【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于集成芯片设计，具体涉及一种用于集成芯片设计中极小芯粒库构建的线性整数规划方法。
技术介绍
1、对于现代半导体行业而言，芯片是推动信息技术不断进步的关键因素。伴随电子设备朝着小型化、高性能以及低功耗的方向演进，传统的单片集成电路(system on chip，soc)设计方法面临摩尔定律的挑战。集成芯片技术为此提供了一种全新的解决思路。
2、集成芯片技术通过将复杂的soc拆解为更小的、功能专一的模块，每个模块作为独立的小芯片进行设计和制造，称之为芯粒，而后借助先进封装技术将芯粒进行集成获得具有应用所需复杂功能的集成芯片。这种模块化设计不仅降低了制造成本，提升了生产的灵活性，还加速了产品的上市进程。集成芯片技术借助互连技术攻克了面积限制的难题，提升了芯片集成度与性能，并且允许多种不同工艺节点的芯粒共同存在，从而实现了性能与成本的优化。
3、然而，集成芯片技术的发展面临着一系列的挑战。尤其是芯粒技术的引入，虽然带来了模块化的设计思路，降低了制造成本，提升了生产的灵活性，但同时也带来了新的问题。例如，芯粒作为设计单元，究竟需要哪些种类、何种型号，方能满足复杂应用的需求，换言之，极小芯粒库的构建以及正交性评估成为亟待解决的问题。
4、目前，现有技术缺乏一种有效的方法来精准地构建极小芯粒库，并对其进行完备的正交性评估。这导致了在集成芯片的设计过程中，往往难以找到最优的芯粒组合，从而影响了芯片的性能提升和制造成本。
技术实现思路
1、本专利技术针
2、本专利技术解决其技术问题具体采用的技术方案是：
3、一种用于集成芯片设计中极小芯粒库构建的线性整数规划方法：通过判断芯粒库中的各数据是否属于区间型分别基于区间属性映射生成区间矩阵a，基于类别属性映射生成类别矩阵b，再进一步构造生成表征混合属性的矩阵c；基于所述矩阵c，分别通过芯粒中每一类区间类型相对应的正交特性的约束条件获得约束系数矩阵约束条件对应的常数向量b以及通过优化生成的优化系数矩阵由此基于线性整数规划模型，通过调用整数规划求解器，获得极小芯粒库。
4、进一步地，所述线性整数规划模型的目标函数为最小化所选芯粒的数量，并满足约束条件：确保所选芯粒的属性能够覆盖整个区间范围；保证所选芯粒在所有类别上的正交度均大于设定阈值∈：
5、min xt1
6、
7、其中用于表示芯粒库中的芯粒是否被选中；求解结果若为1，则表示该芯粒需被选取；若为0，则表明该芯粒为冗余；n表示原始芯粒库中芯粒的个数，1m表示预处理后剩余的m个约束右端项。
8、进一步地，所述基于区间属性映射生成区间矩阵a具体为：
9、依据区间长度选定步长，将整个区间划分为若干子区间，再基于各芯粒对子区间的覆盖情况，通过所构建的映射生成区间矩阵a：
10、首先设置区间型数据的步长精度其中分子表示区间长度，根据芯粒区间属性数据的区间长度设置步长；
11、然后设置子区间的数量以及区间覆盖至区间矩阵的映射策略：利用芯粒属性建立属性映射策略，将芯粒的物理数据映射成数值矩阵，将芯粒区间能够覆盖的子区间的位置取值1，不能覆盖的取值0；
12、所述基于类别属性映射生成类别矩阵b具体为：
13、类别型属性数据的映射策略为：将同类芯粒映射至同一列并赋值为1，非同类赋值为0，以此生成类别矩阵b。
14、进一步地，所述构造生成表征混合属性的矩阵c具体为通过kronecker积与向量数乘将区间矩阵a与类别矩阵b映射为一个表征混合属性的二值矩阵c，以作为线性整数规划模型所需的系数矩阵。
15、进一步地，所述通过芯粒中每一类区间类型相对应的正交特性的约束条件获得约束系数矩阵具体为：
16、基于类别矩阵b与系数矩阵c，从矩阵c中提取出各类别的子矩阵；针对每个类别的子矩阵，计算所有非0列的数量colnnz，以及该类别下所有非0数值总数numnnz，具体表达为：
17、
18、其中，∈∈(0，1)是评估芯粒库在特定类别属性下正交度的指标，值越大代表正交性越强；再将所有类别属性的正交度约束系数整理为列向量形式，构成系数矩阵
19、进一步地，通过优化生成优化系数矩阵的具体过程为：基于矩阵c，通过rref简化方法消除矩阵c中的重复列、全0列及全1列；然后利用矩阵cur分解，进一步消除矩阵c的冗余行，获得优化系数矩阵
20、进一步地，基于原始芯粒库p与所述极小芯粒库m的芯粒数据，实现精确量化评估极小芯粒库m的完备性comp和冗余度redu：
21、首先利用原始芯粒库p的芯粒数据，计算所有芯粒的某个区间属性中区间并集的总长度lp；再基于极小芯粒库m的芯粒数据，计算极小芯粒库覆盖的区间长度lm；量化评估极小芯粒库性能的完备性comp与冗余度redu的计算公式分别为：
22、
23、一种用于集成芯片设计中极小芯粒库构建的线性整数规划系统，包括：
24、数据处理模块，用于通过判断芯粒库中的各数据是否属于区间型分别基于区间属性映射生成区间矩阵a；
25、系数矩阵生成模块，用于基于类别属性映射生成类别矩阵b，构造生成表征混合属性的矩阵c；
26、正交性约束条件刻画模块，基于所述矩阵c，通过芯粒中每一类区间类型相对应的正交特性的约束条件获得约束系数矩阵和约束条件对应的常数向量b；
27、优化模块，基于所述矩阵c，通过优化生成的优化系数矩阵
28、以及，线性整数规划模型，根据正交性约束条件刻画模块和优化模块的输出结果，通过调用整数规划求解器，获得极小芯粒库。
29、一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现如上所述的用于集成芯片设计中极小芯粒库构建的线性整数规划方法的步骤。
30、一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现如上所述的用于集成芯片设计中极小芯粒库构建的线性整数规划方法的步骤。
31、在复杂芯粒系统中实现集成芯片的全局优化设计面临重大挑战，要求全面考虑功能模块在性能、功耗、干扰、成本及相比定制化设计性能损失和功能冗余等多约束条件下的协同优化。目前的芯粒设计多基于已有芯片进行改装。这些芯粒无法通过组合最优地满足多芯粒系统的需求。当前对于芯粒库建设缺乏标准，芯粒库中对不同功能芯粒缺乏完备的、简约的数学描述和可用于极小芯粒库建设的应用模型，相比于现有技术，本专利技术及其优选方案克服了以上缺陷和不足，实现对芯粒库中极小芯粒库的优化确定，并进一步实现精准评估其正交程度和冗余程度，从本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种用于集成芯片设计中极小芯粒库构建的线性整数规划方法，其特征在于：通过判断芯粒库中的各数据是否属于区间型分别基于区间属性映射生成区间矩阵A，基于类别属性映射生成类别矩阵B，再进一步构造生成表征混合属性的矩阵C；基于所述矩阵C，分别通过芯粒中每一类区间类型相对应的正交特性的约束条件获得约束系数矩阵约束条件对应的常数向量b以及通过优化生成的优化系数矩阵由此基于线性整数规划模型，通过调用整数规划求解器，获得极小芯粒库。
2.根据权利要求1所述的用于集成芯片设计中极小芯粒库构建的线性整数规划方法，其特征在于：
3.根据权利要求1所述的用于集成芯片设计中极小芯粒库构建的线性整数规划方法，其特征在于：
4.根据权利要求1所述的用于集成芯片设计中极小芯粒库构建的线性整数规划方法，其特征在于：所述构造生成表征混合属性的矩阵C具体为通过kronecker积与向量数乘将区间矩阵A与类别矩阵B映射为一个表征混合属性的二值矩阵C，以作为线性整数规划模型所需的系数矩阵。
5.根据权利要求1所述的用于集成芯片设计中极小芯粒库构建的线性整数规划方法，其特征
6.根据权利要求1所述的用于集成芯片设计中极小芯粒库构建的线性整数规划方法，其特征在于：通过优化生成优化系数矩阵的具体过程为：基于矩阵C，通过rref简化方法消除矩阵C中的重复列、全0列及全1列；然后利用矩阵CUR分解，进一步消除矩阵C的冗余行，获得优化系数矩阵
7.根据权利要求1所述的用于集成芯片设计中极小芯粒库构建的线性整数规划方法，其特征在于：
8.一种用于集成芯片设计中极小芯粒库构建的线性整数规划系统，其特征在于，包括：
9.一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现如权利要求1-7任一项所述的用于集成芯片设计中极小芯粒库构建的线性整数规划方法的步骤。
10.一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1-7任一项所述的用于集成芯片设计中极小芯粒库构建的线性整数规划方法的步骤。
...【技术特征摘要】
1.一种用于集成芯片设计中极小芯粒库构建的线性整数规划方法，其特征在于：通过判断芯粒库中的各数据是否属于区间型分别基于区间属性映射生成区间矩阵a，基于类别属性映射生成类别矩阵b，再进一步构造生成表征混合属性的矩阵c；基于所述矩阵c，分别通过芯粒中每一类区间类型相对应的正交特性的约束条件获得约束系数矩阵约束条件对应的常数向量b以及通过优化生成的优化系数矩阵由此基于线性整数规划模型，通过调用整数规划求解器，获得极小芯粒库。
2.根据权利要求1所述的用于集成芯片设计中极小芯粒库构建的线性整数规划方法，其特征在于：
3.根据权利要求1所述的用于集成芯片设计中极小芯粒库构建的线性整数规划方法，其特征在于：
4.根据权利要求1所述的用于集成芯片设计中极小芯粒库构建的线性整数规划方法，其特征在于：所述构造生成表征混合属性的矩阵c具体为通过kronecker积与向量数乘将区间矩阵a与类别矩阵b映射为一个表征混合属性的二值矩阵c，以作为线性整数规划模型所需的系数矩阵。
5.根据权利要求1所述的用于集成芯片...
【专利技术属性】
技术研发人员：吴伟鹤，陈建利，李仕海，彭拯，袁心语，
申请(专利权)人：上海立芯软件科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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