宇宙誕生の少し前から宇宙終焉の少し先までを数で表す論文

この宇宙を数で表すことは出来るのか。

第3-9節 配置配線(Place Route)の役割

3-9 配置配線(Place & Route)の役割

FPGA設計では、
論理合成が終わった時点では
まだ回路は完成していません

実際に FPGA チップ上の
「どこに配置し、どう配線するか」を決める工程が
配置配線(Place & Route)
です。

配置(Place)とは

配置とは、

  • LUT
  • フリップフロップ(FF)
  • メモリブロック
  • DSPブロック

といった論理要素を、
FPGA内部のどの物理位置に置くか
を決定する処理です。

近くに配置されれば遅延は小さくなり、
離れれば遅延は大きくなります。

配線(Route)とは

配線とは、
配置された論理要素同士を
FPGA内部の配線資源で接続する
工程です。

FPGAの配線は

  • 自由に引けるわけではない
  • スイッチとセグメントの組み合わせ

で構成されています。

そのため、
同じ論理回路でも配線経路により性能が変わる
という現象が発生します。

なぜ結果が毎回同じにならないのか

配置配線は、
探索と最適化を繰り返すアルゴリズム
で行われます。

そのため、

  • ツールのバージョン
  • 制約の書き方
  • 他の回路との競合

によって、
最終結果が微妙に変わることがあります。

タイミングとの深い関係

配置配線は、
前節で説明した
タイミング制約(STA)
を満たすように実行されます。

制約が厳しすぎると
配置配線が収束せず、
緩すぎると
性能を活かしきれません。

論理・配置・配線・タイミング
は、
切り離せない関係にあります。

CPU・GPUとの違い

CPUやGPUでは、
配線や配置は
製造時に固定
されています。

FPGAでは、
設計ごとにチップ内部構造が変わる
という点が、
本質的な違いです。