1998 Fiscal Year Annual Research Report
遺伝的アルゴリズムアクセラレータを用いたVLSIレイアウト設計システムの開発
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10750248
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Research Institution | Hiroshima University |
Principal Investigator |
小出 哲士 広島大学, 工学部, 助教授 (30243596)
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Keywords | レイアウト設計 / 遺伝的アルゴリズム / 大規模集積回路 / VLSI CAD / 配置設計 / 配線設計 |
Research Abstract |
本年度は以下における3つの事項について新たな研究成果を得ることができた。 1. 配線遅延を考慮した配置・配線アルゴリズムの開発 配線設計に対しては、既に著者らが提案している配線遅延やクロストークに関する制約を考慮した配線手法を基に、クロストークノイズのモデル化の方法や配線処理中でのクロストーク制約の考慮方法について検討した。また、今後の微細化に対応したULSIに対する配置・概略配線手法の開発を行った。開発配置アルゴリズムでは、タイミング制約を考慮して、マクロブロックの配置を決定することが可能となった。また、開発した概略配線アルゴリズムでは、高性能なULSIチップを短期間で設計するために、階層的なアプローチにより早い段階で配線遅延や配線混雑度を予測し、最適化することが可能である。 2. 適応的遺伝的アルゴリズムに基づく配置アルゴリズムの開発 著者らが提案している適応的遺伝的アルゴリズムを用いた配置(フロアプランニング)アルゴリズムを開発し、計算機上に実現し、シミュレーション実験によりその有効性を確認した。提案アルゴリズムでは、適応的アルゴリズムをフロアプランニング問題に適用するために、新たに6種類の交差手法を考案し、それらの有効性を検討した。今後は、3で述べるハードウェアシステム上に実装し、その評価を行う予定である。 3. 適応的遺伝的アルゴリズムのハードウェア化とシステムの構築 著者らが提案している適応的遺伝的アルゴリズムのハードウェア化を行った。提案ハードウェアアルゴリズムは、新しく導入した個体の優劣を評価するエリート度に基づいて、アルゴリズムの実行中に各個体ごとに適応的に交差、突然変異、選択等の遺伝的操作を変更することができる。そのため従来のGAより良質の解を高速に得ることが可能である。現在、提案GAAをハードウェア記述言語Verilog-HDLを用いて設計し、レイアウト設計を行い、東京大学 大規模集積システム設計教育研究センター(VDEC)においてチップを製造した。さらに、できあがったチップに対して、ハードウェアとソフトウェアインタフェースを作成し、今回購入したの高性能パーソナルコンピュータ上から操作できるように実装し、様々な組合せ最適化問題に対して適用し、GAAの評価を行った。
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Research Products
(6 results)
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[Publications] 八田浩一: "遺伝的アルゴリズムにおける交差手法の適応的選択の一手法" 電子情報通信学会論文誌(D). J81-D-I・7. 900-909 (1998)
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[Publications] Tetsushi Koide: "A timing-driven global routing with pin assignment,block reshaping,and positiomming for building block layout" IEICE Transactions on Fundamentals of Electronics, Communications and Computer Sciences. E81-A・12. 2476-2484 (1998)
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[Publications] Tetsushi Koide: "A timing-driven floorplanning algorithm with the Elmore delay model for building block layout" INTEGRATION,the VLSI journal. 27. 57-76 (1998)
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[Publications] Takahiro Deguchi: "A performance-driven global routing algorithm with wire-sizing and buffer-insertion" Proc.of the IEEE Asia-Pacific Conference on Circuits and Systems. 1. 121-124 (1998)
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[Publications] Koichi Hatta: "Solving the rectangular problem by an adaptive GA based on sequence-pair" Proc.of Asia and South Design Automation Conference. 1. 181-184 (1999)
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[Publications] Shin'ichi Wakabayashi: "An LSI implementation of an adaptive genetic algorithm with on-the-fly crossover operator selection" Proc.of Asia and South Pacific Design Automation Conference. 1. 37-40 (1999)