(57)【要約】【課題】チップ面積増大を回避し、適切にリピータバッファを挿入する【解決手段】レイアウト対象の半導体装置は、第１及び第２の電源ドメインを有し、第２の電源ドメインに属する接続元と接続先を接続する配線を有する。配線禁止許可領域設定部１２０は、第１の電源ドメイン内に排他的配線禁止領域及び通過配線許可領域を、リピータバッファが駆動可能な最大配線長であるリピータ配線最大長に基づいて設定する。配線設定部１３０は、排他的配線禁止領域及び通過配線許可領域に基づいて、配線を修正する。リピータ挿入部１４０は、リピータ配線最大長に応じ、配線に挿入するリピータバッファを設定する。排他的配線禁止領域は、第１の電源ドメイン内で接続する配線は許容し、通過配線を禁止する。通過配線許可領域は、第１の電源ドメインから排他的配線禁止領域を除外した領域であり、通過配線が許容される。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１及び第２の電源ドメインを有する半導体装置のレイアウトにおいて、前記第１の電源ドメイン内に排他的配線禁止領域及び通過配線許可領域を、リピータバッファが駆動可能な最大配線長であるリピータ配線最大長に基づいて設定する配線禁止許可領域設定部と、
前記排他的配線禁止領域及び通過配線許可領域に基づいて、配線の位置を設定する配線設定部と、
各配線の位置と、前記リピータ配線最大長と、に基づいて、配線に挿入するリピータバッファを設定するリピータ挿入部と、を備え、
前記排他的配線禁止領域は、前記第１の電源ドメイン内で接続する配線は許容し、通過配線を禁止する領域であり、
前記通過配線許可領域は、前記第１の電源ドメインから前記排他的配線禁止領域を除外した領域であり、通過配線が許容される領域である半導体レイアウト設定装置。
【請求項２】
前記配線禁止許可領域設定部は、前記第１の電源ドメインの全体を通過配線を禁止にする領域に設定し、当該領域を前記第１の電源ドメインの輪郭から前記リピータ配線最大長に基づいた第１の幅だけ縮小し、縮小した当該領域の輪郭を前記第１の幅だけ拡大することにより前記排他的配線禁止領域を設定することを特徴とする請求項１に記載の半導体レイアウト設定装置。
【請求項３】
前記第１の幅は、前記リピータ配線最大長の１／２であることを特徴とする請求項２に記載の半導体レイアウト設定装置。
【請求項４】
前記リピータ挿入部は、前記通過配線許可領域との境界位置であって、前記第２の電源ドメインに属する位置に基準となるリピータバッファを挿入することを決定し、当該リピータバッファと前記リピータ配線最大長を基準に他のリピータバッファを挿入する位置を決定することを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の半導体レイアウト設定装置。
【請求項５】
前記レイアウトは、前記配線禁止許可領域設定部に入力される際に仮の配線処理が行われており、
前記配線設定部は、前記排他的配線禁止領域を通過する配線を削除し、削除した当該配線に代わる代替配線を、前記排他的配線禁止領域を通過しないように規定することを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の半導体レイアウト設定装置。
【請求項６】
前記配線禁止許可領域設定部は、前記第１の電源ドメインの内角が１８０度以内である頂点を選択し、選択した頂点を基に設定した設定領域を前記排他的配線禁止領域から前記通過配線許可領域に変更し、
前記設定領域の輪郭の全長から前記第１の電源ドメインの輪郭に含まれる長さを減算した長さが、前記リピータ配線最大長以下であることを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載の半導体レイアウト設定装置。
【請求項７】
前記配線禁止許可領域設定部は、前記第１の電源ドメインの内角が９０度である頂点を選択し、選択した頂点から第２の幅及び第１の高さの矩形領域を前記設定領域として、前記排他的配線禁止領域から前記通過配線許可領域に変更することを特徴とする請求項６記載の半導体レイアウト設定装置。
【請求項８】
前記第２の幅と前記第１の高さの和は、前記リピータ配線最大長以下であることを特徴とする請求項７記載の半導体レイアウト設定装置。
【請求項９】
前記配線禁止許可領域設定部は、前記矩形領域の形状を、配線が混雑している配線混雑領域の位置に応じて設定することを特徴とする請求項７または請求項８に記載の半導体レイアウト設定装置。
【請求項１０】
前記配線禁止許可領域設定部は、前記矩形領域の形状を、前記配線混雑領域との距離が近づくように設定することを特徴とする請求項９に記載の半導体レイアウト設定装置。
【請求項１１】
前記配線禁止許可領域設定部に供給する前記レイアウトを生成するレイアウト作成部を更に備えることを特徴とする請求項１乃至請求項１０のいずれか１項に記載の半導体レイアウト設定装置。
【請求項１２】
前記レイアウト作成部は、前記通過配線許可領域内に配置されたリピータバッファの各々を前記第２の電源ドメインの最も近い位置に移動させ、移動させたリピータバッファの位置に応じて再配線することを特徴とする請求項１１に記載の半導体レイアウト設定装置。
【請求項１３】
前記配線禁止許可領域設定部は、前記通過配線許可領域に対し、配線可能な方向を前記リピータ配線最大長に基づいて設定することを特徴とする請求項１乃至請求項１１のいずれか１項に記載の半導体レイアウト設定装置。
【請求項１４】
前記配線禁止許可領域設定部は、前記第１の電源ドメインから、対向辺との距離が前記リピータ配線最大長以下である凸部領域を除外した領域を前記排他的配線禁止領域に設定することを特徴とする請求項１に記載の半導体レイアウト設定装置。
【請求項１５】
第１及び第２の電源ドメインを持ち、前記第２の電源ドメインに接続元と接続先を持つ配線を設定する半導体装置のレイアウト設定方法であって、
前記配線の前記第１の電源ドメインの通過距離が、リピータバッファが駆動可能な最大配線長未満となることを許容し、前記最大配線長以上となることを禁止してレイアウトを設定する、半導体装置のレイアウト設定方法。
【請求項１６】
前記最大配線長に基づいて、前記第１の電源ドメイン内で接続する配線は許容し、通過配線を禁止する領域である排他的配線禁止領域と、
前記第１の電源ドメインから前記排他的配線禁止領域を除外した領域であり、通過配線が許容される領域である通過配線許可領域と、を設定することを特徴とする請求項１５に記載の半導体装置のレイアウト設定方法。
【請求項１７】
前記第１の電源ドメインの全体を通過配線を禁止にする領域に設定し、当該領域を前記第１の電源ドメインの輪郭から前記リピータ配線最大長に基づいた第１の幅だけ縮小し、縮小した当該領域の輪郭を前記第１の幅だけ拡大することにより前記排他的配線禁止領域を設定することを特徴とする請求項１６に記載の半導体装置のレイアウト設定方法。
【請求項１８】
前記第１の幅は、前記リピータ配線最大長の１／２であることを特徴とする請求項１７に記載の半導体装置のレイアウト設定方法。
【請求項１９】
コンピュータに、第１及び第２の電源ドメインを持ち、前記第２の電源ドメインに接続元と接続先を持つ配線を有する半導体装置のレイアウトを設定する処理を実行させるための半導体レイアウト設定プログラムであって、
前記配線の前記第１の電源ドメインの通過距離が、リピータバッファが駆動可能な最大配線長未満となることを許容し、前記最大配線長以上となることを禁止してレイアウトを設定する処理、
を実行させるためのプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は半導体レイアウト設定装置、半導体レイアウト設定方法、及び半導体レイアウト設定プログラムに関し、特にリピータバッファを配線上に挿入する半導体装置にかかる半導体レイアウト設定装置、半導体レイアウト設定方法、及び半導体レイアウト設定プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、携帯電話をはじめとする携帯機器では、バッテリーによる駆動時間を増加させるためにＬＳＩ（Large Scale Integration）の消費電力を削減することが求められている。このような機器では、ＬＳＩに対する複数の電源を設け、ＬＳＩの動作モードに応じて使用しない回路への電源供給を遮断、または供給電圧を下げる等の電源制御を行っている。
【０００３】
このような複数の電源を有するＬＳＩのレイアウト設計を行う場合、供給される電源ごとに領域を分けて設計する必要がある。そのため、このようなＬＳＩのレイアウト設計は、単一電源のみを有するＬＳＩのレイアウト設計と比較して難易度が高い。そのため、ＬＳＩのチップ面積の増加や設計ＴＡＴ（Turn Around Time）を抑えることができるレイアウト設計方法が必要となっている。
【０００４】
特許文献１には、動作不安定の問題を回避しつつリピータバッファの多段化による動作速度低下及び消費電力増大を解消することができる半導体集積回路が開示されている。以下、特許文献１に記載の半導体集積回路の詳細について説明する。
【０００５】
まず、特許文献１が比較対象とする一般的な半導体集積回路について図２８を参照して説明する。半導体集積回路は、第１の電源が供給される第１の電源受給領域Ａ６１と、第２の電源が供給される第２の電源受給領域Ａ６２と、を備える。第２の電源受給領域Ａ６２は、第１の電源受給領域Ａ６１の内部に形成されている。第１の電源受給領域Ａ６１内には、ブロックＢ６１、Ｂ６２が第２の電源受給領域を挟む状態で存在する。
【０００６】
当該構成において、ブロックＢ６１から出力されブロックＢ６２に入力される信号が存在し、かつブロック間の距離が長い場合を検討する。このブロック間の接続は、高速化等を図るためにリピータバッファを介して行う必要がある。この場合、ブロックＢ６１とブロック６２を直線的に結ぶ配線を配置し、当該配線にリピータバッファを配置することが望ましい。しかし、第２の電源受給領域Ａ６２には、ブロックＢ６１及びＢ６２とは異なる電源が供給されている。そのため、電源受給領域Ａ６２内に配置されたリピータバッファに対して所望の電圧の電源が供給されない恐れや、リピータバッファが所望の動作を行わない恐れがある。したがって、ブロックＢ６１とブロックＢ６２は、同じ電源系統である第１の電源受給領域Ａ６１内に配置されたリピータバッファを介して接続される必要がある。つまり、ブロックＢ６１とブロックＢ６２は、第２の電源受給領域Ａ６２を迂回して配置されたリピータバッファＲＢ６１〜ＲＢ６３及び配線Ｌ６１〜Ｌ６４によって接続される。
【０００７】
しかし、当該接続（リピータバッファＲＢ６１〜ＲＢ６３及び配線Ｌ６１〜Ｌ６４による接続）では、ブロックＢ６１からブロックＢ６２へ直線的に配線を接続する場合に比べて、リピータバッファが多段になり、高速化及び低消費電力化の妨げとなる。
【０００８】
続いて、特許文献１に記載の半導体集積回路について図２９を参照して説明する。当該半導体集積回路は、少なくとも２つの電源系統を有し、第１の電源が供給される第１の電源受給領域Ａ１と、第１の電源受給領域Ａ１の内部に形成され第２の電源が供給される第２の電源受給領域Ａ２と、第２の電源受給領域内に形成され第１の電源が供給される信号中継回路を有する第３の電源受給領域Ａ３とを備える。第１の電源供給領域における複数の回路は、第３の電源供給領域Ａ３におけるリピータバッファＲＢを経由して接続される。
【０００９】
このような構成により、リピータバッファＲＢは、第１の電源が供給されるため、正常に動作することができる。さらに、図示するように、迂回配線を回避することができるため、リピータバッファの多段化を避けることができ、回路の高速化及び低消費電力化を図ることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２００５−００５４９６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
上述の特許文献１に記載の半導体集積装置では、ＬＳＩのチップ面積が増大してしまうという問題がある。図２９に示す半導体集積装置では、第２の電源供給領域Ａ２の内部に第３の電源受給領域Ａ３を設ける必要があるため、第２の電源受給領域の面積が増大する。その結果、ＬＳＩのチップ面積が増大してしまう。
【００１２】
さらに、第２の電源受給領域Ａ２の内部に設けた第３の電源受給領域にも電源を供給する必要がある。そのため、図３０のＬ３のような電源配線の敷設が必要となる。このため、第２の電源受給領域Ａ２内部の信号ネットの配線リソースが減少する。第２の電源受給領域Ａ２内の配線リソースを確保するためには、第２の電源受給領域を広げる必要が生じ、その結果、ＬＳＩのチップ面積が増加する。
【００１３】
次に、一般的な自動配置配線ツールによる半導体集積装置のレイアウト手法の概要とその問題点を説明する。
【００１４】
図３１は、電源受給領域（以下の説明では、電源ドメインとも記載する。）を通過するネット（各端子間を結ぶ信号線や端子間のつながり）を一般的な自動配置配線ツールにより構成した例である。
【００１５】
電源ドメインＡは、電源が常にＯＮの状態を維持する、すなわち、電源ドメインＡには電源が常に供給される。電源ドメインＢには、内部回路が動作しない場合に電源が供給されない（ＯＦＦ）。自動配置配線ツールは、プリミティブセルＰ２及びＰ３を接続するネットとして、例えば経路Ｒ１〜Ｒ３を生成し、このうちの一つを選択する（プリミティブセルＰ２とＰ３のネットとして確定する）。そして、自動配置配線ツールは、選択した経路に沿ってリピータバッファＲＢ１を挿入する。
【００１６】
経路Ｒ１が選択された場合、電源ドメインＢを通過する距離が長くなる。そのため、電源ドメインＢ内部にリピータバッファを挿入する必要が生じる。しかし、電源ドメインＢにリピータバッファを挿入すると、電源ドメインＢへの電源が遮断された場合に、挿入したリピータバッファへの電源も遮断される。このため、電源ドメインＢ内にリピータバッファを挿入することはできない。特許文献１に記載のように電源ドメインＢ内部に第３の電源ドメインを作成し、当該電源ドメイン内にリピータバッファを挿入した場合には、ＬＳＩのチップ面積が増大してしまう。
【００１７】
一般的な自動配置配線ツールでは、異なる電源ドメインを通過するネットを禁止する設定が可能である。禁止を設定した場合、電源ドメインＡに属するセルに接続するネットは、電源ドメインＢの領域を通過することが無くなる。これにより、自動配置配線ツールは、経路Ｒ２を選択する。しかしながら、経路Ｒ２は大きく迂回する経路であるため、配線長が増加し、遅延が大きくなってしまう。
【００１８】
次に、経路Ｒ３について検討する。経路Ｒ３は、電源ドメインＢの領域を通過しているが、通過している距離が短い。この距離が１つのリピータバッファで十分に駆動できる程度に短い場合には、電源ドメインＢの領域にリピータバッファを挿入する必要はない。そのため、上述の例では、自動配置配線ツールは、経路Ｒ３を選択することが望ましい。
【００１９】
しかし、一般的な自動配置配線ツールは、リピータバッファの挿入を考慮した経路選択を行わない。そのため、自動配置配線ツールは、常に経路Ｒ３を選択するとは限らず、経路Ｒ１、経路Ｒ２を選択する場合がある。経路Ｒ１またはＲ２を選択した場合、設計者であるユーザは、手動でネット配置を変更しなければならない。これにより、設計時のＴＡＴ（Turn Around Time）が増大してしまう。
【００２０】
なお、一般的な自動配置配線ツールでは、電源ドメイン内の部分領域に対して配線禁止領域を設定することが可能である。図３２を参照して、詳細を説明する。ユーザの指定により、電源ドメインＢ内の部分領域Ｂ１が配線禁止領域に設定される。これにより、プリミティブセルＰ２とＰ３を接続する配線Ｗ１は、経路Ｒ３のように敷設できる。しかし、この場合、部分領域Ｂ１内に対しても配線の禁止が適用されてしまう。そのため、プリミティブセルＰ４とＰ５を接続する配線Ｗ２は、配線禁止領域の設定により配線することができない。
【００２１】
よって、上述の技術（特許文献１に記載の技術、一般的な自動配置配線ツール）では、チップ面積の増大を回避しつつ、適切にリピータバッファを挿入した半導体集積回路のレイアウトが行えないという問題があった。
【課題を解決するための手段】
【００２２】
本発明にかかる半導体レイアウト設定装置、半導体装置のレイアウト設定方法、及び半導体装置のレイアウト設定プログラムは、
第１及び第２の電源ドメインを有する半導体装置のレイアウトにおいて、リピータバッファが駆動可能な最大配線長であるリピータ配線最大長に基づいて配線の配置位置を決定する、ものである。
【００２３】
本発明では、リピータ配線最大長に基づいて、配線が各電源ドメインを通過する距離や配線座標位置を設定し、リピータバッファ用の領域の生成を回避する。これにより、チップ面積が減少できるとともに、電源ドメインの違いに起因するリピータバッファの動作不良を回避できる。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば、チップ面積の増大を回避しつつ、適切にリピータバッファを挿入した半導体集積回路のレイアウトを設定できる半導体レイアウト設定装置、半導体レイアウト設定方法、及び半導体レイアウト設定プログラムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】実施の形態１にかかる半導体レイアウト設定装置の構成を示すブロック図である。
【図２】実施の形態１にかかる半導体レイアウト設定装置の構成を示すブロック図である。
【図３】実施の形態１にかかる半導体レイアウト設定装置による排他的配線禁止領域、通過配線許可領域の設定例を示す図である。
【図４】実施の形態１にかかる半導体レイアウト設定装置の動作を示すフローチャートである。
【図５】実施の形態１にかかる配線禁止許可領域設定部の処理の流れを示すフローチャートである。
【図６】実施の形態１にかかる配線禁止許可領域設定部による排他的配線禁止領域の設定の具体例を示す図である。
【図７】実施の形態１にかかる配線禁止許可領域設定部による排他的配線禁止領域の設定の具体例を示す図である。
【図８】実施の形態１にかかる配線設定部による配線修正処理の流れを示すフローチャートである。
【図９】実施の形態１にかかる半導体レイアウト設定装置の動作例を示す概念図である。
【図１０】実施の形態１にかかる半導体レイアウト設定装置の動作例を示す概念図である。
【図１１】実施の形態１にかかるリピータ挿入部によるリピータバッファの挿入の詳細を示す図である。
【図１２】通過配線許可領域内にリピータ配線最大長以上の長さを持つ配線が存在する場合を示す図である。
【図１３】図１２に示す問題を解決する解決方法を示す図である。
【図１４】排他的配線禁止領域内にリピータバッファが挿入されている場合に、一般的な自動配置配線ツールでは図１２に示す問題を解決できないことを示す図である。
【図１５】図１２に示す問題を解決する解決方法を示す図である。
【図１６】実施の形態１にかかる半導体レイアウト設定装置により生成されたレイアウト情報を示す図である。
【図１７】実施の形態２にかかる配線禁止許可領域設定部の処理を示すフローチャートである。
【図１８】実施の形態２にかかる配線禁止許可領域設定部の処理を示す概念図である。
【図１９】実施の形態２にかかる配線禁止許可領域設定部が設定する切り抜き領域の例を示す図である。
【図２０】実施の形態２にかかる配線禁止許可領域設定部の処理を示す概念図である。
【図２１】実施の形態１にかかる半導体レイアウト設定装置が設計したレイアウト情報を示す図である。
【図２２】実施の形態２にかかる半導体レイアウト設定装置が設計したレイアウト情報を示す図である。
【図２３】実施の形態２にかかる配線禁止許可領域設定部が設定する切り抜き領域の設定方法を示す図である。
【図２４】本発明にかかる半導体レイアウト設定装置の他の構成例を示すブロック図である。
【図２５】本発明にかかる半導体レイアウト設定装置の他の構成例を示すブロック図である。
【図２６】本発明にかかるシステムの構成例を示すブロック図である。
【図２７】本発明にかかるコンピュータ装置の構成例を示すブロック図である。
【図２８】一般的な半導体集積回路の構成を示すブロック図である。
【図２９】特許文献１に記載の半導体集積回路の構成を示すブロック図である。
【図３０】特許文献１に記載の半導体集積回路の構成を示すブロック図である。
【図３１】一般的な自動配置配線ツールにより生成したレイアウト情報を示す図である。
【図３２】一般的な自動配置配線ツールによる半導体装置のレイアウトを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
＜実施の形態１＞
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。はじめに、図１を参照して、本実施の形態にかかる半導体レイアウト設定装置の全体構成を説明する。図１は、半導体レイアウト設定装置１００の入出力の構成を示すブロック図である。
【００２７】
半導体レイアウト設定装置１００には、ネットリスト２０１と、フロアプラン情報２０２と、ライブラリ２０３と、が入力される。ネットリスト２０１は、プリミティブセルの接続関係の情報である。プリミティブセルとは、配線の接続元または接続先となる回路、端子等の総称である。フロアプラン情報２０２は、設計対象となるＬＳＩのチップサイズ、電源ドメインの座標情報を含む情報である。ライブラリ２０３は、プリミティブセルやマクロ等の遅延情報等を含む情報である。ライブラリ２０３は、リピータバッファが駆動可能な最大負荷容量の情報を含む。
【００２８】
半導体レイアウト設定装置１００は、ネットリスト２０１と、フロアプラン情報２０２と、ライブラリ２０３と、を基に、レイアウト情報２１０を生成し、レイアウト情報２１０を任意の記憶装置等に出力する。レイアウト情報２１０には、電源ドメインの配置、プリミティブセルの配置、プリミティブセル間を接続する配線の情報、及び配線上に配置されたリピータバッファの配置情報等が含まれる。
【００２９】
半導体レイアウト設定装置１００の詳細な構成を図２に示す。半導体レイアウト設定装置１００は、レイアウト作成部１１０と、配線禁止許可領域設定部１２０と、配線設定部１３０と、リピータ挿入部１４０と、を備える。レイアウト作成部１１０は、電源設定部１１１と、セル配置部１１２と、ＣＴＳ（Clock Tree Synthesis）部１１３と、配線部１１４と、を備える。
【００３０】
レイアウト作成部１１０には、上述のネットリスト２０１、フロアプラン情報２０２、及びライブラリ２０３が入力される。レイアウト作成部１１０は、フロアプラン情報２０２を基に、ＬＳＩのレイアウトを設計する（レイアウトを定めたレイアウト情報を作成する）処理部である。以下、レイアウト作成部１１０内の各処理部の処理について説明する。
【００３１】
レイアウト作成部１１０内の電源設定部１１１は、フロアプラン情報２０２を参照して電源ドメインの配置等を設定する。セル配置部１１２は、プリミティブセルの配置を設定する。ＣＴＳ部１１３は、入力情報（ネットリスト２０１、フロアプラン情報２０２、ライブラリ２０３）を基にクロック信号のツリーを構築し、構築したツリーを設定する。配線部１１４は、ネットリスト２０１を参照してプリミティブセル間を接続する配線を設定する。
【００３２】
レイアウト作成部１１０は、プリミティブセルの配置及び配線を行ったレイアウト情報を配線禁止許可領域設定部１２０に供給する。なお、レイアウト作成部１１０による各処理は、既存のソフトウェア（上述の自動配置配線ツール）によって実現されている処理である。
【００３３】
配線禁止許可領域設定部１２０は、フロアプラン情報２０２及びライブラリ２０３を参照して、供給されたレイアウト情報に排他的配線禁止領域を設定する。詳細には、配線禁止許可領域設定部１２０は、フロアプラン情報２０２から各電源ドメインの座標情報を抽出し、ライブラリ２０３からリピータバッファの駆動可能な最大負荷容量及び単位配線長あたりの負荷容量の情報を抽出する。配線禁止許可領域設定部は、抽出した各電源ドメインの座標情報と、リピータバッファの駆動可能な最大負荷容量及び単位配線長あたりの負荷容量の情報と、から排他的配線禁止領域を算出する。排他的配線禁止領域とは、以下のように定義される領域である。
（１）一つの電源ドメインに所属する。（ある排他的配線禁止領域は、複数の電源ドメインに所属することはない。）
（２）排他的配線禁止領域の属する電源ドメインに配置されたプリミティブセル間の配線を許可し、それ以外の配線は禁止する。
【００３４】
換言すると、排他的配線禁止領域は、通過する配線を禁止する領域である。
【００３５】
配線禁止許可領域設定部１２０は、排他的配線禁止領域を設定すると同時に、通過配線許可領域の設定も行う。通過配線許可領域とは、以下のように定義される領域である。
（１）通過配線許可領域とは、排他的配線禁止領域が属する電源ドメインから、排他的配線禁止領域を除外した領域である。
（２）通過配線許可領域は、原則として通過配線が許可される領域である。
【００３６】
図３は、排他的配線禁止領域、通過配線許可領域の設定例を示す図である。図示するように、電源ドメインＡの領域（Ｄ１）と、電源ドメインＢの領域（Ｄ２）が設定されている。電源ドメインＡは、電源が常にＯＮの状態を維持する、すなわち、電源ドメインＡには電源が常に供給される。電源ドメインＢは、内部回路が動作しない場合に電源が遮断（ＯＦＦ）される。電源ドメインＡの領域（Ｄ１）内にプリミティブセルＰ２及びＰ３が配置されている。電源ドメインＢの領域（Ｄ２）内にプリミティブセルＰ４及びＰ５が配置されている。配線Ｗ１は、プリミティブセルＰ２とＰ３を接続する配線である。配線Ｗ２は、プリミティブセルＰ４とＰ５を接続する配線である。
【００３７】
ここで、電源ドメインＢの領域（Ｄ２）内に排他的配線禁止領域Ｅと、通過配線許可領域Ｆと、が設定されている。排他的配線禁止領域Ｅでは、上述の定義に従い、配線の可否が決定される。詳細には、共に電源ドメインＢに属するプリミティブセルＰ４とＰ５を接続する配線Ｗ２は、許可される。一方、電源ドメインＢに属しないプリミティブセルＰ２とＰ３を接続する配線Ｗ３は、禁止される。禁止の対象となる配線Ｗ３は、後述する配線設定部１３０により再配線（配線経路を修正）される。
【００３８】
再び図２を参照して説明する。配線禁止許可領域設定部１２０は、排他的配線禁止領域及び通過配線許可領域を設定したレイアウト情報を配線設定部１３０に供給する。なお、配線禁止許可領域設定部１２０による排他的配線禁止領域、及び通過配線許可領域の設定方法の詳細は、図６等を参照して後述する。
【００３９】
配線設定部１３０は、排他的配線禁止領域を通過する配線を検出し、当該配線に代わる配線を設定する。配線設定部１３０の動作の詳細は、図９、図１０等を参照して後述する。
【００４０】
リピータ挿入部１４０は、配線上に挿入するリピータバッファの情報を設定する処理部である。リピータ挿入部１４０は、ライブラリ２０３からリピータバッファの駆動可能な最大負荷容量の情報を抽出し、この情報からリピータバッファが駆動可能な最大の配線長（以下、リピータ配線最大長と記載する。）を算出し、リピータ配線最大長を基にリピータバッファの挿入位置を決定する。リピータ挿入部１４０は、リピータバッファの情報を設定したレイアウト情報（レイアウト情報２１０）を任意の記憶装置等に供給する。リピータ挿入部１４０の処理の詳細は、図１１を参照して後述する。
【００４１】
続いて、本実施の形態にかかる半導体レイアウト設定装置１００の動作を図４を参照して改めて説明する。図４は、本実施の形態にかかる半導体レイアウト設定装置１００の動作を示すフローチャートである。
【００４２】
電源設定部１１１は、フロアプラン情報２０２を参照して電源ドメインの配置等を設定する（Ｓ１１０）。セル配置部１１２は、プリミティブセルの配置を設定する（Ｓ１２０）。ＣＴＳ部１１３は、クロック信号のツリーを構築し、構築したツリーを設定する（Ｓ１３０）。配線部１１４は、ネットリスト２０１を参照してプリミティブセル間を接続する配線を設定する（Ｓ１４０）。
【００４３】
配線禁止許可領域設定部１２０は、フロアプラン情報２０２及びライブラリ２０３を参照して、排他的配線禁止領域及び通過配線許可領域を設定する（Ｓ１５０）。続いて、配線設定部１３０は、排他的配線禁止領域を通過する配線を検出し、当該配線に代わる配線を設定する（Ｓ１６０）。リピータ挿入部１４０は、配線上に挿入するリピータバッファの情報を設定する（Ｓ１７０）。
【００４４】
本実施の形態にかかる半導体レイアウト設定装置１００は、Ｓ１５０〜Ｓ１７０の処理に特徴を有する。以下、これらの処理の詳細について説明する。はじめに、図５を参照して、排他的配線禁止領域及び通過配線許可領域の設定（Ｓ１５０）の詳細について説明する。図５は、排他的配線禁止領域及び通過配線許可領域の設定の詳細を示すフローチャートである。
【００４５】
はじめに、配線禁止許可領域設定部１２０は、各電源ドメインの全面を排他的配線禁止領域に設定する（Ｓ１５１）。次に、配線禁止許可領域設定部１２０は、リピータ配線最大長を算出する（Ｓ１５２）。リピータ配線最大長は、以下の式を用いて算出する。なお、リピータバッファが駆動可能な最大負荷容量［Ｆ］、及び、単位配線長あたりの負荷容量［Ｆ／ｍ］は、ライブラリ２０３に定義されている。
【００４６】
リピータ配線最大長［ｍ］＝リピータバッファが駆動可能な最大負荷容量［Ｆ］／単位配線長あたりの負荷容量［Ｆ／ｍ］
【００４７】
続いて、配線禁止許可領域設定部１２０は、Ｓ１５１にて設定した排他的配線禁止領域を縮小する処理（細らせ処理）を行う（Ｓ１５３）。細らせ処理とは、排他的配線禁止領域の輪郭を構成する各辺から等距離だけ領域を縮小する処理である。詳細は、図６を参照して後述する。細らせ量（領域の輪郭を構成する各辺からの距離）は、上記の式で求めたリピータ配線最大長の１／２とする。
【００４８】
次に、配線禁止許可領域設定部１２０は、細らせ処理後の排他的配線禁止領域を拡大する処理（太らせ処理）を行う（Ｓ１５４）。太らせ処理とは、排他的配線禁止領域の輪郭を構成する各辺から等距離だけ領域を拡大する処理である。詳細は、図６を参照して後述する。太らせ量（領域の輪郭を構成する各辺からの距離）は、上記の式で求めたリピータ配線最大長の１／２とする。Ｓ１５４の処理を行うことにより、配線禁止許可領域設定部１２０は、排他的配線禁止領域を確定する。
【００４９】
図６に示す電源ドメインＢの領域（Ｄ２）を例として、配線禁止許可領域設定部１２０による排他的配線禁止領域の設定の具体例を説明する。電源ドメインＢの領域（Ｄ２）は、幅１００μｍの縦長の矩形領域を有している。
【００５０】
図６（ａ）は、配線禁止許可領域設定部１２０による排他的配線禁止領域の設定前の電源ドメインＢの領域（Ｄ２）を示す図である。配線禁止許可領域設定部１２０は、電源ドメインＢの領域（Ｄ２）の全面を排他的配線禁止領域に設定する（Ｓ１５１）。図６（ｂ）は、電源ドメインＢの領域（Ｄ２）の全面を排他的配線禁止領域Ｅに設定した様子を示す図である。
【００５１】
配線禁止許可領域設定部１２０は、上述の式を用いてリピータ配線最大長を算出する。以下の説明では、リピータ最大配線長は、１００μｍとする。
【００５２】
配線禁止許可領域設定部１２０は、排他的配線禁止領域に対する細らせ処理を行う（Ｓ１５３）。図６（ｃ）は、細らせ処理後の排他的配線禁止領域Ｅと電源ドメインＢの領域（Ｄ２）を示す図である。図示するように、細らせ処理として排他的配線禁止領域Ｅの輪郭を構成する各辺から平行に５０μｍだけ領域を小さくする処理を行う。
【００５３】
続いて、配線禁止許可領域設定部１２０は、排他的配線禁止領域に対する太らせ処理を行う（Ｓ１５３）。図６（ｄ）は、太らせ処理後の排他的配線禁止領域Ｅと電源ドメインＢの領域（Ｄ２）を示す図である。図示するように、太らせ処理として排他的配線禁止領域Ｅの輪郭を構成する各辺から平行に５０μｍだけ領域を大きくする処理を行う。
【００５４】
配線禁止許可領域設定部１２０は、電源ドメインＢの領域（Ｄ２）から太らせ処理後の排他的配線禁止領域Ｅを除外した領域を通過配線許可領域Ｆに設定する。
【００５５】
なお、上述の説明では、配線禁止許可領域設定部１２０は、太らせ処理及び細らせ処理により排他的配線禁止領域を設定したが、必ずしもこれに限られず、他の方法により排他的配線禁止領域の設定を行っても良い。図７を参照して、排他的配線禁止領域の設定方法の他の一例を説明する。
【００５６】
配線禁止許可領域設定部１２０は、はじめに電源ドメインの全体を排他的配線禁止領域に設定する。配線禁止許可領域設定部１２０は、当該電源ドメイン内の凸部領域のうち、対向辺との距離が、リピータ最大配線長以下となる凸部領域を排他的配線領域から除外する（すなわち、通過配線許可領域とする）。
【００５７】
図７は、図６と同様に電源ドメインＢの領域（Ｄ２）を示す図である。電源ドメインＢの領域（Ｄ２）には、対向辺との距離が１０００μｍの凸部領域（ｉ）と、対向辺との距離が１００μｍの凸部領域（ｉｉ）がある。配線禁止許可領域設定部１２０は、対向辺との距離が１００μｍ以下の凸部領域（ｉｉ）を排他的配線禁止領域から除外する。すなわち、配線禁止許可領域設定部１２０は、電源ドメインＢの領域（Ｄ２）から凸部領域（ｉｉ）を除外した領域を排他的配線禁止領域と決定する。凸部領域（ｉｉ）は、通過配線許可領域となる。
【００５８】
次に、配線設定部１３０による配線修正処理（Ｓ１６０）の詳細について説明する。図８は、配線修正処理（Ｓ１６０）の詳細を示すフローチャートである。
【００５９】
配線設定部１３０は、排他的配線禁止領域に存在する配線を再配線の対象として全て選択する（Ｓ１６１）。配線設定部１３０は、Ｓ１６１において選択した配線のうち、同一電源ドメイン内を接続する配線を再配線の対象から除外する（Ｓ１６２）。
【００６０】
配線設定部１３０は、排他的配線禁止領域を通過する配線が存在するか否かを判定する（Ｓ１６３）。すなわち、配線設定部１３０は、Ｓ１６２の処理後に再配線の対象となる配線を選択しているか否かを判定する。
【００６１】
排他的配線禁止領域を通過する配線が存在しない場合（Ｓ１６３：Ｎｏ）、配線設定部１３０は、処理を終了する。
【００６２】
排他的配線禁止領域を通過する配線が存在する場合（Ｓ１６３：Ｙｅｓ）、配線設定部１３０は、排他的配線禁止領域を通過する配線を削除する（Ｓ１６４）。配線設定部１３０は、削除した配線が接続していた接続元と接続先を接続する新たな配線を設定する（Ｓ１６５）。
【００６３】
続いて、上述のＳ１６１〜Ｓ１６５の処理の具体例を図９及び図１０を参照して説明する。なお、図９及び図１０における電源ドメイン及びプリミティブセルの配置は、プリミティブセルＰ６〜Ｐ９を新たに配置したことを除いて図３と同様である。なお、電源ドメインＡの領域（Ｄ１）の記載は省略している。
【００６４】
図９（ａ）は、レイアウト作成部１１０が生成したレイアウトを示す図である。図９（ｂ）は、配線禁止許可領域設定部１２０による排他的配線禁止領域Ｅ及び通過配線許可領域Ｆの設定を示す図である。
【００６５】
配線設定部１３０は、排他的配線禁止領域Ｅに存在する配線を再配線の対象として全て選択する。図９（ｃ）は、選択した配線（Ｗ２、Ｗ３、Ｗ４）を太線で示した図である。そして、配線設定部１３０は、選択中の配線（Ｗ２、Ｗ３、Ｗ４）のうち、同一電源ドメイン内を接続する配線（Ｗ２）を再配線の対象から除外する。図９（ｄ）は、配線Ｗ２を選択対象から除外し、配線Ｗ３及びＷ４を選択した状態を示す図である。
【００６６】
配線設定部１３０は、選択中の配線を削除する。図１０（ｅ）は、選択していた配線Ｗ３及びＷ４を削除した状態を示す図である。配線設定部１３０は、削除した配線に代わる配線を設定する。図１０（ｆ）は、配線Ｗ３に代わる配線としてＷ６、Ｗ４に代わる配線としてＷ７を設定した状態を示す図である。
【００６７】
リピータ挿入部１４０は、配線設定部１３０による修正処理後の配線にリピータバッファを挿入する。図１０（ｇ）は、各配線にリピータバッファを挿入した状態を示す図である。
【００６８】
リピータ挿入部１４０によるリピータバッファの挿入処理の詳細を図１１を参照して説明する。図１１（ａ）に示すように、リピータ挿入部１４０は、はじめに通過配線許可領域と、他の電源ドメインとの境界位置にリピータバッファを挿入する。リピータ挿入部１４０は、このリピータバッファを基準に他のリピータバッファを挿入していく。この際、通過配線許可領域の幅は、リピータ配線最大長以下である。そのため、通過配線許可領域内にリピータバッファが挿入されることが防止される。
【００６９】
なお、リピータ挿入部１４０は、必ずしも通過配線許可領域内の通過配線許可領域との境界位置にリピータバッファを挿入しなくてもよい。すなわち、図１１（ｂ）に示すように、配線と通過配線許可領域の接点ｘから、通過配線許可領域を跨ぐ方向の配線の配線長が、リピータ最大配線長以下となり、通過配線許可領域外の位置に基準となるリピータバッファを挿入すればよい。これにより、通過配線許可領域内にリピータバッファが挿入されることが防止される。
【００７０】
次に、リピータバッファの動作が不安定となる恐れのあるケースと、その対応について説明する。図１２に示すように、通過配線許可領域内にリピータ配線最大長以上の長さを持つ配線が存在する場合、配線設定部１３０は、再配線の対象とせず、この配線が残ってしまう。そのため、リピータバッファが所望の動作をしない恐れがある。図１２に示す問題に対する対応策の例を以下に説明する。
【００７１】
第１の対応策は、既存の機能を実装したレイアウト作成部１１０（自動配線配置ツール）の機能を用いる対応である。図１３は、当該対応の概念を示す図である。図１３（ａ）は、リピータバッファが異なる電源ドメイン（すなわち電源ドメインＢ）に配置された状態を示す図である。レイアウト作成部１１０は、電源ドメインＢ内に配置されたリピータバッファを電源ドメインＡの最も近い位置に移動する。図１３（ｂ）は、電源ドメインＢ内に配置されたリピータバッファを電源ドメインＡの最も近い位置に移動した状態を示す図である。次に、レイアウト作成部１１０は、再配置したリピータバッファの位置に応じて配線位置を決定する。図１３（ｃ）は、レイアウト作成部１１０による再配線を示す図である。
【００７２】
なお、排他的配線禁止領域内にリピータバッファが挿入されている場合に、図１３と同様の対応を行うことは適切ではない。当該理由を図１４を参照して説明する。
【００７３】
図１４（ａ）は、排他的配線禁止領域にリピータバッファを配置した状態を示す図である。図１４（ｂ）は、レイアウト作成部１１０が図１４（ａ）に示すリピータバッファを電源ドメインＡの最も近い位置に移動した状態を示す図である。しかし、当該配置では、リピータ配線最大長以上の配線区間が生じてしまうため、妥当な配線の敷設とはならない。
【００７４】
通過配線許可領域は、リピータ配線最大長以下の箇所を含む領域である。そのため、図１２に示す問題に対し、既存のレイアウト作成部１１０の機能により対応することができる。
【００７５】
次に、図１２を参照して説明した問題に対する第２の対応策を説明する。図１５は、第２の対応策の概念を説明する図である。第２の対応策は、配線禁止許可領域設定部１２０が通過配線許可領域を設定する際に、通過可能な方向を設定する手法である。
【００７６】
たとえば、配線禁止許可領域設定部１２０は、通過配線許可領域内のリピータ配線最大長以下となる線分（図１５（ｉ））を抽出し、当該線分と重なる配線（または当該線分の方向と同一方向の配線）は敷設可能と設定する。
【００７７】
なお、配線禁止許可領域設定部１２０は、通過配線許可領域内のリピータ配線最大長以下となる折れ線上の線分（図１５（ｉｉ））を抽出し、当該線分と重なる配線（または当該線分の方向と同一方向の配線）は敷設可能と設定してもよい。
【００７８】
一般的に、電源ドメインを斜め方向に通過する配線処理は行われない。しかし、斜め方向の配線処理も考慮対象とした場合、配線禁止許可領域設定部１２０は、通過配線許可領域内のリピータ配線最大長以下となる斜め方向の線分（図１５（ｉｉｉ））を抽出し、当該線分と重なる配線（または当該線分の方向と同一方向の配線）は配置可能と設定することも可能である。
【００７９】
このように、通過配線許可領域に通過可能な配線方向を設定することにより、図１２に示す問題を回避、すなわち、通過配線許可領域内にリピータバッファを挿入することが無くなる。
【００８０】
続いて、本実施の形態にかかる半導体レイアウト設定装置及び半導体レイアウト方法の効果について説明する。本実施の形態では、ある電源ドメイン内を接続する配線は許容し、通過配線を禁止する排他的配線禁止領域と、通過配線が許容される通過配線許可領域と、がリピータ配線最大長に基づいて規定される。排他的配線禁止領域では、通過配線が禁止され、同一電源ドメイン内のプリミティブセルを接続する配線のみ許容される。そのため、排他的配線禁止領域では、リピータバッファ用の領域を設ける必要が無くなる。これにより、図２９に示したように、ある電源ドメイン内に包含される新たな電源ドメインを設ける必要が無くなる。さらに、通過配線許可領域を設けたことにより、リピータバッファが挿入されない通過配線を敷設することが可能となるため、電源ドメインを迂回するように配線を行う必要が無い。迂回配線の敷設を回避しつつ、電源ドメイン内にリピータバッファ用の領域を設ける必要が無いため、チップ面積が減少できるとともに、電源ドメインの違いに起因するリピータバッファの動作不良を回避できる。
【００８１】
図１６を参照して、本実施の形態にかかる半導体レイアウト設定装置及び半導体レイアウト方法の効果を具体的に説明する。図１６は、本実施の形態にかかる半導体レイアウト設定装置１００が出力したレイアウト情報を示す図である。電源ドメインの配置、及びプリミティブセルの配置は、図３と同様である。また、リピータ配線最大長は１００μｍとする。
【００８２】
配線禁止許可領域設定部１２０は、電源ドメインＢの領域（Ｄ２）について、上述した方法により排他的配線禁止領域Ｅと、通過配線許可領域Ｆと、を設定する。配線設定部１３０は、配線修正処理（図４  Ｓ１６０、図８  Ｓ１６１〜Ｓ１６５）を実行する。そして、リピータ挿入部１４０は、修正後の配線にリピータバッファの設定を行う。
【００８３】
ここで、配線設定部１３０は、同一電源ドメイン（電源ドメインＢ）に属するプリミティブセルＰ４、Ｐ５を接続する配線Ｗ２を再配線の対象外とする（図８  Ｓ１６２）。このため、図３２において配線禁止領域を設定した場合と異なり、同一電源ドメイン内のプリミティブセルを接続する配線Ｗ２が配線不能になることを回避できる。
【００８４】
配線設定部１３０は、電源ドメインＡに属するＰ２、Ｐ３を接続する配線Ｗ１を排他的配線禁止領域Ｅを通過しない最短経路となるように配線を修正する（図１６）。この場合、最短経路（図１６中の配線Ｗ１）は、通過配線許可領域Ｆを通過する経路となる。このように、電源ドメインＢを迂回することの無い配線を設定することが可能になる。また、通過配線許可領域Ｆはリピータ最大配線長以下の長さの区間を持つため、上述したリピータの挿入方法によれば電源ドメインＢ内にリピータバッファが挿入されることが無くなり、リピータバッファの誤動作を招くことが無くなる。
【００８５】
このように、本実施の形態にかかる半導体レイアウト設定装置１００では、迂回配線の禁止、電源ドメイン内にリピータバッファ用の電源ドメインを設置することの回避、及びリピータ配線最大長以上の通過距離を持つ配線の禁止、を実現できる。これにより、本実施の形態にかかる半導体レイアウト設定装置１００では、チップ面積の増大を防止ししつつ、リピータバッファの正常な動作を実現することができる。
【００８６】
さらに、本実施の形態にかかる半導体レイアウト設定装置１００は、ネットリスト２０１、フロアプラン情報２０２、ライブラリ２０３を入力するのみで、上述のレイアウト情報２１０（適切なリピータバッファの挿入を実現したレイアウト）を生成する。すなわち、ユーザが手動でレイアウト情報を変更等する必要が無い。そのため、本実施の形態にかかる半導体レイアウト設定装置１００は、設計のＴＡＴ（Turn Around Time、ターンアラウンドタイム）を削減できるという効果も奏する。
【００８７】
＜実施の形態２＞
本実施の形態にかかる半導体レイアウト設定装置は、排他的配線禁止領域の角（頂点）の部分を削り（通過配線許可領域に設定し）、配線の迂回領域を設けることにより配線混雑を緩和できることを特徴とする。本実施の形態にかかる半導体レイアウト設定装置の詳細について、実施の形態１と異なる点を以下に説明する。
【００８８】
本実施の形態にかかる半導体レイアウト設定装置１００は、図２に示す半導体レイアウト設定装置１００と同一の構成を持つ。また、配線禁止許可領域設定部１２０以外の各処理部の処理は、実施の形態１と同様である。以下、本実施の形態にかかる配線禁止許可領域設定部１２０の動作を図１７を参照して説明する。図１７は、本実施の形態にかかる配線禁止許可領域設定部１２０の動作を示すフローチャートである。
【００８９】
Ｓ１５１〜Ｓ１５４の処理は、実施の形態１と同様である。太らせ処理（Ｓ１５４）の後に、配線禁止許可領域設定部１２０は、電源ドメインの全ての角、すなわち全ての頂点を選択する（Ｓ１５５）。
【００９０】
配線禁止許可領域設定部１２０は、選択した頂点のうち、内角が９０°である頂点を選択する（Ｓ１５６）。配線禁止許可領域設定部１２０は、選択した頂点を基準として切り抜く矩形、すなわち排他的配線禁止領域から除外する領域（通過配線許可領域とする領域）を設定する（Ｓ１５７）。ここで、この矩形領域の幅と高さは、以下の式を満たすように設定する。なお、矩形の幅の高さと幅の和をリピータ配線最大長と等しくした場合、排他的配線禁止領域から除外する領域の面積が最も大きくなり、最も効果的に配線混雑を回避できる。
【００９１】
（矩形の幅）  ＋  （矩形の高さ）  ＜＝  リピータ配線最大長
【００９２】
配線禁止許可領域設定部１２０は、Ｓ１５７にて設定した領域を排他的配線禁止領域から除外、換言するとＳ１５７にて設定した領域を通過配線許可領域に変更（ＮＯＴ処理）する（Ｓ１５８）。
【００９３】
次に、図１８を参照して上述したＳ１５５〜Ｓ１５８の処理の具体例を説明する。図１８は、本実施の形態にかかる配線禁止許可領域設定部１２０の処理の具体例を示す概念図である。以下の説明では、リピータ配線最大長を１００μｍとする。
【００９４】
図１８（ａ）は、太らせ処理が終了した電源ドメインの全ての頂点（６つの頂点）を選択した状態を示す図である。配線禁止許可領域設定部１２０は、選択した頂点（６つの頂点）のうち、内角が９０°である５つの頂点を選択する。図１８（ｂ）は、選択した頂点（６つの頂点）のうち、内角が９０°の頂点（５つの頂点）のみを選択した状態を示す図である。
【００９５】
図１８（ｃ）は、選択した各頂点から５０μｍの正方形の矩形領域を設定した状態を示す図である。図１８（ｄ）は、設定した矩形領域を排他的配線禁止領域から除外、換言すると通過配線許可領域に設定した状態を示す図である。
【００９６】
図１８に示すように、太らせ処理を行った後の排他的配線禁止領域（図１８（ａ））に比べ、Ｓ１５５〜Ｓ１５８の処理を行った後の排他的配線禁止領域（図１８（ｄ））の面積が小さくなっている。そのため、配線の自由度が向上し、配線混雑の緩和という効果を生じる。図示したように、電源ドメインの頂点付近が通過配線許可領域に変更される。電源ドメインの頂点付近は、一般に配線混雑の問題が生じやすい領域である。そのため、配線混雑を効果的に解消することができる。
【００９７】
一般的に、配線は、電源ドメインのいずれかの辺と並行に敷設される。しかしながら、電源ドメインのいずれかの辺と平行でない配線も許容する場合、必ずしもＳ１５７にて設定する領域の形状は矩形でなくてもよい。図１９は、矩形領域以外の切り抜き領域の一例を示す図である。図示するように、たとえば通過配線許可領域に変更する領域（切り抜き領域）は、三角形であってもよい。この場合、この領域の全外周辺の全長から電源ドメインの輪郭を構成する辺を引いた長さ（図１９では線分（ｉ）の長さ）をリピータ配線最大長以下に設定する。
【００９８】
さらに、図１７に示す処理は、様々な形状の電源ドメインに応用することも可能である。一般的に、電源ドメインの頂点は９０°または２７０°の角度を持つことが一般的である。しかしながら、上述の手法は、頂点角度が９０°、２７０°以外の電源ドメインに対応することも可能である。この様な電源ドメインに対する対応を図２０を参照して説明する。
【００９９】
図２０（ａ）は、太らせ処理が終了した電源ドメインの全ての頂点（７つの頂点）を選択した状態を示す図である。配線禁止許可領域設定部１２０は、選択した頂点のうち、内角が１８０°未満である６つの頂点を選択する。図２０（ｂ）は、選択した頂点のうち、内角が１８０°未満の頂点のみを選択した状態を示す図である。
【０１００】
図２０（ｃ）は、選択した各頂点から多角形領域を設定した状態を示す図である。図２０（ｄ）は、設定した多角形領域を排他的配線禁止領域から除外、換言すると通過配線許可領域に設定した状態を示す図である。
【０１０１】
図示するように、電源ドメインの頂点の角度が多岐にわたる場合、配線禁止許可領域設定部１２０は、１８０°未満の頂点を選択し、選択した頂点から領域を設定すればよい。また、設定する領域は、当該設定領域の全外周辺の全長から電源ドメインの輪郭を構成する辺を引いた長さがリピータ配線最大長以下になるように設定すればよい。これにより、通過配線の配線長がリピータ配線最大長以下することができるとともに、排他的配線禁止領域を太らせ処理後の面積よりも小さくすることができる。
【０１０２】
次に、本実施の形態にかかる半導体レイアウト設定装置及び半導体レイアウト設定方法の効果について説明する。本実施の形態にかかる配線禁止許可領域設定部１２０は、電源ドメインの頂点箇所の排他的配線領域を削る、すなわち通過配線許可領域に変更することにより配線の迂回ができる領域を設けている。これにより、電源ドメインの頂点に存在する配線混雑箇所を避けて配線を敷設することが可能になる。
【０１０３】
詳細な効果を図２１及び図２２を比較することにより説明する。図２１は、実施の形態１にかかる半導体レイアウト設定装置１００が設計したレイアウト情報を示す図である。なお、図２１及び図２２において、リピータ配線最大長は、１００μｍである。
【０１０４】
図示するように、電源ドメインＡの領域（Ｄ１）と、電源ドメインＢの領域（Ｄ２）が設定されている。電源ドメインＡは、電源が常にＯＮの状態を維持する、すなわち、電源ドメインＡには電源が常に供給される。電源ドメインＢは、内部回路が動作しない場合に電源が遮断（ＯＦＦ）される。電源ドメインＡの領域（Ｄ１）には、プリミティブセルＰ２とＰ３が配置されている。配線Ｗ１は、プリミティブセルＰ２とＰ３を接続する配線である。リピータＲＢは、配線Ｗ１上に配置されたリピータバッファである。電源ドメインＢの領域（Ｄ２）には、排他的配線禁止領域Ｅと、通過配線許可領域Ｆと、が設定されている。ここで、領域Ｃ（配線混雑領域Ｃ）は、電源ドメインＢの頂点近辺に生じた配線混雑の領域である。
【０１０５】
配線Ｗ１は、排他的配線禁止領域Ｅの外側を通るように配線されるため、最短経路を通る経路は配線混雑領域Ｃを通過する。このため、配線混雑が更に悪化してしまう。配線混雑を緩和するためには、チップサイズを増大する必要がある。
【０１０６】
図２２は、本実施の形態にかかる半導体レイアウト設定装置１００が設計したレイアウト情報を示す図である。電源ドメインの配置、プリミティブセルの配置、及び配線混雑領域Ｃの位置は、図２１と同様である。
【０１０７】
図示するように、電源ドメインＢの領域（Ｄ２）の内角が９０°の頂点には、一辺が５０μｍの正方形の通過配線許可領域Ｆが設けられている。この領域は、配線の迂回領域となり得る。
【０１０８】
配線Ｗ１は、図示するように、排他的配線禁止領域Ｅから削られた領域（排他的配線禁止領域Ｅから通過配線許可領域Ｆに変更された領域）を通過している。これにより、配線Ｗ１は、配線混雑領域Ｃを迂回している。ここで、配線混雑領域Ｃを迂回する際に配線Ｗ１は電源ドメインＢ内を通過しているが、この通過配線の配線長は１００μｍ以下（リピータ最大配線長以下）となる。このため、電源ドメインＢ内にリピータを挿入する必要はない。このように、排他的配線禁止領域Ｅの面積が実施の形態１に比べて減少し、配線混雑領域Ｃを迂回して配線を設定できるため、チップサイズの増大を防止できる。
【０１０９】
なお、配線禁止許可領域設定部１２０は、配線混雑の状況を考慮して、Ｓ１５７にて設定する矩形領域の形状を定めても良い。詳細を図２３を参照して説明する。図２３は、矩形領域の形状の設定の一手法を示す概念図である。
【０１１０】
図２３（ａ）は、電源ドメインのある頂点付近に縦長の配線混雑領域Ｃが存在する様子を示す図である。なお、配線混雑領域Ｃの形状は、配線部１１４の配線処理の結果から算出可能である。
【０１１１】
配線禁止許可領域設定部１２０が図２３（ｂ）に示すように縦長の矩形領域を設定したとする。この場合には、配線混雑領域Ｃに近い箇所に配線が設置される可能性が高くなる。これにより、配線混雑領域Ｃ内にある配線を水平移動することが容易となる。すなわち、配線混雑領域Ｃ内にある配線を領域Ｃの範囲外に移動できる可能性が高くなる。
【０１１２】
一方、配線禁止許可領域設定部１２０が図２３（ｃ）に示すように横長の矩形領域を設定したとする。この場合には、配線混雑領域Ｃ内にある配線を当該横長矩形領域に移動させることが困難である。
【０１１３】
配線禁止許可領域設定部１２０は、配線混雑領域Ｃの位置を考慮して、矩形領域（排他的配線禁止領域Ｅから通過配線許可領域Ｆに変更する領域）を設置することにより、より効果的に配線混雑を回避することができる。詳細には、配線禁止許可領域設定部１２０は、図２２（ｂ）のように、配線混雑領域Ｃになるべく近づくように矩形領域を定めることが効果的である。
【０１１４】
＜その他の実施の形態＞
実施の形態１または２に記載の半導体レイアウト設定装置の変形例を以下に示す。図２４に示す半導体レイアウト設定装置１００は、レイアウト作成部１１０内に配線部を有さず、レイアウト作成部１１０の外に配線設定部１３０を有する。配線設定部１３０は、配線禁止許可領域設定部１２０による排他的配線禁止領域の設定後に全ての配線にかかる配線処理を行う。なお、排他的配線禁止領域の設定処理、リピータバッファの挿入処理は、上述の方法と同様に行えばよい。配線処理は、電源ドメインを通過する配線は、通過許可領域のみの通過を許容した最短経路を選択することにより行えばよい。
【０１１５】
このように、排他的配線禁止領域を設定した後に配線処理をする場合であっても実施の形態１、２と同様の効果を奏することができる。
【０１１６】
さらに、図２５に示すように、上述のレイアウト作成部１１０と、その他の処理部（配線禁止許可領域設定部１２０、配線設定部１３０、リピータ挿入部１４０）と、を別の装置内に設けても良い。装置３００は、半導体レイアウト設定装置１００とは別の装置として構成する。半導体レイアウト設定装置１００には、装置３００が生成したレイアウト情報に加え、ライブラリ２０３が供給される。なお、各処理部の動作は、上述した通りである。この構成であっても、実施の形態１、２と同様の効果を奏することができる。
【０１１７】
なお、本発明は上記に示す実施形態に限定されるものではない。本発明の範囲において、上記実施形態の各要素を、当業者であれば容易に考えうる内容に変更、追加、変換することが可能である。
【０１１８】
たとえば、駆動電圧のみが異なり、常時ＯＮとなる複数の電源ドメインを異なる電源ドメインとして扱うことも可能である。
【０１１９】
また、上述の例では、電源ドメインＡが電源ドメインＢを包含するレイアウトでの配線について説明したが必ずしもこれに限られない。例えば、電源ドメインＡと電源ドメインＢが隣接するような場合であっても、上述のレイアウト設定方法を適応することが可能である。
【０１２０】
上述の説明では、リピータバッファを配線上に挿入することを前提としたが、本発明は必ずしもこれに限られない。例えば、上述のリピータバッファに代わり、インバータを挿入するようなケースであっても、本発明のレイアウト設定方法を応用することが可能である。
【０１２１】
図２、図２４、または図２５に記載した各処理部（レイアウト作成部１１０、配線禁止許可領域設定部１２０、配線設定部１３０、リピータ挿入部１４０）の処理は、任意のコンピュータ内で動作するプログラムとして実現することが可能である。プログラムは、様々なタイプの非一時的なコンピュータ可読媒体（non-transitory computer readable medium）を用いて格納され、コンピュータに供給することができる。非一時的なコンピュータ可読媒体は、様々なタイプの実体のある記録媒体（tangible storage medium）を含む。非一時的なコンピュータ可読媒体の例は、磁気記録媒体（例えばフレキシブルディスク、磁気テープ、ハードディスクドライブ）、光磁気記録媒体（例えば光磁気ディスク）、ＣＤ−ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＣＤ−Ｒ、ＣＤ−Ｒ／Ｗ、半導体メモリ（例えば、マスクＲＯＭ、ＰＲＯＭ（Programmable ROM）、ＥＰＲＯＭ（Erasable PROM）、フラッシュＲＯＭ、ＲＡＭ（random access memory））を含む。また、プログラムは、様々なタイプの一時的なコンピュータ可読媒体（transitory computer readable medium）によってコンピュータに供給されてもよい。一時的なコンピュータ可読媒体の例は、電気信号、光信号、及び電磁波を含む。一時的なコンピュータ可読媒体は、電線及び光ファイバ等の有線通信路、又は無線通信路を介して、プログラムをコンピュータに供給できる。
【０１２２】
図２６は、上述の半導体レイアウト設定方法の各処理（レイアウト作成部１１０、配線禁止許可領域設定部１２０、配線設定部１３０、及びリピータ挿入部１４０の各処理）をプログラムとして実行する場合のシステム構成の一態様を示す図である。
【０１２３】
当該システムは、コンピュータ装置４０１と、サーバ４０２と、を備える。サーバ４０２は、記憶媒体４０３を備える。コンピュータ装置４０１は、例えばエンジニアリングステーションである。コンピュータ装置４０１と、サーバ４０２と、はネットワーク４０４（たとえばインターネット）を介して接続される。記憶媒体４０３は、上記した処理（レイアウト作成部１１０、配線禁止許可領域設定部１２０、配線設定部１３０、及びリピータ挿入部１４０の各処理）を実行するための実行プログラムを格納している。
【０１２４】
コンピュータ装置４０１は、ネットワーク４０４を介して、記憶媒体４０３に格納された半導体レイアウト設定にかかる実行プログラムをダウンロードする。ダウンロードされたプログラムは、コンピュータ装置４０１内のローカルなハードディスク、メモリ等に格納されて実行される。
【０１２５】
コンピュータ装置４０１のハードウェア構成の一例を図２７に示す。コンピュータ装置４０１は、中央処理装置（ＣＰＵ, Central Processing Unit）５０１と、メモリ５０２と、を含んでいる。ＣＰＵ５０１及びメモリ５０２は、バスを介して補助記憶装置としてのハードディスク装置（ＨＤＤ）５０３に接続される。このコンピュータ装置４０１は、典型的には、ユーザ・インターフェース・ハードウェアを備える。ユーザ・インターフェース・ハードウェアとしては、例えば、入力をするためのポインティング・デバイス（マウス、ジョイスティック等）やキーボード等の入力装置５０４や、視覚データをユーザに提示するための液晶ディスプレイなどの表示装置５０５がある。ハードディスク装置５０３等の記憶媒体にはオペレーティングシステムと共同してＣＰＵ５０１等に命令を与え、上述した半導体レイアウトの設定処理を実施するためのコンピュータ・プログラムを記憶することができる。
【符号の説明】
【０１２６】
１００  半導体レイアウト設定装置
１１０  レイアウト作成部
１１１  電源設定部
１１２  セル配置部
１１３  ＣＴＳ部
１１４  配線部
１２０  配線禁止許可領域設定部
１３０  配線設定部
１４０  リピータ挿入部
２０１  ネットリスト
２０２  フロアプラン情報
２０３  ライブラリ
２１０  レイアウト情報
３００  半導体レイアウト設定装置
４０１  コンピュータ装置
４０２  サーバ
４０３  記憶媒体
４０４  ネットワーク
５０１  ＣＰＵ
５０２  メモリ
５０３  ＨＤＤ
５０４  入力装置
５０５  表示装置
Ｐ２〜Ｐ９  プリミティブセル
Ｄ１  電源ドメインＡ
Ｄ２  電源ドメインＢ
Ｅ  排他的配線禁止領域
Ｆ  通過配線許可領域
Ｗ１〜Ｗ７  配線
ＲＢ  リピータバッファ
Ｃ  配線混雑領域
【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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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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