(57)【要約】【課題】  短い処理時間で確実に電源分離を行なうことができる電源分離レイアウト設計方法を提供する。【解決手段】  互いに同一機能同一サイズであって互いに異なる配線層に配線された電源系統から電力供給を受けるプリミティブセル１１，１２，１３からなるプリミティブセルライブラリを用意し、１つの配線層の電源系統から電力供給を受けるプリミティブセル１１を配置してタイミング最適化を行ない、その後、配置済のプリミティブセル１１を、プリミティブセル１２，１３に置換する。【選択図】  図９
2006278404.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに同一機能同一サイズであって互いに異なる配線層に配線された電源系統から電力供給を受けるプリミティブセルライブラリを用意しておき、
配線層を分けた複数の電源系統が存在する回路を構成するにあたり、各プリミティブセルが電力供給を受ける電源系統の配線層の如何にかかわらず１つの電源系統から電力供給を受けるプリミティブセルを配置し、
動作確認シミュレーションを行ない、
その後、配置済のプリミティブセルを、そのプリミティブセルが電力供給を受けるべき電源系統の配線層から電力供給を受けるプリミティブセルに置換することを特徴とする電源分離レイアウト設計方法。
【請求項２】
前記動作確認シミュレーションとして、信号伝達のタイミングのシミュレーションを行なうことを特徴とする請求項１記載の電源分離レイアウト設計方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の電源系統が存在する半導体集積回路の電源分離レイアウト設計方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、複数の電源系統が存在する半導体集積回路の電源分離レイアウト設計方法として、マクロセルによる方法と配置領域を分ける方法が知られている。
【０００３】
マクロセルによる方法としては、例えば、一方の電源に接続されるセルを、電源分離のためのマクロセル内部に配置し、他方の電源に接続されるセルを、上記マクロセルの外部に配置することにより、単一電源と同等の取扱いで電源分離を行なう技術が提案されている（特許文献１参照）。
【０００４】
また、配置領域を分ける方法としては、例えば、互いに異なる電源系統の電源配線と互いに異なる電源系統のセルに電源情報を付加し、その電源情報に基づいてセル配置を行なうことにより、電源分離を効率よく行なう技術が提案されている（特許文献２参照）。
【特許文献１】特開平９−１５３５４８号公報
【特許文献２】特開平１１−２９７８４４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、上述した特許文献１に提案された技術は、マクロセルの内部と外部とで、セルの配置やタイミング最適化処理を別々に行なう必要がある。このため、処理時間が長いという問題がある。
【０００６】
また、特許文献２に提案された技術では、タイミング最適化処理の際、追加されるセルに電源情報を付加することは難しく、従って所定の電源系統の領域に配置されるべきセルが他の電源系統の領域に配置されたり、他の電源系統の領域に配置されるべきセルが所定の電源系統の領域に配置されるというような問題を抱えている。
【０００７】
本発明は、上記事情に鑑み、短い処理時間で確実に電源分離を行なうことができる電源分離レイアウト設計方法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】
【０００８】
上記目的を達成する本発明の電源分離レイアウト設計方法は、
互いに同一機能同一サイズであって互いに異なる配線層に配線された電源系統から電力供給を受けるプリミティブセルライブラリを用意しておき、
配線層を分けた複数の電源系統が存在する回路を構成するにあたり、各プリミティブセルが電力供給を受ける電源系統の配線層の如何にかかわらず１つの電源系統から電力供給を受けるプリミティブセルを配置し、
動作確認シミュレーションを行ない、
その後、配置済のプリミティブセルを、そのプリミティブセルが電力供給を受けるべき電源系統の配線層から電力供給を受けるプリミティブセルに置換することを特徴とする。
【０００９】
本発明の電源分離レイアウト設計方法は、互いに同一機能同一サイズであって互いに異なる配線層に配線された電源系統から電力供給を受けるプリミティブセルライブラリを用意し、１つの配線層の電源系統から電力供給を受けるプリミティブセルを配置して動作確認シミュレーションを行ない、その後、配置済のプリミティブセルを、そのプリミティブセルが電力供給を受けるべき電源系統の配線層から電力供給を受けるプリミティブセルに置換する方法である。このため、配置や動作確認シミュレーションを一括して実行することができる。従って、特許文献１に提案された、マクロセルの内部と外部とでセルの配置やタイミング最適化処理を別々に行なう技術と比較し、短い処理時間で電源分離を行なうことができる。また、特許文献２に提案された、所定の電源系統の領域に配置されるべきセルが他の電源系統の領域に配置されたりする可能性がある技術と比較し、確実に電源分離を行なうことができる。従って、短い処理時間で確実に電源分離を行なうことができる電源分離レイアウト設計方法を提供することができる。
【００１０】
ここで、上記動作確認シミュレーションとして、信号伝達のタイミングのシミュレーションを行なうことが好ましい。
【００１１】
動作確認シミュレーションとして、信号伝達のタイミングのシミュレーションを行なうと、タイミング最適化処理を行なうことができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の電源分離レイアウト設計方法によれば、短い処理時間で確実に電源分離を行なうことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
【００１４】
図１は、本発明の電源分離レイアウト設計方法の一実施形態が適用されたＣＡＤシステムの一例を示す概要図である。
【００１５】
この図１に示すＣＡＤシステム１００には、一般にワークステーションまたはパーソナルコンピュータと呼ばれるコンピュータを用いることができる。
【００１６】
ＣＡＤシステム１００は、ＣＰＵ（中央処理装置）、ＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ）、ハードディスク等が内蔵された本体部１０１、本体部１０１からの指示により表示画面１０２ａ上に画像や文字列を表示する表示装置１０２、このＣＡＤシステム１００に操作者の指示を入力するためのキーボード１０３、表示画面１０２ａ上の任意の位置を指定することにより、その指定時にその位置に表示されていたアイコン等に応じた指示を入力するマウス１０４を備えている。
【００１７】
本体部１０１は、さらに外観上、フレキシブルディスク（図示せず），ＣＤ−ＲＯＭ７００が装填されるフレキシブルディスク装填口１０１ａ，ＣＤ−ＲＯＭ装填口１０１ｂを有しており、それらの内部には、それらの装填口１０１ａ，１０１ｂから装填されたフレキシブルディスクやＣＤ−ＲＯＭ７００をドライブしてアクセスするフレキシブルディスクドライブやＣＤ−ＲＯＭドライブも内蔵されている。
【００１８】
図２は、図１に示した外観を有するＣＡＤシステムのハードウェア構成図である。
【００１９】
図２のハードウェア構成図には、ＣＰＵ１１１、ＲＡＭ１１２、ハードディスクコントローラ１１３、ＦＤ（フレキシブルディスク）ドライブ１１４、ＣＤ−ＲＯＭドライブ１１５、マウスコントローラ１１６、キーボードコントローラ１１７、およびディスプレイコントローラ１１８が示されており、それらはバス１１０で相互に接続されている。
【００２０】
ＦＤドライブ１１４、ＣＤ−ＲＯＭドライブ１１５は、図１を参照して説明したように、それぞれフレキシブルディスク装填口１０１ａおよびＣＤ−ＲＯＭ装填口１０１ｂから装填されたフレキシブルディスク７１０、ＣＤ−ＲＯＭ７００をアクセスするものである。
【００２１】
また、図２には、ハードディスクコントローラ１１３によりアクセスされるハードディスク１２０、マウスコントローラ１１６により制御されるマウス１０４、キーボードコントローラ１１７により制御されるキーボード１０３、およびディスプレイコントローラ１１８により制御される表示装置１０２も示されている。
【００２２】
図３は、図１、図２に示すＣＡＤシステムの概念的な構成図である。
【００２３】
図３には、ＣＡＤシステム１００を構成する、前述したハードディスク１２０と、コンピュータ部１３０と、キー操作装置１４０と、表示装置１０２とが示されている。
【００２４】
ハードディスク１２０には、レイアウトデータおよびライブラリデータからなるレイアウト・ライブラリ情報１２０ａと、電源接続情報１２０ｂと、タイミング制約情報１２０ｃとが記憶されている。
【００２５】
コンピュータ部１３０は、ＣＰＵ１１１，ＲＡＭ１１２からなる演算部１５０と、ハードディスクコントローラ１１３，ＦＤドライブ１１４，ＣＤＲＯＭドライブ１１５，マウスコントローラ１１６，キーボードコントローラ１１７，ディスプレイコントローラ１１８からなる入出力制御部１６０から構成されている。
【００２６】
演算部１５０のＲＡＭ１１２内には、詳細は後述するが、本発明の電源分離レイアウト設計方法を実行するプログラムとして電源配線部１５１と、自動配置配線部１５２と、タイミング最適化部１５３と、セル置換部１５４と、タイミング制約判定部１５５と、電源接続情報判定部１５６とが備えられている。
【００２７】
キー操作装置１４０は、マウス１０４およびキーボード１０３から構成されている。
【００２８】
図４は、図３に示すＣＡＤシステムで実行される電源分離レイアウト設計方法の手順を示す図、図５は、図４に示す電源分離レイアウト設計方法において用意されるプリミティブセルライブラリを示す図である。
【００２９】
本実施形態の電源分離レイアウト設計方法では、図５に示すプリミティブセルライブラリを用意する。この図５には、プリミティブセルライブラリを構成するプリミティブセル１１，１２，１３が示されている。これらプリミティブセル１１，１２，１３は、互いに同一機能同一サイズであって互いに異なる配線層に配線された電源系統から電力供給を受けるプリミティブセルの一例である。
【００３０】
具体的には、プリミティブセル１１は、ＣＭＯＳインバータゲートであってゲート１１ａおよびドレイン配線１１ｂを有するとともに、点線で図示されたアクティブエリア（拡散層）および図示しないウェルを有する。また、このプリミティブセル１１は、第１の電源配線層１１Ｖと第１のグランド配線層１１Ｇを有する。
【００３１】
また、プリミティブセル１２は、セル内の構成はプリミティブセル１１と全く同じであるが、電力供給を受ける配線として、第１の電源配線層１１Ｖと、この第１の電源配線層１１Ｖ上の一部に重なるように配備された第２の電源配線層１２Ｖを有する。さらに、第１のグランド配線層１１Ｇと、この第１のグランド配線層１１Ｇ上の一部に重なるように配備された第２のグランド配線層１２Ｇを有する。
【００３２】
さらに、プリミティブセル１３は、セル内の構成はプリミティブセル１１と全く同じであるが、電力供給を受ける配線として、第１の電源配線層１１Ｖと、この第１の電源配線層１１Ｖ上の一部に重なるように配備された第２の電源配線層１２Ｖと、この第２の電源配線層１２Ｖ上の一部に重なるように配備された第３の電源配線層１３Ｖとを有する。さらに第１のグランド配線層１１Ｇと、この第１のグランド配線層１１Ｇ上の一部に重なるように配備された第２のグランド配線層１２Ｇと、この第２のグランド配線層１２Ｇ上の一部に重なるように配備された第３のグランド配線層１３Ｇとを有する。各々の電源配線層やグランド配線層は、その一部が重なる箇所でビアコンタクトにより接続される。
【００３３】
ここで、第１の電源配線層１１Ｖと第１のグランド配線層１１Ｇ，第２の電源配線層１２Ｖと第２のグランド配線層１２Ｇ，第３の電源配線層１３Ｖと第３のグランド配線層１３Ｇは、それぞれ同一の配線層であっても良いし、別々の配線層であってもよいが、同一配線層であるのが好ましい。本実施形態では第１の電源配線層１１Ｖと第１のグランド配線層１１Ｇは第１層のメタル配線層である。
【００３４】
また、プリミティブセルの一例としてインバータゲートを用いて説明したが、プリミティブセルとしてはどのような機能のものであってもよいのはもちろんである。
【００３５】
先ず、図４に示す手順Ｓ１において、電源配線を行なう。具体的には、図３に示すレイアウト・ライブラリ情報１２０ａ，電源接続情報１２０ｂに基づいて、電源配線部１５１，電源接続情報判定部１５６により電源配線を行なう。
【００３６】
図６は、図４に示す手順Ｓ１において行なわれた電源配線を示す図である。
【００３７】
図６（ａ）には、この電源分離レイアウト設計方法により設計されるレイアウト（後述の図７〜９）の上部に配備される、互いに重なって配設された異なる電源配線層１１Ｖ，１２Ｖ，１３Ｖを上方から見た図が示されている。また、図６（ｂ）には、そのレイアウトの中間に配備される、互いに重なって配設された異なるグランド配線層１１Ｇ，１２Ｇ，１３Ｇを上方から見た図が示されている。さらに、図６（ｃ）には、そのレイアウトの下部に配備される、互いに重なって配設された異なる電源配線層１１Ｖ，１２Ｖ，１３Ｖが示されている。これらの図では各配線層を判別できるようにずらして表示されている。ここで、配線層１１Ｖ，１１Ｇは第１の電源系統から電力供給を受けるものである。また、配線層１２Ｖ，１２Ｇは第２の電源系統から電力供給を受けるものである。さらに、配線層１３Ｖ，１３Ｇは第３の電源系統から電力供給を受けるものである。
【００３８】
さらに、図４に示す手順Ｓ２において、自動配置配線を行なう。具体的には、図３に示すレイアウト・ライブラリ情報１２０ａ，タイミング制約情報１２０ｃに基づいて、自動配置配線部１５２，タイミング制約判定部１５５により、第１の電源配線層１１Ｖと第１のグランド配線層１１Ｇを有するプリミティブセル１１の自動配置配線を行なう。
【００３９】
図７は、図４に示す手順Ｓ２において行なわれた自動配置配線によるプリミティブセルの配置を示す図である。
【００４０】
図７には、図５（ａ）に示す、第１の電源配線層１１Ｖと第１のグランド配線層１１Ｇを有するプリミティブセル１１が５つ示されている。但し、下の２つは上下を逆にして配置されている。これらプリミティブセル１１内の第１の電源配線層１１Ｖは、第１の電源系統から電力の供給を受ける電源配線層１１Ｖに接続され、セル内の第１のグランド配線層１１Ｇは、第１の電源系統から電力の供給を受けるグランド配線層１１Ｇに接続されている。
【００４１】
次に、手順Ｓ３において、タイミング最適化を行なう。具体的には、図３に示すタイミング制約情報１２０ｃに基づいて、タイミング最適化部１５３，タイミング制約判定部１５５によりタイミング最適化を行なう。
【００４２】
さらに、手順Ｓ４において、電源系統の特定を行なう。
【００４３】
図８は、図４に示す手順Ｓ４において行なわれる電源系統の特定を行なう様子を説明するための図である。
【００４４】
ここでは、図８における矢印Ａ，Ｂで示す２つのプリミティブセル１１（第１のプリミティブセル，第２のプリミティブセルと称する）をプリミティブセル１２，１３に置換する例で説明する。この手順Ｓ４では、プリミティブセル１２が有する第２の電源配線層１２Ｖおよび第２のグランド配線層１２Ｇに接続される第２の電源系統の特定を電源接続情報判定部１５６で行なう。また、プリミティブセル１３が有する第３の電源配線層１３Ｖおよび第３のグランド配線層１３Ｇに接続される第３の電源系統の特定を電源接続情報判定部１５６で行なう。
【００４５】
さらに、手順Ｓ５において、セル置換を行なう。具体的には、配置済の第１，第２のプリミティブセルをセル置換部１５４，電源接続情報判定部１５６でプリミティブセル１２，１３に置換する。
【００４６】
図９は、手順Ｓ５においてセル置換されたプリミティブセルを含むプリミティブセルの配置を示す図である。
【００４７】
図９には、手順Ｓ５においてセル置換されたプリミティブセル１２，１３が示されている。このプリミティブセル１２が有する電源配線層１２Ｖは、第２の電源系統の電源配線層に接続され、グランド配線層１２Ｇは第２の電源系統のグランド配線層に接続されている。
【００４８】
また、このプリミティブセル１３が有する電源配線層１３Ｖは、第３の電源系統の配線層に接続され、グランド配線層１３Ｇは第３の電源系統のグランド配線層に接続されている。このようにして、一連の手順を終了する。
【００４９】
本実施形態の電源分離レイアウト設計方法は、互いに同一機能同一サイズであって互いに異なる配線層に配線された電源系統から電力供給を受けるプリミティブセル１１，１２，１３からなるプリミティブセルライブラリを用意し、１つの配線層の電源系統から電力供給を受けるプリミティブセル１１を配置してタイミング最適化を行ない、その後、配置済の第１，第２のプリミティブセル１１を、プリミティブセル１２，１３に置換する方法である。このため、配置やタイミング最適化を一括して実行することができる。従って、短い処理時間で確実に電源分離を行なうことができる。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】本発明の電源分離レイアウト設計方法の一実施形態が適用されたＣＡＤシステムの一例を示す概要図である。
【図２】図１に示した外観を有するＣＡＤシステムのハードウェア構成図である。
【図３】図１、図２に示すＣＡＤシステムの概念的な構成図である。
【図４】図３に示すＣＡＤシステムで実行される電源分離レイアウト設計方法の手順を示す図である。
【図５】図４に示す電源分離レイアウト設計方法において用意されるプリミティブセルライブラリの一例を示す図である。
【図６】図４に示す手順Ｓ１において行なわれた電源配線を示す図である。
【図７】図４に示す手順Ｓ２において行なわれた自動配置配線によるプリミティブセルの配置を示す図である。
【図８】図４に示す手順Ｓ４において行なわれる電源系統の特定を行なう様子を説明するための図である。
【図９】手順Ｓ５においてセル置換されたプリミティブセルを含むプリミティブセルの配置を示す図である。
【符号の説明】
【００５１】
１１，１２，１３  プリミティブセル
１１ａ  ゲート
１１ｂ  ドレイン
１１Ｖ  第１の電源配線層
１１Ｇ  第１のグランド配線層
１２Ｖ  第２の電源配線層
１２Ｇ  第２のグランド配線層
１３Ｖ  第３の電源配線層
１３Ｇ  第３のグランド配線層
１００  ＣＡＤシステム
１０１  本体部
１０１ａ  フレキシブルディスク装填口
１０１ｂ  ＣＤ−ＲＯＭ装填口
１０２  表示装置
１０２ａ  表示画面
１０３  キーボード
１０４  マウス
１１０  バス
１１１  ＣＰＵ
１１２  ＲＡＭ
１１３  ハードディスクコントローラ
１１４  ＦＤドライブ
１１５  ＣＤＲＯＭドライブ
１１６  マウスコントローラ
１１７  キーボードコントローラ
１１８  ディスプレイコントローラ
１２０  ハードディスク
１２０ａ  レイアウト・ライブラリ情報
１２０ｂ  電源接続情報
１２０ｃ  タイミング制約情報
１３０  コンピュータ部
１４０  キー操作装置
１５０  演算部
１５１  電源配線部
１５２  自動配置配線部
１５３  タイミング最適化部
１５４  セル置換部
１５５  タイミング制約判定部
１５６  電源接続情報判定部
１６０  入出力制御部
７００  ＣＤ−ＲＯＭ
７１０  フレキシブルディスク
【図１】
2006278404.tif 000003
【図２】
2006278404.tif 000004
【図３】
2006278404.tif 000005
【図４】
2006278404.tif 000006
【図５】
2006278404.tif 000007
【図６】
2006278404.tif 000008
【図７】
2006278404.tif 000009
【図８】
2006278404.tif 000010
【図９】
2006278404.tif 000011