iFP · 布图规划

核心能力

iFP 是物理设计流程的起点，负责将综合后的门级网表映射为芯片的物理框架。它定义 Die 尺寸与 Core 区域、排布 IO Pad 位置、规划宏单元（Macro）的放置区域，并为后续的电源网络构建和标准单元布局提供基础。iFP 的核心是一个可探索的布图规划引擎——不是简单的一次性运行，而是允许 Agent 在约束空间内生成多组候选方案并做对比选择。

Agent 在以下场景中深度使用 iFP：aspect ratio 搜索——在给定的面积约束下，尝试从 0.5 到 2.0 的不同长宽比，观察对布线拥塞和时序的预估影响；宏单元布局优化——对 SRAM、PLL、ADC 等硬宏尝试不同的放置角落/边缘位置，分析对标准单元区域连续性和绕线资源的影响；IO 排布验证——检查 IO Pad 与 bump/padring 的对齐、电源 Pad 的均匀分布、信号 IO 与内部模块的 proximity 关系；布图约束验证——检验 die/core 面积、placement blockage、halo 等约束的物理可实现性，在早期发现不可行的 floorplan 并修正。

在 AI 辅助场景下，Agent 可以使用 iFP 批量生成 floorplan candidates，然后将每个 candidate 的几何特征（die 面积、core 利用率、宏单元散布度、标准单元区域连通性）提取为向量，输入学习模型预测最终 QoR（时序、拥塞、可绕线性），自动筛选出 top-k 最优布图方案。这种"生成→特征提取→预测→筛选"的工作流可以将 floorplan 探索从数天的人工迭代压缩到数十分钟。

iFP 的布图算法支持基于序列对（Sequence Pair）和 B*-Tree 的表示方法，结合模拟退火或解析方法进行约束求解。Agent 可以通过调整模拟退火参数（初始温度、冷却速率、迭代次数）、改变 cost function 中各项目标（面积、线长、时序、拥塞）的权重，来引导 floorplan 生成的方向。结果数据通过 iDB 持久化，所有下游工具（iPDN、iPL）可以直接引用 floorplan_ref 获取布局上下文。

Agent 调用方式

# Agent 调用 iFP 生成布图规划
from ieda_client import IEDAClient

client = IEDAClient()

# 基础布图 —— 固定长宽比和利用率
result = client.call("iFP.plan",
    design_ref="snap_7f3a",
    aspect_ratio=1.0,
    utilization=0.7)

# Agent 遍历多个 aspect_ratio 生成 candidates
candidates = []
for ar in [0.6, 0.8, 1.0, 1.2, 1.4]:
    fp = client.call("iFP.plan",
        design_ref="snap_7f3a",
        aspect_ratio=ar,
        utilization=0.7)
    candidates.append(fp)

# Agent 根据 die_area 和 core_area 评估候选
best = min(candidates, key=lambda c: c['die_area'])
print(f"Best floorplan: {best['floorplan_ref']}")

{
  "tool": "iFP.plan",
  "arguments": {
    "design_ref": "snap_7f3a",
    "aspect_ratio": 1.0,
    "utilization": 0.7
  }
}

# Tcl 交互式布图规划
iFP::set_design snap_7f3a
iFP::set_aspect_ratio 1.0
iFP::set_utilization 0.7
iFP::create_floorplan
iFP::place_io -side {top bottom left right}
iFP::place_macro -macro_list {sram_0 sram_1 pll}
iFP::report_area
iFP::export_def -output snap_7f3a.floorplan.def

输入 / 输出契约

在流程中的位置

  iMap / iNO 综合输出 (netlist)
        │
        ▼
  ┌─────────────┐
  │   iFP      │  ← 当前工具：布图规划
  │  Floorplan   │
  └──────┬──────┘
         │  floorplan_ref
         ▼
  ┌─────────────┐
  │   iPDN      │  电源地网络构建
  │  Power Grid  │
  └──────┬──────┘
         │
         ▼
  ┌─────────────┐
  │    iPL      │  标准单元布局（全局/合法化/详细）
  │  Placement   │
  └──────┬──────┘
         │
    ··· 后续步骤 ···

相关资源