JP2001028013A - 不要輻射解析方法 - Google Patents

不要輻射解析方法

Info

Publication number
JP2001028013A
JP2001028013A JP11200847A JP20084799A JP2001028013A JP 2001028013 A JP2001028013 A JP 2001028013A JP 11200847 A JP11200847 A JP 11200847A JP 20084799 A JP20084799 A JP 20084799A JP 2001028013 A JP2001028013 A JP 2001028013A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
node
current
waveform
probability
current waveform
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP11200847A
Other languages
English (en)
Other versions
JP4028140B2 (ja
Inventor
Kenji Shimazaki
健二 島崎
Hiroyuki Tsujikawa
洋行 辻川
Seijiro Kojima
清次郎 小島
Shozo Hirano
将三 平野
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority to JP20084799A priority Critical patent/JP4028140B2/ja
Priority to US09/615,938 priority patent/US6959250B1/en
Publication of JP2001028013A publication Critical patent/JP2001028013A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP4028140B2 publication Critical patent/JP4028140B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F30/00Computer-aided design [CAD]
    • G06F30/30Circuit design
    • G06F30/36Circuit design at the analogue level
    • G06F30/367Design verification, e.g. using simulation, simulation program with integrated circuit emphasis [SPICE], direct methods or relaxation methods

Abstract

(57)【要約】 【課題】高速解析しつつも、電源電流を高精度に解析す
ることで、シミュレーション上においてLSIの不要輻
射を現実的な時間で評価する。 【解決手段】本発明のEMI解析手法は、従来の動的な
ゲートレベルシミュレーションに対して、信号確率伝播
手法を使用し、各ノードへの信号の伝播確率を算出する
とともに、静的解析手法を用いて各ノードの変化時刻を
計算し、その結果からEMIノイズを推定するようにし
たものである。すなわち本発明では、トグル確率と遅延
との関係から周波数特性を算出するようにしたことを特
徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、不要輻射(EM
I:Electromagnetic Interference)解析方法に係り、
特に、大規模でかつ高速駆動のLSI(大規模半導体集
積回路)に対して高速かつ高精度の論理シミュレーショ
ンを行い、電磁輻射を解析する方法に関する。
【0002】
【従来の技術】LSIは、コンピュータはもちろんのこ
と、携帯電話等の通信機器、一般家庭製品や玩具、自動
車まで利用範囲が拡大している。しかし、その一方で、
これらの製品から生じる不要輻射がテレビ・ラジオ等の
受信装置の電波障害や他システムの誤動作の原因として
問題になっている。これらの問題に対して、フィルタリ
ングやシールディングといった製品全体としての対策も
施されているが、部品点数増大・コスト増大・製品上対
策の難しさ等の観点より、LSI単体としてのノイズ抑
制が強く要請されている。
【0003】このような状況下、各製品においてLSI
はキーデバイスとして位置付けられおり、製品の競争力
確保のために、LSIの大規模化・高速化が要求されて
いる。製品サイクルが短くなる中で、これらの要求に答
えるためにはLSI設計の自動化が必須であり、現状の
設計自動化技術導入の条件として同期設計を採用する必
要が高まっている。基準クロックに同期して全回路が動
作し、大規模かつ高速駆動のLSIの場合には、その瞬
時電流は非常に大きくなってしまうことになり、不要輻
射の増大を引起すことになる。
【0004】本発明は、LSIの大規模化・高速化を維
持しつつも不要輻射を低減するために不可欠であるEM
I評価が可能なシミュレーション手法に関するものであ
る。
【0005】LSIが他へ被害を与えるノイズを大別す
ると、放射ノイズと伝導ノイズがある。LSIからの直
接的な放射ノイズとしてLSIの内部配線から放射され
るノイズもあるが、内部配線はアンテナとしては大きく
ない。もちろん、LSIの動作周波数向上に伴い、LS
Iから直接的に放射されるノイズが将来的に問題となる
とは思われるが、現時点においてはLSI内部の放射ノ
イズは問題になるレベルではない。
【0006】これに対して、伝導のノイズは、LSI内
のワイヤ、リードフレームやプリント基板上配線など直
接的な接続を通じてプリント基板上の他のデバイスへ影
響を与えるとともに、これらの接続経路を発信源すなわ
ちアンテナとしてノイズを放射する。この接続経路より
なるアンテナはLSI内部の配線と比べると非常に大き
く、不要輻射を考える上で支配的な要素である。
【0007】LSIからの伝導ノイズの経路として、電
源と信号があるが、近傍の電磁界を考える場合、電源の
電流の変化が電源線をアンテナとして輻射されるノイズ
が支配的であると考えられる。また、信号においては信
号の変化時に生じるリンギング・オーバーシュートが問
題となる場合もあるが、LSI内部電源レベルの変動が
信号波形として伝導することが問題となる場合が多い。
電源・信号どちらの経路を伝導し放射されるノイズも、
電源電流の変化と強く相関があると考えられる。
【0008】簡単なインバータ回路を用いてCMOS回
路の電源電流を説明する。インバータ回路への入力電圧
が変化する場合に、CMOS回路の主な電源電流である
負荷容量充放電電流が流れる。そして、これに加え貫通
電流が加算して流れることになる。このようなCMOS
回路を設計するにあたり、自動設計ツールを用いる上で
の制約により同期化しているが、同期化したことにより
LSI全体の回路が同時に動作するため、基準クロック
に同期して電源のピーク電流が発生する。しかも、高速
化、すなわち周期を短縮するためには、短時間に充放電
できるようにトランジスタを大きくするが、その結果と
してピーク電流が増大する。当然、LSIが大規模化す
ることによってもLSI全体の電源電流は増大する。こ
のようにして、電源のピーク電流が増大し、電源電流が
急峻な変化をするようになってきているが、この急峻な
変化が高調波成分を増大させてしまい、不要輻射の増大
を招いている。
【0009】不要輻射の主要因とも言える電源電流の変
化について高精度のシミュレーションを行うことが、L
SIにおける不要輻射の評価として有効であると考えら
れる。
【0010】ところで従来は、以下に示すようにトラン
ジスタレベルで電流解析を行う電流シミュレーション手
法が用いられていた。
【0011】図15は、従来のEMI解析方法の処理フ
ローを示したブロック図である。この方法では、トラン
ジスタレベルの電流解析手法を用いた解析対象となるL
SIのレイアウト情報から、レイアウトパラメータ抽出
(以下、LPEとする)処理O3を行い、スイッチレベ
ルネットリストについて回路シミュレーションO6、電
流源モデリング処理O8、電源配線LPE処理O10、
過渡解析シミュレーションO12、FFT処理O14の
各ステップを行うように構成されている。
【0012】以下、各ステップについて図15を参照し
ながら説明する。
【0013】ステップO3ではEMI解析対象となる半
導体集積回路のレイアウトデータO1と、トランジスタ
素子や各種配線寄生素子(抵抗、容量等)、各素子のパ
ラメータ値、及びそれら抽出結果の出力形式を定義した
LPEルールO2が入力され、そのLPEルールO2に
基づきレイアウトデータO1における各素子のパラメー
タを算出し、ネットリストO4が生成される。尚、本ス
テップでは電源(及びグランド)配線の寄生素子につい
ては、抽出対象にしない。
【0014】ステップO6では前記ステップO3より生
成されたネットリストO4と解析対象回路において所望
の論理的動作を再現させるためのテストパターンO5が
入力され、内部回路の動作状態に応じた負荷容量充放電
電流や貫通電流等を算出し、各トランジスタ毎の電流波
形情報O7が生成される。尚、本ステップの最初の処理
では電源(及びグランド)電位を変動の無い理想電位と
仮定して処理を行う。
【0015】ステップO8では前記ステップO6より生
成されたトランジスタ毎の電流波形情報O7が入力さ
れ、それぞれを以降のステップO12で適用できる形式
にモデリングし、電流源素子モデル情報O9が生成され
る。尚、以降のステップO12の処理負荷軽減のために
も、複数個のトランジスタで構成される機能回路ブロッ
ク毎に電流源素子としてモデリングする手法が一般的で
ある。
【0016】ステップO10は前記ステップO3に対し
て、抽出対象がEMI解析対象となるトランジスタ素子
や各種配線寄生素子から、電源及びグランド配線の寄生
素子(抵抗、デカップリング容量等)に代わる点が異な
るのみであるため説明を省略する。尚、本ステップによ
り電源(及びグランド)配線ネットリストO11が生成
される。
【0017】ステップO12では前記ステップO8より
生成された電流源素子モデル情報O9と前記ステップO
10より生成された電源(及びグランド)配線ネットリ
ストO11とワイヤやリードフレームのインピーダンス
(抵抗、容量、インダクタンス)O16が入力され、S
PICEに代表される過渡解析シミュレータを使用した
解析により、解析対象回路の電源電圧変動を算出した電
源電圧降下結果O17が生成される。
【0018】この後、前記ステップO6の再処理を行
う。その際に、前記ステップO6の最初の処理では電源
(及びグランド)電位を変動の無い理想電位と仮定した
のに対して、ここでは前記ステップO12より生成され
た電源電圧降下結果O17が入力され、電源電圧変動を
考慮に入れた各トランジスタ毎の電流波形情報O7が再
度生成される。同様に前記ステップO8、O12の再処
理が行われる。
【0019】この前記ステップO6、O8、O12のル
ープ処理を複数回繰り返すことで、電源電圧変動をより
高精度に再現させた電流波形結果O13が生成される。
【0020】ステップO14では前記ステップO12よ
り生成された電流波形結果O13が入力され、高速フー
リエ変換(以下、FFTとする)を施すことにより、周
波数スペクトラム解析を行なうことが可能となり、周波
数特性O15を得ることが出来る。
【0021】この従来例では、LPE処理O3、電源配
線LPE処理O10及び電流源モデリング処理O8の合
わせ込みによって検証精度は大きく左右するものの、一
定レベルの解析精度が期待できる。しかし、このような
トランジスタレベルの電流解析にはSPICEに代表さ
れる過渡解析シミュレータを使用するため、解析対象回
路規模に制限があり処理時間も長大となる。半導体集積
回路の大規模化が進んでいる近年、トランジスタレベル
よりも抽象度が高く、高速解析が可能なEMI解析方法
の確立が望まれている。
【0022】そこで、高速化の可能な電流解析方法とし
て、ゲートレベルの電流解析方法が提案されている。た
とえばその1つとして、アイ・エス・ピー・デー&99
第16ページ乃至第21ページ(EMI−NOISEA
NALYSISUNDERASICDESIGNSEN
VIRONMENT‘ISPD&99)に掲載されたエ
イ・エス・アイ・シー(ASIC)デザイン環境におけ
るEMI−ノイズ解析がある。この技術では、テストベ
クタを用いたゲートレベルシミュレーション結果からイ
ベントを取得、電流波形推定を行いFFTを行って周波
数解析を行うようにしている。すなわち、図16に示す
ようにネットリスト101と、テストベクタ102とか
ら論理シミュレーション104を行い、これによって算
出されたイベント情報105と、トグル時の波形情報1
03とから、電流波形算出処理部107を実行し、この
電流波形算出処理部から得られた電流波形算出結果10
8を、FFT処理109し周波数特性110を得るよう
にしている。この方法では従来のトランジスタレベルの
EMI解析に比べて、高速化をはかることができる。し
かしながらテストベクタを用いるために、依然として実
行時間がかかり、速度としては十分ではなく、さらなる
高速化が求められていた。さらにまた、得られる解析結
果は、使用するテストベクタのパターンに依存するとい
う問題もある。
【0023】
【発明が解決しようとする課題】このように、トランジ
スタレベルの電流解析手法を用いた従来例では、一定レ
ベルの解析精度が期待できるものの、トランジスタレベ
ルの電流解析にはSPICEに代表される過渡解析シミ
ュレータを使用するため、解析対象回路規模に制限があ
り処理時間も長大となる。半導体集積回路の大規模化が
進んでいる近年、トランジスタレベルよりも抽象度が高
く、高速解析が可能であるゲートレベルの電流解析手法
を利用したEMI解析方法の確立が望まれる。
【0024】一方、テストベクタを用いたゲートレベル
シミュレーションも提案されているが、従来例では、さ
らなる高速解析は困難であるという問題があった。また
テストベクタを用いているため、得られる解析結果は、
テストベクタのパターンに依存するという問題があっ
た。
【0025】本発明は、上記従来の課題を解決するもの
で、高速解析しつつも、電源電流を高精度に解析するこ
とで、シミュレーション上においてLSIの不要輻射を
現実的な時間で評価することを目的とするものである。
【0026】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に、本発明のEMI解析手法は、従来の動的なゲートレ
ベルシミュレーションに対して、信号確率伝播手法を使
用し、各ノードへの信号の伝播確率を算出するととも
に、静的タイミング解析手法を用いて各ノードの変化時
刻を計算し、その結果からEMIノイズを推定するよう
にしたものである。すなわち本発明では、各ノードのト
グル確率と遅延との関係から周波数特性を算出するよう
にしたことを特徴とする。
【0027】本発明の第1によれば、LSIの不要輻射
量を解析する方法において、あらかじめ作成された各ノ
ードの1変化あたりの電流推定波形の振幅を各ノードの
変化確率に従い補正する工程と、1周期分の時間に、前
記補正された電流波形が各ノードの信号到達時間に発生
するものとし、全ノードにわたり電流波形を加算する工
程と、前記加算する工程によって算出された電流波形を
周波数解析する工程とを有し、これによりノイズ特性を
得るようにしたことを特徴とする。
【0028】すなわち、信号確率伝播手法を用いて各ノ
ードの変化確率を計算するとともに、静的タイミング解
析手法で各ノードに信号が到達する時間を計算するもの
である。また、信号到達時間は平均時間、最大時間、最
小時間あるいはあらかじめ決めた正規分布などの分布に
従って最大時間と最小時間の間で定義している。
【0029】本発明の第2によれば、請求項1に記載の不
要輻射解析方法において、前記補正する工程において、
各ノードの変化確率に加え、時間的な分布に従って、あ
らかじめ作成された各ノードの1変化あたりの電流推定
波形の振幅を補正するようにしたことを特徴とする。
【0030】すなわち、信号確率伝播手法を用いて各ノ
ードの変化確率を計算するとともに、静的タイミング解
析手法で各ノードに信号が到達する時間の分布を計算す
るようにしている。
【0031】本発明の第3によれば、請求項1または2
のいずれかに記載の不要輻射解析方法において、各ノー
ドが複数のパスをもち、前記パスそれぞれに対する変化
確率と信号到達時間を持つ場合を考慮して電流波形を算
出することを特徴とする。
【0032】本発明の第4によれば、LSIの不要輻射
量を解析する方法において、あらかじめ作成された各ノ
ードの1変化あたりの電流推定波形を各ノードの変化確
率と各ノードの信号到達時間に従い、あらかじめ決めら
れた複数の周期内にランダムに発生するものとして波形
生成する工程と、前記波形生成された電流推定波形を全
ノードにわたり加算し、前記加算する工程によって算出
された電流波形を周波数解析する工程とを有し、これに
よりノイズ特性を得るようにしたことを特徴とする。す
なわち、この方法では、信号確率伝播手法を用いて各ノ
ードの変化確率を計算し、信号がランダムに変化する確
率として記憶するとともに、静的タイミング解析手法で
各ノードに信号が到達する時間を計算するものである。
【0033】本発明の第5によれば、LSIの不要輻射
量を解析する方法において、あらかじめ作成された各ノ
ードの1変化あたりの電流推定波形を各ノードの変化確
率と時間的分布確率に従い、あらかじめ決められた複数
の周期内にランダムに発生するものとして波形生成する
工程と前記波形生成された電流推定波形を全ノードにわ
たり加算し、前記加算する工程によって算出された電流
波形を周波数解析する工程とを有し、これによりノイズ
特性を得るようにしたことを特徴とする。
【0034】すなわち、信号確率伝播手法を用いて各ノ
ードの変化確率を計算し、信号がランダムに変化する確
率として記憶するとともに、静的タイミング解析手法で
各ノードに信号が到達する時間の分布を計算するもので
ある。
【0035】また本発明の第6によれば、請求項4また
は5のいずれかに記載の不要輻射解析方法において、各
ノードが複数のパスをもち、前記パスそれぞれに対する
変化確率と信号到達時間を持つ場合を考慮して電流波形
を算出することを特徴とする。
【0036】
【発明の実施の形態】まず、本発明の方法について図面
を参照しつつ説明する。図1に示すように、ネットリス
ト1と、遷移確率2とから確率伝播法を用いて各ノード
の遷移確率を算出するとともに静的遅延解析方法を用い
て静的遅延を算出4し、これによって算出された各ノー
ドの確率・遅延5と、トグル時の波形情報3とから、電
流波形推定処理6を実行し、これによって得られた電流
波形推定結果7から、例えば高速フーリエ変換(以下、
FFTとする)処理8を行い周波数特性9を得るように
したことを特徴とする。
【0037】(実施形態1)以下に本発明の第1の実施
形態について説明する。この方法は、図1にその概念図
を示すように、図2に示した回路にクロック信号CLK
が入力されたとき、フリップフロップセル(FF)の各
ノードA,Bにおける出力波形が図3AおよびB(図3
Bは図3Aの{}内にある約1.5周期分の拡大図)に
示すものであるとき、遷移確率と静的遅延伝播データと
から、LSIの不要輻射量を解析するものである。ここ
では、あらかじめ作成されたネットリスト1と遷移確率
2に従い、各ノードの遷移確率を算出するとともに、1
変化あたりの電流推定波形の静的遅延を計算4し、各ノ
ードの確率・遅延5と、あらかじめ定めるトグル時の波
形情報3とを考慮して振幅を補正し、1周期分の時間
に、前記補正された電流波形が各ノードの信号到達時間
に発生するものとし、全ノードにわたり電流波形を加算
6し、前記加算によって算出された電流波形推定結果7
をFFT処理8し、これにより対象回路の不要輻射成分
の周波数特性9を得、EMI解析するようにしたことを
特徴とするものである。
【0038】図4は本実施形態の全体フローを説明する
ブロック図である。図5はこの処理を示すイメージ図で
ある。EMI解析対象となる回路の回路データを表した
ネットリスト401から静的遅延計算403に基づき、
各ノードの遅延情報405を得る(図5(a))ととも
に、ネットリスト401と入力遷移確率402から確率
伝播404に基づき、各ノードの遷移確率情報406を
得た(図5(b))のち、各ノードの素子電流波形情報
407(図5(c))と、これらの得られた遅延情報か
ら、各ノードの遅延時刻に、確率情報を素子電流波形情
報に掛け合わせた電流量を面積とする三角波を考慮し
て、平均電流波形算出手段408において平均電流波形
409を算出し、これを平均電流波形情報(図5
(d))として得た後、動作周波数情報412から決定
される時間領域で、FFT処理410を行うことによっ
て、周波数特性情報411を得るようにしている。
【0039】この平均電流波形算出手段の処理フローを
図6に示す。ここでは、素子電流波形情報をテーブルか
ら読み込み(ステップ1250)、電流波形算出ループ
処理を行う(ステップ1251)。まず、出力スリュー
から処理対象インスタンスの三角波底辺を抽出する(ス
テップ1252)。そして、三角波の面積はW×h/2
に1周期あたりの遷移確率を掛けたものであるとし、そ
の値はIである。そこで2×I/W×1周期あたりの遷
移確率により三角波の高さhを算出する(ステップ12
53)。Iは処理対象イベントのセルに関する電流量で
ある。この処理が三角波整形処理部に相当する。次に変
数xが0からW/2までI(t+x)とI(t−x)に
前述の式5を加算し、xにΔt加える(1254)(1
255)。I(t+x)は時刻t+xにおける全てのセ
ルの電流値であり、I(t−x)は時刻t−xにおける
全てのセルの電流値である。
【0040】このようにして、対象回路の周波数特性を
得ることができ、設計者はEMI解析を行うことができ
る。
【0041】この方法では、静的遅延情報と確率伝播情
報とから電流波形を平均化処理によりモデル化し、これ
にFFT処理を行うことで不要輻射解析を行っており、
ゲートレベルでの動的解析に比べ、短時間で処理を行う
ことができる。
【0042】尚、パス別を考慮する場合は、静的遅延情
報をパス別に持たせることで実現できる。
【0043】また、本実施例では、解析対象回路の全ノ
ードにわたり電流情報を加算したが、電流の大きさや確
率頻度に従い、加算対象ノードを調整することで更に短
時間で処理を行うことも可能となる。
【0044】(実施形態2)次に本発明の第2の実施形
態について説明する。この方法では、図7に全体フロー
を示すように、前記第1の実施形態における平均電流波
形算出手段408に代えてランダム電流波形推定手段7
08を使用し、平均電流波形情報を得る代わりに、ラン
ダム電流波形情報を得ることを特徴とするものである。
他の構成については前記第1の実施形態とまったく同様
に形成されている。
【0045】図7は本実施形態の全体フローを説明する
ブロック図である。図8はこの処理を示すイメージ図で
ある。EMI解析対象となる回路の回路データを表した
ネットリスト701から、静的遅延計算703に基づ
き、各ノードの遅延情報705を得る(図8(a))と
ともに、ネットリスト701と入力遷移確率702か
ら、確率伝播704に基づき、各ノードの遷移確率情報
706を得た(図8(b))のち、各ノードの素子電流
波形情報707(図8(c))と動作周波数情報712
から、あらかじめ決められた複数の周期内に、ランダム
波形推定手段708においてランダム電流波形情報70
9(図8(d))として得た後、FFT処理710を行
うことによって、周波数特性情報711を得るようにし
ている。
【0046】このランダム電流波形算出手段の処理フロ
ーを図9に示す。ここでは、素子電流波形情報をテーブ
ルから読み込み(ステップ1280)、電流波形算出ル
ープ処理を行う(ステップ1281)。まず、y=1か
ら周期数となるまで処理を繰り返すループを実行する
(ステップ1282)。以下の処理は電流波形算出処理
が終了するまで繰り返す。まず乱数が確率より小さいか
否かを判断し(ステップ1283)、小さい場合は出力
スリューから処理対象インスタンスの三角波底辺を抽出
する(ステップ1284)。そして 三角波の面積はW
×h/2であり、その値はIである。そこで2×I/W
により三角波の高さhを算出する(1285)。Iは処
理対象イベントのセルに関する電流量である。この処理
が三角波整形処理部に相当する。次に変数xが0からW
/2までI(t+x)とI(t−x)に前述の式5を加
算し、xにΔt加える(1286)(1287)。I
(t+x)は時刻t+xにおける全てのセルの電流値で
あり、I(t−x)は時刻t−xにおける全てのセルの
電流値となる。
【0047】このようにして、対象回路の周波数特性を
得ることができ、設計者はEMI解析を行うことができ
る。
【0048】この方法によれば、静的遅延情報と確率伝
播情報とから電流波形をランダム電流波形処理によりモ
デル化し、これにFFT処理を行うようにしているた
め、高精度の解析が可能であり、またゲートレベルでの
動的解析に比べ、短時間で処理を行うことができる。
【0049】尚、パス別を考慮する場合は、静的遅延情
報をパス別に持たせることで実現できる。
【0050】また、本実施例では、解析対象回路の全ノ
ードにわたり電流情報を加算したが、電流の大きさや確
率頻度に従い、加算対象ノードを調整することで更に短
時間で処理を行うことも可能となる。
【0051】(実施形態3)次に本発明の第3の実施形
態について説明する。前記第1および第2の実施形態で
は遅延情報と確率情報とを別に用意し、素子電流波形情
報として得られた波形情報に確率情報を掛けたものを、
各ノードの遅延時刻に、足し込むようにしたが、この例
では、遅延情報と確率情報とから遅延確率伝播情報を
得、この情報に基づいて算出された遅延・遷移確率に、
素子波形情報を足し込むようにしたことを特徴とするも
のである。このようにして、より、現実に近い電流波形
情報を算出し、その電流波形算出結果をFFTすること
により、対象回路のEMI成分の周波数特性を得、EM
I解析するものである。特にこの例では、図10に拡大
図を示すように複合セルにおいて複数のパスがある場合
を考える。図11は図10の複合セルにおける各パスの
信号伝播における遅延遷移情報を示す図であり、このよ
うにして遅延遷移確率情報として図11に一例を示すよ
うに、複数のパスに対するノード情報を含む情報を得、
これに基づいて平均電流波形情報を得るようにしたもの
である。
【0052】図12は本実施形態の全体フローを説明す
るブロック図である。図13はこの処理を示すイメージ
図である。図14はこの処理で用いられる平均電流波形
算出手段処理フローである。EMI解析対象となる回路
の回路データを表したネットリスト901と、入力遷移
確率902から、遅延・確率伝播904に基づいて算出
された各ノードの遅延・遷移確率906(図13
(a))に、素子電流波形情報907(図13(b))
を掛け合わせるように、電流量を面積とする三角波を考
慮して、平均電流波形推定手段908で平均電流波形情
報909(図13(c))を得、この平均電流波形情報
を、動作周波数情報912から決める時間領域で、FF
T処理910を行うことによって、周波数特性情報91
1を得るようにしている。
【0053】この平均電流波形算出手段の処理フローを
図14に示す。ここでは、素子電流波形情報をテーブル
から読み込み(ステップ1310)、電流波形算出ルー
プ処理を行う(ステップ1311)。以下の処理は電流
波形算出処理が終了するまで繰り返す。遅延情報及び遷
移確率情報に基づいて算出された遅延・遷移確率906
に、この素子電流波形情報907(図13(b))を掛
け合わせ(ステップ1312)、電流量を面積とする三
角波を考慮して、平均電流波形推定手段908で平均電
流として足し込みを行い(ステップ1313)、平均電
流波形情報909を得、FFT処理910を行うことに
よって、周波数特性情報911を得ることができる。
【0054】このようにして、対象回路のEMIの周波
数特性を得ることができ、設計者はそのEMIの対処方
法を検討することができる。
【0055】この方法によれば、静的遅延情報と確率伝
播情報とから遅延確率伝播情報を得、この値に基づいて
平均電流波形情報を得、これにFFT処理を行うように
しているため、高精度の解析が可能であり、またゲート
レベルでの動的解析に比べ、短時間で処理を行うことが
できる。
【0056】尚、図13(a)遅延・遷移確率情報とし
ては、パスを考慮した分布の他に、温度/プロセス/電
圧分布等が考えられる。
【0057】加えて、前記各実施の形態では、周波数解
析に際しては、FFT処理を用いたが、FFT処理に限
定されることなく、通常のフーリエ変換など他の処理方
法を用いてもよいことはいうまでもない。
【0058】
【発明の効果】本発明は、不要輻射の主要因とも言える
電源電流の変化を静的処理により高精度に解析すること
で、シミュレーションにおけるLSIの不要輻射評価を
実現することができる。しかも、ゲートレベルシミュレ
ーションなどの動的解析に比べ、処理時間長大化を抑制
することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の概念説明図である。
【図2】本発明の実施形態1で用いられるセルの一部を
示すである。
【図3】図2に示したセルの各ノードにおける信号波形
を示す図である。
【図4】本発明の実施形態1における周波数特性算出処
理ブロック図である。
【図5】本発明の実施形態1における処理イメージを示
す説明図である。
【図6】本発明の実施形態1における電流波形算出処理
フローを示す図である。
【図7】本発明の実施形態2における周波数特性算出処
理ブロック図である。
【図8】本発明の実施形態2における処理イメージを示
す説明図である。
【図9】本発明の実施形態2における電流波形算出処理
フロー図である。
【図10】本発明の実施形態3で用いられるセルの一部
を示す図である。
【図11】同セルの各パスにおける信号波形を示す図で
ある。
【図12】本発明の実施形態3における周波数特性算出
処理ブロック図である。
【図13】本発明の実施形態3における処理イメージを
示す説明図である。
【図14】本発明の実施形態3における電流波形算出処
理フロー図である。
【図15】従来の不要輻射解析方法の説明図である。
【図16】ゲートレベルでの動的不要輻射解析方法を説
明するフロー図である。
【符号の説明】
1 ネットリスト 2 遷移確率 3 トグル時の波形情報 4 確率伝播及び静的遅延計算 5 各ノードの確率・遅延情報 6 電流波形推定処理部 7 電流波形推定結果 8 FFT処理部 9 周波数特性情報 101 ネットリスト 102 テストベクタ 103 トグル時の波形情報 104 論理シミュレータ 105 イベント情報 106 シミュレーション結果 107 電流波形算出処理部 108 電流波形算出結果 109 FFT処理部 110 周波数特性情報
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小島 清次郎 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 平野 将三 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 BA04 JA05 JA07 9A001 BB05 GG05 GG10 HH32 LL08

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】LSIの不要輻射量を解析する方法におい
    て、 あらかじめ作成された各ノードの1変化あたりの電流推
    定波形の振幅を各ノードの変化確率に従って補正する工
    程と、 1周期分の時間に、前記補正された電流波形が各ノード
    の信号到達時間に発生するものとし、全ノードにわたり
    電流波形を加算する工程と、 前記加算する工程によって算出された電流波形を周波数
    解析する工程とを有することを特徴とする不要輻射解析
    方法。
  2. 【請求項2】前記補正する工程は、各ノードの変化確率
    に加え、時間的な分布に従って、あらかじめ作成された
    各ノードの1変化あたりの電流推定波形の振幅を補正す
    る工程を含むことを特徴とする請求項1に記載の不要輻
    射解析方法。
  3. 【請求項3】各ノードが複数の信号経路(以下、パスと
    する)をもち、前記パスそれぞれに対する変化確率と信
    号到達時間を持つ場合を考慮して電流波形を算出するこ
    とを特徴とする請求項1または2のいずれかに記載の不
    要輻射解析方法。
  4. 【請求項4】LSIの不要輻射量を解析する方法におい
    て、 あらかじめ作成された各ノードの1変化あたりの電流推
    定波形を、各ノードの変化確率と各ノードの信号到達時
    間に従い、あらかじめ決められた複数の周期内にランダ
    ムに発生するものとして波形生成する工程と、 前記波形生成された電流推定波形を全ノードにわたり加
    算し、前記加算する工程によって算出された電流波形を
    周波数解析する工程とを含むことを特徴とする不要輻射
    解析方法。
  5. 【請求項5】LSIの不要輻射量を解析する方法におい
    て、 あらかじめ作成された各ノードの1変化あたりの電流推
    定波形を、各ノードの変化確率と時間的分布確率に従
    い、あらかじめ決められた複数の周期内にランダムに発
    生するものとして波形生成する工程と、 前記波形生成された電流推定波形を全ノードにわたり加
    算し、前記加算する工程によって算出された電流波形を
    周波数解析する工程とを含むことを特徴とする不要輻射
    解析方法。
  6. 【請求項6】各ノードが複数のパスをもち、前記パスそ
    れぞれに対する変化確率と信号到達時間を持つ場合を考
    慮して電流波形を算出することを特徴とする請求項4ま
    たは5のいずれかに記載の不要輻射解析方法。
JP20084799A 1999-07-14 1999-07-14 不要輻射解析方法 Expired - Fee Related JP4028140B2 (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP20084799A JP4028140B2 (ja) 1999-07-14 1999-07-14 不要輻射解析方法
US09/615,938 US6959250B1 (en) 1999-07-14 2000-07-13 Method of analyzing electromagnetic interference

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP20084799A JP4028140B2 (ja) 1999-07-14 1999-07-14 不要輻射解析方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2001028013A true JP2001028013A (ja) 2001-01-30
JP4028140B2 JP4028140B2 (ja) 2007-12-26

Family

ID=16431219

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP20084799A Expired - Fee Related JP4028140B2 (ja) 1999-07-14 1999-07-14 不要輻射解析方法

Country Status (2)

Country Link
US (1) US6959250B1 (ja)
JP (1) JP4028140B2 (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6782347B2 (en) 2000-11-27 2004-08-24 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Method for optimizing electromagnetic interference and method for analyzing the electromagnetic interference
JP2010539597A (ja) * 2007-09-13 2010-12-16 ラピッド・ブリッジ・エルエルシー 省面積及び省電力のスタンダードセル方法

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3821612B2 (ja) * 1999-07-09 2006-09-13 松下電器産業株式会社 不要輻射解析方法
US20030212973A1 (en) * 2002-05-13 2003-11-13 Shen Lin Methods for full-chip vectorless dynamic IR analysis in IC designs
US7224941B2 (en) * 2003-10-20 2007-05-29 Accton Technology Corporation System and method for multi-path simulation
JP4237133B2 (ja) * 2004-12-02 2009-03-11 富士通マイクロエレクトロニクス株式会社 半導体装置の設計方法および半導体装置の設計プログラム
TWI681311B (zh) * 2018-04-27 2020-01-01 瑞昱半導體股份有限公司 電路設計系統與檢查方法
CN110442890B (zh) * 2018-05-04 2023-05-16 瑞昱半导体股份有限公司 电路设计系统与检查方法

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5117377A (en) * 1988-10-05 1992-05-26 Finman Paul F Adaptive control electromagnetic signal analyzer
US5479440A (en) 1994-04-15 1995-12-26 Gas Research Institute Apparatus and method for impulsive noise cancellation
US5576618A (en) * 1994-10-20 1996-11-19 Abb Power T&D Company, Inc. Process and apparatus for comparing in real time phase differences between phasors
JP3213198B2 (ja) * 1995-03-15 2001-10-02 株式会社東芝 集積回路の電力評価方法
US5671147A (en) * 1995-08-11 1997-09-23 Hewlett-Packard Company AC mains test system for measuring current harmonics and voltage variations
JP2735064B2 (ja) * 1996-01-31 1998-04-02 日本電気株式会社 波形解析装置
JPH10124563A (ja) * 1996-08-27 1998-05-15 Matsushita Electric Ind Co Ltd 論理回路の遅延計算方法、その遅延計算装置及び遅延ライブラリの遅延データ計算方法
US5890095A (en) * 1997-01-21 1999-03-30 Nichols Research Corporation System for receiving and enhancing electromagnetic radiation input signals
US5845233A (en) * 1997-07-30 1998-12-01 Lucent Technologies, Inc. Method and apparatus for calibrating static timing analyzer to path delay measurements

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6782347B2 (en) 2000-11-27 2004-08-24 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Method for optimizing electromagnetic interference and method for analyzing the electromagnetic interference
JP2010539597A (ja) * 2007-09-13 2010-12-16 ラピッド・ブリッジ・エルエルシー 省面積及び省電力のスタンダードセル方法
US8423930B2 (en) 2007-09-13 2013-04-16 Qualcomm Incorporated Area and power saving standard cell methodology
US8893063B2 (en) 2007-09-13 2014-11-18 Qualcomm Incorporated Area and power saving standard cell methodology

Also Published As

Publication number Publication date
US6959250B1 (en) 2005-10-25
JP4028140B2 (ja) 2007-12-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Chen et al. An RLC interconnect model based on Fourier analysis
Chen et al. Analytic models for crosstalk delay and pulse analysis under non-ideal inputs
JP4001449B2 (ja) 不要輻射解析方法
Chen et al. Low-power repeaters driving RC and RLC interconnects with delay and bandwidth constraints
JP3821612B2 (ja) 不要輻射解析方法
US20100211922A1 (en) Method of Performing Statistical Timing Abstraction for Hierarchical Timing Analysis of VLSI circuits
JP2002222230A (ja) 不要輻射最適化方法および不要輻射解析方法
US6278964B1 (en) Hot carrier effect simulation for integrated circuits
US6981233B2 (en) Method for analyzing path delays in an IC clock tree
JP2003030273A (ja) 不要輻射解析方法および不要輻射解析装置
US20030212538A1 (en) Method for full-chip vectorless dynamic IR and timing impact analysis in IC designs
US6868534B2 (en) Circuit modeling
JP3943326B2 (ja) 不要輻射解析方法および不要輻射解析装置
JP2001028013A (ja) 不要輻射解析方法
Salman et al. Worst case power/ground noise estimation using an equivalent transition time for resonance
Dolatsara et al. A hybrid methodology for jitter and eye estimation in high-speed serial channels using polynomial chaos surrogate models
KR20220143809A (ko) 레지스터 전송 레벨 벡터로의 글리치 전력 분석
Badaroglu et al. Clock-skew-optimization methodology for substrate-noise reduction with supply-current folding
Shimazaki et al. LEMINGS: LSI's EMI-noise analysis with gate level simulator
Noulis et al. CMOS substrate coupling modeling and analysis flow for submicron SoC design
JP3243434B2 (ja) Lsiのタイミング劣化シミュレーション装置およびシミュレーション方法
JP2001222573A (ja) Emiシミュレーション用半導体集積回路の電源モデル及びその設計方法
Van Toan et al. A GALS design based on multi-frequency clocking for digital switching noise reduction
Sayil Interconnect Noise
Chang Machine Learning-Based Verilog-A Modeling for Supply Induced Jitter Sensitivity of High-Speed Memory Interface: Two Layer PCB Case Study

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 19990715

RD03 Notification of appointment of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7423

Effective date: 20010402

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20040405

RD04 Notification of resignation of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424

Effective date: 20060324

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20070411

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20070611

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20070711

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20070809

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20070809

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20070912

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20071011

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101019

Year of fee payment: 3

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111019

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121019

Year of fee payment: 5

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees