3D-Floorplanning: Verbesserung der lokalen Suche bei der Optimierung mittels Simulated Annealing

Abstract:
Zusätzlich zu den Entwurfszielen des 2D-Floorplannings kommen beim 3D-Floorplanning weitere Entwurfsziele hinzu, wie die Platzierung von TSVs (Verbindungen zwischen den Ebenen) und die Reduzierung der maximalen Temperatur. Dies erhöht die Komplexität des Problems und des eingesetzten Optimierungsalgorithmus. Abgesehen von einigen analytischen Verfahren wird im Allgemeinen der Simulated Annealing (SA) als Optimierungsalgorithmus verwendet, der in den meisten Fällen an das 3D-Floorplanning angepasst werden muss, um in vertretbarer Laufzeit gute, beziehungsweise gültige Ergebnisse zu liefern.Wir schlagen eine Anpassung vor (Smart-SA), bei der die Veränderungsoperationen des SA in Richtung einer gültigen Lösung beeinflusst werden. Die Ermittlung der Richtung basiert auf Analysefunktionen zu den jeweiligen Entwurfszielen, für die wir Verfahren vorstellen. Anders als in vorherigen Arbeiten berücksichtigt unser SA alle Entwurfsziele (Fläche, Verdrahtungslänge, Einhaltung einer vorgegebenen Platzierungsfläche, maximaler Anzahl an TSVs und maximaler Temperatur) nicht nur in der Kostenfunktion, sondern auch in den SA-Veränderungsoperationen. Vergleiche unseres erweiterten SA mit einem klassischen SA demonstrieren die Leistungsfähigkeit unseres Verfahrens.