(57)【要約】【課題】  配線の負荷を見積もった上で概略配線を行ない、クロストーク等の悪影響が抑制されたレイアウト設計を短時間で行なうことが可能なレイアウト設計方法、レイアウト設計プログラム、およびレイアウト設計装置を提供すること。【解決手段】  セル配置情報に基づき、同一の時間ユニットにおいて信号が遷移する信号配線を同時遷移グループにグループ分けし、同時遷移グループに属する信号配線については２倍以上の配線トラックピッチで信号配線をＧｃｅｌｌに割り当て、Ｇｃｅｌｌごとに、割り当てられた信号配線に対して第１遅延情報を付与してタイミング解析を行なう。信号が遷移する時間ユニットを再評価して同時遷移グループを更新し、更新された同時遷移グループに属する信号配線が２倍以上の配線トラックピッチで配線できるか否かを判定する。2倍以上のピッチで配線できないと判定される場合には、信号配線をＧｃｅｌｌに割り当て直し再度処理を行なう。【選択図】  図１
2006285445.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
信号配線の配線径路を見積もるにあたり概略配線を行なうレイアウト設計方法であって、
前記概略配線は、
セルの配置情報に基づき、所定時間幅の時間ユニットのうち同一の前記時間ユニットにおいて信号が遷移する前記信号配線を同時遷移グループとしてグループ分けするステップと、
前記同時遷移グループに属する前記信号配線については、２倍以上の配線トラックピッチとして、前記信号配線を、所定数の概略配線本数ごとに区画される概略配線単位区画に割り当てるステップと、
前記概略配線単位区画ごとに、割り当てられた前記信号配線に対して、隣接する信号配線の本数に応じて、第１遅延情報を付与するステップと、
前記第１遅延情報を考慮したタイミング解析により、前記信号配線における信号が遷移する前記時間ユニットを再評価して前記同時遷移グループを更新するステップと、
更新された前記同時遷移グループの各々に対して、前記概略配線単位区画ごとに、属する前記信号配線が前記２倍以上の配線トラックピッチで配線できるか否かを判定するステップとを有し、
前記判定のステップにおいて前記２倍以上の配線トラックピッチで配線できないと判定される場合に、前記信号配線を前記概略配線単位区画に割り当てるステップに戻って再度処理を行なうことを特徴とするレイアウト設計方法。
【請求項２】
複数グループの前記同時遷移グループがある場合、前記信号配線を前記概略配線単位区画に割り当てるステップでは、隣接する前記時間ユニットにおいて信号が遷移する前記同時遷移グループ間で、前記信号配線は２倍以上の配線トラックピッチに割り当てられることを特徴とする請求項１に記載のレイアウト設計方法。
【請求項３】
前記信号配線に前記第１遅延情報を付与するステップは、
前記概略配線単位区画に割り当てられている前記信号配線の本数に基づいて前記隣接する信号配線の本数を見積もるステップと、
前記隣接する信号配線の本数に加えて、前記信号配線の、配線長、抵抗係数、および容量係数に基づき、前記信号配線における第１遅延情報を算出するステップとを有することを特徴とする請求項１に記載のレイアウト設計方法。
【請求項４】
信号配線の配線径路を見積もるにあたり概略配線を行なうレイアウト設計プログラムであって、
前記概略配線は、
セルの配置情報に基づき、所定時間幅の時間ユニットのうち同一の前記時間ユニットにおいて信号が遷移する前記信号配線を同時遷移グループとしてグループ分けするステップと、
前記同時遷移グループに属する前記信号配線については、２倍以上の配線トラックピッチとして、前記信号配線を、所定数の概略配線本数ごとに区画される概略配線単位区画に割り当てるステップと、
前記概略配線単位区画ごとに、割り当てられた前記信号配線に対して、隣接する信号配線の本数に応じて、第１遅延情報を付与するステップと、
前記第１遅延情報を考慮したタイミング解析により、前記信号配線における信号が遷移する前記時間ユニットを再評価して前記同時遷移グループを更新するステップと、
更新された前記同時遷移グループの各々に対して、前記概略配線単位区画ごとに、属する前記信号配線が前記２倍以上の配線トラックピッチで配線できるか否かを判定するステップとを有し、
前記判定のステップにおいて前記２倍以上の配線トラックピッチで配線できないと判定される場合に、前記信号配線を前記概略配線単位区画に割り当てるステップに戻って再度処理を行なうことを特徴とするレイアウト設計プログラム。
【請求項５】
信号配線の配線径路を見積もるにあたり概略配線を行なうレイアウト設計装置であって、
前記概略配線を行なうにあたり、
セルの配置情報に基づき、所定時間幅の時間ユニットのうち同一の前記時間ユニットにおいて信号が遷移する前記信号配線を同時遷移グループとしてグループ分けするグループ分けユニットと、
前記同時遷移グループに属する前記信号配線については、２倍以上の配線トラックピッチとして、前記信号配線を、所定数の概略配線本数ごとに区画される概略配線単位区画に割り当てる割当ユニットと、
前記概略配線単位区画ごとに、割り当てられた前記信号配線に対して、隣接する信号配線の本数に応じて、第１遅延情報を付与する第１遅延情報付与ユニットと、
前記第１遅延情報を考慮したタイミング解析により、前記信号配線における信号が遷移する前記時間ユニットを再評価して前記同時遷移グループを更新する更新ユニットと、
更新された前記同時遷移グループの各々に対して、前記概略配線単位区画ごとに、属する前記信号配線が前記２倍以上の配線トラックピッチで配線できるか否かを判定する判定ユニットとを備え、
前記判定ユニットにおいて前記２倍以上の配線トラックピッチで配線できないと判定される場合には、再度処理を行なうことを特徴とするレイアウト設計装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体集積回路における信号配線技術に関するものであり、特に、信号配線間のクロストークを抑制した信号配線技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１に開示されている半導体集積回路では、第１信号配線および第２信号配線を、チップのフロアプラン後であるレイアウトデザインの初期段階で配線する際、特性を考慮したい第１信号配線を優先配線として配線する。このとき、配線ルールは、通常の配線ピッチの２倍の配線ピッチに設定される。次に、第２信号配線が、通常の配線ピッチで配線される。これにより、第２信号配線は、互いに隣接する第１信号配線間に介在するように配置される。
【０００３】
また、特許文献２に開示されているレイアウト検証装置では、レイアウト情報を持たないネットリストの読み込みを行い、機能ブロック、機能ブロックの入出力端子、I／Ｏパッド等の間の接続関係や配置関係等に基づき、回路設計者の経験や実験データにより定められる配線ルールに従って、クロストークを生じやすい配線を同一グループに属するものとし、配線間を所定値以上離し、並走させないレイアウトルールを提供する。
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−１１９９２１号公報
【特許文献２】特開２００３−４４５４０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記特許文献１では、第１信号配線を一律に２倍の配線ピッチで配線するために、本来のレイアウト設計ルールに比して緩いレイアウト設計ルールにより配線領域を確保しなければならず、通常の配線ピッチによる配線に必要な配線領域に比して大きな配線領域を必要とする。また、通常の配線ピッチで配線される第２信号配線については第１信号配線の線間にも配線可能ではあるものの、第２信号配線の配線位置を考慮して第１信号配線が配線されていないため、第１信号配線の線間領域を充分有効に活用することはできず、配線されない線間領域がデッドスペースとして残ってしまうおそれがある。高密度配線の要求に反して未配線のデッドスペースが残存してしまい、高集積なレイアウト設計を行なうことができないおそれがあり問題である。
【０００６】
また、特性を考慮したい信号配線が第１信号配線に加えて更に増えた場合には各信号配線を２倍の配線ピッチで配線することとなる。この場合、信号配線ごとに２倍の配線ピッチを有した配線領域を確保しなければならず、未配線のデッドスペースは更に増加してしまうおそれがあり問題である。
【０００７】
また、上記特許文献２では、クロストークを生じやすい配線を同一グループにまとめて、配線間の距離を保ち且つ並走させないこととして、クロストークの発生を抑制するものではある。しかしながら、配線のグループ分けが、レイアウト情報を持たない論理設計段階でのネットリストに対して行なわれるため、実際のレイアウト設計後の特性に比して精度が悪いおそれがある。レイアウトされた配線の配線抵抗成分および配線容量成分が考慮されていないためである。
【０００８】
本発明は前記背景技術の課題に鑑みなされたものであり、レイアウト設計において、配線の負荷を見積もった上で、信号変化のタイミングに応じて概略配線を行なうことにより、信号配線間のクロストーク等の悪影響が抑制されたレイアウト設計を短時間で行なうことが可能なレイアウト設計方法、レイアウト設計プログラム、およびレイアウト設計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】
【０００９】
前記目的を達成するために、本発明に係るレイアウト設計方法およびレイアウト設計プログラムは、信号配線の配線径路を見積もるにあたり概略配線を行なうレイアウト設計方法であって、概略配線は、セルの配置情報に基づき、所定時間幅の時間ユニットのうち同一の時間ユニットにおいて信号が遷移する信号配線を同時遷移グループとしてグループ分けするステップと、同時遷移グループに属する信号配線については、２倍以上の配線トラックピッチとして、信号配線を、所定数の概略配線本数ごとに区画される概略配線単位区画に割り当てるステップと、概略配線単位区画ごとに、割り当てられた信号配線に対して、隣接する信号配線の本数に応じて、第１遅延情報を付与するステップと、第１遅延情報を考慮したタイミング解析により、信号配線における信号が遷移する時間ユニットを再評価して同時遷移グループを更新するステップと、更新された同時遷移グループの各々に対して、前記概略配線単位区画ごとに、属する信号配線が２倍以上の配線トラックピッチで配線できるか否かを判定するステップとを有し、判定のステップにおいて２倍以上の配線トラックピッチで配線できないと判定される場合に、信号配線を概略配線単位区画に割り当てるステップに戻って再度処理を行なうことを特徴とする。
【００１０】
本発明のレイアウト設計方法およびレイアウト設計プログラムでは、信号配線の配線径路を見積もるための概略配線を行なう際、セルの配置情報に基づき、所定時間幅の時間ユニットのうち同一の時間ユニットにおいて信号が遷移する信号配線を同時遷移グループとしてグループ分けし、同時遷移グループに属する信号配線については、２倍以上の配線トラックピッチとして、信号配線を、所定数の概略配線本数ごとに区画される概略配線単位区画に割り当て、概略配線単位区画ごとに、割り当てられた信号配線に対して、隣接する信号配線の本数に応じて、第１遅延情報を付与した後、第１遅延情報を考慮したタイミング解析により、信号配線における信号が遷移する時間ユニットを再評価して同時遷移グループを更新して、更新された同時遷移グループの各々に対して、概略配線単位区画ごとに、属する信号配線が２倍以上の配線トラックピッチでの配線ができるか否かを判定する。２倍以上の配線トラックピッチで配線できないと判定される場合には、信号配線を概略配線単位区画に割り当て直し再度処理を行なう。
【００１１】
また、本発明に係るレイアウト設計装置は、信号配線の配線径路を見積もるにあたり概略配線を行なうレイアウト設計装置であって、概略配線を行なうにあたり、セルの配置情報に基づき、所定時間幅の時間ユニットのうち同一の時間ユニットにおいて信号が遷移する信号配線を同時遷移グループとしてグループ分けするグループ分けユニットと、同時遷移グループに属する信号配線については、２倍以上の配線トラックピッチとして、信号配線を、所定数の概略配線本数ごとに区画される概略配線単位区画に割り当てる割当ユニットと、概略配線単位区画ごとに、割り当てられた信号配線に対して、隣接する信号配線の本数に応じて、第１遅延情報を付与する第１遅延情報付与ユニットと、第１遅延情報を考慮したタイミング解析により、信号配線における信号が遷移する時間ユニットを再評価して同時遷移グループを更新する更新ユニットと、更新された同時遷移グループの各々に対して、概略配線単位区画ごとに、属する信号配線が２倍以上の配線トラックピッチでの配線ができるか否かを判定する判定ユニットとを備え、判定ユニットにおいて２倍以上の配線トラックピッチで配線できないと判定される場合には、再度処理を行なうことを特徴とする。
【００１２】
本発明のレイアウト設計装置では、概略配線を行なう際、グループ分けユニットにより、セルの配置情報に基づき、所定時間幅の時間ユニットのうち同一の時間ユニットにおいて信号が遷移する信号配線を同時遷移グループとしてグループ分けする。そして割当ユニットにより、同時遷移グループに属する信号配線については、２倍以上の配線トラックピッチとして、信号配線を、所定数の概略配線本数ごとに区画される概略配線単位区画に割り当て、第１遅延情報付与ユニットにより、概略配線単位区画ごとに、割り当てられた信号配線に対して、隣接する信号配線の本数に応じて、第１遅延情報を付与する。更に更新ユニットにより、第１遅延情報を考慮したタイミング解析により、信号配線における信号が遷移する時間ユニットを再評価して同時遷移グループを更新して、判定ユニットにより、更新された同時遷移グループの各々に対して、前記概略配線単位区画ごとに、属する信号配線が２倍以上の配線トラックピッチでの配線ができるか否かを判定する。２倍以上の配線トラックピッチで配線できないと判定される場合には再度処理を行なう。
【発明の効果】
【００１３】
これにより、実配線前の配線径路の見積りである概略配線において、論理設計上の信号の遷移タイミングに加えて、信号配線に、隣接する信号配線の本数に応じた第１遅延情報を付与することができる。レイアウト設計の初期段階で、実配線状態に近い遷移タイミングでのクロストーク現象等の悪影響を評価でき、信号遷移ノイズの影響が少ない概略配線を行なうことができる。
【００１４】
また、信号配線に第１遅延情報を付与してタイミング解析を行い、同一の時間ユニットにおいて信号が遷移する信号配線を同時遷移グループにグループ分けすることができるので、同時遷移グループに属する信号配線を２倍以上の配線トラックピッチに離間する等の処置により、配線間でのクロストーク現象等の悪影響を有効に抑制することができる。
【００１５】
第１遅延情報を付与した上で行なわれるタイミング解析に応じて同時遷移グループを更新し、再度、概略配線単位区画への信号配線の割り当てを変更する処理を繰り返す。この処理の繰り返しにより、概略配線段階で、実配線に近い遷移タイミングでのクロストーク現象等の悪影響を防止することができる。
【００１６】
信号遷移ノイズの影響の少ない概略配線を行なうことにより、その後の詳細配線において、信号遷移ノイズによる配線引き直しの確率を抑制することができる。この場合、概略配線の段階では配線処理が繰り返される場合もあるが、詳細配線処理に比して概略配線処理では処理時間が短時間である。信号配線の配線処理時間を短縮させることができ、レイアウト設計に要する時間を短縮することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明のレイアウト設計方法、レイアウト設計プログラム、およびレイアウト設計装置について具体化した実施形態を図１乃至図１２に基づき図面を参照しつつ詳細に説明する。
【００１８】
図１は、本発明の実施形態であるレイアウト設計方法またはレイアウト設計プログラムについて、回路セル配置の後に概略配線を行なう際のフロー図を示す。
【００１９】
半導体集積回路におけるチップ等の所定領域に回路セルを配置した後（Ｓ１）、回路セルに配置され信号配線により結ばれる信号端子間の距離に応じて、第２遅延情報を見積り信号配線に付与する（Ｓ２）。第２遅延情報に応じて、信号配線を伝播する信号の遷移タイミングを見積り、同一の時間ユニットにおいて信号レベルが遷移する信号配線を、同時遷移グループへグループ分けする（Ｓ３）。個々の信号配線を概略配線単位区画（以下、Ｇｃｅｌｌと略記する。）に割り当て、信号端子間を結ぶ信号径路を確定するに当たり、信号配線ごとの配線優先順位を決定する（Ｓ４）。
【００２０】
例えば、クロック信号等が伝播するクリティカル径路は優先してＧｃｅｌｌを割り当てることが好ましい。信号伝播の遅延が最小となるように、最短径路を構成するＧｃｅｌｌを割り当てることが好ましいからである。また、総配線長が長大な信号配線は優先してＧｃｅｌｌを割り当てることが好ましい。長大配線は多数の信号配線の配線径路を横切る確率が高いため、先行してＧｃｅｌｌに割り付けておけば、他の信号配線のＧｃｅｌｌへの割り当てをスムーズに行なえるからである。
【００２１】
図２には、チップ上の回路セル配置に応じた信号配線の配線径路の候補を例示する。チップ１には回路セルＡ、Ｂ、Ｃが配置されているものとする。今、回路セルＡの信号端子Ｐ１と回路セルＣの信号端子Ｐ２とを結ぶ信号配線の配線径路を検討する。配線径路の候補は配線径路１１、１２、１３の３種類が可能であるものとする。配線径路１１、１２は共に最短径路である。配線径路１３は回路セルＢを迂回する迂回径路である。各々の配線径路は、チップ１は、Ｘ／Ｙ方向の各々に所定数の配線トラックごとに、碁盤目状にＧｃｅｌｌで区画されている。配線径路は、Ｇｃｅｌｌが選択され、信号配線がＧｃｅｌｌに割り当てられて行なわれる。セル配置により、このとき、最短径路での配線径路が必要な信号配線から、配線径路１１、１２を優先して割り当てられる。
【００２２】
図３には、既に確定している論理設計段階で得られる信号遷移タイミングに応じて、または論理設計段階でのタイミングに手続き（Ｓ２）に見積もられた第２遅延情報を付与することに応じて、見積もられた信号遷移タイミングを、各信号配線Ａ［１２：０］、Ｂ［７：０］、Ｃ［１：０］、Ｄ［１：０］について示している。クロックサイクルＴＣＫを所定時間幅で７分割して、分割された個々の時間幅を時間ユニットＴ１乃至Ｔ７とし、各信号配線の遷移タイミングがどの時間ユニットＴ１乃至Ｔ７に属するかを示したものである。図３より、信号配線Ａ［１２：０］は時間ユニットＴ２において信号レベルが遷移する。信号配線Ｂ［７：０］は時間ユニットＴ４において信号レベルが遷移する。信号配線Ｃ［１：０］は時間ユニットＴ６において信号レベルが遷移する。尚、信号配線Ｄ［１：０］は非同期信号であり、信号レベルの遷移タイミングは特定の時間ユニットに限定されない。
【００２３】
手続き（Ｓ３）にあるとおり、同じ時間ユニットで信号レベル遷移する信号配線については、同時遷移グループとしてグループ分けが行なわれる。信号配線Ａ［１２：０］は同時遷移グループＧＴ２に、信号配線Ｂ［７：０］は同時遷移グループＧＴ４に、信号配線Ｃ［１：０］は同時遷移グループＧＴ６に、各々グループ分けされる。この段階では、概略値である第２遅延情報を付与して信号レベルの遷移タイミングを見積もるので、論理設計において予測される遷移タイミングから大きく名ずれることはない。
【００２４】
図１において、手続き（Ｓ４）の後、同時遷移グループに属する信号配線をＮ倍（Ｎ≧２）の配線トラックピッチとしてＧｃｅｌｌに割り当てる（Ｓ５）。ここで、Ｎとは２以上の自然数であり、Ｎ倍ピッチとは、Ｎ本ごとの配線トラックに割り当てることを意味する。これにより、同時遷移グループに属し同じ時間ユニットにおいて信号レベルが遷移する信号配線は、互いにＮ倍の配線トラックピッチで、即ち、配線径路間に（Ｎ−１）本の配線トラック領域を有して配線トラックが割り当てられる。同じ時間ユニットにおいて遷移するタイミングが重なる信号配線において、一方の信号配線の信号レベルの遷移が他方の信号配線に悪影響を及ぼす、いわゆるクロストーク現象を防止することができる。本来のタイミングより早いタイミングで信号レベルが遷移することや、本来のタイミングより遅れて遷移する等の誤動作を防止することができる。
【００２５】
この場合、異なる同時遷移タイミングに属する信号配線や非同期の信号配線については、隣接する配線トラックに割り当てることとすることも可能である。異なる遷移タイミングを有する信号配線では、信号レベルの遷移タイミングが重なることはなく、信号レベルの遷移に伴うクロストーク現象による誤動作は発生しないからである。
【００２６】
信号配線のＧｃｅｌｌへの割り当ては、Ｇｃｅｌｌ内での割り当てルールを守った上で行なわれることが必要である。すなわち、Ｇｃｅｌｌ内の総配線数が規定数を越える場合、または／およびＧｃｅｌｌ内でＮ倍の配線トラックピッチで割り当てられる配線トラック数が残っていない場合には、Ｇｃｅｌｌへの信号配線の割り当ては不可能であると判断され（Ｓ６：Ｙ）、優先順位の高い信号配線を残して他のＧｃｅｌｌに属する配線トラックへの割り当てが行なわれる（Ｓ７）。総配線数が規定数以内、または／およびＮ倍の配線トラックピッチで割り当てられる配線トラック数が残っている場合には（Ｓ６：Ｎ）、割り当て対象の信号配線がある限り（Ｓ８：Ｎ）、手続き（Ｓ５）に戻って割り当て処理を継続する。
【００２７】
図４には、チップ１（図２）のＹ方向に向かって配置される配線トラックに関してＧｃｅｌｌが例示されている。タテ方向には、６層の配線層Ｍ１乃至Ｍ６のうちＹ方向への配線である３層の配線層Ｍ２、Ｍ４、Ｍ６を有する。ヨコ方向には、平面上のレイアウト構成により１０本のトラックＹＴ１乃至ＹＴ１０を有する。タテ方向のトラックとヨコ方向のトラックとの交点に配線トラックが形成される。各々の配線層Ｍ２、Ｍ４、Ｍ６に対して１０本の配線トラックが形成され、合計で３０本の配線トラックが形成される。ヨコ方向のトラックを基本ピッチとすれば、タテ方向のトラックは２倍のピッチを有していることとなる。
【００２８】
図５には、図３において３つの同時遷移グループにグループ分けされた信号配線Ａ［１２：０］、Ｂ［７：０］、Ｃ［１：０］、Ｄ［１：０］が、手続き（Ｓ５）〜（Ｓ８）により１つのＧｃｅｌｌ内の配線トラックに割り当てられた状態を示す。図５では、手続き（Ｓ５）においてＮ＝２とされ、同時遷移グループに属する信号配線は２倍の配線トラックピッチで配線トラックに割り当てられるものとする。
【００２９】
同時遷移グループＧＴ２にグループ分けされた信号配線Ａ［１２：０］は、１配線トラックおきに配線トラックに割り当てられる。配線層Ｍ２、Ｍ４に５本ずつ、配線層Ｍ６に３本が割り当てられる。また、同時遷移グループＧＴ４にグループ分けされた信号配線Ｂ［７：０］も、１配線トラックおきに配線トラックに割り当てられる。配線層Ｍ２に５本、配線層Ｍ４に３本が割り当てられる。更に、同時遷移グループＧＴ６にグループ分けされた信号配線Ｃ［１：０］も、１配線トラックおきに配線トラックに割り当てられる。配線層Ｍ４に２本が割り当てられる。また、非同期信号Ｄ［１：０］は、配線層Ｍ６に２本が割り当てられる。
【００３０】
同一の同時遷移グループに属する信号配線が２倍の配線トラックピッチで配線トラックに割り当てられると共に、異なる同時遷移グループに属する信号配線は、隣接する配線トラックに割り当てられる。遷移タイミングが同じ時間ユニットにある信号配線間については、クロストーク現象による誤動作を防止することができる。更に、クロストーク現象の発生しにくい遷移タイミングの異なる信号配線については、隣接配線トラックに割り当てることができる。クロストーク現象の発生のおそれがある信号配線は離間した配線トラックピッチに割り当てながら、クロストーク現象の発生のおそれがない信号配線は隣接した配線トラックピッチに割り当てることにより、クロストーク現象による信号遷移時の誤動作防止をコンパクトな配線領域で実現することができる配線径路の確定を、概略配線の段階から精度よく実現することができる。
【００３１】
図１の手続き（Ｓ８）において、全ての信号配線がＧｃｅｌｌに割り当てられると（Ｓ８：Ｙ）、Ｇｃｅｌｌごとに、各信号配線に第１遅延情報を付与した上で（Ｓ９）、タイミング解析が行なわれる（Ｓ１０）。
【００３２】
ここで、手続き（Ｓ９）における第１遅延情報の付与は、Ｇｃｅｌｌにおいて、対象となる信号配線が割り当てられているＧｃｅｌｌの隣接配線トラックに、何本の信号配線が割り当てられているかを見積り、その平均本数を算出して、算出された本数に応じて、予め求められている遅延係数との間で演算を行なうことにより算出される。
【００３３】
図６に隣接信号配線の平均本数αの算出式を示す。図６では、１層の配線トラックについての見積りである。多層の配線層を有する場合には、各層ごとに同様な算出を行なって平均化することによりＧｃｅｌｌ内の隣接信号配線の平均本数αが算出される。
【００３４】
図６では、総配線トラックの半数以上に信号配線が割り当てられている場合の算出式である。信号配線の割り当てられている配線トラックが総数の半数以下である場合には、隣接する配線トラックには信号配線が割り当てられていないものとする。隣接する配線トラックに信号配線が割り当てられない場合には、並走する信号配線との間における寄生抵抗や寄生容量等による遅延の影響は僅少であると評価される。概略配線においては、この場合の遅延の影響を無視することができるので、第１遅延情報の算出には考慮しないものとする。
【００３５】
Ｇｃｅｌｌの１層当たりの総配線トラック数をｎ本とし、割り当てられる信号配線の本数をｓ本とすると、信号配線が割り当てられている配線トラックに隣接する配線トラックに信号配線が割り当てられている平均本数αは、
α＝２×（２×ｓ−ｎ）／ｓ本
として算出される。図６では、７本の配線トラックがある場合を例示している。前提条件として２倍ピッチで４本の配線トラックに信号配線が割り当てられているものとする。この間の配線トラックに信号配線が追加されることに応じて、割り当てられた配線トラックの内側では２本が隣接し、両側では１本が隣接する。これにより、上記の式が得られる。
【００３６】
平均本数αに対して、信号配線の配線長Ｌ、配線層別の単位抵抗値ＲＧ、および信号配線周りの条件により求められる単位容量値ＣＴにより、予め定められた関係式に応じて、Ｇｃｅｌｌにおける信号配線の遅延情報が算出される。これを、図２に示した配線径路に沿ってＧｃｅｌｌごとの遅延情報を積算して第１遅延情報が求められる。
【００３７】
図１の手続き（Ｓ１０）において、第１遅延情報が付与された信号配線についてタイミング解析が行なわれるため、信号配線ごとの信号レベルの遷移タイミングは、図３でのタイミングとは異なるものとなる。解析の結果得られた遷移タイミングに応じて同時遷移グループが更新される（Ｓ１１）。
【００３８】
手続き（Ｓ１０）により解析された信号レベルの遷移タイミングを図７に例示する。図３で示した遷移タイミングに比して、信号配線Ａ［７］を除く信号配線Ａ［１２：８］、Ａ［６：０］については遷移タイミングが遅延し、同時遷移グループがグループＧＴ２からＧＴ３にシフトする。また、信号配線Ｂ［７］を除く信号配線Ｂ［６：０］については遷移タイミングが早くなり、同時遷移グループがグループＧＴ４からＧＴ３にシフトする。この結果、同時遷移グループＧＴ３に１９本の信号配線が集中してしまうことがわかる。
【００３９】
図１において、同時遷移グループを更新した後（Ｓ１１）、同時遷移グループに属する信号配線がＮ倍の配線トラックピッチで配線が可能か否かをチェックする（Ｓ１２）。
【００４０】
図８に示すとおり、１９本の信号配線が同時遷移グループＧＴ３に集中してしまうことにより、手続き（Ｓ８）の段階で、手続き（Ｓ６）の割り当てルールを守って信号配線が割り当てられたＧｃｅｌｌ（図５）において、同時遷移グループＧＴ３に属する多数の信号配線が、倍ピッチ配線が出来ないこととなる。
【００４１】
倍ピッチ配線ができないことが判明することとなり（Ｓ１２：Ｙ）、手続き（Ｓ４）に戻って、更新された同時遷移グループに基づいて、必要に応じて信号配線に優先順位を設定し（Ｓ４）、再度、Ｇｃｅｌｌを割り当て（Ｓ５）、Ｇｃｅｌｌ内での割り当てルールを守りながら信号配線のＧｃｅｌｌへの割り当てを行い（Ｓ６乃至Ｓ８）、第１負荷情報を付与した上で（Ｓ９）、タイミング解析を行なって（Ｓ１０）解析を繰り返す。
【００４２】
これにより、概略配線の段階で、信号配線に付与される遅延情報を見積もった上で信号レベルの遷移タイミングを解析でき、同じ時間ユニットにおいて信号レベルが遷移する信号配線間のクロストーク現象が発生しない配線径路を実現しながら、異なる遷移タイミングを有する信号配線に対しては隣接配線トラックに割り当てられることにより、無駄な空きスペースがなく配線領域を有効に利用した配線径路の決定を、概略配線の段階で精度よく行なうことができる。
【００４３】
次に、複数の同時遷移グループがある場合、各々のグループに属する信号配線の配線トラックへの割り当て方法について、図９乃至図１１において説明する。
【００４４】
図９に示す、フリップフロップ回路ＦＦ１から、ロジック回路Ｌ１乃至Ｌ５を経て、フリップフロップ回路ＦＦ２に至る回路を考える。フリップフロップ回路ＦＦ１、およびロジック回路Ｌ１乃至Ｌ５は、各々、信号配線Ｎ１乃至Ｎ６により次段回路に接続されている。フリップフロップ回路ＦＦ１から出力される信号は、信号配線Ｎ１から、各々のロジック回路Ｌ１乃至Ｌ５を経てフリップフロップ回路ＦＦ２に伝播する。
【００４５】
信号レベルの遷移タイミングの様子を図１０に動作波形にて示す。各回路における伝播遅延および信号配線における伝播遅延により、信号配線Ｎ１乃至Ｎ６を伝播する信号Ｓ１乃至Ｓ６のレベル遷移のタイミングは、順次遅延していく。ここで、各回路での伝播遅延は、論理設計段階において確定している遅延である。配線での伝播遅延は、概略配線の段階においては、例えば、図１の手続き（Ｓ２）において付与される第２遅延情報、または図１の手続き（Ｓ９）において付与される第１遅延情報による遅延である。
【００４６】
同時遷移グループは、信号レベルの遷移タイミングが同じ時間ユニットに属する信号配線ごとにグループ化して行なわれる。図１０では、信号Ｓ１とＳ２、信号Ｓ３とＳ４、および信号Ｓ５とＳ６が、各々、同時遷移グループＧＡ、ＧＢ、およびＧＣに属するものとしてグループ化される。３つの同時遷移グループにグループ化されるものとする。
【００４７】
各々のグループに属する信号配線の配線トラックへの割り当て方法を図１１に示す。ステップＩでは、同時遷移グループＧＡを選択し、同時遷移グループＧＡに属する信号配線を２倍の配線トラックピッチに割り当てる。
【００４８】
ステップＩＩでは、同時線グループＧＢを選択し、同時遷移グループＧＢに属する信号配線を２倍の配線トラックピッチに割り当てる。このとき、先に割り当てられている同時遷移グループＧＡに属する信号配線の配線トラックとの間も２倍の配線トラックピッチとする。同時遷移グループＧＡと同時遷移グループＧＢとは、隣接するグループであり、グループ間の信号配線によってはクロストーク現象による悪影響を受ける可能性があるからである。具体的には、例えば、信号配線Ｎ２と信号配線Ｎ３とが該当する。
【００４９】
ステップＩＩＩでは、同時線グループＧＣを選択し、同時遷移グループＧＣに属する信号配線を２倍の配線トラックピッチに割り当てる。このとき、先に割り当てられている同時遷移グループＧＢに属する信号配線の配線トラックとの間も２倍の配線トラックピッチとする。同時遷移グループＧＢと同時遷移グループＧＣとは、隣接するグループであり、グループ間の信号配線によってはクロストーク現象による悪影響を受ける可能性があるからである。具体的には、例えば、信号配線Ｎ４と信号配線Ｎ６とが該当する。尚、同時遷移グループＧＡと同時遷移グループＧＣとは、隣接するグループではないので、クロストーク現象による悪影響を受ける可能性は少ないものとし、同時遷移グループＧＡとＧＣに属する信号配線間は１倍の配線トラックピッチに割り当てられる。
【００５０】
ステップＩＶでは、残りの信号配線Ｘを配線トラックに割り当てる。この場合、信号配線Ｘは、同時遷移グループＧＡ乃至ＧＣの何れとも遷移タイミングが異なる信号配線であるので、各グループＧＡ乃至ＧＣに属する信号配線の配線トラックとの間は１倍の配線トラックピッチとすることができる。
【００５１】
これにより、複数の同時遷移グループが存在し、グループ間の信号配線においてもクロストーク現象による悪影響が懸念される場合においても、隣接グループ等の所定グループ間については、信号配線の配線トラックピッチを２倍以上のピッチとすることでクロストーク現象による悪影響を防止することができる。
【００５２】
図１２は、実施形態のレイアウト設計装置の構成図である。レイアウト設計装置１０は、中央処理装置（以下、ＣＰＵと略記する。）２０を中心にバス９０を介して、メモリ３０、磁気ディスク装置４０、表示装置（以下、ＣＲＴと略記する。）５０、キーボード６０、インターネット等の通信回線７０、および外部記憶媒体駆動装置８０が相互に接続されており、更に外部記憶媒体駆動装置にＣＤＲＯＭや磁気媒体などの外部記憶媒体１００が着脱可能に設置される構成である。
【００５３】
図１に示すレイアウト設計の手続きを実行するプログラムは、メモリ３０や磁気ディスク装置４０に記録されている他、ＣＤＲＯＭや磁気媒体等の外部記憶媒体１００に記録されている場合に、外部記憶媒体駆動装置８０を介してメモリ３０、磁気ディスク装置４０に記録され、あるいは直接ＣＰＵ２０に転送される。また回路セルの配置情報や、Ｇｃｅｌｌに関して、配線トラック数、信号配線の配線長Ｌ、配線層別の単位抵抗値ＲＧ、および信号配線周りの条件により求められる単位容量値ＣＴ、また第１遅延情報を算出する際の関係式等の各種情報は、磁気ディスク装置４０や、ＣＤＲＯＭ、磁気媒体等の外部記憶媒体８０に記録されており、上記プログラムの処理に従いＣＰＵ２０からの指令により必要に応じて参照される。そして、図１のフローに従い、概略配線される際の手続きやタイミング解析結果、Ｇｃｅｌｌへの信号配線の割り当て状況等は、ＣＲＴ５０等の確認手段により確認された上で、キーボード６０等からの入力指示に従い処理が進められる。
【００５４】
また、インターネット等の通信回線７０を介することにより、他のシステムとの間で、図１に示したフローを実現するコンピュータプログラムや各種の情報の授受を行なうことも可能である。
【００５５】
以上詳細に説明したとおり、本実施形態に係るレイアウト設計方法、レイアウト設計プログラム、およびレイアウト設計装置によれば、実配線前の配線径路の見積りである概略配線において、論理設計上の信号の遷移タイミングに加えて、信号配線に、隣接する信号配線の本数に応じた第１遅延情報を付与することができる。概略配線の段階で、実配線に近い遷移タイミングでタイミング解析を行なうことができる。近接して行なわれる遷移タイミングによるクロストーク現象等の悪影響を、レイアウト設計の初期段階で評価でき、信号遷移ノイズの影響が少ない概略配線を行なうことができる。
【００５６】
また、信号配線に第１遅延情報を付与してタイミング解析を行い、実配線に近い遷移タイミングで同一の時間ユニットにおいて信号が遷移する信号配線を、同時遷移グループにグループ分けすることができるので、同時遷移グループに属する信号配線を２倍以上の配線トラックピッチに離間することにより、配線間でのクロストーク現象等の信号遷移ノイズによる悪影響を有効に抑制することができる。
【００５７】
第１遅延情報を付与した上で行なわれるタイミング解析の結果、同時遷移グループに属する信号配線が増大して同時遷移グループに属する信号配線が倍ピッチで配線できない場合には、再度、Ｇｃｅｌｌへの信号配線の割り当てを変更し第１遅延負荷情報を付与し直した上でタイミング解析を行い、同時遷移グループを更新して信号配線の可否を判定する処理を繰り返す。この処理の繰り返しにより実配線での遷移タイミングに近い遷移タイミングに対して、クロストーク現象等の信号遷移ノイズによる悪影響の少ない信号配線を有する概略配線を行なうことができる。
【００５８】
信号遷移ノイズの影響の少ない概略配線を行なうことにより、その後の詳細配線において、信号遷移ノイズによる配線引き直しの確率を抑制することができる。この場合、概略配線の段階では配線処理が繰り返される場合もあるが、詳細配線処理に比して概略配線処理では処理時間が短時間である。信号配線の配線処理時間を短縮させることができ、レイアウト設計に要する時間を短縮することができる。
【００５９】
尚、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で種々の改良、変形が可能であることは言うまでもない。
例えば、本実施形態においては、概略配線段階において、信号レベルの遷移タイミングに応じて信号配線を同時遷移グループにグループ分けする場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、概略配線段階に加えて詳細配線段階においても、信号配線を同時遷移グループにグループ化し、同時遷移グループに属する信号配線についてＮ倍の配線トラックピッチで配線することも可能である。
【００６０】
ここで、本発明の技術思想により、背景技術における課題を解決するための手段を以下に列記する。
（付記１）  信号配線の配線径路を見積もるにあたり概略配線を行なうレイアウト設計方法であって、
前記概略配線は、
セルの配置情報に基づき、所定時間幅の時間ユニットのうち同一の前記時間ユニットにおいて信号が遷移する前記信号配線を同時遷移グループとしてグループ分けするステップと、
前記同時遷移グループに属する前記信号配線については、２倍以上の配線トラックピッチとして、前記信号配線を、所定数の概略配線本数ごとに区画される概略配線単位区画に割り当てるステップと、
前記概略配線単位区画ごとに、割り当てられた前記信号配線に対して、隣接する信号配線の本数に応じて、第１遅延情報を付与するステップと、
前記第１遅延情報を考慮したタイミング解析により、前記信号配線における信号が遷移する前記時間ユニットを再評価して前記同時遷移グループを更新するステップと、
更新された前記同時遷移グループの各々に対して、前記概略配線単位区画ごとに、属する前記信号配線が前記２倍以上の配線トラックピッチで配線できるか否かを判定するステップとを有し、
前記判定のステップにおいて前記２倍以上の配線トラックピッチで配線できないと判定される場合に、前記信号配線を概略配線単位区画に割り当てるステップに戻って再度処理を行なうことを特徴とするレイアウト設計方法。
（付記２）  前記セルの前記配置情報に基づき前記信号配線をグループ分けするステップでは、前記信号配線により結ばれる前記セルの端子間の距離に応じて、前記信号配線に第２遅延情報が付与されることを特徴とする付記１に記載のレイアウト設計方法。
（付記３）  前記信号配線を前記概略配線単位区画に割り当てるステップでは、前記信号配線に付与されてなる優先順位情報に従って割り当てが行なわれることを特徴とする付記１に記載のレイアウト設計方法。
（付記４）  前記優先順位情報は、クリティカルパス情報または／および配線長情報であることを特徴とする付記３に記載のレイアウト設計方法。
（付記５）  複数グループの前記同時遷移グループがある場合、前記信号配線を前記概略配線単位区画に割り当てるステップでは、隣接する前記時間ユニットにおいて信号が遷移する前記同時遷移グループ間で、前記信号配線は２倍以上の配線トラックピッチに割り当てられることを特徴とする付記１に記載のレイアウト設計方法。
（付記６）  前記信号配線に前記第１遅延情報を付与するステップは、
前記概略配線単位区画に割り当てられている前記信号配線の本数に基づいて前記隣接する信号配線の本数を見積もるステップと、
前記隣接する信号配線の本数に加えて、前記信号配線の、配線長、抵抗係数、および容量係数に基づき、前記信号配線における第１遅延情報を算出するステップとを有することを特徴とする付記１に記載のレイアウト設計方法。
（付記７）  前記概略配線単位区画は、積層されてなる複数の配線層を前記配線トラックに含んで構成されることを特徴とする付記６に記載のレイアウト設計方法。
（付記８）  信号配線の配線径路を見積もるにあたり概略配線を行なうレイアウト設計プログラムであって、
前記概略配線は、
セルの配置情報に基づき、所定時間幅の時間ユニットのうち同一の前記時間ユニットにおいて信号が遷移する前記信号配線を同時遷移グループとしてグループ分けするステップと、
前記同時遷移グループに属する前記信号配線については、２倍以上の配線トラックピッチとして、前記信号配線を、所定数の概略配線本数ごとに区画される概略配線単位区画に割り当てるステップと、
前記概略配線単位区画ごとに、割り当てられた前記信号配線に対して、隣接する信号配線の本数に応じて、第１遅延情報を付与するステップと、
前記第１遅延情報を考慮したタイミング解析により、前記信号配線における信号が遷移する前記時間ユニットを再評価して前記同時遷移グループを更新するステップと、
更新された前記同時遷移グループの各々に対して、前記概略配線単位区画ごとに、属する前記信号配線が前記２倍以上の配線トラックピッチで配線できるか否かを判定するステップとを有し、
前記判定のステップにおいて前記２倍以上の配線トラックピッチで配線できないと判定される場合に、前記信号配線を前記概略配線単位区画に割り当てるステップに戻って再度処理を行なうことを特徴とするレイアウト設計プログラム。
（付記９）  信号配線の配線径路を見積もるにあたり概略配線を行なうレイアウト設計装置であって、
前記概略配線を行なうにあたり、
セルの配置情報に基づき、所定時間幅の時間ユニットのうち同一の前記時間ユニットにおいて信号が遷移する前記信号配線を同時遷移グループとしてグループ分けするグループ分けユニットと、
前記同時遷移グループに属する前記信号配線については、２倍以上の配線トラックピッチとして、前記信号配線を、所定数の概略配線本数ごとに区画される概略配線単位区画に割り当てる割当ユニットと、
前記概略配線単位区画ごとに、割り当てられた前記信号配線に対して、隣接する信号配線の本数に応じて、第１遅延情報を付与する第１遅延情報付与ユニットと、
前記第１遅延情報を考慮したタイミング解析により、前記信号配線における信号が遷移する前記時間ユニットを再評価して前記同時遷移グループを更新する更新ユニットと、
更新された前記同時遷移グループの各々に対して、前記概略配線単位区画ごとに、属する前記信号配線が前記２倍以上の配線トラックピッチで配線できるか否かを判定する判定ユニットとを備え、
前記判定ユニットにおいて前記２倍以上の配線トラックピッチで配線できないと判定される場合には、再度処理を行なうことを特徴とするレイアウト設計装置。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】実施形態のフロー図である。
【図２】チップ上のＧｃｅｌｌ配置マップと概略配線における配線径路を例示する図である。
【図３】論理設計情報により、またはセル配置情報に基づく第２遅延情報を付与して得られる同時遅延グループを例示する図である。
【図４】チップＹ方向の配線トラックについてのＧｃｅｌｌを例示する図である。
【図５】図３の同時遷移グループに基づいた信号配線の配線トラックへの割り当て状態を例示する図である。
【図６】Ｇｃｅｌｌ内で隣接する信号配線の本数の算出を示す図である。
【図７】第１遅延情報を付与してタイミング解析により得られる同時遅延グループを例示する図である。
【図８】図５の割り当てにおいて図７のタイミング解析結果を反映した図である。
【図９】同時遷移グループへのグループ分けを説明するための回路図である。
【図１０】図９の各信号配線の同時遷移グループへのグループ分けを例示する図である。
【図１１】図１０でグループ分けした複数の同時遷移グループの配線トラックへの割り当てを例示する図である。
【図１２】実施形態におけるレイアウト設計装置を示す構成図である。
【符号の説明】
【００６２】
１      チップ
１０      レイアウト設計装置
１１、１２、１３      配線径路
２０      中央処理装置（ＣＰＵ）
３０      メモリ
４０      磁気ディスク装置
５０      表示装置（ＣＲＴ）
６０      キーボード
７０      通信回線
８０      外部記憶媒体駆動装置
９０      バス
Ａ、Ｂ、Ｃ      回路セル
Ａ［１２：０］、Ｂ［７：０］、Ｃ［１：０］、Ｄ［１：０］      信号配線
Ｇｃｅｌｌ      概略配線単位区画
ＧＴ２、ＧＴ３、ＧＴ４、ＧＴ６、ＧＡ、ＧＢ、ＧＣ      同時遷移グループ
Ｍ１乃至Ｍ６      配線層
Ｐ１、Ｐ２      信号端子
ＹＴ１乃至ＹＴ１０      トラック
【図１】
2006285445.tif 000003
【図２】
2006285445.tif 000004
【図３】
2006285445.tif 000005
【図４】
2006285445.tif 000006
【図５】
2006285445.tif 000007
【図６】
2006285445.tif 000008
【図７】
2006285445.tif 000009
【図８】
2006285445.tif 000010
【図９】
2006285445.tif 000011
【図１０】
2006285445.tif 000012
【図１１】
2006285445.tif 000013
【図１２】
2006285445.tif 000014