JP2005063275A - Integrated circuit layout device and method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ICやLSIなどの集積回路をレイアウトする集積回路のレイアウト装置及び方法に関し、特に、層間クロストークの発生を低減する集積回路のレイアウト装置及び方法に関する。 The present invention relates to an integrated circuit layout apparatus and method for laying out an integrated circuit such as an IC or LSI, and more particularly to an integrated circuit layout apparatus and method for reducing the occurrence of interlayer crosstalk.
従来、LSIなどをレイアウトする際には、CADなどを用いて自動的に配線の配置(レイアウト)を決定する自動配置配線手法が用いられている。 Conventionally, when an LSI or the like is laid out, an automatic placement and routing method is used in which the layout (layout) of wiring is automatically determined using CAD or the like.
自動配置配線手法においては、クロストークの解析及び修正をするためには、影響を受ける側又は与える側の配線のカップリング容量を解析して、ノイズ及び遅延の対策を講じていた。 In the automatic placement and routing method, in order to analyze and correct the crosstalk, the coupling capacity of the affected or giving side wiring is analyzed to take measures against noise and delay.
この対策としては、(1)他の配線の影響を受けないようにスペーシングをとる(配線の間隔を広くする)、(2)問題となる配線間にGND配線を挿入してシールディングとする、(3)Agressor又はVictimラインのドライブ能力を調整する、など様々な手法が考案されている。このような手法の一例としては、特許文献1に開示される「レイアウト検証装置」がある。 As countermeasures, (1) spacing is provided so as not to be affected by other wirings (the wiring interval is widened), and (2) GND wiring is inserted between problematic wirings for shielding. (3) Various methods have been devised, such as adjusting the driving ability of the Agressor or Victim line. As an example of such a method, there is a “layout verification apparatus” disclosed in Patent Document 1.
特許文献1に記載の発明のようにフラットレイアウトの際は、従来の手法でも問題ないが、階層レイアウトとなると下階層の配線認識等に注意する必要がある。 In the case of flat layout as in the invention described in Patent Document 1, there is no problem with the conventional method, but attention should be paid to lower layer wiring recognition and the like when the hierarchical layout is reached.
本願発明と関連のある従来技術として、特許文献2に開示される「半導体装置」がある。特許文献2に記載の発明は、階層レイアウトを実施する際に、下階層ブロック内にあらかじめ配線禁止区域を設けることにより、上位層においてクロストークが発生することを回避するものである。
しかし、特許文献2に記載の発明は、下階層を構築する際に実際の配線を考慮しないため、必要のないエリアに対しても配線禁止領域を設定してしまうこととなる。
However, since the invention described in
階層レイアウトは、チャネル領域を設定する必要があるなど平面レイアウトに比べてレイアウト上の制約が大きいため、特許文献1に記載の発明によって集積回路をレイアウトすると、チップサイズが大きくなってしまい、集積回路の製造コストが高くなってしまう。 Hierarchical layout has larger layout restrictions than planar layout, such as the need to set a channel region. Therefore, when an integrated circuit is laid out according to the invention described in Patent Document 1, the chip size increases, and the integrated circuit The manufacturing cost will be high.
本発明は係る問題に鑑みてなされたものであり、上位階層でのP&R(Place&Routing )時にクロストークを正確に解析し、最小限のエリアペナルティでクロストークの発生を防止できる集積回路のレイアウト装置及び方法を提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of such a problem, and an integrated circuit layout apparatus capable of accurately analyzing crosstalk during P & R (Place & Routing) in an upper layer and preventing occurrence of crosstalk with a minimum area penalty. It aims to provide a method.
上記目的を達成するため、本発明は、第1の態様として、積層構造の集積回路の配線パターンをレイアウトする装置であって、ライブラリを読み込む手段と、配線パターンをレイアウトする上での規則を読み込む手段と、ネットリストを読み込む手段と、下階層のブロックの境界配線を認識する境界認識手段と、簡易化した下階層ブロックの境界配線を上位層において認識する手段と、を有することを特徴とする集積回路のレイアウト装置を提供するものである。 In order to achieve the above object, according to a first aspect of the present invention, there is provided a device for laying out a wiring pattern of an integrated circuit having a laminated structure, and reading means for reading a library and rules for laying out the wiring pattern. Means for reading a netlist, boundary recognition means for recognizing a boundary wiring of a lower layer block, and means for recognizing a simplified boundary wiring of a lower layer block in an upper layer. An integrated circuit layout apparatus is provided.
上記本発明の第1の態様においては、下階層のブロックがRAM、ROM、CPU、PLL及びI/Oセルのいずれかである場合、境界認識手段はこれらの境界を認識することが好ましい。 In the first aspect of the present invention, when the lower layer block is any one of RAM, ROM, CPU, PLL, and I / O cell, the boundary recognition means preferably recognizes these boundaries.
また、上記本発明の第1の態様においては、下階層のブロックにおいて、境界とのスペーシングを計測するスペーシング計測手段と、該スペーシング計測手段の出力に基づいて、該ブロックにおいてシールディング可能であるか否かを判断する手段とを有し、該ブロックにおいてシールディング可能である場合には、該ブロック内でシールディングを行い、上位層における配線を許可することが好ましい。 Further, in the first aspect of the present invention described above, in the lower layer block, the spacing measuring means for measuring the spacing with the boundary, and the block can be shielded based on the output of the spacing measuring means. In the case where shielding is possible in the block, it is preferable to perform shielding in the block and permit wiring in an upper layer.
また、上記目的を達成するため、本発明は、第2の態様として、積層構造の集積回路の配線パターンをレイアウトする方法であって、ネットリストを読み込むステップと、ライブラリを読み込むステップと、配線パターンをレイアウトする上での規則を読み込むステップと、下階層に対して配置配線を行うステップと、該下階層に配置配線したブロックの境界配線を認識する境界認識ステップと、該境界認識ステップにおいて認識した境界配線に基づいた形状のデータを記憶手段に記憶するステップと、該記憶手段に記憶した形状のデータに配線禁止領域を設定し、該記憶手段に記憶させる干渉防止領域設定ステップと、上階層において配線禁止領域を避けて配置配線を行うステップとを有することを特徴とする集積回路のレイアウト方法を提供するものである。 In order to achieve the above object, according to a second aspect of the present invention, there is provided a method for laying out a wiring pattern of an integrated circuit having a laminated structure, the step of reading a netlist, the step of reading a library, and the wiring pattern A step of reading a rule for laying out a layout, a step of performing placement and routing on a lower layer, a boundary recognition step of recognizing a boundary wiring of a block placed and routed on the lower layer, and a recognition in the boundary recognition step Storing the shape data based on the boundary wiring in the storage means, setting the wiring prohibited area in the shape data stored in the storage means, and storing the data in the storage means, and in the upper hierarchy A layout method of an integrated circuit, comprising: a step of performing placement and routing while avoiding a wiring prohibited area It is intended to provide.
上記本発明の第2の態様においては、下階層のブロックがRAM、ROM、CPU、PLL及びI/Oセルのいずれかである場合、境界認識ステップにおいてはこれらの境界を認識することが好ましい。 In the second aspect of the present invention, when the lower layer block is any of RAM, ROM, CPU, PLL, and I / O cell, it is preferable to recognize these boundaries in the boundary recognition step.
また、上記本発明の第2の態様においては、下階層のブロックにおいて、境界とのスペーシングを計測して該ブロックにおいてシールディング可能であるか否かを判断し、該ブロックにおいてシールディング可能である場合には、該ブロック内でシールディングを行い、上位層における配線を許可することが好ましい。 In the second aspect of the present invention, in the lower layer block, the spacing with the boundary is measured to determine whether the block can be shielded, and the block can be shielded. In some cases, it is preferable to perform shielding in the block and allow wiring in the upper layer.
また、上記目的を達成するため、本発明は、第3の態様として、積層構造の集積回路の配線パターンをレイアウトする方法であって、ネットリストを読み込むステップと、ライブラリを読み込むステップと、配線パターンをレイアウトする上での規則を読み込むステップとを行い、その後、最下層に対して、配置配線を行う配置配線ステップと、該配置配線したブロックの境界配線を認識する境界認識ステップと、該境界認識ステップにおいて認識した境界配線に基づいた形状のデータを記憶手段に記憶する記憶ステップと、該記憶手段に記憶した形状のデータに配線禁止領域を設定し、該記憶手段に記憶させる干渉防止領域設定ステップとを行い、その後、最下層以外の階層については、その階層よりも下位の階層において設定された配線禁止領域を認識する干渉防止領域認識ステップを実行し、配置配線ステップにおいて干渉防止領域認識ステップにおいて該認識した配線禁止領域を避けて配置配線を行ったのち、境界認識ステップから干渉防止領域設定ステップまでの各ステップを行うという一連の動作を、下階層から順番に行うことを特徴とする集積回路のレイアウト方法を提供するものである。 In order to achieve the above object, according to a third aspect of the present invention, there is provided a method for laying out a wiring pattern of an integrated circuit having a laminated structure, the step of reading a netlist, the step of reading a library, and the wiring pattern A step of reading a rule for laying out the layout, and then, a placement and routing step for placing and routing the lowermost layer, a boundary recognition step for recognizing the border wiring of the placed and routed block, and the boundary recognition A storage step of storing in the storage means the shape data based on the boundary wiring recognized in the step, and an interference prevention area setting step of setting a wiring prohibited area in the shape data stored in the storage means and storing in the storage means After that, for the layers other than the lowest layer, the wiring set in the layer lower than that layer After performing the interference prevention area recognition step for recognizing the stop area and performing placement and routing in the placement and routing step while avoiding the recognized wiring prohibition area in the interference prevention area recognition step, from the boundary recognition step to the interference prevention area setting step The present invention provides a method for laying out an integrated circuit, which is characterized in that a series of operations of performing the steps are performed in order from the lower layer.
上記本発明の第3の態様においては、配置配線したブロックがRAM、ROM、CPU、PLL及びI/Oセルのいずれかである場合、境界認識ステップにおいてはこれらの境界を認識することが好ましい。 In the third aspect of the present invention, when the arranged and wired block is any of RAM, ROM, CPU, PLL, and I / O cell, it is preferable to recognize these boundaries in the boundary recognition step.
また、上記本発明の第3の態様においては、記憶ステップの後段に、配置配線したブロックにおいて境界とのスペーシングを計測するスペーシング計測ステップと、該スペーシング計測ステップの出力に基づいて、該ブロックにおいてシールディング可能であるか否かを判断するステップとを有し、該配置配線したブロックにおいてシールディング可能である場合には、干渉防止領域設定ステップにおいては、該ブロックに配線禁止領域を設定する代わりにシールディングを行うことが好ましい。 Further, in the third aspect of the present invention, on the basis of the spacing measurement step for measuring the spacing with the boundary in the arranged and routed block, and the output of the spacing measurement step, after the storing step, And determining whether or not shielding is possible in the block. When shielding is possible in the placed and routed block, in the interference prevention area setting step, a wiring prohibited area is set in the block. It is preferable to perform shielding instead.
本発明によれば、最小限のエリアペナルティでクロストークの発生を防止できる集積回路のレイアウト装置及び方法を提供できる。 According to the present invention, it is possible to provide an integrated circuit layout apparatus and method capable of preventing the occurrence of crosstalk with a minimum area penalty.
本発明は、階層レイアウト時に下階層ブロックの境界配線を認識させることにより、上位階層でのP&R時にクロストークを正確且つ高速に解析する。これにより、階層レイアウト時にも最小限のエリアペナルティでクロストーク違反の発生を防止する。
以下、本発明の好適な実施例について説明する。
The present invention makes it possible to accurately and rapidly analyze crosstalk at the time of P & R in an upper hierarchy by recognizing the boundary wiring of a lower hierarchy block at the time of hierarchical layout. This prevents the occurrence of crosstalk violations with a minimum area penalty even during hierarchical layout.
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described.
図1に、本発明に係る集積回路レイアウト装置の構成を示す。集積回路レイアウト装置100は、ライブラリ読み込み部101、デザインルール読み込み部102、ネットリスト読み込み部103、境界認識部104、下位層認識部105、制御部106及びデータベース107を有する。
ライブラリ読み込み部101は、スタンダードセル、I/Oセル、RAM、ROM、CPU、PLLなどに関して集積回路を設計する上での単位(インバータ、フリップフロップ、NANDなど)として登録されている情報を不図示の情報記録手段(HDD、情報記録媒体の読み取り装置など)から取得する。デザインルール読み込み部102は、配線パターンをレイアウトする上での規則を不図示の情報記録手段から取得する。ネットリスト読み込み部103は、回路図のデータをテキスト形式で表現したネットリストを不図示の情報記録手段から取得する。境界認識部104は、ブロックの境界に配置される配線を検出して認識する。下位層認識部105は、下位層の配線パターンとの間でクロストークが発生するか否かを判断する。制御部106は、集積回路レイアウト装置100の各部の動作を制御して集積回路をレイアウトする処理を実行する。データベース107は、集積回路の配線パターンをレイアウトするために必要となる情報を格納する。
FIG. 1 shows a configuration of an integrated circuit layout apparatus according to the present invention. The integrated
The
図2に、集積回路レイアウト装置100の好適な動作の一例を示す。
まず、制御部106は、設計者が作成したネットリストをレイアウト読み込み部103を用いて集積回路レイアウト装置100に読み込む(ステップS1)。階層レイアウトを前提とした場合、ネットリストとして、トップネットを読み込んでも良いし、下階層のみのネットリストを読み込んでも良い。
FIG. 2 shows an example of a preferred operation of the integrated
First, the
次に、制御部106は、実際に使用するプロセスのデザインルールをデザインルール読み込み部102を用いて集積回路レイアウト装置100に読み込む。さらに、制御部106は、スタンダードセル、I/Oセル、RAMのようなハードマクロに関してそのライブラリをライブラリ読み込み部101を用いて集積回路レイアウト装置100に読み込む(ステップS2)。
次に制御部106は、下階層ブロックの配置配線を実行する(ステップS3)。
ここでの配置配線は、従来技術に基づき、ブロック内でクロストーク違反が起こらないように作成する。
Next, the
Next, the
The placement and routing here is created based on the prior art so that no crosstalk violation occurs in the block.
次に、ブロックの配置配線終了後、制御部106は、境界に関連する全ての配線を境界認識部104を用いて抽出する(ステップS4)。境界に関連する配線を抽出する手法としては、複数の手法を適用可能であるが、例えば境界に沿って上位層の配線が平行に走った場合にカップリング容量が付くもの全てを抽出する。
Next, after the block placement and routing is completed, the
この際には、図3に示すように、ブロック内の信号線がブロック外の信号線に影響を及ぼす場合とブロック内の信号線がブロック外の信号線からの影響を受ける場合とを考慮する。また、当然のことながらブロックの配線層を考慮して抽出する。抽出対象はデザインルールのように設定しても良いし、抽出時に逐次解析しても良い。 In this case, as shown in FIG. 3, the case where the signal line in the block affects the signal line outside the block and the case where the signal line in the block is influenced by the signal line outside the block are considered. . Of course, the extraction is performed in consideration of the wiring layer of the block. The extraction target may be set like a design rule, or may be sequentially analyzed at the time of extraction.
次に、制御部106は、抽出された内容をデータベース107に保存する(ステップS5)。データベース107には、ブロック内で上位の配線とのクロストークに関連しない部分を完全にくりぬき、いわばドーナツモデルの様な形状を示すデータが保存される、これにより、データ量が削減され、上位層での解析・修正が高速化される。
Next, the
次に、制御部106は、ステップS5においてデータベース107に保存した情報が示す領域に対して配線禁止領域を設定する(ステップS6)。ここでは内部ブロックの配線層を認識し、また配線禁止領域においてもカップリングの影響が無いように、最低限のエリアペナルティで済むように設定する。この一例を図4に示す。
Next, the
その後、ステップS6においてデータベースに保存した情報に基づいて、上位階層にて配置配線を実施する(ステップS7)。この時点では、階層ブロックとの境界には既に適切な配線禁止領域が設定されているため、制御部106が、下位層認識部105を用いて下位層に設定されている配線禁止領域を認識することにより、従来技術による手法を適用できる。
Thereafter, placement and routing are performed in the upper hierarchy based on the information stored in the database in step S6 (step S7). At this point, since an appropriate wiring prohibition area is already set at the boundary with the hierarchical block, the
以上の手順により、下階層を持つ自動配置配線において、上位階層のレイアウト時に下階層との境界を考慮してクロストーク対策を行うことが可能となり、正確且つ高速なクロストーク対策を講じた自動配置配線が可能となる。 With the above procedure, in automatic placement and routing with a lower hierarchy, it is possible to take measures against crosstalk in consideration of the boundary with the lower hierarchy during layout of the upper hierarchy, and automatic placement with accurate and high-speed crosstalk countermeasures Wiring becomes possible.
このように、本発明によれば、階層レイアウト時に下階層ブロックの境界配線を認識させることにより、上位階層でのP&R時にクロストークを正確且つ高速に解析し、エリアペナルティを削減し、最小限となるように改善できる。これにより、階層レイアウト時にもクロストーク違反を発生させること無く配線をレイアウトすることが可能となる。 As described above, according to the present invention, the boundary wiring of the lower layer block is recognized at the time of the hierarchical layout, so that the crosstalk can be accurately and quickly analyzed at the time of P & R in the upper layer, the area penalty can be reduced, and the minimum Can be improved. As a result, the wiring can be laid out without causing a crosstalk violation even in the hierarchical layout.
なお、上記実施例は本発明の好適な実施の一例であり、本発明はこれに限定されることはない。
例えば、本発明は下位層のブロックがハードマクロやI/Oであっても適用可能である。また、境界に関連する配線と境界との間にシールディング可能な領域が存在するのであれば、このブロック内でシールディングを行うことで配線禁止領域を設定しないようにしても良い。この場合には、エリアペナルティをさらに低減することが可能となる。なお、シールディングには、抽出された配線と境界との間隔を広くする手法や、抽出された配線と境界との間にグランドラインを配置する手法を適用可能である。
このように、本発明は様々な変形が可能である。
In addition, the said Example is an example of the suitable implementation of this invention, and this invention is not limited to this.
For example, the present invention is applicable even if the lower layer block is a hard macro or I / O. Further, if there is a shieldable area between the line related to the boundary and the boundary, the wiring prohibited area may not be set by performing shielding within this block. In this case, the area penalty can be further reduced. For shielding, a method of widening the interval between the extracted wiring and the boundary, or a method of arranging a ground line between the extracted wiring and the boundary can be applied.
As described above, the present invention can be variously modified.
100 集積回路レイアウト装置
101 ライブラリ読み込み部
102 デザインルール読み込み部
103 ネットリスト読み込み部
104 境界認識部
105 下位層認識部
106 制御部
107 データベース
DESCRIPTION OF
Claims (9)
ライブラリを読み込む手段と、
配線パターンをレイアウトする上での規則を読み込む手段と、
ネットリストを読み込む手段と、
下階層のブロックの境界配線を認識する境界認識手段と、
簡易化した下階層ブロックの境界配線を上位層において認識する手段と、
を有することを特徴とする集積回路のレイアウト装置。 An apparatus for laying out a wiring pattern of an integrated circuit having a laminated structure,
Means to load the library,
Means for reading the rules for laying out the wiring pattern;
Means to read the netlist,
Boundary recognition means for recognizing the boundary wiring of the lower layer block;
Means for recognizing the simplified lower layer block boundary wiring in the upper layer;
An integrated circuit layout apparatus comprising:
該スペーシング計測手段の出力に基づいて、該ブロックにおいてシールディング可能であるか否かを判断する手段とを有し、
該ブロックにおいてシールディング可能である場合には、該ブロック内でシールディングを行い、前記上位層における配線を許可することを特徴とする請求項1又は2記載の集積回路のレイアウト装置。 A spacing measuring means for measuring a spacing with a boundary in the lower layer block;
Means for determining whether or not shielding is possible in the block based on the output of the spacing measuring means;
3. The integrated circuit layout device according to claim 1, wherein if the block can be shielded, shielding is performed in the block and wiring in the upper layer is permitted.
ネットリストを読み込むステップと、
ライブラリを読み込むステップと、
配線パターンをレイアウトする上での規則を読み込むステップと、
下階層に対して配置配線を行うステップと、
該下階層に配置配線したブロックの境界配線を認識する境界認識ステップと、
該境界認識ステップにおいて認識した境界配線に基づいた形状のデータを記憶手段に記憶するステップと、
該記憶手段に記憶した形状のデータに配線禁止領域を設定し、該記憶手段に記憶させる干渉防止領域設定ステップと、
上階層において前記配線禁止領域を避けて配置配線を行うステップとを有することを特徴とする集積回路のレイアウト方法。 A method of laying out a wiring pattern of an integrated circuit having a laminated structure,
Reading the netlist,
Loading the library,
Reading the rules for laying out the wiring pattern;
Performing placement and routing for the lower layer;
A boundary recognition step for recognizing the boundary wiring of blocks placed and routed in the lower layer;
Storing shape data based on the boundary wiring recognized in the boundary recognition step in a storage means;
An interference prevention area setting step for setting a wiring prohibited area in the shape data stored in the storage means and storing the wiring prohibited area in the storage means;
And a step of performing placement and routing while avoiding the wiring prohibition region in an upper layer.
該ブロックにおいてシールディング可能である場合には、該ブロック内でシールディングを行い、前記上位層における配線を許可することを特徴とする請求項4又は5記載の集積回路のレイアウト方法。 In the lower block, measure the spacing with the boundary to determine whether shielding is possible in the block;
6. The integrated circuit layout method according to claim 4, wherein if the block can be shielded, shielding is performed in the block and wiring in the upper layer is permitted.
ネットリストを読み込むステップと、
ライブラリを読み込むステップと、
配線パターンをレイアウトする上での規則を読み込むステップとを行い、
その後、最下層に対して、
配置配線を行う配置配線ステップと、
該配置配線したブロックの境界配線を認識する境界認識ステップと、
該境界認識ステップにおいて認識した境界配線に基づいた形状のデータを記憶手段に記憶する記憶ステップと、
該記憶手段に記憶した形状のデータに配線禁止領域を設定し、該記憶手段に記憶させる干渉防止領域設定ステップとを行い、
その後、最下層以外の階層については、
その階層よりも下位の階層において設定された配線禁止領域を認識する干渉防止領域認識ステップを実行し、前記配置配線ステップにおいて前記干渉防止領域認識ステップにおいて該認識した配線禁止領域を避けて配置配線を行ったのち、前記境界認識ステップから前記干渉防止領域設定ステップまでの各ステップを行うという一連の動作を、下階層から順番に行うことを特徴とする集積回路のレイアウト方法。 A method of laying out a wiring pattern of an integrated circuit having a laminated structure,
Reading the netlist,
Loading the library,
Read the rules for laying out the wiring pattern,
Then, for the lowest layer,
A placement and routing step for placement and routing;
A boundary recognition step for recognizing the boundary wiring of the placed and routed block;
A storage step of storing, in a storage means, shape data based on the boundary wiring recognized in the boundary recognition step;
Setting a wiring prohibition area in the shape data stored in the storage means, and performing an interference prevention area setting step of storing in the storage means;
After that, about the hierarchy other than the lowest layer,
An interference prevention area recognition step for recognizing a wiring inhibition area set in a hierarchy lower than that hierarchy is executed, and in the placement and routing step, placement and routing is performed while avoiding the recognized wiring inhibition area in the interference prevention area recognition step. A method for laying out an integrated circuit, wherein a series of operations of performing each step from the boundary recognition step to the interference prevention region setting step is performed in order from the lower layer.
該スペーシング計測ステップの出力に基づいて、該ブロックにおいてシールディング可能であるか否かを判断するステップとを有し、
該配置配線したブロックにおいてシールディング可能である場合には、前記干渉防止領域設定ステップにおいては、該ブロックに前記配線禁止領域を設定する代わりにシールディングを行うことを特徴とする請求項7又は8記載の集積回路のレイアウト方法。 After the storing step, a spacing measuring step for measuring a spacing with a boundary in the placed and routed block;
Determining whether shielding is possible in the block based on the output of the spacing measurement step;
9. If shielding is possible in the arranged and wired block, in the interference preventing area setting step, shielding is performed instead of setting the wiring prohibited area in the block. An integrated circuit layout method as described.
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