[연구자명]

1. 김세현, 강석형(지도교수)
2. 
   

[연구제목]

1. IDEALPlace: Inter-Cell Diffusion Sharing Units Beyond Standard Cells for Area-Optimal Placement
2. 
   
3. [연구내용 요약]네..

1.  * 연구배경 및 문제점: 표준셀 기반 설계는 모든 셀 경계에 확산 절연(diffusion break)을 적용하여 인접 셀 간 확산 공유가 가능한 경우에도 불필요한 면적 손실이 발생함. 반면 트랜지스터 단위 배치는 면적 손실을 줄일 수 있으나 탐색 공간이 지수적으로 증가하여 확장성이 저하됨.
2. • * 연구방법: 표준셀과 트랜지스터 사이의 새로운 배치 단위인 ID-unit(Inter-cell Diffusion Sharing Unit)을 제안함. CP-SAT 기반 ID-unit 도출, 경사 기반 글로벌 배치, 탐색트리(동적계획법) 기반 상세 배치의 3단계 배치 기법을 개발하고, ID-unit 기반 배치가 트랜지스터 단위 배치와 동일한 전역 최적해를 보장함을 이론적으로 증명함.
3. • * 연구성과: 기존 트랜지스터 단위 배치기 대비 면적을 4.0% 감소시키고 수행 속도를 17.4배 향상함. 또한 표준셀 기반 설계 대비 면적을 28.6% 절감하였으며, 대형 벤치마크에서도 약 10%의 면적 감소와 라우팅 가능한 배치 결과를 확보함. 상용 라우터와의 호환성을 확보하여 기존 설계 흐름에 즉시 적용 가능함.

[성과와 관련된 이미지 및 설명]

배치 단위에 따른 면적/탐색 복잡도 비교 

(a) 표준셀 기반: 모든 셀 경계에 이중 확산절연(DDB)이 강제되어 면적이 낭비됨

(b) 트랜지스터 단위: DDB는 제거되나 탐색 복잡도가 지수적으로 증가함

(c) 제안 기법(ID-unit): 트랜지스터 단위에 준하는 면적을 훨씬 작은 탐색 복잡도로 달성함.

[연구결과의 진행상태 및 향후 계획]

* 진행 상태 : ASAP7 7nm 기술을 대상으로 소규모(TransPlace 벤치마크 6종) 및 대규모 회로(4종)에서 배치·라우팅 검증 완료. 상용 라우터 호환성 확인

* 향후 계획 : ID-unit당 노출 핀 수 제약을 통한 라우팅 혼잡도 완화, 기능적 경계가 불명확한 ID-unit의 전력·타이밍 특성화(characterization) 기법 개발로 서브셀 단위 사인오프 분석 지원. 또한 O(n²) 복잡도의 쌍별 오버랩 페널티를 bin-density 기반 기법으로 대체하여 풀칩 규모까지 확장할 계획

[논문실적]

"Differentiable Multi-corner Bus Skew Synchronization via Neural Surrogate Model", IEEE/ACM International Conference on Computer-Aided Design (ICCAD), 2026