Floorplanning

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Floorplanning (englisch für Grundrissplanung) bezeichnet ein Optimierungsproblem, bei dem Funktionsgruppen oder Bauteile in einem System so anzuordnen sind, dass sich möglichst kurze Verbindungs-, Transport- oder Signalwege ergeben. Eine große Rolle spielt Floorplanning heute im Chipentwurf und Layoutentwurf, wo eine Gesamtschaltung in einzeln zu entwerfende Teilschaltungen aufzuteilen ist.

Beschreibung[Bearbeiten]

Das Optimierungsziel beim Floorplanning ist die Minimierung der Verbindungs-, Transport- oder Signalwege, meist um die Geschwindigkeit oder Größe einer elektronischen Schaltung zu optimieren. Beispiele sind

  • Anordnung der Schaltungsblöcke auf einer Leiterplatte,
  • Anordnung von Teilschaltungen in einem integrierten Schaltkreis,
  • Aufstellung der Maschinen in einer Fabrikhalle für einen Produktionsablauf (ursprüngliche Herkunft des Begriffes) und
  • Platzierung der Regale und Waren auf den Regalen in einer Verkaufseinrichtung.

Beim Chipentwurf unterscheidet man Floorplanning in frühen und späten Entwurfsphasen. Nach Verhaltens- und Strukturentwurf leiten Partitionierung und Floorplanning die Layoutsynthese ein. Wesentliche Aufgaben beim Floorplanning sind das Festlegen der Formen und der Anordnung der Schaltungsblöcke (Planung der Blockformen und -positionen) und die Signalbelegung der I/O-Pins (Anschlüsse).

Da viele dieser Teilaufgaben NP-vollständig sind und eine große Lösungsmenge haben, ist die Berechnung optimaler Lösungen in angemessener Zeit nicht möglich und es werden Approximationsalgorithmen und Heuristiken verwendet.

Literatur[Bearbeiten]

  •  M. F. Anjos, A. Vannelli: An Attractor-Repeller Approach to Floorplanning. In: Mathematical Methods of Operations Research (ZOR). 56, Nr. 1, 2002, S. 3-27, doi:10.1007/s001860200197.
  • J. Lienig: Layoutsynthese elektronischer Schaltungen - Grundlegende Algorithmen für die Entwurfsautomatisierung. Springer, Berlin 2006, ISBN 978-3-5402-9627-0.