VLSIレイアウト設計   VLSI Layout Design

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担当教員
高橋 篤司 
使用教室
月7-8(S321)  
単位数
講義:2  演習:0  実験:0
講義コード
56012
シラバス更新日
2014年9月18日
講義資料更新日
2014年9月18日
学期
後期

講義概要

集積回路設計におけるレイアウト設計は回路・システムを物理的な実体、すなわちチップ上に割り付ける工程であり物理設計とも呼ばれる。近年の規模、要求の高度化につれてコストを決定する主要因となり、様々なアルゴリズムが工夫、開発され今やVLSIレイアウト設計論としてひとつの学問分野を形成している。本講義では、設計の流れに沿ってその基礎となる組合せ理論的なアイディアや最近得られた工学上のインパクトの大きいテーマを選んで解説する。

講義の目的

集積回路のレイアウト設計は,組合せアルゴリズムあるいは数理計画法の最も現実的な応用である.組合せ爆発が実システムにおいて実感できる工学である. 現代の情報化革命を支える大規模集積回路(VLSI)は,システム・機能設計,論理・回路設計,レイアウト設計,性能検証を経てチップデバイスとして実現される.このうちレイアウト設計は,ソフトをハードに橋渡しする工程であり,物理設計,あるいはその工程内容から,配置配線設計とも呼ばれる,最近のテクノロジでは,レイアウト設計が最終的な性能を大きく左右するため,高機能超大規模VISIの設計において最重要な段階の一つとなっている. 本講義では,レイアウト設計を概観した後,最近のテーマをを明らかにし,解決手法を紹介し,次世代設計を目指して研究課題に結ぶ.問題の多くは組合せ的側面から定式化できることを示し,それらの解決アルゴリズムを工程に沿って紹介し,解決された問題と未解決問題を提示し,研究テーマを明らかにする.

講義計画

1.VLSI設計におけるレイアウト設計
2.回路分割(1)等サイズ分割
3.回路分割(2)サイズ制限分割
4.配置(1)フロアプランと配置
5.配置(2)配置表現法
6.配置(3)探索手法
7.配線(1)平面配線
8.配線(2)ビア数最小化
9.配線(3)最短配線
10.配線(4)チャネル配線
11.配線(5)特殊配線
12.修正による最適化

教科書・参考書等

講義録(演習・レポート問題つき)を配布する.

関連科目・履修の条件等

離散構造とアルゴリズム(学部),数理計画法(学部)を履修しておくことが好ましい.

成績評価

レポートにより評価する.

担当教員の一言

VLSI設計そのものには関心がなくとも,組合せ理論や最適化アルゴリズムに関心がある人に履修をすすめたい.

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