Initial detailed routing algorithms

Abstract

In this work, we present a study of the problem of routing in the context of the VLSI physical synthesis flow. We study the fundamental routing algorithms such as maze routing, A*, and Steiner tree-based algorithms, as well as some global routing algorithms, namely FastRoute 4.0 and BoxRouter 2.0. We dissect some of the major state of the art initial detailed routing tools, such as RegularRoute, TritonRoute, SmartDR and Dr.CU 2.0. We also propose an initial detailed routing flow, and present an implementation of the proposed routing flow, with a track assignment technique that models the problem as an instance of the maximum independent weighted set (MWIS) and utilizes integer linear programming (ILP) as a solver. The implementation of the proposed initial detailed routing flow also includes an implementation of multiple-source and multiple-target A* for terminal andnet connection with adjustable rules and weights. Finally, we also present a study of the results obtained by the implementation of the proposed initial detailed routing flow and a comparison with the ISPD 2019 contest winners, considering the ISPD 2019 and benchmark suite and evaluation tools.

Neste trabalho, apresentamos um estudo do problema de roteamento no contexto do fluxo de síntese física de circuitos integrados VLSI. Nós estudamos algoritmos de roteamento fundamentais como roteamento de labirinto, A* e baseados em árvores de Steiner, além de alguns algoritmos de roteamento global como FastRoute 4.0 e BoxRouter 2.0. Nós dissecamos alguns dos principais trabalhos de roteamento detalhado inicial do estado da arte, como RegularRoute, TritonRoute, SmartDR e Dr.CU 2.0. Também propomos um fluxo de roteamento detalhado inicial, e apresentamos uma implementação do fluxo de roteametno proposto, com uma técnica de assinalamento de trilhas que modela o problema como uma instância do problema do conjunto independente de peso máximo e usa programação linear inteira como um resolvedor. A implementação do fluxo de rotemaento detalhado inicial proposto também inclui uma implementação de um A* com múltiplas fontes e múltiplos destinos para conexão de terminais e redes, com regras e pesos ajustáveis. Por fim, nós apresentamos um estudo dos resultados obtidos pela implementação do fluxo de roteamento detalhado inicial proposto e comparamos com os vencedores do ISPD 2019 contest considerando a suíte de teste e ferramentas de avaliação do ISPD 2019.