芯片設計

前言

　　“人盡其能，物盡其用”，是人類進步的重要標志和社會發(fā)展的根本動力?！　≡诂F(xiàn)代社會中，小至個人事務的處理，大到國家政策的制定，無不需要人們進行關于“人”和“物”的選優(yōu)抉擇，以求取好的結果。在科技日新月異和經(jīng)濟快速發(fā)展的21世紀，人們要日益面臨各種愈來愈復雜的決策問題。因此，現(xiàn)代優(yōu)化思想和科學決策知識，已是當今人們普遍需要具備的基本素養(yǎng)?！　‖F(xiàn)代教育提倡對學生進行創(chuàng)新精神和綜合能力的素質(zhì)培養(yǎng)。在我國大中學教育中，讓學生們了解某些現(xiàn)代優(yōu)化方法和進行決策能力培養(yǎng)，也正是素質(zhì)教育的重要內(nèi)容?！　榱讼驈V大讀者普及最優(yōu)化和科學決策的思想和方法，在中國運籌學會及其決策科學分會、數(shù)學規(guī)劃分會和排序分會，中國系統(tǒng)工程學會，中國數(shù)學會計算數(shù)學分會以及上海運籌學會的倡議和支持下，我們邀請了在相應領域卓有成就的有關專家，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芯片是怎樣發(fā)揮它的作用，以及如何用數(shù)學方法去設計的。通過一個小例子，即道路施工中交通信號燈的控制問題，從邏輯芯片的角度，加以邏輯描述和建模。具體設計中的主要步驟，諸如布局、排線、時間的確定和計時等等，皆以一個具有17個邏輯線路，2個寄存器，以及2個輸入針和2個輸出針的小樣本芯片，來加以說明和描述。

書籍目錄

前言1.芯片技術的發(fā)展2.一個芯片例子3.邏輯表示和計算4.芯片例子的邏輯實現(xiàn)5.芯片例子的技術實現(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

章節(jié)摘錄

　　這一方法將反復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（而不是四個）部分。這一方法也可以修改成：使得在一分為四的這一運算中，所產(chǎn)生的（相對來說）是四個并不相等的部分，而不是近乎相等的大的區(qū)域?！　澐掷^續(xù)進行，直到單個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，結果所得的布局仍不免會出現(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，可能有多達三個線路不可能完整地被定位。就是說，它們每一個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)象不會產(chǎn)生影響。因為在數(shù)百萬個線路中，三個線路是毫無意義的。它們可以被任意分到某一完整部分。但到后來，這可能導致整個線路不適于定位到它已被部分地分配到的任何一個部分?！　∑胶夂驼J可化　　由于這一原因，我們需要有一個調(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。這一問題是最小費用流問題的一個復雜情況。再者，我們要決定，對每一移動所涉及的是哪些線路。這一選擇是所謂的背包問題的一個例子。在組合優(yōu)化中，這兩個問題都是眾所周知的。它們的最優(yōu)解，最終產(chǎn)生了一個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)長估計的極小化所產(chǎn)生的結果）。在這兩個限制之下，要尋求一個沒有重疊的最優(yōu)解答可以很快得到。它與機器的排序問題相關，可以通過動態(tài)規(guī)劃直接求解。

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