Ferramentas para Síntese Automática de Circuitos Integrados. Na aula Anterior. Particionamento Posicionamento Floorplanning. In a Nutshell.

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Aurora Lacerda Bennert
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1 1 Ferramentas para Síntese Automática de Circuitos Integrados Profs: Ricardo Reis e Marcelo Johann Na aula Anterior Randomized Algorithms Posicionamento SA - Simulated Annealing TA - GA - Genetic Algorithm MA - Memetic Algorithm AC - Ant Colony Aula 07 : Slide 1 Aula 07 : Slide 2 Annealing In a Nutshell Simulated annealing does: Perturbation Cost Reject / Accept thanks to Renato Hentschke Three basic functions: Temperature Schedule (above), Cost (wire length) and Perturbation (changes in current solution). While (temp*=0.99 > finalvalue) { make_perturbation(); if ( newcost < actualcost rand() < e^(-deltacost / temp) ) accept(); else reject(); } Aula 07 : Slide 3 Aula 07 : Slide 4 is solely: While (threshold*=0.99 > finalvalue) { make_perturbation(); if ( newcost < actualcost + threshold ) accept(); else reject(); } It is easier and more efficient but Why??? 1) Integrating a constant distribution leads to the same normal distribution of perturbations 2) It is easier to advance: Aula 07 : Slide 5 Aula 07 : Slide 6

2 2 Results 1-10 of about 1,870,000 for "simulated annealing". (0.26 seconds) Results 1-10 of about 28,000 for "threshold accepting". (0.18 seconds) Results 1-10 of about 145 for "bachelor acceptance". (0.26 seconds) Understanding S.A. and T.A. S.A. and T.A. are random walks in the space state The more you walk, more likely you end up close to the optimal Requires some tuning and expertise Applets Aula 07 : Slide 7 Aula 07 : Slide 8 Algoritmos Genéticos Algoritmos Meméticos Ou Evolução Simulada População Qualidade do Indivíduo define sobrevivência Cruzamento Mutação Elitismo e Importância da Morte Os individuos aprendem durante a vida A aprendizagem é transmitida em DNA mitocondrial Memória Aula 07 : Slide 9 Aula 07 : Slide 10 Hoje Posicionamento Circuito representado por um grafo G=(V,E) bi-partitioning, multi-way-particioning; componentes v7 redes v8 v3 v3 v4 v4 v8 v7 v9 v9 Aula 07 : Slide 11 Aula 07 : Slide 12

3 3 Algoritmos podem ser: construtivos ou iterativos; determinísticos ou probabilísticos; Critérios de qualidade: corte mínimo; área de cada partição; número de partições; número de terminais; atraso em redes críticas; 2 Algoritmo de Kernighan-Lin; troca par com menor D(i) + D(j) onde D(i) = inedge(i) - outedge(i) v3 v4 v4 v3 i inedge outedge D Aula 07 : Slide 13 Aula 07 : Slide 14 Atualmente Algoritmos por migração de grupos: Algoritmo de Kernighan-Lin; troca pares de nodos Algoritmo de Fiduccia-Mattheyses; troca apenas um nodo a cada vez Algoritmo de Goldberg e Burstein; contração de vértices Replicação de componentes; Algoritmos baseados em FM Multi-nível Muito boa escalabilidade Ver hmetis Outros Algoritmos: aglomerados, simulação, multinível, Aula 07 : Slide 15 Aula 07 : Slide 16 Placement In the beginning Bottom-up construction Poor area usage Structured Design Methods Hierarchical partitioning like in software Floorplan-based design methodology (take into account physical positions in decomposition) Most information is estimated Aula 07 : Slide 17 Aula 07 : Slide 18

4 4 Slicing Floorplan Uses a matched hierarchical structure Slicing Tree Floorplan Aula 07 : Slide 19 Aula 07 : Slide 20 Slicing Floorplan Floorplan Tree Some floorplans cannot be represented Floorplan of order 5 Wheel Floorplan Aula 07 : Slide 21 Aula 07 : Slide 22 Polar Graphs Related Optimization Problems Can represent 1. Mapping of structural description any floorplan Manual and structural Segments are nodes Each cell is an edge Independent (like placement) But placement has precise information from is top/left boundary to its bottom/right one 2. Floorplan sizing Hard and soft cells/blocks Need to specify/check cell shapes 3. Generation of flexible cells Aula 07 : Slide 23 Aula 07 : Slide 24

5 5 Shape functions Today Search for Floorplan papers at ISPD, DAC; Search for floorist, an example of floorplan/placement legalization; Serach for Aula 07 : Slide 25 Aula 07 : Slide 26 Próxima aula Routing Trees Aula 07 : Slide 27

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