Thermal-Aware Fixed-Outline Floorplanning Using Analytical Models With Thermal-Force Modulation

平面布置图 计算机科学 约束(计算机辅助设计) 电子工程 非线性系统 可靠性(半导体) 热的 物理设计 电路设计 工程类 嵌入式系统 机械工程 功率(物理) 物理 量子力学 气象学
作者
Jai-Ming Lin,Tai-Ting Chen,Hao-Yuan Hsieh,Ya-Ting Shyu,Yeong-Jar Chang,Juin‐Ming Lu
出处
期刊:IEEE Transactions on Very Large Scale Integration Systems [Institute of Electrical and Electronics Engineers]
卷期号:29 (5): 985-997 被引量:6
标识
DOI:10.1109/tvlsi.2021.3062669
摘要

High temperature or temperature nonuniformity has become a serious threat to performance and reliability of high-performance integrated circuits (ICs), which makes the thermal effect turn into a nonignorable issue in the circuit design or the physical design. In order to estimate temperature accurately, the locations of modules have to be determined in advance, which makes an efficient and effective thermal-aware floorplanning play a more important role. Hence, this article proposes a differentiable nonlinear placement model that can optimize temperature and minimize wirelength at the same time without needing to construct a congestion map. In addition, to avoid inducing longer wirelength while optimizing temperature, we propose some techniques, such as thermal-aware clustering, shrink of hot modules, or thermal-force modulation in the multilevel framework. The experimental results demonstrate that temperature and wirelength are greatly improved by our method compared to Corblivar. More importantly, our runtime is quite fast and the fixed-outline constraint can also be satisfied.
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