芯片設(shè)計(jì)

前言

　　“人盡其能，物盡其用”，是人類進(jìn)步的重要標(biāo)志和社會(huì)發(fā)展的根本動(dòng)力?！　≡诂F(xiàn)代社會(huì)中，小至個(gè)人事務(wù)的處理，大到國家政策的制定，無不需要人們進(jìn)行關(guān)于“人”和“物”的選優(yōu)抉擇，以求取好的結(jié)果。在科技日新月異和經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的21世紀(jì)，人們要日益面臨各種愈來愈復(fù)雜的決策問題。因此，現(xiàn)代優(yōu)化思想和科學(xué)決策知識(shí)，已是當(dāng)今人們普遍需要具備的基本素養(yǎng)?！　‖F(xiàn)代教育提倡對學(xué)生進(jìn)行創(chuàng)新精神和綜合能力的素質(zhì)培養(yǎng)。在我國大中學(xué)教育中，讓學(xué)生們了解某些現(xiàn)代優(yōu)化方法和進(jìn)行決策能力培養(yǎng)，也正是素質(zhì)教育的重要內(nèi)容。　　為了向廣大讀者普及最優(yōu)化和科學(xué)決策的思想和方法，在中國運(yùn)籌學(xué)會(huì)及其決策科學(xué)分會(huì)、數(shù)學(xué)規(guī)劃分會(huì)和排序分會(huì)，中國系統(tǒng)工程學(xué)會(huì)，中國數(shù)學(xué)會(huì)計(jì)算數(shù)學(xué)分會(huì)以及上海運(yùn)籌學(xué)會(huì)的倡議和支持下，我們邀請了在相應(yīng)領(lǐng)域卓有成就的有關(guān)專家，撰寫了這套《優(yōu)化與決策》系列叢書。

內(nèi)容概要

　　本書以一種十分初等和通俗的方式來解說一個(gè)芯片是怎樣發(fā)揮它的作用，以及如何用數(shù)學(xué)方法去設(shè)計(jì)的。通過一個(gè)小例子，即道路施工中交通信號(hào)燈的控制問題，從邏輯芯片的角度，加以邏輯描述和建模。具體設(shè)計(jì)中的主要步驟，諸如布局、排線、時(shí)間的確定和計(jì)時(shí)等等，皆以一個(gè)具有17個(gè)邏輯線路，2個(gè)寄存器，以及2個(gè)輸入針和2個(gè)輸出針的小樣本芯片，來加以說明和描述。

書籍目錄

前言1.芯片技術(shù)的發(fā)展2.一個(gè)芯片例子3.邏輯表示和計(jì)算4.芯片例子的邏輯實(shí)現(xiàn)5.芯片例子的技術(shù)實(shí)現(xiàn)6.布局問題7.排線問題8.循環(huán)周期最優(yōu)化參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

　　這一方法將反復(fù)使用直到每一部分都很小，使得它只包含少數(shù)幾條線路。直到最后，此方法可變成每次分成兩個(gè)（而不是四個(gè)）部分。這一方法也可以修改成：使得在一分為四的這一運(yùn)算中，所產(chǎn)生的（相對來說）是四個(gè)并不相等的部分，而不是近乎相等的大的區(qū)域?！　澐掷^續(xù)進(jìn)行，直到單個(gè)部分的高正好等于線路的高，而寬則至少等于最寬線路的寬。即使如此，結(jié)果所得的布局仍不免會(huì)出現(xiàn)重疊。上述的定位方法是最優(yōu)的，但將諸部分一分為四時(shí)，可能有多達(dá)三個(gè)線路不可能完整地被定位。就是說，它們每一個(gè)可能被拆分定位到不同部分。在這一方法的早期階段中，這種現(xiàn)象不會(huì)產(chǎn)生影響。因?yàn)樵跀?shù)百萬個(gè)線路中，三個(gè)線路是毫無意義的。它們可以被任意分到某一完整部分。但到后來，這可能導(dǎo)致整個(gè)線路不適于定位到它已被部分地分配到的任何一個(gè)部分?！　∑胶夂驼J(rèn)可化　　由于這一原因，我們需要有一個(gè)調(diào)整的步驟，它要將線路從那過滿的部分移到不滿的部分。這一方法由兩階段組成。第一，是要確定線路要從什么地方移到什么地方。這一問題是最小費(fèi)用流問題的一個(gè)復(fù)雜情況。再者，我們要決定，對每一移動(dòng)所涉及的是哪些線路。這一選擇是所謂的背包問題的一個(gè)例子。在組合優(yōu)化中，這兩個(gè)問題都是眾所周知的。它們的最優(yōu)解，最終產(chǎn)生了一個(gè)沿著芯片表面的行的線路分配。　　現(xiàn)在，將這一分配，以及由最后的布局所給出的線路沿著行的方向的順序固定下來（由二次網(wǎng)長估計(jì)的極小化所產(chǎn)生的結(jié)果）。在這兩個(gè)限制之下，要尋求一個(gè)沒有重疊的最優(yōu)解答可以很快得到。它與機(jī)器的排序問題相關(guān)，可以通過動(dòng)態(tài)規(guī)劃直接求解。

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