(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基準格子に従って、複数の素子の配置を決定し及びそれらの間を接続する配線の配置を決定する素子及び配線の配置決定方法であって、
前記複数の素子の中から電流駆動能力が等しい素子を抽出するステップ（ａ）と、
ステップ（ａ）にて抽出された素子が信号を出力する配線が隣接する基準格子を通過するように、前記複数の素子及び前記配線の配置を決定するステップ（ｂ）と、
を具備する素子及び配線の配置決定方法。
【請求項２】
基準格子に従って、複数の素子の配置を決定し及びそれらの間を接続する配線の配置を決定する素子及び配線の配置決定方法であって、
前記複数の素子及び前記配線の初期配置を決定するステップ（ａ）と、
配置が決定された配線の内で、隣接する基準格子を通過する１組の配線である隣接配線を抽出するステップ（ｂ）と、
隣接配線に信号を出力する各素子の電流駆動能力を比較するステップ（ｃ）と、
隣接配線に信号を出力する各素子の電流駆動能力が異なる場合に、該隣接配線に信号を出力する素子の内で電流駆動能力が最大の素子以外の各素子を、該素子と同一の機能を有し、該隣接配線に信号を出力する素子の内で電流駆動能力が最大の素子の電流駆動能力と同一の電流駆動能力を有する素子にそれぞれ置換するステップ（ｄ）と、
を具備する素子及び配線の配置決定方法。
【請求項３】
基準格子に従って、複数の素子の配置を決定し及びそれらの間を接続する配線の配置を決定する素子及び配線の配置決定方法であって、
前記複数の素子及び前記配線の初期配置を決定するステップ（ａ）と、
配置が決定された配線の内で、隣接する基準格子を通過する１組の配線である隣接配線を抽出するステップ（ｂ）と、
隣接配線に信号を出力する各素子の電流駆動能力を比較するステップ（ｃ）と、
隣接配線に信号を出力する各素子の電流駆動能力が異なる場合に、該隣接配線に信号を出力する各素子の電流駆動能力の差に応じて該隣接配線の間隔を広くするステップ（ｄ）と、
を具備する素子及び配線の配置決定方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子回路の設計において、素子及び配線の配置を決定する配置決定方法に関する。特に、本発明は、半導体集積回路の設計において、素子及び配線の配置を決定する配置決定方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
半導体集積回路等の電子回路において、セル等の素子を接続する配線の容量結合により、配線間にクロストークが発生する。このようなクロストークについて、図７を参照しながら説明する。図７は、従来の半導体集積回路の一部を示す図である。図７において、半導体集積回路４０は、セル４１〜４４を含んでいる。セル４１の出力とセル４２の入力は配線４５によって接続されており、セル４３の出力とセル４４の入力は配線４６によって接続されている。この例においては、配線４５及び４６が、容量結合しているものとする。
この半導体集積回路４０において、セル４１が配線４５上に出力している信号が一定である場合に、セル４３が配線４６上に出力する信号が変化すると、配線４６上の信号変化のタイミングで配線４５上にノイズが発生する。また、セル４１から配線４５に出力される第１の信号とセル４３から配線４６に出力される第２の信号とが近いタイミングで変化した場合には、第１又は第２の信号の何れか一方の信号が変化しない場合と比較して、第１又は第２の信号の遅延量が変動し、第１又は第２の信号の変化が早くなったり遅くなったりする。
従来の半導体集積回路等においては、上記したようなクロストークによるノイズや遅延の変動が、半導体集積回路等の誤動作を招くという問題があった。
【０００３】
上記のような問題を防止するため、容量結合している配線間にＶSS（接地電位）線を配置することが行われていた。しかしながら、一般に半導体集積回路内には容量結合している配線が多数存在するため、容量結合している全ての配線間にＶSS線を配置するのでは、チップサイズが非常に大きくなってしまう。
【０００４】
また、上記したクロストークによるノイズを防止するためのものとして、日本国特許出願公開（特開）平１０−３０８４５１号公報（以下、「文献１」ともいう）には、論理機能を有する複数のスタンダードセル、ゲートアレイセル、もしくは機能ブロックセルを自動配置し、前記複数のセル間を接続し所望の論理機能を満たすネットリストを入力として自動配線を行う、多層配線構造を有する半導体集積回路のレイアウト工程において、自動配線後に各配線容量を計算し、隣接配線によるクロストーク基準値を設定し、該基準値を超える配線の一部を別層に変換して再配線を行うことを特徴とする自動配線方法が掲載されている。この文献１に掲載された自動配線方法を用いて自動配線を行うことにより、クロストークノイズを低減することが出来る。
【０００５】
一方、上記したクロストークによる信号の遅れ（クロストークディレイ）を防止するためのものとして、特開平９−１４７００９号公報（以下、「文献２」ともいう）には、１ソースゲートと１シンクゲートによって構成される着目パスと１ソースゲートと１シンクゲートによって構成される隣接パスとによって形成された隣接平行配線によるクロストークディレイ値の許容値を求め、上記許容値の上限値から上記着目パスのソースゲートのドライバビィリティにより配置可能な隣接平行配線の長さの上限値を、着目パスのソースゲートの出力点から隣接平行配線の開始点迄の長さである隣接間長をパラメータとして指定する関数を与える関数テーブルを形成するステップと、上記上限値の抽出対象とされる着目パスを選定するステップと、上記選定された着目パスの隣接間長と着目パスのソースゲートのドライバビィリティとを抽出し、抽出されたドライバビィリティより上記関数テーブルから関数を選択するステップと、上記選択された関数に上記抽出された隣接間長を代入することにより、平行配線長の上限値を求めるステップとを含み、上記許容値を満足する隣接平行配線の上限値を求めることを特徴とする平行配線長制限方法等が掲載されている。この文献２に掲載された平行配線長制限方法は、クロストークディレイ値の許容値を満足する隣接平行配線の上限値を求めるものであり、この上限値を超えないように着目パス又は隣接パスの配線を行うことによってクロストークディレイ値の許容値を満足することが出来る。
【０００６】
ところで、一般に、半導体集積回路において、全てのセルの電流駆動能力が同一であることは少ない。また、同一の機能を果たすセルにおいても、電流駆動能力が異なる５程度の種類がある場合がある。そして、クロストークは、容量結合しているそれぞれの配線に信号を出力するセルの電流駆動能力の差が大きいほど大きくなる。
しかしながら、文献１に掲載された自動配線方法及び文献２に掲載された平行配線長制限方法においては、セルの電流駆動能力に関しては何らの考慮もなされていない。
また、文献１に掲載された自動配線方法では、クロストーク基準値を超える配線の一部を別層に変換して再配線を行うため、その実行は容易でない。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
そこで、上記の点に鑑み、本発明は、素子の電流駆動能力に応じて素子及び素子間を接続する配線の配置を決定することにより、クロストークの低減を容易に行うことができる素子及び配線の配置決定方法を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
以上の課題を解決するため、本発明の第１の観点に係る素子及び配線の配置決定方法は、基準格子に従って、複数の素子の配置を決定し及びそれらの間を接続する配線の配置を決定する素子及び配線の配置決定方法であって、複数の素子の中から電流駆動能力が等しい素子を抽出するステップ（ａ）と、ステップ（ａ）にて抽出された素子が信号を出力する配線が隣接する基準格子を通過するように、複数の素子及び配線の配置を決定するステップ（ｂ）とを具備する。
【０００９】
また、本発明の第２の観点に係る素子及び配線の配置決定方法は、基準格子に従って、複数の素子の配置を決定し及びそれらの間を接続する配線の配置を決定する素子及び配線の配置決定方法であって、複数の素子及び配線の初期配置を決定するステップ（ａ）と、配置が決定された配線の内で、隣接する基準格子を通過する１組の配線である隣接配線を抽出するステップ（ｂ）と、隣接配線に信号を出力する各素子の電流駆動能力を比較するステップ（ｃ）と、隣接配線に信号を出力する各素子の電流駆動能力が異なる場合に、該隣接配線に信号を出力する素子の内で電流駆動能力が最大の素子以外の各素子を、該素子と同一の機能を有し、該隣接配線に信号を出力する素子の内で電流駆動能力が最大の素子の電流駆動能力と同一の電流駆動能力を有する素子にそれぞれ置換するステップ（ｄ）とを具備する。
【００１０】
また、本発明の第３の観点に係る素子及び配線の配置決定方法は、基準格子に従って、複数の素子の配置を決定し及びそれらの間を接続する配線の配置を決定する素子及び配線の配置決定方法であって、複数の素子及び配線の初期配置を決定するステップ（ａ）と、配置が決定された配線の内で、隣接する基準格子を通過する１組の配線である隣接配線を抽出するステップ（ｂ）と、隣接配線に信号を出力する各素子の電流駆動能力を比較するステップ（ｃ）と、隣接配線に信号を出力する各素子の電流駆動能力が異なる場合に、該隣接配線に信号を出力する各素子の電流駆動能力の差に応じて該隣接配線の間隔を広くするステップ（ｄ）とを具備する。
【００１１】
以上の様に構成した素子及び配線の配置決定方法によれば、素子の電流駆動能力に応じて素子及び素子間を接続する配線の配置を決定することにより、クロストークの低減を容易に行うことができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づいて、本発明の実施の形態について説明する。なお、同一の構成要素には同一の参照番号を付して、説明を省略する。
図１は、本発明の第１の実施形態に係る素子及び配線の配置決定方法を示すフローチャートである。本実施形態においては、素子及び配線の配置は、所定の基準格子（グリッド）に従って決定される。
【００１３】
図２は、本実施形態に係る素子及び配線の配置決定方法を実行するための装置を示す図である。図２に示すように、この装置１０は、入力部１１と、ネットリスト受信部１２と、同一電流駆動能力セル抽出部１３と、配置決定部１４と、検証部１５と、表示部１６とを含んでいる。
【００１４】
以下、本実施形態に係る素子及び配線の配置決定方法について、図１及び図２を参照しながら説明する。
まず、半導体集積回路の設計者がセルの機能や種類、セル間の接続関係等を示すデータであるネットリストを装置１０の入力部１１に入力すると、装置１０のネットリスト受信部１２が、入力されたネットリストを受信する（ステップＳ１０１）。なお、装置１０が、フレキシブルディスク、ＭＯ等からネットリストを読み取ることとしても良いし、ネットワークを介して他の装置からネットリストを受信することとしても良い。
【００１５】
ネットリストが入力されると、同一電流駆動能力セル抽出部１３が、ネットリストに記述されているセルの中から同一の電流駆動能力を有するセルを抽出する（ステップＳ１０２）。
次に、配置決定部１４が、ステップＳ１０２にて抽出されたセルから信号が出力される配線が隣接するグリッドを通過するように、セル及び配線の配置をグリッドに従って決定する（ステップＳ１０３）。  なお、３以上の配線が隣接するように配置することもできる。
【００１６】
セル及び配線の配置が決定された後に、検証部１５が、クロストーク等の検証を行う（ステップＳ１０４）。なお、検証において所定の基準を超えるクロストーク等が検出された場合には、ステップＳ１０２〜Ｓ１０４を繰り返すこととしても良い。
そして、検証が終了した後に、表示部１６が、決定されたセル及び配線の配置に基づくレイアウトを表示する（ステップＳ１０５）。なお、装置１０が、レイアウトを印刷することとしても良いし、フレキシブルディスク、ＭＯ等に記録することとしても良いし、ネットワークを介して他の装置に送信することとしても良い。
【００１７】
このように、本実施形態に係る素子及び配線の配置決定方法においては、ネットリストに記述されているセルの中から電流駆動能力が同一であるセルを抽出し、抽出されたセルが信号を出力する配線が隣接するグリッドを通過するようにセル及び配線の配置を決定するので、クロストークを低減することができる。
【００１８】
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。図３は、本発明の第２の実施形態に係る素子及び配線の配置決定方法を示すフローチャートである。本実施形態においては、素子及び配線の配置は、所定のグリッドに従って決定される。
【００１９】
図４は、本実施形態に係る素子及び配線の配置決定方法を実行するための装置を示す図である。図４に示すように、この装置２０は、入力部１１と、ネットリスト受信部１２と、初期配置決定部２１と、隣接配線抽出部２２と、電流駆動能力比較部２３と、セル置換部２４と、検証部１５と、表示部１６とを含んでいる。
【００２０】
以下、本実施形態に係る素子及び配線の配置決定方法について、図３及び図４を参照しながら説明する。
まず、設計者がネットリストを装置２０の入力部１１に入力すると、装置２０のネットリスト受信部１２が、入力されたネットリストを受信する（ステップＳ２０１）。
ネットリストが入力されると、初期配置決定部２１が、セル及び配線の初期配置をグリッドに従って決定する（ステップＳ２０２）。
【００２１】
次に、ステップＳ２０３において、隣接配線抽出部２２が、隣接するグリッドを通過する配線である隣接配線があるか否かをチェックする。そして、隣接配線がある場合には、処理はステップＳ２０４に移行し、隣接配線がない場合には、処理はステップＳ２０６に移行する。
ステップＳ２０３にて隣接配線があると判断された場合には、ステップＳ２０４において、電流駆動能力比較部２３が、隣接配線に信号を出力するセルの電流駆動能力が同一であるか否かをチェックする。そして、隣接配線に信号を出力するセルの電流駆動能力が同一である場合には、隣接配線間に生ずるクロストークが小さいと考えられるため、処理はステップＳ２０６に移行する。一方、隣接配線に信号を出力するセルの電流駆動能力が同一でない場合には、隣接配線間に生ずるクロストークが大きいと考えられるため、処理はステップＳ２０５に移行する。
【００２２】
ステップＳ２０４にて隣接配線に信号を出力するセルの電流駆動能力が同一でないと判断された場合には、ステップＳ２０５において、セル置換部２４が、隣接配線に信号を出力するセルの内で電流駆動能力が小さいセルを、該セルと同一の機能を有し、隣接配線に信号を出力するセルの内で電流駆動能力が大きいセルの電流駆動能力と同一の電流駆動能力を有するセルに置き換える。なお、３以上の配線が隣接している場合においても、それらの配線に信号を出力するセルの内で電流駆動能力が最大のセル以外の各セルを、それぞれのセルと同一の機能を有し、隣接配線に信号を出力するセルの内で電流駆動能力が最大のセルの電流駆動能力と同一の電流駆動能力を有するセルにそれぞれ置き換えることができる。その後、処理は、ステップＳ２０４に戻る。
【００２３】
ステップＳ２０３〜Ｓ２０５にて隣接配線のチェックが終了した後に、検証部１５が、クロストーク等の検証を行う（ステップＳ２０６）。なお、検証において所定の基準を超えるクロストーク等が検出された場合には、ステップＳ２０２〜Ｓ２０５を繰り返すこととしても良い。
そして、検証が終了した後に、表示部１６が、決定されたセル及び配線の配置に基づくレイアウトを表示する（ステップＳ２０７）。
【００２４】
このように、本実施形態に係る素子及び配線の配置決定方法においては、セル及び配線を初期配置した後に隣接配線に信号を出力するセルの電流駆動能力を比較し、隣接配線に信号を出力するセルの内で電流駆動能力が小さいセルを該セルと同一の機能を有し隣接配線に信号を出力するセルの内で電流駆動能力が大きいセルの電流駆動能力と同一の電流駆動能力を有するセルに置き換えるので、クロストークを低減することができる。
【００２５】
次に、本発明の第３の実施形態について説明する。図５は、本発明の第３の実施形態に係る素子及び配線の配置決定方法を示すフローチャートである。本実施形態においては、素子及び配線の配置は、所定のグリッドに従って決定される。
【００２６】
図６は、本実施形態に係る素子及び配線の配置決定方法を実行するための装置を示す図である。図６に示すように、この装置３０は、入力部１１と、ネットリスト受信部１２と、初期配置決定部２１と、隣接配線抽出部２２と、電流駆動能力比較部２３と、配線配置修正部３１と、検証部１５と、表示部１６とを含んでいる。
【００２７】
以下、本実施形態に係る素子及び配線の配置決定方法について、図５及び図６を参照しながら説明する。
まず、設計者がネットリストを装置３０の入力部１１に入力すると、装置３０のネットリスト受信部１２が、入力されたネットリストを受信する（ステップＳ３０１）。
ネットリストが入力されると、初期配置決定部２１が、セル及び配線の初期配置をグリッドに従って決定する（ステップＳ３０２）。
次に、ステップＳ３０３において、隣接配線抽出部２２が、隣接配線があるか否かをチェックする。そして、隣接配線がある場合には、処理はステップＳ３０４に移行し、隣接配線がない場合には、処理はステップＳ３０６に移行する。
【００２８】
ステップＳ３０３にて隣接配線があると判断された場合には、ステップＳ３０４において、電流駆動能力比較部２３が、隣接配線に信号を出力するセルの電流駆動能力が同一であるか否かをチェックする。そして、隣接配線に信号を出力するセルの電流駆動能力が同一である場合には、隣接配線間に生ずるクロストークが小さいと考えられるため、処理はステップＳ３０６に移行する。一方、隣接配線に信号を出力するセルの電流駆動能力が同一でない場合には、隣接配線間に生ずるクロストークが大きいと考えられるため、処理はステップＳ３０５に移行する。
【００２９】
ステップＳ３０４にて隣接配線に信号を出力するセルの電流駆動能力が同一でないと判断された場合には、ステップＳ３０５において、配線配置修正部３１が、隣接配線に信号を出力するセルの電流駆動能力の差に応じて隣接配線の間隔を広くする。なお、３以上の配線が隣接している場合においても、それらの配線に信号を出力する各セルの電流駆動能力の差に応じて各配線の間隔を広くすることができる。
その後、処理は、ステップＳ３０３に戻る。なお、ステップＳ３０３にて一度チェックされた隣接配線が再度ステップＳ３０３にてチェックされないようにしても良い。
【００３０】
ステップＳ３０３〜Ｓ３０５にて隣接配線のチェックが終了した後に、検証部１５が、クロストーク等の検証を行う（ステップＳ３０６）。なお、検証において所定の基準を超えるクロストーク等が検出された場合には、ステップＳ３０２〜Ｓ３０５を繰り返すこととしても良い。
そして、検証が終了した後に、表示部１６が、決定されたセル及び配線の配置に基づくレイアウトを表示する（ステップＳ３０７）。
【００３１】
このように、本実施形態に係る素子及び配線の配置決定方法においては、セル及び配線を初期配置した後に隣接配線に信号を出力するセルの電流駆動能力を比較し、隣接配線に信号を出力するセルの電流駆動能力の差に応じて隣接配線の配置を修正するので、クロストークを低減することができる。
【００３２】
【発明の効果】
以上述べた様に、本発明によれば、素子の電流駆動能力に応じて素子及び素子間を接続する配線の配置を決定することにより、クロストークの低減を容易に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る素子及び配線の配置決定方法を示すフローチャートである。
【図２】本発明の第１の実施形態に係る素子及び配線の配置決定方法を実行するための装置を示す図である。
【図３】本発明の第２の実施形態に係る素子及び配線の配置決定方法を示すフローチャートである。
【図４】本発明の第２の実施形態に係る素子及び配線の配置決定方法を実行するための装置を示す図である。
【図５】本発明の第３の実施形態に係る素子及び配線の配置決定方法を示すフローチャートである。
【図６】本発明の第３の実施形態に係る素子及び配線の配置決定方法を実行するための装置を示す図である。
【図７】従来の半導体集積回路の一部を示す図である。
【符号の説明】
１０、２０、３０  素子及び配線の配置決定方法を実行するための装置
１１  入力部
１２  ネットリスト受信部
１３  同一電流駆動能力セル抽出部
１４  配置決定部
１５  検証部
１６  表示部
２１  初期配置決定部
２２  隣接配線抽出部
２３  電流駆動能力比較部
２４  セル置換部
３１  配線配置修正部
４０  半導体集積回路
４１〜４４  セル
４５、４６  配線
【図１】
0003644413.tif 000002
【図２】
0003644413.tif 000003
【図３】
0003644413.tif 000004
【図４】
0003644413.tif 000005
【図５】
0003644413.tif 000006
【図６】
0003644413.tif 000007
【図７】
0003644413.tif 000008