Введение к работе
АКТУАЛЬНОСТЬ ТЕМЫ. Современный уровень развития злектропной техники требует повышешш качества п сішжешм сроков проектирования электронных устройств. При этом наиболее актуальным направлением является разработка систем авгоматизнровапного проектирования заказных СБИС и ультра-БИС, так как аппаратура, создшгаая на схемах этого класса, отвечает самым жестким требованиям технического задания. Методы проектирования конструкции СБИС делятся па методы интерпретации, реализующие инженерный стиль н использующие в маршруте синтеза процедуры контроля, и методы компиляции, не требующие контроля ы позволяющие получать автоматически конструкцию кристалла за один цикл проектирования.
При проектировании заказных СБИС п ультра-БИС методами интерпретации время проектирования резко возрастает, что делает чрезвычайно трудоемким успешное завершение разработки в разумные сроки.
Методы компиляции пршщщшалыю не нуждаются в контроле, но качество проектов при этом значительно ниже, чем у методов интерпретации. Современный уровень развития методологического, математического и алгоритмического обеспечения САПР не достаточен для эффективного проектирования конструкции заказных СБИС методами компиляции.
Использование в едином маршруте синтеза методов компиляции и интерпретации представляется перспективным, так как позволяет реализовать преимущества тех и других методов: снизить трудоемкость проектирования; легко адаптироваться к изменениям технологии; применять опыт разработчика.
4 ЦЕЛЬ РАБОТЫ. Диссертация посвящена разработке основ теории эволюцнопиого синтеза конструкции заказиьк СБИС, что сводится к решению следующих задач:
выбор принципов эволюцнопиого сиптеза, учнтьтающих тгпдегщию не только количественного, во в качественного усложнения СБИС;
разработка маршрута сиптеза конструкции заказных СБИС методами интерпретации и компиляции;
- разработка математических моделей интерпретации и компиляции
конструкции СБИС;
- разработка методо» іштерігретацші конструкции, основанных на быстрых
эвристических алгоритмах автоматического синтеза, адаптируемых к
проблемной среде, технологии и техшкескому заданию;
- разработка методов комттяіпш конструкции, использующих опыт
интерактивных разработок за счет моделирования эволюционных
механизмов наследственности, изменчивости и отбора.
НАУЧНАЯ НОВИЗНА работы заключается а следующих результатах.
1. Предложены новые методологические пригшипы синтеза конструкции заказных СБИС, учіпмвающие. в отличие от известных, синергетические свойства СБИС.
2.Сформулированы задачи эволюционного синтеза СБИС:
определение структурних параметров описаний СБИС и взаимосвязей между ними;
синтез структурных параметров для конкретных СБИС;
- компиляция описаний СБИС по соответствующим параметрам.
З.Разрабоган маршрут эволюционного синтеза конструкции заказных
СБИС, объединяющий, в отличие от известных, методы интерпретации эскиза и компиляции конструкции, что дает возможность получения проектов высокого качества за приемлемое время.
5 4.Раз{, Зотаны математические модели конструкторского огшсаїшя СБИС» впервые формализующие процесс эволюционного синтеза за счет определения количественных характеристик сходства объектов, а именно:
- топологическая модель СБИС, называемая эскизом, которая учитывает
относительное расположение обілктов л связывает этапы проектирования
конструкции п электрической схемы;
- геометрическая даусшзная модель СБИС, сочетающая простоту
односаязпой л универсальность ишогосьязной моделей, объедгаыюгдая
ошїсаіиш элементов н соединений п позволяющая реализовать компиляцию
послойных списаний конструкции из эскиза.
5.Разработал абстрактный эволюционный алгоритм синтеза, отражающий непрерьпаиле свойства объектов синтеза, моделирующий механизмы наследственности, изменчивости, отбора и являющийся основой для построения аіггоматїгческой самообучающейся системы сшітеза конструкции СБИС.
б.Разработаны алгоритмы интерпретации эскиза, адаптируемые к проблемной среде, технологии и техническому заданию.
7.Разработаны Процедуры компиляции конструкции СБИС из ее эскиза.
8.Для более объективного сравнения методов синтеза конструкции разработан критерий эффективности, учдтьихцощий адаптацию метода к проблемной среде, техполопш и техническое заданию.
ПРАКТИЧЕСКАЯ ЦЕННОСТЬ ГАБОТЫ. Результаты диссертации использованы при разработке системы автоматизированного иерархического синтеза топологии заказных СБИС "АИСТ", которая внедрена на шести предприяпіях и использовалась для разработки заказных цкфроізьгх КМОП БИС, КМОП КНС БИС, заказных аналоговых биполярных БИС п прецизионных печатных шит, выполненных по РИТМ-технологии.
Математическое, алгоритмическое п программное сбеспечвпие использовалось в учебных процессах:
- в МГИЭТ при чтешш лекций по курсам "Топологическое нроектпроваші;
БИС" н "Методы сшергстического сшітсза СБИС", а также в лабораторно*
практикуме;
- в НИИ Высшего Образования в виде автомашзвроьанпого учебной
курса, переданного в фонд алгоритмов п программ.
Автору двевды (1992 и 1993гг.) грнсуждался грант по итоггд Всероссийского конкурса научных работ по Высшей Школе.
ЛПГОБАНИЯ РЛБОТЬ!. Научные положения и результаты вошедшие в диссертацию, д^-ладьшалпсь п обсуждались на ', Международных н 16 йсесчозных копфсрсіщіюх п семинара* 'Теоретические н прикладные вопросы разработки, внедрения і эксплуатация САП? РЭЛ"- Ереван, 1983г.; "Современные вопросі ішформзтшгп, вычпсднтслькоЛ техники п автоматизации" - Москва, 1985г. "Методы и микропроцессорные средства цифрового преобразовали сигналов" - Рига, 1985г.; "Автоматизация конструкторского проектпроваии РЭА п ЭВА" - Пенза. 198б-1988гг.; "Внедрение САііР-пуі совершенствования ішжсперного труда и качества разработок" - Вшшнп; 1987г.; "XII Всесоюзная конференция по микроэлектронике" - Тбилисі 19S7r.: "Методологические и прикладные аспекты систем автоматизації проектирования" - Ташкент, 1987г.; "Автоматизация проектирования радиоэлектронике п вычиелтёлыюи технике" - Москва, 1987г "Интегрированная система автоматизации проектирования в Г.СП." Москва, 1988г.; "Актуальные проблемы создания интеллектуальных САП ГЭА и СБИС" - Воронеж, 1989, 1990, 1991, 1994гг.; "Разработка эксплуатация САПР в радиоэлектронике" - Челябинск, 1991г.; ССС'9 Sopran, Hungary, 1991; XLIX научная сессия, посвященная длю шио, N'
7 199*1; ч-th International Design Automation Workshop (1DAW), June, 1994, Moscow.
ПУБЛИКАЦИИ. По теме диссертации опубликована 61 работа, в том числе 33 статьи, 13 тезисов докладов, 3 учебных пособия п 7 научно-технических отчетов по НИР (руководитель или ответственный исполнитель).
ОБЪЕМ И СТРУКТУРА РАБОТЫ. Диссертация состоит из введения, шести глав, заключении, списка литературы из 158 наименования н приложения, содержащего материалы, отражающие внедрение результатов. Объем основного текста диссертации - 26S страшщ.
