提高电子设计自动化通道布线效率的动态最小生成树算法

在2008年的《中北大学学报（自然科学版）》第二十九卷第二期上，魏建军、康继昌、雷艳静和陈付龙发表了一篇论文，标题为“基于最小生成树的动态通道布线算法”。电子设计自动化（EDA）中的一个重要挑战是提高通道布线的布通率，即电路信号能成功连接的概率。本文针对这一问题进行了深入研究，探讨了影响布通率的关键因素，包括线网布线顺序的重要性。 作者首先分析了线网布线顺序对最终结果的影响，指出不同的布线顺序策略会带来不同的效果。静态排序通常基于预先设定的规则进行，优点是相对简单，但可能忽视了实时变化的情况；而动态排序则可以根据实际的布线进展动态调整，能更好地应对复杂线路布局。然而，动态排序的缺点可能是计算复杂度较高，需要实时优化。 为解决这些问题，作者提出了一种基于最小生成树的动态通道布线算法。最小生成树是一种图论中的概念，用于构建一棵包含所有节点且边的总权重最小的树。在这个算法中，布线过程会根据通道已布线的状态，对剩余线网进行加权处理，然后构建各自的最小生成树。通过这种方式，算法优先选择那些受到已布线线路影响较大的线网进行连接，以减少新连接对现有布局的约束，从而提高布通率。 实验结果显示，相比于传统的静态排序方法，这种动态算法在占用的空间资源较少的同时，显著提升了通道布线的效率，具有更高的布通率。这对于电子设计工程师来说是一个重要的进步，因为它能够在保持设计质量的同时，优化设计过程，缩短时间和降低成本。 这篇论文的核心贡献在于提出了一种创新的动态布线策略，利用最小生成树理论有效地解决电子设计自动化中通道布线的难题，为提高电路设计的效率和成功率提供了新的思考方向。这项研究对于电子工程领域有着实际的应用价值，并有可能推动该领域技术的发展。