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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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1. Erfindungsgebiet
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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Entwurfstechnik für
eine Halbleitervorrichtung. Insbesondere betrifft die vorliegende
Erfindung eine Entwurfstechnik, die das Stromversorgungsrauschen
einer Halbleitervorrichtung berücksichtigt.
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2. Beschreibung des Standes
der Technik
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Mit
der Geschwindigkeitserhöhung und der stärkeren
Miniaturisierung einer Halbleitervorrichtung sind Fehlfunktionen,
verursacht durch Stromversorgungsrauschen, ein Problem geworden.
Es ist daher wünschenswert, eine Halbleitervorrichtung
unter Berücksichtigung des Stromversorgungsrauschens zu
entwerfen, um die Fehlfunktionen zu verhindern. Um das Stromversorgungsrauschen
zu reduzieren, kann die Modifikation einer Chipgröße,
eines Halbleitermoduls oder dergleichen notwendig sein. Eine derartige
Modifikation der Entwurfsspezifikation der Halbleitervorrichtung
bedeutet eine Kehrtwendung zu machen, die eine Verlängerung der
Entwurfszeit verursacht. Es ist daher wünschenswert, die
Größe des Stromversorgungsrauschens in einer Phase
der Prüfung der Entwurfsspezifikation zu schätzen
und die Ergebnisse der Schätzung bei dem Entwerfen zu berücksichtigen.
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Die
japanische offengelegte Patentanmeldung
JP-2006-163494 offenbart eine
Technik zum Schätzen der Größe des Stromversorgungsrauschens
vor der Schaltungsentwurfsverarbeitung, insbesondere vor der Logiksynthese
einer Entwurfsschaltung.
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Zuerst
wird ein Stromversorgungsnetzwerksmodell von einer Stromversorgungssektion
zu einer Massesektion einer Halbleitervorrichtung auf der Grundlage
der elektrischen Eigenschaften erzeugt, die durch die Spezifikation
der Halbleitervorrichtung erforderlich sind. Darauf folgend wird
eine Frequenzanalyse für das Stromversorgungsnetzwerksmodell
durchgeführt. Darüber hinaus wird eine weitere
Frequenzanalyse auf der Grundlage einer Betriebsstromwellenform
durchgeführt, die in Übereinstimmung mit der vorstehend
erwähnten Spezifikation erhalten worden ist. Dann wird
das Stromversorgungsrauschen des Stromversorgungsnetzwerksmodells
auf der Grundlage der Ergebnisse dieser zwei Frequenzanalysen berechnet.
Daraus folgend wird das Stromversorgungsrauschen vor der Logiksynthese
verstanden.
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Die
Erfinder der vorliegenden Anmeldung haben die folgenden Punkte erkannt.
Gemäß der vorstehend beschriebenen Technik gemäß dem
Stand der Technik kann die Größe des Stromversorgungsrauschens vor
der Logiksynthese geschätzt werden. Wenn die geschätzte
Größe des Stromversorgungsrauschens eine akzeptable
Größe überschreitet, ist es notwendig,
die Entwurfsspezifikation zu modifizieren, um das Stromversorgungsrauschen
zu reduzieren. Die vorstehend beschriebenen Techniken schaffen jedoch
keine Richtlinie, wie die Entwurfsspezifikation zu modifizieren
ist, um das Stromversorgungsrauschen zu reduzieren. Das heißt, es
ist nicht möglich zu wissen, was von der Entwurfsspezifikation
und wie viel derselben modifiziert werden sollte. Somit muss ein
Designer die Entwurfsspezifikation durch ein Versuch-und-Irrtum-Verfahren
auf der Grundlage von Erfahrung und Gefühl modifizieren
und die Schätzung des Stromversorgungsrauschens wiederholen.
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ZUSAMMENFASSUNG
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In
einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist ein
Verfahren zum Entwerfen einer Halbleitervorrichtung geschaffen.
Das Verfahren umfasst: Berechnen eines Entwurfswertes eines Rauschparameters auf
der Grundlage der Entwurfsspezifikation der Halbleitervorrichtung,
wobei der Rauschparameter zu dem Stromversorgungsrauschen der Halbleitervorrichtung
beiträgt; variables Setzen des Rauschparameters innerhalb
eines vorbestimmten Bereiches, der den berechneten Entwurfswert
enthält; Berechnen der Größe des Stromversorgungsrauschens
der Halbleitervorrichtung unter Verwendung des gesetzten Rauschparameters und
Erzeugen ei ner Rauschen-Datenbank, die die Korrespondenzbeziehung
zwischen dem Rauschparameter innerhalb des vorbestimmten Bereiches
und der berechneten Größe des Stromversorgungsrauschens
anzeigt.
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In
einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung
ist ein Entwurfsprogramm geschaffen, das auf einem Computer-lesbaren
Medium aufgezeichnet ist, das bei Ausführung bewirkt, dass
ein Computer eine Entwurfsbearbeitung durchführt. Die Entwurfsbearbeitung
umfasst: Berechnen eines Entwurfswertes eines Rauschparameters auf
der Grundlage der Entwurfsspezifikation der Halbleitervorrichtung,
wobei der Rauschparameter zu dem Stromversorgungsrauschen der Halbleitervorrichtung
beiträgt; variables Setzen des Rauschparameters innerhalb
eines vorbestimmten Bereiches, der den berechneten Entwurfswert
enthält; Berechnen der Größe des Stromversorgungsrauschens
der Halbleitervorrichtung unter Verwendung des gesetzten Rauschparameters
und Erzeugen einer Rauschen-Datenbank, die die Korrespondenzbeziehung
zwischen dem Rauschparameter innerhalb des vorbestimmten Bereiches
und der berechneten Größe des Stromversorgungsrauschens
anzeigt.
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In
einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung
ist ein Entwurfssystem zum Entwerfen einer Halbleitervorrichtung
geschaffen. Das Entwurfssystem umfasst eine Speichervorrichtung
und einen Prozessor. Entwurfsspezifikationsdaten, die die Entwurfsspezifikation
der Halbleitervorrichtung angeben, sind in der Speichervorrichtung
gespeichert. Der Prozessor berechnet einen Entwurfswert eines Rauschparameters auf
der Grundlage der Entwurfsspezifikation, wobei der Rauschparameter
zu dem Stromversorgungsrauschen der Halbleitervorrichtung beiträgt.
Der Prozessor setzt den Rauschparameter variabel innerhalb eines
vorbestimmten Bereiches, der den berechneten Entwurfswert enthält.
Der Prozessor berechnet die Größe des Stromversorgungsrauschens
der Halbleitervorrichtung unter Verwendung des gesetzten Rauschparameters. Der
Prozessor erzeugt eine Rauschen-Datenbank, die die Korrespondenzbeziehung
zwischen dem Rauschparameter innerhalb des vorbestimmten Bereiches
und der berechneten Größe des Stromversorgungsrauschens
anzeigt.
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Gemäß der
vorliegenden Erfindung wird die Rauschen-Datenbank geschaffen, die
umfassend die Korrespondenzbeziehungen zwischen dem Rauschparameter
inner halb des vorbestimmten Bereiches und der Größe
des Stromversorgungsrauschens anzeigt. Daher ist es möglich,
die Charakteristika und die Variationen des Stromversorgungsrauschens
unter Verwendung der Rauschen-Datenbank leicht zu analysieren. Es
ist auch möglich, unter Bezugnahme auf die Rauschen-Datenbank
sofort eine Bedingung zu kennen, bei der die Größe
des Stromversorgungsrauschens nicht größer als
eine akzeptable Größe wird. Es besteht keine Notwendigkeit,
einen Versuch-und-Irrtum-Vorgang zu wiederholen, um eine geeignete
Bedingung und Entwurfsbeschränkung zu erzielen. Daraus
folgend kann die Entwurfszeit dramatisch verringert werden.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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Die
vorstehenden und weitere Aufgaben, Vorteile und Merkmale der vorliegenden
Erfindung gehen aus der folgenden Beschreibung gewisser bevorzugter
Ausführungsformen anhand der begleitenden Zeichnungen im
Einzelnen hervor, in welchen zeigt:
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1 ein
schematisches Diagramm eines Entwurfsverarbeitungsablaufes für
eine Halbleitervorrichtung gemäß einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung;
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2 ein
schematisches Diagramm eines Beispiels der Bestimmung der Entwurfsspezifikation
gemäß der Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung;
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3 ein
Flussdiagramm der Rauschen-Schätzungsverarbeitung in der
Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
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4 eine
Tabelle eines Beispiels einer Rauschen-Datenbank in der Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung;
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5 eine
grafische Darstellung eines Beispiels der Rauschen-Datenbank in
der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung; und
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6 ein
Blockschaltbild eines Konfigurationsbeispiels eines Entwurfssystems
gemäß der Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Im
Folgenden wird die Erfindung nun anhand der illustrierenden Ausführungsformen
beschrieben. Für den Fachmann ist es klar zu erkennen,
dass viele alternative Ausführungsformen unter Verwendung
der Lehre der vorliegenden Erfindung verwirklicht werden können
und dass die Erfindung nicht auf die Ausführungsformen
begrenzt ist, die nur zur Erläuterung dargestellt sind.
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Ein
Verfahren zum Entwerfen einer Halbleitervorrichtung gemäß einer
Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird anhand
der anhängenden Zeichnungen beschrieben. Gemäß der
vorliegenden Ausführungsform wird die Größe
des Stromversorgungsrauschens einer Halbleitervorrichtung vorher
geschätzt und dann werden der Entwurf und die Verifikation
der Halbleitervorrichtung unter Verwendung der geschätzten Größe
des Stromversorgungsrauschens durchgeführt. 1 zeigt
in schematischer Darstellung einen Entwurfsverarbeitungsablauf für
eine Halbleitervorrichtung gemäß der vorliegenden
Ausführungsform. Die in der 1 gezeigten
entsprechenden Schritte werden im Folgenden im Einzelnen beschrieben.
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1. Bestimmung der Entwurfsspezifikation
der Halbleitervorrichtung (Schritt S100)
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Zunächst
wird die Entwurfsspezifikation der Halbleitervorrichtung bestimmt.
Insbesondere wird die physikalische Spezifikation bestimmt. Die
physikalische Spezifikation, die die Spezifikation der Chipgröße,
des Energieverbrauchs, eines Moduls, einer Montageplatine und dergleichen
ist, wird für die Berechnung der Parameter verwendet, die
für die Rausch-Schätzverarbeitung (Schritt S200),
die später beschrieben wird, notwendig sind. Nachdem die
Entwurfsspezifikation bestimmt worden ist, werden die Entwurfsspezifikationsdaten DSPEC,
welche die bestimmte Entwurfsspezifikation (physikalische Spezifikation)
angeben, erzeugt. 2 zeigt konzeptuell ein Beispiel
der Verarbeitung im Schritt S100.
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(Schritt S110)
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Die
Chipgröße wird basierend auf Information über
die Schaltungsgrößen, die Betriebsfrequenz, Arten und
Anzahl der Platinen-Kerne und dergleichen der Entwurfsspezifikation
geschätzt. Chipgrößendaten D110, die
die geschätzte Chipgröße angeben, werden
erzeugt.
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(Schritt S120)
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Auf
der Grundlage der vorstehend genannten Chipgrößendaten
D110 wird zusammen mit der Information der Schaltungsgrößen,
der Betriebsfrequenz, der Arten und Anzahl der Platinen-Kerne und
dergleichen der Stromverbrauch der LSI geschätzt. Es werden
Stromverbrauchsdaten D120, die den geschätzten Stromverbrauch
anzeigen, erzeugt.
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(Schritt S130)
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Es
wird auf der Grundlage einer Modulerfordernisspezifikation und der
vorstehend genannten Chipgrößendaten D110 der
Stromverbrauchsdaten D120 ein Modul geschätzt. Die Modulerfordernisspezifikation umfasst
die Art, Größe, Körpergröße,
Anzahl der Anschlüsse und dergleichen des Moduls. Moduldaten
D130, die den Typ, die Struktur, die Anzahl der Stromversorgungsanschlüsse
und dergleichen des geschätzten Moduls angeben, werden
erzeugt.
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(Schritt S140)
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Auf
der Grundlage der Platinen-Erfordernisspezifikation und der vorstehend
genannten Moduldaten D130 wird eine Platine (Montageplatine) geschätzt.
Die Platinenanforderungsspezifikation umfasst Material, Größe,
Verdrahtungsregel, Kapazitäten und die Anzahl der Platinen-Nebenschlusskondensatoren
und dergleichen. Es werden Platinendaten D140, die den Typ, die
Struktur, Größe, Entwurfsregel der geschätzten
Platine angeben, erzeugt.
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Die
Entwurfsspezifikationsdaten DSPEC umfassen wenigstens eines der
Daten der vorstehend genannten Chipgrößendaten
D110, Stromverbrauchsdaten D120, Moduldaten D130 oder Platinendaten
D140.
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2. Rauschen-Schätzverarbeitung
(Schritt S200)
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Als
Nächstes wird auf der Grundlage der Entwurfsspezifikationsdaten
DSPEC, die im vorstehenden Schritt S100 erzielt worden sind, eine
Schätzung des Stromversorgungsrauschens der Halbleitervorrichtung durchgeführt. 3 zeigt
einen Verarbeitungsablauf des Schrittes S200.
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(Schritt S210)
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Zunächst
wird ein Entwurfswert eines Rauschparameters auf der Grundlage der
Entwurfsspezifikation (physikalische Spezifikation), die durch die
Entwurfsspezifikationsdaten DSPEC angegeben ist, berechnet. Der
Rauschparameter ist ein Parameter, der zu dem Stromversorgungsrauschen
der Halbleitervorrichtung beiträgt. Beispiele für
den Rauschparameter sind wie folgt.
| – Cchip: | statische
Kapazität auf dem Chip |
| – Lchip: | Induktanz
der Stromversorgungsverdrahtung auf dem Chip |
| – Rchip: | Widerstand
der Stromversorgungsverdrahtung auf dem Chip |
| – Lpkg: | Schleifeninduktanz
zwischen der Stromversorgung und |
| | der
Masse (GND) des Moduls |
| – Cpc: | Kapazitäten
und Anzahl der Nebenschlusskondensatoren |
| | auf
der Platine |
| – Rbd,
Lbd, Cbd: | charakteristische
Werte einer Stromversorgungsverdrahtung |
| | auf
der Platine |
| – US: | charakteristische
Werte einer Stromversorgungsebene auf |
| | der
Platine |
| – Ichip: | LSI
Verbrauchsstrom |
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Die
jeweiligen Entwurfswerte der Rauschparameter Cchip, Lchip und Rchip
werden aus den Chipgrößedaten D110 berechnet.
Ein Entwurfswert des Rauschparameters Lpkg wird aus den Moduldaten
D130 berechnet. Die entsprechenden Entwurfswerte der Rauschparameter
Cpc, Rbd, Lbd, Cbd und US werden aus den Platinendaten D140 berechnet.
Der Entwurfswert des Rauschparameters Ichip wird aus den Stromverbrauchsdaten
D120 berechnet.
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Anzumerken
ist, dass die Rauschparameter nicht auf die vorstehend erwähnten
Beispiele begrenzt sind. Darüber hinaus werden nicht alle
Rauschparameter notwendigerweise berechnet. Beliebige Arten von Rauschparametern
können berechnet werden. Beispielsweise werden die Entwurfswerte
der statischen Kapazität (Cchip) auf dem Chip und der Schleifeninduktanz
(Lpkg) zwischen der Stromversorgung und GND des Moduls berechnet.
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(Schritt S220)
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Als
Nächstes wird die Analysebedingung für den Rauschparameter
in der Schätzung des Stromversorgungsrauschens bestimmt.
Genauer gesagt, wenn die Größe des Stromversorgungsrauschens
berechnet wird, wird ein gewisser Fehlerbereich mit Bezug auf jeden
Rauschparameter berücksichtigt, der in dem vorstehenden
Schritt S210 berechnet worden ist. Zu diesem Zweck ist ein gewisser
Variationsbereich, der den vorstehend genannten berechneten Entwurfswert
enthält, mit Bezug auf jeden Rauschparameter gesetzt. Das
Berechnen der Größe des Stromversorgungsrauschens
wird durch Ändern jedes Rauschparameters variabel innerhalb
des Variationsbereiches durchgeführt. Daher wird auch eine
Schrittgröße (Analysegranularität) für
die Änderung des Rauschparameters gesetzt. Eine derartige
Analysebedingung (Variationsbereich und Schrittgröße)
wird im nächsten Schritt verwendet, das heißt,
auf die Berechnung der Größe des Stromversorgungsrauschens
angewandt.
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(Schritt S230)
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Als
Nächstes wird die Größe des Stromversorgungsrauschens
durch ein allgemein bekanntes Rauschen-Analyseverfahren unter Verwendung
von Schaltungssimulation und eines Modells berechnet. Zu diesem
Zeitpunkt wird jeder Rauschparameter innerhalb des vorstehend genannten
Variationsbereiches variabel gesetzt, und dadurch wird die Größe
des Stromversorgungsrauschens umfassend berechnet.
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Als
ein Beispiel ist ein Fall zu betrachten, bei dem ein gewisser Rauschparameter
(beispielsweise Cchip) innerhalb des entsprechenden Variationsbereiches
variiert wird. Hier ist beispielsweise ein anderer Rauschparameter
(beispielsweise Lpkg) auf seinen Entwurfswert fixiert. Wie in der 3 gezeigt,
wird der Rauschparameter zuerst auf einen Anfangswert innerhalb
des Variationsbereiches gesetzt (Schritt S231). Als Nächstes
wird die Größe des Stromversorgungsrauschens unter
Verwendung des gesetzten Parameters berechnet (Schritt S232). Weiterhin
wird der Rauschparameter auf einen anderen Wert innerhalb des Variationsbereiches
geändert (Schritt S234) und dann wird die Größe
des Stromversorgungsrauschens wiederum berechnet (Schritt S232).
Die Differenz zwischen einem gewissen gesetzten Wert und dem nächsten
gesetzten Wert des Rauschparameters ist durch die vorstehend genannte
Schrittgröße definiert. Dieser Vorgang wird wiederholt
und wenn die Berechnung für den gesamten Variationsbereich
beendet ist (JA im Schritt S233) ist die Analyse des Rauschparameters
abgeschlossen. Dasselbe gilt für die anderen Rauschparameter.
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(Schritt S240)
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Es
wird eine Rauschen-Datenbank DNOS, die die Rechenergebnisse des
vorstehenden Schrittes S230 anzeigt, erzeugt. Die Rauschen-Datenbank
DNOS zeigt umfassend die Korrespondenzbeziehungen zwischen „dem
Rauschparameter innerhalb des Variationsbereiches” und „der
berechneten Größe des Stromversorgungsrauschens” an. 4 und 5 zeigen
jeweils eine Tabelle und eine grafische Darstellung zur Erläuterung
eines Beispiels der erzielten Rauschen-Datenbank DNOS. In dem Beispiel
der 4 und 5 sind die Korrespondenzbeziehungen
zwischen dem Rauschparameter (Cchip) innerhalb des Variationsbereiches
und der Größe des Stromversorgungsrauschens (Vnoise)
gezeigt. Darüber hinaus sind die Korrespondenzbeziehungen
zwischen dem Rauschparameter (Cchip) innerhalb des Variationsbereiches
und der Resonanzfrequenz (fres) ebenfalls gezeigt. Die Rauschen-Datenbank
DNOS kann in einer Tabellenform, wie in der 4 gezeigt,
oder in einer grafischen Form, wie in der 5 gezeigt,
vorgesehen sein. Beispielsweise wird die erzeugte Rauschen-Datenbank
DNOS an einer Anzeigevorrichtung angezeigt.
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3. Analyse der Rauschen-Datenbank (Schritt
S300)
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Gemäß der
vorliegenden Ausführungsform, wie vorstehend beschrieben,
ist die Rauschen-Datenbank DNOS, die umfassend die Korrespondenzbeziehungen
zwischen dem Rauschparameter innerhalb des vorbestimmten Variationsbereiches
und der Größe des Stromversorgungsrauschens anzeigt,
geschaffen. Daher ist es möglich, die Charakteristika und
Variationen des Stromversorgungsrauschens unter Verwendung der Rauschen-Datenbank
DNOS leicht zu analysieren. Beispielsweise ist es möglich
zu analysieren, wie sich das Stromversorgungsrauschen in Abhängigkeit
von der Änderung eines gewissen Rauschparameters ändert.
Es ist auch möglich zu bestimmen, wie das Stromversorgungsrauschen
zu verringern ist. Somit kann die Rauschen-Datenbank DNOS für
die Rauschen-Analyse eine Richtlinie sein.
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Mit
Bezug auf die Rauschen-Datenbank DNOS ist es auch möglich,
eine Bedingung zu bestimmen, bei der die Größe
des Stromversorgungsrauschens nicht größer als
eine vorbestimmte akzeptable Größe wird. Anzumerken
ist, dass die Bedingung durch einen „akzeptablen Bereich” des
Rauschparameters gegeben ist, innerhalb dessen die Größe
des Stromversorgungsrauschens nicht größer als
die vorbestimmte akzeptable Größe ist. Die so
bestimmte Bedingung (der akzeptable Bereich des Rauschparameters)
wird als „Entwurfsbeschränkung (Beschränkungsbereich)” in
der Schaltungsentwurfsverarbeitung verwendet. Gemäß der
vorliegenden Ausführungsform ist es möglich, sofort
den geeigneten Entwurfsbeschränkungsbereich (den akzeptablen
Bereich des Rauschparameters) zu kennen, innerhalb dessen die Größe
des Stromversorgungsrauschens nicht größer als
die vorbestimmte akzeptable Größe wird. Der Grund
liegt darin, dass auf die Rauschen-Datenbank DNOS Bezug genommen
wird, die umfassend die Korrespondenzbeziehungen zwischen dem Rauschparameter
innerhalb des vorbestimmten Variationsbereiches und der Größe
des Stromversorgungsrauschens angibt. Es besteht keine Notwendigkeit,
den Versuch-und-Irrtum-Vorgang zu wiederholen, um die geeignete
Bedingung und Entwurfsbeschränkung zu erzielen. Daraus
folgend kann die Entwurfszeit stark reduziert werden.
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Darüber
hinaus ist es vorzuziehen, dass die Entwurfsbeschränkung
eine durchführbare (zuverlässige) Beschreibung
in Übereinstimmung mit der physikalischen Spezifikation,
die im vorstehenden Schritt S100 bestimmt worden ist, ist. Beispielsweise ist
in einem Fall, bei dem die maximale Kapazität, die auf
einem Halbleiterchip sein kann, der eine gewisse Chipgröße
hat, gleich 30 nF, die statische Kapazität Cchip vorzugsweise nicht
mehr als 30 nF. Daher ist in diesem Fall der akzeptable Bereich
des Rauschparameters Cchip so bestimmt, dass die Bedingung (Cchip:
nicht größer als 30 nF) erfüllt ist.
Auf diese Weise wird der akzeptable Bereich des Rauschparameters
so bestimmt, dass die durch die physikalische Spezifikation (die
Chipgröße und dergleichen) erforderliche Bedingung
erfüllt ist. Anders ausgedrückt, vom Standpunkt
der physikalischen Spezifikation der Halbleitervorrichtung aus betrachtet,
sind undurchführbare Bedingungen aus dem Entwurfsbeschränkungsbereich
ausgeschlossen. Da die undurchführbaren Bedingungen zuvor
aus dem Entwurfsbeschränkungsbereich ausgeschlossen worden
sind, kann verhindert werden, dass ein Fehlschlag auftritt, dass die
entworfene Schaltung in einem späteren Stadium als undurchführbar
befunden wird. Als Ergebnis kann die Umgestaltung und Modifikation
der Entwurfsspezifikation unterdrückt werden.
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Es
werden Entwurfsbeschränkungsdaten DCON, die den so bestimmten
Entwurfsbeschränkungsbereich anzeigen, erzeugt. Die Entwurfsbeschränkungsdaten
DCON zeigen den „akzeptablen Bereich” jedes Rauschparameters,
innerhalb dessen die Größe des Stromversorgungsrauschens
nicht größer als die akzeptable Größe
ist, an. Die Entwurfsbeschränkungsdaten DCON können
die Chipbeschränkung (Entwurfsbeschränkung bezüglich
Cchip, Lchip, Rchip und dergleichen), die Modulbeschränkung
(Entwurfsbeschränkung bezüglich Lpkg und dergleichen)
und die Platinenbeschränkung (Entwurfsbeschränkung
bezüglich Cpc, Rbd, Lbd, Cbd, US und dergleichen) separat
enthalten.
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4. Schaltungsentwurf (Schritt S400)
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Nachdem
die Schätzung des Stromversorgungsrauschens (Schritt S200)
und die Bestimmung des Entwurfsbeschränkungsbereiches (Schritt
S300) zuvor durchgeführt worden sind, wird der Schaltungsentwurf der
Halbleitervorrichtung durchgeführt. Genauer gesagt, es
werden die Logiksynthese und die automatische Layout-Verarbeitung
durchgeführt. In diesem Stadium des Schaltungsentwurfes
kann auf die vorstehend beschriebenen Entwurfsbeschränkungsdaten
DCON Bezug genommen werden. Als Ergebnis des Schrittes S400 werden
entworfene Schaltungsdaten DSGN, die die entworfene Schaltung angeben,
erzeugt.
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5. Verifikation der entworfenen Schaltung
(Schritt S500)
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Als
Nächstes wird die Verifikation der in dem vorstehenden
Schritt S400 erhaltenen entworfenen Schaltung durchgeführt.
Beispielsweise werden eine Layout-Verifikation und eine Zeitabstimmungsverifikation durchgeführt.
Weiterhin wird eine Rauschverifikation durchgeführt. In
diesem Fall wird mit Bezug auf die vorstehend beschriebenen Entwurfbeschränkungsdaten
DCON überprüft, ob die entworfene Schaltung den
Entwurfsbeschränkungsbereich (den akzeptablen Bereich der
Rauschparameter) erfüllt oder nicht. Für den Fall, dass
das Verifikationsergebnis FAIL (fehlgeschlagen) (Schritt S500: NEIN)
ist, wird der Schaltungsentwurf (Schritt S400) nochmals durchgeführt.
Andererseits ist in dem Fall, bei dem das Verifikationsergebnis
PASS (Passieren) (Schritt S500: JA) ist, die entworfene Schaltung
endgültig bestimmt. Gemäß der vorliegenden
Ausführungsform ist die Entwurfsbeschränkung durch
den „akzeptablen Bereich” des Rauschparameters,
innerhalb dessen die Größe des Stromversorgungsrauschens
nicht größer als die vorbestimmte akzeptable Größe ist,
gegeben. Anders ausgedrückt, die Entwurfsbeschränkung
ist durch den Entwurfsbeschränkungsbereich gegeben, der
den akzeptablen Fehler enthält. Daher ist die Wahrscheinlichkeit,
dass das Verifikationsergebnis FAIL wird, extrem niedrig. Daraus
folgend können die Entwurfszeit und die Entwurfskosten
dramatisch reduziert werden.
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Gemäß der
vorliegenden Ausführungsform wird, wie vorstehend beschrieben,
in den Schritten S400 und S500 auf die in Schritt S300 erzeugten
Entwurfsbeschränkungsdaten DCON Bezug genommen. Der Vorrichtungsentwurf
wird so durchgeführt, dass der Rauschparameter der entworfenen
Schaltung den akzeptablen Bereich erfüllt, der durch die
Entwurfsbeschränkungsdaten DCON angegeben ist. Anzumerken
ist, dass der Entwurf und die Verifikation in jeder Stufe einer
Chipstufe, einer Modulstufe und einer Platinenstufe durchgeführt
werden.
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6. Entwurfssystem
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Das
Entwurfsverfahren gemäß der vorliegenden Erfindung
kann durch ein Computersystem erzielt werden. Die 6 ist
ein Blockschaltbild, das ein Konfigurationsbeispiel des Computersystems
zeigt.
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Ein
in der 6 gezeigtes Entwurfssystem 1 (Computersystem)
ist mit einem Prozessor 2, einer Speichervorrichtung 3,
einer Eingangsvorrichtung 4 und einer Ausgangsvorrichtung 5 versehen.
Der Prozessor 2 hat eine CPU. Die Speichervorrichtung 3 ist
durch einen RAM oder einen HDD exemplifiziert. Die vorstehend genannten
Entwurfsspezifikationsdaten DSPEC, die Rauschen-Datenbank DNOS,
die Entwurfsbeschränkungsdaten DCON, die entworfenen Schaltungsdaten
DSGN und dergleichen werden in der Speichervorrichtung 3 gespeichert.
Die Eingabevorrichtung 4 ist beispielsweise eine Tastatur,
eine Maus und ein Medienlaufwerk. Die Ausgabevorrichtung 5 ist
beispielsweise eine Anzeige und ein Drucker. Ein Designer kann auf
Information Bezug nehmen, die durch die Ausgabevorrichtung 5 ausgegeben
worden ist und kann verschiedene Befehle und Daten unter Verwendung
der Eingabevorrichtung 4 eingeben.
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Das
Entwurfssystem 1 ist ferner mit einem Entwurfsprogramm
PROG für die Entwurfsverarbeitung versehen. Das Entwurfsprogramm
PROG ist ein Softwareprogramm, das durch den Prozessor 2 ausgeführt wird.
Das Entwurfsprogramm PROG kann in der Speichervorrichtung 3 gespeichert
sein. Das Entwurfsprogramm PROG kann auf einem Computer-lesbaren
Aufzeichnungsmedium aufgezeichnet sein. Das Entwurfsprogramm PROG
enthält ein Rauschberechnungsprogramm P200, ein Beschränkungsbestimmungsprogramm
P300, ein Schaltungsentwurfsprogramm P400 und ein Schaltungsverifikationsprogramm
P500. Das Rauschberechnungsprogramm P200, das Beschränkungsbestimmungsprogramm
P300, das Schaltungsentwurfsprogramm P400 und das Schaltungsverifikationsprogramm
P500 stellen Verarbeitungsfunktionen für die vorstehend
beschriebenen Schritte S200, S300, S400 bzw. S500 bereit.
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Der
Prozessor 2 führt die entsprechenden Programme
P200 bis P500 durch und dadurch wird die Entwurfsverarbeitung gemäß der
vorliegenden Ausführungsform erzielt. Genauer gesagt liest
in Übereinstimmung mit dem Rauschberechnungsprogramm P200
der Prozessor 2 die Entwurfsspezifikationsdaten DSPEC aus der
Speichervorrichtung 3 aus, führt die Verarbeitung
des Schrittes S200 durch und erzeugt die Rauschen-Datenbank DNOS.
Die Rauschen-Datenbank DNOS kann durch die Ausgabevorrichtung 5 ausgegeben
werden. Beispielsweise wird eine grafische Darstellung wie in 5 gezeigt
an einer Anzeigevorrichtung angezeigt. In Überein stimmung
mit dem Beschränkungsbestimmungsprogramm P300 liest der
Prozessor 2 die Entwurfsspezifikationsdaten DSPEC und die
Rauschen-Datenbank DNOS aus der Speichervorrichtung 3 aus,
führt die Verarbeitung des Schrittes S300 durch und erzeugt
die Entwurfsbeschränkungsdaten DCON. In Übereinstimmung
mit dem Schaltungsentwurfsprogramm P400 führt der Prozessor 2 die
Verarbeitung des Schrittes S400 aus und erzeugt die entworfenen
Schaltungsdaten DSGN. In Übereinstimmung mit dem Schaltungsverifikationsprogramm
P500 liest der Prozessor 2 die Entwurfsbeschränkungsdaten
DCON und die entworfenen Schaltungsdaten DSGN aus der Speichervorrichtung 3 aus
und führt die Verarbeitung des Schrittes S500 durch.
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7. Wirkungen
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Gemäß der
vorliegenden Ausführungsform ist, wie vorstehend beschrieben,
die Rauschen-Datenbank DNOS, die umfassend Korrespondenzbeziehungen
zwischen dem Rauschparameter innerhalb des vorbestimmten Bereiches
und der Größe des Stromversorgungsrauschens anzeigt,
vorgesehen. Es ist möglich, die Charakteristika und Variationen
des Stromversorgungsrauschens unter Verwendung der Rauschen-Datenbank
DNOS leicht zu analysieren. Es ist auch möglich, mit Bezug
auf die Rauschen-Datenbank DNOS sofort eine geeignete Bedingungen
(Entwurfsbeschränkung) zu kennen, bei der die Größe
des Stromversorgungsrauschens nicht größer als
die akzeptable Größe wird. Daher besteht keine
Notwendigkeit, einen Versuch-und-Irrtum-Vorgang zum Erzielen der
geeigneten Bedingung und Entwurfsbeschränkung zu wiederholen.
Daraus folgend kann die Entwurfszeit dramatisch reduziert werden.
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Darüber
hinaus ist gemäß der vorliegenden Ausführungsform
die Entwurfsbeschränkung durch den „akzeptablen
Bereich” des Rauschparameters innerhalb dessen die Größe
des Stromversorgungsrauschens nicht größer als
die akzeptable Größe ist, gegeben. Anders ausgedrückt,
ist die Entwurfsbeschränkung durch den Entwurfsbeschränkungsbereich
gegeben, der den akzeptablen Fehler enthält. Als ein Vergleichsbeispiel wird
ein Fall in Betracht gezogen, bei dem die Entwurfsbeschränkung
durch einen „spezifischen Wert” des Rauschparameters
gegeben ist. In diesem Fall ist die Wahrscheinlichkeit, dass eine
tatsächlich entworfene Schaltung die Entwurfsbeschränkung
erfüllt, sehr gering, selbst wenn die Entwurfsbeschränkung in
dem Schaltungsentwurfsvorgang berücksichtigt wird. Daher
ist das Ergebnis der Schaltungsverifikation wahrscheinlich FAIL,
was die Anzahl der Umgestaltungen erhöht. Alternativ muss
die Schätzung und Verifikation des Stromversorgungsrauschens
in der Schaltungsverifikation erneut durchgeführt werden.
Dies verursacht eine Verlängerung der Entwurfszeit und
eine Erhöhung der Entwurfskosten. Andererseits ist es in
der Schaltungsverifikation (Schritt S500) gemäß der
vorliegenden Ausführungsform nur notwendig, zu überprüfen,
ob die entworfene Schaltung den Entwurfsbeschränkungsbereich
erfüllt oder nicht. Da die Entwurfsbeschränkung einen
akzeptablen Fehler enthält, ist die Wahrscheinlichkeit,
dass das Ergebnis der Schaltungsverifikation (Schritt S500) FAIL
wird, extrem gering. Daraus folgend können die Entwurfszeit
und die Entwurfskosten dramatisch gesenkt werden.
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Weiterhin
können gemäß der vorliegenden Ausführungsform
die vom Standpunkt der physikalischen Spezifikation (der Chipgröße
und dergleichen) der Halbleitervorrichtung undurchführbaren
Bedingungen aus dem Entwurfsbeschränkungsbereich ausgeschlossen
werden. Da die undurchführbaren Bedingungen zuvor aus dem
Entwurfsbeschränkungsbereich ausgeschlossen worden sind,
kann das Auftreten eines Fehlschlags, dass die entworfene Schaltung
in einem späteren Stadium als undurchführbar befunden
worden ist, verhindert werden. Als Ergebnis kann die Umgestaltung
und Modifikation der Entwurfsspezifikation unterdrückt
werden. Dies trägt ebenfalls zu einer Verringerung der
Entwurfszeit und Entwurfskosten bei.
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Es
ist klar zu ersehen, dass die vorliegende Erfindung nicht auf die
vorstehenden Ausführungsformen begrenzt ist, und ohne Abweichen
vom Umfang des Geistes der Erfindung modifiziert und geändert
werden kann.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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