(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
集積回路の部分回路であるライブラリを、外部条件推定部と最適化部とを備えた計算機を利用して設計するライブラリ設計方法であって、
前記外部条件推定部が、前記集積回路に用いたときの前記部分回路の外部条件を推定する外部条件推定工程と、
前記最適化部が、前記部分回路を前記外部条件に応じて設計する最適化工程とを含み、
前記外部条件推定部が、テクノロジ変換部、レイアウト抽出部、外部条件計算部、及び配線部を有しており、
前記外部条件推定工程は、
前記テクノロジ変換部が、予め準備された外部条件抽出用レイアウトを設計対象の集積回路のテクノロジ情報に基づいてテクノロジ変換するテクノロジ変換工程と、
前記レイアウト抽出部が、テクノロジ変換された前記外部条件抽出用レイアウトから前記部分回路の動作に影響を与える外部情報であるレイアウト抽出情報を抽出するレイアウト抽出工程と、
前記外部条件計算部が、前記レイアウト抽出情報から前記部分回路の外部条件を計算する外部条件計算工程と、
前記配線部が、前記テクノロジ変換工程によりテクノロジ変換された外部条件抽出用レイアウトに対して設計対象の集積回路のテクノロジ情報に基づいて再配線を行う配線工程とを含み、
前記レイアウト抽出工程は前記配線工程により再配線が行われた前記外部条件抽出用レイアウトから前記レイアウト抽出情報を抽出するライブラリ設計方法。
【請求項２】
集積回路の部分回路であるライブラリを、外部条件推定部と最適化部とを備えた計算機を利用して設計するライブラリ設計方法であって、
前記外部条件推定部が、前記集積回路に用いたときの前記部分回路の外部条件を推定する外部条件推定工程と、
前記最適化部が、前記部分回路を前記外部条件に応じて設計する最適化工程とを含み、
前記外部条件推定部が、テクノロジ変換部、レイアウト抽出部、外部条件計算部、及びコンパクション部を有しており、
前記外部条件推定工程は、
前記テクノロジ変換部が、予め準備された外部条件抽出用レイアウトを設計対象の集積回路のテクノロジ情報に基づいてテクノロジ変換するテクノロジ変換工程と、
前記レイアウト抽出部が、テクノロジ変換された前記外部条件抽出用レイアウトから前記部分回路の動作に影響を与える外部情報であるレイアウト抽出情報を抽出するレイアウト抽出工程と、
前記外部条件計算部が、前記レイアウト抽出情報から前記部分回路の外部条件を計算する外部条件計算工程と、
前記コンパクション部が、前記テクノロジ変換工程によりテクノロジ変換された外部条件抽出用レイアウトに対してコンパクションを行うコンパクション工程とを含み、
前記レイアウト抽出工程は前記コンパクション工程によりコンパクションが行われた前記外部条件抽出用レイアウトから前記レイアウト抽出情報を抽出するライブラリ設計方法。
【請求項３】
集積回路の部分回路であるライブラリを、外部条件推定部と最適化部とを備えた計算機を利用して設計するライブラリ設計方法であって、
前記外部条件推定部が、前記集積回路に用いたときの前記部分回路の外部条件を推定する外部条件推定工程と、
前記最適化部が、前記部分回路を前記外部条件に応じて設計する最適化工程とを含み、
前記外部条件推定部が、テクノロジ変換部、レイアウト抽出部、外部条件計算部、配線部、及びコンパクション部を有しており、
前記外部条件推定工程は、
前記テクノロジ変換部が、予め準備された外部条件抽出用レイアウトを設計対象の集積回路のテクノロジ情報に基づいてテクノロジ変換するテクノロジ変換工程と、
前記レイアウト抽出部が、テクノロジ変換された前記外部条件抽出用レイアウトから前記部分回路の動作に影響を与える外部情報であるレイアウト抽出情報を抽出するレイアウト抽出工程と、
前記外部条件計算部が、前記レイアウト抽出情報から前記部分回路の外部条件を計算する外部条件計算工程と、
前記配線部が、前記テクノロジ変換工程によりテクノロジ変換された外部条件抽出用レイアウトに対して設計対象の集積回路のテクノロジ情報に基づいて再配線を行う配線工程と、
前記コンパクション部が、前記配線工程により再配線が行われた前記外部条件抽出用レイアウトに対してコンパクションを行うコンパクション工程とを含み、
前記レイアウト抽出工程は前記コンパクション工程によりコンパクションが行われた前記外部条件抽出用レイアウトから前記レイアウト抽出情報を抽出するライブラリ設計方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＬＳＩ等の集積回路に使用されるＡＮＤ回路，ＮＡＮＤ回路やインバータ回路等のライブラリセルや、オペアンプ，ＡＤコンバータ，３２ビット乗算器，ＣＰＵ等、再利用可能なＩＰ（インテレクチャルプロパティ）などの部分回路を設計するライブラリ設計方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
集積回路におけるライブラリ設計は、プロセステクノロジ情報を基に、設計工数短縮のため、前プロセスにおけるライブラリセルの回路情報やレイアウト情報を再利用して行なわれるのが一般的である。従来の設計方法としては、前プロセステクノロジで用いられたトランジスタのサイズ等を配線幅等のデザインルールの変化に応じた比例定数を用いて一定倍に縮小するなどの方法があった。一方、回路の性能最適化方法としては、日本国特許第２８７２９９０号に開示される様に、遅延を最小化する等の設計指標に基づいてトランジスタのサイズを最適化する方法があった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
集積回路の性能向上や面積削減をはかるためには、それを構成する個々のライブラリセルが性能および面積の面で最適化されている必要がある。しかしライブラリセルは、実際の集積回路における使用条件に応じてその特性が異なってくる。そのためライブラリセルの設計においては、より実際の集積回路に近い使用条件の下でライブラリセルの最適化を行なっておく必要がある。
【０００４】
しかしながら従来のライブラリセルの設計方法では、実際の集積回路において各々のライブラリセルがどのような条件の下で使用されるかを、ライブラリセル設計時に正確に想定する方法はなかった。そのため、それらのライブラリセルにより構成された集積回路は、十分な動作速度が得られないか、動作速度を保証するために余分な面積や消費電力などのコストを増大させてしまう等の問題があった。
【０００５】
さらに、ライブラリに含まれる個々のライブラリセルが設計対象の集積回路において使用されるときの出力負荷容量や入力信号のドライブ抵抗などの外部条件は、テクノロジに対して一意に決まるものではなく、設計対象の回路の規模や、回路の種類によって大きく異なる。また同じ回路規模、種類であっても、通常、同じライブラリセルが集積回路の様々な箇所で使用されるため、ライブラリセル設計時には外部条件を正確に見積もることができないという問題があった。
【０００６】
また、設計の際には、遅延、面積、消費電力、ノイズに対する強さ等、様々な設計指標のトレードオフが存在するが、これら複数の指標をトレードオフの観点から最適化する方法がない等の問題があった。
【０００７】
また、オペアンプ，ＡＤコンバータ，３２ビット乗算器，ＣＰＵ等、再利用可能なマクロブロックであるＩＰの設計においては、すでに設計された回路の一部（部分回路）であるＩＰを異なるテクノロジで使用する等、別の外部条件で使用するために設計する場合と、初めから複数の外部条件での使用を前提に設計する場合とがある。したがって、ＩＰの場合もライブラリセルと同様、別の外部条件で設計、あるいは今回の外部条件がわからない段階で設計されるので、そのＩＰは最適な性能を有するものとは言えないという問題があった。
【０００８】
本発明の目的は、ライブラリセルやＩＰなどの部分回路を、集積回路上において実際に使用されるときの外部条件に適して設計することができるライブラリ設計方法を提供することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
請求項１のライブラリ設計方法は、集積回路の部分回路であるライブラリを、外部条件推定部と最適化部とを備えた計算機を利用して設計するライブラリ設計方法であって、外部条件推定部が、集積回路に用いたときの部分回路の外部条件を推定する外部条件推定工程と、最適化部が、部分回路を外部条件に応じて設計する最適化工程とを含む。
ここで、外部条件推定部が、テクノロジ変換部、レイアウト抽出部、外部条件計算部、及び配線部を有している。
また、外部条件推定工程は、
テクノロジ変換部が、予め準備された外部条件抽出用レイアウトを設計対象の集積回路のテクノロジ情報に基づいてテクノロジ変換するテクノロジ変換工程と、
レイアウト抽出部が、テクノロジ変換された外部条件抽出用レイアウトから部分回路の動作に影響を与える外部情報であるレイアウト抽出情報を抽出するレイアウト抽出工程と、
外部条件計算部が、レイアウト抽出情報から部分回路の外部条件を計算する外部条件計算工程と、
配線部が、テクノロジ変換工程によりテクノロジ変換された外部条件抽出用レイアウトに対して設計対象の集積回路のテクノロジ情報に基づいて再配線を行う配線工程と
を含む。
そして、レイアウト抽出工程は配線工程により再配線が行われた外部条件抽出用レイアウトからレイアウト抽出情報を抽出する。
【００１０】
この請求項１の発明によると、外部条件推定工程を備えており、外部条件に応じて部分回路を設計するので、外部条件に最適な性能の部分回路を設計することができる。
【００１３】
また、外部条件推定工程に、テクノロジ変換工程とレイアウト抽出工程と外部条件計算工程とを備えているので、設計対象のテクノロジにおける部分回路の外部条件を容易にしかも正確に推定することが可能となる。
【００１７】
さらに、外部条件推定工程に、再配線を行う配線工程を備えているので、配線長等の値をより実際の集積回路における値に近づけることができ、より正確な外部条件を容易に推定することができる。
【００１８】
請求項２のライブラリ設計方法は、集積回路の部分回路であるライブラリを、外部条件推定部と最適化部とを備えた計算機を利用して設計するライブラリ設計方法であって、外部条件推定部が、集積回路に用いたときの部分回路の外部条件を推定する外部条件推定工程と、最適化部が、部分回路を外部条件に応じて設計する最適化工程とを含む。
ここで、外部条件推定部が、テクノロジ変換部、レイアウト抽出部、外部条件計算部、及びコンパクション部を有している。
また、外部条件推定工程は、
テクノロジ変換部が、予め準備された外部条件抽出用レイアウトを設計対象の集積回路のテクノロジ情報に基づいてテクノロジ変換するテクノロジ変換工程と、
レイアウト抽出部が、テクノロジ変換された外部条件抽出用レイアウトから部分回路の動作に影響を与える外部情報であるレイアウト抽出情報を抽出するレイアウト抽出工程と、
外部条件計算部が、レイアウト抽出情報から部分回路の外部条件を計算する外部条件計算工程と、
コンパクション部が、テクノロジ変換工程によりテクノロジ変換された外部条件抽出用レイアウトに対してコンパクションを行うコンパクション工程と
を含む。
そして、レイアウト抽出工程はコンパクション工程によりコンパクションが行われた外部条件抽出用レイアウトからレイアウト抽出情報を抽出する。
【００１９】
この請求項２の発明によると、外部条件推定工程を備えており、外部条件に応じて部分回路を設計するので、外部条件に最適な性能の部分回路を設計することができる。
また、外部条件推定工程に、テクノロジ変換工程とレイアウト抽出工程と外部条件計算工程とを備えているので、設計対象のテクノロジにおける部分回路の外部条件を容易にしかも正確に推定することが可能となる。
さらに、外部条件推定工程に、コンパクション工程を備えているので、配線長等の値をより実際の集積回路における値に近づけることができ、より正確な外部条件を容易に推定することができる。
【００２０】
請求項３のライブラリ設計方法は、集積回路の部分回路であるライブラリを、外部条件推定部と最適化部とを備えた計算機を利用して設計するライブラリ設計方法であって、外部条件推定部が、集積回路に用いたときの部分回路の外部条件を推定する外部条件推定工程と、最適化部が、部分回路を外部条件に応じて設計する最適化工程とを含む。
ここで、外部条件推定部が、テクノロジ変換部、レイアウト抽出部、外部条件計算部、配線部、及びコンパクション部を有している。
また、外部条件推定工程は、
テクノロジ変換部が、予め準備された外部条件抽出用レイアウトを設計対象の集積回路のテクノロジ情報に基づいてテクノロジ変換するテクノロジ変換工程と、
レイアウト抽出部が、テクノロジ変換された外部条件抽出用レイアウトから部分回路の動作に影響を与える外部情報であるレイアウト抽出情報を抽出するレイアウト抽出工程と、
外部条件計算部が、レイアウト抽出情報から部分回路の外部条件を計算する外部条件計算工程と、
配線部が、テクノロジ変換工程によりテクノロジ変換された外部条件抽出用レイアウトに対して設計対象の集積回路のテクノロジ情報に基づいて再配線を行う配線工程と、
コンパクション部が、配線工程により再配線が行われた外部条件抽出用レイアウトに対してコンパクションを行うコンパクション工程と
を含む。
そして、レイアウト抽出工程はコンパクション工程によりコンパクションが行われた外部条件抽出用レイアウトからレイアウト抽出情報を抽出する。
【００２１】
この請求項３の発明によると、外部条件推定工程を備えており、外部条件に応じて部分回路を設計するので、外部条件に最適な性能の部分回路を設計することができる。
また、外部条件推定工程に、テクノロジ変換工程とレイアウト抽出工程と外部条件計算工程とを備えているので、設計対象のテクノロジにおける部分回路の外部条件を容易にしかも正確に推定することが可能となる。
さらに、外部条件推定工程に、再配線を行う配線工程とコンパクション工程との両方を備えているので、一方のみを備えた場合よりもさらに、配線長等の値をより実際の集積回路における値に近づけることができ、より正確な外部条件を容易に推定することができる。
【００３９】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。ここでは、ライブラリを構成するライブラリセルの設計方法を例に説明する。図１は本発明の実施の形態におけるライブラリセルの設計方法の処理手順を表している。
【００４０】
外部条件推定工程Ｓ１０では、配線幅やコンタクトサイズ等のテクノロジ情報１０から、ライブラリセルの外部条件を推定し、外部条件情報２０を生成する。
【００４１】
図２は、図１における外部条件推定工程Ｓ１０の具体的な処理手順の一例を表す図である。
【００４２】
テクノロジ情報１０は、現在設計中の集積回路のデザインルールや特性パラメータ等の値を示した情報であり、例えば以下の項目がある。
【００４３】
・配線幅
・配線膜厚
・配線間隔
・配線層数
・配線層間膜厚
・最小トランジスタサイズ
・コンタクトサイズ
・単位面積あたり配線容量
・単位長さあたり配線抵抗
・単位長さあたり配線間容量
図３は図２における予め準備された外部条件抽出用レイアウト１１ａの一例を示している。図３において、１１０は外部条件抽出用レイアウト１１ａのレイアウト図、１１１は設計対象の一つのライブラリセル、１１２はライブラリセル間の配線を表している。外部条件抽出用レイアウト１１ａは、ライブラリを用いて設計された集積回路であり、そのレイアウト情報を備えている。この外部条件抽出用レイアウト１１ａは、ライブラリセル設計者が設計対象のライブラリセルの外部条件を抽出するために予め準備しておき、計算機のメモリ等に保存されている。そして、新たなテクノロジのライブラリセルを設計するたびに取り出してきて、そのテクノロジにおけるライブラリセルの外部条件の抽出に用いられる。
【００４４】
この様に予め準備された外部条件抽出用レイアウト１１ａは、設計対象のライブラリセルを１つ以上含み、設計対象のライブラリセルに接続する配線やトランジスタのレイアウト情報を含んでいるので、レイアウトを反映したライブラリセルの外部条件を精度よく抽出することができる。この外部条件抽出用レイアウトは１つだけでもよいが、外部条件は、マイコン回路、データパス回路、メモリ周辺回路等、設計対象の回路の種類や、回路規模等によりばらつきがあるので、実際の外部条件に近い回路をより多く用いた方が外部条件の精度を高めることができる。一方、特定の回路の規模や種類をターゲットとしたライブラリセルを設計する場合には、同ターゲットに応じた外部条件抽出用レイアウトを準備すればよい。
【００４５】
次に、外部条件推定工程Ｓ１０の処理手順を図２に基づいて順に説明する。
【００４６】
まず、テクノロジ変換工程Ｓ１１において、予め準備された外部条件抽出用レイアウト１１ａの配線幅等のテクノロジを、テクノロジ情報１０に基づいて変換する。これにより、テクノロジ変換された、すなわち現在設計中のテクノロジにおける外部条件抽出用レイアウト１１ｂを得る。なお、テクノロジ変換工程Ｓ１１において、設計の対象となる集積回路そのものを、外部条件抽出用レイアウト１１ａとして用いてもよく、その場合、後述の外部条件計算工程Ｓ１５において、より実際に近い外部条件（外部条件情報２０）を得ることが可能となる。
【００４７】
次に、配線工程Ｓ１２において、テクノロジ変換された外部条件抽出用レイアウト１１ｂの再配線を行う。この配線工程Ｓ１２は、対象とするテクノロジにおける配線層数、配線間隔、配線幅等のテクノロジ情報１０に基づいて行われ、また、市販の配線ツールを用いて行うことができる。従来、デザインルールの変更や配線層数の変更などのプロセス変更時には、ライブラリセルが使用する配線層数の変化により配線長の変化を予測することが難しかった。しかし、この工程Ｓ１２により、外部条件抽出用レイアウト１１ｃの配線長をより実際の値に近づけることができ、配線容量や配線抵抗の推定精度を上げることができる。
【００４８】
次に、コンパクション工程Ｓ１３において、再配線が行われた外部条件抽出用レイアウト１１ｃのコンパクションを行う。このコンパクション工程Ｓ１３は、市販のレイアウトツール等を用いて行うことができる。この工程Ｓ１３により、外部条件抽出用レイアウト１１ｄの配線長をより実際の値に近づけることができ、配線容量や配線抵抗の推定精度を上げることができる。
【００４９】
次に、レイアウト抽出工程Ｓ１４において、コンパクションが行われた外部条件抽出用レイアウト１１ｄからレイアウト抽出情報１２の抽出を行なう。レイアウト抽出情報１２は、個々のライブラリセルの動作に影響を与えるセル外部の抵抗や負荷容量等の情報を表している。図４と図５は、それぞれライブラリセルの外部条件の一例を表した図である。図４において、２０１は設計対象のライブラリセル、２０２は入力ドライブ抵抗、２０３は入力配線抵抗、２０４は入力配線容量、２０５は出力配線抵抗、２０６は出力配線容量負荷、２０７は出力ゲート容量負荷、２０８は電源電圧、２０９は接地電圧である。図５において、２１０は入力信号波形を表す電圧源であり、その他の図４と対応する部分には同一符号を付している。レイアウト抽出情報１２は市販の抽出ツールを用いてトランジスタや配線等の抵抗や負荷容量を抽出し、各ライブラリセルごとに、接続する配線やトランジスタの抵抗や容量を得る。また、電源電圧および接地電圧および入力信号波形を表す電圧源は、外部条件計算工程Ｓ１５において、市販のシミュレーションツール等を用いて各ライブラリセルの電源電圧および接地電圧および入力信号の波形を計算することにより抽出することができる。
【００５０】
なお、予め準備された外部条件抽出用レイアウト１１ａは、各工程Ｓ１１，Ｓ１２，Ｓ１３を行うことによって、外部条件抽出用レイアウト１１ｂ，１１ｃ，１１ｄに変化するものである。
【００５１】
また、配線工程Ｓ１２およびコンパクション工程Ｓ１３はそれぞれ省略してもよい。配線工程Ｓ１２のみを省略した場合は、コンパクション工程Ｓ１３は、テクノロジ変換工程Ｓ１１で得られた外部条件抽出用レイアウト１１ｂのコンパクションを行なう。また、コンパクション工程Ｓ１３のみを省略した場合は、レイアウト抽出工程Ｓ１４は、配線工程Ｓ１２で得られた外部条件抽出用レイアウト１１ｃからレイアウト抽出情報１２の抽出を行なう。また、配線工程Ｓ１２とコンパクション工程Ｓ１３の両方を省略した場合は、レイアウト抽出工程Ｓ１４は、テクノロジ変換工程Ｓ１１で得られた外部条件抽出用レイアウト１１ｂからレイアウト抽出情報１２の抽出を行なう。
【００５２】
そして、最後に外部条件計算工程Ｓ１５において、レイアウト抽出情報１２から外部条件情報２０を計算により求める。ライブラリセルの外部条件には、ライブラリセルの電源電圧、出力負荷容量、入力ドライブ抵抗、入力信号波形、入力電流があり、外部条件情報２０にはこれらのうち少なくとも１つを含むようにする。ライブラリセルの電源電圧については、動作周波数、外部電源電圧、電源配線幅、配線抵抗などの違いにより各ライブラリセルに供給させる電源電圧が変化する。出力負荷容量については、配線幅、配線間隔、配線膜厚、配線層間膜厚等のテクノロジの変化や配線長の変化により、各ライブラリセルに負荷すべき容量が変化する。入力ドライブ抵抗、入力信号波形、入力電流については、ライブラリセルの入力端子に接続する配線の容量や抵抗の変化、あるいはその配線を駆動するトランジスタの特性の変化により、入力信号波形や入力電流等が変化する。
【００５３】
したがって、対象とする回路における実際の動作条件に近い前述の外部条件を抽出し、ライブラリセル設計時に反映することによりライブラリセルの性能を向上させることができる。
【００５４】
また、外部条件の計算方法には、以下の２種類の方法がある。
（１）すべてのライブラリセルに対し同じ外部条件を求める方法であり、全ネットの容量値や抵抗値等の平均値または最悪値を計算し、外部条件とする。
（２）同じ種類のライブラリセルに対し同じ外部条件を求める方法であり、同じ種類のライブラリセルごとに接続された容量値や抵抗値等の平均値または最悪値を計算し、該ライブラリセルの外部条件とする。ここで種類には、ＡＮＤ回路，ＮＡＮＤ回路，インバータ回路等，論理の種類や、同じ論理種類でも、回路構造や、トランジスタのサイズが異なる等、性能の種類がある。
【００５５】
（１）の方法は、（２）の方法に対し、
・処理手順が簡単である、
・抽出用回路（レイアウト抽出工程Ｓ１４における入力データを指し、図２の例では外部条件抽出用レイアウト１１ｄであるが、配線工程Ｓ１２を省略する場合はテクノロジ変換された外部条件抽出用レイアウト１１ｂに対してコンパクションが行われた外部条件抽出用レイアウトとなり、コンパクション工程Ｓ１３を省略する場合は外部条件抽出用レイアウト１１ｃとなり、コンパクション工程Ｓ１３および配線工程Ｓ１２を省略する場合は外部条件抽出用レイアウト１１ｂとなる）にすべてのライブラリセルが含まれていなくても実現可能である、などの利点がある。
【００５６】
一方、（２）の方法は、（１）の方法に対し、
・ライブラリセルごとの外部条件の偏りを反映することができる、
という利点がある。例えば、
・駆動能力の高いライブラリセルと低いライブラリセルとの外部条件の違い
・クロック信号と、他の信号との駆動力の違い
・制御信号と、データ信号との駆動力の違い
等が外部条件の偏りである。
【００５７】
次に、図１の最適化工程Ｓ２０において、外部条件情報２０に基づいて、ライブラリセルの最適化設計を行ない、最適化回路情報３０を生成する。この最適化設計は、外部条件情報２０の値を用いた図４に示す回路（模擬回路）に対し、例えば文献Ａ（日本国特許第２８７２９９０号）に開示された方法を用いて行なうことができる。この文献Ａの最適化手法において、最適化の過程におけるライブラリセルの遅延評価を行う際に、図４の模擬回路（回路内の容量，抵抗値等は外部条件情報２０の値を用いる）において計算した遅延値を用いる。最適なライブラリセルは、上記外部条件情報２０の値に応じて異なってくる。例えば、出力配線容量負荷２０６や出力ゲート容量負荷２０７が大きな場合程、ライブラリセルの出力駆動能力はより大きくなる様に、また、入力配線抵抗２０３や入力配線容量２０４が大きな場合程、ライブラリセルの入力容量はより小さくなる様に設計した方が遅延を小さくすることができる。
【００５８】
なお、テクノロジが同じで異なる設計指標に対して再設計する場合は、同じ外部条件情報２０を用いればよい。
【００５９】
またこの最適化工程Ｓ２０では、設計戦略に応じて例えば以下に示すような様々な設計指標を与えることにより所望の最適化回路（最適化回路情報３０）を得ることができる。
【００６０】
・遅延のみの最小化
・指定した遅延制約を満たした上での面積の最小化
・指定した面積制約を満たした上での遅延の最小化
・指定した消費電力制約を満たした上での遅延の最小化
・指定した消費電力制約を満たした上での面積の最小化
・遅延×面積の最小化
・遅延，面積，消費電力をそれぞれＤ，Ａ，Ｐ、比例定数をａ，ｂ，ｃとしたときに、表されるコスト関数ａＤ＋ｂＡ＋ｃＰの最小化
この最適化回路（最適化回路情報３０）は、１種類のライブラリセルでもよいし、複数種類のライブラリセルの集合、すなわちライブラリでもよい。
【００６１】
しかし、実際には遅延や面積や消費電力はトレードオフの関係にあり、ライブラリセル設計段階では実際の集積回路上でどのような戦略を用いて設計すべきであるかは、この段階では判断し難いものである。
【００６２】
そこで評価工程Ｓ３０において、評価用レイアウト４０（評価用回路）を用いて最適化回路情報３０の評価を行ない、最適化設計されたライブラリセルの性能を容易に確認することができる。これは、例えば評価用レイアウト４０として、レイアウト抽出工程Ｓ１４における入力データ（図２の場合は外部条件抽出用レイアウト１１ｄ）を用い、最適化回路情報３０を当てはめて市販のツール等を用いて遅延や消費電力等のシミュレーションを行なえばよい。またこのとき、異なるライブラリセルの外部条件や異なる設計指標に基づいて、あるいは異なる設計者や設計方法により最適化設計されたライブラリセルが複数ある場合は、それらのライブラリセルの性能比較を行なうことにより、最も性能のよいライブラリセルを選択する（選択工程）ことができる。
【００６３】
ここで、最適化回路が複数種類のライブラリセルの集合である場合、最適化回路情報３０の評価は、個々のライブラリセルの性能の評価だけでなく、複数種類のライブラリセルの組み合わせとしての性能の評価を行うことができ、そのライブラリセルの組み合わせとしての性能比較を行うことにより、最も性能のよいライブラリセルの組み合わせを選択する（選択工程）ことができる。
【００６４】
また、外部条件推定工程Ｓ１０において、設計の対象となる２つ以上の集積回路に応じた外部条件を推定し、最適化工程Ｓ２０において、各集積回路に応じたライブラリセルを設計することもできる。この場合、外部条件推定工程Ｓ１０で、各集積回路のテクノロジ情報に基づいて各集積回路のライブラリセルの外部条件を推定し、最適化工程Ｓ２０で、各外部条件と各集積回路の設計指標とに基づいて各ライブラリセルを設計するものであり、それぞれの集積回路に応じて最適なライブラリセルを容易に設計することが可能となる。
【００６５】
なお、上記実施の形態では、ライブラリセルの設計方法を例に説明したが、本発明は、ＩＰなどの部分回路を設計する場合にも同様に適用することができる。ＩＰの設計に適用した場合、別の外部条件で最適化されたＩＰを模擬回路を用いて所望のテクノロジにとって最適なＩＰに変更することができ、また、外部条件がわからない段階でも実際の回路に近いと考えられる模擬回路を用いることにより、部分回路であるＩＰを最適化設計しておくことができる。この場合、外部条件抽出用レイアウト１１ａは、ＩＰ設計者が設計対象のＩＰの外部条件を抽出するために予め準備しておき、計算機のメモリ等に保存されている。そして、新たなテクノロジのＩＰを設計するたびに取り出してきて、そのテクノロジにおけるＩＰの外部条件の抽出に用いられる。なお、テクノロジが同じで異なる設計指標に対して再設計する場合は、同じ外部条件情報２０を用いればよい。
【００６６】
【発明の効果】
以上のように本発明によると、より実際の集積回路に近い外部条件を想定した部分回路の設計を行なうことができる。また異なる外部条件に応じて最適な部分回路の設計を行なうことができる。さらに、異なる設計戦略に応じた外部回路の設計を行なうことができ、それらの外部回路の性能の比較評価から、対象となる集積回路およびテクノロジに最も適した部分回路を決定することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態におけるライブラリセルの設計方法の処理手順を表す図。
【図２】本発明の実施の形態における外部条件推定工程の処理手順を表す図。
【図３】本発明の実施の形態における外部条件抽出用レイアウトを表す図。
【図４】本発明の実施の形態におけるライブラリセルの外部条件の一例を表す図。
【図５】本発明の実施の形態におけるライブラリセルの外部条件の一例を表す図。
【符号の説明】
Ｓ１０  外部条件推定工程
Ｓ１１  テクノロジ変換工程
Ｓ１２  配線工程
Ｓ１３  コンパクション工程
Ｓ１４  レイアウト抽出工程
Ｓ１５  外部条件計算工程
Ｓ２０  最適化工程
Ｓ３０  評価工程
１０  テクノロジ情報
１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄ  外部条件抽出用レイアウト
１２  レイアウト抽出情報
２０  外部条件情報
３０  最適化回路情報
４０  評価用レイアウト
１１０  外部条件抽出用レイアウトの模式図
１１１  設計対象の一つのライブラリセル
１１２  ライブラリセル間の配線
２０１  設計対象のライブラリセル
２０２  入力ドライブ抵抗
２０３  入力配線抵抗
２０４  入力配線容量
２０５  出力配線抵抗
２０６  出力配線容量負荷
２０７  出力ゲート容量負荷
２０８  電源電圧
２０９  接地電圧
２１０  入力信号波形を表す電圧源
【図１】
0004005319.tif 000002
【図２】
0004005319.tif 000003
【図３】
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【図４】
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【図５】
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