(57)【要約】【課題】集積回路の電源側電流とグラウンド側電流を精度良く算出し、消費電力や電源ノイズ計算の精度向上を図る。【解決手段】セル１の入力信号の傾きと負荷容量値を変数とし、特に負荷容量は対接地容量Ｃｇに加え、対電源容量Ｃｐも持つ回路を用いたシミュレーションを行い、入力信号傾きと電源側容量とグラウンド側容量の３つのパラメータによりモデル化されている。これにより、セルの電流キャラクタライズ時に電源ソースからセルに流れる電流Ｉ１が、電源ソース側からだけではなく、電源側負荷容量Ｃｐからも供給される形になり、電源ソースから供給される電流Ｉ１が小さくなり、実際の電流経路により近い状況をモデル化できる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
集積回路を構成する各セルの電流パラメータをキャラクタライズするセル電流パラメータのキャラクタライズ方法であって、前記セルの入力信号の傾きと、前記セルの出力端子と前記セルの電源との間に接続された電源側負荷容量と、前記セルの出力端子と前記セルのグラウンドとの間に接続されたグラウンド側負荷容量とをシミュレーション変数として与えて回路シミュレーションを実行し、電源側からセルに流れる電流Ｉ１の電流波形を観測する手順と、セルからグラウンド側に流れる電流Ｉ２の電流波形を観測する手順と、前記電流Ｉ１及び電流Ｉ２のそれぞれの消費エネルギーを前記電流波形から算出する手順とを含み、前記消費エネルギーに基づいて前記シミュレーション変数の各値における電流情報をモデル化することを特徴とするセル電流パラメータのキャラクタライズ方法。
【請求項２】
前記シミュレーション変数は、電源側負荷容量及びグランド側負荷容量を、電源側負荷容量とグラウンド側負荷容量の比及びその和とした請求項１記載のセル電流パラメータのキャラクタライズ方法。
【請求項３】
前記電源側負荷容量及びグラウンド側負荷容量は、一方の端子がセルの出力端子に接続され、他方の端子が抵抗素子Ｒ１及び抵抗素子Ｒ２を介して電源及びグラウンドにそれぞれ接続され、更に抵抗素子Ｒ３及び抵抗素子Ｒ４を介して前記セルの電源及びグラウンドにそれぞれ接続されている請求項１記載のセル電流パラメータのキャラクタライズ方法。
【請求項４】
前記抵抗素子Ｒ１〜Ｒ４を変数として、各抵抗素子の抵抗値毎のセル電流をモデル化する請求項３記載のセル電流パラメータのキャラクタライズ方法。
【請求項５】
前記抵抗素子Ｒ１〜Ｒ４の抵抗値の代わりに、前記抵抗素子Ｒ１とＲ３の比及びその和と、前記抵抗素子Ｒ２とＲ４の比及びその和を変数とする請求項３記載のセル電流パラメータのキャラクタライズ方法。
【請求項６】
集積回路を構成する各セルのうち代表セルにおいて、入力信号の傾きと、前記セルの出力端子と前記セルの電源との間に接続された電源側負荷容量と、前記セルの出力端子と前記セルのグラウンドとの間に接続されたグラウンド側負荷容量とをシミュレーション変数として与えて回路シミュレーションを実行し、電源側からセルに流れる電流Ｉ１の電流波形を観測する手順と、セルからグラウンド側に流れる電流Ｉ２の電流波形を観測する手順と、前記電流Ｉ１及び電流Ｉ２のそれぞれの消費エネルギーを前記電流波形から算出する手順と、
セルの負荷容量を電源側に接続せずにグラウンド側にのみ接続して回路シミュレーションを実行し、電源側からセルに流れる電流Ｉ１’の電流波形を観測する手順と、セルからグラウンド側に流れる電流Ｉ２’の電流波形を観測する手順と、前記電流Ｉ１’及び電流Ｉ２’のそれぞれの消費エネルギーを前記電流波形から算出する手順と、前記電流Ｉ１と１’及び前記電流Ｉ２とＩ２’の電流比及び消費エネルギー比情報を算出する手順とを含み、
前記比情報を基に、前記代表セル以外のセルにおける電流値の電源側とグラウンド側に、前記算出した比をそれぞれ乗じることによって電流波形を算出することを特徴とする電流波形算出方法。
【請求項７】
集積回路を構成する駆動セルの電源及びグラウンド端子と、前記駆動セルが駆動する被駆動セルの電源及びグラウンド端子の間の合成抵抗値を測定し、
請求項３または５記載の電流パラメータキャラクタライズ方法によってモデル化された電流情報と前記合成抵抗値を用いて電流波形を算出することを特徴とする電流波形算出方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、Dynamic IR-DROP解析高精度化及びモデル化手法に関し、集積回路を構成する各セルの電流情報モデルを高精度化するためのセル電流パラメータのキャラクタライズ方法及び、そのモデルを用いた電流波形算出方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のセル電流波形モデル及び消費電力モデルのキャラクタライズ方法は、セル単位で入力信号の傾きとグラウンドとの間の負荷容量をパラメータとして、セル遅延やセル消費電力をキャラクタライズしている（例えば、特許文献１参照）。また、前記同様のパラメータを使用してセル電流波形をキャラクタライズしているものもある（例えば、非特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平９−３１９７７６号公報（第１３頁、第１１図）
【非特許文献１】Synopsys CCS Power Technical White Paper Version 1.0、＜URL: http://www.synopsys.com/products/solutions/galaxy/ccs/cc_source.html＞
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
集積回路の消費電力やIR-DROPを高精度に計算するためには、トランジスタレベルでの回路シミュレーションを行う必要がある。しかし、一般的に近年の集積回路の素子数増加に対し、トランジスタレベルの回路シミュレータが低速であるため、ゲートレベルでの回路シミュレーションを行うことにより高速化を図っている。このゲートレベルの回路シミュレーションを行うためにはセル単位での、遅延情報や消費電力情報、電流波形情報等が必要である。セル単位の情報として、前記のような情報が必要であると述べたが、ゲートレベルシミュレータ開発当初では遅延情報しか含まれておらず、遅延情報をキャラクタライズする際に必要なパラメータとして、セルの入力波形傾きとグラウンド接地された負荷容量の２つが使用されていた。その後、消費電力情報や電流波形情報をキャラクタライズする際にも前記のパラメータを使用したシミュレーションを行い、シミュレーションモデルは同じで観測ポイントを増やすことで対応されていた。遅延値のキャラクタライズのためには負荷容量を接地するモデルでも十分な精度が得られているが、電源及びグラウンド別の電流波形のキャラクタライズ時には電源側とグラウンド側で移動総電荷量が倍近く異なる場合がある等精度的な課題があった。
【０００４】
したがって、本発明の目的は、集積回路の電源側とグラウンド側電流を精度良く算出し、消費電力や電源ノイズ計算の精度向上を図るセル電流パラメータキャラクタライズ方法および電流波形算出方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
前記の課題を解決するために、本発明の請求項１記載のセル電流パラメータのキャラクタライズ方法は、集積回路を構成する各セルの電流パラメータをキャラクタライズするセル電流パラメータのキャラクタライズ方法であって、セルの入力信号の傾きと、セルの出力端子とセルの電源との間に接続された電源側負荷容量と、セルの出力端子とセルのグラウンドとの間に接続されたグラウンド側負荷容量とをシミュレーション変数として与えて回路シミュレーションを実行し、電源側からセルに流れる電流Ｉ１の電流波形を観測する手順と、セルからグラウンド側に流れる電流Ｉ２の電流波形を観測する手順と、電流Ｉ１及び電流Ｉ２のそれぞれの消費エネルギーを電流波形から算出する手順とを含み、消費エネルギーに基づいてシミュレーション変数の各値における電流情報をモデル化することを特徴とする。
【０００６】
請求項２記載のセル電流パラメータのキャラクタライズ方法は、請求項１記載のセル電流パラメータのキャラクタライズ方法において、シミュレーション変数は、電源側負荷容量及びグランド側負荷容量を、電源側負荷容量とグラウンド側負荷容量の比及びその和とした。
【０００７】
請求項３記載のセル電流パラメータのキャラクタライズ方法は、請求項１記載のセル電流パラメータのキャラクタライズ方法において、電源側負荷容量及びグラウンド側負荷容量は、一方の端子がセルの出力端子に接続され、他方の端子が抵抗素子Ｒ１及び抵抗素子Ｒ２を介して電源及びグラウンドにそれぞれ接続され、更に抵抗素子Ｒ３及び抵抗素子Ｒ４を介してセルの電源及びグラウンドにそれぞれ接続されている。
【０００８】
請求項４記載のセル電流パラメータのキャラクタライズ方法は、請求項３記載のセル電流パラメータのキャラクタライズ方法において、抵抗素子Ｒ１〜Ｒ４を変数として、各抵抗素子の抵抗値毎のセル電流をモデル化する。
【０００９】
請求項５記載のセル電流パラメータのキャラクタライズ方法は、請求項３記載のセル電流パラメータのキャラクタライズ方法において、抵抗素子Ｒ１〜Ｒ４の抵抗値の代わりに、抵抗素子Ｒ１とＲ３の比及びその和と、抵抗素子Ｒ２とＲ４の比及びその和を変数とする。
【００１０】
請求項６記載の電流波形算出方法は、集積回路を構成する各セルのうち代表セルにおいて、入力信号の傾きと、セルの出力端子とセルの電源との間に接続された電源側負荷容量と、セルの出力端子とセルのグラウンドとの間に接続されたグラウンド側負荷容量とをシミュレーション変数として与えて回路シミュレーションを実行し、電源側からセルに流れる電流Ｉ１の電流波形を観測する手順と、セルからグラウンド側に流れる電流Ｉ２の電流波形を観測する手順と、電流Ｉ１及び電流Ｉ２のそれぞれの消費エネルギーを電流波形から算出する手順と、セルの負荷容量を電源側に接続せずにグラウンド側にのみ接続して回路シミュレーションを実行し、電源側からセルに流れる電流Ｉ１’の電流波形を観測する手順と、セルからグラウンド側に流れる電流Ｉ２’の電流波形を観測する手順と、電流Ｉ１’及び電流Ｉ２’のそれぞれの消費エネルギーを電流波形から算出する手順と、電流Ｉ１とＩ１’及び電流Ｉ２とＩ２’の電流比及び消費エネルギー比情報を算出する手順とを含み、比情報を基に、代表セル以外のセルにおける電流値の電源側とグラウンド側に、算出した比をそれぞれ乗じることによって電流波形を算出することを特徴とする。
【００１１】
請求項７記載の電流波形算出方法は、集積回路を構成する駆動セルの電源及びグラウンド端子と、駆動セルが駆動する被駆動セルの電源及びグラウンド端子の間の合成抵抗値を測定し、請求項３または５記載の電流パラメータキャラクタライズ方法によってモデル化された電流情報と合成抵抗値を用いて電流波形を算出することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の請求項１記載のセル電流パラメータのキャラクタライズ方法によれば、セルの入力信号の傾きと、電源側負荷容量と、グラウンド側負荷容量とをシミュレーション変数として与えて回路シミュレーションを実行し、電源側からセルに流れる電流Ｉ１の電流波形を観測する手順と、セルからグラウンド側に流れる電流Ｉ２の電流波形を観測する手順と、電流Ｉ１及び電流Ｉ２のそれぞれの消費エネルギーを電流波形から算出する手順とを含み、消費エネルギーに基づいてシミュレーション変数の各値における電流情報をモデル化するので、セルの電流キャラクタライズ時に電源ソースからセルに流れる電流が、電源ソース側からだけではなく、電源側負荷容量からも供給される形になり、電源ソースから供給される電流が小さくなり、実際の電流経路により近い状況をモデル化できる。従来モデルでは電流が過剰であったため、このモデルを用いることにより、シミュレーションツールでの消費電力が削減でき、電源配線等も比例して減らすことが出来る。この結果集積回路全体のサイズを小さくすることができ、大きなコストメリットが得られる。
【００１３】
本発明において、請求項２記載のセル電流パラメータのキャラクタライズ方法によれば、シミュレーション変数は、電源側負荷容量及びグランド側負荷容量を、電源側負荷容量とグラウンド側負荷容量の比及びその和としたので、負荷容量のモデルを２つの容量の和と比で構成することで、両方を実値で表すモデルと比較して、データ量を軽減することができる。データ量を軽減できるため、ディスクサイズ及び処理時間の短縮ができる。
【００１４】
本発明において、請求項３記載のセル電流パラメータのキャラクタライズ方法によれば、電源側負荷容量及びグラウンド側負荷容量は、一方の端子がセルの出力端子に接続され、他方の端子が抵抗素子Ｒ１及び抵抗素子Ｒ２を介して電源及びグラウンドにそれぞれ接続され、更に抵抗素子Ｒ３及び抵抗素子Ｒ４を介してセルの電源及びグラウンドにそれぞれ接続されているので、負荷容量がセルと物理的に離れていることによる充放電電流影響の軽減を表すことができ、より高精度な電流波形モデルを作成できる。
【００１５】
本発明において、請求項４記載のセル電流パラメータのキャラクタライズ方法によれば、抵抗素子Ｒ１〜Ｒ４を変数として、各抵抗素子の抵抗値毎のセル電流をモデル化するので、電源側負荷容量及びグラウンド側負荷容量が、抵抗素子を介して、電源・グラウンド及び、セルの電源・グラウンドに接続され、それぞれをパラメータとしてキャラクタライズされていることにより、負荷容量がセルと物理的にいくらの抵抗値分離れているかを表し、その分の充放電電流影響の軽減を表すことができ、より高精度な電流波形モデルを作成できる。
【００１６】
本発明において、請求項５記載のセル電流パラメータのキャラクタライズ方法によれば、抵抗素子Ｒ１〜Ｒ４の抵抗値の代わりに、抵抗素子Ｒ１とＲ３の比及びその和と、抵抗素子Ｒ２とＲ４の比及びその和を変数とするので、負荷容量が繋がる抵抗素子のモデルを２つの容量の和と比で構成したことにより、全てを実値で表すモデルと比較して、データ量を軽減することができる。
【００１７】
本発明の請求項６記載の電流波形算出方法によれば、集積回路を構成する各セルのうち代表セルにおいて、入力信号の傾きと、電源側負荷容量と、グラウンド側負荷容量とをシミュレーション変数として与えて回路シミュレーションを実行し、電源側からセルに流れる電流Ｉ１の電流波形を観測する手順と、セルからグラウンド側に流れる電流Ｉ２の電流波形を観測する手順と、電流Ｉ１及び電流Ｉ２のそれぞれの消費エネルギーを電流波形から算出する手順と、セルの負荷容量を電源側に接続せずにグラウンド側にのみ接続して回路シミュレーションを実行し、電源側からセルに流れる電流Ｉ１’の電流波形を観測する手順と、セルからグラウンド側に流れる電流Ｉ２’の電流波形を観測する手順と、電流Ｉ１’及び電流Ｉ２’のそれぞれの消費エネルギーを電流波形から算出する手順と、電流Ｉ１とＩ１’及び電流Ｉ２とＩ２’の電流比及び消費エネルギー比情報を算出する手順とを含み、比情報を基に、代表セル以外のセルにおける電流値の電源側とグラウンド側に、算出した比をそれぞれ乗じることによって電流波形を算出するので、全てのセルライブラリをキャラクタライズすることなく、代表セルのみキャラクタライズを行い、係数処理が可能となるため、キャラクタライズ時間を最小に抑えたまま、より高精度な電流波形の算出が可能となる。
【００１８】
本発明の請求項７記載の電流波形算出方法によれば、集積回路を構成する駆動セルの電源及びグラウンド端子と、駆動セルが駆動する被駆動セルの電源及びグラウンド端子の間の合成抵抗値を測定し、請求項３または５記載の電流パラメータキャラクタライズ方法によってモデル化された電流情報と合成抵抗値を用いて電流波形を算出するので、セルライブラリの電流波形情報が、セル（駆動セル）及び負荷素子（被駆動セル）との間の抵抗値によりモデル化されている時に、セルと負荷素子の間の合成抵抗を算出し、それに応じた電流モデルを選択的に用いて、電流波形を算出することにより、高精度な電流波形を算出することが出来る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下に添付図面を参照して、この発明に係わるキャラクタライズ方法及びキャラクタライズされたモデルを使用した電流波形算出方法を詳細に説明する。
（実施の形態１）
本発明の実施の形態１を図１〜図５に基づいて説明する。図１は本実施形態に係わるセルの電流キャラクタライズを行う対象回路図である。
【００２０】
本実施形態のセル電流パラメータキャラクタライズ方法は、セルの入力信号の傾きと負荷容量値を変数とし、特に負荷容量は対接地容量に加え、対電源容量も持つ回路を用いたシミュレーションを行い、入力信号傾きと電源側容量とグラウンド側容量の３つのパラメータによりモデル化されている。
【００２１】
図１において、点線で囲まれた部分をセル１として表しているが、中のトランジスタとの接続については、インバータセルを例にして記載している。他の論理回路の場合においては入力端子数や出力端子数が異なるが、それぞれの入力端子２及び出力端子３に同様の入力と負荷モデルを接続する。また、消費電力の算出を行う際に使用する電流の観測点及び電流波形そのものの測定を行う点として、セル１と電源４及びグラウンド５に対して、負荷モデルが接続された点の前後があり、それぞれ電源側を観測点Ｐ１、セル側を観測点Ｐ２、グラウンド側をＧ１、セル側をＧ２とする。
【００２２】
それぞれ観測点番号１はセル１に対して外側、つまり電源４及びグラウンド５側寄りの観測点を示し、セル１が動作することによって流れる電流は観測点Ｐ１，Ｐ２以外の電源側容量Ｃｐ及びグラウンド側容量Ｃｇからの放電電流からも供給されることになり、それぞれ観測点Ｐ２，Ｇ２よりも小さな電流が流れる。このため、セルライブラリ中の電力や電流に対して悲観性を持たせたライブラリを作成する場合はＰ１，Ｇ１を観測点とし、楽観性を持たせる場合にはＰ２，Ｇ２を観測点とする。一般的な電圧降下解析ツールでは、セル消費電力に負荷容量の充放電電流を負荷する事が多く、Ｐ１，Ｇ１を観測点にすることにより、過剰な電流を減らすことができる。このようにセルライブラリを使用して消費電力を計算するツールと電流値から電圧降下を算出するツールの仕様によって観測点の選択を適切に行う必要がある。
【００２３】
図２は本実施形態に係わるセルの電流キャラクタライズを行うフロー図である。図２において、ＳＰＩＣＥネットリスト１０はインバータ、ＡＮＤ、ＯＲ、フリップフロップ等の論理セル単位でトランジスタレベルの寄生素子抽出を行ったもので、ＳＰＩＣＥモデルファイル１１は前記ＳＰＩＣＥネットリストに含まれるトランジスタモデルが記載されたものである。また、回路シミュレーション用負荷モデル１２は前記図１示したセルの出力端子側の接続モデルを示し、図４のような負荷容量と電源及びグラウンド端子間の抵抗素子を含むモデルも含み、要求される精度により変更する。前記ＳＰＩＣＥネットリスト、ＳＰＩＣＥモデルファイルの情報を入力とする回路シミュレーション１３では、入力信号の傾きと容量Ｃｐ及びＣｇを変化させてシミュレーションを行い、観測点での電流を測定し、信号１遷移当たりの電流波形情報と電流波形を積分することにより１遷移のエネルギー情報に変換しセル電流ライブラリ１４として出力する。
【００２４】
図３は、本実施形態における前記セル電流ライブラリを示す。例えば、前記回路シミュレーションで入力信号傾き(Table１)を０.１,０.２,０.３[ｎｓ]、Ｃｐ(Table２)とＣｇ(Table３)をそれぞれ１.０,２.０,３.０[ｆＦ]と変化させた場合を示し、(ａ)ではTable１〜３を変化させたものを配列表現したもので、括弧中３桁の数字の左がTable１、中央がTable２、右がTable３を示し、それぞれの組み合わせの場合のシミュレーション結果である、電力値情報等を記載する。(ｂ)(ｃ)(ｄ)は(ａ)を視覚的に理解しやすく表現したもので、(ｂ)はTable３が１.０の場合に、横軸Table１、縦軸Table２を変化させた場合の２次元行列で、それぞれの枠に(ａ)記載のシミュレーション結果の収納位置を示す番号を示している。(ｃ)はTable３が２.０の場合、(ｄ)はTable３が３.０の場合を同様に示しており、Table１〜３の変数の測定数を増やすことによって、これらの行列や配列は長くなっていく。
【００２５】
また、電源側容量とグラウンド側容量を持つ回路によりシミュレーションを行い、その結果を、入力信号傾きと電源側容量とグラウンド側容量の和及び比の３つのパラメータでモデル化されていてもよい。このように変数が、ＣｐとＣｇの和及び比に変わった場合は、Table２の値をＣｐ＋Ｃｇ、Table３の値をＣｐ:Ｃｇの値に替えることによって表現できる。さらに、図４のように変数が増えた場合には、Table３、Table４とTableの数を増やし、配列では括弧の入れ子が増加し、２次元行列では行列の中で２次元行列を呼び出す表現で対応できる。
【００２６】
図４は、本実施形態において、他の負荷モデルを示す。すなわち、本実施形態のセル電流パラメータキャラクタライズ方法は、電源側容量及びグラウンド側容量の電源側及びグラウンド側の端子が抵抗素子Ｒ１〜Ｒ４を介して、電源・グラウンド及び、セルの電源・グラウンドに接続されている回路を用いている。また、抵抗素子Ｒ１〜Ｒ４を変数として持つ回路によりシミュレーションを行い、その結果を、入力信号傾きと電源側容量とグラウンド側容量及び４つの抵抗素子の７つのパラメータでモデル化されている。
【００２７】
この場合、図４に示すように、電源側容量Ｃｐと電源の間に抵抗素子Ｒ１が接続され、セル１との間に抵抗素子Ｒ３が接続されている。グラウンド容量Ｃｇ側にも同様にグラウンドとの間に抵抗素子Ｒ２及びセル１との間に抵抗素子Ｒ４が接続されている点が、図１の回路モデルと異なる。特に抵抗素子Ｒ１とＲ２が負荷容量と電源供給源との間の距離に応じた抵抗値を示し、抵抗素子Ｒ３とＲ４が負荷容量と駆動セルとの間の距離に応じた抵抗値を示している。これらの抵抗値を入れることにより、電源パッド等の電源供給源とシミュレーション対象の駆動セルと負荷容量との物理的な距離関係を考慮した集積回路全体での電力シミュレーションを高速処理可能とする。
【００２８】
なお、電源側容量及びグラウンド側容量が、抵抗素子を介して、電源・グラウンド及び、セルの電源・グラウンドに接続されている回路を用いてシミュレーションを行い、その結果を、入力信号傾きと電源側容量とグラウンド側容量の和及び比と前記抵抗素子Ｒ１〜Ｒ４の抵抗値の代わりに、前記抵抗素子Ｒ１とＲ３の比率及びその和と前記抵抗素子Ｒ２とＲ４の比率及びその和を変数とした７つのパラメータでモデル化されていてもよい。
【００２９】
図５は、本発明の実施の形態１における電流波形算出フローを示す。本実施形態の電流波形算出方法は、集積回路を構成する各セルの電源及びグラウンド端子と、当該セルが駆動するセルの電源及びグラウンド端子の間の合成抵抗値を測定し、測定された合成抵抗値と上記のキャラクタライズ方法によってモデル化された電流情報を用いる。
【００３０】
すなわち、セル電流ライブラリ作成までの処理については、前述した図２と同様である。これに、セル間の接続情報の記載されたネットリスト１５及びセル形状・遅延ライブラリ１６から配置、配線処理を含むレイアウト処理１７を行う。このレイアウト結果に対して、寄生素子抽出処理１８を実行し、信号配線の抵抗や容量値の抽出を行う。通常は、信号配線のみもしくは電源ネット全体の寄生素子抽出を行うが、このとき、駆動セル−被駆動セル間抵抗値情報１９と信号ＲＣ情報２０に基づいて、駆動セルと被駆動セルの間の電源及びグラウンドの合成抵抗値も算出しておく。このセル間抵抗値と前述で作成したセル電流ライブラリ１４から信号遅延と信号の傾きを計算し、それに応じた電流波形の算出を行う（遅延計算及び電流波形算出処理２１）。この電流波形にはセル毎の電流波形が含まれており、積分処理することにより、個々のセルの電力や全セルの合成電流や電力の算出も行える。このセル毎の電流波形２２を用いて、レイアウト中の電源・グラウンドネットワークの電源シミュレーション２３を行うことにより、電源ノイズや電圧降下の精度を向上させることが可能となり、過剰マージン削減による電源・グラウンド配線や容量占有面積を削減でき、チップサイズの縮小が可能となる。
【００３１】
このセル電流キャラクタライズ方法は、電流のみではなく、従来の遅延値等のキャラクタライズにも適用可能であるため、キャラクタライズ処理を１つにまとめる事による、キャラクタライズ処理時間の削減ができる。
【００３２】
以上のように本実施形態によれば、電流波形ライブラリのキャラクタライズを行う際の回路モデルとして、負荷容量の接続先を従来のグラウンド側だけではなく、電源側にも接続することにより、負荷容量の放電電流のみがグラウンドソースを流れない従来モデルと比較し、負荷容量の充電電流も電源ソースを流れない電流観測が可能となり、ライブラリ中の電力値を下げることができる。このライブラリを使うことによって、シミュレーションで過大になっていた電力計算精度を向上し、電力マージンに依存した各種要因のマージン削減が可能となる。
（実施の形態２）
本発明の実施の形態２を図６および図７に基づいて説明する。
【００３３】
図６に本発明の実施の形態２に係わる電流波形算出フロー図を示す。
【００３４】
本実施形態の電流波形算出方法は、負荷容量がグラウンド側にのみ接続されるモデルでの電源側からセルに流れる電流Ｉ１’の電流波形とセルからグラウンド側に流れる電流Ｉ２’の電流波形と、実施の形態１の負荷容量が電源側とグラウンド側に接続されるモデルでの電源側からセルに流れる電流Ｉ１の電流波形とセルからグラウンド側に流れる電流Ｉ２の電流波形を観測し、電流Ｉ１とＩ１’、電流Ｉ２とＩ２’の電流比及びエネルギー比情報を算出し、従来の電流波形モデルでのシミュレーション結果に対し、前記比情報を乗じることにより、精度の高い電流波形を算出する。
【００３５】
以下、実施の形態１と同様の部分については説明を省略し、異なる部分についてのみ説明する。まず、回路シミュレーション用負荷モデルとして、１，２の２つがあるが、既存のキャラクタライズ済みの負荷モデル２（１２’）と本発明に挙げた新規の負荷モデル１（１２）の２つを示している。既存のキャラクタライズ済みの負荷モデルとは、例えば図１でＣｐを含む負荷容量と電源の間の経路が無いモデルを指している。これら２つの負荷モデルのそれぞれを用いて、論理的な同一観測点、例えば図１のＧ１と図４のＧ１で波形の観測を行い、セル電流比算出処理２４を行い得られた２つの電流波形の比情報２５を取得する。ここで、電流波形の比情報とは、例えば平均電流を比較した場合の比率や、電流値の最大波高値の比、最大電流波高値の観測された時間の比を含む。この際、セル全ての比情報をとらず、代表セル数だけセルを選択して、比情報を決めることにより、キャラクタライズ時間の短縮が可能となる。そして、ここで得られた電流比情報を既存電流波形ライブラリ１４’に対して適用しながら電流波形算出処理２６を行うことにより、既存ライブラリを生かした形で、キャラクタライズ時間を短く保ったまま、より高精度な電流波形を算出することができる。
【００３６】
図７は本実施形態において回路シミュレーションの結果得られた電流波形の例を示す。図７（ａ）に電源側電流の既存（波線）及び新規電流波形を示し、図７（ｂ）にグラウンド側の波形を示す。横軸の時間は入力信号の遷移に対する時間を示している。ここで示すように、電源側とグラウンド側では波高値や最大波高値が観測される時間及び、波形も異なるため、それぞれの最大波高値比(Ihpn/Ihpo)等の比情報を算出する必要がある。
【産業上の利用可能性】
【００３７】
以上のように、本発明にかかるセル電流パラメータのキャラクタライズ方法は、電源及びグラウンドに分けた電流波形のモデル化に有用である。また、電力のキャラクタライズ用途にも応用できる。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明の実施の形態１のセル電流キャラクタライズ対象回路図である。
【図２】本実施形態におけるセル電流キャラクタライズフロー図である。
【図３】本実施形態におけるセル電流ライブラリ例の説明図である。
【図４】本実施形態における他のセル電流キャラクタライズ対象回路である。
【図５】本実施形態におけるセル電流ライブラリを用いた電流波形算出フロー図である。
【図６】本発明の実施の形態２におけるセル電流ライブラリとセル電流比情報を用いた電流波形算出フロー図である。
【図７】本実施形態におけるセル電流波形例の説明図である。
【符号の説明】
【００３９】
１  セル
２  入力端子
３  出力端子
４  電源
５  グラウンド
Ｃｐ  電源側容量
Ｃｇ  グラウンド側容量
【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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