Andrew B.Kahng是美国加州大学圣地亚哥分校计算机科学与工程（CSE）系和电子与计算机工程（ECE）系教授，并担任高性能计算领域的名誉主席。他曾在Cadence公司（1995～1997年）担任访问科学家，并且是Blaze DFM公司的创始人、董事长和首席技术官（2004～2006年）。 Jens Lienig是德国德累斯顿工业大学（TUD）电气工程教授。他也是TUD机电与电子设计研究所的所长。他曾在Tanner Research公司（1996～1999年）和Robert Bosch公司（1999～2002年）担任项目经理。 Igor L.Markov是IEEE会士和ACM杰出科学家。除了在美国密歇根大学担任电气工程与计算机科学教授外，他还曾在谷歌公司（2014～2017年）工作，并且自2018年以来一直在Facebook/Meta公司工作。 Jin Hu是美国密歇根大学计算机科学与工程（CSE）系的博士生。之后，她先后在IBM公司（2013～2017年）、Bloomberg公司（2017～2019年）和Two Sigma Insurance Quantified（TSIQ）公司（自2019年以来）工作。
第2版前言 自10多年前《超大规模集成电路物理设计：从图分割到时序收敛》出版以来，其在教学和实践中都从广大的读者中获得了积极的回应，这使得《超大规模集成电路物理设计：从图分割到时序收敛（原书第2版）》顺理成章地获得出版。我们利用这个机会，在不对上一版书中架构和已撰写并论证的内容做大的改动的前提下，对上一版进行了修正和改进，并添加了一个关于机器学习的新章节。许多读者已经开始欣赏这种清晰的、图形描述的结构，这使他们能够理解复杂的算法关系。这一成功的秘诀也使得本书被翻译成繁体中文，而且这个版本在其特定的市场上也很受欢迎。 即使大多数提出的算法都是“经典”的，而且已经有几十年的历史了，但对于当今高度复杂的设计系统，理解它们的基本特性仍然是必不可少的。这种算法知识不仅对电子设计自动化（EDA）有用，而且对其他应用领域也有用。例如，任何曾经为Dijkstra算法编程过智能、有效的寻径功能的人都会理解并认可这些算法可用于优化更多的信息，包括交通和基础设施项目。此外，当使用商用EDA工具时，拥有EDA算法相关的知识会帮助读者大大提高能力。正如很难想象一个车手在不知道引擎盖下发生了什么的情况下驾驶赛车一样，了解基本的算法原理可以更容易地了解、掌握和充分利用现代EDA系统。 我们要感谢所有参与编写《超大规模集成电路物理设计：从图分割到时序收敛（原书第2版）》的人。首先要感谢Andreas Krinke，他在设计自动化中使用了无数的练习来检测解释中是否存在哪怕很小的错误。我们也感谢Robert Fischbach和Mike Alexander所做的编辑工作。最后，我们要感谢Springer，特别是Charles Glaser，感谢他们在本书出版过程中给予的友好合作和支持。 最重要的是，我们要感谢许多学生，他们在每年举行的讲座后拿着本书向我们提出了探索性的问题。愿他们继续保持对知识的好奇心和渴望，愿本书成为他们今后职业生涯中的忠实伴侣。 Andrew B. Kahng Jens Lienig Igor L. Markov Jin Hu
第1版前言 集成电路的超大规模集成物理设计在20世纪80-90年代之间经历了爆炸式的发展。研究者提出的很多基本技术虽然已经用于商业工具，但这些技术信息只发表在简短的会议论文集里，且仅面向该领域的专家。到了21世纪，学术界和工业界的研究者们将注意力集中到了基础算法的发展比较中，并将其延伸到了大规模的最优化问题，即汇集单点最优化为多目标设计流。《超大规模集成电路物理设计：从图分割到时序收敛》用一根主线囊括了物理设计的各个方面，第1章从基本概念开始，然后逐步地延伸到高深的概念，比如物理综合。读者寻求额外的详细资料时，可以查找在每章中提到的大量文献，包括专业的论文著作和近期的会议刊物。 第2章介绍了网表和系统划分。首先讨论了典型的问题构想，然后是平衡图和超图划分的经典算法。最后一节是一个重要的应用，即在多个在线可编程门阵列里进行系统划分，运用在高速仿真功能验证的背景下。 第3章介绍了芯片规划，包括布图规划、电源-地线规划和输入输出的分配。本章涉及的主题和技术很广，从图论方面的块压缩、模拟退火优化到具有封装意识的输入输出规划。 第4章介绍了超大规模集成布局，涵盖了一些实际问题的陈述。布局分为全局布局和详细布局，并首先介绍了传统上用于全局布局的几个算法框架。详细布局的算法则单独在一节里讲述。在布局方面，回顾了当今最好的方法，并对那些想实现大规模布局软件工具的读者给出了建议。 第5章和第6章介绍了全局布线和详细布线， 这在研究文献上受到了极大关注，因为布线影响可制造性与芯片产量优化。这两章的主题涵盖用图模型表示的版图及其在这些模型中的单网和多网布线。首先讨论了新颖的全局布线器，接着在详细设计中进行优化，进一步解决特殊类型的制造缺陷。 第7章介绍了特殊布线，即几类不适合在第5章和第6章介绍的全局布线和详细布线范例。其中包括通常应用在印制电路板的非Manhattan区域布线、每个同步数字电路需要的时钟树布线。不仅在算法方面，还探讨了工艺可变性对时钟树布线的影响，以及降低这种影响的手段。 第8章介绍了时序收敛，其视角特别独特。它完全覆盖了布局、布线和网表重组中的时序分析和相关最优化。8.6节汇集前几章所涉及的所有技术，成为一个扩展的设计流程，即用一张流程图来详细阐述，并通过几张图和大量的参考文献来逐步讨论。 《超大规模集成电路物理设计：从图分割到时序收敛》没有将物理设计之前的内容或者电子设计自动化的其他领域列出。本书向读者介绍了电子设计自动化产业和基本的电子设计自动化概念，涉及重要的图概念和算法分析，并仔细地定义了术语，用伪代码表示出了基本算法。书中有很多插图，每章最后也有一系列习题且答案都在附录里。与其他物理设计的书不一样，我们尽力避免不切实际和不必要的复杂算法。在许多示例里，我们对几种主流算法技术进行了比较，并向读者推荐了包含其他实验结果的出版物。 《超大规模集成电路物理设计：从图分割到时序收敛》中的一些章节内容参照了在2006年由Springer出版社出版的《电子版图综合电路——设计自动化的基本算法》。 感谢我们的同事和学生对《超大规模集成电路物理设计：从图分割到时序收敛》的早期版本进行了校对，并提出了一些改进意见，他们是（按英文字母顺序排列）：Matthew Guthaus、 Kwangok Jeong、 Seokhyeong Kang、 Johann Knechtel、 Andreas Krinke、 Jingwei Lu、 Nancy MacDonald、 Jarrod Roy、 Kambiz Samadi、 Yen-Kuan Wu和Hailong Yao。 第8章中的全局布局和时钟布线图是由Myung-Chul Kim和Dong-Jin Lee提供的。附录中的单元库是由PMC-Sierra公司的Bob Bullock、 Dan Clein和Bill Lye提供的；附录中的版图和原理图是Matthias Thiele生成的。本书的工作得到了美国国家自然科学基金会杰出青年教授奖（CAREER award 0448189）、德州仪器和SUN公司的部分支持。 希望读者能够从《超大规模集成电路物理设计：从图分割到时序收敛》的阅读中找到兴趣，为专业提升提供帮助。 Andrew B. Kahng Jens Lienig Igor L. Markov Jin Hu
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