Particionamento de Pinos de I/O e seu Impacto no Tamanho das Interconexões e Número de Vias em Circuitos VLSI 3D
 
Sandro Sawicki1,2,
Renato Hentschke1,
Marcelo Johann1, Ricardo Reis1

1UFRGS – Universidade Federal do Rio Grande do Sul
PPGC - Instituto de Informática
Porto Alegre, Brasil, 91501-970
{sawicki, renato, johann, reis}@inf.ufrgs.br
2UNIJUI – Universidade Regional do Estado do Rio Grande do Sul
DETEC – Departamento de Tecnologia
Ijui, Brasil, 98700-000
sawicki@unijui.tche.br
 
Abstract
 
The 3D Circuit technologies appear as a possible solution for interconnect optimization. For most of the 3D technologies, the 3D-Vias represent a very complex issue because of large pitch requirements and heavy usage of routing constraints. This paper studies the impact of I/O pins partitioning in 3D circuits. Previous works on 3D placement did not focus on the I/Os partitioning and placement. This work presents an algorithm based on the logic proximity of the pins, which is used as weights to a min-cut partitioning. Our method calculates the area of the tiers while placing the I/Os on the boundaries. Initial whitespace and aspect ratio as well as the initial pins orientation and ordering are preserved. We compared to two other methods for pins partitioning. Our experimental results show that our method is efficient since it can balance the I/O pins distribution in the various tiers while leading to improvements in wire length and number of 3D vias.
 
Keywords: 3D VLSI Circuits, Placement, Partitioning, CAD.
Resumo
 
Circuitos 3D surgem como uma nova solução para a otimização das interconexões. Este artigo estuda o impacto do particionamento de pinos de I/O na minimização de vias-3D e tamanho das interconexões. Trabalhos anteriores envolvendo circuitos 3D não mostram como os pinos de I/O são migrados de circuitos 2D para circuitos 3D. Este trabalho apresenta um algoritmo baseado na proximidade lógica dos pinos utilizando pesos entre pares de pinos de I/O para obter o mínimo corte entre as camadas (tiers). O método proposto calcula a área das tiers enquanto posiciona os pinos de I/O. O espaço em branco, a relação de aspecto, assim como a orientação dos pinos são preservados do netlist inicial. Este algoritmo foi comparado com dois outros métodos para particionamento de pinos. Os resultados obtidos mostram que o nosso método é eficiente e mantém a distribuição balanceada dos pinos entre as partições, minimizando o número de vias.
 
Palavras Chave: Circuitos VLSI 3D, Posicionamento, Particionamento, CAD.