Detailed routing remains one of the most complex and time-consuming steps in modern physical design due to the challenges posed by shrinking feature sizes and stricter design rules. Prior detailed routers achieve state-of-the-art results by leveraging iterative pathfinding algorithms to route each net. However, runtimes are a major issue in detailed routers, as converging to a solution with zero design rule violations (DRVs) can be prohibitively expensive. In this paper, we propose leveraging reinforcement learning (RL) to enable rapid convergence in detailed routing by learning from previous designs. We make the key observation that prior detailed routers statically schedule the cost weights used in their routing algorithms, meaning they do not change in response to the design or technology. By training a conservative Q-learning (CQL) model to dynamically select the routing cost weights which minimize the number of algorithm iterations, we find that our work completes the ISPD19 benchmarks with 1.56x average and up to 3.01x faster runtime than the baseline router while maintaining or improving the DRV count in all cases. We also find that this learning shows signs of generalization across technologies, meaning that learning designs in one technology can translate to improved outcomes in other technologies.


翻译:由于特征尺寸不断缩小和设计规则日益严格所带来的挑战,详细布线在现代物理设计中仍是最复杂且最耗时的步骤之一。现有的详细布线器通过采用迭代路径搜索算法为每个网络布线,取得了最先进的结果。然而,运行时间是详细布线器面临的主要问题,因为收敛到零设计规则违规(DRV)的解决方案可能成本极高。本文提出利用强化学习(RL),通过从先前设计中学习,实现详细布线的快速收敛。我们观察到,现有详细布线器静态调度其布线算法中使用的成本权重,这意味着它们不会根据设计或工艺进行调整。通过训练一个保守Q学习(CQL)模型来动态选择能最小化算法迭代次数的布线成本权重,我们的工作在ISPD19基准测试中以平均1.56倍、最高3.01倍的速度完成布线,同时在所有情况下保持或减少了DRV数量。我们还发现这种学习表现出跨工艺的泛化迹象,即在一个工艺中学习的设计可以转化为其他工艺中改进的结果。

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