(57)【要約】【課題】カップリング容量を要因とする配線に基づく消費電力を解析し、集積回路の低電力化設計を実現する。【解決手段】ステップＳＴ１で設計対象の集積回路のハードウェアの機能毎の動作量を求める。次に、ステップＳＴ２でハードウェアの機能間を接続する配線毎の動作量を求める。次に、ステップＳＴ３でハードウェアの機能間を接続する配線間の影響度合いを示す配線間影響度を求める。次に、ステップＳＴ４でレイアウト時に利用する配線間の間隔を示す配線間隔離度を求める。次に、ステップＳＴ５でレイアウト設計に配線間隔離度を伝達する。【選択図】　図１
2004038359.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
設計対象の集積回路のハードウェアの機能毎の動作量と、
前記ハードウェアの機能間を接続する配線毎の動作量と、
前記配線間の影響度合いを示す配線間影響度とを格納する配線消費電力推定データベースを備えたハードウェアの配線消費電力推定モデルを利用して、前記ハードウェアの機能間を接続する配線に基づく消費電力を最適化する
ことを特徴とする集積回路の設計方法。
【請求項２】
請求項１記載の集積回路の設計方法において、
前記ハードウェアの配線消費電力推定モデルは、
前記配線間影響度に基づいて求めることが可能な、レイアウト時に利用する配線間の間隔を示す配線間隔離度をさらに格納し、
前記配線間隔離度を算出するための配線間隔離度算出式をさらに備える
ことを特徴とする集積回路の設計方法。
【請求項３】
請求項１記載の集積回路の設計方法において、
前記ハードウェアの配線消費電力推定モデルは、
前記ハードウェアの機能毎の動作量と前記ハードウェアの機能間を接続する配線毎の動作量とに基づいて、前記配線間影響度を算出するための配線間影響度算出式をさらに備える
ことを特徴とする集積回路の設計方法。
【請求項４】
請求項１記載の集積回路の設計方法において、
前記ハードウェアの配線消費電力推定モデルの配線消費電力推定データベースは、
前記ハードウェアの機能毎に、
前記ハードウェアの機能毎のトランザクション量と、
前記機能毎の、前記トランザクション量を有するトランザクションが時間的に１つ前のトランザクションから変化した割合を示す反転化率とをさらに格納しており、
前記ハードウェアの配線消費電力推定モデルは、
前記ハードウェアの機能毎に、
前記ハードウェアの機能毎のトランザクション量と前記機能毎の反転化率とから、前記ハードウェアの機能毎の動作量を算出するための機能動作量算出式をさらに備える
ことを特徴とする集積回路の設計方法。
【請求項５】
請求項１記載の集積回路の設計方法において、
前記ハードウェアの配線消費電力推定モデルの配線消費電力推定データベースは、
前記ハードウェアの機能間を接続する配線毎に、
前記ハードウェアの機能毎の動作量から求めることが可能な、前記配線毎の伝播可能なトランザクション量と、
前記配線毎の、前記トランザクション量を有するトランザクションが時間的に１つ前のトランザクションから変化した割合を示す反転化率とをさらに格納しており、
前記ハードウェアの配線消費電力推定モデルは、
前記ハードウェアの機能間を接続する配線毎に、
前記配線毎の伝播可能なトランザクション量と前記配線毎の反転化率とから、前記ハードウェアの機能間を接続する配線毎の動作量を算出するための配線動作量算出式とをさらに備える
ことを特徴とする集積回路の設計方法。
【請求項６】
請求項１記載の集積回路の設計方法において、
前記ハードウェアの配線消費電力推定モデルの配線消費電力推定データベースは、
前記ハードウェアの機能間を接続する配線間毎に、
前記ハードウェアの機能間を接続する配線毎の動作量から求めることが可能な、前記配線間毎の隣接する配線に影響を及ぼす配線間のトランザクション量と、
前記配線間毎の前記ハードウェアの機能間を接続する配線間の影響確率とをさらに格納しており、
前記ハードウェアの配線消費電力推定モデルは、
前記ハードウェアの機能間を接続する配線間毎に、
前記配線間毎の隣接する配線に影響を及ぼすトランザクション量と前記配線間毎の配線間の影響確率とから、前記配線間影響度を算出するための配線間影響度算出式をさらに備える
ことを特徴とする集積回路の設計方法。
【請求項７】
請求項１記載の集積回路の設計方法において、
前記ハードウェアの配線消費電力推定モデルは、
前記ハードウェアの機能間を接続する配線毎の動作量に基づいて、前記配線間毎の配線間影響度が小さくなるように、前記配線の組み合わせを求める機能を有する
ことを特徴とする集積回路の設計方法。
【請求項８】
請求項１記載の集積回路の設計方法において、
前記ハードウェアの機能毎の動作量と前記ハードウェアの機能間を接続する配線毎の動作量と前記配線間影響度の度合いとの各々に応じて、
前記機能毎の動作量と前記配線毎の動作量と前記配線間影響度の度合いとの各々を所定の視覚情報を用いて表示する機能を有する
ことを特徴とする集積回路の設計方法。
【請求項９】
請求項１記載の集積回路の設計方法において、
前記配線間影響度を、設計の後工程であるレイアウト設計に伝達する機能を有する
ことを特徴とする集積回路の設計方法。
【請求項１０】
請求項２記載の集積回路の設計方法において、
前記配線間隔離度を、設計の後工程であるレイアウト設計に伝達する機能を有する
ことを特徴とする集積回路の設計方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、システムＬＳＩなどの集積回路の設計方法に係わり、特に、上位レベルでのカップリング容量がもたらす消費電力の解析を実現し、低電力化設計対策に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、システムＬＳＩなどの集積回路の多機能・高性能化に伴う消費電力が重要視されている。集積回路における消費電力は、電池寿命の製品価値やパッケージなど、コストに大きく影響するからである。そこで、低電力化設計のための消費電力解析が必要になってきている。
【０００３】
ここで、システムＬＳＩなどの集積回路の設計は、システム設計、ＲＴＬ設計、配置配線レイアウト設計という大きな流れに沿って行われ、回路要素の配置や配線が次第に具現化される。そして、このレイアウト設計の段階において集積回路の消費電力の解析も可能になる。ここで消費電力Ｐは、ゲート容量および配線容量をチャージ、ディス・チャージするときに生じ、下記式（１）
Ｐ＝Ｋ・Ｃ・ｆ・Ｖ２　　　〜（１）
によって表される。なお、Ｃは容量、ｆは周波数、Ｖは電圧、およびＫは遷移確率である。また容量Ｃは、ゲート容量Ｃｇ、配線容量Ｃｌを含む。さらにこの配線容量Ｃｌは、物理的に存在する配線長当たりの配線容量Ｃｌｌの他に、隣接する配線間に生じるカップリング容量Ｃｌｃと基板間に生じる基板間容量Ｃｌｂとを含む。そして、０．３５ミクロン３層配線において、カップリング容量Ｃｌｃと基板間容量Ｃｌｂは従来の容量の５倍になると言われている。またカップリング容量Ｃｌｃは、隣接する配線の信号が同一方向に遷移している場合は０であるが、逆方向に遷移している場合は約２倍になる。
【０００４】
また、集積回路の設計段階における従来の消費電力の解析は、仮配置配線または配置配線が終了した段階で行われるのが一般的である。そして、消費電力が推定されると、これを最適化するための設計が繰り返し行われ、最終的に低消費電力型の集積回路が設計されることになる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、近年のごとく、システムＬＳＩなどの大規模な集積回路が出現すると、消費電力の最適化はもちろんのこと、消費電力の解析に多大な時間が費やされるようになってきている。特に、最近は、膨大な入力データを有する画像を扱うアプリケーションが多くなっている。また、同一回路を利用する場合であっても、実行するアプリケーションが異なると消費電力は異なる。そのため、集積回路の自動設計における消費電力解析は複雑さを増してきており、解析に要する期間も長期化の傾向がある。特に、レイアウト後の配置配線情報から得られる容量と信号遷移から算出されるカップリング容量とに基づく消費電力については、解析に多大の時間を要する。加えて、設計時期が設計工程の後半になるがゆえに、たとえ改善を施す必要があっても改善に時間を要するし、また、低電力化設計の観点からするとメリットになるものの、コスト的な観点などその他の観点からはデメリットになる。
【０００６】
したがって、配置配線を行う前に、上流側で消費電力を見積もることにより、設計段階における消費電力の解析をより効率的に行うことが考えられる。そのためには、上記式（１）における右辺の各パラメータを上流の設計段階で推定することができればよい。
【０００７】
ところが、上記式（１）の各パラメータのうち、容量Ｃに含まれる隣接する配線間に生じるカップリング容量Ｃｌｃを、上流側で見積もるための適切な手段が未だ講じられていないのが現状である。
【０００８】
この点、実際のアプリケーションを実際のＬＳＩで解析することによって、現実的な解析は可能であるが、解析に時間を要するなど低電力化を図るためには十分な方法とは言えない。
【０００９】
また、配置配線後のレイアウトから抽出される容量に基づいた解析を行う場合は、解析結果に基づいて大容量となっている配線間の間隔を広くするという改善策を取ることも可能であるが、面積は拡大し性能面の劣化を生じる。
【００１０】
そこで、本発明の目的は、カップリング容量を要因とする配線に基づく消費電力を効率的に解析でき、配線に基づく消費電力の増加を抑制できる集積回路の設計方法を提供することである。その結果、低電力化検討を容易にかつ効率的に行うことが可能になる。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、請求項１が講じた手段は、設計対象の集積回路のハードウェアの機能毎の動作量と、前記ハードウェアの機能間を接続する配線毎の動作量と、前記配線間の影響度合いを示す配線間影響度とを格納する配線消費電力推定データベースを備えたハードウェアの配線消費電力推定モデルを利用して、前記ハードウェアの機能間を接続する配線に基づく消費電力を最適化するものである。
【００１２】
請求項１の発明によると、配線消費電力推定モデルを利用して、カップリング容量を要因とする配線に基づく消費電力の効率的な解析を可能とし、配線による消費電力の削減を可能とする集積回路の設計が可能になる。
【００１３】
また、請求項２の発明は、請求項１記載の集積回路の設計方法において、前記ハードウェアの配線消費電力推定モデルは、前記配線間影響度に基づいて求めることが可能な、レイアウト時に利用する配線間の間隔を示す配線間隔離度をさらに格納し、前記配線間隔離度を算出するための配線間隔離度算出式をさらに備えるものとする。
【００１４】
請求項２の発明によると、配線による消費電力の削減を可能とする集積回路の設計が容易に実現できる。
【００１５】
また、請求項３の発明は、請求項１記載の集積回路の設計方法において、前記ハードウェアの配線消費電力推定モデルは、前記ハードウェアの機能毎の動作量と前記ハードウェアの機能間を接続する配線毎の動作量とに基づいて、前記配線間影響度を算出するための配線間影響度算出式をさらに備えるものとする。
【００１６】
請求項３の発明によると、配線消費電力推定モデルを容易に作成することができる。
【００１７】
また、請求項４の発明は、請求項１記載の集積回路の設計方法において、前記ハードウェアの配線消費電力推定モデルの配線消費電力推定データベースは、前記ハードウェアの機能毎に、前記ハードウェアの機能毎のトランザクション量と、前記機能毎の、前記トランザクション量を有するトランザクションが時間的に１つ前のトランザクションから変化した割合を示す反転化率とをさらに格納しており、前記ハードウェアの配線消費電力推定モデルは、前記ハードウェアの機能毎に、前記ハードウェアの機能毎のトランザクション量と前記機能毎の反転化率とから、前記ハードウェアの機能毎の動作量を算出するための機能動作量算出式をさらに備えるものとする。
【００１８】
請求項４の発明によると、配線消費電力推定モデルを容易に作成することができる。
【００１９】
また、請求項５の発明は、請求項１記載の集積回路の設計方法において、前記ハードウェアの配線消費電力推定モデルの配線消費電力推定データベースは、前記ハードウェアの機能間を接続する配線毎に、前記ハードウェアの機能毎の動作量から求めることが可能な、前記配線毎の伝播可能なトランザクション量と、前記配線毎の、前記トランザクション量を有するトランザクションが時間的に１つ前のトランザクションから変化した割合を示す反転化率とをさらに格納しており、前記ハードウェアの配線消費電力推定モデルは、前記ハードウェアの機能間を接続する配線毎に、前記配線毎の伝播可能なトランザクション量と前記配線毎の反転化率とから、前記ハードウェアの機能間を接続する配線毎の動作量を算出するための配線動作量算出式とをさらに備えるものとする。
【００２０】
請求項５の発明によると、配線消費電力推定モデルを容易に作成することができる。
【００２１】
また、請求項６の発明は、請求項１記載の集積回路の設計方法において、前記ハードウェアの配線消費電力推定モデルの配線消費電力推定データベースは、前記ハードウェアの機能間を接続する配線間毎に、前記ハードウェアの機能間を接続する配線毎の動作量から求めることが可能な、前記配線間毎の隣接する配線に影響を及ぼす配線間のトランザクション量と、前記配線間毎の前記ハードウェアの機能間を接続する配線間の影響確率とをさらに格納しており、前記ハードウェアの配線消費電力推定モデルは、前記ハードウェアの機能間を接続する配線間毎に、前記配線間毎の隣接する配線に影響を及ぼすトランザクション量と前記配線間毎の配線間の影響確率とから、前記配線間影響度を算出するための配線間影響度算出式をさらに備えるものとする。
【００２２】
請求項６の発明によると、配線消費電力推定モデルを容易に作成することができる。
【００２３】
また、請求項７の発明は、請求項１記載の集積回路の設計方法において、前記ハードウェアの配線消費電力推定モデルは、前記ハードウェアの機能間を接続する配線毎の動作量に基づいて、前記配線間毎の配線間影響度が小さくなるように、前記配線の組み合わせを求める機能を有するものとする。
【００２４】
請求項７の発明によると、面積の増加を抑えて、かつ低消費電力化を実現できる集積回路の設計を可能にする。
【００２５】
また、請求項８の発明は、請求項１記載の集積回路の設計方法において、前記ハードウェアの機能毎の動作量と前記ハードウェアの機能間を接続する配線毎の動作量と前記配線間影響度の度合いとの各々に応じて、前記機能毎の動作量と前記配線毎の動作量と前記配線間影響度の度合いとの各々を所定の視覚情報を用いて表示する機能を有するものとする。
【００２６】
請求項８の発明によると、視覚的に低消費電力化の検討を容易行うことを可能にし、レイアウトの最適化を促進することができる。
【００２７】
また、請求項９の発明は、請求項１記載の集積回路の設計方法において、前記配線間影響度を、設計の後工程であるレイアウト設計に伝達する機能を有するものとする。
【００２８】
請求項９の発明によると、上流側での解析結果を後工程に活かした最適な設計を実現することができる。
【００２９】
また、請求項１０の発明は、請求項２記載の集積回路の設計方法において、前記配線間隔離度を、設計の後工程であるレイアウト設計に伝達する機能を有するものとする。
【００３０】
請求項１０の発明によると、上流側での解析結果を後工程に活かした最適な設計を実現することができる。
【００３１】
【発明の実施の形態】
＜基本設計手順＞
まず、本発明の本実施形態に係る集積回路の設計方法の基本設計手順について説明する。
【００３２】
図１は、本発明の一実施形態に係る集積回路の設計方法の基本設計手順を示すフローチャートである。つまり、設計の上流側でトランザクションを利用して低消費電力型の集積回路を設計するための基本的な設計手順を示している。なお、各ステップにおける処理の詳細は後述することとして、最初に、設計の流れを概略的に説明する。
【００３３】
まず、ステップＳＴ１において、ハードウェアの機能毎の動作量を求める。
【００３４】
次に、ステップＳＴ２に進んで、ハードウェアの機能間を接続する配線毎の動作量を求める。
【００３５】
次に、ステップＳＴ３に進んで、配線間の影響度合いを示す配線間影響度を求める。
【００３６】
次に、ステップＳＴ４に進んで、レイアウト時に利用する配線間の間隔を示す配線間隔離度を求める。
【００３７】
そして、ステップＳＴ５に進んで、後の工程において上流側での解析結果を利用できるように、レイアウト設計に配線間隔離度を伝達し、処理を終える。
【００３８】
＜詳細設計手順＞
本発明に係る上記基本設計手順は、以下で述べる図２に示す配線消費電力推定モデルＭ１を利用して、ハードウェアの機能間を接続する配線に基づく消費電力を最適化するための方法である。
【００３９】
以下、上記概略的に説明した各ステップの処理について、詳細に説明する。
【００４０】
図２は、配線消費電力推定モデルＭ１の概念図である。
【００４１】
図２に示す配線消費電力推定モデルＭ１は、各ステップで用いるデータを格納する配線消費電力推定データベースｍ１と各ステップで用いる算出式ｍ２とを有している。
【００４２】
図３は、図２に示した配線消費電力推定モデルＭ１が有する算出式ｍ２について、各ステップの処理毎に用いる具体的な算出式ｍ２を示す図である。
【００４３】
ステップＳＴ１では、機能動作量算出式である図３に示す算出式（イ）を用いてハードウェアの機能毎の動作量を求める。つまり、算出式（イ）に示すように、ハードウェアの単位時間当たりの機能毎の動作量は、単位時間当たりの機能毎のトランザクション量と機能毎の反転化率とを積算することによって算出する。ここで、トランザクション量とは、扱うデータ容量を示す。反転化率とは、扱うデータ容量のうち、データの状態が時間的に１つ前の状態と異なる状態にあるデータの割合を示す。また、ここでの単位時間当たりの機能毎のトランザクション量と機能毎の反転化率とは、シミュレーションによって求めることが可能であるが、シミュレーションを実行できる環境が整う以前の時期においては、経験値または予測値または目標値を利用者が設定することによって求めることが可能である。なお、本ステップＳＴ１では動作量を発生する機能のみを対象としている。
【００４４】
ステップＳＴ２では、配線動作量算出式である図３に示す算出式（ロ）を用いてハードウェアの機能間を接続する配線毎の動作量を求める。つまり、算出式（ロ）に示すように、ハードウェアの単位時間当たりの配線毎の動作量は、単位時間当たりの配線毎のトランザクション量と配線毎の反転化率とを積算することによって算出する。ここで、配線毎のトランザクション量と配線毎の反転化率とは、シミュレーションによって求めることが可能であるが、シミュレーションを実行できる環境が整う以前の時期においては、経験値または予測値または目標値を利用者が設定することによって機能毎の動作量を求める。
【００４５】
ステップＳＴ３では、配線間影響度算出式である図３に示す算出式（ハ）を用いてハードウェアの機能間を接続する配線間毎の配線間影響度を求める。つまり、算出式（ハ）に示すように、配線間毎の配線間影響度は、単位時間当たりにおける隣接する配線に影響を及ぼすトランザクション量と影響確率とを積算することによって算出する。ここで、隣接する配線に影響を及ぼすトランザクション量は、上記ステップＳＴ２で算出した配線毎の動作量に基づいて、隣接する配線の動作量のうち小さい方の数値を選択する。これは、対象とする２つの配線において、前の状態と異なる信号遷移が同時に起こる回数の抽出を目的としているため、前の状態と異なる信号遷移が同時に起こる回数は、少ない方の配線遷移回数に律速されるからである。
【００４６】
また、影響確率は、一律、１／２の確率とする。これは、前と異なる状態の信号の遷移は、「０」から「１」、または「１」から「０」　の２通りであるため、１／２の確率で隣接する配線と逆位相の信号の遷移になるからである。
【００４７】
ステップＳＴ４では、配線間隔離度算出式である図３に示す算出式（ニ）を用いてハードウェアの機能間を接続する配線間毎の配線間隔離度を求める。つまり、算出式（ニ）に示すように、配線間毎の配線間隔離度は、上記ステップＳＴ３で算出した配線間影響度とプロセス情報から規格化した規格の値をもとに算出する。なお、配線間隔離度とは、配線間影響度に対する利用プロセスに依存したレイアウトに利用する配線間隔を示す数値である。
【００４８】
＜具体例＞
以上のような設計手順および処理内容を踏まえて、以下では、本実施形態に係る集積回路の設計方法について具体例を用いて説明する。
【００４９】
図４は、ハードウェア構造の一例を示す図である。
【００５０】
図４において、ハードウェアの機能Ａ（以下「機能Ａ」という）とハードウェアの機能Ｂ（以下「機能Ｂ」という）とが配線Ｌ１、配線Ｌ２、配線Ｌ３、および配線Ｌ４　で接続されており、機能Ａで発生したトランザクションは配線Ｌ１、配線Ｌ２、配線Ｌ３、および配線Ｌ４　によって機能Ｂに伝播される。
【００５１】
図５は、図２で示した配線消費電力推定データベースｍ１に格納されるデータの一例を示す図であり、図５（ａ）は、機能Ａの動作量に関するデータを示した図であり、図５（ｂ）は、配線動作量に関するデータを示した図であり、図５（ｃ）は、配線間影響度および配線間隔離度に関するデータを示した図である。
【００５２】
以下に、上記ステップＳＴ１〜ステップＳＴ４までの処理について、図５を参照しながら具体的数値を用いて説明する。
【００５３】
まず、機能Ａの動作量の算出（ステップＳＴ１）ついて図５（ａ）を用いて説明する。
【００５４】
シミュレーション結果または経験値などに基づいて、図５（ａ）に示す通り、機能Ａで発生する単位時間当たりのトランザクション量を３２０、反転化率を１／４とする。これらの数値をもとに上記算出式（イ）にしたがえば、機能Ａの単位時間当たりの動作量は、８０となる（３２０×１／４＝８０）。
【００５５】
次に、配線毎の動作量の算出（ステップＳＴ２）について図５（ｂ）を用いて説明する。
【００５６】
シミュレーション結果または経験値などに基づいて、図５（ｂ）に示す通り、配線ＬＩ、配線Ｌ２、配線Ｌ３、および配線Ｌ４　において、伝播するトランザクション量をそれぞれ２０、２０、２０、２０とし、反転化率をそれぞれ１／４、１／２、１、１とする。なお、ここでは、各配線Ｌ１〜Ｌ４が、ステップＳＴ１で求めた機能Ａの動作量である８０を均等に機能Ｂに伝播すると仮定している。これらの数値をもとに上記算出式（ロ）にしたがえば、配線Ｌ１からＬ４のそれぞれの単位時間当たりの動作量を求めることができる。たとえば、配線Ｌ１の単位時間当たりの動作量は５となる（２０×１／４＝５）。なお、図示の通り、その他の配線Ｌ２からＬ４についても、同様にして求めることができる。
【００５７】
次に、配線間毎の配線間影響度の算出（ステップＳＴ３）について図５（ｃ）を用いて説明する。
【００５８】
隣接する配線に影響を及ぼすトランザクション量は、上記の通り、隣接する配線の動作量のうち小さい方の数値とする。たとえば、隣接する配線Ｌ１と配線Ｌ２の場合であれば、動作量の少ない配線Ｌ１の動作量である５が、影響を及ぼすトランザクション量となる。また、上記の通り、影響確率は１／２である。これらの数値をもとに算出式（ハ）にしたがえば、各配線間の配線間影響度を求めることができる。たとえば、配線Ｌ１と配線Ｌ２との間の配線間影響度は２．５（５×１／２＝２．５）となる。なお、図示の通り、その他の配線間Ｌ２〜Ｌ３、Ｌ３〜Ｌ４の配線間影響度についても、同様にして求めることができる。
【００５９】
そして最後に、配線間隔離度の算出（ステップＳＴ４）について再度図５（ｃ）を用いて説明する。
【００６０】
配線間隔離度は、上記の通り、配線間影響度に対する利用プロセスに依存したレイアウトに利用する配線間隔を示す数値である。ここでは、規格として、たとえば配線間影響度が２．５であれば通常の配線間隔であって、カップリング容量による消費電力は生じないとし、そのときの配線間隔離度を１とする。したがって、図５（ｃ）に示すように、配線間影響度が５であれば、配線間隔離度は２（５×１／２．５＝２）となる。つまり、通常の配線間隔に対して２倍の配線間隔がなければ、カップリング容量による消費電力を生じることになる。なお、図示の通り、その他の配線間Ｌ２〜Ｌ３、Ｌ３〜Ｌ４の配線間隔離度についても、同様にして求めることができる。
【００６１】
図６は配線のレイアウト結果を示す図であり、図６（ａ）は通常の配線間隔で配線のレイアウトを行ったイメージ図であり、図６（ｂ）は後工程のレイアウトにおいて上記解析結果を考慮して配線のレイアウトを行ったイメージ図である。
【００６２】
つまり、図６（ａ）では、通常の配線間隔で、つまり各配線の間隔を隔離度１で、各配線Ｌ１〜Ｌ４をレイアウトしている。一方、図６（ｂ）では、上記図４（ｃ）に示す配線間隔離度の伝達（ステップＳＴ５）を受けて、配線間Ｌ１〜Ｌ２は隔離度１の通常の配線間隔とし、配線間隔Ｌ２〜Ｌ３は隔離度２の通常の２倍の配線間隔とし、さらに配線間隔Ｌ３〜Ｌ４は隔離度４の通常の４倍の配線間隔としてレイアウトしている。このように、配線間隔離度を考慮してレイアウトすることによって、カップリング容量による消費電力の増加を抑制することができる。
【００６３】
なお、ここでは、配線間隔離度を求めてレイアウトを行っているが、配線間影響度をもとにレイアウトを行っても同様の効果を得ることは可能である。
【００６４】
このように、本発明の本実施形態に係る集積回路の設計方法によると、配線消費電力推定モデルを利用して、カップリング容量を要因とする配線に基づく消費電力の効率的な解析を上流側において行うことを可能とし、配線に基づく消費電力の削減を可能とする集積回路の設計が可能になる。
【００６５】
＜変形例＞
上記図６（ｂ）に示すレイアウトを行えば、消費電力の増加は抑制できる。しかしながら、図６（ｂ）に示す通り、面積に関しては、図６（ａ）に比べて非常に大きくなってしまう。
【００６６】
図７は配線のレイアウトに関する変形例を説明するための図である。
【００６７】
つまり、図７では、配線動作量の少ない配線を配線動作量の多い配線の間に配置する構成にした図を示している。具体的には、図５（ｂ）を考慮して、配線動作量が５で最も少ない配線である配線Ｌ１を、配線動作量が２０で最も多い配線である配線Ｌ３と配線Ｌ４との間に配置している。
【００６８】
図８は、変形例に関する配線消費電力推定データベースｍ１に格納されるデータの例を示す図である。
【００６９】
図８（ａ）は、変形例に係る配線間動作量に関するデータを示す図であり、図５（ｂ）と異なるのは、配線Ｌ１〜配線Ｌ４に関する値を図７に示した配線の配置にしたがって並び替えている点のみである。
【００７０】
図８（ｂ）は、変形例に係る配線間影響度および配線間隔離度に関するデータを示す図である。
【００７１】
隣接する配線に影響を及ぼすトランザクション量は、上記の通り、隣接する配線の動作量のうち小さい方の数値とするため、本変形例では、隣接する配線Ｌ２と配線Ｌ３の場合であれば、動作量の少ない配線Ｌ２の動作量である１０が、影響を及ぼすトランザクション量となる。また、上記の通り、影響確率は１／２である。これらの数値をもとに算出式（ハ）にしたがえば、各配線間の配線間影響度を求めることができる。たとえば、配線Ｌ２と配線Ｌ３との間の配線間影響度は５（１０×１／２＝５）となる。その他の配線間影響度についても図８（ｂ）に示すように、同様に求めることができる。
【００７２】
また、配線間隔離度についても、上記と同様に求めることができる。ここでも、規格として、たとえば配線間影響度が２．５であれば通常の配線間隔であって、カップリング容量による消費電力は生じないとし、そのときの配線間隔離度を１とする。したがって、図８（ｂ）に示すように、たとえば配線Ｌ３と配線Ｌ１との間の配線間影響度が２．５であるので、配線間隔離度は１（２．５／２．５＝１）となる。なお、図示の通り、その他の配線間Ｌ２〜Ｌ３、Ｌ１〜Ｌ４の配線間隔離度についても、同様にして求めることができる。
【００７３】
図９は変形例に関する配線のレイアウト結果を示す図であり、図９（ａ）は通常の配線間隔で配線のレイアウトを行ったイメージ図であり、図９（ｂ）は後工程のレイアウトにおいて上記解析結果を考慮して配線のレイアウトを行ったイメージ図である。
【００７４】
図９（ｂ）では、上記図８（ｂ）に示す配線間隔離度を考慮して、配線間Ｌ２〜Ｌ３は隔離度２で通常の２倍の配線間隔とし、配線間隔Ｌ３〜Ｌ１は隔離度１の通常の配線間隔とし、さらに配線間隔Ｌ１〜Ｌ４は隔離度１の通常の配線間隔としてレイアウトを行っている。
【００７５】
このように、配線間隔離度を考慮してレイアウトを行うことによって、カップリング容量による消費電力の増加を抑制できることはもちろん、上記図６（ｂ）に比べて面積の増加を抑えることができる。
【００７６】
図１０は、ハードウェア構造を視覚情報を用いて表示した図である。
【００７７】
図１０に示すように、ハードウェアの機能毎の動作量、ハードウェアを接続する配線毎の動作量、およびハードウェアを接続する配線間の配線間影響度合いに応じて、それぞれの動作量、および配線間影響度合いを視覚的に判断しやすいように、それぞれの動作量、および配線間影響度合いを視覚情報を用いて表示する。
【００７８】
つまり、図１０では、視覚情報として、機能毎の動作量、配線毎の動作量、および配線間影響度合いの大・中・小に応じた模様を用いてハードウェア構造を表示している。このため、視覚的に低消費電力化の検討を容易に行うことを可能にし、レイアウトの最適化を促進することができる。
【００７９】
なお、ここでは、図１０に示したように、視覚情報として模様に限る趣旨ではなく、色合いを変えるなど、上記動作量などを視覚によって識別できる情報であれば何であっても、同様に実施可能であることは言うまでもない。
【００８０】
【発明の効果】
上記のように、本発明によると、カップリング容量を要因とする配線に基づく消費電力の効率的な解析を可能とし、配線に基づく消費電力の削減を可能とする集積回路の設計が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る集積回路の設計方法を示すフローチャートである。
【図２】配線消費電力推定モデルの概念図である。
【図３】各ステップの処理毎で用いる算出式を示す図である。
【図４】一実施形態を説明するためのハードウェア構造の一例を示す図である。
【図５】配線消費電力推定データベースの一例を示す図である。
【図６】配線のレイアウト結果を示す図である。
【図７】一実施形態の変形例を説明するためのハードウェア構造の一例を示す図である。
【図８】変形例における配線消費電力推定データベースの例を示す図である。
【図９】変形例における配線のレイアウト結果を示す図である。
【図１０】ハードウェア構造を視覚情報を用いて表示した図である。
【符号の説明】
ＳＴ１　機能毎の動作量を求めるステップ
ＳＴ２　配線毎の動作量を求めるステップ
ＳＴ３　配線間影響度を求めるステップ
ＳＴ４　配線間隔離度を求めるステップ
ＳＴ５　レイアウト設計に配線間隔離度を伝達するステップ
Ｍ１　　配線消費電力推定モデル
ｍ１　　配線消費電力推定データベース
ｍ２　　算出式
（イ）　機能動作量算出式
（ロ）　配線動作量算出式
（ハ）　配線間影響度算出式
（二）　配線間隔離度算出式
【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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