【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專(zhuān)利技術(shù)屬于電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化eda領(lǐng)域，尤其涉及一種基于網(wǎng)絡(luò)流的平衡分割方法。
技術(shù)介紹
1、在eda領(lǐng)域中，很多環(huán)節(jié)都會(huì)涉及有關(guān)分割的算法。比如在邏輯綜合過(guò)程中要實(shí)現(xiàn)并行綜合，就需要將電路設(shè)計(jì)分成不同的子部分，各個(gè)子部分同時(shí)進(jìn)行邏輯綜合或者綜合的優(yōu)化；在布局過(guò)程中，電路設(shè)計(jì)不僅要被分割成不同的子部分，而且各個(gè)子部分在芯片上物理通道的通信代價(jià)要被考慮其中。
2、電路設(shè)計(jì)不同于一般的圖結(jié)構(gòu)，它有其自身的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，它的運(yùn)算模式多基于流水線的處理的模式，同時(shí)它內(nèi)部的連線能夠同時(shí)連接多個(gè)電路模塊，具有一定的特殊性，因而需要針對(duì)電路設(shè)計(jì)的分割方法。網(wǎng)絡(luò)流是一種經(jīng)典的圖問(wèn)題，利用網(wǎng)絡(luò)流進(jìn)行分割則是一種比較高級(jí)的算法應(yīng)用，網(wǎng)絡(luò)流在進(jìn)行求解的過(guò)程中，也可以看成是分割的求解過(guò)程。
3、現(xiàn)有基于網(wǎng)絡(luò)流的分割方法存在以下問(wèn)題：1、現(xiàn)有基于網(wǎng)絡(luò)流的分割方法不能直接處理電路中的連邊（net），該連邊可以同時(shí)連接多個(gè)電路模塊。2、現(xiàn)有基于網(wǎng)絡(luò)流的分割方法為在網(wǎng)絡(luò)流圖中隨機(jī)挑選源點(diǎn)s和匯點(diǎn)t，源點(diǎn)即為流的出發(fā)節(jié)點(diǎn)，匯點(diǎn)即為流的到達(dá)節(jié)點(diǎn)，如果源點(diǎn)s和匯點(diǎn)t的節(jié)點(diǎn)選擇不當(dāng)，如選擇了彼此最大流的值特別大的兩個(gè)節(jié)點(diǎn)，那么將造成分割代價(jià)的增加，分割代價(jià)是指處在分割邊界上的邊的權(quán)重的總和。3、現(xiàn)有基于網(wǎng)絡(luò)流的分割方法多適用于無(wú)向圖，而電路設(shè)計(jì)中的信號(hào)都是有方向的，同時(shí)在后期的布線階段，能夠承載信號(hào)的物理通道有時(shí)也會(huì)限定信號(hào)的方向，因而基于網(wǎng)絡(luò)流分割的方法亟需一種能夠支持信號(hào)有向的分割方式。4、現(xiàn)有基于流的分割方法速度較慢，原因是分割過(guò)程中涉及多次
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本專(zhuān)利技術(shù)提供了一種基于網(wǎng)絡(luò)流的平衡分割方法，以解決現(xiàn)有基于網(wǎng)絡(luò)流的分割方法不能直接處理電路中的連邊、分割代價(jià)大、無(wú)法支持信號(hào)有向分割、分割方法速度較慢等問(wèn)題。
2、為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本專(zhuān)利技術(shù)提供的技術(shù)方案為：
3、本專(zhuān)利技術(shù)涉及一種基于網(wǎng)絡(luò)流的平衡分割方法，其包括以下步驟：
4、s1.將電路中的電路模塊作為節(jié)點(diǎn)，電路模塊間的連邊作為邊，建立網(wǎng)絡(luò)流圖；
5、s2.選擇網(wǎng)絡(luò)流圖中的其中一個(gè)節(jié)點(diǎn)為源點(diǎn)，另一個(gè)節(jié)點(diǎn)為匯點(diǎn)；
6、s3.設(shè)置網(wǎng)絡(luò)流圖的初始最大流為0；
7、s4.搜索從源點(diǎn)到匯點(diǎn)的未被搜索過(guò)的一條路徑，若能夠搜索到路徑，進(jìn)入s5；若無(wú)法搜索到路徑，則跳過(guò)s5，進(jìn)入s6；
8、s5.以該路徑上的最小邊權(quán)的邊的權(quán)重作為該路徑的最小流，更新網(wǎng)絡(luò)流圖的最大流和該路徑經(jīng)過(guò)的每一條邊的權(quán)重，返回s4；
9、s6.向更新后的網(wǎng)絡(luò)流圖的源點(diǎn)輸入信號(hào)流，將信號(hào)流能夠到達(dá)的節(jié)點(diǎn)作為x組，將信號(hào)流不能到達(dá)的節(jié)點(diǎn)作為y組，分割網(wǎng)絡(luò)流圖中起點(diǎn)位于x組的節(jié)點(diǎn)、終點(diǎn)位于y組的節(jié)點(diǎn)的邊，形成切割邊界，更新后的最大流即為最小切割代價(jià)；
10、s7.判斷x組節(jié)點(diǎn)和y組節(jié)點(diǎn)中節(jié)點(diǎn)的權(quán)重和是否平衡，若平衡，輸出分割結(jié)果，若不平衡，進(jìn)入s8；
11、s8.當(dāng)x組節(jié)點(diǎn)的權(quán)重和過(guò)大時(shí)，遍歷x組中的節(jié)點(diǎn)并與原匯點(diǎn)組成新的匯點(diǎn)，當(dāng)y組節(jié)點(diǎn)的權(quán)重和過(guò)大時(shí)，遍歷y組中的節(jié)點(diǎn)并與原源點(diǎn)組成新的源點(diǎn)，按s4-s6的方式分析各情況下更新的最大流，選擇最大流最小的切割方案并返回s7。
12、優(yōu)選地，所述s1中以電路模塊的邏輯大小作為對(duì)應(yīng)節(jié)點(diǎn)的權(quán)重；以連邊的容量作為對(duì)應(yīng)邊的權(quán)重。
13、優(yōu)選地，所述s1中當(dāng)建立網(wǎng)絡(luò)流圖時(shí)，當(dāng)存在一條連邊連接多個(gè)電路模塊或存在一條連邊連接源點(diǎn)和多個(gè)電路模塊或存在一條連邊連接一個(gè)電路模塊和多個(gè)匯點(diǎn)時(shí)，記錄該連邊的權(quán)重為w，定義該連邊輸入端的節(jié)點(diǎn)為驅(qū)動(dòng)節(jié)點(diǎn)，多個(gè)輸出端的節(jié)點(diǎn)為負(fù)載節(jié)點(diǎn)，在驅(qū)動(dòng)節(jié)點(diǎn)與負(fù)載節(jié)點(diǎn)之間建立一個(gè)虛擬節(jié)點(diǎn)，虛擬節(jié)點(diǎn)的權(quán)重為0，在驅(qū)動(dòng)節(jié)點(diǎn)和虛擬節(jié)點(diǎn)之間建立一條權(quán)重為w的連邊，在虛擬節(jié)點(diǎn)與各負(fù)載節(jié)點(diǎn)之間各建立一條權(quán)重為正無(wú)窮的連邊。
14、優(yōu)選地，所述s5更新網(wǎng)絡(luò)流圖的最大流的更新公式為：
15、max-flow（t）=?max-flow（t-1）+?min-flow，
16、公式中，t表示最大流的更新次數(shù)，max-flow（t）和max-flow（t-1）分別表示第t次更新和第t-1次更新時(shí)網(wǎng)絡(luò)流圖的最大流，min-flow表示路徑的最小流。
17、優(yōu)選地，所述s5更新該路徑經(jīng)過(guò)的每一條邊的權(quán)重的具體方式為：路徑上每一條邊的權(quán)重減少路徑的最小流。
18、優(yōu)選地，所述s7判斷x組節(jié)點(diǎn)和y組節(jié)點(diǎn)中節(jié)點(diǎn)的權(quán)重和是否平衡的平衡公式為：
19、|wx?-?wy|?/?|wx?+?wy|?> α?，
20、其中，wx?為x組節(jié)點(diǎn)中的所有節(jié)點(diǎn)的權(quán)重和，wy?為y組節(jié)點(diǎn)中的所有節(jié)點(diǎn)的權(quán)重和， α為閾值；
21、當(dāng)滿足上述平衡公式時(shí)，判斷為x組節(jié)點(diǎn)和y組節(jié)點(diǎn)中節(jié)點(diǎn)的權(quán)重和平衡，當(dāng)不滿足上述平衡公式時(shí)，判斷為x組節(jié)點(diǎn)和y組節(jié)點(diǎn)中節(jié)點(diǎn)的權(quán)重和不平衡。
22、優(yōu)選地，所述s8每次遍歷x組或y組中的節(jié)點(diǎn)，將一個(gè)新的節(jié)點(diǎn)加入到源點(diǎn)或匯點(diǎn)后，將x組中的節(jié)點(diǎn)及邊刪除，并在計(jì)算最大流后還原。
23、優(yōu)選地，所述s4采用廣度優(yōu)先搜索方法或深度優(yōu)先搜索算法搜索從源點(diǎn)到匯點(diǎn)的未被搜索過(guò)的一條路徑。
24、采用本專(zhuān)利技術(shù)提供的技術(shù)方案，與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下有益效果：
25、1、本專(zhuān)利技術(shù)涉及的基于網(wǎng)絡(luò)流的平衡分割方法選擇網(wǎng)絡(luò)流圖中的其中一個(gè)節(jié)點(diǎn)為源點(diǎn)，另一個(gè)節(jié)點(diǎn)為匯點(diǎn)，設(shè)置初始最大流為0，依次搜索從源點(diǎn)到匯點(diǎn)路徑并以路徑上的最小權(quán)的邊的權(quán)重作為最小流，迭代更新網(wǎng)絡(luò)流圖的最大流和經(jīng)過(guò)該路徑的邊的權(quán)重，向更新后的網(wǎng)絡(luò)流圖的源點(diǎn)輸入信號(hào)流，將信號(hào)流能夠到達(dá)的節(jié)點(diǎn)作為x組，將信號(hào)流不能到達(dá)的節(jié)點(diǎn)作為y組，分割網(wǎng)絡(luò)流圖中起點(diǎn)位于x組的節(jié)點(diǎn)、終點(diǎn)位于y組的節(jié)點(diǎn)的邊，完成一次分割，該方法通過(guò)選擇虛擬源點(diǎn)和匯點(diǎn)，使網(wǎng)絡(luò)流算法更加適合于以流處理為特征的電路結(jié)構(gòu)，能夠統(tǒng)籌、綜合電路輸入輸出端口的不同位置，使最終得到的最大流的值更小，即切割代價(jià)更小，能夠處理有方向的信號(hào)，適應(yīng)物理上通道有方向限制的分割場(chǎng)景。
26、2、本專(zhuān)利技術(shù)涉及的基于網(wǎng)絡(luò)流的平衡分割方法沒(méi)進(jìn)行一次分割后，均判斷分割后兩組節(jié)點(diǎn)的權(quán)重和是否平衡，若分割后兩組節(jié)點(diǎn)的權(quán)重不平衡，遍歷權(quán)重較大的組的節(jié)點(diǎn)并將遍歷到的節(jié)點(diǎn)加到源點(diǎn)或匯點(diǎn)中，重復(fù)進(jìn)行從源點(diǎn)到匯點(diǎn)的路徑搜索、尋找路徑上的最小流、更新網(wǎng)絡(luò)流圖最大流機(jī)路徑上每條邊的權(quán)重、網(wǎng)絡(luò)流圖的切割等步驟，找到切割代價(jià)最小的情況作為新的切割方案，直至分割后兩組節(jié)點(diǎn)的權(quán)重達(dá)到平衡，該方法通過(guò)在維持網(wǎng)絡(luò)流始終為真實(shí)流的基礎(chǔ)上，以平衡分割為限制條件，通過(guò)每次迭代調(diào)整，增量式獲得新的分割邊界與切割代價(jià)，控制了切割代價(jià)的大小，得到了平衡的分割結(jié)果，提升了基于網(wǎng)絡(luò)流的分割速度。
27、3、本專(zhuān)利技術(shù)涉及的基于網(wǎng)絡(luò)流的平衡分本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
1.一種基于網(wǎng)絡(luò)流的平衡分割方法，其特征在于：其包括以下步驟：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于網(wǎng)絡(luò)流的平衡分割方法，其特征在于：所述S1中以電路模塊的邏輯大小作為對(duì)應(yīng)節(jié)點(diǎn)的權(quán)重；以連邊的容量作為對(duì)應(yīng)邊的權(quán)重。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于網(wǎng)絡(luò)流的平衡分割方法，其特征在于：所述S1中當(dāng)建立網(wǎng)絡(luò)流圖時(shí)，當(dāng)存在一條連邊連接多個(gè)電路模塊或存在一條連邊連接源點(diǎn)和多個(gè)電路模塊或存在一條連邊連接一個(gè)電路模塊和多個(gè)匯點(diǎn)時(shí)，記錄該連邊的權(quán)重為w，定義該連邊輸入端的節(jié)點(diǎn)為驅(qū)動(dòng)節(jié)點(diǎn)，多個(gè)輸出端的節(jié)點(diǎn)為負(fù)載節(jié)點(diǎn)，在驅(qū)動(dòng)節(jié)點(diǎn)與負(fù)載節(jié)點(diǎn)之間建立一個(gè)虛擬節(jié)點(diǎn)，虛擬節(jié)點(diǎn)的權(quán)重為0，在驅(qū)動(dòng)節(jié)點(diǎn)和虛擬節(jié)點(diǎn)之間建立一條權(quán)重為w的連邊，在虛擬節(jié)點(diǎn)與各負(fù)載節(jié)點(diǎn)之間各建立一條權(quán)重為正無(wú)窮的連邊。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于網(wǎng)絡(luò)流的平衡分割方法，其特征在于：所述S5更新網(wǎng)絡(luò)流圖的最大流的更新公式為：
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于網(wǎng)絡(luò)流的平衡分割方法，其特征在于：所述S5更新該路徑經(jīng)過(guò)的每一條邊的權(quán)重的具體方式為：路徑上每一條邊的權(quán)重減少路徑的最小流。
6.根據(jù)權(quán)利要
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于網(wǎng)絡(luò)流的平衡分割方法，其特征在于：所述S8每次遍歷X組或Y組中的節(jié)點(diǎn)，將一個(gè)新的節(jié)點(diǎn)加入到源點(diǎn)或匯點(diǎn)后，將X組中的節(jié)點(diǎn)及邊刪除，并在計(jì)算最大流后還原。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于網(wǎng)絡(luò)流的平衡分割方法，其特征在于：所述S4采用廣度優(yōu)先搜索方法或深度優(yōu)先搜索算法搜索從源點(diǎn)到匯點(diǎn)的未被搜索過(guò)的一條路徑。
...【技術(shù)特征摘要】
1.一種基于網(wǎng)絡(luò)流的平衡分割方法，其特征在于：其包括以下步驟：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于網(wǎng)絡(luò)流的平衡分割方法，其特征在于：所述s1中以電路模塊的邏輯大小作為對(duì)應(yīng)節(jié)點(diǎn)的權(quán)重；以連邊的容量作為對(duì)應(yīng)邊的權(quán)重。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于網(wǎng)絡(luò)流的平衡分割方法，其特征在于：所述s1中當(dāng)建立網(wǎng)絡(luò)流圖時(shí)，當(dāng)存在一條連邊連接多個(gè)電路模塊或存在一條連邊連接源點(diǎn)和多個(gè)電路模塊或存在一條連邊連接一個(gè)電路模塊和多個(gè)匯點(diǎn)時(shí)，記錄該連邊的權(quán)重為w，定義該連邊輸入端的節(jié)點(diǎn)為驅(qū)動(dòng)節(jié)點(diǎn)，多個(gè)輸出端的節(jié)點(diǎn)為負(fù)載節(jié)點(diǎn)，在驅(qū)動(dòng)節(jié)點(diǎn)與負(fù)載節(jié)點(diǎn)之間建立一個(gè)虛擬節(jié)點(diǎn)，虛擬節(jié)點(diǎn)的權(quán)重為0，在驅(qū)動(dòng)節(jié)點(diǎn)和虛擬節(jié)點(diǎn)之間建立一條權(quán)重為w的連邊，在虛擬節(jié)點(diǎn)與各負(fù)載節(jié)點(diǎn)之間各建立一條權(quán)重為正無(wú)窮的連邊。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于網(wǎng)絡(luò)流的...
【專(zhuān)利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：邵中尉，劉洋，
申請(qǐng)(專(zhuān)利權(quán))人：浙江雷娜科技有限公司，
類(lèi)型：發(fā)明
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