(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の標準セルを含む論理回路の自動配置配線方法であって、
複数の標準セルの各標準セルごとに、固有の消費電流データ、負荷インピーダンスデータ及び回路活性化率データに基づいて実質的な消費電流である実質消費電流を算出する実質消費電流算出工程と、
前記実質消費電流の合計値がほぼ均等となるように前記複数の標準セルを複数のセル群に分割する分割工程と、
各セル群を前記論理回路の接続情報に基づいて配置する配置工程とを備えていることを特徴とする自動配置配線方法。
【請求項２】
前記分割工程は、
前記実質消費電流の総和である総消費電流を所定数で除することによりセル群平均消費電流を算出する工程と、
セル群ごとの前記実質消費電流の合計値と前記セル群平均消費電流の値との差が小さくなるまで複数の標準セルの分割をし直す工程とを含み、
前記配置工程は、
セル群ごとに各標準セルを列形状に配置する工程を含むことを特徴とする請求項１に記載の自動配置配線方法。
【請求項３】
前記分割工程は、
前記実質消費電流の総和である総消費電流を所定数で除することによりセル群平均消費電流を算出する工程と、
セル群ごとの前記実質消費電流の合計値と前記セル群平均消費電流の値との差が小さくなるまで複数の標準セルの分割をし直す工程とを含み、
前記配置工程は、
複数のセル群を格子状の電源線に囲まれた領域に配置する工程を含むことを特徴とする請求項１に記載の自動配置配線方法。
【請求項４】
複数の標準セルを含む論理回路の自動配置配線方法であって、
複数の標準セルの各標準セルごとに、固有の消費電流データ、負荷インピーダンスデータ及び回路活性化率データに基づいて実質的な消費電流である実質消費電流を算出する実質消費電流算出工程と、
複数の標準セルのうち前記実質消費電流が相対的に大きい標準セルを電源線側に配置する配置工程とを備えていることを特徴とする自動配置配線方法。
【請求項５】
複数の標準セルを含む論理回路の自動配置配線方法であって、
複数の標準セルの各標準セルごとに、固有の消費電流データ、負荷インピーダンスデータ及び回路活性化率データに基づいて実質的な消費電流である実質消費電流を算出する実質消費電流算出工程と、
複数の標準セルを前記論理回路の接続情報に基づいて複数のセル群に分割する仮配置工程と、
前記実質消費電流の値に基づいて一のセル群に属する標準セルと他のセル群に属する標準セルとを交換する再配置工程とを備えていることを特徴とする自動配置配線方法。
【請求項６】
前記再配置工程は、
前記実質消費電流の合計値が相対的に大きい一のセル群に属する標準セルのうち前記実質消費電流が相対的に大きい標準セルと、前記実質消費電流の合計値が相対的に小さい他のセル群に属する標準セルのうち前記実質消費電流が相対的に小さい標準セルとを、前記一のセル群の実質消費電流の合計値及び前記他のセル群の実質消費電流の合計値の差が小さくなるように交換する工程を含むことを特徴とする請求項５に記載の自動配置配線方法。
【請求項７】
前記再配置工程は、
前記実質消費電流が大きい一の標準セルと、該一の標準セルよりも電源線側に近い位置に配置され且つ前記実質消費電流が前記一の標準セルに比べて小さい標準セルとを交換する工程を含むことを特徴とする請求項５に記載の自動配置配線方法。
【請求項８】
複数の標準セルを含む論理回路の自動配置配線装置であって、
前記論理回路の接続情報を入力する接続情報入力手段と、
各標準セルの固有の消費電流データを入力する固有消費電流データ入力手段と、
各標準セルの負荷インピーダンスデータを入力する負荷インピーダンスデータ入力手段と、
各標準セルの回路活性化率データを入力する回路活性化率データ入力手段と、標準セルごとに、入力された消費電流データ、負荷インピーダンスデータ及び回路活性化率データに基づいて実質的な消費電流である実質消費電流を算出する実質消費電流算出手段と、
前記実質消費電流の合計値がほぼ均等となるように複数の標準セルを複数のセル群に分割する分割手段と、
各セル群を前記接続情報に基づいて配置する配置手段とを備えていることを特徴とする自動配置配線装置。
【請求項９】
前記分割手段は、
前記実質消費電流の総和である総消費電流を所定数で除することによりセル群平均消費電流を算出するセル群平均消費電流算出部と、
セル群ごとの前記実質消費電流の合計値と前記セル群平均消費電流の値との差が小さくなるまで複数の標準セルの分割をし直す再分割部とを有し、
前記配置手段は、
セル群ごとに各標準セルを列形状に配置することを特徴とする請求項８に記載の自動配置配線装置。
【請求項１０】
前記分割手段は、
前記実質消費電流の総和である総消費電流を所定数で除することによりセル群平均消費電流を算出するセル群平均消費電流算出部と、
セル群ごとの前記実質消費電流の合計値と前記セル群平均消費電流の値との差が小さくなるまで複数の標準セルの分割をし直す再分割部とを有し、
前記配置手段は、
複数のセル群を格子状の電源線に囲まれた領域に配置することを特徴とする請求項８に記載の自動配置配線装置。
【請求項１１】
複数の標準セルを含む論理回路の自動配置配線装置であって、
前記論理回路の接続情報を入力する接続情報入力手段と、
各標準セルの固有の消費電流データを入力する固有消費電流データ入力手段と、
各標準セルの負荷インピーダンスデータを入力する負荷インピーダンスデータ入力手段と、
各標準セルの回路活性化率データを入力する回路活性化率データ入力手段と、
標準セルごとに、入力された消費電流データ、負荷インピーダンスデータ及び回路活性化率データに基づいて実質的な消費電流である実質消費電流を算出する実質消費電流算出手段と、
複数の標準セルのうち前記実質消費電流が相対的に大きい標準セルを電源線側に配置する配置手段とを備えていることを特徴とする自動配置配線装置。
【請求項１２】
複数の標準セルを含む論理回路の自動配置配線装置であって、
前記論理回路の接続情報を入力する接続情報入力手段と、
各標準セルの固有の消費電流データを入力する固有消費電流データ入力手段と、
各標準セルの負荷インピーダンスデータを入力する負荷インピーダンスデータ入力手段と、
各標準セルの回路活性化率データを入力する回路活性化率データ入力手段と、
標準セルごとに、入力された消費電流データ、負荷インピーダンスデータ及び回路活性化率データに基づいて実質的な消費電流である実質消費電流を算出する実質消費電流算出手段と、
複数の標準セルを前記接続情報に基づいて複数のセル群に分割する仮配置手段と、
前記実質消費電流の合計値が相対的に大きいセル群に属する標準セルのうち前記実質消費電流が相対的に大きい標準セルと、前記実質消費電流の合計値が相対的に小さいセル群に属する標準セルのうち前記実質消費電流が相対的に小さい標準セルとを、前記一のセル群の実質消費電流の合計値及び前記他のセル群の実質消費電流の合計値の差が小さくなるように交換する再配置手段とを備えていることを特徴とする自動配置配線装置。
【請求項１３】
前記再配置手段は、
前記実質消費電流が大きい一の標準セルと、該一の標準セルよりも電源線側に近い位置に配置され且つ前記実質消費電流が前記一の標準セルに比べて小さい標準セルとを交換するセル群内再配置部を有していることを特徴とする請求項１２に記載の自動配置配線装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体集積回路における論理回路、特に、標準セル（スタンダードセル）の電圧降下を低減する自動配置配線及び自動配置配線装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
半導体プロセスの微細化及び配線層の多層化に伴って、該配線層を構成するメタル配線は、ますます薄膜化されることにより配線抵抗が増大すると共にその配線ピッチが縮小されることにより配線容量が増大している。このため、半導体集積回路を設計する上で配線の寄生素子を考慮することが重要な設計要素となってきている。
【０００３】
集積回路の回路ブロックに電源電圧を供給する電源配線の設計においては、回路の消費電流と電源配線の寄生素子（抵抗、容量及びインダクタンス）とにより、電源配線に電圧変動が生じる。殊に、動作周波数が数百ＭＨｚを超える集積回路においては、配線抵抗に起因する電圧降下と該電圧降下に起因する遅延に対する対策が重要な課題となる。
【０００４】
従来の自動配置配線方法は、電源配線に生じる電圧降下の対策として、あらかじめ回路ブロック全体の消費電力を見積っておき、その見積もり結果から電源幅を決定したり、回路ブロックの形状に応じて電源補強箇所を決めたりして自動配置配線処理を行なっている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記従来の自動配置配線方法は、実際の標準セルの配置を考慮していないため、各電源配線に対する電圧降下等が評価されていない。従って、実際の配置処理においては各セルの配置位置によって電圧降下量にばらつきが生じるので、種類が同一の標準セルであっても、配置位置によって遅延時間がばらついてしまうという問題がある。その結果、シミュレーションとの対応が不正確となって、結果的に、過剰な設計マージンや必要以上の電源幅を設けることになり、集積回路の面積が大きくなる。
【０００６】
本発明は、前記従来の問題を解決し、標準セルを配置する設計段階で電源配線の電圧降下量を均等化できるようにすることを第１の目的とし、電圧降下量を抑制できるようにすることを第２の目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る第１の自動配置配線方法は、第１の目的を達成し、複数の標準セルを含む論理回路の自動配置配線方法であって、複数の標準セルの各標準セルごとに、固有の消費電流データ、負荷インピーダンスデータ及び回路活性化率データに基づいて実質的な消費電流である実質消費電流を算出する実質消費電流算出工程と、実質消費電流の合計値がほぼ均等となるように複数の標準セルを複数のセル群に分割する分割工程と、各セル群を論理回路の接続情報に基づいて配置する配置工程とを備えている。
【０００８】
第１の自動配置配線方法によると、論理回路を構成する複数の標準セルを実質消費電流の合計値がほぼ均等となるように複数のセル群に分割するため、セル群ごとの電圧降下量がほぼ均等となる。
【０００９】
第１の自動配置配線方法において、分割工程が、実質消費電流の総和である総消費電流を所定数で除することによりセル群平均消費電流を算出する工程と、セル群ごとの実質消費電流の合計値とセル群平均消費電流の値との差が小さくなるまで複数の標準セルの分割をし直す工程とを含み、配置工程がセル群ごとに各標準セルを列形状に配置する工程を含むことが好ましい。
【００１０】
第１の自動配置配線方法において、分割工程が、実質消費電流の総和である総消費電流を所定数で除することによりセル群平均消費電流を算出する工程と、セル群ごとの実質消費電流の合計値とセル群平均消費電流の値との差が小さくなるまで複数の標準セルの分割をし直す工程とを含み、配置工程が複数のセル群を格子状の電源線に囲まれた領域に配置する工程を含むことが好ましい。
【００１１】
本発明に係る第２の自動配置配線方法は、第２の目的を達成し、複数の標準セルを含む論理回路の自動配置配線方法であって、複数の標準セルの各標準セルごとに、固有の消費電流データ、負荷インピーダンスデータ及び回路活性化率データに基づいて実質的な消費電流である実質消費電流を算出する実質消費電流算出工程と、複数の標準セルのうち実質消費電流が相対的に大きい標準セルを電源線側に配置する配置工程とを備えている。
【００１２】
第２の自動配置配線方法によると、複数の標準セルのうち実質消費電流が相対的に大きい標準セルを電源線側に配置するため、この実質消費電流が相対的に大きい標準セルを、実質消費電流が相対的に小さい他の標準セルを介して電源線に接続する場合よりも電圧降下量が低減する。
【００１３】
本発明に係る第３の自動配置配線方法は、第１又は第２の目的を達成し、複数の標準セルを含む論理回路の自動配置配線方法であって、複数の標準セルの各標準セルごとに、固有の消費電流データ、負荷インピーダンスデータ及び回路活性化率データに基づいて実質的な消費電流である実質消費電流を算出する実質消費電流算出工程と、複数の標準セルを論理回路の接続情報に基づいて複数のセル群に分割する仮配置工程と、実質消費電流の値に基づいて一のセル群に属する標準セルと他のセル群に属する標準セルとを交換する再配置工程とを備えている。
【００１４】
第３の自動配置配線方法によると、論理回路に含まれる複数の標準セルをいったん論理回路の接続情報に基づいて仮配置した後に、実質消費電流の値に基づいて一のセル群に属する標準セルと他のセル群に属する標準セルとを交換するため、一のセル群の実質消費電流の合計値が相対的に大きく、他のセル群の実質消費電流の合計値が相対的に小さい場合には、一のセル群全体の電圧降下量が減少し且つ他のセル群全体の電圧降下量が増大するため、論理回路全体の電圧降下量が均等化する。
【００１５】
第３の自動配置配線方法において、再配置工程が、実質消費電流の合計値が相対的に大きい一のセル群に属する標準セルのうち実質消費電流が相対的に大きい標準セルと、実質消費電流の合計値が相対的に小さい他のセル群に属する標準セルのうち実質消費電流が相対的に小さい標準セルとを、一のセル群の実質消費電流の合計値及び他のセル群の実質消費電流の合計値の差が小さくなるように交換する工程を含むことが好ましい。
【００１６】
第３の自動配置配線方法において、再配置工程が、実質消費電流が大きい一の標準セルと、該一の標準セルよりも電源線側に近い位置に配置され且つ実質消費電流が一の標準セルに比べて小さい標準セルとを交換する工程を含むことが好ましい。
【００１７】
本発明に係る第１の自動配置配線装置は、第１の目的を達成し、複数の標準セルを含む論理回路の自動配置配線装置であって、複数の標準セルを含む論理回路の自動配置配線装置であって、論理回路の接続情報を入力する接続情報入力手段と、各標準セルの固有の消費電流データを入力する固有消費電流データ入力手段と、各標準セルの負荷インピーダンスデータを入力する負荷インピーダンスデータ入力手段と、各標準セルの回路活性化率データを入力する回路活性化率データ入力手段と、標準セルごとに、入力された消費電流データ、負荷インピーダンスデータ及び回路活性化率データに基づいて実質的な消費電流である実質消費電流を算出する実質消費電流算出手段と、実質消費電流の合計値がほぼ均等となるように複数の標準セルを複数のセル群に分割する分割手段と、各セル群を接続情報に基づいて配置する配置手段とを備えている。
【００１８】
第１の自動配置配線装置によると、論理回路を構成する複数の標準セルを実質消費電流の合計値がほぼ均等となるように複数のセル群に分割するため、セル群ごとの電圧降下量がほぼ均等となる。
【００１９】
第１の自動配置配線装置において、分割手段が、実質消費電流の総和である総消費電流を所定数で除することによりセル群平均消費電流を算出するセル群平均消費電流算出部と、セル群ごとの実質消費電流の合計値とセル群平均消費電流の値との差が小さくなるまで複数の標準セルの分割をし直す再分割部とを有し、配置手段がセル群ごとに各標準セルを列形状に配置することが好ましい。
【００２０】
第１の自動配置配線装置において、分割手段が、実質消費電流の総和である総消費電流を所定数で除することによりセル群平均消費電流を算出するセル群平均消費電流算出部と、セル群ごとの実質消費電流の合計値とセル群平均消費電流の値との差が小さくなるまで複数の標準セルの分割をし直す再分割部とを有し、配置手段が複数のセル群を格子状の電源線に囲まれた領域に配置することが好ましい。
【００２１】
本発明に係る第２の自動配置配線装置は、第２の目的を達成し、複数の標準セルを含む論理回路の自動配置配線装置であって、論理回路の接続情報を入力する接続情報入力手段と、各標準セルの固有の消費電流データを入力する固有消費電流データ入力手段と、各標準セルの負荷インピーダンスデータを入力する負荷インピーダンスデータ入力手段と、各標準セルの回路活性化率データを入力する回路活性化率データ入力手段と、標準セルごとに、入力された消費電流データ、負荷インピーダンスデータ及び回路活性化率データに基づいて実質的な消費電流である実質消費電流を算出する実質消費電流算出手段と、複数の標準セルのうち実質消費電流が相対的に大きい標準セルを電源線側に配置する配置手段とを備えている。
【００２２】
第２の自動配置配線装置によると、複数の標準セルのうち実質消費電流が相対的に大きい標準セルを電源線側に配置する配置手段を備えているため、実質消費電流が相対的に大きい標準セルを、実質消費電流が相対的に小さい他の標準セルを介して電源線に接続する場合よりも電圧降下量が低減する。
【００２３】
本発明に係る第３の自動配置配線装置は、第１の目的を達成し、複数の標準セルを含む論理回路の自動配置配線装置であって、論理回路の接続情報を入力する接続情報入力手段と、各標準セルの固有の消費電流データを入力する固有消費電流データ入力手段と、各標準セルの負荷インピーダンスデータを入力する負荷インピーダンスデータ入力手段と、各標準セルの回路活性化率データを入力する回路活性化率データ入力手段と、標準セルごとに、入力された消費電流データ、負荷インピーダンスデータ及び回路活性化率データに基づいて実質的な消費電流である実質消費電流を算出する実質消費電流算出手段と、複数の標準セルを接続情報に基づいて複数のセル群に分割する仮配置手段と、実質消費電流の合計値が相対的に大きいセル群に属する標準セルのうち実質消費電流が相対的に大きい標準セルと、実質消費電流の合計値が相対的に小さいセル群に属する標準セルのうち実質消費電流が相対的に小さい標準セルとを、一のセル群の実質消費電流の合計値及び他のセル群の実質消費電流の合計値の差が小さくなるように交換する再配置手段とを備えている。
【００２４】
第３の自動配置配線装置によると、仮配置手段が、論理回路に含まれる複数の標準セルをいったん接続情報に基づいて仮配置した後に、再配置手段が、仮配置された標準セルのうち、一の電源線に接続された実質消費電流の合計値が相対的に大きい一のセル群と他の電源線に接続された実質消費電流の合計値が相対的に小さい他のセル群とが存在する場合に、一のセル群のうちの消費電流が相対的に大きい標準セルと、他のセル群のうちの消費電流が相対的に小さい他の標準セルとを一のセル群の実質消費電流の合計値及び他のセル群の実質消費電流の合計値の差が小さくなるように交換するため、一の電源線の電圧降下量が減少し且つ他の電源線の電圧降下量が増加するので、論理回路の電圧降下量が均等化する。
【００２５】
第３の自動配置配線装置において、再配置手段が、実質消費電流が大きい一の標準セルと、該一の標準セルよりも電源線側に近い位置に配置され且つ実質消費電流が一の標準セルに比べて小さい標準セルとを交換するセル群内再配置部を有していることが好ましい。
【００２６】
【発明の実施の形態】
（第１の実施形態）
本発明に係る第１の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００２７】
図１は本発明の第１の実施形態に係る標準セルの自動配置配線方法の処理フローを表わしている。図１に示すように、まず、所定データ読み込み工程Ｓ０１において、複数の標準セル同士を互いに接続するための論理回路の回路接続情報、自動配置配線を行なう際に必要な設計制約、各標準セルのレイアウト（配置）データ及び固有の消費電流データを含むライブラリデータ、各標準セルの回路活性化率データ並びに各標準セルの負荷インピーダンスデータをそれぞれ読み込む。
【００２８】
ここで、回路活性化率の算出方法は、論理シミュレーションによって各標準セルごとにスイッチング頻度を算出する方法や、論理回路が持つ論理関数に基づいて、一の論理値から他の論理値に遷移する遷移確率を算出する方法等がある。また、負荷インピーダンスの算出方法は、回路接続情報と回路規模とに基づいて、ファンアウト容量、ファンイン容量、配線抵抗及び配線容量を算出する方法等がある。また設計制約は、アスペクト比等のレイアウトを行なう際の概略形状や該概略形状の個数等を与えるデータである。
【００２９】
次に、実質消費電流算出工程Ｓ０２において、所定データ読み込み工程Ｓ０１で読み込まれたデータのうちの、回路活性化率データ、消費電流データ及び負荷インピーダンスデータを用いて、各標準セルの実質的な消費電流及び該実質的な消費電流の総和である総消費電流を算出する。
【００３０】
次に、回路分割工程Ｓ０３において、回路接続情報とレイアウト面積とを考慮しながら、総消費電流を基に実質的な消費電流の合計値がほぼ均等となるように、複数の標準セルを設計制約で与えられる所定数のセル群に分割する。ここでセル群は、自動配置配線方法を用いてレイアウトされる際の、例えば、列形状のサブブロックを構成する標準セルのグループをいい、従って、このサブブロックの数がセル群の数となる。
【００３１】
次に、配置工程Ｓ０４において、セル群に分割された各標準セルを回路接続情報に基づいて配置した後、実配線処理工程Ｓ０５において、それぞれ配置された標準セル同士の配線処理を行なう。
【００３２】
以下、所定データ読み込み工程Ｓ０１、実質消費電流算出工程Ｓ０２及び回路分割工程Ｓ０３の各処理の詳細を図面を参照しながら説明する。
【００３３】
図２は本実施形態に係る自動配置配線方法が対象とする論理回路の一例を示し、図２に示すように、ＮＡＮＤ回路よりなるセル１、ＡＮＤ回路よりなるセル２、３入力ＮＡＮＤ回路よりなるセル３、ＮＯＲ回路よりなるセル４、ＡＮＤ回路よりなるセル５及びインバータ回路よりなるセル６を含んでいる。
【００３４】
まず、所定データ読み込み工程Ｓ０１において、ライブラリデータの読み込み時に、入力波形の鈍りによって発生するスイッチング時における標準セルの種類ごとの消費電流データの貫通電流成分Ｉ０  と消費電流データの負荷依存成分ΔＩとが読み込まれ、さらに、標準セルごとの負荷容量Ｃが読み込まれる。
【００３５】
次に、実質消費電流算出工程Ｓ０２において、各標準セルの実質的な消費電流である平均消費電流を算出する。図３は該論理回路に含まれるセルの各消費電流の算出例を示し、図３に示すように、標準セルの消費電流は、例えば、消費電流データの貫通電流成分Ｉ０  と、消費電流データの負荷依存成分ΔＩ及び負荷容量Ｃの積で表わされる充放電に基づく消費電流（ΔＩ×Ｃ）との和として記述される。さらに、平均消費電流を、消費電流データＩ０  と負荷データΔＩ×Ｃとの和に回路活性化率αを乗じて算出し、図３に示すセル１〜セル６の各算出結果及び総和を得る。
【００３６】
次に、回路分割工程Ｓ０３において、実質消費電流算出工程Ｓ０２の算出結果を基に、平均消費電流の合計値が均等なセル群となるように論理回路を構成するセル１〜セル６を分割する。ここで、例えば、図２に示す論理回路を２つのセル列として配置するとすると、図３に示す各平均消費電流の算出結果から、論理回路の消費電流の総和は１１０（相対値）となり、この消費電流の総和をセル列で除してなるセル群平均消費電流はその値が５５（相対値）となる。従って、このセル群平均消費電流の値に近づくように論理回路を分割してセル１〜セル６をグループ化する。例えば、セル１、セル３及びセル４をグループＡとし、セル２、セル５及びセル６をグループＢとして分割した場合には、グループＡの消費電流は７０（相対値）となり、グループＢの消費電流は４０（相対値）となってグループ間の消費電流が不均等となる。そこで、セル１、セル２及びセル４をグループＡとし、セル３、セル５及びセル６をグループＢとして再度分割すれば、グループＡ及びグループＢが共に消費電流が５５（相対値）となって均等化される。図２において、第１のセル群１１がグループＡに相当し、第２のセル群１２がグループＢに相当する。
【００３７】
このように、第１のセル群１１と第２のセル群１２との消費電流を均等化すると、例えば、回路遅延が最大となる、いわゆる最悪回路遅延経路を構成する標準セルがいずれのサブブロックに含まれていても、電源配線の電圧降下が論理回路内で均等化されるため、回路遅延の配置位置依存性がなくなるので、遅延のばらつきを抑制することができる。
【００３８】
以上説明したように、本実施形態によると、実質消費電流算出工程Ｓ０２及び回路分割工程Ｓ０３を用いて、各セル群に属する標準セルの平均消費電流の合計値を互いに均等化するように論理回路を分割して配置するため、電源配線の電圧降下量が均等化されるので、回路遅延のばらつきを小さくすることができる。その結果、論理回路の動作速度や電源幅等の設計マージンを必要最小限度にまで削減でき、回路の面積を小さくできるので、半導体集積回路に集積化する際に該半導体集積回路の高速化及び高集積化を図ることができる。
【００３９】
なお、セル配置の設計制約として、本実施形態に示した、電源配線の電圧降下を考慮した消費電流に基づく制約の他に、通常の自動配置配線方法と同様に、レイアウト面積や回路遅延による制約を加えてもよい。
【００４０】
また、本実施形態においては、説明を簡単にするために、電源配線の寄生素子を抵抗成分のみとしており、以下の実施形態においても同様とする。
【００４１】
以下、本発明の第１の実施形態に係る自動配置配線方法を実現する自動配置配線装置について図面を参照しながら説明する。
【００４２】
図４は本実施形態に係る自動配置配線装置の動作フローを表わしている。本実施形態に係る自動配置配線装置は外部記憶装置を備えたコンピュータを想定しており、該外部記憶装置及びコンピュータの形態や機種等を問わない。
【００４３】
本実施形態に係る自動配置配線装置の動作を説明すると、図４に示すように、あらかじめ、論理回路に含まれる標準セルの配置と該配置の前提となる消費電流の計算に必要な種々のデータを用意する。すなわち、論理回路の接続記述よりなる回路接続情報２１、各標準セルの固有の消費電流データが登録された消費電流ライブラリ２２、各標準セルのファンアウト容量，ファンイン容量，配線容量及び配線抵抗よりなる負荷データ２３、標準セルの回路活性化率データ２４、自動配置配線をする際に必要な設計制約２５及び各標準セルのレイアウトデータが登録されたレイアウトライブラリ２６を用意する。
【００４４】
まず、これらのデータは、通常、外部記憶装置に格納されており、該データのうちの、消費電流ライブラリ２２、負荷データ２３及び回路活性化率データ２４をＩ／Ｏ手段（図示せず）を通じて装置側に取り込み、セル消費電流算出手段３１が、装置に入力されたデータを基に標準セルごとの平均消費電流を図３に示した手順を用いて算出することによりセル消費電流データ２７を作成する。
【００４５】
次に、回路分割手段３２は、平均消費電流の合計値がほぼ均等となるように複数の標準セルを設計制約２５で定義されたサブブロック数に分割する。ここで、回路分割手段３２は、セル群平均消費電流算出部としてのサブブロック消費電流算出部３２１、再分割部としてのセル群消費電流算出部３２２及びサブブロック消費電流算出部３２１が出力するサブブロックの平均消費電流（＝セル群平均消費電流）とセル群消費電流算出部３２２から出力されるセル群ごとの消費電流とを比較する消費電流比較部３２３とを有している。
【００４６】
具体的には、サブブロック消費電流算出部３２１は、各標準セルの平均消費電流の総和である総消費電流を求め、該総消費電流を設計制約２５に含まれるレイアウトの下位の階層となるサブブロック数で除すことにより各サブブロックの割当電流量（＝セル群平均消費電流）を算出する。一方、セル群消費電流算出部３２２は、各標準セルの平均消費電流と設計制約２５に含まれるサブブロック数及びアスペクト比を基にして、レイアウト面積を考慮しながら、平均消費電流が均等となるように複数の標準セルを複数のセル群に分割した後、該セル群に属する標準セルの平均消費電流を合算して、セル群ごとの消費電流量を算出する。
【００４７】
消費電流比較部３２３は、サブブロック消費電流算出部３２１が算出した割当電流量と、セル群消費電流算出部３２２が算出したセル群の消費電流量とを比較し、これら２つの電流量の差が大きい場合は、その差が小さくなるまで、セル群を生成するグループ化、該セル群ごとの消費電流の算出及び比較の手順を再帰的に繰り返す。このようにすると、論理回路を消費電流が均等なセル群に分割することができる。
【００４８】
次に、セル配置手段３３は、回路分割手段３２が生成したセル群と回路接続情報２１と標準セルのレイアウトライブラリ２６とを用いて、標準セルのセル配置データ２８を作成し、その後、実配線処理手段３４が、標準セル間の配線を行なって最終レイアウトデータ２９を作成する。
【００４９】
以下、回路分割手段３２の動作の詳細について図面を参照しながら説明する。
【００５０】
図５は標準セルよりなるセル列をレイアウトの下位の階層であるサブブロックとした場合のセル配置を示している。図５に示すように、レイアウト上に互いに平行に設けられた電源線及び接地線よりなる第１の電源幹線４１及び第２の電源幹線４２との間には、第１のセル列５１及び第２のセル列５２がそれぞれ配置されている。第１のセル列５１は、電源線及び接地線よりなる第１の電源配線４３を介して第１の電源幹線４１及び第２の電源幹線４２と電気的に接続され、第２のセル列５２は、電源線及び接地線よりなる第２の電源配線４４を介して第１の電源幹線４１及び第２の電源幹線４２と電気的に接続されている。
【００５１】
従って、回路分割手段３２のサブブロック消費電流算出部３２１が、セル消費電流データ２７に基づいて論理回路の総消費電流の１１０（相対値）を算出し、また、セル群消費電流算出部３２２が、各セル列の消費電流が最終的に５５（相対値）となるように論理回路を分割することによりセル１〜セル６をグループ化する。その結果、セル１、セル２及びセル４がグループＡとして第１のセル群５１に割り当てられると共に、セル３、セル５及びセル６がグループＢとして第２のセル群５２に割り当てられる。
【００５２】
以上説明したように、本実施形態に係る自動配置配線装置によると、セル消費電流算出手段３１と回路分割手段３２とを用いて、論理回路の消費電流を均等化するように該論理回路を分割（グループ化）して標準セルを配置するため、電源配線の電圧降下量が均等化されるので、回路遅延のばらつきを抑えることができる。これにより、論理回路の動作速度や電源幅等の設計マージンを必要最小限度にまで削減できるため、半導体集積回路の高速化及び高集積化を図ることができる。
【００５３】
なお、セル配置の設計制約として、電源配線の電圧降下を考慮した消費電流に基づく制約の他に、通常の自動配置配線装置と同様に、レイアウト面積や回路遅延による制約を加えてもよい。
【００５４】
（第１の実施形態の一変形例）
以下、本発明の第１の実施形態の一変形例に係る自動配置配線方法及びその装置について図面を参照しながら説明する。
【００５５】
第１の実施形態においては標準セルよりなるセル列をサブブロックとしたが、本変形例においては、電源幹線とサブブロックの電源配線とを格子状に配置した場合の各電源幹線及び各電源配線で囲まれてなる領域（以下、エリアと呼ぶ。）をサブブロックとする。
【００５６】
図６はこのようなエリアをレイアウトの下位の階層であるサブブロックとした場合のセル配置を示している。図５に示すように、レイアウト上に互いに平行に設けられた電源線及び接地線よりなる複数の電源幹線５５と、該電源幹線５５と直交する電源線及び接地線よりなる複数の電源配線５６が設けられており、複数のエリアがこれらの電源幹線５５及び電源配線５６に囲まれて形成されている。複数のエリアのうちの第１のエリア６１及び第２のエリア６２に着目すると、図４に示す回路分割手段３２のセル群消費電流算出部３２２が、各セル群の消費電流が均等化されるように論理回路を分割する。本変形例においては、セル１及びセル３がグループＡに、また、セル２、セル４及びセル６がグループＢとして分割されるため、第１のエリア６１にグループＡを割り当て、第２のエリア６２にグループＢを割り当てることにより、各サブブロックの消費電流が共に４５（相対値）となる。
【００５７】
このようにグループ化して配置することにより、各エリア内に配置された標準セルの平均消費電流がエリアごとに均等化されるため、論理回路の電圧降下量がほぼ等しくなる。
【００５８】
また、セル群の消費電流を均等化すると、例えば、最悪回路遅延経路を構成する標準セルが、複数のエリアのうちのいずれのエリアに配置されていても、電源配線の電圧降下量が回路内でほぼ均等化されるため、回路遅延の配置位置依存性がなくなるので、遅延のばらつきを抑制することができる。
【００５９】
また、電源幹線５５を格子状に配置しているため、第１の実施形態に比較して、電源配線５６の電圧降下をより小さく抑えることができる。
【００６０】
（第２の実施形態）
以下、本発明に係る第２の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００６１】
第１の実施形態においては、複数の標準セルのすべてを対象としてその平均消費電流を基に配置を決定したが、本実施形態においては、配置対象となる標準セルを特定の標準セルに限定し、自動配置配線処理の簡便化を図っている。
【００６２】
図７は本発明の第２の実施形態に係る標準セルの自動配置配線方法の処理フローを表わしている。図７に示すように、まず、所定データ読み込み工程Ｓ０１において、論理回路の回路接続情報、自動配置配線を行なう際に必要な設計制約、標準セルのレイアウトデータ及び固有の消費電流データを含むライブラリデータ、各標準セルの回路活性化率データ並びに各標準セルの負荷インピーダンスデータをそれぞれ読み込む。
【００６３】
次に、実質消費電流算出工程Ｓ０２において、所定データ読み込み工程Ｓ０１で読み込んだデータのうちの、回路活性化率データ、消費電流データ及び負荷インピーダンスデータを用いて、各標準セルの実質的な消費電流及び該実質的な消費電流の総和である総消費電流を算出する。
【００６４】
次に、特定標準セル配置工程Ｓ１３において、複数の標準セルのうちの特定の標準セル、例えば、消費電流の大小等の特定の評価関数によって幾つかの標準セルを選択し、選択された標準セルの配置を他の標準セルよりも先に配置し、その後、不特定標準セル配置工程Ｓ１４により特定の標準セル以外の標準セルを配置する。その後、実配線処理工程Ｓ０５において、特定標準セル及び不特定標準セルの配線処理を行なう。
【００６５】
以下、平均消費電流が相対的に大きい標準セルを特定標準セルに選んだ場合の効果を説明する。
【００６６】
図８は電源配線に接続された３つの標準セルの等価回路を示している。説明を簡単にするため、各標準セル間に敷設されている電源配線はそれぞれ同一の配線長及び配線幅を有しているとし、これにより各配線抵抗は等しいとする。
【００６７】
電源幹線の電圧をＶ０  とし、各標準セルの電源配線の接続点の電圧を電源幹線側から順にＶ１  ，Ｖ２  ，Ｖ３  とすると、これらは以下に示す式（１），（２）及び（３）のように表わされる。
【００６８】
Ｖ１  ＝Ｖ０  −Ｒ×（Ｉ１  ＋Ｉ２  ＋Ｉ３  ）                              …（１）
Ｖ２  ＝Ｖ０  −Ｒ×（Ｉ１  ＋Ｉ２  ＋Ｉ３  ）−Ｒ×（Ｉ２  ＋Ｉ３  ）              …（２）
Ｖ３  ＝Ｖ０  −Ｒ×（Ｉ１  ＋Ｉ２  ＋Ｉ３  ）−Ｒ×（Ｉ２  ＋Ｉ３  ）−Ｒ×Ｉ３
＝Ｖ０  −Ｒ×Ｉ１  −２Ｒ×Ｉ２  −３Ｒ×Ｉ３                                  …（３）
式（１）に示すように、電源幹線近傍の接続点の電位Ｖ１  は、各標準セルの消費電流の総和に比例して電圧降下が発生することが分かり、一方、式（３）に示すように、電源幹線から最も離れた位置にある接続点の電位Ｖ３  は、Ｉ３  の消費電流が大きくなるほど電圧降下が大きくなり、その結果遅延時間の劣化が大きくなることが分かる。従って、消費電流が相対的に大きいセルを電源幹線の近傍に配置した方が、回路の遅延時間の劣化を抑制することができる。これにより、論理回路の動作速度や電源幅等の設計マージンを必要最小限度にまで削減できるため、半導体集積回路の高速化及び高集積化を図ることができる。
【００６９】
本実施形態においては、消費電流が大きい一の標準セルについて、その位置と電圧降下との関係について説明したが、複数の標準セルのうちの消費電流が最も大きい標準セルを電源幹線側に配置し、以降、降順となるように標準セルを配置していく方法もある。この場合は、上述の方法よりもさらに電源配線への接続点電位の電圧降下量が少なくなるため、電源幹線から離れた位置にあるセルの遅延時間の劣化を抑制することができる。また、論理回路に含まれる標準セル全体の配置に先立って、特定の標準セルのみを配置するため、回路遅延を考慮した標準セル配置を簡便に得ることができる。
【００７０】
以下、本発明の第２の実施形態に係る自動配置配線方法を実現する自動配置配線装置について図面を参照しながら説明する。
【００７１】
図９は本実施形態に係る自動配置配線装置の動作フローを表わしている。本実施形態に係る自動配置配線装置は外部記憶装置を備えたコンピュータを想定しており、該外部記憶装置及びコンピュータの形態や機種等を問わない。また、図９において、図４に示す構成要素と同一の構成要素には同一の符号を付すことにより説明を省略する。
【００７２】
まず、図９に示すように、セル消費電流算出手段３１は、装置に入力された所定データのうちの消費電流ライブラリ２２、負荷データ２３及び回路活性化率データ２４を用いて標準セルごとの平均消費電流を算出してセル消費電流データ２７を作成する。
【００７３】
次に、特定標準セル配置決定手段７１は、セル消費電流データ２７の算出結果を基に特定の標準セルを選択し、選択された標準セルの配置を決定して特定標準セル配置データ７２を作成する。
【００７４】
次に、セル配置手段７３は、特定標準セル配置データ７２と回路接続情報２１とレイアウトライブラリ２６とを用いて論理回路全体の標準セルのセル配置データ２８を作成する。その後、実配線処理手段３４がセル配置データ２８に基づいて標準セル間の配線を行なって最終レイアウトデータ２９を作成する。
【００７５】
以下、図面を参照しながら具体例を説明する。図１０は消費電流が相対的に大きい標準セルを特定の標準セルに選択し、該特定の標準セルを電源幹線側に指定して配置する様子を示している。図１０に示すように、レイアウト上に設けられた電源線及び接地線よりなる電源幹線５５と、該電源幹線５５と直交し電源線及び接地線よりなる電源配線５６とが配置されており、図１０に示すセル１〜セル６は図２に示した６つの標準セルとそれぞれ同等の標準セルとし、各標準セルの平均消費電流は図３に示した一覧表のデータで表わされるとする。
【００７６】
図９に示す特定標準セル配置決定手段７１が、セル１〜セル６のうちから平均消費電流が相対的に大きいセル４及びセル３を選択し、電源幹線５５の近傍に配置する。その後、セル配置手段７３が、残りのセル１、セル２、セル５及びセル６を配置し、すべての標準セルを含むセル配置データ２８を作成する。
【００７７】
このように、平均消費電流が相対的に大きい標準セルの配置位置を電源幹線側に優先的に指定すると、電源幹線から離れた位置にあるセル１及びセル６の電源配線５６との接続点の電圧降下量が少なくなるため、セル１及びセル６の遅延時間の劣化を抑制することができる。
【００７８】
また、ここでは、電源幹線５５側に配置する特定の標準セルをそれぞれ１つずつとしたが、特定の標準セルを複数個選び、平均消費電流が大きい標準セルから降順に、電源幹線５５側から配置してもよい。このようにすると、上述の方法よりもさらに電源配線５６における接続点電位の電圧降下量が少なくなるため、他の標準セルを介し電源幹線５５から離れた位置にある標準セルの遅延時間の劣化を抑制することができる。
【００７９】
以上説明したように、本実施形態に係る自動配置配線装置によると、特定標準セル配置決定手段７１とセル配置手段７３とが、標準セルごとの平均消費電流の算出結果に基づいて該平均消費電流が相対的に大きい特定の標準セルを電源幹線側に配置するため、論理回路の遅延時間の増大を抑えることができる。その結果、論理回路の動作速度や電源幅等の設計マージンを必要最小限度にまで削減できるため、半導体集積回路の高速化及び高集積化を図ることができる。
【００８０】
また、特定の標準セルを優先的に配置するため、論理回路を構成する標準セルのレイアウト指定の簡便化を図ることができる。
【００８１】
なお、セル配置の設計制約として、電源配線の電圧降下を考慮した消費電流に基づく制約の他に、通常の自動配置配線装置と同様に、レイアウト面積や回路遅延による制約を加えてもよい。
【００８２】
（第３の実施形態）
以下、本発明に係る第３の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００８３】
第２の実施形態においては、配置対象の標準セルを特定の標準セルに限定し、自動配置配線の処理の簡便化を図っている。本実施形態においては、いったん標準セルを仮配置した後に又は従来の自動配置方法を用いてすべての標準セルの配置を行なった後に、標準セルごとの平均消費電流データを基に再配置対象となる標準セルを特定し、特定された標準セル同士を交換して平均消費電流を均等化することにより、自動配置配線の処理のさらなる簡便化を図っている。
【００８４】
図１１は本発明の第３の実施形態に係る標準セルの自動配置配線方法の処理フローを表わしている。図１１に示すように、まず、所定データ読み込み工程Ｓ０１において、論理回路の回路接続情報、設計制約、標準セルのレイアウトデータ及び固有の消費電流データを含むライブラリデータ、各標準セルの回路活性化率データ並びに各標準セルの負荷インピーダンスデータをそれぞれ読み込む。
【００８５】
次に、実質消費電流算出工程Ｓ０２において、所定データ読み込み工程Ｓ０１で読み込んだデータのうちの、回路活性化率データ、消費電流データ及び負荷インピーダンスデータを用いて、各標準セルの実質的な消費電流及び該実質的な消費電流の総和である総消費電流を算出する。
【００８６】
次に、仮配置決定工程Ｓ２３において、論理回路に含まれる配置対象のすべての標準セルの配置を決定した後、再配置工程としての特定標準セル交換工程Ｓ２４において、実質消費電流算出工程Ｓ０２で算出した各標準セルの平均消費電流に基づいて、例えば、一のセル群と該一のセル群よりも消費電流が小さい他のセル群とに着目し、一のセル群のうち消費電流が相対的に大きい標準セルを一の特定標準セルとし、他のセル群のうち消費電流が相対的に小さい標準セルを他の特定標準セルとし、これら一の特定標準セルの配置位置と他の特定標準セルの配置位置とを互いに交換することにより消費電流を均等化する。
【００８７】
以下、本発明の第３の実施形態に係る自動配置配線方法を実現する自動配置配線装置について図面を参照しながら説明する。
【００８８】
図１２は本実施形態に係る自動配置配線装置の動作フローを表わしている。本実施形態に係る自動配置配線装置は外部記憶装置を備えたコンピュータを想定しており、該外部記憶装置及びコンピュータの形態や機種等を問わない。また、図１２において、図４に示す構成要素と同一の構成要素には同一の符号を付すことにより説明を省略する。
【００８９】
まず、図１２に示すように、セル消費電流算出手段３１は、装置に入力された所定データのうちの消費電流ライブラリ２２、負荷データ２３及び回路活性化率データ２４を用いて標準セルごとの平均消費電流を算出してセル消費電流データ２７を作成する。
【００９０】
次に、セル仮配置手段８１は、回路接続情報２１と設計制約２５と標準セルのレイアウトライブラリ２６とを用いて論理回路に含まれるすべての標準セルの配置を暫定的に行なう。その後、再配置手段としての特定標準セル交換手段８２が、交換する必要がある特定標準セルを選択して、選択した特定標準セルの配置位置を互いに交換する。
【００９１】
図１３及び図１４は標準セルよりなるセル列をレイアウトの下位の階層であるサブブロックとした場合のセル配置を示している。ここでは、平均消費電流が大きい標準セルと平均消費電流が小さい標準セルとを特定標準セルとして選択し、その配置位置を互いに交換する。
【００９２】
図１３に示すように、レイアウト上に互いに平行に設けられた電源線及び接地線よりなる第１の電源幹線４１及び第２の電源幹線４２との間には、第１のセル列５１及び第２のセル列５２が配置されている。第１のセル列５１は、電源線及び接地線よりなる第１の電源配線４３を介して第１の電源幹線４１及び第２の電源幹線４２と電気的に接続され、第２のセル列５２は、電源線及び接地線よりなる第２の電源配線４４を介して第１の電源幹線４１及び第２の電源幹線４２と電気的に接続されている。ここで、セル１、セル２及びセル５よりなる第１のセル列５１と、セル３、セル４及びセル６よりなる第２のセル列５２とは、図１２に示すセル仮配置手段８１により仮配置された状態であり、セル１〜セル６は図２に示した６つの標準セルとそれぞれ同等の標準セルとし、各標準セルの平均消費電流は図３に示した一覧表のデータで表わされるとする。従って、このような仮配置後の状態では、第１のセル列５１の相対的な消費電流は５０であり、第２のセル列５２の相対的な消費電流は６０であって不均等となる。この後、図１２に示す特定標準セル交換手段８２が、第１のセル列５１のセル５と、第２のセル列５２のセル４とをそれぞれ特定セルに指定してこれらを互いに交換する。交換した結果、新たに構成される、セル１、セル２及びセル５よりなる第１のセル列５１とセル３、セル５及びセル６よりなる第２のセル列５２との消費電流は共に相対値で５５となり均等化される。
【００９３】
図１４は図１２に示すセル仮配置手段８１により仮配置された他の状態を示している。図１３においてはセル列間の交換を説明したが、ここではセル列内の交換を説明する。図１４に示すように、第１のセル列５１内では平均消費電流が最大であるセル４が第１の電源幹線４１側に配置されておらず、また、第２のセル列５２内でも平均消費電流が最大であるセル３が第１の電源幹線４１側に配置されていないため、第１の電源幹線４１から離れた位置にあるセルにおける電源配線４３，４４との接続点電位の各電圧降下量が大きくなっている。
【００９４】
その後、図２に示す特定標準セル交換手段８２が、第１のセル列５１においてセル２及びセル４を特定セルに指定すると共に、第２のセル列５２においてセル３及びセル６を特定セルに指定し、これらをセル列内でそれぞれ交換する。
【００９５】
交換した結果、再配置された第１のセル列５１及び第２のセル列５２はいずれも消費電流の大きなセルから順に第１の電源幹線４１側に配置されることになり、第１の電源幹線４１から離れた位置にあるセルの電源配線との接続点電位の電圧降下量が少なくなるため、遅延時間の劣化を抑制することができる。
【００９６】
以上説明したように、本実施形態に係る自動配置配線装置によると、セル仮配置手段８１と特定標準セル交換手段８２とが、標準セルごとの平均消費電流の算出結果を基に特定の標準セルの配置位置を交換するため、電源配線の電圧降下量を均等にしたり、小さくしたりすることができるようになり、回路遅延のばらつきを小さくすることができる。これにより、論理回路の動作速度や電源幅等の設計マージンを必要最小限度にまで削減できるため、半導体集積回路の高速化及び高集積化を図ることができる。
【００９７】
また、回路全体のセル配置を行なった後に特定のセルを配置交換するため、従来の自動配置配線装置からの変更が少なく、効果的なレイアウトを簡便に得ることができる。
【００９８】
なお、セル配置の設計制約として、電源配線の電圧降下を考慮した消費電流に基づく制約の他に、通常の自動配置配線装置と同様に、レイアウト面積や回路遅延による制約を加えてもよい。
【００９９】
また、本発明の第１〜第３の実施形態においては、電源配線の寄生素子として抵抗成分のみを考えたが、配線容量や配線インダクタンスを考慮した場合にも、同様の効果を得ることができる。
【０１００】
【発明の効果】
本発明の第１の自動配置配線方法及び第１の自動配置配線装置によると、論理回路を構成する複数の標準セルを実質消費電流の合計値がほぼ均等となるように複数のセル群に分割するため、セル群ごとの電圧降下量がほぼ均等となるので、回路遅延のばらつきを抑制できる。これにより、論理回路の動作速度や電源幅等の設計マージンを削減できるため、半導体集積回路の高速化及び高集積化を図ることができる。
【０１０１】
第１の自動配置配線方法において、分割工程が、実質消費電流の総和である総消費電流を所定数で除することによりセル群平均消費電流を算出する工程と、セル群ごとの実質消費電流の合計値とセル群平均消費電流の値との差が小さくなるまで複数の標準セルの分割をし直す工程とを含み、配置工程がセル群ごとに各標準セルを列形状に配置する工程を含むと、列形状をなすセル群をサブブロックとすれば、サブブロックごとの電圧降下量がほぼ均等となるので、該サブブロックの遅延のばらつきを確実に抑制できる。
【０１０２】
第１の自動配置配線方法において、分割工程が、実質消費電流の総和である総消費電流を所定数で除することによりセル群平均消費電流を算出する工程と、セル群ごとの実質消費電流の合計値とセル群平均消費電流の値との差が小さくなるまで複数の標準セルの分割をし直す工程とを含み、配置工程が複数のセル群を格子状の電源線に囲まれた領域に配置する工程を含むと、格子状の電源線に囲まれた領域をサブブロックとすれば、サブブロックごとの電圧降下量がほぼ均等となるので、該サブブロックの遅延のばらつきをさらに抑制できる。
【０１０３】
本発明の第２の自動配置配線方法及び第２の自動配置配線装置によると、複数の標準セルのうちで実質消費電流が相対的に大きい標準セルを電源線側に配置するため、この実質消費電流が相対的に大きい標準セルを、実質消費電流が相対的に小さい他の標準セルを介して電源線に接続する場合よりも電圧降下量が低減する。従って、実質消費電流が相対的に大きい標準セルであっても、遅延時間が増大することがなく、論理回路の動作速度や電源幅等の設計マージンを削減できるため、半導体集積回路の高速化及び高集積化を図ることができる。
【０１０４】
本発明の第３の自動配置配線方法によると、複数の標準セルを接続情報に基づいていったん仮配置した後、実質消費電流の値に基づいて一のセル群に属する標準セルと他のセル群に属する標準セルとを交換するため、一のセル群の実質消費電流の合計値が相対的に大きく、他のセル群の実質消費電流の合計値が相対的に小さい場合には、一のセル群全体の電圧降下量が減少し且つ他のセル群全体の電圧降下量が増大するため、論理回路全体の電圧降下量が均等化するので、回路遅延のばらつきを抑制できる。これにより、論理回路の動作速度や電源幅等の設計マージンを削減できるため、半導体集積回路の高速化及び高集積化を図ることができる。
【０１０５】
第３の自動配置配線方法において、再配置工程が、実質消費電流の合計値が相対的に大きい一のセル群に属する標準セルのうち実質消費電流が相対的に大きい標準セルと、実質消費電流の合計値が相対的に小さい他のセル群に属する標準セルのうち実質消費電流が相対的に小さい標準セルとを、一のセル群の実質消費電流の合計値及び他のセル群の実質消費電流の合計値の差が小さくなるように交換する工程を含むと、一の電源線に接続された実質消費電流の合計値が大きい一のセル群と他の電源線に接続された実質消費電流の合計値が小さい他のセル群が存在する場合に、一のセル群のうちの消費電流が相対的に大きい標準セルと、他のセル群のうちの消費電流が相対的に小さい標準セルとを交換するため、一の電源線の電圧降下量が減少し且つ他の電源線の電圧降下量が増加して論理回路の電圧降下量が均等化するので、回路遅延のばらつきを確実に抑制できる。
【０１０６】
第３の自動配置配線方法において、再配置工程が、実質消費電流が大きい一の標準セルと、該一の標準セルよりも電源線側に近い位置に配置され且つ実質消費電流が一の標準セルに比べて小さい標準セルとを交換する工程を含むと、消費電流が大きい一の標準セルが他の標準セルを介して電源線に接続される場合に比べて該一の標準セルの電圧降下量を確実に低減できる。
【０１０７】
本発明の第３の自動配置配線装置によると、一の電源線に接続された実質消費電流の合計値が大きい一のセル群と他の電源線に接続された実質消費電流の合計値が小さい他のセル群が存在する場合に、一のセル群のうちの消費電流が相対的に大きい標準セルと、他のセル群のうちの消費電流が相対的に小さい標準セルとを交換するため、一の電源線の電圧降下量が減少し且つ他の電源線の電圧降下量が増加して論理回路の電圧降下量が均等化するので、回路遅延のばらつきを抑制できる。これにより、論理回路の動作速度や電源幅等の設計マージンを削減できるため、半導体集積回路の高速化及び高集積化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る自動配置配線方法を表わす処理フロー図である。
【図２】本発明の第１〜第３の実施形態に係る自動配置配線方法及び自動配置配線装置が対象とする論理回路を示す回路図である。
【図３】図２に示す論理回路が含む各セルの消費電流の算出方法を示す図である。
【図４】本発明の第１の実施形態に係る自動配置配線装置の動作フロー図である。
【図５】本発明の第１の実施形態に係る自動配置配線装置が作成するセル配置を示し、セル列をサブブロックとする平面図である。
【図６】本発明の第１の実施形態の一変形例に係る自動配置配線装置のセル配置を示し、電源線で囲まれてなる領域をサブブロックとする平面図である。
【図７】本発明の第２の実施形態に係る自動配置配線方法を表わす処理フロー図である。
【図８】本発明の第２の実施形態に係る自動配置配線方法の原理を説明するための、電源配線に接続された標準セルの等価回路図である。
【図９】本発明の第２の実施形態に係る自動配置配線装置の動作フロー図である。
【図１０】本発明の第２の実施形態に係る自動配置配線装置のセル配置を示す平面図である。
【図１１】本発明の第３の実施形態に係る自動配置配線方法を表わす処理フロー図である。
【図１２】本発明の第３の実施形態に係る自動配置配線装置の動作フロー図である。
【図１３】本発明の第３の実施形態に係る自動配置配線装置のセル配置を示し、セル列間でセル交換を行なう様子を表わす平面図である。
【図１４】本発明の第３の実施形態に係る自動配置配線装置のセル配置を示し、セル列内でセル交換を行なう様子を表わす平面図である。
【符号の説明】
Ｓ０１  所定データ読み込み工程
Ｓ０２  実質消費電流算出工程
Ｓ０３  回路分割工程
Ｓ０４  配置工程
Ｓ０５  実配線処理工程
Ｓ１３  特定標準セル配置工程
Ｓ１４  不特定標準セル配置工程
Ｓ２３  仮配置工程
Ｓ２４    特定標準セル交換工程（再配置工程）
１１    第１のセル群
１２    第２のセル群
２１    回路接続情報
２２    消費電流ライブラリ
２３    負荷データ
２４    回路活性化率データ
２５    設計制約
２６    レイアウトライブラリ
２７    セル消費電流データ
２８    セル配置データ
２９    最終レイアウトデータ
３１    セル消費電流算出手段
３２    回路分割手段
３２１  サブブロック消費電流算出部（セル群平均消費電流算出部）
３２２  セル群消費電流算出部（再分割部）
３２３  消費電流比較部
３３    セル配置手段
３４    実配線処理手段
４１    第１の電源幹線
４２    第２の電源幹線
４３    第１の電源配線
４４    第２の電源配線
５１    第１のセル列
５２    第２のセル列
５５    電源幹線
５６        電源配線
６１        第１のエリア
６２    第２のエリア
７１    特定標準セル配置決定手段
７２    特定標準セル配置データ
７３        セル配置手段
８１    セル仮配置手段
８２    特定標準セル交換手段（再配置手段）
Ｉ０      消費電流の貫通電流成分
ΔＩ    消費電流の負荷依存成分
Ｃ      負荷容量
α      回路活性化率
【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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【図１４】
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