(57)【要約】  対象回路の情報から電源配線の情報を抽出して該電源配線のモデルである電源配線モデルを生成する電源配線モデル生成部と、対象回路の情報から論理回路の情報を抽出して該論理回路のモデルである論理回路モデルを生成する論理回路モデル生成部と、シミュレーションにおいて論理回路接続端子の電位値を取得して電源配線接続端子へ与える電圧制御部と、シミュレーションにおいて電源配線接続端子の電流値を取得して論理回路接続端子へ与える電流制御部とを、論理回路モデル及び電源配線モデルへ付加することにより論理回路モデル及び電源配線モデルを連結してシミュレーションモデルとする連結部とを備えた。
2008155830.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
対象回路のシミュレーションのためのモデルの生成を行う回路シミュレーションモデル生成装置であって、
前記対象回路の情報から電源配線の情報を抽出して該電源配線のモデルである電源配線モデルを生成する電源配線モデル生成部と、
前記対象回路の情報から論理回路の情報を抽出して該論理回路のモデルである論理回路モデルを生成する論理回路モデル生成部と、
前記論理回路において前記電源配線に接続される端子を電源配線接続端子とし、前記電源配線において前記論理回路に接続される端子を論理回路接続端子とし、前記シミュレーションにおいて前記論理回路接続端子の電位値を取得して前記電源配線接続端子へ与える電圧制御部と、前記シミュレーションにおいて前記電源配線接続端子の電流値を取得して前記論理回路接続端子へ与える電流制御部とを、前記論理回路モデル及び前記電源配線モデルへ付加することにより前記論理回路モデル及び前記電源配線モデルを連結してシミュレーションモデルとする連結部と
を備える回路シミュレーションモデル生成装置。
【請求項２】
請求項１に記載の回路シミュレーションモデル生成装置において、
前記電源配線接続端子は、前記電源配線から高電位側の電源電位が与えられる高電位側電源配線接続端子と前記電源配線から低電位側の電源電位が与えられる低電位側電源配線接続端子とであり、
前記電圧制御部は、前記論理回路モデルにおける前記高電位側電源配線接続端子と前記低電位側電源配線接続端子との間に接続される電圧制御エレメントである回路シミュレーションモデル生成装置。
【請求項３】
請求項１に記載の回路シミュレーションモデル生成装置において、
前記論理回路接続端子は、前記論理回路に高電位側の電源電位を与える高電位側論理回路接続端子と前記論理回路の低電位側の電源電位を与える低電位側論理回路接続端子とであり、
前記電流制御部は、前記電源配線モデルにおける前記高電位側論理回路接続端子と前記低電位側論理回路接続端子との間に接続される電流制御エレメントである回路シミュレーションモデル生成装置。
【請求項４】
請求項１に記載の回路シミュレーションモデル生成装置において、
前記論理回路モデル生成部は、前記論理回路の配線をＲＣでモデル化し、
前記電源配線モデル生成部は、前記電源配線をＲＬＣでモデル化する回路シミュレーションモデル生成装置。
【請求項５】
請求項１に記載の回路シミュレーションモデル生成装置において、
前記対象回路にＮ個の同一の論理回路が存在し、且つ前記シミュレーションにおいて前記Ｎ個の論理回路に同一の入力を与える場合、前記連結部は、前記シミュレーションにおいて前記電源配線接続端子の電流値を取得して該電流値のＮ倍の電流値を前記論理回路接続端子へ与える前記電流制御部を前記論理回路モデル及び前記電源配線モデルへ付加する回路シミュレーションモデル生成装置。
【請求項６】
請求項１に記載の回路シミュレーションモデル生成装置において、
前記連結部は、前記シミュレーションにおいて前記電源配線接続端子の電流を取得するために、前記論理回路モデルの前記電源配線接続端子に抵抗値が０である抵抗を挿入する回路シミュレーションモデル生成装置。
【請求項７】
対象回路のシミュレーションのためのモデルの生成を行うコンピュータに実行させる回路シミュレーションモデル生成プログラムであって、
前記対象回路の情報から電源配線の情報を抽出して該電源配線のモデルである電源配線モデルを生成するステップと、
前記対象回路の情報から論理回路の情報を抽出して該論理回路のモデルである論理回路モデルを生成するステップと、
前記論理回路において前記電源配線に接続される端子を電源配線接続端子とし、前記電源配線において前記論理回路に接続される端子を論理回路接続端子とし、前記シミュレーションにおいて前記論理回路接続端子の電位値を取得して前記電源配線接続端子へ与える電圧制御部と、前記シミュレーションにおいて前記電源配線接続端子の電流値を取得して前記論理回路接続端子へ与える電流制御部とを、前記論理回路モデル及び前記電源配線モデルへ付加することにより前記論理回路モデル及び前記電源配線モデルを連結してシミュレーションモデルとするステップと
をコンピュータに実行させる回路シミュレーションモデル生成プログラム。
【請求項８】
請求項７に記載の回路シミュレーションモデル生成プログラムにおいて、
前記電源配線接続端子は、前記電源配線から高電位側の電源電位が与えられる高電位側電源配線接続端子と前記電源配線から低電位側の電源電位が与えられる低電位側電源配線接続端子とであり、
前記電圧制御部は、前記論理回路モデルにおける前記高電位側電源配線接続端子と前記低電位側電源配線接続端子との間に接続される電圧制御エレメントである回路シミュレーションモデル生成プログラム。
【請求項９】
請求項７に記載の回路シミュレーションモデル生成プログラムにおいて、
前記論理回路接続端子は、前記論理回路に高電位側の電源電位を与える高電位側論理回路接続端子と前記論理回路の低電位側の電源電位を与える低電位側論理回路接続端子とであり、
前記電流制御部は、前記電源配線モデルにおける前記高電位側論理回路接続端子と前記低電位側論理回路接続端子との間に接続される電流制御エレメントである回路シミュレーションモデル生成プログラム。
【請求項１０】
請求項７に記載の回路シミュレーションモデル生成プログラムにおいて、
前記電源配線モデルを生成するステップは、前記論理回路の配線をＲＣでモデル化し、
前記論理回路モデルを生成するステップは、前記電源配線をＲＬＣでモデル化する回路シミュレーションモデル生成プログラム。
【請求項１１】
請求項７に記載の回路シミュレーションモデル生成プログラムにおいて、
前記対象回路にＮ個の同一の論理回路が存在し、且つ前記シミュレーションにおいて前記Ｎ個の論理回路に同一の入力を与える場合、前記連結を行うステップは、前記シミュレーションにおいて前記電源配線接続端子の電流値を取得して該電流値のＮ倍の電流値を前記論理回路接続端子へ与える前記電流制御部を、前記論理回路モデル及び前記電源配線モデルへ付加する回路シミュレーションモデル生成プログラム。
【請求項１２】
請求項７に記載の回路シミュレーションモデル生成プログラムにおいて、
前記連結を行うステップは、前記シミュレーションにおいて前記電源配線接続端子の電流を取得するために、前記電源配線接続端子に抵抗値が０である抵抗を挿入する回路シミュレーションモデル生成プログラム。
【請求項１３】
対象回路のシミュレーションのためのモデルの生成を行う回路シミュレーションモデル生成方法であって、
前記対象回路の情報から電源配線の情報を抽出して該電源配線のモデルである電源配線モデルを生成するステップと、
前記対象回路の情報から論理回路の情報を抽出して該論理回路のモデルである論理回路モデルを生成するステップと、
前記論理回路において前記電源配線に接続される端子を電源配線接続端子とし、前記電源配線において前記論理回路に接続される端子を論理回路接続端子とし、前記シミュレーションにおいて前記論理回路接続端子の電位値を取得して前記電源配線接続端子へ与える電圧制御部と、前記シミュレーションにおいて前記電源配線接続端子の電流値を取得して前記論理回路接続端子へ与える電流制御部とを、前記論理回路モデル及び前記電源配線モデルへ付加することにより前記論理回路モデル及び前記電源配線モデルを連結してシミュレーションモデルとするステップと
を実行する回路シミュレーションモデル生成方法。
【請求項１４】
請求項１３に記載の回路シミュレーションモデル生成方法において、
前記電源配線接続端子は、前記電源配線から高電位側の電源電位が与えられる高電位側電源配線接続端子と前記電源配線から低電位側の電源電位が与えられる低電位側電源配線接続端子とであり、
前記電圧制御部は、前記論理回路モデルにおける前記高電位側電源配線接続端子と前記低電位側電源配線接続端子との間に接続される電圧制御エレメントである回路シミュレーションモデル生成方法。
【請求項１５】
請求項１３に記載の回路シミュレーションモデル生成方法において、
前記論理回路接続端子は、前記論理回路に高電位側の電源電位を与える高電位側論理回路接続端子と前記論理回路の低電位側の電源電位を与える低電位側論理回路接続端子とであり、
前記電流制御部は、前記電源配線モデルにおける前記高電位側論理回路接続端子と前記低電位側論理回路接続端子との間に接続される電流制御エレメントである回路シミュレーションモデル生成方法。
【請求項１６】
請求項１３に記載の回路シミュレーションモデル生成方法において、
前記論理回路モデルを生成するステップは、前記論理回路の配線をＲＣでモデル化し、
前記電源配線モデルを生成するステップは、前記電源配線をＲＬＣでモデル化する回路シミュレーションモデル生成方法。
【請求項１７】
請求項１３に記載の回路シミュレーションモデル生成方法において、
前記対象回路にＮ個の同一の論理回路が存在し、且つ前記シミュレーションにおいて前記Ｎ個の論理回路に同一の入力を与える場合、前記連結を行うステップは、前記シミュレーションにおいて前記電源配線接続端子の電流値を取得して該電流値のＮ倍の電流値を前記論理回路接続端子へ与える前記電流制御部を、前記論理回路モデル及び前記電源配線モデルへ付加する回路シミュレーションモデル生成方法。
【請求項１８】
請求項１３に記載の回路シミュレーションモデル生成方法において、
前記連結を行うステップは、前記シミュレーションにおいて前記電源配線接続端子の電流を取得するために、前記電源配線接続端子に抵抗値が０である抵抗を挿入する回路シミュレーションモデル生成方法
【請求項１９】
対象回路のシミュレーションを行う回路シミュレーション装置であって、
前記対象回路の情報から電源配線の情報を抽出して該電源配線のモデルである電源配線モデルを生成する電源配線モデル生成部と、
前記対象回路の情報から論理回路の情報を抽出して該論理回路のモデルである論理回路モデルを生成する論理回路モデル生成部と、
前記論理回路において前記電源配線に接続される端子を電源配線接続端子とし、前記電源配線において前記論理回路に接続される端子を論理回路接続端子とし、前記シミュレーションにおいて前記論理回路接続端子の電位値を取得して前記電源配線接続端子へ与える電圧制御部と、前記シミュレーションにおいて前記電源配線接続端子の電流値を取得して前記論理回路接続端子へ与える電流制御部とを、前記論理回路モデル及び前記電源配線モデルへ付加することにより前記論理回路モデル及び前記電源配線モデルを連結してシミュレーションモデルとする連結部と、
前記シミュレーションモデルに基づいて回路シミュレーションを行うことにより電源波形を算出するシミュレーション実行部と
を備える回路シミュレーション装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回路の電源ノイズの評価を行うための回路シミュレーションモデル生成装置、回路シミュレーションモデル生成プログラム、回路シミュレーションモデル生成方法及び回路シミュレーション装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
まず、電源ノイズの評価の対象となる集積回路について説明する。図１０は、集積回路の一例を示す回路図である。この集積回路は、電源配線部１０１ａ，１０１ｂ、論理回路部１０２で構成される。電源配線部１０１ａは、外部から与えられる電位ＶＤＤと論理回路部１０２のＶＤＤ端子とを接続する電源配線であり、電源配線部１０１ｂは、外部から与えられる電位ＶＳＳと論理回路部１０２のＶＳＳ端子とを接続する電源配線である。従来、このような集積回路における電源系の評価方法として、以下の２種類の評価方法があった。【０００３】
第１の評価方法は、電源配線部と論理回路部の区別なく集積回路全体についてシミュレーションモデルの作成を行い、集積回路全体のシミュレーションを行うことにより電源波形を測定する。図１１は、従来の第１の評価方法におけるシミュレーションモデルの一例を示す回路図である。このシミュレーションモデルは、電源配線部１１１ａ，１１１ｂ、論理回路部１１２で構成される。電源配線部１１１ａ，１１１ｂ、論理回路部１１２は、それぞれ上述した電源配線部１０１ａ，１０１ｂ、論理回路部１０２に対応する。第１の評価方法は、このような全体のシミュレーションモデルを用いて１回のシミュレーションを行う。【０００４】
第２の評価方法は、論理回路部と電源配線部を分けてシミュレーションモデルの作成を行い、論理回路部のシミュレーションと電源配線部のシミュレーションを分けて行う。図１２は、従来の第２の評価方法における論理回路部モデルの一例を示す回路図である。図１３は、従来の第２の評価方法における電源配線部モデルの一例を示す回路図である。この図において、図１１と同一符号は図１１に示された対象と同一又は相当物を示しており、ここでの説明を省略する。第２の評価方法においては、シミュレーションモデルとして論理回路部モデルと電源配線部モデルが作成される。論理回路部モデルは、論理回路部１１２で構成される。電源配線部モデルは、電源配線部１１１ａ，１１１ｂ、電流源１２４で構成される。論理回路部１１２には、理想電源により電源が供給される。【０００５】
第２の評価方法は、論理回路部１１２に与える理想電源を用いて論理回路部モデルのシミュレーションを行うことにより論理回路部１１２の電源の電流波形を測定し、得られた電流波形を電流源１２４により電源配線部１１１ａ，１１１ｂへ入力して電源配線部モデルのシミュレーションを行うことにより電圧変化を測定する。【０００６】
なお、本発明の関連ある従来技術として、素子接続情報に基づいて、充放電経路を電流源及びスイッチのモデルに置き換え、電源配線を抵抗のモデルに置き換えて解析用回路を生成する電圧降下／電流密度解析装置がある（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００２−５６０４４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上述した第１の評価方法は、回路規模が極端に小さい場合に適用できる場合もあるが、回路規模が大きくなるとシミュレーションが動作しなくなる、たとえ動作しても時間がかかりすぎる、という問題がある。【０００８】
また、上述した第２の評価方法は、実際の回路では互いに連動している電圧と電流が独立に測定されるため、評価結果が実動作と一致せず、有効な評価にならない場合がある。【０００９】
本発明は上述した問題点を解決するためになされたものであり、回路シミュレーションに要する時間を抑えつつ、回路シミュレーションの精度を向上させる回路シミュレーションモデル生成装置、回路シミュレーションモデル生成プログラム、回路シミュレーションモデル生成方法及び回路シミュレーション装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上述した課題を解決するため、本発明は、対象回路のシミュレーションのためのモデルの生成を行う回路シミュレーションモデル生成装置であって、前記対象回路の情報から電源配線の情報を抽出して該電源配線のモデルである電源配線モデルを生成する電源配線モデル生成部と、前記対象回路の情報から論理回路の情報を抽出して該論理回路のモデルである論理回路モデルを生成する論理回路モデル生成部と、前記論理回路において前記電源配線に接続される端子を電源配線接続端子とし、前記電源配線において前記論理回路に接続される端子を論理回路接続端子とし、前記シミュレーションにおいて前記論理回路接続端子の電位値を取得して前記電源配線接続端子へ与える電圧制御部と、前記シミュレーションにおいて前記電源配線接続端子の電流値を取得して前記論理回路接続端子へ与える電流制御部とを、前記論理回路モデル及び前記電源配線モデルへ付加することにより前記論理回路モデル及び前記電源配線モデルを連結してシミュレーションモデルとする連結部とを備える。【００１１】
また、本発明は、対象回路のシミュレーションのためのモデルの生成をコンピュータに実行させる回路シミュレーションモデル生成プログラムであって、前記対象回路の情報から電源配線の情報を抽出して該電源配線のモデルである電源配線モデルを生成する電源配線モデル生成ステップと、前記対象回路の情報から論理回路の情報を抽出して該論理回路のモデルである論理回路モデルを生成する論理回路モデル生成ステップと、前記論理回路において前記電源配線に接続される端子を電源配線接続端子とし、前記電源配線において前記論理回路に接続される端子を論理回路接続端子とし、前記シミュレーションにおいて前記論理回路接続端子の電位値を取得して前記電源配線接続端子へ与える電圧制御部と、前記シミュレーションにおいて前記電源配線接続端子の電流値を取得して前記論理回路接続端子へ与える電流制御部とを、前記論理回路モデル及び前記電源配線モデルへ付加することにより前記論理回路モデル及び前記電源配線モデルを連結してシミュレーションモデルとする連結ステップとをコンピュータに実行させる。【００１２】
また、本発明は、対象回路のシミュレーションのためのモデルの生成を行う回路シミュレーションモデル生成方法であって、前記対象回路の情報から電源配線の情報を抽出して該電源配線のモデルである電源配線モデルを生成する電源配線モデル生成ステップと、前記対象回路の情報から論理回路の情報を抽出して該論理回路のモデルである論理回路モデルを生成する論理回路モデル生成ステップと、前記論理回路において前記電源配線に接続される端子を電源配線接続端子とし、前記電源配線において前記論理回路に接続される端子を論理回路接続端子とし、前記シミュレーションにおいて前記論理回路接続端子の電位値を取得して前記電源配線接続端子へ与える電圧制御部と、前記シミュレーションにおいて前記電源配線接続端子の電流値を取得して前記論理回路接続端子へ与える電流制御部とを、前記論理回路モデル及び前記電源配線モデルへ付加することにより前記論理回路モデル及び前記電源配線モデルを連結してシミュレーションモデルとする連結ステップとを実行する。【００１３】
また、本発明は、対象回路のシミュレーションを行う回路シミュレーション装置であって、前記対象回路の情報から電源配線の情報を抽出して該電源配線のモデルである電源配線モデルを生成する電源配線モデル生成部と、前記対象回路の情報から論理回路の情報を抽出して該論理回路のモデルである論理回路モデルを生成する論理回路モデル生成部と、前記論理回路において前記電源配線に接続される端子を電源配線接続端子とし、前記電源配線において前記論理回路に接続される端子を論理回路接続端子とし、前記シミュレーションにおいて前記論理回路接続端子の電位値を取得して前記電源配線接続端子へ与える電圧制御部と、前記シミュレーションにおいて前記電源配線接続端子の電流値を取得して前記論理回路接続端子へ与える電流制御部とを、前記論理回路モデル及び前記電源配線モデルへ付加することにより前記論理回路モデル及び前記電源配線モデルを連結してシミュレーションモデルとする連結部と、前記シミュレーションモデルに基づいて回路シミュレーションを行うことにより電源波形を算出するシミュレーション実行部とを備える。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本実施の形態に係る回路シミュレーション装置の構成の一例を示すブロック図である。
【図２】本実施の形態に係る回路シミュレーション装置の動作の一例を示すフローチャートである。
【図３】本実施の形態に係る連結モデルの概要を示す回路図である。
【図４】本実施の形態に係る論理回路部の一例を示す回路図である。
【図５】本実施の形態に係る連結モデルの一例を示す回路図である。
【図６】本実施の形態に係る連結モデルの一例を示すコマンドである。
【図７】本実施の形態に係る対象回路の一例を示す回路図である。
【図８】本実施の形態に係るシミュレーション結果の電源電流波形の一例を示す図である。
【図９】本実施の形態に係るシミュレーション結果の電源電圧波形の一例を示す図である。
【図１０】集積回路の一例を示す回路図である。
【図１１】従来の第１の評価方法におけるシミュレーションモデルの一例を示す回路図である。
【図１２】従来の第２の評価方法における論理回路部モデルの一例を示す回路図である。
【図１３】従来の第２の評価方法における電源配線部モデルの一例を示す回路図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、実施の形態の例について図面を参照しつつ説明する。【００１６】
本実施の形態においては、実施形態の一例として回路シミュレーション装置について説明する。【００１７】
まず、本実施の形態に係る回路シミュレーション装置の構成について説明する。【００１８】
図１は、本実施の形態に係る回路シミュレーション装置の構成の一例を示すブロック図である。この回路シミュレーションモデル生成装置は、レイアウトデータ記憶部１１、電源系ネット抽出部１２、論理回路ネット抽出部１３、電源配線部ネットリスト記憶部１４、論理回路部ネットリスト記憶部１５、連結モデル生成部１６、連結モデル記憶部２１、テストベクトル記憶部２２、シミュレーション実行部２３、シミュレーション結果記憶部２４を備える。【００１９】
次に、本実施の形態に係る回路シミュレーション装置の動作について説明する。【００２０】
図２は、本実施の形態に係る回路シミュレーション装置の動作の一例を示すフローチャートである。予め回路シミュレーションの対象となる回路のレイアウトデータがレイアウトデータ記憶部１１に保存される。また、予めシミュレーションに用いるテストベクトルデータがテストベクトル記憶部２２に保存される。【００２１】
まず、電源系ネット抽出部１２は、レイアウトデータ記憶部１１に保存されたレイアウトデータから、電源配線部を抽出し、配線をＲＬＣでモデル化してＲＬＣネットリストを生成し、電源配線部ネットリストとして電源配線部ネットリスト記憶部１４へ保存する（Ｓ１１）。次に、論理回路ネット抽出部１３は、レイアウトデータ記憶部１１に保存されたレイアウトデータから、論理回路部を抽出し、配線をＲＣでモデル化してＲＣネットリストを生成し、論理回路部ネットリストとして論理回路部ネットリスト記憶部１５へ保存する（Ｓ１２）。【００２２】
次に、連結モデル生成部１６は、電源配線部ネットリスト記憶部１４に保存された電源配線部ネットリストと論理回路部ネットリスト記憶部１５に保存された論理回路部ネットリストとを取得し、電源配線部ネットリストと論理回路部ネットリストとを仮想的に連結することにより、シミュレーションモデルである連結モデルを生成し、連結モデル記憶部２１に保存する（Ｓ１３）。【００２３】
次に、シミュレーション実行部２３は、連結モデル記憶部２１に保存された連結モデルとテストベクトル記憶部２２に保存されたテストベクトルデータを取得し、連結モデルとテストベクトルデータから電源波形（電源電流波形、電源電圧波形）データを算出してシミュレーション結果記憶部２４へ保存し（Ｓ１４）、このフローは終了する。【００２４】
シミュレーション実行部２３は、例えば、回路シミュレータＳＰＩＣＥを用い、この場合、連結モデルは、ＳＰＩＣＥのコマンドで記述される。【００２５】
次に、連結モデルについて説明する。【００２６】
図３は、本実施の形態に係る連結モデルの概要を示す回路図である。この図において、図１１と同一符号は図１１に示された対象と同一又は相当物を示しており、ここでの説明を省略する。このシミュレーションモデルは、電源配線部１１１ａ，１１１ｂ、論理回路部１１２、電流制御部１３３、電圧制御部１３４、電流計測部１３５で構成される。【００２７】
電源配線部１１１ａにおいて、外部からのＶＤＤに接続されるノードをＶＤＤとし、論理回路部１１２のＶＤＤ側に対応するノードをＶＤＤ＿ＹＹとする。電源配線部１１１ｂにおいて、外部からのＶＳＳに接続されるノードをＶＳＳとし、論理回路部１１２のＶＳＳ側に対応するノードをＶＳＳ＿ＹＹとする。論理回路部１１２において、電源配線部１１１ａのＶＤＤ＿ＹＹに対応するノードをＶＤＤ＿Ｙとし、電源配線部１１１ｂのＶＳＳ＿ＹＹに対応するノードをＶＳＳ＿Ｙとする。【００２８】
電圧制御部１３４は、電源配線部１１１ａのＶＤＤ＿ＹＹの電位を取得し、取得した値をＶＤＤ＿Ｙの電位に設定する。同様に、電源配線部１１１ｂのＶＳＳ＿ＹＹの電位を取得し、取得した値をＶＳＳ＿Ｙの電位に設定する。電流制御部１３３は、論理回路部１１２のＶＤＤ＿Ｙ（電流計測部１３５）に流れる電流を取得し、取得した値をＶＤＤ＿ＹＹからＶＳＳ＿ＹＹへ流れる電流に設定する。電流制御部１３３、電圧制御部１３４、電流計測部１３５により、電源配線部１１１ａ，１１１ｂと論理回路部１１２とが仮想的に接続され、１つのシミュレーションモデルである連結モデルとなる。【００２９】
次に、連結モデルの具体例について説明する。【００３０】
まず、対象回路における論理回路部１１２の具体例について説明する。図４は、本実施の形態に係る論理回路部の一例を示す回路図である。論理回路部１１２は、電源端子として、ＶＤＤ側のノードＶＤＤ＿Ｙと、ＶＳＳ側のノードＶＳＳ＿Ｙ、入力のノードＡ、出力のノードＸを有する。ここで、論理回路部１１２は、ＰＭＯＳトランジスタＭＰ１とＮＭＯＳトランジスタＭＮ１とで構成されるインバータとする。また、説明を簡単にするために、ＶＳＳ＿Ｙ、ＶＳＳ＿ＹＹ、ＶＳＳは、グランドとする。【００３１】
次に、この対象回路に対する連結モデルの具体例について説明する。図５は、本実施の形態に係る連結モデルの一例を示す回路図である。この連結モデルは、電源配線部３１１、論理回路部３１２、電流制御部３３３、電圧制御部３３４、電流計測部３３５で構成される。【００３２】
電源配線部３１１は、上述した電源配線部１１１ａに対応し、抵抗ＲＲで表される。論理回路部３１２は、上述した論理回路部１１２に対応し、トランジスタＭＰ１，ＭＮ１で表される。電流制御部３３３は、上述した電流制御部１３３に対応し、電流制御エレメントＧ００で表される。電圧制御部３３４は、上述した電圧制御部１３４に対応し、電圧制御エレメントＥ００で表される。電流計測部３３５は、上述した電流計測部１３５に対応し、抵抗Ｒ００で表される。【００３３】
次に、この連結モデルを回路シミュレータＳＰＩＣＥのコマンドにより記述した具体例について説明する。図６は、本実施の形態に係る連結モデルの一例を示すコマンドである。【００３４】
第１行〜第４行は、論理回路部とその周辺回路を表す。第１行は、トランジスタＭＰ１を表し、ドレイン、ゲート、ソースがそれぞれＸ、Ａ、ＶＤＤ＿Ｘに接続されることを表す。第２行は、トランジスタＭＮ１を表し、ドレイン、ゲート、ソースがそれぞれＸ、Ａ、ＶＳＳに接続されることを表す。第３行は、抵抗Ｒ００を表し、電流の計測のためにＶＤＤ＿ＹとＶＤＤ＿Ｘの間に抵抗値０の抵抗を接続することを表す。第４行は、電圧制御エレメントＥ００を表し、ＶＤＤ＿ＹとＶＳＳ（グランド）の間の電圧値をＶＤＤ＿ＹＹで計測された電位値に設定することを表す。【００３５】
第５行〜第６行は、電源配線部とその周辺回路を表す。第５行は、電流制御エレメントＧ００を表し、ＶＤＤ＿ＹＹからＶＳＳ＿ＹＹへ流れる電流値を抵抗Ｒ００で計測された電流値ｉ（Ｒ００）に設定することを表す。第６行は、抵抗ＲＲを表し、ＶＤＤとＶＤＤ＿ＹＹの間に抵抗値ＲＲの抵抗を接続することを表す。【００３６】
次に、対象回路が同一の論理回路部を複数有する集積回路である場合について説明する。【００３７】
図７は、本実施の形態に係る対象回路の一例を示す回路図である。この対象回路は、電源配線部２１１ａ，２１１ｂ、同一の構成を持つ８個の論理回路部２１２を備える。電源配線部２１１ａは、外部のＶＤＤに接続されるノードＶＤＤと、８個のノードＶＤＤ＿ＹＹ、ＶＤＤ＿ＹＹ２、ＶＤＤ＿ＹＹ３、ＶＤＤ＿ＹＹ４、ＶＤＤ＿ＹＹ５、ＶＤＤ＿ＹＹ６、ＶＤＤ＿ＹＹ７、ＶＤＤ＿ＹＹ８を有する。ＶＤＤ＿ＹＹ、ＶＤＤ＿ＹＹ２、ＶＤＤ＿ＹＹ３、ＶＤＤ＿ＹＹ４、ＶＤＤ＿ＹＹ５、ＶＤＤ＿ＹＹ６、ＶＤＤ＿ＹＹ７、ＶＤＤ＿ＹＹ８は、それぞれ対応する論理回路部２１２のＶＤＤ側の電源端子に接続される。同様に、電源配線部２１１ｂは、外部のＶＳＳに接続されるノードＶＳＳと、８個のノードＶＳＳ＿ＹＹ、ＶＳＳ＿ＹＹ２、ＶＳＳ＿ＹＹ３、ＶＳＳ＿ＹＹ４、ＶＳＳ＿ＹＹ５、ＶＳＳ＿ＹＹ６、ＶＳＳ＿ＹＹ７、ＶＳＳ＿ＹＹ８を有する。ＶＳＳ＿ＹＹ、ＶＳＳ＿ＹＹ２、ＶＳＳ＿ＹＹ３、ＶＳＳ＿ＹＹ４、ＶＳＳ＿ＹＹ５、ＶＳＳ＿ＹＹ６、ＶＳＳ＿ＹＹ７、ＶＳＳ＿ＹＹ８は、それぞれ対応する論理回路部２１２のＶＳＳ側の電源端子に接続される。【００３８】
電源ノイズの評価においては、論理回路部２１２の電源電流が最も大きくなる最悪ケースの評価が重要である。上述した対象回路の例のように同一の論理回路部２１２が複数存在する対象回路において、最悪ケースは、全ての論理回路部２１２が同一の動作を行い、それぞれの入力Ａに同一の信号を入力することにより実現される。上述した対象回路の例において、全ての論理回路部２１２が同一の動作を行う場合、それぞれの論理回路部２１２の電源電位は、同一の値で近似することができる。このとき、すべての論理回路部２１２には同一の電源電流が流れるため、電源配線部２１１ａから電源配線部２１１ｂの間には、ひとつの論理回路部２１２に流れる電流量の８倍の電流が流れる。【００３９】
連結モデル生成部１６は、上述した対象回路の例のように同一の論理回路部２１２が複数存在する対象回路について、論理回路部ネットリストから電源端子ＶＤＤ＿Ｙ，ＶＳＳ＿Ｙを検出する。電圧制御部１３４は、上述したように、電源配線部１１１ａのＶＤＤ＿ＹＹの電位を取得し、取得した値をＶＤＤ＿Ｙの電位に設定し、電源配線部１１１ｂのＶＳＳ＿ＹＹの電位を取得し、取得した値をＶＳＳ＿Ｙの電位に設定する。電流制御部１３３は、論理回路部１１２のＶＤＤ＿Ｙ（電流計測部１３５）に流れる電流を取得し、取得した値の８倍をＶＤＤ＿ＹＹからＶＳＳ＿ＹＹへ流れる電流に設定する。【００４０】
このようにして、連結モデルは、８個の論理回路部２１２を必要とせず、電源配線部２１２ａ，２１１ｂ、１個の論理回路部２１２で構成される。従って、論理回路部２１２の規模や数が大きいほど、シミュレーションモデルの規模を削減することができる。【００４１】
次に、シミュレーション結果の精度について説明する。ここでは、同一の対象回路に対して、上述した従来の第２の評価方法と本実施の形態の回路シミュレーション装置との比較を行う。【００４２】
図８は、本実施の形態に係るシミュレーション結果の電源電流波形の一例を示す図である。実線は、従来の第２の評価方法により得られた電源電流波形を表し、点線は、本実施の形態の回路シミュレーション装置により得られた電源電流波形を表す。従来の第２の評価方法は、電源電圧を固定して論理回路部のシミュレーションを行うため、論理回路部の動作により電源電流が増加することによる電圧降下が反映されず、実際の回路よりも大きな電源電流が流れている。一方、本実施の形態の回路シミュレーション装置は、電圧降下が反映されるため、電源電流が抑えられ、実際の回路に近い波形が得られる。【００４３】
図９は、本実施の形態に係るシミュレーション結果の電源電圧波形の一例を示す図である。実線は、従来の第２の評価方法により得られた電源電圧波形を表し、点線は、本実施の形態の回路シミュレーション装置により得られた電源電圧波形を表す。従来の第２の評価方法は、電源電圧を固定した論理回路部のシミュレーションにより電源電流を求め、その電源電流を用いて電源配線部のシミュレーションにより電源電圧を求めるため、実際の回路よりも変動が大きくなる。一方、本実施の形態の回路シミュレーション装置は、電源電流と同様、変動が抑えられ、実際の回路に近い波形が得られる。【００４４】
なお、シミュレーション実行部２３は、従来の回路シミュレーションプログラムを用いることができるため、本実施形態は、連結モデルを出力する回路シミュレーションモデル生成装置に適用することができる。この回路シミュレーションモデル生成装置は、本実施の形態の回路シミュレーション装置からシミュレーション実行部２３を省いた構成により実現される。また、電源系ネット抽出部１２、論理回路ネット抽出部１３は、それぞれ従来のネットリスト抽出プログラムを用いることができる。【００４５】
なお、電源配線モデル生成部は、実施の形態における電源系ネット抽出部に対応する。また、論理回路モデル生成部は、実施の形態における論理回路ネット抽出部に対応する。また、連結部は、実施の形態における連結モデル生成部に対応する。また、電源配線モデル生成ステップは、実施の形態における処理Ｓ１１に対応する。また、論理回路モデル生成ステップは、実施の形態における処理Ｓ１２に対応する。また、連結ステップは、実施の形態における処理Ｓ１３に対応する。【００４６】
更に、回路シミュレーションモデル生成装置を構成するコンピュータにおいて上述した各ステップを実行させるプログラムを、回路シミュレーションモデル生成プログラムとして提供することができる。上述したプログラムは、コンピュータにより読取り可能な記録媒体に記憶させることによって、回路シミュレーションモデル生成装置を構成するコンピュータに実行させることが可能となる。ここで、上記コンピュータにより読取り可能な記録媒体としては、ＲＯＭやＲＡＭ等のコンピュータに内部実装される内部記憶装置、ＣＤ−ＲＯＭやフレキシブルディスク、ＤＶＤディスク、光磁気ディスク、ＩＣカード等の可搬型記憶媒体や、コンピュータプログラムを保持するデータベース、或いは、他のコンピュータ並びにそのデータベースや、更に回線上の伝送媒体をも含むものである。
【産業上の利用可能性】
【００４７】
以上説明したように、本回路シミュレーションモデル生成装置、回路シミュレーションモデル生成プログラム、回路シミュレーションモデル生成方法及び回路シミュレーション装置は、回路シミュレーションに要する時間を抑えつつ、回路シミュレーションの精度を向上させることができる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【手続補正書】
【提出日】平成21年10月21日(2009.10.21)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
対象回路のシミュレーションのためのモデルの生成を行う回路シミュレーションモデル生成装置であって、
前記対象回路の情報から電源配線の情報を抽出して該電源配線のモデルである電源配線モデルを生成する電源配線モデル生成部と、
前記対象回路の情報から論理回路の情報を抽出して該論理回路のモデルである論理回路モデルを生成する論理回路モデル生成部と、
前記論理回路において前記電源配線に接続される端子を電源配線接続端子とし、前記電源配線において前記論理回路に接続される端子を論理回路接続端子とし、前記シミュレーションにおいて前記論理回路接続端子の電位値を取得して前記電源配線接続端子へ与える電圧制御部と、前記シミュレーションにおいて前記電源配線接続端子の電流値を取得して前記論理回路接続端子へ与える電流制御部とを、前記論理回路モデル及び前記電源配線モデルへ付加することにより前記論理回路モデル及び前記電源配線モデルを連結してシミュレーションモデルとする連結部と
を備える回路シミュレーションモデル生成装置。
【請求項２】
請求項１に記載の回路シミュレーションモデル生成装置において、
前記電源配線接続端子は、前記電源配線から高電位側の電源電位が与えられる高電位側電源配線接続端子と前記電源配線から低電位側の電源電位が与えられる低電位側電源配線接続端子とであり、
前記電圧制御部は、前記論理回路モデルにおける前記高電位側電源配線接続端子と前記低電位側電源配線接続端子との間に接続される電圧制御エレメントである回路シミュレーションモデル生成装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の回路シミュレーションモデル生成装置において、
前記論理回路接続端子は、前記論理回路に高電位側の電源電位を与える高電位側論理回路接続端子と前記論理回路の低電位側の電源電位を与える低電位側論理回路接続端子とであり、
前記電流制御部は、前記電源配線モデルにおける前記高電位側論理回路接続端子と前記低電位側論理回路接続端子との間に接続される電流制御エレメントである回路シミュレーションモデル生成装置。
【請求項４】
請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の回路シミュレーションモデル生成装置において、
前記論理回路モデル生成部は、前記論理回路の配線をＲＣでモデル化し、
前記電源配線モデル生成部は、前記電源配線をＲＬＣでモデル化する回路シミュレーションモデル生成装置。
【請求項５】
請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の回路シミュレーションモデル生成装置において、
前記対象回路にＮ個の同一の論理回路が存在し、且つ前記シミュレーションにおいて前記Ｎ個の論理回路に同一の入力を与える場合、前記連結部は、前記シミュレーションにおいて前記電源配線接続端子の電流値を取得して該電流値のＮ倍の電流値を前記論理回路接続端子へ与える前記電流制御部を前記論理回路モデル及び前記電源配線モデルへ付加する回路シミュレーションモデル生成装置。
【請求項６】
対象回路のシミュレーションのためのモデルの生成を行うコンピュータに実行させる回路シミュレーションモデル生成プログラムであって、
前記対象回路の情報から電源配線の情報を抽出して該電源配線のモデルである電源配線モデルを生成するステップと、
前記対象回路の情報から論理回路の情報を抽出して該論理回路のモデルである論理回路モデルを生成するステップと、
前記論理回路において前記電源配線に接続される端子を電源配線接続端子とし、前記電源配線において前記論理回路に接続される端子を論理回路接続端子とし、前記シミュレーションにおいて前記論理回路接続端子の電位値を取得して前記電源配線接続端子へ与える電圧制御部と、前記シミュレーションにおいて前記電源配線接続端子の電流値を取得して前記論理回路接続端子へ与える電流制御部とを、前記論理回路モデル及び前記電源配線モデルへ付加することにより前記論理回路モデル及び前記電源配線モデルを連結してシミュレーションモデルとするステップと
をコンピュータに実行させる回路シミュレーションモデル生成プログラム。
【請求項７】
対象回路のシミュレーションのためのモデルの生成を行う回路シミュレーションモデル生成方法であって、
前記対象回路の情報から電源配線の情報を抽出して該電源配線のモデルである電源配線モデルを生成するステップと、
前記対象回路の情報から論理回路の情報を抽出して該論理回路のモデルである論理回路モデルを生成するステップと、
前記論理回路において前記電源配線に接続される端子を電源配線接続端子とし、前記電源配線において前記論理回路に接続される端子を論理回路接続端子とし、前記シミュレーションにおいて前記論理回路接続端子の電位値を取得して前記電源配線接続端子へ与える電圧制御部と、前記シミュレーションにおいて前記電源配線接続端子の電流値を取得して前記論理回路接続端子へ与える電流制御部とを、前記論理回路モデル及び前記電源配線モデルへ付加することにより前記論理回路モデル及び前記電源配線モデルを連結してシミュレーションモデルとするステップと
を実行する回路シミュレーションモデル生成方法。
【請求項８】
対象回路のシミュレーションを行う回路シミュレーション装置であって、
前記対象回路の情報から電源配線の情報を抽出して該電源配線のモデルである電源配線モデルを生成する電源配線モデル生成部と、
前記対象回路の情報から論理回路の情報を抽出して該論理回路のモデルである論理回路モデルを生成する論理回路モデル生成部と、
前記論理回路において前記電源配線に接続される端子を電源配線接続端子とし、前記電源配線において前記論理回路に接続される端子を論理回路接続端子とし、前記シミュレーションにおいて前記論理回路接続端子の電位値を取得して前記電源配線接続端子へ与える電圧制御部と、前記シミュレーションにおいて前記電源配線接続端子の電流値を取得して前記論理回路接続端子へ与える電流制御部とを、前記論理回路モデル及び前記電源配線モデルへ付加することにより前記論理回路モデル及び前記電源配線モデルを連結してシミュレーションモデルとする連結部と、
前記シミュレーションモデルに基づいて回路シミュレーションを行うことにより電源波形を算出するシミュレーション実行部と
を備える回路シミュレーション装置。
【国際調査報告】
2008155830.tif 000016
2008155830.tif 000017