X-architecture zero-skew clock tree construction with X-Flip technique and via delay consideration

As IC fabrication technologies get into nanometer era, clock routing gradually dominates chip performance indicated by delay, cost, and power consumption. X-architecture can be applied for routing metal wires in diagonal and rectilinear directions to overcome the above challenges due to wirelength reduction. In this paper, we present a clock routing algorithm, called PMXF, to construct an X-architecture zero-skew clock tree with minimum delay. An X-pattern library is defined for simplifying the merging procedure of the DME approach, an X-Flip technique is proposed for reducing the wirelength between the paired points, and a wire sizing technique is applied for achieving zero skew. In terms of clock delay, wirelength, power consumption, and via count listed in the experimental results on benchmarks, the proposed PMXF algorithm can respectively achieve more reductions compared with other previous X-architecture clock routing algorithms.     

片上网络节点编码的设计和在路由方面的应用

网络拓扑选择和路由算法设计是片上网络设计的关键问题.在比较现有的三种网络拓扑结构的基础上,提出了一种隐含着相邻节点以及节点之间链路关系并适合二维Torus拓扑结构的节点编码方法.该编码和Torus结构的结合能拓扑结果够简化路由算法的设计和实现,改善了网络路由性能.实验结果表明,提出的编码方法与二维Torus拓扑结构的结合有效地提高了片上网络通信性能.     

Topology control of tactical wireless sensor networks using energy efficient zone routing

The US Department of Defense (DoD) routinely uses wireless sensor networks (WSNs) for military tactical communications. Sensor node die-out has a significant impact on the topology of a tactical WSN. This is problematic for military applications where situational data is critical to tactical decision making. To increase the amount of time all sensor nodes remain active within the network and to control the network topology tactically, energy efficient routing mechanisms must be employed. In this paper, we aim to provide realistic insights on the practical advantages and disadvantages of using established routing techniques for tactical WSNs. We investigate the following established routing algorithms: direct routing, minimum transmission energy (MTE), Low Energy Adaptive Cluster Head routing (LEACH), and zone clustering. Based on the node die out statistics observed with these algorithms and the topological impact the node die outs have on the network, we develop a novel, energy efficient zone clustering algorithm called EZone. Via extensive simulations using MATLAB, we analyze the effectiveness of these algorithms on network performance for single and multiple gateway scenarios and show that the EZone algorithm tactically controls the topology of the network, thereby maintaining significant service area coverage when compared to the other routing algorithms.     

AMR:一个基于网络最大流的Ad-Hoc多路径路由算法

移动Ad-Hoc网路研究中,路由是一个关键问题.现有的Ad-Hoc路由算法大多为单路径算法.但是多路径方法可以更好地支持QoS,最近也受到较大关注.在没有精确的网络拓扑结构情况下,找出多条不相交路径是比较困难的.本文提出了一个基于网络最大流的Ad-Hoc多路径路由算法AMR(Aggregated multipath routing).该算法可以有效地找出多条节点不相交的路径,较大幅度地提高网络传输性能、减少网络拥塞.经过性能测试,表明AMR算法比DSR算法在数据传输率方面提高20%—60%,端对端平均延迟降低40%—60%.