30.Генетические алгоритмы для трассировки двухслойных каналов
В настоящее время получили распространение канальные алгоритмы трассировки, которые требуют меньше машинных ресурсов и большинстве случаев обеспечивают стопроцентное разведение цепей.
Большое распространение получили алгоритмы моделирования эволюции. Это хорошо известная оптимизированная методология, основанная на аналогии процессов натуральной селекции в биологии.
Поиск в поле структурных модификаций адаптированных систем осуществляется генетическими алгоритмами.
Основная особенность генетических алгоритмов состоит в том, что анализируется не одно решение, а некоторое подмножество квазиопытных решений, названных хромосомами или стрингами.
Для каждой хромосомы должна быть цел. функция F(n), названная эволюционной.
n- число элементов в хромосоме. Функция F(n) вычисляет определенный вес каждой хромосомы. В каждой популяции хромосомы могут подвергаться действиям различных опер-в: кроссовера, инверсии, мутации, сегрегации, транслокации и т. п.
Генетические алгоритмы обладают возможностью выхода из локальных оптимумов, что позволяет получать лучшие решения, чем при решении задач канальной трассировки старыми алгоритмами.
Задача канальной трассировки классической постановки
Канальные алгоритмы базируются на представлении о каналах и магистралях. Магистралью называется отрезок прямой, по которой проходит соединение в преимущественном напряжении.
Канал – область прямоугольной формы, на одной или нескольких сторонах которой расположены контакты с системой однонаправленных магистралей.
Каждая цепь – соединение эквипотенциальных контактов представлено как одиночный горизонтальный сегмент с несколькими вертикальными сегментами, которые соединяют горизонтальный сегмент с контактами цепи.
Горизонтальные сегменты располагаются в одном слое, вертикальные в другом. Соединения между горизонтальными и вертикальными делятся через переходные отверстия.
Основная задача канальной трассировки – выбор наименьшей трассировки канала, достаточной для размещения в нем всех соединений и назнач. соединений на магистралях.
Необходимо минимизировать суммарную длину соединений, число переходных отверстий и т. д.
Задача канальной трассировки в классической постановке основана трассировке двустороннего канала по верхней и нижней сторонам которого проходят линейки контактов.
Изломы (т. е. переходы) горизонтального участка с одной магистрали на другой не допускаются.
Описание каналов
1 *
0 *
3 *
1 *
4 *
2 *
3 *
2 *
top
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
* 6
* 4
* 6
* 3
* 0
* 5
* 5
|
|
* 6 |
|
|
|
|
|
|
bottom
переходные отверстия
* контакт
Канал описывается двумя последовательностями top и bottom, в которых размещаются верхние и нижние линейки контактных площадок каналов. Размер обеих последовательностей равен С – число колонок в канале
Множество цепей определяется как Net = {N1, N2, …, Nn} (n – это число цепей)