(57)【要約】【課題】インスタンスに対して動的に電源のオンオフが制御される動的電源制御対象の領域への電源の分離投入時に発生する電流遷移が集積回路全体に与える影響を効率よく解析できる集積回路解析装置およびその方法並びにプログラムを提供する。【解決手段】インスタンスに対して動的に電源のオンオフが制御される動的電源制御対象領域への電源の分離投入時に、電流の遷移が集積回路に及ぼす影響を解析する集積回路解析装置であって、集積回路から動的電源制御対象領域のみを抽出し、抽出された動的電源制御対象領域に対して電源の分離投入時に流れる電流波形をダイナミック解析で求めるダイナミック解析部１１と、ダイナミック解析部１１が解析した電流波形に基づいて複数のインスタンスを電流源にモデル化し、集積回路全体の電圧降下をスタティック解析で求めるスタティック解析部１２を有する。【選択図】図１
2009134612.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のインスタンスがレイアウトされた集積回路において、前記インスタンスに対して動的に電源のオン・オフが制御される動的電源制御対象領域への電源の分離投入時に、電流の遷移が前記集積回路に及ぼす影響を解析する集積回路解析装置であって、
前記集積回路から前記動的電源制御対象領域のみを抽出し、抽出された前記動的電源制御対象領域に対して前記電源の分離投入時に流れる電流波形をダイナミック解析で求めるダイナミック解析部と、
前記ダイナミック解析部が解析した前記電流波形に基づいて複数の前記インスタンスを電流源にモデル化し、前記集積回路全体の電圧降下をスタティック解析で求めるスタティック解析部と
を有する集積回路解析装置。
【請求項２】
前記スタティック解析部は、
前記動的電源制御対象領域と前記電源の非制御対象領域との結合領域については前記ダイナミック解析部が解析した前記電流波形に基づいて定電流源にモデル化し、前記動的電源制御対象領域については前記インスタンスを所定値の電流源にモデル化する
請求項１記載の集積回路解析装置。
【請求項３】
前記スタティック解析部は、
前記結合領域については、前記ダイナミック解析部が解析した前記電流波形のピーク値を有する電流源でモデル化する
請求項２記載の集積回路解析装置。
【請求項４】
前記スタティック解析部は、
前記動的電源制御対象領域については、前記インスタンスを値が０の電流源にモデル化する
請求項２記載の集積回路解析装置。
【請求項５】
前記ダイナミック解析部は、
前記動的電源制御対象領域に対して前記インスタンスそれぞれを前記電源の分離投入時の前記電流源にモデル化する電流波形解析部と、
レイアウト情報に基づいて前記動的電源制御対象領域の配線抵抗および寄生容量を抽出し、ネットリストを作成する対象領域内ネットリスト作成部と、
前記電流波形解析部によってモデル化された前記電流源と前記対象領域内ネットリスト作成部によって作成された前記ネットリストとから、前記動的電源制御対象領域に対して前記電流波形をダイナミック解析で求める動的電圧降下算出部と
を含む
請求項１記載の集積回路解析装置。
【請求項６】
前記スタティック解析部は、
前記結合領域については、前記ダイナミック解析部が解析した前記電流波形に基づいて定電流源にモデル化する電流波形モデリング部と、
レイアウト情報に基づいて前記電流が及ぼす領域内全体の配線抵抗および寄生容量を抽出し、ネットリストを作成するネットリスト作成部と、
前記動的電源制御対象領域については、前記ネットリスト作成部が作成した前記ネットリストから前記インスタンスの消費電力を求め、前記インスタンスを前記所定値の電流源にモデル化する静的電力解析部と、
前記ネットリスト作成部によって作成された前記ネットリストの前記インスタンスそれぞれを前記電流波形モデリング部によってモデル化された前記定電流源と前記静的電力解析部がモデル化した前記所定値の電流源とに置き換えて、前記集積回路全体の電圧降下を求める静的電圧降下算出部と
を含む
請求項１記載の集積回路解析装置。
【請求項７】
前記スタティック解析部は、
前記集積回路が複数の前記動的電源制御対象領域で構成された場合、それぞれの前記動的電源制御対象領域が前記電源を分離投入したときの状態と通常動作のときの状態とを前記スタティック解析により求め、求めた前記両状態のうち前記集積回路全体の前記電圧降下が悪化する方の状態を選択する悲観状態判断部を含み、
静的電圧降下算出部は、
前記悲観状態判断部が選択した方の状態で前記電圧降下を求める
請求項６記載の集積回路解析装置。
【請求項８】
複数のインスタンスがレイアウトされた集積回路において、前記インスタンスに対して動的に電源のオン・オフが制御される動的電源制御対象領域への電源の分離投入時に、電流の遷移が前記集積回路に及ぼす影響を解析する集積回路解析方法であって、
前記集積回路から前記動的電源制御対象領域のみを抽出し、抽出された前記動的電源制御対象領域に対して前記電源の分離投入時に流れる電流波形をダイナミック解析で求めるダイナミック解析ステップと、
前記ダイナミック解析ステップにて解析した前記電流波形に基づいて前記複数のインスタンスを電流源にモデル化し、前記集積回路全体の電圧降下をスタティック解析で求めるスタティック解析ステップと
を有する集積回路解析方法。
【請求項９】
前記スタティック解析ステップにおいては、
前記動的電源制御対象領域と前記電源の制御を受けない領域との結合領域については前記ダイナミック解析部が解析した前記電流波形に基づいて定電流源にモデル化し、前記動的電源制御対象領域については前記インスタンスを所定値の電流源にモデル化する
請求項８記載の集積回路解析方法。
【請求項１０】
複数のインスタンスがレイアウトされた集積回路において、前記インスタンスに対して動的に電源のオン・オフが制御される動的電源制御対象領域への電源の分離投入時に、電流の遷移が前記集積回路に及ぼす影響を解析する処理であって、
前記集積回路から前記動的電源制御対象領域のみを抽出し、抽出された前記動的電源制御対象領域に対して前記電源の分離投入時に流れる電流波形をダイナミック解析で求めるダイナミック解析処理と、
前記ダイナミック解析処理において解析された前記電流波形に基づいて前記複数のインスタンスを電流源にモデル化し、前記集積回路全体の電圧降下をスタティック解析で求めるスタティック解析処理と
をコンピュータに実行させるプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数のインスタンスがレイアウトされた集積回路において、このインスタンスに対して動的に電源のオン・オフが制御される動的電源制御対象の領域への電源の分離投入時に、電流の遷移が集積回路に及ぼす影響を解析する集積回路解析装置およびその方法並びにプログラムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ＬＳＩ（Large Scale Integration、大規模集積回路）等をはじめとする集積回路において、所定の領域のインスタンスに対して電源のオン・オフが動的に制御される領域（以後、動的電源制御対象領域という）への電源の分離投入時に、突発的な電流遷移が発生することが知られている。このような突発的な電流遷移は電源電圧の降下を引き起こし、その結果、集積回路が誤動作する原因となる。
【０００３】
そこで、このような原因を回避すべく、ＥＤＡ（Electronic Design Automation）等の回路シミュレーションによって、突発的な電流遷移が集積回路の回路全体に与える影響の解析が行われている。この解析手法には、ダイナミック解析が広く利用されている。
【０００４】
次に、上述したダイナミック解析によって行われる、動的電源制御対象領域への電源の分離投入時に発生する突発的な電流遷移の解析手法について、その概要を簡単に説明する。図１５は、集積回路における電流遷移のダイナミック解析を説明するためのフローチャートである。
【０００５】
はじめに、解析対象となる集積回路全体のインスタンスを電流源に置き換えるモデル化が行われる（ステップＳＴ１００）。そして、レイアウト情報（たとえば配線、コンタクトホール等に関する情報）に基づいて、集積回路全体から電源配線の配線抵抗や寄生容量が抽出される（ステップＳＴ２００）。その後、集積回路全体を対象として、ダイナミック解析によって電圧降下量が算出される（ステップＳＴ３００）。
【特許文献１】特開２００６−２１５９８７号公報
【特許文献２】特開２００２−５６０４４号公報
【特許文献３】特開２００３−５８５９５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、上述のダイナミック解析による解析では、解析対象となる規模に限界があり、大規模なチップ等、解析対象が拡大すると膨大な解析時間を要する欠点がある。
【０００７】
また、動的電源制御対象領域が複数存在し、その領域それぞれの制御が独立している場合は、動的電源制御対象領域ごとに電源を分離投入した際の状態、および通常の動作状態についてそれぞれ解析する必要があるため、解析パターン数が増大する欠点がある。
【０００８】
また、動的電源制御対象領域への電源の分離投入時に発生する突発的な電流遷移の解析は、スタティック解析では所望する現象の解析が困難である。
【０００９】
本発明は、インスタンスに対して動的に電源のオン・オフが制御される動的電源制御対象領域への電源の分離投入時に発生する電流遷移が集積回路全体に与える影響を効率よく解析できる集積回路解析装置およびその方法並びにプログラムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の第１の観点の集積回路解析装置は、複数のインスタンスがレイアウトされた集積回路において、前記インスタンスに対して動的に電源のオン・オフが制御される動的電源制御対象領域への電源の分離投入時に、電流の遷移が前記集積回路に及ぼす影響を解析する集積回路解析装置であって、前記集積回路から前記動的電源制御対象領域のみを抽出し、抽出された前記動的電源制御対象領域に対して前記電源の分離投入時に流れる電流波形をダイナミック解析で求めるダイナミック解析部と、前記ダイナミック解析部が解析した前記電流波形に基づいて前記複数のインスタンスを電流源にモデル化し、前記集積回路全体の電圧降下をスタティック解析で求めるスタティック解析部とを有する。
【００１１】
好適には、前記スタティック解析部は、前記動的電源制御対象領域と前記電源の非制御対象領域との結合領域については前記ダイナミック解析部が解析した前記電流波形に基づいて定電流源にモデル化し、前記動的電源制御対象領域については前記インスタンスを所定値の電流源にモデル化する。
【００１２】
好適には、前記スタティック解析部は、前記結合領域については、前記ダイナミック解析部が解析した前記電流波形のピーク値を有する電流源でモデル化する。
【００１３】
好適には、前記スタティック解析部は、前記動的電源制御対象領域については、前記インスタンスを値が０の電流源にモデル化する。
【００１４】
好適には、前記ダイナミック解析部は、前記動的電源制御対象領域に対して前記インスタンスそれぞれを前記電源の分離投入時の前記電流源にモデル化する電流波形解析部と、レイアウト情報に基づいて前記動的電源制御対象領域の配線抵抗および寄生容量を抽出し、ネットリストを作成する対象領域内ネットリスト作成部と、前記電流波形解析部によってモデル化された前記電流源と前記対象領域内ネットリスト作成部によって作成された前記ネットリストとから、前記動的電源制御対象領域に対して前記電流波形をダイナミック解析で求める動的電圧降下算出部とを含む。
【００１５】
好適には、前記スタティック解析部は、前記結合領域については、前記ダイナミック解析部が解析した前記電流波形に基づいて定電流源にモデル化する電流波形モデリング部と、レイアウト情報に基づいて前記電流が及ぼす領域内全体の配線抵抗および寄生容量を抽出し、ネットリストを作成するネットリスト作成部と、前記動的電源制御対象領域については、前記ネットリスト作成部が作成した前記ネットリストから前記インスタンスの消費電力を求め、前記インスタンスを前記所定値の電流源にモデル化する静的電力解析部と、前記ネットリスト作成部によって作成された前記ネットリストの前記インスタンスそれぞれを前記電流波形モデリング部によってモデル化された前記定電流源と前記静的電力解析部がモデル化した前記所定値の電流源とに置き換えて、前記集積回路全体の電圧降下を求める静的電圧降下算出部とを含む。
【００１６】
好適には、前記スタティック解析部は、前記集積回路が複数の前記動的電源制御対象領域で構成された場合、それぞれの前記動的電源制御対象領域が前記電源を分離投入したときの状態と通常動作のときの状態とを前記スタティック解析により求め、求めた前記両状態のうち前記集積回路全体の前記電圧降下が悪化する方の状態を選択する悲観状態判断部を含み、静的電圧降下算出部は、前記悲観状態判断部が選択した方の状態で前記電圧降下を求める。
【００１７】
本発明の第２の観点の集積回路解析方法は、複数のインスタンスがレイアウトされた集積回路において、前記インスタンスに対して動的に電源のオン・オフが制御される動的電源制御対象領域への電源の分離投入時に、電流の遷移が前記集積回路に及ぼす影響を解析する集積回路解析方法であって、前記集積回路から前記動的電源制御対象領域のみを抽出し、抽出された前記動的電源制御対象領域に対して前記電源の分離投入時に流れる電流波形をダイナミック解析で求めるダイナミック解析ステップと、前記ダイナミック解析ステップにて解析した前記電流波形に基づいて前記複数のインスタンスを電流源にモデル化し、前記集積回路全体の電圧降下をスタティック解析で求めるスタティック解析ステップとを有する。
【００１８】
好適には、前記スタティック解析ステップにおいては、前記動的電源制御対象領域と前記電源の制御を受けない領域との結合領域については前記ダイナミック解析部が解析した前記電流波形に基づいて定電流源にモデル化し、前記動的電源制御対象領域については前記インスタンスを所定値の電流源にモデル化する。
【００１９】
本発明の第３の観点のプログラムは、複数のインスタンスがレイアウトされた集積回路において、前記インスタンスに対して動的に電源のオン・オフが制御される動的電源制御対象領域への電源の分離投入時に、電流の遷移が前記集積回路に及ぼす影響を解析する処理であって、前記集積回路から前記動的電源制御対象領域のみを抽出し、抽出された前記動的電源制御対象領域に対して前記電源の分離投入時に流れる電流波形をダイナミック解析で求めるダイナミック解析処理と、前記ダイナミック解析処理において解析された前記電流波形に基づいて前記複数のインスタンスを電流源にモデル化し、前記集積回路全体の電圧降下をスタティック解析で求めるスタティック解析処理とをコンピュータに実行させる。
【００２０】
本発明によれば、ダイナミック解析部が集積回路から動的電源制御対象領域のみを抽出し、抽出された動的電源制御対象領域に対して電源の分離投入時に流れる電流波形をダイナミック解析で求め、スタティック解析部がダイナミック解析部が解析した電流波形に基づいて複数のインスタンスを電流源にモデル化し、集積回路全体の電圧降下をスタティック解析で求める。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、インスタンスに対して動的に電源のオン・オフが制御される動的電源制御対象領域への電源の分離投入時に発生する電流遷移が集積回路全体に与える影響を効率よく解析できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、本発明の実施形態を図面に関連付けて説明する。
【００２３】
図１は、本発明の実施形態に係る集積回路解析装置の一構成例を示すブロック図である。
【００２４】
図１に示す集積回路解析装置は、ＣＰＵ１、ハードディスク（ＨＤ）２、ＲＯＭ３、ＲＡＭ４、操作部５、表示部６、および制御部７を有する。
【００２５】
ＣＰＵ１は、ダイナミック解析部１１およびスタティック解析部１２で構成されている。このダイナミック解析部１１は、電流波形解析部１１１、対象領域内ネットリスト作成部１１２、および動的電圧降下算出部１１３で構成されている。また、スタティック解析部１２は、電流波形モデリング部１２１、ネットリスト作成部１２２、静的電力解析部１２３、悲観状態判断部１２４、および静的電圧降下算出部１２５で構成されている。
【００２６】
ハードディスク２は、電流波形解析記録部２１、対象領域内ネットリスト作成記録部２２、動的電圧降下算出記録部２３、電流波形モデリング記録部２４、ネットリスト作成記録部２５、静的電力解析記録部２６、悲観状態判断記録部２７、および静的電圧降下算出記録部２８で構成されている。
【００２７】
本実施形態に係る集積回路解析装置は、複数のインスタンスがレイアウトされた集積回路において、インスタンスに対して動的に電源のオン・オフが制御される動的電源制御対象領域への電源の分離投入時に、電流の遷移が集積回路に及ぼす影響を解析する。
【００２８】
ＣＰＵ１は、制御部７の制御に応じてハードディスク２、あるいはＲＯＭ３に記録された情報を読み出し、ハードディスク２、あるいはＲＡＭ４にアクセスしながら、インスタンスに対して動的に電源のオン・オフが制御される動的電源制御対象領域への電源の分離投入時に発生する突発的な電流遷移が集積回路全体に与える影響を解析する。
【００２９】
ＣＰＵ１は、逐次ハードディスク２にアクセスしながら、段階的に出力結果を所定記録部に記録する。一具体例を挙げて説明すると、ＣＰＵ１の電流波形解析部１１１は、その出力結果をハードディスク２の電流波形解析記録部２１に記録する。なお、ＣＰＵ１とハードディスク２と間で実行されるデータフローについては後述する。また、ＣＰＵ１が実行する処理内容は、前述した解析結果の他、種々の数値計算や情報処理等を実行可能で、その処理内容は特に限定されない。
【００３０】
ＣＰＵ１を構成しているダイナミック解析部１１は、集積回路から動的電源制御対象領域のみを抽出し、抽出された動的電源制御対象領域に対して電源の分離投入時に流れる電流波形をダイナミック解析で求める。
【００３１】
ここで、ダイナミック解析とは、解析する集積回路のトランジスタや配線、コンタクトホール等に関する情報のパラメータで構成されるレイアウト情報に基づいて各種物理量、電流波形等の時間発展をシミュレートするものである。
【００３２】
ＣＰＵ１を構成しているスタティック解析部１２は、動的電源制御対象領域と電源の制御を受けない非制御対象領域との結合領域についてはダイナミック解析部が解析した電流波形に基づいて定電流源にモデル化し、動的電源制御対象領域についてはインスタンスを所定値の電流源にモデル化し、集積回路全体の電圧降下をスタティック解析で求める。
【００３３】
ここで、スタティック解析とは、あらかじめインスタンスごとの動作、集積回路のレイアウトや配線、コンタクトホール等に関する情報のパラメータに応じた解析結果等があらかじめデータとして用意されており、このデータに基づいて電圧降下等をポストプロセス的にシミュレートするものである。したがって、スタティック解析は前述のダイナミック解析と比較して、ＣＰＵ１における演算速度は向上するが、解析結果の精度は低下する。
【００３４】
なお、ダイナミック解析部１１、およびスタティック解析部１２の各構成部の詳細な説明については、後述する。
【００３５】
ハードディスク２は、たとえば磁気ディスク装置であって、制御部７の制御に応じてＣＰＵ１が出力した解析結果、プログラム、その他種々のデータを記録する。データの記録期間は、長期的に保存可能で特に限定されない。また、ハードディスク２の各構成部は、ＣＰＵ１の各構成部に対応したデータをそれぞれ記憶する。一具体例を挙げて説明すると、ハードディスク２の電流波形解析記録部２１は、電流波形解析部１１１の出力データを記録する。なお、ハードディスク２とＣＰＵ１との間で実行されるデータフローについては後述する。
【００３６】
ＲＯＭ３は、たとえば読み出し専用の不揮発性半導体メモリであって、あらかじめＣＰＵ１で実行される処理に必要なプログラム等のデータが記録されており、制御部７の制御に応じてＣＰＵ１やハードディスク２等から必要なデータが読み出しされる。
【００３７】
ＲＡＭ４は、たとえば読み書き可能なＤＲＡＭ（Dynamic Random Access Memory）であって、制御部７の制御に応じてＣＰＵ１やハードディスク２とアクセスしながら一時的にデータを記録する。
【００３８】
操作部５は、たとえばキーボード等の入力装置、マウス等のポインティング装置であって、ＣＰＵ１が解析する集積回路のトランジスタや配線、コンタクトホール等の情報に関するパラメータ、あるいは集積回路解析装置全般の制御に必要な命令等がユーザによって入力される。ユーザによる入力情報は、たとえばハードディスク２やＲＡＭ４に記録される。
【００３９】
表示部６は、たとえばＣＲＴで構成され、主にハードディスク２に記録された解析結果等のデータを表示する。表示部６は、たとえば液晶ディスプレイ等の表示装置であってもよく、その構成は特に限定されない。
【００４０】
制御部７は、ＣＰＵ１、ハードディスク２、ＲＯＭ３、ＲＡＭ４、操作部５、および表示部６をはじめとする本集積回路解析装置全般の制御を行う。
【００４１】
以下に、ダイナミック解析部１１の各構成部について詳細に説明する。電流波形解析部１１１は、動的に電源のオン・オフが制御される動的電源制御対象領域への電源の分離投入時において、この動的電源制御対象領域で発生する突発的な電流遷移をインスタンスそれぞれについて電流源にモデル化する。
【００４２】
ここで、電流波形解析部１１１が行う突発的な電流遷移の電流源へのモデル化について、図２を参照しながら説明する。図２は、本実施形態に係る電流波形解析部が行う電流遷移の電流源へのモデル化の一例について説明するための図である。
【００４３】
図２（ａ）はセル８をモデル化したものであって、セル８はインスタンス８１およびスイッチ８２を有する。インスタンス８１は、電源電圧ＶＤＤと接地電位ＧＮＤとの間に設けられ、さらにスイッチ８２がノードＮＤ８との間に設けられている。また、セル８は、寄生容量８３がノードＮＤ８と接地電位ＧＮＤとの間に、配線抵抗８４がノードＮＤ８と接地電位ＧＮＤとの間に存在しているものとする。
【００４４】
たとえば、スイッチ８２がオンに切り替わったとき（電源の分離投入時）、インスタンス８１とノードＮＤ８との間に電流量αの突発的な電流が流れる。逆に、スイッチ８２がオフに切り替わったとき、インスタンス８１とノードＮＤ８との間（スイッチ８２間）の電位差はγとなる。図２（ｂ）は、このときの電流量α、電位差γ、およびインダクタンスβ（寄生容量８３と配線抵抗８４による）の関係を示すものである。
【００４５】
このようにして、電流波形解析部１１１は、電流量α、電位差γ、およびインダクタンスβとの関係から、インスタンス単体での電源の分離投入時における突発的な電流遷移を電流源へモデル化する。
【００４６】
次に、対象領域内ネットリスト作成部１１２について図３を参照しながら説明する。図３は、本実施形態に係る対象領域内ネットリスト作成部が作成するネットリストの一例について説明するための図である。
【００４７】
対象領域内ネットリスト作成部１１２は、図３（ａ）に示す動的電源制御対象領域のレイアウト情報（配線９１ａ、９１ｂ、コンタクトホール９２等に関する情報で構成されている）から図３（ｂ）に示すような寄生容量９３および配線抵抗９４を抽出し、ネットリストを作成する。
【００４８】
動的電圧降下算出部１１３は、電流波形解析部１１１によってモデル化された電流源と対象領域内ネットリスト作成部１１２によって作成されたネットリストとから、動的電源制御対象領域に対して突発的に流れる電流波形をダイナミック解析で求める。
【００４９】
図４および図５を参照しながら動的電圧降下算出部１１３をより具体的に説明する。図４は、本実施形態に係る動的電圧降下算出部の動作の一例について説明するための図である。また、図５は、本実施形態に係る動的電圧降下算出部が求めた電流波形の一例を示す図である。
【００５０】
図４（ａ）に示すように、集積回路のレイアウトにおいて、電源の制御を受ける動的電源制御対象領域９１０が電源の制御を受けない非制御対象領域９１２に存在している。また、前述の両領域間は、結合領域９１３で結合されている。動的電圧降下算出部１１３は、非制御対象領域９１２から動的電源制御対象領域９１０を取り出す。そして、動的電圧降下算出部１１３は、図４（ｂ）に図示する取り出した領域のみに対してダイナミック解析を行い、図５の一例に示すように、時刻ｔにおいてピーク電流値α（ｍＡ）を有する電流波形を得る。
【００５１】
以下に、スタティック解析部１２の各構成部について、図６および図７を参照しながら詳細に説明する。図６および図７は、本実施形態に係る電流波形モデリング部の動作の一例について説明するための図である。
【００５２】
電流波形モデリング部１２１は、結合領域９１３については、ダイナミック解析部１１が解析した電流波形に基づいて定電流源にモデル化する。
【００５３】
具体的には、電流波形モデリング部１２１は、動的電圧降下算出部１１３が動的電源制御対象領域９１０（図６（ａ）を参照）に対して求めた電流波形（図６（ｂ）を参照）のピーク値電流αに基づいて、図６（ｃ）に図示するように、結合領域９１３を前述のピーク値電流αに置き換える。また、電流波形モデリング部１２１は、動的電源制御対象領域９１０のインスタンスを値が０の電流源に置き換える。そして、電流波形モデリング部１２１は、図７に示すような静的な消費電流源モデルを作成する。
【００５４】
ネットリスト作成部１２２について図８を参照しながら説明する。図８は、本実施形態に係るネットリスト作成部が作成するネットリストの一例について説明するための図である。
【００５５】
ネットリスト作成部１２２は、図８（ａ）に示す集積回路全体のレイアウト情報（配線９１ａ、９１ｂ、コンタクトホール９２等に関する情報で構成されている）から図３（ｂ）に示すような電源配線の配線抵抗９４を抽出し、ネットリストを作成する。
【００５６】
静的電力解析部１２３は、動的電源制御対象領域については、インスタンスの消費電力を求め、インスタンスを所定値の電流源にモデル化する。
【００５７】
静的電力解析部１２３について、図９を参照しながら具体的に説明する。図９は、本実施形態に係る静的電力解析部が行うインスタンスの電流源へのモデル化の一例について説明するための図である。
【００５８】
図９（ａ）はセル８ａをモデル化したものであって、セル８ａはインスタンス８１ａを有する。インスタンス８１ａは、電源電圧ＶＤＤと接地電位ＧＮＤとの間に設けられている。また、セル８ａは、寄生容量８３がノードＮＤ８ａを介して在しているものとする。図９（ａ）のように、インスタンス８１ａには、突発的な電流が流れる。
【００５９】
図９（ｂ）に示すように、静的電力解析部１２３は、動的電源制御対象領域についてインスタンス８１ａを電流源モデル８５に置き換える。この電流源モデル８５は、定電流源であって、たとえば値が０の定電流源である。本実施形態における定電流源の値は一例であって、特に限定されない。
【００６０】
静的電圧降下算出部１２５は、ネットリスト作成部１２２によって作成されたネットリストのインスタンスそれぞれを電流波形モデリング部１２１がモデル化した定電流源と静的電力解析部１２３がモデル化した所定値の電流源とに置き換えて、集積回路全体の電圧降下を求める。
【００６１】
具体的には、静的電圧降下算出部１２５は、図１０（ａ）に示す集積回路全体のレイアウトに対して、所定の位置に電源９６（電源電圧ＶＤＤ）を付加し、たとえば配線９１ａに接続されているインスタンス８１ｂ（図９に示すインスタンス）を図１０（ｂ）に示すように、所定値の電流源モデル８５（電流波形モデリング部１２１がモデル化した定電流源と静的電力解析部１２３がモデル化した所定値の電流源）に置き換える。そして、静的電圧降下算出部１２５は、オームの法則とキルヒホッフの法則とを基に各コンタクトホール９２の電位を算出する。
【００６２】
次に、動的電源制御対象領域が複数存在する場合について説明する。
【００６３】
本実施形態のように、動的電源制御対象領域に対してのみ電源の分離投入時における突発的な電流遷移の電流波形をダイナミック解析で求める構成では、動的に電源のオン・オフを制御できる領域が複数あり、それぞれ制御が独立の場合はそれぞれの領域が電源を分離投入した際の状態、および通常の動作状態での解析が必要である。そのため、解析パターンが増大し、集積回路全体の電圧降下を求める処理が困難となる問題が発生する。
【００６４】
そこで、本実施形態は、上述の問題を解決するために、各動的電源制御対象領域に対して電源の分離投入時の動作状態と通常時の動作状態とをスタティック解析により求めて比較し、集積回路全体に悪影響を与える方の状態を選択する悲観状態判断部１２４を有する。
【００６５】
以下に、図１１および図１２を参照しながら悲観状態判断部１２４について説明する。
【００６６】
図１１および図１２は、本実施形態に係る悲観状態判断部の一動作例を説明するための図である。図１１（ａ）は、すべての動的電源制御対象領域９１０ａ、９１０ｂ、９１０ｃの通常動作時の状態を示す図である。また、図１１（ｂ）は、動的電源制御対象領域９１０ａのみが、図１１（ｃ）は、動的電源制御対象領域９１０ｂのみが、図１１（ｄ）は、動的電源制御対象領域９１０ｃのみが電源の分離投入された時の状態をそれぞれ示す図である。
【００６７】
図１１（ａ）に示すように、悲観状態判断部１２４は、すべての動的電源制御対象領域９１０ａ、９１０ｂ、９１０ｃの通常の動作状態での電圧降下をあらかじめスタティック解析によってそれぞれ求める。また、図１１（ｂ）〜（ｄ）に示すように、悲観状態判断部１２４は、それぞれの動的電源制御対象領域９１０ａ〜９１０ｃについて、自身に電源が分離投入された状態での電圧降下をスタティック解析によってそれぞれ求める。そして、悲観状態判断部１２４は、同一領域において、通常の動作状態での電圧降下と電源が分離投入された状態での電圧降下を比較し、電圧降下を悪化させる方の状態を選択する。
【００６８】
上述の選択を具体例を用いて説明すると、図１２に示す状態は、悲観状態判断部１２４が動的電源制御対象領域９１０ａ、９１０ｃでは電源の分離投入時の方が、動的電源制御対象領域９１０ｂでは通常の動作時の方がそれぞれ電圧降下を悪化させると判断した場合のものである。
【００６９】
以下に、本実施形態に係る集積回路解析装置のデータフローについて図１３を中心に図２〜１２を参照しながら説明する。図１３は、本実施形態に係る集積回路解析装置のデータフローの一例を示す図である。
【００７０】
電流波形解析部１１１は、動的に電源のオン・オフが制御される動的電源制御対象領域への電源の分離投入時において、この動的電源制御対象領域で発生する突発的な電流遷移をインスタンス８１それぞれについて電流源にモデル化し、モデル化したデータを電流波形解析記録部２１に記録する（図２を参照）。
【００７１】
対象領域内ネットリスト作成部１１２は、動的電源制御対象領域のレイアウト情報から寄生容量９３および配線抵抗９４を抽出し、抽出したデータを対象領域内ネットリスト作成記録部２２に記録する（図３を参照）。
【００７２】
動的電圧降下算出部１１３は、電流波形解析記録部２１および対象領域内ネットリスト作成記録部２２からデータを読み出す。そして、動的電圧降下算出部１１３は、電流波形解析部１１１によってモデル化された電流源と対象領域内ネットリスト作成部１１２によって作成されたネットリストとから、動的電源制御対象領域９１０に対して突発的に流れる電流波形をダイナミック解析で求め、求めたデータを動的電圧降下算出記録部２３に記録する（図４を参照）。
【００７３】
電流波形モデリング部１２１は、動的電圧降下算出記録部２３からデータを読み出し、結合領域９１３については、ダイナミック解析部１１が解析した電流波形に基づいて定電流源にモデル化し、モデル化したデータを電流波形モデリング記録部２４に記録する（図５〜７を参照）。
【００７４】
ネットリスト作成部１２２は、集積回路全体のレイアウト情報から電源配線の配線抵抗９４を抽出し、抽出したデータをネットリスト作成記録部２５に記録する（図８を参照）。
【００７５】
静的電力解析部１２３は、動的電源制御対象領域については、インスタンスの消費電力を求め、インスタンスを所定値の電流源モデル８５にモデル化し、モデル化したデータを静的電力解析記録部２６に記録する（図９を参照）。
【００７６】
動的電源制御対象領域が複数存在する場合、悲観状態判断部１２４は、電流波形モデリング記録部２４からデータを読み出す。そして、悲観状態判断部１２４は、各動的電源制御対象領域９１０ａ〜９１０ｃに対して電源の分離投入時の動作状態と通常時の動作状態とをスタティック解析により求めて比較し、集積回路全体に悪影響を与える方の状態を選択し、選択結果を悲観状態判断記録部２７に記録する（図１１、１２を参照）。
【００７７】
静的電圧降下算出部１２５は、電流波形モデリング記録部２４、ネットリスト作成記録部２５、および静的電力解析記録部２６からデータを読み出す。また、動的電源制御対象領域が複数存在する場合、静的電圧降下算出部１２５は、上述の各データに加えて悲観状態判断記録部２７からもデータを読み出す。
【００７８】
そして、静的電圧降下算出部１２５は、動的電源制御対象領域が複数存在する場合は悲観状態判断記録部２７からのデータをさらに参照し、ネットリスト作成部１２２によって作成されたネットリストのインスタンスそれぞれを電流波形モデリング部に１２１よってモデル化された定電流源と静的電力解析部１２３がモデル化した所定値の電流源とに置き換えて、集積回路全体の電圧降下を求め、静的電圧降下算出記録部に解析結果を記録する（図１０を参照）。
【００７９】
以上に述べた説明を基に、本実施形態に係る集積回路解析装置の動作について、図１４を中心に図２〜図１３を参照しながら説明する。図１４は、本実施形態に係る集積回路解析装置のフローチャートである。
【００８０】
（ステップＳＴ１）
電流波形解析部１１１は、動的に電源のオン・オフが制御される動的電源制御対象領域への電源の分離投入時において、この動的電源制御対象領域で発生する突発的な電流遷移をインスタンス８１それぞれについて電流源にモデル化する（図２を参照）。
【００８１】
（ステップＳＴ２）
対象領域内ネットリスト作成部１１２は、動的電源制御対象領域のレイアウト情報から寄生容量９３および配線抵抗９４を抽出し、ネットリストを作成する（図３を参照）。
【００８２】
（ステップＳＴ３）
動的電圧降下算出部１１３は、電流波形解析部１１１によってモデル化された電流源と対象領域内ネットリスト作成部１１２によって作成されたネットリストとから、動的電源制御対象領域９１０に対して突発的に流れる電流波形をダイナミック解析で求める（図４を参照）。
【００８３】
（ステップＳＴ４）
電流波形モデリング部１２１は、結合領域については、ダイナミック解析部１１が解析した電流波形に基づいて定電流源にモデル化する（図５〜７を参照）。
【００８４】
（ステップＳＴ５）
ネットリスト作成部１２２は、集積回路全体のレイアウト情報から電源配線の配線抵抗９４を抽出し、ネットリストを作成する（図８を参照）。
【００８５】
（ステップＳＴ６）
静的電力解析部１２３は、動的電源制御対象領域については、インスタンスの消費電力を求め、インスタンスを所定値の電流源モデル８５にモデル化する（図９を参照）。
【００８６】
（ステップＳＴ７）
動的電源制御対象領域が複数存在する場合（ＹＥＳ）は、ステップＳＴ８の処理が行われる。一方、動的電源制御対象領域が複数存在しない場合（ＮＯ）は、ステップＳＴ９の処理が行われる。
【００８７】
（ステップＳＴ８）
悲観状態判断部１２４は、各動的電源制御対象領域９１０ａ〜９１０ｃに対して電源の分離投入時の動作状態と通常時の動作状態とをスタティック解析により求めて比較し、集積回路全体に悪影響を与える方の状態を選択する（図１１、１２を参照）。
【００８８】
（ステップＳＴ９）
静的電圧降下算出部１２５は、動的電源制御対象領域が複数存在する場合（ステップＳＴ７におけるＹＥＳの場合）、悲観状態判断部１２４の判断結果をさらに参照し、ネットリスト作成部１２２によって作成されたネットリストのインスタンスそれぞれを電流波形モデリング部に１２１よってモデル化された定電流源と静的電力解析部１２３がモデル化した所定値の電流源とに置き換えて、集積回路全体の電圧降下を求める（図１０を参照）。
【００８９】
以上説明したように、本実施形態によれば、集積回路解析装置が動的電源制御対象領域のみを抽出し、その領域のみで電源の分離投入時に発生する突発的な電流遷移の電流波形をダイナミック解析によって求める。そして、集積回路解析装置が、突発的な電流が電源の制御を受けない他の領域に流れ込む領域をダイナミック解析によって求まった突発的な電流遷移の電流波形の電流ピーク値の電流源によってモデル化し、また、動的電源制御対象領域を値が０の電流源によってモデル化し、集積回路全体の電圧降下をスタティック解析で解析する。
【００９０】
さらに本実施形態によれば、動的電源制御対象領域が複数存在する場合、集積回路解析装置は、各動的電源制御対象領域に対して電源の分離投入時の動作状態と通常時の動作状態とをスタティック解析により求めて比較し、集積回路全体に悪影響を与える方の状態を選択する。
【００９１】
したがって、本実施形態では、ダイナミック解析による解析時間が大幅に短縮され、大規模なチップ等、解析対象が拡大しても効率よく現実的な時間で解析できる。
【００９２】
また、本実施形態では、動的電源制御対象領域が複数存在し、その領域それぞれの制御が独立している場合であっても、解析パターンを（動的電源制御対象領域数の２乗）回から（動的電源制御対象領域数＋２）回へ削減できる。これに伴い、解析全体に掛かる処理時間も大幅に短縮される。
【００９３】
なお、本発明の実施形態では、インスタンスのモデル化の際に、電流源の代わりに寄生容量等を用いることも可能である。たとえば、図２において、スイッチ８２間に発生する電位差をモデル化する代わりに、セルに蓄積されている電荷量でモデル化することができる。
【００９４】
また、本発明の実施形態は、上述した実施形態に拘泥せず、当業者であれば本発明の要旨を変更しない範囲内で様々な改変が可能である。
【００９５】
以上詳細に説明した方法は、上記手順に応じたプログラムとして形成し、ＣＰＵ等のコンピュータで実行するように構成することができる。また、このようなプログラムは、半導体メモリ、磁気ディスク、光ディスク、フロッピー（登録商標）ディスク等の記録媒体、この記録媒体をセットしたコンピュータによりアクセスし、上記プログラムを実行するように構成可能である。
【図面の簡単な説明】
【００９６】
【図１】本発明の実施形態に係る集積回路解析装置の一構成例を示すブロック図である。
【図２】本実施形態に係る電流波形解析部が行う電流遷移の電流源へのモデル化の一例について説明するための図である。
【図３】本実施形態に係る対象領域内ネットリスト作成部が作成するネットリストの一例について説明するための図である。
【図４】本実施形態に係る動的電圧降下算出部の動作の一例について説明するための図である。
【図５】本実施形態に係る動的電圧降下算出部が求めた電流波形の一例を示す図である。
【図６】本実施形態に係る電流波形モデリング部の動作の一例について説明するための図である。
【図７】本実施形態に係る電流波形モデリング部の動作の一例について説明するための図である。
【図８】本実施形態に係るネットリスト作成部が作成するネットリストの一例について説明するための図である。
【図９】本実施形態に係る静的電力解析部が行うインスタンスの電流源へのモデル化の一例について説明するための図である。
【図１０】本実施形態に係るスタティック解析部の一解析例を示す図である。
【図１１】本実施形態に係る悲観状態判断部の一動作例を説明するための図である。
【図１２】本実施形態に係る悲観状態判断部の一動作例を説明するための図である。
【図１３】本実施形態に係る集積回路解析装置のデータフローの一例を示す図である。
【図１４】本実施形態に係る集積回路解析装置のフローチャートである。
【図１５】集積回路における電流遷移のダイナミック解析を説明するためのフローチャートである。
【符号の説明】
【００９７】
１…ＣＰＵ、２…ハードディスク、３…ＲＯＭ、４…ＲＡＭ、５…操作部、６…表示部、７…制御部、８、８ａ…セル、１１…ダイナミック解析部、１２…スタティック解析部、２１…電流波形解析記録部、２２…対象領域内ネットリスト作成記録部、２３…動的電圧降下算出記録部、２４…電流波形モデリング記録部、２５…ネットリスト作成記録部、２６…静的電力解析記録部、２７…悲観状態判断記録部、２８…静的電圧降下算出記録部、８１、８１ａ、８１ｂ…インスタンス、８２…スイッチ、８３…寄生容量、８４…配線抵抗、８５…電流源モデル、９１ａ、９１ｂ…配線、９２…コンタクトホール、９４…配線抵抗、９６…電源、１１１…電流波形解析部、１１２…対象領域内ネットリスト作成部、１１３…動的電圧降下算出部、１２１…電流波形モデリング部、１２２…ネットリスト作成部、１２３…静的電力解析部、１２４…悲観状態判断部、１２５…静的電圧降下算出部、９１０、９１０ａ〜９１０ｃ…動的電源制御対象領域、９１２…非制御対象領域、９１３…結合領域、、ＮＤ８、ＮＤ８ａ…ノード、ＧＮＤ…接地電位、ＶＤＤ…電源電圧。
【図１】
2009134612.tif 000003
【図２】
2009134612.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2009134612.tif 000008
【図７】
2009134612.tif 000009
【図８】
2009134612.tif 000010
【図９】
2009134612.tif 000011
【図１０】
2009134612.tif 000012
【図１１】
2009134612.tif 000013
【図１２】
2009134612.tif 000014
【図１３】
2009134612.tif 000015
【図１４】
2009134612.tif 000016
【図１５】
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