Trapp : uma ferramenta para particionamento/posicionamento de celulas para metodologia tranca

Abstract

Este trabalho propõe e avalia um novo algoritmo para o posicionamento de células de circuitos que utilizam a metodologia de projeto TRANCA. O algoritmo proposto realiza o posicionamento por particionamento, em n-blocos, baseado no conceito de balanceamento de redes, realizando um pré-roteamento global. A maioria dos algoritmos de posicionamento por particionamento são baseados na heurística de Kernighan-Lin[KER 70] e Fidducia-Mattheyses[FID 82] com migração de grupos. Estes algoritmos utilizam uma função de corte mínimo para diminuir o cruzamento de redes entre as duas partições, produzindo regiões saturadas. Sendo assim, o conceito de balanceamento de redes significa a busca de um equilíbrio no comprimento das conexões para evitar a criação de regiões saturadas, diminuindo o tempo computacional e facilitando a etapa de roteamento. Apresenta-se uma visão geral de síntese automática. Descreve-se os estilos de projeto mais utilizados, define-se e analisa-se o problema de particionamento e posicionamento de células. As principais características da metodologia TRANCA são apresentadas. Resume-se as principais características das ferramentas de síntese TRANCA, destacando-se as etapas de particionamento e posicionamento de cada uma, visando o aproveitamento destas características positivas. Com o propósito de fundamentar os conceitos usados para o desenvolvimento do algoritmo, apresenta-se os métodos de posicionamento mais relevantes, dando destaque aqueles baseados em particionamento. Descreve-se algumas das heurísticas existentes. Os conceitos utilizados para o desenvolvimento do algoritmo são então descritos. O algoritmo consiste basicamente da distribuição das conexões, utilizando um mapa de congestionamento do circuito, o que caracteriza um pré-roteamento global. O mapa de congestionamento é montado sobre as partições geradas no circuito. Além do mapa de congestionamento, a descrição dos caminhos das redes é realizada sobre um modelo definido para controlar o cruzamento de redes. Apos a definição dos conceitos, o ambiente criado para o algoritmo é apresentado. Com o objetivo de validar os conceitos estudados e aqueles propostos, implementou-se um protótipo, chamado TRAPP(TRAnsparent Placement by Partitioning), e um visualizador de posicionamento chamado CIPPATO. Finalmente, alguns resultados do protótipo desenvolvido e uma avaliação sobre o comportamento dente protótipo são apresentados. Propõe também implementações alternativas e direções para trabalhos futuros.

This work proposes and evaluates a new algorithm for cells' placement, for use on TRANCA[REI 87] layouts. The algorithm proposed makes a placement by partitioning using multiple steps, based on the concept of net balancing, in order to make a global prerouting. Most partitioning algorithms are based on the Kernighan-Lin[KER 70] and Fidducia-Mattheyses[FID 82] heuristics with migration groups. These algorithms use a mincut heuristic to decrease the crossing nets between the two blocks, producing saturated regions. Therefore, the nets balancing concept means to search for a balance in the connections size to avoid satured regions, decreasing a computation time and to increase the routing performance. The global vision of automatic synthesis is shown. The main design styles are described and the placement and partitioning problems are analysed. The main features of TRANCA methodology are shown. A summary about the TRANCA synthesis tools is presented, emphasizing the partitioning and placement step in each one. This main features are evaluated. The basic ideas that suported the development of the algorithm are described. The algorithm provides a connection distribuition, using a congestion map of the circuit that describes a global pre-routing. The congestion map is generated based on the circuit partitioning. In addition (to the congestion map), the net paths are defined to control the crossing nets. After the definition of the concepts, the environment created for the algorithm is showed. The most important placement methods are studied and presented in order to provide a general picture of the problem. Among them, specifc attention is given to those based an partitioning. Some particular heuristics are detailed. A prototype system called TRAPP( TRAnsparent Placement by Partitioning) was developed to evaluate this approach. It is completed by a placement viewer, CIPPATO. Finally, some results and conclusions are presented. New implementations and directions for further works are proposed too.