JP2000020567A

JP2000020567A - 回路修正方法

Info

Publication number: JP2000020567A
Application number: JP10185502A
Authority: JP
Inventors: Masaru Hattori; 大服部; Keiichi Kurokawa; 圭一黒川; Tsutomu Fujii; 力藤井
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1998-07-01
Filing date: 1998-07-01
Publication date: 2000-01-21

Abstract

(57)【要約】【課題】レイアウト設計後のタイミング制約違反の修
正においてセルの配置移動量を削減する。【解決手段】レイアウト設計工程における回路修正方
法において、セルの重複に対し、重複箇所付近のセルで
タイミング制約に対し余裕のあるパスに属するセルを検
索する工程１０２と、検索されたセルが面積削減可能な
場合はセルを置換する工程１０４と、面積削減不可能な
場合はセルを移動する工程１０５を実施し、重複面積に
対し十分な空き領域を確保することで、小さいセルの移
動量で回路修正を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体集積回路装
置のレイアウト設計に関し、回路変更に伴う回路修正方
法に関する。

【０００２】

【従来の技術】半導体装置の微細化に伴い、遅延に対し
て、素子自体の遅延よりも配線の寄生容量による遅延の
影響が支配的であるため、レイアウト設計工程後にタイ
ミング制約違反が起こる。このタイミング制約違反を修
正するために、レイアウト情報から回路の遅延情報を抽
出し、論理回路設計工程に後戻りし、タイミング制約違
反の修正が行われる。そして、タイミング制約違反の修
正された回路に基づき、再度レイアウト設計工程にて、
部分的なレイアウト修正が行われる。

【０００３】スタンダードセル設計の場合、論理設計工
程にてセルの配置を考慮していないため、レイアウト設
計工程で論理設計での変更内容を反映しただけでは、セ
ルの配置の重複が発生する。そこで、レイアウト設計で
は、セルの配置の重複を解消することが必要となる。こ
の時、セルの配置位置の変更が大きい場合、配線の寄生
容量も大きく変動するため、再度、タイミング制約違反
が発生し、設計工程の反復が生じる。

【０００４】特開平７−９４５８６号公報では、レイア
ウト設計後のタイミング制約違反を改善するための回路
修正工程において、駆動能力が大きいセルへの置換によ
るセルの面積重複を解消するために、重複の発生箇所近
傍のセルのサイズダウンを行い、重複を解消できるスペ
ースを設け、配置位置の変更が小さくなるようにしてい
る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、スタン
ダードセル設計で、ある一定の高さの行列領域内にセル
を配置するような場合、上記の従来例ではセルの重複を
解消するに際しサイズダウンのみでこれを行うため、近
傍領域で面積的に相殺しても、削減した面積が行間に渡
る場合は十分ではないことがある。また、重複のある同
一行内で面積を削減した場合も、行方向に移動するセル
による配置への影響が大きい。

【０００６】さらに、タイミング制約違反を改善する方
法としてバッファ挿入を行う場合には、挿入位置によっ
ては配線が変動するという課題がある。本発明は、レイ
アウト修正前のセルの配置位置を極力維持ししたまま、
確実にセルの重複を解消することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明の回路修正方法
は、上記目的を達成するために、セルの配置の重複を検
索する工程と、前記重複の近傍に位置するセルの面積削
減の可能性に基づき、前記セルを面積削減するように置
換するか、移動するかを決定する工程と、面積削減可能
な場合は、セルのサイズダウンの置換を行う工程と、面
積削減不可能な場合はセルの移動を行う工程と、前記重
複を解消するためにセルを整列する工程を有する回路修
正方法である。

【０００８】また、本発明の回路修正方法は、上記目的
を達成するために、セルの配置の重複を検索する工程
と、前記重複の近傍に位置するセルが面積削減可能な場
合は、前記セルの置換コストを、不可能な場合は、移動
コストを算出する工程と、前記置換コストと前記移動コ
ストより修正するセルを決定し、セルの置換もしくは移
動を行う工程と、前記重複を解消するためにセルを整列
する工程を有する回路修正方法である。

【０００９】また、本発明の回路修正方法は、上記目的
を達成するために、タイミング制約より小さい遅延のパ
スを検索し、前記パスに含まれるセルの面積余裕度を算
出する工程と、タイミング制約違反のあるパスを検索
し、前記違反パス含まれるセルの中からタイミング改善
度と前記面積余裕度とを評価し、駆動能力を大きくする
セルを決定し、修正する工程を有する回路修正方法であ
る。

【００１０】また、本発明の回路修正方法は、上記目的
を達成するために、タイミング制約より小さい遅延のパ
スを検索し、前記パスに含まれるセルの面積余裕度を算
出する工程と、リピータセルを挿入するネットを検索
し、前記ネット上でタイミング最適度と前記面積余裕度
とを評価し、前記リピータセルの挿入位置を決定する工
程を有する回路修正方法である。

【００１１】また、本発明の回路修正方法は、上記目的
を達成するために、タイミング制約より小さい遅延のパ
スを検索し、前記パスに含まれるセルの面積余裕度を算
出する工程と、バッファセルを挿入するネットを検索
し、前記ネットに接続するセルを含む領域内でタイミン
グ最適度と前記面積余裕度とを評価し、前記バッファセ
ルの挿入位置を決定する工程を有する回路修正方法であ
る。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の各実施の形態を図
１〜図１２を用いて説明する。（実施の形態１）図１は本発明の（実施の形態１）にお
けるレイアウト修正のフローチャートであり、セルの重
複を検索する工程１０１と、重複するセルの近傍位置で
置換もしくは移動を行うセルを検索する工程１０２と、
検索されたセルを置換するか移動するかを決定する工程
１０３と、セルを置換する工程１０４と、セルを移動す
る工程１０５と、重複面積分の空き領域があるかを確認
する工程１０６と、セルの重複を解消するようにセルの
整列を行う工程１０７とから構成される。

【００１３】重複検索工程１０１では、重複がなければ
処理を終了し、重複がある場合は工程１０２へ移行す
る。セル検索工程１０２では、セルが配置されている行
方向の一方もしくは、両方向にセルを検索し、タイミン
グ制約に対し余裕のあるパスに含まれているセルを対象
セルとし、工程１０３へ移行する。

【００１４】置換もしくは移動を決定する工程１０３で
は、工程１０２で検索されたセルがダウンサイズ可能か
どうかを調べ、ダウンサイズが可能な場合はセル置換工
程１０４へ移行し、ダウンサイズが不可能な場合は、セ
ル移動工程１０５へ移行する。

【００１５】セル置換工程１０４では、セルのダウンサ
イズを行い、ダウンサイズにより削減された面積を空き
領域として、確認工程１０６へ移行する。セル移動工程
１０５では、セルのある行の上下の行の空き領域を調査
し、空き領域の多い方の行にセルを移動し、移動したセ
ルの面積を空き領域として、確認工程１０６へ移行す
る。

【００１６】確認工程１０６では、空き領域の総和が重
複面積より大きい場合はセル整列工程１０７へ移行し、
小さい場合は、セル検索工程１０２へ移行する。セル整
列工程１０７では、セルの重複を解消するようにセルの
移動を行い、重複検索工程１０１へ移行する。

【００１７】次に、図２のセルの重複があるレイアウト
を用いて、図１のフローチャートに沿ってレイアウト修
正を説明する。図２（ａ）のセル２０１、２０２は重複
のあるセルであり、セル２０３、２０４、２０７はタイ
ミング制約に対し余裕のあるパスに属しているセルであ
り、セル２０３、２０７はダウンサイズ可能、２０４は
ダウンサイズ不可能なセルとする。セル２０５、２０６
は余裕のないパスに属しているセルである。

【００１８】最初に、重複検索工程１０１でセル２０１
と２０２との重複２２１が検索される。重複２２１の面
積は３であるとする。次にセル検索工程１０２で、重複
２２１から右方向に順に余裕のあるパスに属するセルを
検索し、セル２０３が検索される。セル２０３はダウン
サイズ可能なため、工程１０３で置換セルと決定され、
工程１０４でダウンサイズが実施される。このダウンサ
イズによりセル２０３の面積は４から２になったとす
る。空き領域は２となる。確認工程１０６で、重複面積
と空き領域の総和が比較され、重複面積が大きいので、
セル検索工程１０２に戻る。

【００１９】続いて、セル検索工程１０２でセル２０４
が検索される。セル２０４はダウンサイズ不可能なた
め、工程１０３で移動セルと決定される。セル移動工程
１０５では、セル２０４の含まれる行２１２の上下の行
２１１、２１３の空き領域が比較される。ここで行２１
３の空き領域が大きいとする。セル２０４は行２１３に
移動され、セル２０４の面積２が空き領域となる。確認
工程１０６で、重複面積と空き領域の総和が比較され、
重複面積が小さいので、図２（ｂ）のようにセル整列工
程１０７で重なりを解消するように、セル２０２、２０
３を移動する。再び重複検索工程１０１へ戻り、重複が
ないので処理を終了する。

【００２０】以上のようにセルのダウンサイズだけで
は、セル２０２、２０３、２０４、２０５、２０６の５
つのセルの移動が必要であるが、この実施の形態によれ
ば、移動するセルは３つになるというように、タイミン
グ制約を維持し、少ないセルの移動で、レイアウト修正
を行うことができる。

【００２１】（実施の形態２）図４は本発明の（実施の
形態２）におけるレイアウト修正のフローチャートであ
り、セルの面積的な重複を検索し、検出されればセル選
択工程５０２へ移行し、検出されなければ処理を終了さ
せる重複検索工程５０１と、重複箇所と同一行にある未
選択セルが存在する場合は選択してセルの変更方法決定
工程５０３へ移行し、未選択セルが存在しない場合はセ
ルの変更実施工程５０４へ移行するセル選択工程５０２
と、セルの移動もしくは置換を決定し、セル選択工程５
０２へ移行する変更方法決定工程５０３と、決定された
変更方法に従い、セルの変更を実施し、セル整列工程５
０５へ移行する変更実施工程５０４と、重複を解消する
ためにセルの整列を行うセル整列工程５０５とから構成
される。

【００２２】重複検索工程５０１は、セルの面積的な重
複を検出する。セル選択工程５０２は、重複箇所と同一
行内で順番にセルを選択する。図５は変更方法決定工程
５０３の詳細を示したフローチャートであり、検索セル
の空き領域として、検索セルと近接セルとの間の空き領
域で、重複箇所より遠い側の領域を保持した後、タイミ
ング解析工程６０２へ移行する空き領域計算工程６０１
と、検索セルが含まれるパスのタイミング解析を行な
い、そのパスがタイミング制約に対し余裕がある場合に
は駆動能力確認工程６０３へ移行し、余裕が無い場合に
はセル選択工程５０２へ移行するタイミング解析工程６
０２と、セルの駆動能力削減が可能かを判断し、可能な
場合にはセル置換コスト計算工程６０４へ移行し、不可
能な場合にはセル移動コスト計算工程６０５へ移行する
駆動能力確認工程６０３と、駆動能力削減が可能な場
合、検索セルの駆動能力削減がレイアウトに対して与え
る影響を表す駆動能力削減コストを計算し、空き領域計
算工程６０６へ移行するセル置換コスト計算工程６０４
と、駆動能力削減が不可能な場合、検索セルの移動がレ
イアウトに対して与える影響を表すセル移動コストを計
算し、空き領域計算工程６０６へ移行するセル移動コス
ト計算工程６０５と、セルの駆動能力削減、もしくは、
移動によって生じた空き領域を計算し、そのセルの空き
領域して保持し、リスト追加工程６０７へ移行する空き
領域計算工程６０６と、この検索セルをセル変更可能リ
ストに追加し、セル選択工程５０２へ移行するリスト追
加工程６０７工程とから構成される。

【００２３】図６はセル移動コスト計算工程６０５の詳
細を示したフローチャートであり、検索セルの移動先と
なる行を選択し、仮移動工程７０２へ移行する行選択工
程７０１と、仮想的に、選択された行へ検索セルの移動
を実施し、重複判定工程７０３へ移行する仮移動工程７
０２と、移動先の行でセルの重複が発生していないかを
判断し、重複が無い場合はコスト計算工程７０５へ移行
し、重複がある場合には重複解消工程７０４へ移行する
重複判定工程７０３と、移動先の行でのセルの重複を解
消し、コスト計算工程７０５へ移行する重複解消工程７
０４と、移動先の行において駆動能力削減、および、移
動が発生したセルがレイアウト変更へ与える影響を考慮
して、セル移動コストの計算を行うコスト計算工程７０
５とから構成される。

【００２４】変更セルの決定を行う変更実施工程５０４
では、変更方法決定工程５０３においてリストアップさ
れたセルの中からレイアウトへ与える影響が少ないセル
を決定する。つまり、（数１）と（数２）を満たすＸ
（Ｃｅｌｌ＿ｉ）が解となる。（数１）ＭＩＮ(Σ Ｘ(Ｃell＿ｉ)×Ｃost(Ｃell＿ｉ)) （数２）重複部分の面積＜Σ(Ｘ(Ｃell＿ｉ)×Ｓpace(Ｃell＿
ｉ)) Ｘ(Ｃell＿ｉ)＝０：セルＣell＿ｉの変更を行わない１：セルＣell＿ｉの変更を行うＣost(Ｃell＿ｉ)＝セルＣell＿ｉの駆動能力削減コス
ト、もしくは、セル移動コストＳpace(Ｃell＿ｉ)＝セルＣell＿ｉの空き領域＋(セル
Ｃell＿ｉの駆動能力削減分空き領域、もしくはセル移
動分空き領域)

【００２５】次に、図３のマクロセル重なりが発生した
レイアウトを用いて、図４のフローチャートに沿って、
レイアウト修正を説明する。まず、重複検索工程５０１
で、セル４０１と４０２の重複を検出する。重複部分の
面積をＳ０とする。

【００２６】次に、セル選択工程５０２において検索セ
ルの選択を行ない、セル４０３が検索セルになる。検索
セル４０３に対し、変更方法決定工程５０３において、
セル変更検討を行なう。この検索セル４０３は、空き領
域計算工程６０１において、セル４０３の右側の空き領
域Ｓ２をそのセルの空き領域として保持する。

【００２７】次に、タイミング解析工程６０２の結果、
セル４０３を含むパスはタイミングに余裕があったとし
て駆動能力確認工程６０３へ移行し、駆動能力削減を行
うことが可能かを判断し、その結果、不可能であったと
してセル移動コスト計算工程６０５へ移行する。

【００２８】次に、セル移動コスト計算工程６０５で
は、セルの移動がレイアウトに与える影響を表すセル移
動コストを計算する。まず、行選択工程７０１におい
て、検索セル４０３の移動先の行として行４２２を選択
し、仮移動工程７０２において、セル４０３を行４２２
へ移動すると仮定する。次に重複判定工程７０３で、セ
ル４０３はセル４０８との重複が検出される。

【００２９】よって、重複解消工程７０４において、行
４２２上で重複解消を行う。ここでは、セル４０９の駆
動能力削減することで行４２２内の重複が解消できたと
する。

【００３０】次にコスト計算工程７０５において、検索
セルの移動がレイアウトに与える影響を表すセル移動コ
スト計算を行う。ここでは、セル４０３を行４２２で重
なりなく配置を行う場合に配置の変更が起こるセルを抽
出し、抽出されたセル数に依存する式として計算する。
ここで、抽出されるのは、セル４０８、４０９の２つの
セルとなるため、比例定数をｐとすると、セル４０３の
移動コストは、２ｐとする。この値をセル４０３のＣｏ
ｓｔ（セル４０３）とする。

【００３１】この決定方法においては、重複解消のため
に、多くのセルの変更があった場合、レイアウトへ与え
る影響も大きくなるとして、セル移動コストが大きくな
る。大きなコストを保持するセルは変更実施工程５０４
で（数１）（数２）を用いて変更セルの決定を行う際に
採用されにくくなる。

【００３２】次に、空き領域計算工程６０６において、
セル４０３の移動が行われた際に、行４２１に生じる空
き領域を計算する。ここでは、セル４０３の面積を空き
領域として計算を行う。この値とセル４０３の保持する
空き領域を足しあわせた空き領域をセル４０３のＳｐａ
ｃｅ（セル４０３）とする。

【００３３】リスト追加工程６０７において、セル４０
３をセル変更可能リストに追加し、セル選択工程５０２
へ移行する。次に、セル４０４を検索セルとして選択し
たとして、セル変更方法決定工程５０３へ移行する。次
に、空き領域計算工程６０１で、空き領域は０であると
して、タイミング解析工程６０２へ移行し、タイミング
解析の結果、タイミングに余裕がないとする。再度、セ
ル選択工程５０２へ移行する。

【００３４】次に、セル４０５を検索セルとして選択す
る。空き領域計算工程６０１で空き領域は０であるとす
る。タイミング解析工程６０２でのタイミング解析の結
果、セル４０５を含むパスにはタイミングに余裕があっ
たとする。

【００３５】次に駆動能力確認工程６０３において、駆
動能力削減も可能であったとして、セル置換コスト計算
工程６０４へ移行する。ここでは、セル４０５はセル４
１０へ置換が可能であるとする。

【００３６】次にセル置換コスト計算工程６０４におい
て、検索セルの駆動能力削減がレイアウトに与える影響
を表す駆動能力削減コスト計算を行う。セル４０５の駆
動能力削減を行うことで重複を解消するということは、
重複箇所とセル４０５の間のセルに対してレイアウト変
更の影響が出るため、重複箇所とセル４０５の間のセル
数に依存する式として計算を行う。ここで、抽出される
のは、セル４０３、４０４の２セルであり、比例定数を
ｑとすると、セル４０５の駆動能力削減コストは２ｑと
なる。

【００３７】この決定方法においては、重複解消のため
に、駆動能力削減を行うセルが重複箇所から離れるに従
い、レイアウトへ与える影響も大きくなるとして、駆動
能力削減コストが大きくなる。大きなコストを保持する
セルは変更実施工程５０４で（数１）（数２）を用いて
変更セル決定を行う際に採用されにくくなる。

【００３８】次に、空き領域計算工程６０６において、
セル４０５の駆動能力削減が行われた際に、行４２１に
生じる空き領域を計算する。ここで、セル４０５とセル
４１０の面積の差が空き領域となる。次に、リスト追加
工程６０７において、セル４０５をセル変更可能リスト
に追加し、セル選択工程５０２へ移行する。

【００３９】ここでのセル選択工程５０２では、選択範
囲内では検索セルがないため、変更実施工程５０４へ移
行する。変更実施工程５０４では、セル変更リストか
ら、レイアウトへ与える影響が少ないセルの組み合わせ
を決定するため、まず（数２）を満たすセルを全て抽出
する。ここでは、セル変更リストにはセル４０３、４０
５があり、どちらか一方、もしくは両方のセルの変更が
行われれば（数２）を満たすとする。よって、（数２）
を満たすセルの変更は、（ａ）セル４０３の変更、
（ｂ）セル４０５の変更、（ｃ）セル４０３、４０５の
変更、となる。

【００４０】次に（数１）を満たすセルの組み合わせを
求める。上記組み合わせのそれぞれのコストは、セルの
組み合わせ内の全てのセル移動コストとセル駆動能力削
減コストの和として計算を行なう。よって、（ａ）ｐ×
２、（ｂ）ｑ×２、（ｃ）ｐ×２＋ｑ×２、となる。こ
こで、ｐはｑより大きいとすると、上記組み合わせの
内、（ａ）のコストが最も小さくなるため、ここでの解
は（ａ）セル４０３の変更とし、セル整列工程５０５へ
移行する。

【００４１】セル整列工程５０５では、変更実施工程５
０４によって、決定されたセルの移動を基に、セルの整
列を行う。移動するセル４０３はセル変更方法決定工程
５０３で選択された行４２２へ移動し、そこで発生する
セルの面積的な重複は、セル変更方法決定工程５０３で
検討された結果を反映する。もしくは、ここでは行４２
２の重複を解消せず、後で移動先の行４２２での重複を
解消する時に、解消するようにしてもよい。また、行を
移動したセルは移動先の行からは移動しないという制限
を与えることもできる。

【００４２】以上の手段により、重複が発生している行
において、空き領域だけで重複の解消できない場合、タ
イミング制約に対し、余裕のあるパスのセルに対して、
セルのサイズダウンを行うか、移動するかを選択するこ
とで配置の変動を小さくすることができる。また、サイ
ズダウンか移動かの選択の際にレイアウトに与える影響
を評価コストとしているため、最適な選択が可能であ
る。

【００４３】（実施の形態３）次にセルサイジングを利
用したタイミング調整方法について説明する。図７は本
発明の（実施の形態３）のレイアウト修正におけるタイ
ミング調整方法のフローチャート図を示す。

【００４４】タイミング調整を行う回路は、レイアウト
が行われ、その結果よりタイミング解析を行い、パス遅
延時間がタイミング制約を満たしているパス（ポジティ
ブスラックパス）と違反しているパス（ネガティブスラ
ックパス）があるとする。

【００４５】最初に、ポジティブスラックパス検索工程
８０１でポジティブスラックパスを検索する。未検索の
ポジティブスラックパスがある場合、削減可能面積算出
工程８０２で、該当パスに属する全てのセルに対し、セ
ルｃの削減可能面積Ｓ（ｃ）を求める。削減可能面積Ｓ
（ｃ）は、パスがタイミング制約違反パスにならないよ
うにセルｃの面積を削減した時の削減された面積であ
る。

【００４６】未検索のポジティブスラックパスが無くな
ったところで、ネガティブスラックパス検索工程８０３
に移行する。次に、ネガティブスラックパス検索工程８
０３でネガティブスラックパスを検索する。ネガティブ
スラックパスが無い場合はタイミング調整を終了する。
ネガティブスラックパスが存在する場合は、セル置換優
先度算出工程８０４に移行する。

【００４７】セル置換優先度算出工程８０４で該当ネガ
ティブスラックパスに属するセルｃのセル置換優先度Ｐ
（ｃ）を（数３）より算出する。（数３）Ｐ(c)＝Ｔ(c)×Ｓs(c)^p ×Ｓa(c)^q

【００４８】ここで、Ｔ（ｃ）はセルｃのタイミング改
善度、Ｓｓ（ｃ）は面積余裕度、Ｓａ（ｃ）は空き面積
度である。タイミング改善度Ｔ（ｃ）は、セルのサイズ
を大きくしたときにセルの遅延時間が減る度合いを示
し、面積余裕度Ｓｓ（ｃ）は（数４）より、空き面積度
Ｓａ（ｃ）は（数５）より算出する。（数４）Ｓs(c)＝ΣＳ(i)×(1／(1＋γＤ(c,i))) （数５）Ｓa(c)＝ΣＳe(i)×(1/(1＋γＤ(c,i)))

【００４９】ここで、Ｄ（ｃ，ｉ）はセルｃとセルｉと
の距離である。距離Ｄ（ｃ，ｉ）は（数６）より算出す
る。（数６）Ｄ(c,i)＝x(c)−x(i)＋Ａ(y(c)-y(i))

【００５０】ここで、ｘ（ｉ）、ｙ（ｉ）はセルｉの位
置である。また、（数５）においてはＳｅ（ｉ）は、セ
ルを敷詰める行ないのセルとセルの隙間ｉの面積であ
り、隙間ｉをセルとみなした場合の距離Ｄ（ｃ，ｉ）を
（数６）より求める。

【００５１】該当ネガティブスラックパスに属する全て
のセルに対し、セル置換優先度を求めたら、セル置換工
程８０５に移行する。セル置換工程８０５で該当ネガテ
ィブスラックパスに属するセルのうちのセル置換優先度
Ｐ（ｃ）の最も大きいセルの駆動能力を上げる。該当ネ
ガティブスラックパスがタイミング制約を満たすまで、
セル置換優先度Ｐ（ｃ）の大きいセルから順に駆動能力
を上げ、サイズアップを行う。該当パスがタイミング制
約を満たしたら、再び、ネガティブスラックパス検索工
程８０３に移行する。

【００５２】ネガティブスラックパス検索工程８０３で
ネガティブスラックパスが検索されなければ、タイミン
グ調整工程を終了し、セルの面積的な重複を解消するた
めに（実施の形態１）もしくは（実施の形態２）のセル
の移動を行う。

【００５３】以上の手段により、レイアウト後のタイミ
ング違反を修正するためのセル置換において、置換する
セルの近傍に空き面積があるか、もしくは、空けること
ができる面積があるかを考慮することで、サイズアップ
による配置変動を小さくすることができる。

【００５４】（実施の形態４）次にリピータ挿入を利用
したタイミング調整方法について説明する。図８は本発
明の（実施の形態４）のレイアウト修正におけるタイミ
ング調整方法のフローチャート図を示す。

【００５５】最初に、（実施の形態３）と同様にポジテ
ィブスラックパス検索工程１００１でポジティブスラッ
クパスを検索し、削減可能面積算出工程１００２で該当
ポジティブスラックパスに属するセルｃの削減可能面積
Ｓ（ｃ）を求める。

【００５６】次に、違反ネット検索工程１００３でタイ
ミング設計制約に違反しているネットを検索する。違反
ネットが無い場合はタイミング調整を終了する。違反ネ
ットが存在する場合は、リピータ挿入位置決定工程１０
０４へ移行する。

【００５７】違反ネットとは、例えば、ネットに接続し
ている入力ピンでの遷移遅延時間Ｔｔｒ＿ｉと出力ピン
での遷移遅延時間Ｔｔｒ＿ｏとの差が、予め与えられた
基準遷移時間差Ｔｔｒ＿ｔｈよりも大きい場合で、リピ
ータ挿入がタイミング設計制約違反を修正するために最
適だと考えられるようなネットである。

【００５８】リピータ挿入位置決定工程１００４では、
最初にタイミング的に最適なリピータ挿入位置Ｌｂを求
める。次に、ネットをいくつかのセグメントｉに分割
し、（数７）より各セグメントｉでのコストＣ（ｉ）を
求め、最もコストの大きいセグメントを実際のリピータ
挿入位置Ｌとする。（数７）Ｃ(i)＝(1/(1＋Ｄn(Ｌb,i)))×Ｓs(i)^p ×Ｓe(i)^q ここで、Ｄｎはネット上でのＬｂとｉとの距離である。

【００５９】図９を用いて、リピータ挿入位置決定工程
１００４を説明する。ネット１１０２はリピータを挿入
するネットである。セル１１１０、１１１１はネットに
接続しているセルである。セグメント１１０５はタイミ
ング的に最適なリピータ挿入位置Ｌｂである。ここで、
違反ネット１１０２の各セグメントｉについて（数７）
を用いてコストＣ（ｉ）を求め、セグメント１１０３が
最大コストとなったとする。この場合、リピータ１１０
４の挿入位置はセグメント１１０３となる。

【００６０】すべての違反ネットを修正したら、リピー
タ挿入工程を終了し、セルの面積的な重複を解消するた
めに（実施の形態１）もしくは（実施の形態２）のセル
配置移動を行う。

【００６１】以上の手段により、リピータ挿入におい
て、挿入するネット上で、かつ、挿入するリピータの近
傍に空き面積があるか、もしくは空けることができる面
積があるかを考慮することで、リピータ挿入による配置
と配線の変動を小さくすることができる。

【００６２】（実施の形態５）次にバッファ挿入を行
い、ファンアウト分割、クリティカルパス分離を利用し
たタイミング調整方法について説明する。図１０は本発
明の（実施の形態５）のレイアウト修正におけるタイミ
ング調整方法のフローチャート図を示す。

【００６３】最初に、（実施の形態３）と同様にポジテ
ィブスラックパス検索工程１２０１でポジティブスラッ
クパスを検索し、削減可能面積算出工程１２０２で該当
ポジティブスラックパスに属するセルｃの削減可能面積
Ｓ（ｃ）を求める。

【００６４】次に、違反ネット検索工程１２０３でタイ
ミング設計制約に違反しているネットを検索する。違反
ネットが無い場合はタイミング調整を終了する。違反ネ
ットが存在する場合は、バッファ挿入位置決定工程１２
０４へ移行する。

【００６５】違反ネットとは、例えば、遷移遅延時間設
計制約違反のあるネットで、かつ、ファンアウトが予め
与えられた基準ファンアウト数よりも大きい場合で、バ
ッファ挿入がタイミング設計制約違反を修正するために
最適だと考えられるようなネットである。

【００６６】バッファ挿入位置決定工程１２０４では、
最初に従来技術のように分割するセル群を決定する。次
に分割されたセル群に対し、セル群を含む領域をマトリ
ックスでいくつかの矩形領域ｉに分割し、（数８）より
各矩形領域ｉでのコストＣ（ｉ）を求め、最もコストの
大きい矩形領域を実際のバッファ挿入位置Ｌとする。（数８）Ｃ(i)＝(1/(1＋Ｄl(Ｌg,i)))×Ｓs(i)^p ×Ｓe(i)^q ここで、Ｌｇはセル群の重心で、Ｄｌは２点間の距離で
ある。また、クリティカルパス分離の場合、対象となる
セル群はクリティカルパスを含むセル群とする。

【００６７】図１１を用いてファンアウト分割を行う場
合のバッファ挿入位置決定工程１２０４について説明す
る。ネット１３０２はバッファ挿入の対象となる違反ネ
ットである。セル１３１０はネット１３０２を駆動する
セルである。ネット１３０２に接続するセルをセル１３
１０を除いて、セル群１３０３、１３０４に分割する。
バッファを挿入するセル群をセル１３１０の含まれない
セル群１３０３とし、セル群１３０３を含む領域をマト
リックスで分割する。矩形領域１３０７はセル群１３０
３の重心Ｌｇである。マトリックスの全ての矩形領域ｉ
について（数８）を用いてコストＣ（ｉ）を求め、矩形
領域１３０５が最大コストとなったとする。この場合、
バッファ１３０６の挿入位置は矩形領域１３０５とな
る。

【００６８】すべての違反ネットを修正したら、バッフ
ァ挿入工程を終了し、面積的な重複を解消するために
（実施の形態１）もしくは（実施の形態２）のセル配置
移動を行う。

【００６９】次に、図１２を用いてクリティカルパス分
離を行う場合のバッファ挿入位置決定行程１２０４につ
いて説明する。ネット１４０２はバッファ挿入の対象と
なる違反ネットである。セル１４１０はネット１４０２
を駆動するセルで、セル１４１１はクリティカルパスと
なるパスに属するセルである。つまりセル１４１０から
１４１１のパスがクリティカルパスである。セル１４１
０、１４１１を含む領域をマトリックスで分割する。矩
形領域１３０５はセル１４１０、１４１１の重心Ｌｇで
ある。マトリックス全ての矩形領域ｉについて（数８）
を用いてコストＣ（ｉ）を求め、矩形領域１４０４が最
大コストになったとする。この場合、バッファ１４０３
の挿入位置は矩形領域１４０４となる。

【００７０】以上の手段により、バッファ挿入におい
て、挿入するバッファの近傍に空き面積があるか、もし
くは空けることができる面積があるかを考慮すること
で、バッファ挿入後の配置変動を小さくすることができ
る。

【００７１】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、レイアウ
ト設計後のタイミング制約違反の修正において、サイズ
ダウンのみでのレイアウト設計修正よりもセルの配置変
更量が小さいため、レイアウト設計修正後のタイミング
制約違反を小さくできるという有利な効果が得られる。
また、セルサイジングによるタイミング調整を行う場合
に、配置変動が少ないセルをサイズアップすることで、
配置変動量を小さくできるという有利な効果が得られ
る。また、リピータ挿入、バッファ挿入を行う場合に、
配置変動が少ない箇所に挿入することで、配置変動量を
小さくできるという有利な効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の（実施の形態１）のフローチャート図

【図２】（実施の形態１）でのセルの面積的な重複を解
消するレイアウト例を説明する図

【図３】（実施の形態２）でのセルの面積的な重複を解
消するレイアウト例を説明する図

【図４】本発明の（実施の形態２）のフローチャート図

【図５】本発明の（実施の形態２）の変更方法決定工程
のフローチャート図

【図６】本発明の（実施の形態２）のセル移動コスト計
算工程のフローチャート図

【図７】本発明の（実施の形態３）のフローチャート図

【図８】本発明の（実施の形態４）のフローチャート図

【図９】（実施の形態４）でのリピータを挿入するレイ
アウト例を説明する図

【図１０】本発明の（実施の形態５）のフローチャート
図

【図１１】（実施の形態５）でのファンアウト分割を行
うレイアウト例を説明する図

【図１２】（実施の形態５）でのクリティカルパス分離
を行うレイアウト例を説明する図

【符号の説明】

１０１重複検索工程１０２セル検索工程１０３置換・移動決定工程１０４セル置換工程１０５セル移動工程１０６空き領域確認工程１０７セル整列工程５０１重複検索工程５０２セル選択工程５０３変更方法決定工程５０４変更実施工程５０５セル整列工程６０１空き領域計算工程６０２タイミング解析工程６０３駆動能力削減工程６０４セル置換コスト計算工程６０５セル移動コスト計算工程６０６空き領域計算工程６０７リスト追加工程７０１行選択工程７０２仮移動工程７０３重複判定工程７０４重複解消工程７０５コスト計算工程８０１ポジティブスラックパス検索工程８０２削減可能面積算出工程８０３ネガティブスラックパス検索工程８０４セル置換優先度算出工程８０５セル置換工程１００１ポジティブスラックパス検索工程１００２削減可能面積算出工程１００３違反ネット検索工程１００４リピータ挿入位置決定工程１２０１ボジティブスラックパス検索工程１２０２削減可能面積算出工程１２０３違反ネット検索工程１２０４バッファ挿入位置決定工程

フロントページの続き (72)発明者藤井力大阪府門真市大字門真1006番地松下電器産業株式会社内Ｆターム(参考） 5B046 AA08 BA05 DA02 FA01 FA02 FA07 5F064 DD03 DD07 DD09 DD13 DD14 EE47 HH10

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】レイアウト設計工程における回路修正方
法であって、セルの配置の重複を検索する工程と、前記重複の近傍に位置するセルの面積削減可能性から前
記セルの置換もしくは移動を決定する行程と、前記セルの置換を行う工程と、前記セルの移動を行う工程と、前記重複を解消するためにセルを整列する工程とを有す
る回路修正およびセル配置修正方法。
【請求項２】レイアウト設計工程における回路修正方
法であって、セルの配置の重複を検索する工程と、前記重複の近傍に位置するセルの置換コストもしくは移
動コストを算出する工程と、前記置換コストと前記移動コストより修正するセルを決
定し、セルの置換もしくは移動を行う工程と、前記重複を解消するためにセルを整列する工程とを有す
る回路修正およびセル配置修正方法。
【請求項３】レイアウト設計工程における回路修正方
法であって、タイミング制約より小さい遅延のパスを検索する工程
と、前記パスに含まれるセルの面積余裕度を算出する工程
と、タイミング制約違反のあるパスを検索する工程と、前記違反パスに含まれるセルに対しタイミング改善度と
前記面積余裕度を評価し、駆動能力の大きいセルに交換
するセルを決定し、タイミング制約違反を修正する工程
とを有する回路修正方法。
【請求項４】レイアウト設計工程における回路修正方
法であって、タイミング制約より小さい遅延のパスを検索する工程
と、前記パスに含まれるセルの面積余裕度を算出する工程
と、リピータセルを挿入するネットを検索する工程と、前記ネット上でタイミング最適度と前記面積余裕度を評
価し、前記リピータセルを挿入する位置を決定する工程
とを有する回路修正方法。
【請求項５】レイアウト設計工程における回路修正方
法であって、タイミング制約より小さい遅延のパスを検索する工程
と、前記パスに含まれるセルの面積余裕度を算出する工程
と、バッファセルを挿入するネットを検索する工程と、前記ネットに接続するセルを含む領域内でタイミング最
適度と面積余裕度を評価し、前記バッファセルを挿入す
る位置を決定する工程とを有する回路修正方法。