19、电路物理设计中的布局与布线技术解析

电路物理设计中的布局与布线技术解析

1. 布局方法

在电路物理设计里，布局是关键的初始步骤。目前存在多种布局方法，以下为你详细介绍：
- 松弛方法 ：把每个连接想象成拉伸的弹性弦，弦中的力 (f) 与连接长度 (l) 成正比。通过重新放置来最小化所有单元间的总力 (\sum f)。
- 力导向成对交换 ：这是一种将其他相关方法结合起来的方式。
- 种子单元法 ：先任意选择一个单元作为“种子单元”，把与该种子单元紧密相连的所有单元拉近，接着选择更多的种子单元，直至所有单元完成分组。

尽管有计算机辅助设计（CAD）工具的助力，但布局工作仍离不开人工参与。通常先依据电路架构和功能分区的知识进行初始启发式布局，再通过人工交互来决定是否接受 CAD 给出的解决方案，或者提出其他布局建议。而且，后续的布线和布局后仿真可能会对布局产生影响，若后续发现问题，就需要对布局图进行修改。

2. 布线概述

布线是物理设计流程中在产生制造成本之前的最后一个阶段。它在所有供应商的 CAD 软件套件中都占据重要地位，并且一直在不断改进。布局和布线的历史可追溯到大规模集成电路（LSI）之前，起源于包含分立元件或小规模/中规模集成电路（SSI/MSI）的印刷电路板设计。如今，由于多层板的使用，印刷电路板的布局和布线可能变得极为复杂，有些多层板的互连层甚至多达十二层以上。

3. 全局布线

在初始布局和详细几何布线之间，可能存在一个全局布线（或“松散”布线）过程。其目标是制定一个布线计划，将每个网络定义为一个