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Die
Erfindung betrifft Layout-Zellen, eine Layout-Zellenordnung, ein Verfahren zum Erzeugen einer
Layout-Zelle, ein Verfahren zum Erzeugen einer Layout-Zellenanordnung
und Computerprogrammprodukte.
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In
einem modernen Entwurfssystem werden geometrische Layout-Daten in einer hierarchischen Form
präsentiert.
In diesem Fall werden üblicherweise
Layout-Blöcke
in Layout-Zellen gruppiert, welche in, dem Layout als Ganzes platziert
werden können. Eine
Layout-Zelle kann in diesem Zusammenhang transformiert und dupliziert
werden. Die Verwendung von Layout-Zellen resultiert einerseits in
einer Reduktion der Datenmenge, welche zu verarbeiten ist, und andererseits
in einer Partitionierung des resultierenden Layouts. Das Partitionieren
eines Layouts ermöglicht
es, selbst komplexe Entwürfe
zu verarbeiten mittels einer Abstraktion der Entwurfsaufgabe auf
unterschiedliche Abstraktionsebenen.
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Wenn
die geometrischen Daten mittels eines externen Programms verarbeitet
werden, beispielsweise in dem „Entwurfsregel-Überprüfen" ("Design Rule
Check") oder einer
Nachverarbeitung ("Post Processing"), tritt es im Allgemeinen
häufig
auf, dass die erzeugte Hierarchie in der Datenstruktur zerstört wird,
da es erforderlich sein kann, Layout-Zellen in unterschiedlichen
Umgebungen beispielsweise unterschiedlich zu adressieren. Dies würde die
Abstraktion und die Datenstruktur einer Layout-Zellenanordnung zerstören. Das
Zerstören
der erzeugten Hierarchie in der Datenstruktur kann auch bezeichnet
werden als das „Erzeugen
von Varianten".
Jedoch kann es wünschenswert
sein, die Resultate der Verarbeitung der Datenstrukturen einer Layout-Zellenanordnung im
Rahmen einer graphischen Darstellung mittels des externen Programms
zu präsentieren,
beispielsweise im Rahmen des ausgedruckten Layouts. Es kann beispielsweise
wünschenswert
sein, die Resultate des „Entwurfsregel-Überprüfens" in einem Layout-Editor
anzuzeigen. In diesem Fall wäre
es erforderlich, geometrische Information von einer modifizierten
Hierarchie zurück
zu transformieren in die „ursprüngliche
Hierarchie".
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Die
Transformation, im Folgenden auch bezeichnet als Abbilden, der Hierarchieebenen
wird üblicherweise
durchgeführt
unter Verwendung von Namen. Es wird angenommen, dass eine Layout-Zelle in
einer eindeutigen Weise bezeichnet wird, und dass es möglich ist,
auf die ursprüngliche
Hierarchie zu schließen
mittels des Namens der modifizierten Hierarchie.
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Jedoch
ist es nicht immer möglich,
den Schluss auf die originale Hierarchie in einer korrekten Weise
durchzuführen.
Der Grund hierfür
kann darin zu sehen sein, dass Layout-Zellennamen unter Umständen modifiziert
werden müssen,
beispielsweise auf Grund von Einschränkungen der verwendeten Dateiformate,
oder dass spezifische Layout-Zellen mit identischen Namen in dem
Layout in unterschiedlichen Ausführungsformen
auftreten können
(so genannte parametrisierbare Layout-Zellen).
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Ein
anderes Problem des Abbildens basierend auf den Layout-Zellennamen kann
gesehen werden darin, dass eine geometrische Korrektheit in diesem
Fall nicht garantiert ist. Die Geometrie wird bestimmt von der Instantiierung
einer Layout-Zelle. Der
Name der Layout-Zelle ist lediglich eine Orientierungsrichtlinie
für den
Nutzer.
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Gemäß einem
Ausführungsbeispiel
der Erfindung wird eine Layout-Zelle bereitgestellt mit einer Layout-Zelleninformation,
welche Information über mindestens
eine Komponente aufweist. Die Layout-Zelle weist ferner einen Layout-Zellen-Identifikator
auf, welcher die Layout-Zelle identifiziert, wobei der Layout-Zellen-Identifikator
geometrische Information über
die Layout-Zelle aufweist.
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Gemäß einem
anderen Ausführungsbeispiel der
Erfindung wird eine Layout-Zellenanordnung bereitgestellt, mit einer
Mehrzahl von Layout-Zellen, wobei jede Layout-Zelle Layout-Zelleninformation aufweist
mit Information über
mindestens eine Komponente. Ferner weist jede Layout-Zelle der Layout-Zellen einen Layout-Zellen-Identifikator
auf, welcher die Layout-Zelle identifiziert, wobei der Layout-Zellen-Identifikator geometrische
Information über
die Layout-Zelle aufweist. Gemäß einem
anderen Ausführungsbeispiel
der Erfindung wird eine Layout-Zelle bereitgestellt mit Layout-Zelleninformation, welche
aufweist Information über
mindestens eine Komponente, sowie mit einem Layout-Zellen-Identifikator, welcher
die Layout-Zelle identifiziert, wobei der Layout-Zellen-Identifikator
mindestens einen Hash-wert einer geometrischen Information über die Layout-Zelle
bezüglich
einer anderen Layout-Zelle aufweist.
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Gemäß einem
anderen Ausführungsbeispiel der
Erfindung wird ein Verfahren zum Herstellen einer Layout-Zelle bereitgestellt,
bei dem Layout-Zelleninformation erzeugt wird mit Information über mindestens
eine Komponente. Ferner wird ein Layout-Zellen-Identifikator erzeugt,
welcher die Layout-Zelle
identifiziert unter Verwendung von geometrischer Information über die
Layout-Zelle.
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Gemäß einem
anderen Ausführungsbeispiel der
Erfindung wird ein Verfahren zum Erzeugen einer Layout-Zellenanordnung
bereitgestellt, bei der mindestens eine Eltern-Layout-Zelle erzeugt
wird. Ferner wird mindestens eine Kinder-Layout-Zelle der mindestens
einen Eltern-Layout-Zelle erzeugt. Weiterhin wird ein Layout-Zellenanordnungs-Identifikator erzeugt,
welcher die Layout-Zellenanordnung identifiziert unter Verwendung
von geometrischer Information über
die Kind-Layout-Zelle.
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Gemäß noch einem
anderen Ausführungsbeispiel
der Erfindung wird ein Verfahren zum Erzeugen einer Layout-Zellenanordnung
bereitgestellt, bei der mindestens eine Eltern-Layout-Zelle erzeugt
wird und mindestens eine Kind-Layout-Zelle der mindestens einen
Eltern-Layout-Zelle erzeugt wird. Ferner wird ein Layout-Zellenanordnungs-Identifikator
erzeugt, welcher die Layout-Zellenanordnung identifiziert unter
Verwendung von geometrischer Information über die Kind-Layout-Zelle, wobei
die mindestens eine Eltern-Layout-Zelle die mindestens eine Kind-Layout-Zelle
mittels eines Transformations-Operators referenziert.
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Gemäß einem
anderen Ausführungsbeispiel der
Erfindung wird ein Verfahren zum Erzeugen einer Layout-Zellenanordnung
bereitgestellt, bei dem mindestens eine Eltern-Layout-Zelle erzeugt
wird sowie mindestens eine Kind-Layout-Zelle der mindestens einen
Eltern-Layout-Zelle. Ferner wird ein Layout-Zellenanordnungs-Identifikator erzeugt,
welcher die Layout-Zellenanordnung
identifiziert unter Verwendung von geometrischer Information über die Kind-Layout-Zelle
der mindestens einen Eltern-Layout-Zelle, wobei die mindestens eine
Kind-Layout-Zelle referenziert wird unter Verwendung einer zugehörigen Datenstruktur.
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Ferner
werden Computerprogrammprodukte bereitgestellt, welche bei deren
Ausführung
mittels eines Prozessors die jeweiligen Schritte der oben beschrieben
Verfahren aufweisen.
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Gemäß einem
Ausführungsbeispiel
der Erfindung wird anschaulich eine Layout-Zelle bereitgestellt,
welche mit garantierter geometrischer Korrektheit abgebildet bzw.
transformiert werden kann.
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Beispielhafte
Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.
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Die
beschriebenen Ausgestaltungen der Erfindung betreffen, soweit sinnvoll,
die Layout-Zellen, die Layout-Zellenanordnungen,
die Verfahren zum Erzeugen einer Layout-Zelle sowie die Verfahren zum Erzeugen
einer Layout-Zellenanordnung.
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Gemäß einem
Ausführungsbeispiel
der Erfindung weist die mindestens eine Komponente eine elektronische
Komponente auf.
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Die
Layout-Zelle kann eine Layout-Zelle eines elektronischen Schaltkreises
aufweisen.
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Beispielsweise
weist die Layout-Zelle eine Layout-Zelle eines elektronischen Speicher-Schaltkreises
auf.
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Alternativ
oder zusätzlich
kann die Layout-Zelle eine Layout-Zelle eines elektronischen Logik-Schaltkreises
aufweisen.
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Die
mindestens eine Komponente kann eine Komponente sein, ausgewählt aus
einer Gruppe von elektronischen Komponenten bestehend aus:
- – mindestens
einem Kontakt;
- – mindestens
einer Leiterbahn;
- – mindestens
einer elektrisch nicht-aktiven Komponente;
- – mindestens
einer Alignment-Markierung;
- – mindestens
einem Widerstand;
- – mindestens
einem Kondensator;
- – mindestens
einer Induktivität;
- – mindestens
einem Transistor;
- – mindestens
einer Speicherzelle; und
- – jeder
beliebigen Kombination der oben beschriebenen Komponenten.
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Der
Layout-Zellen-Identifikator kann mindestens einen Hash-Wert der geometrischen
Information über
die Layout-Zelle enthalten.
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Weiterhin
kann die geometrische Information über die Layout-Zelle geometrische
Information bezüglich
einer anderen Layout-Zelle aufweisen.
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Gemäß einer
anderen Ausgestaltung der Erfindung ist es vorgesehen, dass der
Layout-Zellen-Identifikator einen eindeutigen Identifikator der Layout-Zelle
aufweist.
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Die
geometrische Information über
die Layout-Zelle kann geometrische Information von mindestens einer
Eigenschaft der folgenden Eigenschaften der Layout-Zelle enthalten:
- – eine
Position der Layout-Zelle;
- – eine
Versetzung der Layout-Zelle;
- – eine
Rotation der Layout-Zelle; und
- – eine
Spiegelung der Layout-Zelle.
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Die
Layout-Zellen können
hierarchisch in der Layout-Zellenanordnung
angeordnet sein, wobei die Layout-Zellenanordnung mindestens eine Eltern-Layout-Zelle
und mindestens eine Kind-Layout-Zelle aufweist.
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Die
geometrische Information über
eine Kind-Layout-Zelle kann geometrische Information bezüglich einer
anderen Kind-Layout-Zelle
enthalten.
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Ferner
kann die geometrische Information über eine Kind-Layout-Zelle geometrische
Information bezüglich
einer Eltern-Layout-Zelle
enthalten.
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Gemäß einer
anderen Ausgestaltung der Layout-Zellenanordnung kann es vorgesehen
sein, dass eine Mehrzahl von Kind-Layout-Zellen vorgesehen sind, wobei mindestens
zwei Kind-Layout- Zellen der
Mehrzahl von Kind-Layout-Zellen derselben Eltern-Layout-Zelle sind.
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Der
Layout-Zellen-Identifikator kann einen eindeutigen Identifikator
der jeweiligen Layout-Zelle aufweisen.
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Ferner
kann der Layout-Zellen-Identifikator mindestens einen Hash-Wert
der geometrischen Information über
die jeweilige Layout-Zelle enthalten.
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Die
geometrische Information über
die Layout-Zelle kann geometrische Information über mindestens eine der folgenden
Eigenschaften über
die Layout-Zelle aufweisen:
- – eine Position
der Kind-Layout-Zelle innerhalb der Eltern-Layout-Zelle;
- – eine
Versetzung der Kind-Layout-Zelle innerhalb der Eltern-Layout-Zelle
bezüglich
einer Referenz-Position;
- – eine
Rotation der Kind-Layout-Zelle innerhalb der Eltern-Layout-Zelle;
und/oder
- – eine
Spiegelung der Kind-Layout-Zelle innerhalb der Eltern-Layout-Zelle.
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Beim
Erzeugen des Layout-Zellenanordnungs-Identifikators kann mindestens
ein Hash-Wert der geometrischen Information über die Kind-Layout-Zelle ermittelt
werden.
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Weiterhin
kann es zum Bestimmen des mindestens einen Hash-Werts der geometrischen Information über die
Kind-Layout-Zelle
vorgesehen sein, dass ein erster Teil-Hash-Wert der geometrischen
Information über
die Kind-Layout-Zelle bestimmt wird, und dass ein zweiter Teil-Hash-Wert
der geometrischen Information über
die Eltern-Layout-Zelle und den ersten Teil-Hash-Wert ermittelt wird.
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Weiterhin
kann das Ermitteln des mindestens einen Hash-Werts durchgeführt werden
unter Verwendung einer Einweg-Hash-Funktion.
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Der
mindestens eine Hash-Wert kann einen Vektor mit zwei Dimensionen
aufweisen.
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Weiterhin
kann es vorgesehen sein, dass der Transformations-Operator ein kommutativer
Transformations-Operator ist oder einen solchen aufweist.
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Ferner
kann der Transformations-Operator einen assoziativen Transformations-Operator
aufweisen oder ein solcher sein.
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Der
Transformations-Operator kann sein mindestens einer der folgenden
Operatoren:
- – ein Summen-Operator;
- – ein
Exklusiv-ODER-Operator; oder
- – ein
Multiplikations-Operator.
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Ausführungsbeispiele
der Erfindung sind in den Figuren dargestellt und werden im Folgenden näher erläutert.
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Es
zeigen
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1 eine
Computereinrichtung mit einem Integrierter-Schaltkreis-Layout-Entwurfs-Werkzeug und
einem Integrierter-Schaltkreis-Layout-Verifikations-Werkzeug gemäß einem
Ausführungsbeispiel der
Erfindung;
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2 ein
Diagramm, in welchem die Rück-Transformation
von Layout-Verifikationsdaten in Layout-Entwurfsdaten gemäß einem
Ausführungsbeispiel
der Erfindung dargestellt ist;
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3A eine
Layout-Zellenanordnung gemäß einem
Ausführungsbeispiel
der Erfindung;
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3B die
Layout-Zellenanordnung gemäß 3A in
einer Graphen-Repräsentation
gemäß einem
Ausführungsbeispiel
der Erfindung;
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4A eine
modifizierte Layout-Zellenanordnung gemäß einem Ausführungsbeispiel
der Erfindung;
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4B die
modifizierte Layout-Zellenanordnung gemäß 4A in
einer Graphen-Darstellung gemäß einem
Ausführungsbeispiel
der Erfindung;
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5 ein
Ablaufdiagramm, in welchem ein beispielhafter Layout-Entwurfsprozess
gemäß einem Ausführungsbeispiel
der Erfindung dargestellt ist;
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6 ein
Ablaufdiagramm, in dem ein beispielhafter Layout-Verifikationsprozess gemäß einem
Ausführungsbeispiel
der Erfindung dargestellt ist;
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7 ein
Ablaufdiagramm, in dem ein beispielhaftes Verfahren zum Erzeugen
einer Entwurfs-Layout-Zelle gemäß einem
Ausführungsbeispiel
der Erfindung dargestellt ist;
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8 ein
Ablaufdiagramm, in dem ein beispielhaftes Verfahren zum Erzeugen
einer Entwurfs-Layout-Zellenanordnung
gemäß einem
Ausführungsbeispiel
der Erfindung dargestellt ist;
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9A eine
Layout-Zellenanordnung gemäß einem
Ausführungsbeispiel
der Erfindung; und
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9B die
Layout-Zellenanordnung gemäß 9A in
einer Graphen-Darstellung gemäß einem Ausführungsbeispiel
der Erfindung.
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Im
Rahmen dieser Beschreibung werden die Begriffe "verbunden", "angeschlossen" sowie "gekoppelt" verwendet zum Beschreiben
sowohl einer direkten als auch einer indirekten Verbindung, eines direkten
oder indirekten Anschlusses sowie einer direkten oder indirekten
Kopplung. In den Figuren werden identische oder ähnliche Elemente mit identischen
Bezugszeichen versehen, soweit dies zweckmäßig ist.
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In
den folgenden Ausführungsbeispielen werden
Verfahren und Vorrichtungen beschrieben mit Bezug auf das Herstellen
von integrierten Schaltkreisen. Es ist jedoch darauf hinzuweisen;
dass die beschriebenen Techniken angewendet werden können auf
die Herstellungsprozesse und/oder Entwurfsprozesse zum Herstellen
und/oder Entwerfen einer jeden integrierten Einrichtung. Integrierte
Einrichtungen enthalten integrierte Schaltkreise, Mikromaschinen,
Dünnschichtstrukturen
wie beispielsweise Plattenlaufwerksköpfe, Biochips wie beispielsweise Gen-Chips,
mikroelektromechanische Systeme (MEMS) oder jedes andere Produkt,
welches unter Verwendung von Lithographietechniken hergestellt wird.
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In
einem Ausführungsbeispiel
der Erfindung ist die Layout-Zelle
eine Layout-Zelle eines elektronischen Schaltkreises, beispielsweise
eine Layout-Zelle eines elektronischen Speicher-Schaltkreises, alternativ
beispielsweise eine Layout-Zelle eines elektronischen Logik-Schaltkreises.
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Die
mindestens eine Komponente kann ausgewählt sein aus einer Gruppe von
Komponenten, beispielsweise elektronischen Komponenten, wobei die
Gruppe von Komponenten besteht aus mindestens einem Kontakt, mindestens
einer Leiterbahn, mindestens einer elektrischen nicht-aktiven Komponente
wie beispielsweise mindestens einer Alignment-Markierung, mindestens
einem Widerstand, mindestens einer Kapazität, mindestens einer Induktivität, mindestens
einem Transistor, oder mindestens einer Speicherzelle oder einer
beliebigen Kombination der oben beschriebenen Komponenten.
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Die
verschiedenen Ausführungsbeispiele
der Erfindung können
in Software implementiert werden, d.h. beispielsweise mittels eines
oder einer Mehrzahl entsprechend eingerichteter Computerprogramme, in
Hardware, d.h. mittels einer oder mehrerer entsprechend eingerichteter
elektronischer Schaltkreise oder in jeder beliebigen hybriden Form,
d.h. in beliebigen Teilen, teilweise in Software und teilweise in Hardware.
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l zeigt eine Computereinrichtung 100 gemäß einem
Ausführungsbeispiel
der Erfindung, wobei die Computereinrichtung 100 eine zentrale Verarbeitungseinheit
(Central Processing Unit, CPU) 102 sowie eine Graphik-Verarbeitungseinheit 104 aufweist.
Die Verarbeitungseinheiten 102, 104 weisen beide
mindestens jeweils einen Mikroprozessor auf. Die zentrale Verarbeitungseinheit 102 wird
verwendet und ist eingerichtet zum Durchführen der allgemeinen Aufgaben
und die optionale Graphik-Verarbeitungseinheit 104 wird
verwendet und ist eingerichtet zum Ausführen der speziellen Graphik-Berechnungs-orientierten
Aufgaben, beispielsweise für den
Einsatz in einem computerunterstützten
(Computer Aided Design, CAD)-Layout-Entwurfsprozess zum Ermitteln
des Layouts eines integrierten Schaltkreises zum anschließenden Herstellen
des entwickelten Schaltkreises auf einem Wafer, beispielsweise einem
Halbleiter-Wafer, beispielsweise einem Silizium-Wafer.
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Die
Computereinrichtung 100 kann ein Personal Computer sein
oder eine Workstation, in alternativen Ausführungsformen kann die Computereinrichtung 100 gebildet
werden von einer Mehrzahl von Computern, welche miteinander gekoppelt
sein können,
beispielsweise mittels eines lokalen Netzwerks (Local Area Network,
LAN) oder eines Weitverkehrsnetz-Netzwerks (Wide Area Network, WAN).
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Die
Computereinrichtung 100 gemäß einem Ausführungsbeispiel
der Erfindung weist einen Nur-Lese-Speicher (ROM) 106 auf
zum Speichern der Hochfahr-Routinen der Computereinrichtung 100.
Ferner sind eine Mehrzahl von Vielfachzugriffsspeichern (flüchtig wie
auch nicht-flüchtig)
(RAM) vorgesehen, gemäß einem
Ausführungsbeispiel
der Erfindung mit einem ersten Vielfachzugriffsspeicher 108 zum
Speichern des Programm-Codes der Computergramme der jeweiligen Layout-Prozesse,
welche im Folgenden näher
erläutert
werden, und einem zweiten Vielfachzugriffsspeicher 110 zum
Speichern der Daten, welche von den Computerprogrammen der jeweiligen
Layout-Prozesse, welche im Folgenden näher erläutert werden, verwendet werden.
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Ferner
weist die Computereinrichtung 100 gemäß einem Ausführungsbeispiel
der Erfindung ein Layout-Entwurfs-Werkzeug oder eine Mehrzahl von Layout-Entwurfs-Werkzeugen 112 (wie
gewünscht) auf,
welche die jeweiligen Layout-Entwurfsprozesse bereitstellen,
welche im Folgenden näher
erläutert werden,
und ein Layout-Verifikations-Werkzeug oder eine Mehrzahl von Layout-Verifikations-Werkzeugen 114 (wie
gewünscht),
welche die jeweiligen Layout-Verifikationsprozesse
bereitstellen, welche im Folgenden näher erläutert werden.
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Die
Komponenten der oben beschriebenen Computereinrichtung 100 sind
miteinander mittels eines Datenbusses oder mittels einer Mehrzahl
von Datenbussen und/oder mittels eines Steuerbusses oder einer Mehrzahl
von Steuerbussen 116 gekoppelt.
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Mittels
einer Eingabe/Ausgabe-Schnittstelle oder mittels einer Mehrzahl
von Eingabe/Ausgabe-Schnittstellen 118, welche ebenfalls
in der Computereinrichtung 100 vorgesehen ist/sind, ist
die Computereinrichtung 100 mit mehreren Peripherieeinheiten
verbunden, beispielsweise mit einer Anzeige 120, einer
Tastatur 122 und/oder einer Computermaus 124.
Es ist anzumerken, dass jede beliebige andere Eingabeeinrichtung
(wie beispielsweise ein Trackball, ein Touchscreen, etc.) oder Ausgabeeinrichtung
(wie beispielsweise ein Drucker, Lautsprecher, etc.) in einer alternativen
Ausführungsform
der Erfindung vorgesehen sein können.
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Wenn
ein integrierter Schaltkreis entwickelt wird, ist ein Zugangspunkt
in dem Entwurfsablauf ein RTL (Register-Transistor-Logik)-Modell 202 (siehe Blockdiagramm 200 in 2)
eines elektronischen Entwurfs oder eines elektronischen Systems.
Die physikalische Implementierung des elektronischen Entwurfs kann
dann ein integrierter Schaltkreis sein (IC), ein Teil eines integrierten
Schaltkreises, oder mehrere integrierte Schaltkreise auf einer Platine.
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Das
RTL-Modell 202 beschreibt die Funktion des elektronischen
Systems unter Verwendung einer Hardware-Beschreibungssprache (Hardware
Description Language, HDL) wie beispielsweise Verflog oder VHDL.
Das RTL-Modell 202 kann entweder direkt von dem System-Designer
geschrieben werden oder kann von einem Verhaltensmodell erzeugt
werden unter Verwendung einer Verhaltenssynthese. Zusätzlich kann
das RTL-Modell 202 direkt aus internen Datenstrukturen
eines Verhaltensmodells extrahiert werden, ohne dass eine RTL-Modell-Konstruktion
durchgeführt
wird.
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Unter
Verwendung des RTL-Modells 202 als Eingangsdaten wird ein
Layout-Entwurfsprozess 204 durchgeführt, welcher im Folgenden näher erläutert wird.
Der Layout-Entwurfsprozess 204 wird durchgeführt von
dem einen Layout-Entwurfs-Werkzeug oder der Mehrzahl von Layout-Entwurfs-Werkzeugen 112 in
einer Layout-Entwurfsumgebung. Als ein Ergebnis des Layout-Entwurfsprozesses 204 werden
exportierte Layout-Entwurfsdaten (beispielsweise eine Layout-Entwurfsdatei) 206 von
dem einen Layout-Entwurfs-Werkzeug oder von der Mehrzahl von Layout-Entwurfs-Werkzeugen 112 bereitgestellt.
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Die
exportierten Layout-Entwurfsdaten 206 werden in ein Layout-Verarbeitungs-Werkzeug
eingegeben, beispielsweise in einen Layout-Verifikationsprozess 208,
welcher im Folgenden näher
erläutert
wird. Der Layout-Verifikationsprozess 208 wird durchgeführt von
dem einen Layout-Verifikations-Werkzeug oder von der Mehrzahl von
Layout-Verifikations-Werkzeugen 114.
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In
einem Ausführungsbeispiel
der Erfindung wird angenommen, dass ein Ergebnis des Layout-Verifikationsprozesses 208,
auch bezeichnet als Layout-Verifikations-Ergebnisdaten 210 (beispielsweise
eine Layout-Verifikations-Ergebnisdatei) rückgekoppelt werden sollen in
den Layout-Entwurfsprozess 204. Ferner wird angenommen,
dass der Layout-Verifikationsprozess 208 mindestens
einen Teil der Struktur, beispielsweise der hierarchischen Struktur,
der exportierten Layout-Entwurfsdaten 206 zerstört oder
zumindest verändert,
so dass die Layout-Verifikations-Ergebnisdaten 210 nicht
wieder direkt von dem Layout-Entwurfs-Werkzeug oder der von der
Mehrzahl von Layout-Entwurfs-Werkzeugen 112 verwendet werden
können.
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Deshalb
wird eine Rück-Transformation 212 vorgesehen
zum Transformieren der Layout-Verifikations-Ergebnisdaten 210 in
ein Format, welches von dem einen Layout-Entwurfs-Werkzeug oder
von der Mehrzahl von Layout-Entwurfs-Werkzeugen 112 verarbeitet
werden kann.
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Beispielsweise
kann es erforderlich sein, die Hierarchien der Layout-Zellen-Instanzen
einer Mehrzahl von Layout-Zellen abzubilden, allgemein kann es erforderlich
sein, die Beziehungen zwischen mehreren Layout-Zellen-Instanzen
einer Mehrzahl von Layout-Zellen abzubilden. Für den Fall, dass das Format
der Daten, welche in das Layout-Entwurfs-Werkzeug oder in die Mehrzahl
von Layout-Entwurfs-Werkzeugen 112 eingegeben werden, kompatibel
ist, kann der Nutzer des einen Layout- Entwurfs-Werkzeugs oder der Mehrzahl
von Layout-Entwurfs-Werkzeugen 112 die
Daten in einer graphischen Darstellung auf der Anzeigeeinheit 120 betrachten
und ist in der Lage, die dargestellten Daten in einer zweckmäßigen Weise
zu verarbeiten unter Verwendung eines „CAD"-Werkzeugs, nämlich des einen Layout-Entwurfs-Werkzeug
oder der Mehrzahl von Layout-Entwurfs-Werkzeugen 112.
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Auf
diese Weise verwendet die Rück-Transformation 212 die
Layout-Verifikations-Ergebnisdaten 210 als ihre Eingabe
und bildet sie ab auf transformierte Layout-Verifikations-Ergebnisdaten 214, welche
dann eingegeben werden in das eine Layout-Entwurfs-Werkzeug oder
die Mehrzahl von Layout-Entwurfs-Werkzeugen 112,
in anderen Worten, in den Layout-Entwurfsprozess 204.
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Beispielsweise
sind die Layout-Verifikations-Ergebnisdaten 210 Daten,
welche aus einem Entwurfs-Regel-Überprüfen resultieren,
welches durchgeführt
wird in dem Layout-Verifikationsprozess 208.
Die Ergebnisse des Entwurfs-Regel-Überprüfens sollten
in dem Layout-Editor des einen Layout-Entwurfs-Werkzeugs oder der Mehrzahl
von Layout-Entwurfs-Werkzeugen 112 dargestellt
werden.
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3A zeigt
ein Beispiel einer Layout-Zellenanordnung 300 mit einer
Hierarchie einer Mehrzahl von Layout-Zellen-Instanzen. Eine Layout-Zellen-Instanz
ist eine konkrete Instantiierung einer Layout-Zelle. Mit anderen
Worten wird eine Layout-Zelle beschrieben unter Verwendung der allgemeinen Form
der Layout-Zelle und die Komponenten, welche in der Layout-Zelle
enthalten sind, enthalten Parameter, mit denen es möglich ist,
die konkrete Länge, Breite,
allgemein gesprochen, die Größe einer
jeweiligen instantiierten Layout-Zelle,
d.h. der Layout-Zellen-Instanz, zu variieren.
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In
einem Ausführungsbeispiel
der Erfindung weist die Layout-Zellenanordnung 300 eine
Mehrzahl von Hierarchieebenen auf, beispielsweise drei Layout-Zellen-Hierarchieebenen 302, 304, 306,
wobei jede Layout-Zellen-Hierarchieebene 302, 304, 306 mindestens
eine Layout-Zellen-Instanz aufweist.
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Jede
Layout-Zellen-Instanz der Mehrzahl von Layout-Zellen-Instanzen weist eine
Beschreibung mindestens einer Komponente auf, beispielsweise mindestens
einer elektronischen Komponente, welche in der Layout-Zellen-Instanz
enthalten ist, die Form der mindestens einen Komponente, die Anordnung
der mindestens einen Komponente innerhalb der Layout-Zellen-Instanz, die jeweilige
Eigenschaft, beispielsweise elektrischen Eigenschaften, der mindestens
einen Komponente.
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Wie
beschrieben wurde, kann die mindestens eine Komponente eine nicht-elektronische
Komponente oder eine elektronische Komponente sein. Es ist anzumerken,
dass ferner eine oder mehr nicht-elektronische Komponenten und eine
oder mehr elektronische Komponenten in einer Layout-Zellen-Instanz
vorgesehen sein können.
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Beispielsweise
kann die nicht-elektronische Komponente ein elektrischer Kontakt
oder eine Leiterbahn oder eine elektrisch nicht-aktive Komponente
wie beispielsweise eine Alignment-Markierung sein.
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Die
mindestens eine elektronische Komponente in einer Layout-Zelle kann eine oder
mehr der folgenden elektronischen Komponenten sein:
- – mindestens
ein Widerstand;
- – mindestens
ein Kondensator;
- – mindestens
eine Induktivität;
- – mindestens
ein Transistor;
- – mindestens
eine Speicherzelle,
- – eine
Kombination der oben beschriebenen Komponenten.
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In
einem Ausführungsbeispiel
der Erfindung weist die unterste Layout-Zellen-Hierarchieebene 302 der
Layout-Zellenanordnung 300 drei Layout-Zellen-Instanzen 308 der
ersten Ebene auf, wobei jede Layout-Zellen-Instanz 308 der
ersten Ebene einen Transistor 310 aufweist, welcher in
der jeweiligen Layout-Zellen-Instanz 308 der
ersten Ebene angeordnet ist und eine L-Form aufweist. Jede Layout-Zellen-Instanz 308 der
ersten Ebene der Mehrzahl von Layout-Zellen-Instanzen 308 der
ersten Ebene weist ferner die Information über die Position des Transistors 310 innerhalb
des Körpers
der Layout-Zellen-Instanz 308 der
ersten Ebene auf. Die Layout-Zellen-Instanzen 308 der ersten
Ebene werden auch mit dem Symbol „A" bezeichnet.
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Ferner
weist die mittlere Layout-Zellen-Hierarchieebene 304 eine
zweite Layout-Zellen-Instanz 312 auf, welche ihrerseits
zwei Layout-Zellen-Instanzen 308 der ersten Ebene enthält, welche
nebeneinander angeordnet sind. Der zweiten Layout-Zellen-Instanz 312 ist
die Information zugeordnet, dass sie zwei erste Layout-Zellen-Instanzen 308 enthält und die
räumliche
Information hinsichtlich ihrer Anordnung oder Position innerhalb
des Körpers
der zweiten Layout-Zellen-Instanz 312,
anders ausgedrückt,
der Layout-Zellen-Instanz 312 der zweiten Ebene (in 3A symbolisiert
mittels erster Pfeile 316). In diesem Ausführungsbeispiel
der Erfindung wird die räumliche
Information angezeigt unter Verwendung des untersten linken Punktes
der zweiten Layout-Zellen-Instanz 312 als Referenzposition
(in anderen Worten als die Ursprungskoordinate der zweiten Layout-Zellen-Instanz 312)
und unter Verwendung einer relativen räumlichen Informationsanzeige.
Die Layout-Zellen-Instanz 312 der zweiten Ebene wird auch
mit dem Symbol „B" bezeichnet.
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Die
oberste Layout-Zellen-Hierarchieebene 306 weist eine dritte
Layout-Zellen-Instanz 314 auf, welche die zweite Layout-Zellen-Instanz 312 enthält sowie
die dritte der ersten Layout-Zellen-Instanzen 308, welche
nicht in die zweite Layout-Zellen-Instanz 312 gruppiert
worden ist, wobei die zweite Layout-Zellen-Instanz 312 und
die dritte der ersten Layout-Zellen-Instanzen 308 nebeneinander
angeordnet sind. Der dritten Layout-Zellen-Instanz 314 ist
die Information zugeordnet, dass die dritte Layout-Zellen-Instanz 314 die
zweite Layout-Zellen-Instanz 312 enthält sowie die dritte der ersten
Layout-Zellen-Instanzen 308, sowie die räumliche
Information hinsichtlich ihrer Anordnung oder Positionierung innerhalb
des Körpers
der dritten Layout-Zellen-Instanz 314, anders ausgedrückt der
Layout-Zellen-Instanz 314 der dritten Ebene (in 3A symbolisiert
mittels zweiter Pfeile 318). In diesem Ausführungsbeispiel der
Erfindung wird die räumliche
Information angezeigt unter Verwendung des untersten linken Punktes der
dritten Layout-Zellen-Instanz 314 als eine Referenzposition
(mit anderen Worten als die Ursprungskoordinate der dritten Layout-Zellen-Instanz 314)
und unter Verwendung einer relativen räumlichen Informationsanzeige.
Die dritte Layout-Zellen-Instanz 314 wird auch bezeichnet
mit dem Symbol „TOP".
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3B zeigt
einen Layout-Zellen-Baum 350 der Layout-Zellenanordnung 300 aus 3A.
Der Layout-Zellen-Baum 350 weist drei Schichten entsprechend
den oben beschriebenen Ebenen auf, wobei die Layout-Zellen-Instanz 314 der
dritten Ebene „TOP" den Wurzelknoten
des Layout-Zellen-Baums 350 darstellt. Die Layout-Zellen-Instanz 312 der zweiten
Ebene „B" und die dritte Layout-Zellen-Instanz 308 der
Layout-Zellen-Instanz 308 der
ersten Ebene „A" sind in der mittleren
Schicht des Layout-Zellen-Baums 350 positioniert. Die erste
Layout-Zellen-Instanz 308 und die zweite Layout-Zellen-Instanz 308 der
Layout-Zellen-Instanzen 308 der ersten Ebene „A" sind in der untersten
Schicht des Layout-Zellen-Baums 350 angeordnet. Die Beziehung
zwischen den Layout-Zellen-Instanzen 308, 312, 314 der
unterschiedlichen Ebenen werden symbolisiert mittels Pfeilen, wobei
jeder Pfeil (auch bezeichnet als eine gerichtete Kante) bedeutet,
dass die Layout-Zellen-Instanz einer Ebene, welche angeordnet ist
an dem Beginn eines Pfeils die jeweilige Layout-Zellen-Instanz der
Ebene enthält,
welche Layout-Zellen-Instanz an dem Ende des Pfeils angeordnet ist.
-
Die
Layout-Zellenanordnung 300 aus 3A ist,
wie oben beschrieben worden ist, ein Beispiel der exportierten Layout-Entwurfsdaten 206.
-
4A zeigt
ein Beispiel einer modifizierten Layout-Zellenanordnung, welche der Layout-Zellenanordnung 300 aus 3A entspricht,
wobei die mittlere Layout-Zellen-Hierarchieebene 304 mit
der Layout-Zellen-Instanz 312 der zweiten Ebene „B" entfernt worden
ist. Bis auf diesen Unterschied ist die modifizierte Layout-Zellenanordnung 400 gleich
der Layout-Zellenanordnung 300 aus 3A und
deshalb werden die identischen Elemente hier nicht erneut beschrieben.
Die modifizierte Layout-Zellenanordnung 400 aus 4A ist,
wie oben beschrieben worden ist, ein Beispiel der Layout-Verifikations-Ergebnisdaten 210.
-
Ferner
weisen die Layout-Zellen-Instanzen 308 der ersten Ebene „A" Information auf
(in 4A symbolisiert mittels eines Rechtecks 402),
dass sie Gegenstand der Rück-Transformation 212 sind
und abgebildet werden sollen derart, dass diese Information und
damit auch die gesamten Layout-Verifikations-Ergebnisdaten 210 beispielsweise
verarbeitet werden können
mittels des einen Layout-Entwurfs-Werkzeugs oder der Mehrzahl von
Layout-Entwurfs-Werkzeugen 112. Es ist anzumerken, dass
die räumliche
Information über
die Anordnung der Layout-Zellen-Instanzen 308 der ersten
Ebene innerhalb der Layout-Zellen-Instanz 312 der zweiten
Ebene und die räumliche
Information über
die Anordnung der Layout-Zellen-Instanz 312 der
zweiten Ebene innerhalb der Layout-Zellen-Instanz 314 der dritten Ebene
ersetzt worden ist mit räumlicher
Information über
die Anordnung der Layout-Zellen-Instanzen 308 der
ersten Ebene innerhalb der Layout-Zellen-Instanz 314 der dritten Ebene
(in 4A symbolisiert mittels dritter Pfeile 404).
In diesem Ausführungsbeispiel
der Erfindung wird die räumliche
Information angezeigt unter Verwendung des untersten linken Punktes
der Layout-Zellen-Instanz 314 der
dritten Ebene als Referenzposition (in anderen Worten als Ursprungskoordinate
der Layout-Zellen-Instanz 314 der
dritten Ebene) und unter Verwendung einer relativen räumlichen
Informationsanzeige.
-
4B zeigt
einen modifizierten Layout-Zellen-Baum 450 der modifizierten
Layout-Zellenanordnung 400 aus 4A. Der
modifizierte Layout-Zellen-Baum 450 weist nun nurmehr zwei
Schichten auf entsprechend den oben beschriebenen Ebenen (es ist
anzumerken, dass die mittlere Schicht entfernt worden ist), wobei
die Layout-Zellen-Instanz 314 der dritten Ebene „TOP" den Wurzelknoten
des modifizierten Layout-Zellen-Baums 450 repräsentiert.
Die drei Layout-Zellen-Instanzen 308 der ersten Ebene „A" sind in der obersten
Schicht des modifizierten Layout-Zellen-Baums 450 angeordnet.
Die Beziehung zwischen den Layout-Zellen-Instanzen 308, 314 der
beiden Ebenen wird mittels Pfeilen symbolisiert, wobei jeder Pfeil
(auch bezeichnet als eine gerichtete Kante) bedeutet, dass die Layout-Zellen-Instanz
derjenigen Ebene, welche Layout-Zellen-Instanz an dem Beginn des
Pfeils angeordnet ist, die jeweilige Layout-Zellen-Instanz derjenigen
Ebene enthält,
welche Layout-Zellen-Instanz an dem Ende des Pfeils angeordnet ist.
-
5 zeigt
ein Ausführungsbeispiel
des Layout-Entwurfs-Prozesses 204 gemäß einem
Ausführungsbeispiel
der Erfindung.
-
Als
ein Beispiel wird ein Schritt durchgeführt (Schritt 502)
aufweisend ein Entwerfen und Platzieren der Komponenten und der
Layout-Zellen-Instanzen, wobei die Komponenten und die Layout-Zellen-Instanzen
erzeugt und platziert werden, wie benötigt, unter Verwendung eines
vorbestimmten Grundrisses und gemäß den Layout-Richtlinien, welche
für den
jeweilig zu entwerfenden integrierten Schaltkreis vorgesehen sind,
und gemäß der jeweiligen
Technologie, die zum Herstellen des integrierten Schaltkreises verwendet
wird.
-
Dann
wird ein Schritt "Berücksichtigen
spezieller Entwurfsanforderungen" durchgeführt (Schritt 502),
wobei kritische Elemente und Methodikelemente berücksichtigt
werden und die Platzierung der Layout-Zellen-Instanzen beispielsweise
verfeinert wird.
-
Schließlich werden
die Verbindungen zwischen den Layout-Zellen-Instanzen vervollständigt (Schritt 506).
-
6 zeigt
ein Ausführungsbeispiel
des Layout-Verifikationsprozesses 208.
-
Als
ein Beispiel wird ein Schritt durchgeführt, welcher ein Überprüfen von
Entwurfsregeln (Entwurfsregeln-Überprüfung, Design
Rules Check, DRC) durchgeführt
mittels des einen Layout-Verifikations-Werkzeugs oder mittels der
Mehrzahl von Layout-Verifikations-Werkzeuge 114. Der Entwurfsregel-Verifikationsschritt
(Schritt 602) überprüft, ob alle Polygone
der Layout-Zellen-Instanzen und alle Schichten einer vordefinierten
und gespeicherten Layout-Datenbank alle vordefinierten Herstellungs-Prozessregeln
erfüllen.
Die Entwurfsregeln definieren die Grenzen eines herstellbaren Entwurfs
inklusive Breiten-Regeln und Zwischenraum-Regeln. In einem Ausführungsbeispiel
der Erfindung werden verschiedene Methodiken, Verbindungen und Entwurfsregeln
ebenfalls überprüft.
-
Dem
Entwurfsregeln-Überprüfen nachfolgend
wird ein Schritt durchgeführt „Layout
gegen Schaltbild-Verifikation" (Layout
versus Schematic verification, LVS) (Schritt 604), wobei
in diesem Schritt überprüft wird,
ob der Entwurf korrekt verschaltet ist. Das Schaltbild ist der Referenz-Schaltkreis
und das Layout wird gegen diesen geprüft. Beispielsweise wird das
Folgende verifiziert:
- – elektrische Verbindbarkeit
aller Signale, einschließlich
Eingangssignale, Ausgangssignale und Energiesignale mit ihren entsprechenden
Einrichtungen (beispielsweise elektronischen Komponenten).
- – Einrichtungs-Größen: Transistorweite
und Transistorlänge,
Widerstandsgrößen, Kondensatorgrößen.
- – Identifikation
von zusätzlichen
Komponenten und Signalen, welche nicht in dem Schaltbild enthalten
waren, beispielsweise schwebende Knoten (floating Knoten).
-
Dann
wird optional eine Überprüfung elektrischer
Regeln (Electrical Rules Check) durchgeführt (Schritt 606). Überprüfte elektrische
Regeln können beschränkt sein
auf Fehler in der Verschaltung von einer Einrichtung einschließlich beispielsweise:
- – nicht
verbundene, teilweise verbundene oder zusätzliche Einrichtungen;
- – deaktivierte
Transistoren;
- – schwebende
Knoten;
- – Kurzschlüsse;
- – spezielle Überprüfungen,
die an anderer Stelle nicht überprüft werden,
beispielsweise das Überprüfen von
Antennen-Regeln.
-
Dann
kann der Entwurf gedruckt werden und visuell inspiziert, anders
ausgedrückt, überprüft werden
(Schritt 608). Eine visuelle Überprüfung wird gegen die Layout-Richtlinien
und gegen spezielle Regeln durchgeführt.
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7 zeigt
ein Ablaufdiagramm, in dem ein beispielhaftes Verfahren zum Erzeugen
einer Entwurfs-Layout-Zelle gemäß einem
Ausführungsbeispiel
der Erfindung dargestellt ist.
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In
diesem Ausführungsbeispiel
der Erfindung weist der Schritt des Entwerfens und Platzierens der Komponente,
beispielsweise der elektronischen Komponenten, und der Layout-Zellen-Instanzen (Schritt 502)
auf ein Erzeugen von Layout-Zellen-Information, wobei die Layout-Zellen-Information
Information über
mindestens eine Komponente enthält (Schritt 702),
gefolgt von einem Erzeugen eines Layout-Zellen-Identifikators, welcher die Layout-Zelle identifiziert
unter Verwendung von geometrischer Information über die Layout-Zelle (Schritt 704).
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8 zeigt
ein Ablaufdiagramm eines beispielhaften Verfahrens zum Erzeugen
einer Entwurfs-Layout-Zellenanordnung gemäß einem Ausführungsbeispiel
der Erfindung, wobei mindestens eine Eltern-Layout-Zelle erzeugt
wird (Schritt 802). Ferner wird mindestens eine Kind-Layout-Zelle,
in einem Ausführungsbeispiel
der Erfindung, eine Mehrzahl von Kind-Layout-Zellen, der mindestens
einen Eltern-Layout-Zelle erzeugt (Schritt 804). Dann wird ein
Layout-Zellenanordnungs-Identifikator
erzeugt, welcher die Layout-Zellenanordnung identifiziert unter
Verwendung von geometrischen Informationen über die Kind-Layout-Zelle,
wobei die mindestens eine Eltern-Layout-Zelle die mindestens eine Kind-Layout-Zelle referenziert
mittels eines Transformations-Operators
(Schritt 806).
-
In
einem Ausführungsbeispiel
der Erfindung wird die geometrische Korrektheit der Layout-Zellen-Instanzen
selbst nach dem Abbilden erreicht mittels Identifizierens einer
Layout-Zelle nicht nur unter Verwendung eine Namens, sondern unter
Verwendung eines „flachen" Satzes der Layout-Zellen-Instanzen hinsichtlich
der obersten Layout-Zellen-Instanz, in anderen Worten, hinsichtlich
der Wurzel-Layout-Zellen-Instanz.
In diesem Fall kann eine geometrische Information direkt von der
Layout-Zellen-Instanz der modifizierten Layout-Zellenanordnung 400 auf
die entsprechende Layout-Zelle-Anordnung 300 der
ursprünglichen
Hierarchie während
der Rück-Transformation 212 abgebildet
werden. Das Ergebnis der Abbildung beschreibt dieselbe Information
auf der Ebene des Chip-Layouts und garantiert das geometrisch korrekte
Abbilden. Dies kann mit einem rein namenbasierten Zuordnen der Layout-Zellen
nicht gewährleistet
werden.
-
In
einem anderen Ausführungsbeispiel
der Erfindung, zusätzlich
zu den oben beschriebenen Ausführungsbeispielen,
kann eine mögliche
Mehrdeutigkeit der Zuordnung der Layout-Zellen zusätzlich verhindert werden durch
Verwendung einer eindeutigen Zuordnung einer Kind-Layout-Zellen-Instanz
oder einer Mehrzahl von Kind-Layout-Zellen-Instanzen zu ihrer entsprechenden
Eltern-Zellen-Instanz. Aus einer eindeutigen Abbildung einer Kind-Zelle
kann eine eindeutige Abbildung von Eltern-Zellen abgeleitet werden.
Eine Eltern-Layout-Zellen-Instanz
ist eine Layout-Zellen-Instanz, welche eine Layout-Zellen-Instanz oder
eine Mehrzahl von Layout-Zellen-Instanzen enthält, welche auch bezeichnet
werden als Kind-Layout-Zellen-Instanzen.
Beispielsweise ist die Layout-Zellen-Instanz 312 der zweiten Ebene „B" eine Kind-Layout-Zellen-Instanz der Layout-Zellen-Instanz 314 der
dritten Ebene „TOP" 314.
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Auf
diese Weise kann ein Binden mittels Zellennamen mit den oben beschriebenen
Nachteilen vermieden werden.
-
In
einem Ausführungsbeispiel
der Erfindung wird dies erreicht unter Verwendung eines Verfahrens,
mit dem ein schnelles Auffinden von Layout-Zellen mit identischen
(flachen) Instantiierungen ermöglicht
wird. In diesem Fall sollte es vermieden werden, die Zellen-Instanzen
explizit abzuflachen, da dies in einer großen Datenmenge in einer gemeinsamen
Tiefe der Layout-Zellen-Hierarchien resultieren würde, in
anderen Worten, der Layout-Zellen-Bäume, welche üblicherweise
bis zu mehrere zehn Hierarchieebenen aufweisen, beispielsweise bis
zu ungefähr
10 bis ungefähr
30 Hierarchieebenen.
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In
einem Ausführungsbeispiel
der Erfindung basiert die Implementierung auf einer spezifischen Hash-Funktion,
welche sehr effizient implementiert werden kann zum Reduzieren des
Suchraums und auf einem exakten Vergleich der „implizit abgeflachten" Instantiierung der
Layout-Zellen, wobei nur eine kleine Anzahl flacher Versuche auftreten
wird aufgrund der Vorauswahl unter Verwendung des Hash-Werts, welcher
erzeugt worden ist unter Verwendung der Hash-Funktion, welche im
Folgenden näher
erläutert
wird.
-
Es
ist anzumerken, dass jede beliebige andere Funktion mit einem gleichen
Effekt hinsichtlich der geometrischen korrekten Abbildung in alternativen
Ausführungsformen
der Erfindung verwendet werden kann.
-
In
einem Ausführungsbeispiel
der Erfindung ist die Reihenfolge der Layout-Zellen-Instanzen in der
Layout-Zellenanordnung
und in der modifizierten Layout-Zellenanordnung,
in welcher sie während
des Vergleichs verarbeit werden, die Gleiche.
-
Dies
kann beispielsweise dadurch erreicht werden, dass die Hash-Funktion,
welche im Folgenden näher
erläutert
wird, verwendet wird, oder dadurch, dass zusätzlich ein Sortierkriterium
bereitgestellt und durchgeführt
wird, wobei ein Beispiel eines solchen Sortierkriteriums ebenfalls
im Folgenden näher
erläutert
wird.
-
Beispielsweise
können
die Layout-Zellen-Instanzen zunächst
gemäß ihrer
x-Position bezüglich der
Wurzel-Layout-Zellen-Instanz
oder bezüglich
eines vorbestimmten Koordinaten-Systems
sortiert werden (sie können
beispielsweise sortiert werden gemäß aufsteigenden x-Positions-Werten
oder gemäß absteigenden
x-Positions-Werten). Dann werden die Layout-Zellen-Instanzen mit demselben x-Positions-Wert
zusätzlich
sortiert gemäß ihrer y-Position
bezüglich
der Wurzel-Layout-Zellen-Instanz
oder bezüglich
des vorbestimmten Koordinatensystems (sie können beispielsweise sortiert
werden gemäß aufsteigenden
y-Positions-Werten oder gemäß absteigenden
y-Positions-Werten). Dann können
die Layout-Zellen-Instanzen
mit demselben x-Positions-Wert und demselben y-Positions-Wert zusätzlich sortiert
werden gemäß ihrem
Rotations-Wert bezüglich
des vorbestimmten Koordinatensystems (sie können beispielsweise sortiert
werden gemäß „Im-Uhrzeigersinn"-Rotations-Werten
oder gemäß „Gegen-den-Uhrzeigersinn"-Rotations-Werten).
Ferner können
die Layout-Zellen-Instanzen
mit demselben x-Positions-Wert, demselben y-Positions-Wert und demselben Rotations-Wert
zusätzlich sortiert
werden gemäß ihrem
Spiegelungs-Wert.
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Nachdem
die Layout-Zellen-Instanzen in eindeutiger Weise sortiert worden
sind kann jede beliebige Hash-Funktion verwendet werden, beispielsweise
sichere Hash-Funktionen wie beispielsweise MD5 oder SHA-1.
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Ferner
ist anzumerken, dass jede Art einer assoziativen Datenstruktur gemäß einem
Ausführungsbeispiel
der Erfindung verwendet werden kann, in welchem Fall beispielsweise
schnelle Übereinstimmungsfindungs-Algorithmen
(Matching-Algorithmen)
vorgesehen sein können
wie beispielsweise ein binärer
Suchalgorithmus in einer Binärbaum-Datenstruktur.
-
Nun
wird ein Verfahren zum effizienten Berechnen eines Hash-Werts eines hierarchisch
organisierten Datensatzes beschrieben, beispielsweise die hierarchische
Darstellung von geometrischen Daten für Chip-Entwürfe, in anderen Worten, beispielsweise Layout-Zellenanordnungs-Daten.
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Unter
Hash-Werten, auch bezeichnet als Prüfsummen, sind beispielsweise
verkürzte
Präsentationen
komplexer Datensätze
zu verstehen. Sie bilden die Basis vieler Algorithmen zur effizienten
Mustererkennung in einer Konsistenzprüfung wie auch für assoziative
Datenstrukturen in der Form so genannter Hash-Karten. Ein Hash-Wert
ist eindeutig einem Datensatz zugeordnet, aber nicht notwendigerweise
umgekehrt. Die Effizienz, mit der der Hash-Wert berechnet werden
kann, ist ein wichtiges Leistungsmerkmal der Qualität des Algorithmus. Üblicherweise
existieren keine spezifischen Anforderungen für den Hash-Wert selbst. Jedoch
sollte der Hash-Wert in dem Objektraum stark variieren, der berücksichtigt
wird, um zwischen unterschiedlichen Konfigurationen so effizient
wie möglich
unterscheiden zu können.
-
In
einem Ausführungsbeispiel
der Erfindung wird eine Hash-Funktion
bereitgestellt, welche die Geometrie eines Layouts beschreibt und
nicht die Organisation wie beispielsweise Hierarchie, Reihenfolge
der Speicherung der Objekte („flache" Geometrie-Äquivalenz),
etc.
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Im
Folgenden ist unter einem hierarchisch organisierten Datensatz eine
Struktur mit den folgenden Eigenschaften zu verstehen:
Ein
Satz von Objekten G(i) ist organisiert in einer „Zelle" C, d.h. C = G(1),
..., G(n).
-
Eine
Zelle kann, zusätzlich
zum Referenzieren von Objekten, auch zusätzliche Zellen referenzieren
(„Kinder-Zellen") mittels eines Transformations-Operators,
d.h. C = G(1), ..., G(n), T(1)·C(1),
... T(m)·C(m).
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Eine
der Zellen wird nicht weiter referenziert; dies ist die Ursprungszelle
(„oberste
Zelle") des Layout-Zellen-Baums.
-
Die
erweiterte („flache") Repräsentation
einer Zelle C wird erhalten mittels Ersetzens der Kind-Zellen-Instanzen
einer Zelle mit ihren Objekten und mittels Anwendens der entsprechenden
Transformation auf jedes Objekt. Dieses Verfahren kann wiederholt
werden in einer rekursiven Weise solange, bis die jeweilige Zelle
keine Kind-Zellen-Instanzen mehr aufweist. Das Ergebnis dieses Verfahrens
ist ein Satz von Objekten F(1), ..., F(p), welches dieselbe Information
darstellt wie die hierarchische Repräsentation.
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Die
hierarchische Repräsentation
wird hauptsächlich
verwendet für
die Datenreduktion: Objekt-Sätze,
welche sich voneinander nur in einer Transformation unterscheiden,
können
in derselben Zelle gehalten werden, welche dann mehrere Male mit
unterschiedlichen Transformationen instantiiert wird.
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Das
Berechnen eines Hash-Werts über
einen solchen hierarchisch repräsentierten
Objekt-Satz sollte unabhängig
von der hierarchischen Repräsentation
sein. Der Algorithmus sollte denselben Hash-Wert bereitstellen,
unabhängig
davon, ob der Objekt-Satz in einer hierarchischen Repräsentation
oder in einer äquivalenten
flachen Repräsentation
bereitgestellt wird, d.h. es sollte gelten: H(C)
= H(F(1), ..., F(p)).
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In
einem Ausführungsbeispiel
der Erfindung ist eine zusätzliche
Einschränkung
darin zu sehen, dass der Hash-Wert unabhängig von der Reihenfolge der
Objekte sein sollte, d.h. es sollte gelten: H(G(1),
G(2)) = H(G(2), G(1)).
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Ein
effizientes Verfahren kann definiert werden, indem der Hierarchie-Baum
interpretiert wird als ein arithmetischer Klammerausdruck in einem
spezifischen Raum.
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Um
dies zu erreichen, wird ein Hash-Wert verwendet, auf dem eine Operation „+" definiert ist derart,
dass gilt: H(G(1), G(2)) = H(G(1)) + H(G(2)).
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Ferner
ist ein Abbilden der Transformationen in dem Objektraum auf die
Transformationen der Hash-Werte definiert wie folgt:
T → U, derart,
dass H(T·G)
= U·H(G).
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Ferner
wird eine Darstellung für
die Transformation U gewählt,
für die
eine Assoziativität
gilt, d.h. für
die gilt: U·(H(1)
+ H(2)) = U·H(1)
+ U·H(2).
-
Auf
diese Weise kann das Berechnen eines Hash-Werts für eine Layout-Zelle
durchgeführt
werden in einer rekursiven Weise gemäß der folgenden Gleichung: H(C) = H(G(1)) + ... + H(G(n)) + U(1)·H(C(1))
+ ... + U(m)·H(C(m)).
-
In
diesem Fall entspricht U(1) der Transformation T(1) in dem Hash-Raum.
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9A zeigt
eine Layout-Zellenanordnung 900 gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel
der Erfindung, welches verwendet wird zum Darstellen, wie die Hierarchie
der Layout-Zellenanordnung 900 auf
einen arithmetischen Ausdruck abgebildet wird.
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9A zeigt
ein Beispiel einer Layout-Zellenanordnung mit einer Hierarchie einer
Mehrzahl von Layout-Zellen-Instanzen.
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In
diesem Ausführungsbeispiel
der Erfindung weist die Layout-Zellenanordnung 900 eine
Mehrzahl von Hierarchieebenen auf, beispielsweise drei Layout-Zellen-Hierarchieebenen 902, 904, 906,
wobei jede Layout-Zellen-Hierarchieebene 902, 904, 906 mindestens
eine Layout-Zellen-Instanz aufweist.
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Jede
Layout-Zellen-Instanz der Mehrzahl von Layout-Zellen-Instanzen weist eine
Beschreibung mindestens einer Komponente auf, die Form der mindestens
einen Komponente, die Anordnung der mindestens einen Komponente
innerhalb der Layout-Zellen-Instanz,
die jeweiligen Eigenschaften der mindestens einen Komponente.
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Die
mindestens eine Komponente in einer Layout-Zelle kann eine oder
mehrere der folgenden elektronischen Komponenten sein:
- – mindestens
ein Kontakt;
- – mindestens
eine Leiterbahn;
- – mindestens
eine elektrisch nicht-aktive Komponente;
- – mindestens
eine Alignment-Markierung;
- – mindestens
ein widerstand;
- – mindestens
ein Kondensator;
- – mindestens
eine Induktivität;
- – mindestens
ein Transistor;
- – mindestens
eine Speicherzelle;
- – eine
Kombination der oben beschriebenen Komponenten.
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In
diesem Ausführungsbeispiel
der Erfindung weist die unterste Layout-Zellen-Hierarchieebene 902 der
Layout-Zellenanordnung 900 fünf Layout-Zellen-Instanzen 908 der
ersten Ebene auf, wobei jede Layout-Zellen-Instanz 908 der
ersten Ebene einen Transistor 910 aufweist, welcher in
der Layout-Zellen-Instanz 908 der ersten Ebene angeordnet ist
und eine L-Form aufweist. Jede Layout-Zellen-Instanz 908 der
ersten Ebene weist ferner die Information über die Position des Transistors 910 innerhalb des
Körpers
der Layout-Zellen-Instanz 908 der
ersten Ebene auf. Die Layout-Zellen-Instanzen 908 der ersten
Ebene werden auch mit dem Symbol „A" bezeichnet.
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Ferner
weist die mittlere Layout-Zellen-Hierarchieebene 904 zwei
Layout-Zellen-Instanzen 912 der zweiten Ebene auf, wobei
jede Layout-Zellen-Instanz 912 der zweiten Ebene zwei der
Layout-Zellen-Instanzen 908 der ersten Ebene enthält, welche nebeneinander
in derselben Weise angeordnet sind. Die Layout-Zellen-Instanzen 912 der zweiten
Ebene haben eine ihnen zugeordnete Information, dass sie zwei Layout-Zellen-Instanzen 908 der
ersten Ebene enthalten und die räumliche
Information über
ihre Anordnung oder Position innerhalb des Körpers der Layout-Zellen-Instanz 912 der
zweiten Ebene. In diesem Ausführungsbeispiel
der Erfindung wird die räumliche
Information angezeigt unter Verwendung des untersten linken Punktes
der jeweiligen Layout-Zellen-Instanz 912 der zweiten Ebene
als Referenz-Position (in anderen Worten als die Ursprungskoordinate
der jeweiligen Layout-Zellen-Instanz 912 der zweiten Ebene)
und unter Verwendung einer relativen räumlichen Informationsanzeige.
Die Layout-Zellen-Instanz 912 der zweiten Ebene wird auch
bezeichnet mit dem Symbol „B".
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Die
oberste Layout-Zellen-Hierarchieebene 906 weist eine Layout-Zellen-Instanz 914 der
dritten Ebene auf, welche die Layout-Zellen-Instanzen 914 der
zweiten Ebene enthält
und die fünfte
der Layout-Zellen-Instanzen 908 der ersten Ebene, welche nicht
in die Layout-Zellen-Instanz 912 der zweiten Ebene gruppiert
worden ist, wobei die zweite Layout-Zellen-Instanz 912 der zweiten Ebene
und die fünfte
Layout-Zellen-Instanz
der Layout-Zellen-Instanz 908 der ersten Ebene nebeneinander
angeordnet sind. Der Layout-Zellen-Instanz 914 der dritten Ebene
ist die Information zugeordnet, dass sie zwei der Layout-Zellen-Instanz 912 der
zweiten Ebene enthält
und die fünfte
Layout-Zellen-Instanz der Layout-Zellen-Instanz 908 der ersten Ebene,
sowie die räumliche
Information bezüglich
ihrer Anordnung oder Position innerhalb des Körpers der Layout-Zellen-Instanz 914 der
dritten Ebene. In diesem Ausführungsbeispiel
der Erfindung wird die räumliche
Information angezeigt unter Verwendung des untersten linken Punktes
der Layout-Zellen-Instanz 914 der dritten Ebene als eine
Referenz-Position (in anderen Worten als die Ursprungskoordinate
der Layout-Zellen-Instanz 914 der dritten Ebene) und unter
Verwendung einer relativen räumlichen
Informationsanzeige. Die Layout-Zellen-Instanz 914 der
dritten Ebene wird auch bezeichnet mit dem Symbol „TOP".
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9B zeigt
einen Layout-Zellen-Baum 950 der Layout-Zellenanordnung 900 aus 9A.
Der Layout-Zellen-Baum 950 weist drei Schichten auf entsprechend
den oben beschriebenen Ebenen, wobei die Layout-Zellen-Instanz 914 der
dritten Ebene „TOP" den Wurzelknoten
des Layout-Zellen-Baums 950 darstellt. Die Layout-Zellen-Instanzen 912 der zweiten
Ebene „B" und die fünfte Layout-Zellen-Instanz
der Layout-Zellen-Instanzen 908 der ersten Ebene „A" sind in der mittleren
Schicht des Layout-Zellen-Baums 950 angeordnet. Die erste
bis vierte Layout-Zellen-Instanz der Layout-Zellen-Instanzen 908 der
ersten Ebene „A" sind in der untersten Schicht
des Layout-Zellen-Baums 950 angeordnet. Die
Beziehung zwischen den Layout-Zellen-Instanzen 908, 912, 914 der
verschiedenen Ebenen wird mittels Pfeilen symbolisiert, wobei jeder
Pfeil (auch bezeichnet als gerichtete Kante) bedeutet, dass die Layout-Zellen-Instanz
der Ebene, welche an dem Beginn des Pfeils angeordnet ist, die jeweilige
Layout-Zellen-Instanz der Ebene enthält, welche an dem Ende des
Pfeils angeordnet ist. Ein jeweiliger Transformations-Operator T(1),
T(2), T(3), T(4), T(5), welcher einem jeweiligen Pfeil zugeordnet
ist, ist ebenfalls in 9B dargestellt.
-
Das
Abbilden und damit das Berechnen des Hash-Werts werden durchgeführt unter
Verwendung der folgenden Gleichung: H(TOP) =
U3·H(B)
+ U4·H(B)
+ U5·H(A),
wobei
H(B) = U1·H(A)
+ U2·H(A).
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Es
ist anzumerken, dass es in diesem Ausführungsbeispiel lediglich erforderlich
ist, den Ausdruck, welcher die Layout-Zellen-Instanz „B" repräsentiert, einmal zu evaluieren.
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Eine
effiziente Implementierung dieses Verfahrens wird möglich, wenn
die Zellen in einer „Bottom-Up"-Reihenfolge angeordnet
sind (d.h., die Kind-Layout-Zellen sind vor ihren Eltern-Layout-Zellen).
In diesem Fall kann der Hash-Wert berechnet werden und zwischengespeichert
werden für
eine Layout-Zellen-Instanz. Wenn der Hash-Wert der Eltern-Layout-Zellen berechnet
wird, können
die Hash-Werte der Kind-Layout-Zellen
direkt verwendet werden, ohne dass es erforderlich ist, diese neu
zu berechnen.
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Das
Berechnen des Hash-Werts ist in diesem Fall linear abhängig von
der Anzahl von Objekten, unabhängig
von ihrer hierarchischen Organisation und insbesondere unabhängig davon,
wie groß der
Grad der Kompression der hierarchischen Repräsentation ist.
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Eine
spezifische Implementierung, welche sehr gut geeignet ist für das Anwenden
bei geometrischen Aufgaben in dem technischen Feld eines Chip-Layouts,
verwendet die folgenden Abbildungen:
Hash-Werte sind zwei-dimensionale
Vektoren (x, y). Die Addition ist wie üblich definiert: H
= H(1) + H(2) = (x(1) + x(2), y(1) + y(2)).
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Die
verwendete Arithmetik ist eine Integer-Arithmetik, bei der Vorzeichen
berücksichtigt werden
und weist eine vorbestimmte Bitbreite auf (beispielsweise Modulo
232).
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Transformationen
sind geometrische Transformationen wie beispielsweise Spiegelung,
Translation, Rotation, mit einer Beschränkung auf einer Rotation um
Vielfache von 90 Grad.
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Dieselben
Transformationen werden in dem Hash-Raum verwendet (U = T).
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Diese
spezifische Implementierung ermöglicht
eine sehr effiziente Implementierung in einer 32-Bit-Integer-Arithemik.
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Für die Rück-Transformation 212 werden
die Zellen, welche einen gewünschten
Hash-Wert aufweisen, gesucht.
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In
einem Ausführungsbeispiel
der Erfindung wird ein iterativer Algorithmus bereitgestellt, bei
dem Mehrdeutigkeiten aufgelöst
werden mittels einer Analyse der Beziehungen der Kind-Layout-Zellen. Wenn
eine Kind-Layout-Zelle
eindeutig einer anderen Kind-Layout-Zelle zugeordnet ist, dann sind
ihre Eltern-Layout-Zellen ebenfalls eindeutig einander zugeordnet,
wenn die Kind-Layout-Zellen eindeutig einer Eltern-Layout-Zelle
zugeordnet werden können. In
einer alternativen Ausführungsform
der Erfindung kann ein Name einer jeweiligen Layout-Zelle ebenfalls
bereitgestellt werden und kann verwendet werden, um Mehrdeutigkeiten
aufzulösen.
Jedoch ist in diesen Ausführungsbeispielen
der Erfindung die geometrische Korrektheit garantiert im Gegensatz
zu der Verwendung von einer rein namenbasierten Zuordnung.