读论文10——Problem B: Routing with Cell Movement Advanced

前言

这是一个EDA设计大赛的文档。通过阅读它我们能够更好地理解布局和布线。
应该是ICCAD-2020的大赛。

Introduction

芯片设计的物理实现问题，被我们分成了两个子问题：布局和布线。一个常用的方法是将这两个子问题分解成更多子问题。这种分而治之的目的是保证复杂的问题在有限的时间内可解。
随着越来越多的子问题被定义出来，他们之间的关联和目的就不再相互支持。而且在一些特定的子问题中，会有意地保留一些余量，这种余量反而会成为分而治之方法的弱点。比如，在布局阶段，元器件的密度或者管脚密度会限制布局，那么就存在很保守的方法去维持大的余量，以保证在后面的布线阶段能够快速收敛。但是这样做的话，元器件密度或者引脚密度就不能很好地与实际布线问题相关联。
在这个比赛中，参赛者们需要努力探索一种有着布线引擎的方法，还能做元器件的移动。这样的话，就可以消除余量和失调问题了。

问题：
（1）什么是元器件的移动？我理解为参赛者可以把赛题中的某些已经布局好的元器件重新排放，也就是在布线的同时调整布局。

Contest Objective

开发一种全局路由的布线引擎，它还要遵守给出的布线限制。这种引擎还要能将元器件从一个gGrid移动到另一个（在满足布线限制的前提下），以获得更小的布线长度。为了简化问题，在题目的输入文件中将会给参赛者一个原始的布线结果。参赛者可以从这个最初结果出发，然后移动一些元器件并进行重连，以获得更小的布线长度。参赛者也可以丢弃初始的布线数据。值得说明的是，参赛者能移动的元器件的数量是有限的。

问题：
（1）对于芯片设计来说，什么是gGrid？我理解为网格空间。它是一个格子，而不是像围棋棋盘上那一个格点。它是一个三维的空间块。

Problem Formulation，Input/Output Format

Input data

1. 能够移动的元器件的数量。（限制了数量而不限制移动距离）
2. gGrids的行数和列数。gGrid也可以理解为问题的最小分辨率。然后有很多的布线层。整个布线空间就像是一个三维立方体。
3. 有些层只能布水平线，有些层只能布竖直线。每一层的gGrid的默认供应值会给出来。M1层的布线方向总是水平的。两个相邻层的布线方向总是不同的。不同层的布线功率不同，所以用一个基于层的因素powerFactor去表示某一层的布线功率消耗。
4. 有的gGrid的supply不是该层的默认值，所以就应该有一个增减值的偏移。
5. 各种master cells的细节信息都会给出。master cell，我将其理解为一个元器件类，是被封装好了内部的管脚、堵塞（blockage）。而instcell则是这个类的具体实现对象。
6. 被放置的单元实例和网表会被给出。网表可能有：最小路由层约束（min routing layer constraint).单元实例也有可移动和不可移动之分。
7. 基于网络的权重这个概念也挺有趣。考虑到运行时间，用网络在关键路径上的时间来表示网络临界。对于不在关键路径上的网络，权值为1.鼓励参赛者为关键路径上的网络减少权值。
8. 电压区域限制。一个单元实例只能被移动到电压相同的其他gGrid上。

问题：
什么是gGrid的供应值（supply value）？ 我理解为一个gGrid的容量。这个gGrid最多只能容纳多少条线。与supply对应的概念是demand——对某一个gGrid的需求。
什么是最小路由层约束？

supply and demand

对于一个gGrid，demand不能大于supply。一个gGrid的demand为：该gGrid中有路由段的网络的数量加上该gGrid中所有单元实例的阻塞需求。

connectivity model

我们将要给routing segment看成一个路由线段（或者说是计算机网络中讲的一跳），这里讲了两个路由段如何称作被连接在一起。

Routing lengths

路由长度=路由片段产生的需求之和。

output data

输出文件应该有以下信息：
被移动过的元器件实例。最终完成的路由信息。

Example

举例说明了如何布线。

Evaluation

Program Requirements

讲了一些项目的要求。比如一个网络中所有引脚要相互连通。水平方向的路由段在奇数层而竖直方向的路有段在偶数层。
最终的评分法则：

Evaluator

网上有相应的资源可以检验成果。