Field Programmable Gate Arrays zijn programmeerbare elektronische apparaten die kunnen worden gebruikt om toepassingen te versnellen. Om FPGA's te gebruiken, heeft een ontwerper gespecialiseerde software nodig, de zogenaamde Computer-aided Design (CAD)-tools. Een CAD-tool compileert de intenties van de gebruiker beschreven in een programmeertaal, in hardwarebronnen van een FPGA. Dit proces kan worden onderverdeeld in twee grote subprocessen: logische synthese en fysieke implementatie. Zodra de fysieke implementatie is voltooid, kan de ontwerper controleren of de resultaten voldoen aan de toepassingseisen. Als niet aan de vereisten wordt voldaan, moet de beschrijving worden gewijzigd en dus opnieuw worden samengesteld. Dit langzame proces wordt de FPGA-ontwerpimplementatiecyclus genoemd. Het heeft een negatieve invloed op de productiviteit van de ontwerper. ​ Om dit probleem te verhelpen, richt het onderzoek in dit proefschrift zich op verbeteringen van CAD-tools, met een bijzondere nadruk op de fysieke implementatie, namelijk plaatsing en routering.