Кіріспе

Рент ережесі есептеу логикасын ұйымдастыруға, атап айтқанда логикалық блокқа сыртқы сигнал қосылымдарының санының (яғни "шығарғыштардың" саны) логикалық блоктағы логикалық қақпалардың санымен байланысына қатысты, және кішкентай цифрлық тізбектерден бастап эВМ-ға дейінгі тізбектерде қолданылған. Басқаша айтқанда, бұл екі шаманың (шығарғыштар мен қақпалар) арасында қарапайым дәрежелік байланыс бар екенін көрсетеді.

Э. Ф. Ренттің ашылуы және алғашқы басылымдары

1960 жылдары IBM қызметкері Э. Ф. Рент IBM-де интегралды схемалардың шекарасындағы тіректер саны (терминалдар, T) мен логикалық қақпалар немесе стандартты жасушалар сияқты ішкі компоненттер саны (g) арасындағы ерекше үрдіс тапты. Логарифмдік-логарифмдік графикте бұл деректер нүктелері түзу сызықта орналасқан, бұл t және p тұрақтыларында (p < 1,0 және әдетте 0,5 < p < 0,8) қуат заңына сәйкес келеді. Ренттің IBM ішкі ескертпелердегі нәтижелері 2005 жылы IBM Journal of Research and Development журналында жарияланды, бірақ бұл қатынасты 1971 жылы Лэндман мен Руссо сипаттады. Олар иерархиялық схеманы бөлуді әр деңгейде (жоғарыдан төменге қарай) схеманы бөлу үшін ең аз өзара байланыстарды үзу арқылы жүзеге асырды (шамамен тең бөліктерге). Әр бөлу кезеңінде олар терминалдар мен компоненттер санын тіркеп, содан кейін қосалқы бөлімдерді одан әрі бөлді. Олар Т және g графигіне қуат заңын қолданғанын және оны "Рент ережесі" деп атады. Рент ережесі – бұл қолданыстағы жобаларды бақылауға негізделген эмпирикалық нәтиже, сондықтан ол дәстүрлі емес схема архитектураларын талдау үшін аз қолданылады. Дегенмен, ол ұқсас архитектураларды салыстыру үшін пайдалы құрылымды ұсынады.

Теориялық негіз

Кристи мен Стробант кейіннен гомогенді жүйелер үшін Рент ережесін теориялық тұрғыдан шығарды және орналастыруда қол жеткізілген оптимизация деңгейі схема топологиясына да байланысты болатын «Рент көрсеткіші» параметрі арқылы көрінетінін көрсетті. Атап айтқанда, үлкен мәндер қысқа арақашықтықтағы қосылымдардың үлесінің жоғары болуына сәйкес келеді. Рент ережесіндегі тұрақтыны бір логикалық блокқа қажетті терминалдардың орташа саны деп қарастыруға болады, себебі .

Ерекше жағдайлар мен қолданулар

Логикалық блоктардың кездейсоқ орналасуы әдетте болады. Үлкен мәндер мүмкін емес, себебі біртекті жүйеде g логикалық компонентін қамтитын кез келген аймақ үшін терминалдардың максималды саны берілген. p-ге төменгі шектер өзара байланыс топологиясына байланысты, өйткені барлық сымдарды қысқа ету жалпы жағдайда мүмкін емес. Бұл төменгі шек көбінесе "ішкі Рент көрсеткіші" деп аталады, бұл ұғымды алғаш рет Хаген және авторлар енгізді. Оны оптималды орналасуды сипаттау үшін, сондай-ақ схеманың өзара байланысының күрделілігін өлшеу үшін қолдануға болады. Жоғары (ішкі) Рент көрсеткішінің мәндері жоғары топологиялық күрделілікке сәйкес келеді. Бір мысал – логикалық блоктардың ұзақ тізбегі, ал толық байланысқан графта (кликада) бұл көрсеткіш өте төмен. Нақты 2D схемаларында бұл көрсеткіш жоғары реттелген схемалар үшін (мысалы, SRAM) 0,5-тен кездейсоқ логика үшін 0,75-ке дейін өзгереді. BACPAC сияқты жүйелік өнімділікті талдау құралдары күтілетін сымдық ұзындығы мен сымдық талаптарын есептеу үшін Рент ережесін қолданады. Рент ережесі Drosophila миының аймақтарында да қолданылатыны көрсетілді, онда қақпалардың орнына синапстар, ал аймақтың ішінде де, сыртында да орналасқан нейрондар тіректер ретінде пайдаланылды.