SWARM: A Novel Methodology for Integrated Circuit Layout Automation Based on Principles of Self-organization

Daniel Marolt

doi:10.51202/9783186475206

Zusammenfassung

After more than three decades of electronic design automation, most layouts for analog integrated circuits are still handcrafted in a laborious manual fashion today. This book presents Self-organized Wiring and Arrangement of Responsive Modules (SWARM), a novel interdisciplinary methodology addressing the design problem with a decentralized multi-agent system. Its basic approach, similar to the roundup of a sheep herd, is to let autonomous layout modules interact with each other inside a successively tightened layout zone. Considering various principles of self-organization, remarkable overall solutions can result from the individual, local, selfish actions of the modules. Displaying this fascinating phenomenon of emergence, examples demonstrate SWARM’s suitability for floorplanning purposes and its application to practical place-and-route problems. From an academic point of view, SWARM combines the strengths of procedural generators with the assets of optimization algorithms, thus p...

Schlagworte

Publikation durchsuchen

Bibliographische Angaben

Copyrightjahr: 2020
ISBN-Print: 978-3-18-347520-9
ISBN-Online: 978-3-18-647520-6
Verlag: VDI Verlag, Düsseldorf
Reihe: Rechnerunterstützte Verfahren
Band: 475
Sprache: Deutsch
Seiten: 250
Produkttyp: Monographie

Inhaltsverzeichnis

KapitelSeiten

Titelei/Inhaltsverzeichnis Teilzugriff Seiten I - VIII Download Kapitel (PDF)
1. 1. Technical Aim Kein Zugriff
  2. Scientific Challenge Kein Zugriff
  3. Practical Ambition Kein Zugriff
2. 1. Divide and Conquer – Distribute and Conquer Kein Zugriff
  2. Decentralization, Self-organization, Emergence Kein Zugriff
  3. 1. Forms of Emergence Kein Zugriff
    2. Emergence in Biology Kein Zugriff
    3. Emergence in Physics Kein Zugriff
    4. Emergence in Mathematics Kein Zugriff
  4. 1. The Basic Constituents of Self-organization Kein Zugriff
    2. Operational Closure and Structural Coupling Kein Zugriff
    3. The Edge of Chaos Kein Zugriff
    4. Recursivity and Feedback Kein Zugriff
    5. Stigmergic Interaction Kein Zugriff
    6. Reducing Friction and Promoting Synergy Kein Zugriff
    7. The Virtue of Selfishness Kein Zugriff
    8. Law of Requisite Variety Kein Zugriff
  5. 1. Cellular Automata Kein Zugriff
    2. Game Theory Kein Zugriff
    3. Multi-Agent Systems Kein Zugriff
    4. Agent-based Models of Collective Motion Kein Zugriff
  6. Adaptation to the Problem of Analog Layout Design Kein Zugriff
3. 1. 1. The Three Core Concepts of SWARM Kein Zugriff
    2. Depiction of SWARM’s Self-organization Flow Kein Zugriff
  2. 1. Context Awareness Kein Zugriff
    2. 1. Temporary Context Duplication Kein Zugriff
      2. Co-transformations in a Governing Module Kein Zugriff
    3. 1. Supreme Commanders Kein Zugriff
      2. Hierarchical Module Associations Kein Zugriff
      3. Co-transformations in a Module Association Kein Zugriff
      4. Coordinate System Issues Kein Zugriff
    4. 1. Intrinsic Variability Kein Zugriff
      2. Cumulative Variability Kein Zugriff
      3. Variability of Primitive Devices Kein Zugriff
      4. Variability of Simple Modules Kein Zugriff
  3. 1. 1. Interference Kein Zugriff
      2. Turmoil Kein Zugriff
      3. Protrusion Kein Zugriff
      4. Wounds Kein Zugriff
      5. Noncompliance Kein Zugriff
    2. 1. Geometrical Recipe for Perceiving the Free Peripheral Space Kein Zugriff
      2. Pervasion (Obstacles in the Free Peripheral Space) Kein Zugriff
    3. 1. Native Actions Kein Zugriff
      2. Custom Actions Kein Zugriff
      3. Full Variability Kein Zugriff
    4. 1. Action Preference Kein Zugriff
      2. Action Execution Kein Zugriff
  4. 1. 1. Setting and Enlarging the Layout Zone Kein Zugriff
      2. Tightening the Layout Zone Kein Zugriff
      3. Considering Rectilinear Layout Zones Kein Zugriff
    2. 1. Progressive Tightening Kein Zugriff
      2. Regressive Tightening Kein Zugriff
    3. 1. Solid Comfort Padding Kein Zugriff
      2. Volatile Comfort Padding Kein Zugriff
  5. 1. Comparison with Optimization Algorithms Kein Zugriff
    2. Comparison with Decentralized Systems Kein Zugriff
1. 1. 1. Example of an Emerging Collective Motion Kein Zugriff
    2. Examples of an Emerging Optimal Layout Outcome Kein Zugriff
    3. Examples of Nonterminating Interaction Cycles Kein Zugriff
  2. 1. Floorplanning Example with Rectangular Outline Kein Zugriff
    2. Floorplanning Example with Nonrectangular Outline Kein Zugriff
    3. Assessment Kein Zugriff
  3. 1. Usage of SWARM in the Design Flow Kein Zugriff
    2. Symmetric P-Input Operational Transconductance Amplifier Kein Zugriff
    3. Folded Cascode P-Input Operational Transconductance Amplifier Kein Zugriff
    4. 1. Assessment Regarding Layout Quality Kein Zugriff
      2. Assessment Regarding Design Productivity Kein Zugriff
2. 1. 1. Works Concerning the Physical Domain Kein Zugriff
    2. Works Concerning the Structural Domain Kein Zugriff
    3. Works Concerning the Behavioral Domain Kein Zugriff
  2. The Scientific Value of SWARM: Meeting Bottom-up With Top-down Kein Zugriff
3. Summary and Outlook Kein Zugriff Seiten 220 - 224
1. 1. Mathematical Operators Kein Zugriff
  2. Geometrical Operators Kein Zugriff
  3. Symbols Kein Zugriff
2. 1. Bibliography Kein Zugriff
  2. Further Sources Kein Zugriff