由于I / O单元和模块的布放已经在布图规划时完成，因此布局的剩余任务主要是对标准单元的布局。布局方案在布图规划时就已经做了决定，要么选择展平式布局，要么就是层次化布局。

一、布局目标

        布局的目标也即布局内容实施之后所要达到的预期值，可以归纳为以下3部分。

1. 各模块的位置相对确定，每个标准单元都被放置在相应的位置，并具有自己的状态（attribute）。整个设计的拥塞程度相对均匀合理，基本满足布通的要求。
2. 满足设计规则的要求，即除了时钟网络，其他的高扇出网络，如复位信号等都插入了相应的驱动单元，从而满足最大电容、最大扇出和最大信号转换时间等设计约束。时钟网络上的设计规则需要在时钟树综合阶段完成。
3. 芯片的时序和供电较为良好。芯片的时序主要体现在建立（setup）时间的违例上，在布局完成后，可以根据标准单元位置的具体摆放，从而调用较为精确的延迟模型对设计进行延迟预估，此时芯片的工作主频基本上已经确定，不同的EDA工具布线之后的时序与布局之后的时序预估的差别各异，有时布线之后的延迟会比布局之后高出5%~10%。芯片保持（hold）时间的违例一般在时钟树综合之后完成。此时对芯片的电源进行分析与最终的分析也较为接近。

二、布局方式

1、展平式布局

        在芯片的布图规划阶段完成了芯片的整体规划，在布局阶段则是其细节的实施。布局是自动化的，如果采用展平式布局方案，它的主要内容有以下两个部分组成：

1. 模块的摆放与布局。模块（block）的摆放一直是布局的重要组成部分。一直以来，集成电路后端设计者在完成布图规划阶段，需要半自动地将模块放置在芯片核内合理的区域之内，当发现结果不理想时，还可以重新调整它们的位置。随着更多基于模块设计（BBD）在SoC中的使用，大量模块位置设计则由布局工具自动完成。
2. 标准单元的摆放和优化。当硬核模块的位置设定好后，需要将模块内的标准单元摆放到相应位置，这就是布局的主要工作。当标准单元的位置确定后，布线后互连线的寄生分布参数的数值具有实际意义，此时对芯片的时序进行分析，从而进行优化。

        大量标准单元的放置采用自动布局方法实现，用户也可以通过脚本或手动等辅助方法，将寄存器按照一定的阵列摆放，例如，对Datapath模块的摆放。时钟树中所用buffer属于标准单元，它们位置的摆放也可以通过手动实现。

2、层次化布局

        在层次化设计方案中，布局有三个过程:①先分配子模块,这是与展平式布局最大的不同之处;②作子模块级的布局，它的方法与展平式一样;③所有子模块完成后在顶层组装，其布局方法也与展平式一样。

1）子模块约束类型的制定

        层次化设计中子模块的约束类型一般有三种：向导约束（guide）、区域约束（region）和限制约束（fence），其中

• 向导约束为模块指定向导范围，属于该模块的标准单元，可以放置在该向导范围内，也可以放置在向导范围之外，不属于该模块的标准单元也可以放置在该向导范围内。
• 区域约束中，属于该模块的标准单元只能放在指定的区域内，该区域还可以放置 其他的模块元。
• 限制型约束中，属于该模块的标准单元只能放在该区域内，且不允许放置其他模块中的标准单元。限制型约束是强约束类型，多用于层次化设计中，而在展平式设计中，多采用较为宽松的约束。

        上述3种定义为Cadence公司的SoC Encounter中的名称，不同的EDA工具对于这三种的约束定义有所区别。例如，在Astro中，所有的模块都可以用PlanGroup来定义，其约束的程度可以通过定义其权重，从而确定各个区域的约束类型。

2）子模块大小位置的制定

        为各个模块指定约束后，耑要在芯片内部指定模块的大小和位置。模块大小的确定主要看面积利用率的大小，它是指标准单元总面积与模块在芯片内部所分布面积之比。当初始利用率低于70%时，较容易布通，而当利用率高于85%时，则会出现较大的拥塞，从而导致无法完成布线。

三、布局目标预估

        芯片的物理设计需要在不同阶段对芯片需要实现的目标进行评估，从而尽早发现问题，并减少设计的迭代。在布局完成后需要评估的目标主要有:拥塞（congestion）程度的评估、延迟和时序预估、供电预估。一般情况下层次化设计在布图规划后，进行目标预估，并分解到各个模块。当然在很多情况下是在虚拟原型设计完成，即布局优化、粗布线完成后对设计目标进行预估。

1、拥塞预估

        在布局完成之后，标准单元的位置相对确定，即可以较准确地对布线的拥塞程度进行预估。EDA工具将整个布线空间划分为多个小的布线格，每个布线格划分为横向通道和纵向通道，在每个布线格内，估算并统计所需要的纵向通道和横向通道数量，当实际需要的通道超过现有的通道的5%时，表明拥塞程度比较大。由EDA工具分析拥塞和显示拥塞程度的菜单，可以得出拥塞的数据和分布，从而决定布局优化的方案。当全局拥塞很小，但是存在局部拥塞较大的情况时，则需要对设计进行优化。当报告全局的拥塞非常小，但是在局部区域存在着较大的拥塞，会造成布线无法布通时，则需要对标准单元布局进行优化。

2、时序预估

        标准单元布局完成后，其位置都相对确定，此时对芯片的延迟计算和时序较接近于芯片最终的时序。在布局完成后， 一般只需要做建立时间（setup time）预估，不需要做保持时间（hold time）预估，因为此时还没有进行时钟树综合，而保持时间的违例通常是在时钟树综合之后进行优化。这时还可以对噪声的影响进行预估，在0. 18pm及以上工艺，一般不需要太多地考虑噪声，而在0. 13um及以下的工艺中，则需要考虑噪声的影响，在标准单元布局阶段即可以考虑噪声。

3、供电预估

        标准单元布局后，将标准单元的供电端口连接到电源网格中（followpins），此时可以引用VCD文件，对芯片的功耗、电压降及EM进行评估。由于时钟树还没有综合，功耗值会偏小，在预估时应当注意。