JP2002056044A - 電圧降下／電流密度解析装置および電圧降下／電流密度解析方法 - Google Patents
電圧降下／電流密度解析装置および電圧降下／電流密度解析方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 従来の電圧降下／電流密度解析装置では、動
的解析手法を用いる場合には大規模回路への適用が困難
であり、静的解析手法を用いる場合には解析精度が不十
分であるという課題があった。 【解決手段】 電圧降下／電流密度解析装置において、
レイアウト情報から素子接続情報を抽出する素子接続情
報抽出部３と、素子接続情報に基づいて解析用回路を作
成するモデル生成部６と、解析用回路に基づいて電流源
から当該電流源に係るトランジスタに対応した三角波の
波形を有する電流を発生させて給電系統における電圧降
下等を算出するシミュレーション部８とを備える。
的解析手法を用いる場合には大規模回路への適用が困難
であり、静的解析手法を用いる場合には解析精度が不十
分であるという課題があった。 【解決手段】 電圧降下／電流密度解析装置において、
レイアウト情報から素子接続情報を抽出する素子接続情
報抽出部３と、素子接続情報に基づいて解析用回路を作
成するモデル生成部６と、解析用回路に基づいて電流源
から当該電流源に係るトランジスタに対応した三角波の
波形を有する電流を発生させて給電系統における電圧降
下等を算出するシミュレーション部８とを備える。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、半導体集積回路
の電源配線および接地配線から成る給電系統における電
圧降下および電流密度をシミュレーションにより求める
電圧降下／電流密度解析装置に関するものである。
の電源配線および接地配線から成る給電系統における電
圧降下および電流密度をシミュレーションにより求める
電圧降下／電流密度解析装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来の電圧降下／電流密度解析装置で
は、電源配線または接地配線に接続された各トランジス
タを流れる電流値を用いて、配線抵抗に基づいて電圧降
下を計算するとともに、配線幅に基づいて電流密度を計
算する。各トランジスタを流れる電流値を求める手段と
しては、動的解析手法と静的解析手法とがある。
は、電源配線または接地配線に接続された各トランジス
タを流れる電流値を用いて、配線抵抗に基づいて電圧降
下を計算するとともに、配線幅に基づいて電流密度を計
算する。各トランジスタを流れる電流値を求める手段と
しては、動的解析手法と静的解析手法とがある。
【０００３】動的解析手法では、一般的にレイアウト情
報に基づいてトランジスタ、配線パターン等に係る解析
モデルを作成し、テストパターンに応じて回路動作を模
擬して、電流値等を算出する。したがって、テストパタ
ーンに応じた回路シミュレーションを実行して、時々刻
々のピーク電流を求めることができて、高精度な解析を
実現することができる。
報に基づいてトランジスタ、配線パターン等に係る解析
モデルを作成し、テストパターンに応じて回路動作を模
擬して、電流値等を算出する。したがって、テストパタ
ーンに応じた回路シミュレーションを実行して、時々刻
々のピーク電流を求めることができて、高精度な解析を
実現することができる。
【０００４】また、静的解析手法については、例えばＣ
ＭＯＳロジック回路を例に説明すると、ＨからＬまたは
ＬからＨの論理変化（イベント）が生じる際に各トラン
ジスタを流れる総電荷量Ｑは、当該トランジスタの負荷
容量Ｃと電源電圧Ｖとの積により決定される（Ｑ＝Ｃ
Ｖ）。したがって、クロック周波数をｆ、全クロック周
期のうち、クロックのイベント発生回数に対する各トラ
ンジスタのイベント発生回数の割合（動作率）をｘとす
ると、各トランジスタの平均電流Ｉは、Ｉ＝Ｃ＊Ｖ＊ｆ
＊ｘとして求められる。そして、この平均電流計算式に
より求めた電流値から電圧降下等を算出するので、解析
処理を高速に実施することができる。
ＭＯＳロジック回路を例に説明すると、ＨからＬまたは
ＬからＨの論理変化（イベント）が生じる際に各トラン
ジスタを流れる総電荷量Ｑは、当該トランジスタの負荷
容量Ｃと電源電圧Ｖとの積により決定される（Ｑ＝Ｃ
Ｖ）。したがって、クロック周波数をｆ、全クロック周
期のうち、クロックのイベント発生回数に対する各トラ
ンジスタのイベント発生回数の割合（動作率）をｘとす
ると、各トランジスタの平均電流Ｉは、Ｉ＝Ｃ＊Ｖ＊ｆ
＊ｘとして求められる。そして、この平均電流計算式に
より求めた電流値から電圧降下等を算出するので、解析
処理を高速に実施することができる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】従来の電圧降下／電流
密度解析装置は以上のように構成されているので、動的
解析手法を用いる場合には回路が大規模化するとノード
数が膨大となって計算時間が非常にかかり大規模回路へ
の適用が困難であり、また静的解析手法を用いる場合に
は実動作に基づいたピーク電流を評価することができず
解析精度が不十分であるという課題があった。
密度解析装置は以上のように構成されているので、動的
解析手法を用いる場合には回路が大規模化するとノード
数が膨大となって計算時間が非常にかかり大規模回路へ
の適用が困難であり、また静的解析手法を用いる場合に
は実動作に基づいたピーク電流を評価することができず
解析精度が不十分であるという課題があった。
【０００６】この発明は上記のような課題を解決するた
めになされたもので、半導体集積回路内の給電系統にお
ける電圧降下および電流密度を高速かつ高精度に算出す
ることができる電圧降下／電流密度解析装置を得ること
を目的とする。
めになされたもので、半導体集積回路内の給電系統にお
ける電圧降下および電流密度を高速かつ高精度に算出す
ることができる電圧降下／電流密度解析装置を得ること
を目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】この発明に係る電圧降下
／電流密度解析装置は、半導体集積回路に係るレイアウ
ト情報から、各素子並びに各素子間の電気的な接続関係
に係る情報として与えられる素子接続情報を抽出する素
子接続情報抽出部と、素子接続情報に基づいて充放電経
路にあるトランジスタを電流源およびスイッチを有して
構成されるモデルに置き換えるとともに電源配線および
接地配線を抵抗を有して構成されるモデルに置き換える
こと等により構成する解析用回路を作成するモデル生成
部と、解析用回路に基づいて各イベント毎に充放電経路
にある電流源から当該電流源に係るトランジスタに対応
した三角波の波形を有する電流を発生させて電源配線お
よび接地配線から成る給電系統における電圧降下および
電流密度を算出するシミュレーション部とを備えるよう
にしたものである。
／電流密度解析装置は、半導体集積回路に係るレイアウ
ト情報から、各素子並びに各素子間の電気的な接続関係
に係る情報として与えられる素子接続情報を抽出する素
子接続情報抽出部と、素子接続情報に基づいて充放電経
路にあるトランジスタを電流源およびスイッチを有して
構成されるモデルに置き換えるとともに電源配線および
接地配線を抵抗を有して構成されるモデルに置き換える
こと等により構成する解析用回路を作成するモデル生成
部と、解析用回路に基づいて各イベント毎に充放電経路
にある電流源から当該電流源に係るトランジスタに対応
した三角波の波形を有する電流を発生させて電源配線お
よび接地配線から成る給電系統における電圧降下および
電流密度を算出するシミュレーション部とを備えるよう
にしたものである。
【０００８】この発明に係る電圧降下／電流密度解析装
置は、少なくともトランジスタのゲート長、ゲート幅お
よび負荷容量値をパラメータとして、これらパラメータ
の組み合せにそれぞれ対応する電流波形をライブラリデ
ータとして登録するライブラリを備えるようにしたもの
である。
置は、少なくともトランジスタのゲート長、ゲート幅お
よび負荷容量値をパラメータとして、これらパラメータ
の組み合せにそれぞれ対応する電流波形をライブラリデ
ータとして登録するライブラリを備えるようにしたもの
である。
【０００９】この発明に係る電圧降下／電流密度解析装
置は、少なくともトランジスタのゲート長、ゲート幅お
よび負荷容量値をパラメータとしてこれらパラメータの
組み合せにそれぞれ対応する充放電電流についての電流
波形と、少なくともトランジスタのゲート長、ゲート幅
およびトランジスタへの入力信号の傾きをパラメータと
してこれらパラメータの組み合せにそれぞれ対応する貫
通電流についての電流波形とをライブラリデータとして
登録するライブラリを備えるようにしたものである。
置は、少なくともトランジスタのゲート長、ゲート幅お
よび負荷容量値をパラメータとしてこれらパラメータの
組み合せにそれぞれ対応する充放電電流についての電流
波形と、少なくともトランジスタのゲート長、ゲート幅
およびトランジスタへの入力信号の傾きをパラメータと
してこれらパラメータの組み合せにそれぞれ対応する貫
通電流についての電流波形とをライブラリデータとして
登録するライブラリを備えるようにしたものである。
【００１０】この発明に係る電圧降下／電流密度解析装
置は、シミュレーション部が、算出した電圧降下に基づ
いて電流源から発生する電流値を補正した上で、再度電
源配線および接地配線における電圧降下および電流密度
を算出するようにしたものである。
置は、シミュレーション部が、算出した電圧降下に基づ
いて電流源から発生する電流値を補正した上で、再度電
源配線および接地配線における電圧降下および電流密度
を算出するようにしたものである。
【００１１】この発明に係る電圧降下／電流密度解析装
置は、半導体集積回路に係るレイアウト情報から、各素
子並びに各素子間の電気的な接続関係に係る情報として
与えられる素子接続情報を抽出する素子接続情報抽出部
と、素子接続情報に基づいて充放電経路にあるトランジ
スタを電流源およびスイッチを有して構成されるモデル
に置き換えるとともに電源配線および接地配線を抵抗を
有して構成されるモデルに置き換えること等により構成
する解析用回路を作成するモデル生成部と、解析用回路
に基づきイベントに応じて各クロック周期毎に充放電経
路にある電流源から当該電流源に係るトランジスタに対
応したピーク電流値を電流値とする方形波の電流を発生
させて電源配線および接地配線から成る給電系統におけ
る電圧降下および電流密度を算出する方形波シミュレー
ション部とを備えるようにしたものである。
置は、半導体集積回路に係るレイアウト情報から、各素
子並びに各素子間の電気的な接続関係に係る情報として
与えられる素子接続情報を抽出する素子接続情報抽出部
と、素子接続情報に基づいて充放電経路にあるトランジ
スタを電流源およびスイッチを有して構成されるモデル
に置き換えるとともに電源配線および接地配線を抵抗を
有して構成されるモデルに置き換えること等により構成
する解析用回路を作成するモデル生成部と、解析用回路
に基づきイベントに応じて各クロック周期毎に充放電経
路にある電流源から当該電流源に係るトランジスタに対
応したピーク電流値を電流値とする方形波の電流を発生
させて電源配線および接地配線から成る給電系統におけ
る電圧降下および電流密度を算出する方形波シミュレー
ション部とを備えるようにしたものである。
【００１２】この発明に係る電圧降下／電流密度解析装
置は、方形波シミュレーション部で電圧降下が最大とな
るクロック周期を特定した後に、当該特定されたクロッ
ク周期または特定されたクロック周期近傍の時間帯につ
いて、解析用回路に基づきイベントに応じて充放電経路
にある電流源から当該電流源に係るトランジスタに対応
した三角波の波形を有する電流を発生させて電源配線お
よび接地配線から成る給電系統における電圧降下および
電流密度を算出する三角波シミュレーション部を備える
ようにしたものである。
置は、方形波シミュレーション部で電圧降下が最大とな
るクロック周期を特定した後に、当該特定されたクロッ
ク周期または特定されたクロック周期近傍の時間帯につ
いて、解析用回路に基づきイベントに応じて充放電経路
にある電流源から当該電流源に係るトランジスタに対応
した三角波の波形を有する電流を発生させて電源配線お
よび接地配線から成る給電系統における電圧降下および
電流密度を算出する三角波シミュレーション部を備える
ようにしたものである。
【００１３】この発明に係る電圧降下／電流密度解析装
置は、半導体集積回路に係るレイアウト情報から、各論
理素子並びに各論理素子間の電気的な接続情報に係る情
報として与えられる素子接続情報を抽出する素子接続情
報抽出部と、素子接続情報に基づいて各論理素子を電流
源を有して構成されるモデルに置き換えるとともに電源
配線および接地配線を抵抗を有して構成されるモデルに
置き換えること等により構成する解析用回路を作成する
モデル生成部と、解析用回路に基づいて各イベント毎に
充放電経路にある電流源から当該電流源に係る論理素子
に対応した１つの三角波または複数の三角波の合成から
成る波形を有する電流を発生させて電源配線および接地
配線から成る給電系統における電圧降下および電流密度
を算出するシミュレーション部とを備えるようにしたも
のである。
置は、半導体集積回路に係るレイアウト情報から、各論
理素子並びに各論理素子間の電気的な接続情報に係る情
報として与えられる素子接続情報を抽出する素子接続情
報抽出部と、素子接続情報に基づいて各論理素子を電流
源を有して構成されるモデルに置き換えるとともに電源
配線および接地配線を抵抗を有して構成されるモデルに
置き換えること等により構成する解析用回路を作成する
モデル生成部と、解析用回路に基づいて各イベント毎に
充放電経路にある電流源から当該電流源に係る論理素子
に対応した１つの三角波または複数の三角波の合成から
成る波形を有する電流を発生させて電源配線および接地
配線から成る給電系統における電圧降下および電流密度
を算出するシミュレーション部とを備えるようにしたも
のである。
【００１４】この発明に係る電圧降下／電流密度解析装
置は、各論理素子について、少なくとも出力ピンに接続
するトランジスタの負荷容量値をパラメータとして、当
該パラメータに応じた電流波形をライブラリデータとし
て登録するライブラリを備えるようにしたものである。
置は、各論理素子について、少なくとも出力ピンに接続
するトランジスタの負荷容量値をパラメータとして、当
該パラメータに応じた電流波形をライブラリデータとし
て登録するライブラリを備えるようにしたものである。
【００１５】この発明に係る電圧降下／電流密度解析装
置は、各論理素子について、充放電電流に係る電流波形
とともに貫通電流に係る電流波形をライブラリデータと
して登録するライブラリを備えるようにしたものであ
る。
置は、各論理素子について、充放電電流に係る電流波形
とともに貫通電流に係る電流波形をライブラリデータと
して登録するライブラリを備えるようにしたものであ
る。
【００１６】この発明に係る電圧降下／電流密度解析装
置は、シミュレーション部が、算出した電圧降下に基づ
いて各論理素子に係る電流源から発生する電流値を補正
した上で、再度電源配線および接地配線における電圧降
下および電流密度を算出するようにしたものである。
置は、シミュレーション部が、算出した電圧降下に基づ
いて各論理素子に係る電流源から発生する電流値を補正
した上で、再度電源配線および接地配線における電圧降
下および電流密度を算出するようにしたものである。
【００１７】
【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の一形態を
説明する。 実施の形態１．図１は、この発明の実施の形態１による
電圧降下／電流密度解析装置の構成を示すブロック図で
ある。図１において、１はマスクパターンデータとして
のレイアウト情報を記憶するレイアウト情報記憶部であ
る。図２には、半導体集積回路に係るレイアウトの一例
を示す。また、２はレイアウト上に実現されたトランジ
スタ、および配線に係る寄生抵抗についての素子情報並
びに各素子間の電気的な接続関係に係る情報として与え
られる素子接続情報を記憶する素子接続情報記憶部、３
はレイアウト情報を解析して上記素子接続情報を抽出す
る素子接続情報抽出部である。図３には、素子接続情報
の一例を示す。また、４は素子接続情報に基づいて電圧
降下／電流密度解析を実行可能にモデル化を行った解析
用回路に係るデータを記憶する解析用回路データ記憶
部、５は解析用回路を作成するために回路内の電流源か
ら流される電流波形に係るデータ等のライブラリデータ
を登録したライブラリ、６は素子接続情報から解析用回
路を生成するモデル生成部である。図４には、解析用回
路の一例を示す。また、７は論路回路の出力信号の反転
等に係る情報として与えられるイベント情報を記憶する
イベント情報記憶部、８は解析用回路に基づいて各イベ
ントに応じた電圧降下および電流密度を算出するシミュ
レーション部、９はシミュレーション部８により算出さ
れた電圧降下および電流密度等の解析結果を記憶する解
析結果記憶部、１０は解析結果を表示する結果表示部で
ある。
説明する。 実施の形態１．図１は、この発明の実施の形態１による
電圧降下／電流密度解析装置の構成を示すブロック図で
ある。図１において、１はマスクパターンデータとして
のレイアウト情報を記憶するレイアウト情報記憶部であ
る。図２には、半導体集積回路に係るレイアウトの一例
を示す。また、２はレイアウト上に実現されたトランジ
スタ、および配線に係る寄生抵抗についての素子情報並
びに各素子間の電気的な接続関係に係る情報として与え
られる素子接続情報を記憶する素子接続情報記憶部、３
はレイアウト情報を解析して上記素子接続情報を抽出す
る素子接続情報抽出部である。図３には、素子接続情報
の一例を示す。また、４は素子接続情報に基づいて電圧
降下／電流密度解析を実行可能にモデル化を行った解析
用回路に係るデータを記憶する解析用回路データ記憶
部、５は解析用回路を作成するために回路内の電流源か
ら流される電流波形に係るデータ等のライブラリデータ
を登録したライブラリ、６は素子接続情報から解析用回
路を生成するモデル生成部である。図４には、解析用回
路の一例を示す。また、７は論路回路の出力信号の反転
等に係る情報として与えられるイベント情報を記憶する
イベント情報記憶部、８は解析用回路に基づいて各イベ
ントに応じた電圧降下および電流密度を算出するシミュ
レーション部、９はシミュレーション部８により算出さ
れた電圧降下および電流密度等の解析結果を記憶する解
析結果記憶部、１０は解析結果を表示する結果表示部で
ある。
【００１８】次に動作について説明する。まず、本願発
明ではトランジスタを流れる電流を三角波で表現するた
めに、様々な条件下における三角波についてのライブラ
リを作成しておく。図５は、三角波として与えられるト
ランジスタを流れる電流波形の一例を示す図である。こ
の三角波の形状に係る三角波の底辺長さ（電流変化終了
時刻−電流変化開始時刻）および頂点座標（ピーク時
刻，ピーク電流）に係るデータは、充放電経路上のトラ
ンジスタのゲート長、ゲート幅、トランジスタについて
の負荷容量値および電源電圧をパラメータとしたデータ
テーブルにより与えられる。なお、通常はプロセスによ
り電源電圧は所定の値に設定されるので、幾つかの想定
される電源電圧毎に、トランジスタのゲート長、ゲート
幅およびトランジスタについての負荷容量値をパラメー
タとしたデータテーブルを作成することも可能である。
そして、トランジスタのゲート長、ゲート幅、負荷容量
値および電源電圧の組み合せに対応する電流波形をそれ
ぞれ求めて、これらの電流波形をライブラリデータとし
てライブラリ５に予め登録しておく。なお、図５におい
て、時刻ゼロがイベント発生時刻に相当する。
明ではトランジスタを流れる電流を三角波で表現するた
めに、様々な条件下における三角波についてのライブラ
リを作成しておく。図５は、三角波として与えられるト
ランジスタを流れる電流波形の一例を示す図である。こ
の三角波の形状に係る三角波の底辺長さ（電流変化終了
時刻−電流変化開始時刻）および頂点座標（ピーク時
刻，ピーク電流）に係るデータは、充放電経路上のトラ
ンジスタのゲート長、ゲート幅、トランジスタについて
の負荷容量値および電源電圧をパラメータとしたデータ
テーブルにより与えられる。なお、通常はプロセスによ
り電源電圧は所定の値に設定されるので、幾つかの想定
される電源電圧毎に、トランジスタのゲート長、ゲート
幅およびトランジスタについての負荷容量値をパラメー
タとしたデータテーブルを作成することも可能である。
そして、トランジスタのゲート長、ゲート幅、負荷容量
値および電源電圧の組み合せに対応する電流波形をそれ
ぞれ求めて、これらの電流波形をライブラリデータとし
てライブラリ５に予め登録しておく。なお、図５におい
て、時刻ゼロがイベント発生時刻に相当する。
【００１９】素子接続情報抽出部３によりレイアウト情
報から素子接続情報を抽出すると、モデル生成部６は、
抽出された素子接続情報から充放電経路毎に回路素子を
グループ化して、各グループ毎の負荷容量Ｃを計算す
る。図６は、素子接続情報に係るグループ化について示
す図である。グループ化を実施する際には、回路を構成
する各段のトランジスタの出力部から電源配線または接
地配線に至るまでの経路探索を実施して、当該充電経路
または放電経路にあるトランジスタをグループ化する方
法等が用いられる。この結果、図６の楕円形で囲まれた
部分で示されるように、充放電経路に関わるトランジス
タをグループ化することができる。充放電の対象となる
負荷容量は、配線の寄生容量と後段グループのトランジ
スタのゲート端子容量の合計として与えられる。
報から素子接続情報を抽出すると、モデル生成部６は、
抽出された素子接続情報から充放電経路毎に回路素子を
グループ化して、各グループ毎の負荷容量Ｃを計算す
る。図６は、素子接続情報に係るグループ化について示
す図である。グループ化を実施する際には、回路を構成
する各段のトランジスタの出力部から電源配線または接
地配線に至るまでの経路探索を実施して、当該充電経路
または放電経路にあるトランジスタをグループ化する方
法等が用いられる。この結果、図６の楕円形で囲まれた
部分で示されるように、充放電経路に関わるトランジス
タをグループ化することができる。充放電の対象となる
負荷容量は、配線の寄生容量と後段グループのトランジ
スタのゲート端子容量の合計として与えられる。
【００２０】上記のように、充放電経路毎にグループ化
されたトランジスタのグループ毎の負荷容量Ｃが計算さ
れると、電源電圧をＶとすれば、充放電される総電荷量
はＱ＝Ｃ＊Ｖとなるので、面積が総電荷量と等しくなる
ような三角波による電流波形を用いることにより、ピー
ク電流を評価することができる。この際、充放電経路上
のトランジスタのゲート長、ゲート幅および負荷容量値
等のパラメータに基づいてライブラリデータに登録され
た三角波のデータを線形補間することで、充放電経路上
のトランジスタに対応する三角波の電流波形を生成す
る。そして、図４に示されるように、生成した電流波形
を発生する電流源を電源配線または接地配線と、充放電
経路のトランジスタの間に挿入し、各トランジスタをス
イッチに置き換えた解析用回路を生成する。なお、各ト
ランジスタに対応して求められた三角波に基づく電流波
形は、解析用回路において各電流源の属性データとして
付加されているものとする。
されたトランジスタのグループ毎の負荷容量Ｃが計算さ
れると、電源電圧をＶとすれば、充放電される総電荷量
はＱ＝Ｃ＊Ｖとなるので、面積が総電荷量と等しくなる
ような三角波による電流波形を用いることにより、ピー
ク電流を評価することができる。この際、充放電経路上
のトランジスタのゲート長、ゲート幅および負荷容量値
等のパラメータに基づいてライブラリデータに登録され
た三角波のデータを線形補間することで、充放電経路上
のトランジスタに対応する三角波の電流波形を生成す
る。そして、図４に示されるように、生成した電流波形
を発生する電流源を電源配線または接地配線と、充放電
経路のトランジスタの間に挿入し、各トランジスタをス
イッチに置き換えた解析用回路を生成する。なお、各ト
ランジスタに対応して求められた三角波に基づく電流波
形は、解析用回路において各電流源の属性データとして
付加されているものとする。
【００２１】次に、シミュレーション部８において、論
理シミュレーション時に保存しておいたイベント情報を
読み込んで、解析用回路のスイッチをオン／オフさせ
る。この際、スイッチがオンするイベント毎に電流源か
ら対応する三角波の波形を有する電流を発生させるが、
実際には充放電経路上のスイッチがすべてオンしたとき
にのみ電流が流れることになる。上記のように、イベン
トに連動した電流が解析用回路を流れるために、時々刻
々の電圧降下を計算できて、実動作に近いピーク電流を
考慮した電圧降下を高速かつ高精度に求めることが可能
となる。
理シミュレーション時に保存しておいたイベント情報を
読み込んで、解析用回路のスイッチをオン／オフさせ
る。この際、スイッチがオンするイベント毎に電流源か
ら対応する三角波の波形を有する電流を発生させるが、
実際には充放電経路上のスイッチがすべてオンしたとき
にのみ電流が流れることになる。上記のように、イベン
トに連動した電流が解析用回路を流れるために、時々刻
々の電圧降下を計算できて、実動作に近いピーク電流を
考慮した電圧降下を高速かつ高精度に求めることが可能
となる。
【００２２】ここで、例を挙げて上記のシミュレーショ
ンについて説明する。図７は、解析対象の半導体集積回
路に係る素子接続情報を示す図である。図８は、イベン
ト情報としてのゲート電位の変化を示す図である。図９
は、イベントに連動して各トランジスタを流れる電流の
電流波形を示す図である。これらの図において、ＭＰ
１，ＭＰ２はＰチャネルトランジスタ、ＭＮ１，ＭＮ２
はＮチャネルトランジスタ、Ｎ１はトランジスタＭＰ１
およびトランジスタＭＮ１のゲートに共通に接続された
信号線、Ｎ２はトランジスタＭＰ２およびトランジスタ
ＭＮ２のゲートに共通に接続された信号線である。図８
に示されるように、時刻Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３において信号
線Ｎ１，Ｎ２の電圧レベルすなわちトランジスタのゲー
ト電位に変化が生じると、当該イベントの変化に応じ
て、時刻Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３においてそれぞれトランジス
タＭＰ１，ＭＰ２，ＭＮ１に対応した電流源から属性デ
ータとして与えられた三角波の電流波形を有する電流が
流れ、時間軸上で変化するこれらトランジスタを流れる
電流の電流値に基づいて時々刻々の給電系統における電
圧降下を計算することができる。
ンについて説明する。図７は、解析対象の半導体集積回
路に係る素子接続情報を示す図である。図８は、イベン
ト情報としてのゲート電位の変化を示す図である。図９
は、イベントに連動して各トランジスタを流れる電流の
電流波形を示す図である。これらの図において、ＭＰ
１，ＭＰ２はＰチャネルトランジスタ、ＭＮ１，ＭＮ２
はＮチャネルトランジスタ、Ｎ１はトランジスタＭＰ１
およびトランジスタＭＮ１のゲートに共通に接続された
信号線、Ｎ２はトランジスタＭＰ２およびトランジスタ
ＭＮ２のゲートに共通に接続された信号線である。図８
に示されるように、時刻Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３において信号
線Ｎ１，Ｎ２の電圧レベルすなわちトランジスタのゲー
ト電位に変化が生じると、当該イベントの変化に応じ
て、時刻Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３においてそれぞれトランジス
タＭＰ１，ＭＰ２，ＭＮ１に対応した電流源から属性デ
ータとして与えられた三角波の電流波形を有する電流が
流れ、時間軸上で変化するこれらトランジスタを流れる
電流の電流値に基づいて時々刻々の給電系統における電
圧降下を計算することができる。
【００２３】また、図１に示される素子接続情報抽出部
３により、電源配線および接地配線の配線幅を抽出する
ことで、シミュレーション部８により算出される時々刻
々の電流値と配線幅とから電流密度を計算できるので、
実動作に近いピーク電流を考慮した電流密度を高速かつ
高精度に求めることも可能である。
３により、電源配線および接地配線の配線幅を抽出する
ことで、シミュレーション部８により算出される時々刻
々の電流値と配線幅とから電流密度を計算できるので、
実動作に近いピーク電流を考慮した電流密度を高速かつ
高精度に求めることも可能である。
【００２４】以上のように、この実施の形態１によれ
ば、半導体集積回路に係るレイアウト情報から素子接続
情報を抽出する素子接続情報抽出部３と、素子接続情報
に基づいて解析用回路を作成するモデル生成部６と、解
析用回路に基づいて各イベント毎に充放電経路にある電
流源から当該電流源に係るトランジスタに対応した三角
波の電流波形を有する電流を発生させて電圧降下および
電流密度を算出するシミュレーション部８とを備えるよ
うに構成したので、イベントに連動して実際の電流波形
に近い三角波状の電流波形を有する電流が流されるか
ら、実動作に近いピーク電流を考慮した電圧降下および
電流密度を高速かつ高精度に求めることができるという
効果を奏する。
ば、半導体集積回路に係るレイアウト情報から素子接続
情報を抽出する素子接続情報抽出部３と、素子接続情報
に基づいて解析用回路を作成するモデル生成部６と、解
析用回路に基づいて各イベント毎に充放電経路にある電
流源から当該電流源に係るトランジスタに対応した三角
波の電流波形を有する電流を発生させて電圧降下および
電流密度を算出するシミュレーション部８とを備えるよ
うに構成したので、イベントに連動して実際の電流波形
に近い三角波状の電流波形を有する電流が流されるか
ら、実動作に近いピーク電流を考慮した電圧降下および
電流密度を高速かつ高精度に求めることができるという
効果を奏する。
【００２５】また、トランジスタのゲート長、ゲート幅
および負荷容量値等をパラメータとしてこれらパラメー
タの組み合せにそれぞれ対応する電流波形をライブラリ
データとして登録するライブラリ５を備えるように構成
したので、実際に充放電経路上に配置されたトランジス
タのゲート長、ゲート幅および負荷容量値等に基づいて
ライブラリ５に登録された三角波のデータを線形補間す
ることで、充放電経路上のトランジスタに正確に対応し
た三角波の電流波形を生成することができて、実動作に
近いピーク電流を精度よく再現することができるから、
電圧降下および電流密度の解析精度をより向上すること
ができるという効果を奏する。
および負荷容量値等をパラメータとしてこれらパラメー
タの組み合せにそれぞれ対応する電流波形をライブラリ
データとして登録するライブラリ５を備えるように構成
したので、実際に充放電経路上に配置されたトランジス
タのゲート長、ゲート幅および負荷容量値等に基づいて
ライブラリ５に登録された三角波のデータを線形補間す
ることで、充放電経路上のトランジスタに正確に対応し
た三角波の電流波形を生成することができて、実動作に
近いピーク電流を精度よく再現することができるから、
電圧降下および電流密度の解析精度をより向上すること
ができるという効果を奏する。
【００２６】実施の形態２．この発明の実施の形態２に
よる電圧降下／電流密度解析装置は、充放電電流に係る
電流波形とともに貫通電流に係る電流波形をライブラリ
に登録することを特徴とする。例えばインバータ等の回
路素子については、入力信号の傾きが大きくなると、出
力側の容量負荷を充放電する電流に加えて貫通電流の影
響が大きくなる。したがって、精度向上を図るために、
トランジスタのゲート長、ゲート幅、トランジスタへの
入力信号の傾きおよび電源電圧の組み合せに対応する貫
通電流に係る電流波形をそれぞれ求めて、これらの波形
をライブラリデータとしてライブラリ５に登録する。な
お、貫通電流についても、ライブラリを構成するに際し
て、トランジスタのゲート長、ゲート幅、トランジスタ
への入力信号の傾きおよび電源電圧をパラメータとして
データテーブルを作成する。また、充放電電流の場合と
同様に、プロセスに応じて想定される幾つかの電源電圧
毎にトランジスタのゲート長、ゲート幅およびトランジ
スタの入力信号の傾きをパラメータとしてデータテーブ
ルを作成することも可能である。図１０は、シミュレー
ションで用いられる電流波形の一例を示す図である。図
１０において、Ａ１はトランジスタのゲート長、ゲート
幅および負荷容量値等のパラメータに応じて生成される
充放電電流に係る電流波形、Ａ２はトランジスタのゲー
ト長、ゲート幅および入力信号の傾き等のパラメータに
応じて生成される貫通電流に係る電流波形である。各ト
ランジスタを流れる電流についての電流波形は、当該ト
ランジスタに対応する充放電電流に係る信号波形Ａ１と
貫通電流に係る信号波形Ａ２とを合成することで得られ
る。
よる電圧降下／電流密度解析装置は、充放電電流に係る
電流波形とともに貫通電流に係る電流波形をライブラリ
に登録することを特徴とする。例えばインバータ等の回
路素子については、入力信号の傾きが大きくなると、出
力側の容量負荷を充放電する電流に加えて貫通電流の影
響が大きくなる。したがって、精度向上を図るために、
トランジスタのゲート長、ゲート幅、トランジスタへの
入力信号の傾きおよび電源電圧の組み合せに対応する貫
通電流に係る電流波形をそれぞれ求めて、これらの波形
をライブラリデータとしてライブラリ５に登録する。な
お、貫通電流についても、ライブラリを構成するに際し
て、トランジスタのゲート長、ゲート幅、トランジスタ
への入力信号の傾きおよび電源電圧をパラメータとして
データテーブルを作成する。また、充放電電流の場合と
同様に、プロセスに応じて想定される幾つかの電源電圧
毎にトランジスタのゲート長、ゲート幅およびトランジ
スタの入力信号の傾きをパラメータとしてデータテーブ
ルを作成することも可能である。図１０は、シミュレー
ションで用いられる電流波形の一例を示す図である。図
１０において、Ａ１はトランジスタのゲート長、ゲート
幅および負荷容量値等のパラメータに応じて生成される
充放電電流に係る電流波形、Ａ２はトランジスタのゲー
ト長、ゲート幅および入力信号の傾き等のパラメータに
応じて生成される貫通電流に係る電流波形である。各ト
ランジスタを流れる電流についての電流波形は、当該ト
ランジスタに対応する充放電電流に係る信号波形Ａ１と
貫通電流に係る信号波形Ａ２とを合成することで得られ
る。
【００２７】次に動作について説明する。素子接続情報
の抽出および解析用回路の生成に係る動作は実施の形態
１と同様であるので、その説明を省略する。シミュレー
ションについては、イベント情報、並びに当該イベント
に係る入力信号の傾きを入力して、ライブラリデータに
基づいて導かれた各トランジスタについての充放電電流
に係る電流波形と貫通電流に係る電流波形とを合成して
得た電流波形を有する電流を、スイッチがオンするイベ
ント毎に当該スイッチに係るトランジスタに対応する電
流源から発生させ、時々刻々の電圧降下を計算する。ま
た、実施の形態１と同様に、素子接続情報抽出部３によ
り、電源配線および接地配線の配線幅を抽出すること
で、電流密度を計算することができる。なお、イベント
における入力信号の波形の傾きの算出については、前段
のトランジスタの駆動能力を負荷容量で割るなどの方法
が用いられる。
の抽出および解析用回路の生成に係る動作は実施の形態
１と同様であるので、その説明を省略する。シミュレー
ションについては、イベント情報、並びに当該イベント
に係る入力信号の傾きを入力して、ライブラリデータに
基づいて導かれた各トランジスタについての充放電電流
に係る電流波形と貫通電流に係る電流波形とを合成して
得た電流波形を有する電流を、スイッチがオンするイベ
ント毎に当該スイッチに係るトランジスタに対応する電
流源から発生させ、時々刻々の電圧降下を計算する。ま
た、実施の形態１と同様に、素子接続情報抽出部３によ
り、電源配線および接地配線の配線幅を抽出すること
で、電流密度を計算することができる。なお、イベント
における入力信号の波形の傾きの算出については、前段
のトランジスタの駆動能力を負荷容量で割るなどの方法
が用いられる。
【００２８】以上のように、この実施の形態２によれ
ば、トランジスタのゲート長、ゲート幅および負荷容量
値等のパラメータの組み合せにそれぞれ対応する充放電
電流に係る電流波形と、トランジスタのゲート長、ゲー
ト幅および入力信号の傾き等のパラメータの組み合せに
それぞれ対応する貫通電流に係る電流波形とをライブラ
リデータとして登録するライブラリを備えるように構成
したので、イベント毎にトランジスタの特性等に応じた
充放電電流に係る電流波形とトランジスタの入力信号の
傾き等に応じた貫通電流に係る電流波形とを導いて、こ
れら２つの電流波形を合成して得た電流波形を有する電
流を電流源から発生させて、貫通電流をも考慮した実動
作に近いピーク電流に基づいて計算を実施するから、よ
り高精度な電圧降下／電流密度解析を可能とすることが
できるという効果を奏する。
ば、トランジスタのゲート長、ゲート幅および負荷容量
値等のパラメータの組み合せにそれぞれ対応する充放電
電流に係る電流波形と、トランジスタのゲート長、ゲー
ト幅および入力信号の傾き等のパラメータの組み合せに
それぞれ対応する貫通電流に係る電流波形とをライブラ
リデータとして登録するライブラリを備えるように構成
したので、イベント毎にトランジスタの特性等に応じた
充放電電流に係る電流波形とトランジスタの入力信号の
傾き等に応じた貫通電流に係る電流波形とを導いて、こ
れら２つの電流波形を合成して得た電流波形を有する電
流を電流源から発生させて、貫通電流をも考慮した実動
作に近いピーク電流に基づいて計算を実施するから、よ
り高精度な電圧降下／電流密度解析を可能とすることが
できるという効果を奏する。
【００２９】実施の形態３．この発明の実施の形態３に
よる電圧降下／電流密度解析装置は、一度算出した電圧
降下に基づいて電流源から発生する電流値を補正した上
で、再度シミュレーションを実施することを特徴とす
る。実際の回路動作では、電源配線または接地配線に電
圧降下が生じると、トランジスタを流れる電流値が変化
する。したがって、電源配線または接地配線における電
圧降下に応じて電流源から発生する電流値を補正する必
要が生じる。
よる電圧降下／電流密度解析装置は、一度算出した電圧
降下に基づいて電流源から発生する電流値を補正した上
で、再度シミュレーションを実施することを特徴とす
る。実際の回路動作では、電源配線または接地配線に電
圧降下が生じると、トランジスタを流れる電流値が変化
する。したがって、電源配線または接地配線における電
圧降下に応じて電流源から発生する電流値を補正する必
要が生じる。
【００３０】次に動作について説明する。実施の形態１
と同様に、図１に示されたシミュレーション部８により
各イベントに応じて電源配線または接地配線における電
圧降下を算出する。次に、算出された電圧降下に基づい
て電源電圧に係るパラメータを変更してライブラリより
適切な電流波形を選択し、電流源から発生する電流の電
流値を線形補間等を用いて補正した上で、再度シミュレ
ーション部８により電源配線または接地配線における電
圧降下を算出する。
と同様に、図１に示されたシミュレーション部８により
各イベントに応じて電源配線または接地配線における電
圧降下を算出する。次に、算出された電圧降下に基づい
て電源電圧に係るパラメータを変更してライブラリより
適切な電流波形を選択し、電流源から発生する電流の電
流値を線形補間等を用いて補正した上で、再度シミュレ
ーション部８により電源配線または接地配線における電
圧降下を算出する。
【００３１】以上のように、この実施の形態３によれ
ば、シミュレーション部８が、算出した電圧降下に基づ
いて電流源から発生する電流値を補正した上で、再度電
源配線または接地配線における電圧降下並びに電流密度
を算出するように構成したので、より高精度な電圧降下
／電流密度解析を可能とすることができるという効果を
奏する。
ば、シミュレーション部８が、算出した電圧降下に基づ
いて電流源から発生する電流値を補正した上で、再度電
源配線または接地配線における電圧降下並びに電流密度
を算出するように構成したので、より高精度な電圧降下
／電流密度解析を可能とすることができるという効果を
奏する。
【００３２】実施の形態４．この発明の実施の形態４に
よる電圧降下／電流密度解析装置は、電圧降下および電
流密度をクロック周期単位で計算することを特徴とす
る。実施の形態１等においては、シミュレーション部８
において時々刻々の電圧降下および電流密度を計算して
いた。これに対して、この実施の形態４では、電流波形
としてピーク電流値を電流値とする方形波を用いるとと
もに、クロックサイクルベースのイベント情報を利用し
たサイクルベースシミュレータにより解析を実施するこ
とで、クロック周期単位で電圧降下および電流密度を計
算することにより、シミュレーションをより高速に実施
する。
よる電圧降下／電流密度解析装置は、電圧降下および電
流密度をクロック周期単位で計算することを特徴とす
る。実施の形態１等においては、シミュレーション部８
において時々刻々の電圧降下および電流密度を計算して
いた。これに対して、この実施の形態４では、電流波形
としてピーク電流値を電流値とする方形波を用いるとと
もに、クロックサイクルベースのイベント情報を利用し
たサイクルベースシミュレータにより解析を実施するこ
とで、クロック周期単位で電圧降下および電流密度を計
算することにより、シミュレーションをより高速に実施
する。
【００３３】以上のように、この実施の形態４によれ
ば、電流波形としてピーク電流値を電流値とする方形波
を用いてクロック周期単位で電圧降下および電流密度を
算出するシミュレーション部を備えるように構成したの
で、シミュレーションをより高速に実施することができ
るから、より多くのテストパターンすなわちより多くの
実動作条件下で電圧降下／電流密度解析を実施すること
ができるという効果を奏する。
ば、電流波形としてピーク電流値を電流値とする方形波
を用いてクロック周期単位で電圧降下および電流密度を
算出するシミュレーション部を備えるように構成したの
で、シミュレーションをより高速に実施することができ
るから、より多くのテストパターンすなわちより多くの
実動作条件下で電圧降下／電流密度解析を実施すること
ができるという効果を奏する。
【００３４】実施の形態５．この発明の実施の形態５に
よる電圧降下／電流密度解析装置は、方形波を用いたシ
ミュレーションを実施した後に、電圧降下が最大となる
ことが特定されたクロック周期または特定されたクロッ
ク周期近傍の時間帯について三角波を用いたシミュレー
ションを実施することを特徴とする。すなわち、解析用
回路に基づきイベントに応じて各クロック周期毎に電流
源から当該電流源に係るトランジスタに対応したピーク
電流値を電流値とする方形波の波形を有する電流を発生
させて電圧降下等を算出する方形波シミュレーション部
と、解析用回路に基づきイベントに応じて電流源から当
該電流源に係るトランジスタに対応した三角波の波形を
有する電流を発生させて電圧降下等を算出する三角波シ
ミュレーション部とを備える。
よる電圧降下／電流密度解析装置は、方形波を用いたシ
ミュレーションを実施した後に、電圧降下が最大となる
ことが特定されたクロック周期または特定されたクロッ
ク周期近傍の時間帯について三角波を用いたシミュレー
ションを実施することを特徴とする。すなわち、解析用
回路に基づきイベントに応じて各クロック周期毎に電流
源から当該電流源に係るトランジスタに対応したピーク
電流値を電流値とする方形波の波形を有する電流を発生
させて電圧降下等を算出する方形波シミュレーション部
と、解析用回路に基づきイベントに応じて電流源から当
該電流源に係るトランジスタに対応した三角波の波形を
有する電流を発生させて電圧降下等を算出する三角波シ
ミュレーション部とを備える。
【００３５】次に動作について説明する。実施の形態４
と同様に、電流波形としてピーク電流値を電流値とする
方形波を用いるとともに、クロックサイクルベースのイ
ベント情報を利用したサイクルベースシミュレータによ
り解析を実施して、クロック周期単位で電圧降下および
電流密度を計算する。そして、上記の方形波を用いたシ
ミュレーション結果に基づいて、電圧降下が最大となる
クロック周期を特定する。次に、当該特定されたクロッ
ク周期または特定されたクロック周期近傍の時間帯につ
いて、解析用回路に基づきイベントに応じて充放電経路
にある電流源から当該電流源に係るトランジスタに対応
した三角波の波形を有する電流を発生させて時々刻々の
電圧降下および電流密度を計算する。
と同様に、電流波形としてピーク電流値を電流値とする
方形波を用いるとともに、クロックサイクルベースのイ
ベント情報を利用したサイクルベースシミュレータによ
り解析を実施して、クロック周期単位で電圧降下および
電流密度を計算する。そして、上記の方形波を用いたシ
ミュレーション結果に基づいて、電圧降下が最大となる
クロック周期を特定する。次に、当該特定されたクロッ
ク周期または特定されたクロック周期近傍の時間帯につ
いて、解析用回路に基づきイベントに応じて充放電経路
にある電流源から当該電流源に係るトランジスタに対応
した三角波の波形を有する電流を発生させて時々刻々の
電圧降下および電流密度を計算する。
【００３６】以上のように、この実施の形態５によれ
ば、方形波を用いて電圧降下等を算出する方形波シミュ
レーション部と、方形波シミュレーション部で電圧降下
が最大となるクロック周期を特定した後に当該特定され
たクロック周期または特定されたクロック周期近傍の時
間帯について、解析用回路に基づきイベントに応じて電
流源から当該電流源に係るトランジスタに対応した三角
波の波形を有する電流を発生させて時々刻々の電圧降下
および電流密度を算出する三角波シミュレーション部と
を備えるように構成したので、高速に実行できる方形波
を用いたシミュレーションにより解析上の重要箇所を特
定して、重要箇所については三角波を用いたシミュレー
ションにより精密な解析を実施することができるから、
電圧降下／電流密度解析を効率的に実施することができ
るという効果を奏する。
ば、方形波を用いて電圧降下等を算出する方形波シミュ
レーション部と、方形波シミュレーション部で電圧降下
が最大となるクロック周期を特定した後に当該特定され
たクロック周期または特定されたクロック周期近傍の時
間帯について、解析用回路に基づきイベントに応じて電
流源から当該電流源に係るトランジスタに対応した三角
波の波形を有する電流を発生させて時々刻々の電圧降下
および電流密度を算出する三角波シミュレーション部と
を備えるように構成したので、高速に実行できる方形波
を用いたシミュレーションにより解析上の重要箇所を特
定して、重要箇所については三角波を用いたシミュレー
ションにより精密な解析を実施することができるから、
電圧降下／電流密度解析を効率的に実施することができ
るという効果を奏する。
【００３７】実施の形態６．実施の形態１から実施の形
態５までの電圧降下／電流密度解析装置はトランジスタ
レベルで設計されるフルカスタム設計手法を主に対象と
していたが、この実施の形態６以降の実施の形態では、
論理合成などの手段で論理素子の接続情報を作成して当
該接続情報を基に自動配置配線によってレイアウトを生
成するゲートアレイ／セルベース設計手法を主な対象と
する。なお、シミュレーションを実施する電圧降下／電
流密度解析装置の基本構成は、図１に示された電圧降下
／電流密度解析装置と同様であるのでその説明を省略す
る。
態５までの電圧降下／電流密度解析装置はトランジスタ
レベルで設計されるフルカスタム設計手法を主に対象と
していたが、この実施の形態６以降の実施の形態では、
論理合成などの手段で論理素子の接続情報を作成して当
該接続情報を基に自動配置配線によってレイアウトを生
成するゲートアレイ／セルベース設計手法を主な対象と
する。なお、シミュレーションを実施する電圧降下／電
流密度解析装置の基本構成は、図１に示された電圧降下
／電流密度解析装置と同様であるのでその説明を省略す
る。
【００３８】次に動作について説明する。まず、各論理
素子を流れる電流の波形情報については、最も電流値が
大きくなると考えられる出力ピンに接続するトランジス
タに着目して、この出力ピンに接続するトランジスタの
負荷容量値をパラメータとして、当該パラメータに応じ
た三角波による電流波形を予めライブラリに登録してお
く。ここで出力ピンに接続するトランジスタに着目する
ことについて説明すると、ゲートアレイ／セルベース設
計手法では、論理素子のレイアウトがライブラリとして
用意されており、その内部のトランジスタ間の配線は非
常に短くなっている。このために、負荷容量は小さな値
となる。しかし、出力ピンに接続するトランジスタは、
自動配置配線プログラムによる長い配線を経由して他の
複数の論理素子を駆動するために、負荷容量が大きな値
となる。したがって、まず出力ピンに接続するトランジ
スタの電流波形情報を出力信号のイベントに応じて考慮
する必要がある。
素子を流れる電流の波形情報については、最も電流値が
大きくなると考えられる出力ピンに接続するトランジス
タに着目して、この出力ピンに接続するトランジスタの
負荷容量値をパラメータとして、当該パラメータに応じ
た三角波による電流波形を予めライブラリに登録してお
く。ここで出力ピンに接続するトランジスタに着目する
ことについて説明すると、ゲートアレイ／セルベース設
計手法では、論理素子のレイアウトがライブラリとして
用意されており、その内部のトランジスタ間の配線は非
常に短くなっている。このために、負荷容量は小さな値
となる。しかし、出力ピンに接続するトランジスタは、
自動配置配線プログラムによる長い配線を経由して他の
複数の論理素子を駆動するために、負荷容量が大きな値
となる。したがって、まず出力ピンに接続するトランジ
スタの電流波形情報を出力信号のイベントに応じて考慮
する必要がある。
【００３９】出力ピンに接続するトランジスタに係る電
流波形について、以下に例を挙げて説明する。図１１
は、ＡＮＤゲートに係る素子接続情報を示す図である。
図１２は、イベント情報としての信号線のゲート電位の
変化を示す図である。図１３は、イベントに連動して各
トランジスタを流れる電流の電流波形を示す図である。
これらの図において、Ａ，Ｂ，Ｙは信号線、ＭＰ１，Ｍ
Ｐ２，ＭＰ３はＰチャネルトランジスタ、ＭＮ１，ＭＮ
２，ＭＮ３はＮチャネルトランジスタである。図１２に
示すようなイベントが発生したとすると、図１３に示さ
れるように信号線Ｙに係るイベントに応じてトランジス
タＭＰ３に発生した電流波形をＡＮＤゲート全体の電流
波形とみなす。実際には、信号線Ａ，Ｂのイベントによ
り他のトランジスタでも電流が流れるので、信号線Ａ，
Ｂのイベントに応じた電流波形を加算する方法も考えら
れる。なお、もっと複雑な順序回路になると、入出力ピ
ンのイベントのみで論理素子内部のすべての電流波形を
決定することは困難となるので、順序回路における各素
子の特性に加えて各素子に係るイベントもパラメータと
してライブラリ化することも考えられる。
流波形について、以下に例を挙げて説明する。図１１
は、ＡＮＤゲートに係る素子接続情報を示す図である。
図１２は、イベント情報としての信号線のゲート電位の
変化を示す図である。図１３は、イベントに連動して各
トランジスタを流れる電流の電流波形を示す図である。
これらの図において、Ａ，Ｂ，Ｙは信号線、ＭＰ１，Ｍ
Ｐ２，ＭＰ３はＰチャネルトランジスタ、ＭＮ１，ＭＮ
２，ＭＮ３はＮチャネルトランジスタである。図１２に
示すようなイベントが発生したとすると、図１３に示さ
れるように信号線Ｙに係るイベントに応じてトランジス
タＭＰ３に発生した電流波形をＡＮＤゲート全体の電流
波形とみなす。実際には、信号線Ａ，Ｂのイベントによ
り他のトランジスタでも電流が流れるので、信号線Ａ，
Ｂのイベントに応じた電流波形を加算する方法も考えら
れる。なお、もっと複雑な順序回路になると、入出力ピ
ンのイベントのみで論理素子内部のすべての電流波形を
決定することは困難となるので、順序回路における各素
子の特性に加えて各素子に係るイベントもパラメータと
してライブラリ化することも考えられる。
【００４０】上記のように各論理素子についての出力ピ
ンに接続するトランジスタの負荷容量値等をパラメータ
として、当該パラメータに応じた三角波による電流波形
を予めライブラリに登録した状態において、モデル生成
部６では各論理素子を電流源等に置き換えるとともに、
電源配線および接地配線を寄生抵抗および寄生容量等に
置き換えて解析用回路を生成する。この際、各電流源に
対しては、ライブラリ化された電流波形情報を各論理素
子について出力ピンに接続されたトランジスタの負荷容
量値に応じて補正することで得た電流波形を属性データ
として付加しておく。次に、シミュレーション部８で
は、論理シミュレーション時に保存しておいたイベント
情報を読み込んで、イベント毎に各論理素子に係る電流
源から、属性データとして与えられる電流波形を有する
電流を発生させて時々刻々の電圧降下／電流密度を計算
する。
ンに接続するトランジスタの負荷容量値等をパラメータ
として、当該パラメータに応じた三角波による電流波形
を予めライブラリに登録した状態において、モデル生成
部６では各論理素子を電流源等に置き換えるとともに、
電源配線および接地配線を寄生抵抗および寄生容量等に
置き換えて解析用回路を生成する。この際、各電流源に
対しては、ライブラリ化された電流波形情報を各論理素
子について出力ピンに接続されたトランジスタの負荷容
量値に応じて補正することで得た電流波形を属性データ
として付加しておく。次に、シミュレーション部８で
は、論理シミュレーション時に保存しておいたイベント
情報を読み込んで、イベント毎に各論理素子に係る電流
源から、属性データとして与えられる電流波形を有する
電流を発生させて時々刻々の電圧降下／電流密度を計算
する。
【００４１】以上のように、この実施の形態６によれ
ば、レイアウト情報から各論理素子に係る素子接続情報
を抽出する素子接続情報抽出部３と、素子接続情報に基
づいて論理素子を単位とした解析用回路を作成するモデ
ル生成部６と、解析用回路に基づいて各イベント毎に充
放電経路にある電流源から当該電流源に係る論理素子に
対応した三角波を基本とした波形を有する電流を発生さ
せて電圧降下および電流密度を算出するシミュレーショ
ン部８とを備えるように構成したので、シミュレーショ
ンをすべて論理素子に基づくゲートレベルで処理するこ
とができるから、トランジスタレベルでの処理に比べて
高速で大規模回路への適用が可能になるという効果を奏
する。
ば、レイアウト情報から各論理素子に係る素子接続情報
を抽出する素子接続情報抽出部３と、素子接続情報に基
づいて論理素子を単位とした解析用回路を作成するモデ
ル生成部６と、解析用回路に基づいて各イベント毎に充
放電経路にある電流源から当該電流源に係る論理素子に
対応した三角波を基本とした波形を有する電流を発生さ
せて電圧降下および電流密度を算出するシミュレーショ
ン部８とを備えるように構成したので、シミュレーショ
ンをすべて論理素子に基づくゲートレベルで処理するこ
とができるから、トランジスタレベルでの処理に比べて
高速で大規模回路への適用が可能になるという効果を奏
する。
【００４２】また、各論理素子について、出力ピンに接
続するトランジスタの負荷容量値等をパラメータとし
て、当該パラメータに応じた三角波による電流波形をラ
イブラリデータとして登録するライブラリを備えるよう
に構成したので、最も電流値が大きくなることが想定さ
れる出力ピンに接続するトランジスタに係るピーク電流
について確実に解析することができるという効果を奏す
る。
続するトランジスタの負荷容量値等をパラメータとし
て、当該パラメータに応じた三角波による電流波形をラ
イブラリデータとして登録するライブラリを備えるよう
に構成したので、最も電流値が大きくなることが想定さ
れる出力ピンに接続するトランジスタに係るピーク電流
について確実に解析することができるという効果を奏す
る。
【００４３】実施の形態７．この発明の実施の形態７に
よる電圧降下／電流密度解析装置は、各論理素子につい
て充放電電流に係る電流波形とともに貫通電流に係る電
流波形をライブラリに登録することを特徴とする。な
お、充放電電流に係る電流波形と貫通電流に係る電流波
形との合成等に係る動作については、実施の形態２と同
様であるのでその説明を省略する。
よる電圧降下／電流密度解析装置は、各論理素子につい
て充放電電流に係る電流波形とともに貫通電流に係る電
流波形をライブラリに登録することを特徴とする。な
お、充放電電流に係る電流波形と貫通電流に係る電流波
形との合成等に係る動作については、実施の形態２と同
様であるのでその説明を省略する。
【００４４】以上のように、この実施の形態７によれ
ば、各論理素子について、充放電電流に係る電流波形と
ともに貫通電流に係る電流波形をライブラリデータとし
て登録するライブラリを備えるように構成したので、各
論理素子の特性や入力信号の変化等に応じて導かれる充
放電電流に係る電流波形と貫通電流に係る電流波形とを
合成して得た電流波形を有する電流を電流源から発生さ
せて、貫通電流をも考慮した実動作に近いピーク電流に
基づいて計算を実施するので、より高精度な電圧降下／
電流密度解析を可能とすることができるという効果を奏
する。
ば、各論理素子について、充放電電流に係る電流波形と
ともに貫通電流に係る電流波形をライブラリデータとし
て登録するライブラリを備えるように構成したので、各
論理素子の特性や入力信号の変化等に応じて導かれる充
放電電流に係る電流波形と貫通電流に係る電流波形とを
合成して得た電流波形を有する電流を電流源から発生さ
せて、貫通電流をも考慮した実動作に近いピーク電流に
基づいて計算を実施するので、より高精度な電圧降下／
電流密度解析を可能とすることができるという効果を奏
する。
【００４５】実施の形態８．この発明の実施の形態８に
よる電圧降下／電流密度解析装置は、一度算出した電圧
降下に基づいて各論理素子に係る電流源から発生する電
流値を補正した上で、再度シミュレーションを実施する
ことを特徴とする。実際の回路動作では、電源配線また
は接地配線に電圧降下が生じると、各論理素子を流れる
電流値が変化する。したがって、電源配線または接地配
線における電圧降下に応じて電流源から発生する電流値
を補正する必要が生じる。
よる電圧降下／電流密度解析装置は、一度算出した電圧
降下に基づいて各論理素子に係る電流源から発生する電
流値を補正した上で、再度シミュレーションを実施する
ことを特徴とする。実際の回路動作では、電源配線また
は接地配線に電圧降下が生じると、各論理素子を流れる
電流値が変化する。したがって、電源配線または接地配
線における電圧降下に応じて電流源から発生する電流値
を補正する必要が生じる。
【００４６】次に動作について説明する。実施の形態６
と同様に、シミュレーション部により各イベントに応じ
て電源配線または接地配線における電圧降下を算出す
る。次に、算出された電圧降下に基づいて電源電圧に係
るパラメータを変更してライブラリより適切な電流波形
を選択し、電流源から発生する電流の電流値を線形補間
等を用いて補正した上で、再度シミュレーション部によ
り電源配線または接地配線における電圧降下を算出す
る。
と同様に、シミュレーション部により各イベントに応じ
て電源配線または接地配線における電圧降下を算出す
る。次に、算出された電圧降下に基づいて電源電圧に係
るパラメータを変更してライブラリより適切な電流波形
を選択し、電流源から発生する電流の電流値を線形補間
等を用いて補正した上で、再度シミュレーション部によ
り電源配線または接地配線における電圧降下を算出す
る。
【００４７】以上のように、この実施の形態８によれ
ば、シミュレーション部８が、算出した電圧降下に基づ
いて各論理素子に係る電流源から発生する電流値を補正
した上で、再度電源配線または接地配線における電圧降
下並びに電流密度を算出するように構成したので、より
高精度な電圧降下／電流密度解析を可能とすることがで
きるという効果を奏する。
ば、シミュレーション部８が、算出した電圧降下に基づ
いて各論理素子に係る電流源から発生する電流値を補正
した上で、再度電源配線または接地配線における電圧降
下並びに電流密度を算出するように構成したので、より
高精度な電圧降下／電流密度解析を可能とすることがで
きるという効果を奏する。
【００４８】
【発明の効果】以上のように、この発明によれば、レイ
アウト情報から、各素子並びに各素子間の電気的な接続
関係に係る情報として与えられる素子接続情報を抽出す
る素子接続情報抽出部と、素子接続情報に基づいて充放
電経路にあるトランジスタを電流源およびスイッチを有
して構成されるモデルに置き換えるとともに電源配線お
よび接地配線を抵抗を有して構成されるモデルに置き換
えること等により構成する解析用回路を作成するモデル
生成部と、解析用回路に基づいて各イベント毎に充放電
経路にある電流源から当該電流源に係るトランジスタに
対応した三角波の波形を有する電流を発生させて電源配
線および接地配線から成る給電系統における電圧降下お
よび電流密度を算出するシミュレーション部とを備える
ように構成したので、イベントに連動して実際の電流波
形に近い三角波の波形を有する電流が流されるから、実
動作に近いピーク電流を考慮した電圧降下および電流密
度を高速かつ高精度に求めることができるという効果を
奏する。
アウト情報から、各素子並びに各素子間の電気的な接続
関係に係る情報として与えられる素子接続情報を抽出す
る素子接続情報抽出部と、素子接続情報に基づいて充放
電経路にあるトランジスタを電流源およびスイッチを有
して構成されるモデルに置き換えるとともに電源配線お
よび接地配線を抵抗を有して構成されるモデルに置き換
えること等により構成する解析用回路を作成するモデル
生成部と、解析用回路に基づいて各イベント毎に充放電
経路にある電流源から当該電流源に係るトランジスタに
対応した三角波の波形を有する電流を発生させて電源配
線および接地配線から成る給電系統における電圧降下お
よび電流密度を算出するシミュレーション部とを備える
ように構成したので、イベントに連動して実際の電流波
形に近い三角波の波形を有する電流が流されるから、実
動作に近いピーク電流を考慮した電圧降下および電流密
度を高速かつ高精度に求めることができるという効果を
奏する。
【００４９】この発明によれば、少なくともトランジス
タのゲート長、ゲート幅および負荷容量値をパラメータ
として、これらパラメータの組み合せにそれぞれ対応す
る電流波形をライブラリデータとして登録するライブラ
リを備えるように構成したので、実際に充放電経路上に
配置されたトランジスタのゲート長、ゲート幅および負
荷容量値等に基づいてライブラリに登録された三角波の
データを線形補間することで、充放電経路上のトランジ
スタに正確に対応した三角波の電流波形を生成すること
ができて、実動作に近いピーク電流を精度よく再現する
ことができるから、電圧降下および電流密度の解析精度
をより向上することができるという効果を奏する。
タのゲート長、ゲート幅および負荷容量値をパラメータ
として、これらパラメータの組み合せにそれぞれ対応す
る電流波形をライブラリデータとして登録するライブラ
リを備えるように構成したので、実際に充放電経路上に
配置されたトランジスタのゲート長、ゲート幅および負
荷容量値等に基づいてライブラリに登録された三角波の
データを線形補間することで、充放電経路上のトランジ
スタに正確に対応した三角波の電流波形を生成すること
ができて、実動作に近いピーク電流を精度よく再現する
ことができるから、電圧降下および電流密度の解析精度
をより向上することができるという効果を奏する。
【００５０】この発明によれば、少なくともトランジス
タのゲート長、ゲート幅および負荷容量値をパラメータ
としてこれらパラメータの組み合せにそれぞれ対応する
充放電電流についての電流波形と、少なくともトランジ
スタのゲート長、ゲート幅およびトランジスタへの入力
信号の傾きをパラメータとしてこれらパラメータの組み
合せにそれぞれ対応する貫通電流についての電流波形と
をライブラリデータとして登録するライブラリを備える
ように構成したので、イベント毎にトランジスタの特性
等に応じた充放電電流に係る電流波形とトランジスタの
入力信号の傾き等に応じた貫通電流に係る電流波形とを
導いて、これら２つの電流波形を合成して得た電流波形
を有する電流を電流源から発生させて、貫通電流をも考
慮した実動作に近いピーク電流に基づいて計算を実施す
るから、より高精度な電圧降下／電流密度解析を可能と
することができるという効果を奏する。
タのゲート長、ゲート幅および負荷容量値をパラメータ
としてこれらパラメータの組み合せにそれぞれ対応する
充放電電流についての電流波形と、少なくともトランジ
スタのゲート長、ゲート幅およびトランジスタへの入力
信号の傾きをパラメータとしてこれらパラメータの組み
合せにそれぞれ対応する貫通電流についての電流波形と
をライブラリデータとして登録するライブラリを備える
ように構成したので、イベント毎にトランジスタの特性
等に応じた充放電電流に係る電流波形とトランジスタの
入力信号の傾き等に応じた貫通電流に係る電流波形とを
導いて、これら２つの電流波形を合成して得た電流波形
を有する電流を電流源から発生させて、貫通電流をも考
慮した実動作に近いピーク電流に基づいて計算を実施す
るから、より高精度な電圧降下／電流密度解析を可能と
することができるという効果を奏する。
【００５１】この発明によれば、シミュレーション部
が、算出した電圧降下に基づいて電流源から発生する電
流値を補正した上で、再度電源配線および接地配線にお
ける電圧降下および電流密度を算出するように構成した
ので、より高精度な電圧降下／電流密度解析を可能とす
ることができるという効果を奏する。
が、算出した電圧降下に基づいて電流源から発生する電
流値を補正した上で、再度電源配線および接地配線にお
ける電圧降下および電流密度を算出するように構成した
ので、より高精度な電圧降下／電流密度解析を可能とす
ることができるという効果を奏する。
【００５２】この発明によれば、レイアウト情報から、
各素子並びに各素子間の電気的な接続関係に係る情報と
して与えられる素子接続情報を抽出する素子接続情報抽
出部と、素子接続情報に基づいて充放電経路にあるトラ
ンジスタを電流源およびスイッチを有して構成されるモ
デルに置き換えるとともに電源配線および接地配線を抵
抗を有して構成されるモデルに置き換えること等により
構成する解析用回路を作成するモデル生成部と、解析用
回路に基づきイベントに応じて各クロック周期毎に充放
電経路にある電流源から当該電流源に係るトランジスタ
に対応したピーク電流値を電流値とする方形波の電流を
発生させて電源配線および接地配線から成る給電系統に
おける電圧降下および電流密度を算出する方形波シミュ
レーション部とを備えるように構成したので、クロック
サイクルベースでシミュレーションをより高速に実施す
ることができるから、より多くのテストパターンすなわ
ちより多くの実動作条件下で電圧降下／電流密度解析を
実施することができるという効果を奏する。
各素子並びに各素子間の電気的な接続関係に係る情報と
して与えられる素子接続情報を抽出する素子接続情報抽
出部と、素子接続情報に基づいて充放電経路にあるトラ
ンジスタを電流源およびスイッチを有して構成されるモ
デルに置き換えるとともに電源配線および接地配線を抵
抗を有して構成されるモデルに置き換えること等により
構成する解析用回路を作成するモデル生成部と、解析用
回路に基づきイベントに応じて各クロック周期毎に充放
電経路にある電流源から当該電流源に係るトランジスタ
に対応したピーク電流値を電流値とする方形波の電流を
発生させて電源配線および接地配線から成る給電系統に
おける電圧降下および電流密度を算出する方形波シミュ
レーション部とを備えるように構成したので、クロック
サイクルベースでシミュレーションをより高速に実施す
ることができるから、より多くのテストパターンすなわ
ちより多くの実動作条件下で電圧降下／電流密度解析を
実施することができるという効果を奏する。
【００５３】この発明によれば、方形波シミュレーショ
ン部で電圧降下が最大となるクロック周期を特定した後
に、当該特定されたクロック周期または特定されたクロ
ック周期近傍の時間帯について、解析用回路に基づきイ
ベントに応じて充放電経路にある電流源から当該電流源
に係るトランジスタに対応した三角波の波形を有する電
流を発生させて電源配線および接地配線から成る給電系
統における電圧降下および電流密度を算出する三角波シ
ミュレーション部を備えるように構成したので、高速に
実行できる方形波を用いたシミュレーションにより解析
上の重要箇所を特定して、重要箇所については三角波を
用いたシミュレーションにより精密な解析を実施するこ
とができるから、電圧降下／電流密度解析を効率的に実
施することができるという効果を奏する。
ン部で電圧降下が最大となるクロック周期を特定した後
に、当該特定されたクロック周期または特定されたクロ
ック周期近傍の時間帯について、解析用回路に基づきイ
ベントに応じて充放電経路にある電流源から当該電流源
に係るトランジスタに対応した三角波の波形を有する電
流を発生させて電源配線および接地配線から成る給電系
統における電圧降下および電流密度を算出する三角波シ
ミュレーション部を備えるように構成したので、高速に
実行できる方形波を用いたシミュレーションにより解析
上の重要箇所を特定して、重要箇所については三角波を
用いたシミュレーションにより精密な解析を実施するこ
とができるから、電圧降下／電流密度解析を効率的に実
施することができるという効果を奏する。
【００５４】この発明によれば、レイアウト情報から、
各論理素子並びに各論理素子間の電気的な接続情報に係
る情報として与えられる素子接続情報を抽出する素子接
続情報抽出部と、素子接続情報に基づいて各論理素子を
電流源を有して構成されるモデルに置き換えるとともに
電源配線および接地配線を抵抗を有して構成されるモデ
ルに置き換えること等により構成する解析用回路を作成
するモデル生成部と、解析用回路に基づいて各イベント
毎に充放電経路にある電流源から当該電流源に係る論理
素子に対応した１つの三角波または複数の三角波の合成
から成る波形を有する電流を発生させて電源配線および
接地配線から成る給電系統における電圧降下および電流
密度を算出するシミュレーション部とを備えるように構
成したので、シミュレーションをすべて論理素子に基づ
くゲートレベルで処理することができるから、トランジ
スタレベルでの処理に比べて高速で大規模回路への適用
が可能になるという効果を奏する。
各論理素子並びに各論理素子間の電気的な接続情報に係
る情報として与えられる素子接続情報を抽出する素子接
続情報抽出部と、素子接続情報に基づいて各論理素子を
電流源を有して構成されるモデルに置き換えるとともに
電源配線および接地配線を抵抗を有して構成されるモデ
ルに置き換えること等により構成する解析用回路を作成
するモデル生成部と、解析用回路に基づいて各イベント
毎に充放電経路にある電流源から当該電流源に係る論理
素子に対応した１つの三角波または複数の三角波の合成
から成る波形を有する電流を発生させて電源配線および
接地配線から成る給電系統における電圧降下および電流
密度を算出するシミュレーション部とを備えるように構
成したので、シミュレーションをすべて論理素子に基づ
くゲートレベルで処理することができるから、トランジ
スタレベルでの処理に比べて高速で大規模回路への適用
が可能になるという効果を奏する。
【００５５】この発明によれば、各論理素子について、
少なくとも出力ピンに接続するトランジスタの負荷容量
値をパラメータとして、当該パラメータに応じた電流波
形をライブラリデータとして登録するライブラリを備え
るように構成したので、最も電流値が大きくなることが
想定される出力ピンに接続するトランジスタに係るピー
ク電流について確実に解析することができるという効果
を奏する。
少なくとも出力ピンに接続するトランジスタの負荷容量
値をパラメータとして、当該パラメータに応じた電流波
形をライブラリデータとして登録するライブラリを備え
るように構成したので、最も電流値が大きくなることが
想定される出力ピンに接続するトランジスタに係るピー
ク電流について確実に解析することができるという効果
を奏する。
【００５６】この発明によれば、各論理素子について、
充放電電流に係る電流波形とともに貫通電流に係る電流
波形をライブラリデータとして登録するライブラリを備
えるように構成したので、各論理素子の特性や入力信号
等に応じて導かれる充放電電流に係る電流波形と貫通電
流に係る電流波形とを合成して得た電流波形を有する電
流を電流源から発生させて、貫通電流をも考慮した実動
作に近いピーク電流に基づいて計算を実施するから、よ
り高精度な電圧降下／電流密度解析を可能とすることが
できるという効果を奏する。
充放電電流に係る電流波形とともに貫通電流に係る電流
波形をライブラリデータとして登録するライブラリを備
えるように構成したので、各論理素子の特性や入力信号
等に応じて導かれる充放電電流に係る電流波形と貫通電
流に係る電流波形とを合成して得た電流波形を有する電
流を電流源から発生させて、貫通電流をも考慮した実動
作に近いピーク電流に基づいて計算を実施するから、よ
り高精度な電圧降下／電流密度解析を可能とすることが
できるという効果を奏する。
【００５７】この発明によれば、シミュレーション部
が、算出した電圧降下値に基づいて各論理素子に係る電
流源から発生する電流値を補正した上で、再度電源配線
および接地配線における電圧降下および電流密度を算出
するように構成したので、より高精度な電圧降下／電流
密度解析を可能とすることができるという効果を奏す
る。
が、算出した電圧降下値に基づいて各論理素子に係る電
流源から発生する電流値を補正した上で、再度電源配線
および接地配線における電圧降下および電流密度を算出
するように構成したので、より高精度な電圧降下／電流
密度解析を可能とすることができるという効果を奏す
る。
【図１】 この発明の実施の形態１による電圧降下／電
流密度解析装置の構成を示すブロック図である。
流密度解析装置の構成を示すブロック図である。
【図２】 半導体集積回路に係るレイアウトの一例を示
す図である。
す図である。
【図３】 素子接続情報の一例を示す図である。
【図４】 解析用回路の一例を示す図である。
【図５】 三角波として与えられるトランジスタを流れ
る電流の電流波形の一例を示す図である。
る電流の電流波形の一例を示す図である。
【図６】 素子接続情報についてのグループ化を示す図
である。
である。
【図７】 解析対象の半導体集積回路に係る素子接続情
報を示す図である。
報を示す図である。
【図８】 イベント情報としてのゲート電位の変化を示
す図である。
す図である。
【図９】 イベントに連動して各トランジスタを流れる
電流の電流波形を示す図である。
電流の電流波形を示す図である。
【図１０】 シミュレーションで用いられる電流波形の
一例を示す図である。
一例を示す図である。
【図１１】 ＡＮＤゲートに係る素子接続情報を示す図
である。
である。
【図１２】 イベント情報としてのゲート電位の変化を
示す図である。
示す図である。
【図１３】 イベントに連動して各トランジスタを流れ
る電流の電流波形を示す図である。
る電流の電流波形を示す図である。
１ レイアウト情報記憶部、２ 素子接続情報記憶部、
３ 素子接続情報抽出部、４ 解析用回路データ記憶
部、５ ライブラリ、６ モデル生成部、７ イベント
情報記憶部、８ シミュレーション部、９ 解析結果記
憶部、１０ 結果表示部。
３ 素子接続情報抽出部、４ 解析用回路データ記憶
部、５ ライブラリ、６ モデル生成部、７ イベント
情報記憶部、８ シミュレーション部、９ 解析結果記
憶部、１０ 結果表示部。
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成１３年１月９日（２００１．１．９）
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】発明の名称
【補正方法】変更
【補正内容】
【発明の名称】 電圧降下／電流密度解析装置および電
圧降下／電流密度解析方法
圧降下／電流密度解析方法
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正内容】
【特許請求の範囲】
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００１
【補正方法】変更
【補正内容】
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、半導体集積回路
の電源配線および接地配線から成る給電系統における電
圧降下および電流密度をシミュレーションにより求める
電圧降下／電流密度解析装置および電圧降下／電流密度
解析方法に関するものである。
の電源配線および接地配線から成る給電系統における電
圧降下および電流密度をシミュレーションにより求める
電圧降下／電流密度解析装置および電圧降下／電流密度
解析方法に関するものである。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１６】この発明に係る電圧降下／電流密度解析装
置は、シミュレーション部が、算出した電圧降下に基づ
いて各論理素子に係る電流源から発生する電流値を補正
した上で、再度電源配線および接地配線における電圧降
下および電流密度を算出するようにしたものである。こ
の発明に係る電圧降下／電流密度解析方法は、半導体集
積回路に係るレイアウト情報から、各素子並びに各素子
間の電気的な接続関係に係る情報として与えられる素子
接続情報を抽出する工程と、素子接続情報に基づいて充
放電経路にあるトランジスタを電流源およびスイッチを
有して構成されるモデルに置き換えるとともに電源配線
および接地配線を抵抗を有して構成されるモデルに置き
換えて構成する解析用回路を作成する工程と、解析用回
路に基づいて各イベント毎に充放電経路にある電流源か
ら当該電流源に係るトランジスタに対応した三角波の波
形を有する電流を発生させて電源配線および接地配線か
ら成る給電系統における電圧降下および電流密度を算出
するシミュレーションを実施する工程とを有するように
したものである。この発明に係る電圧降下／電流密度解
析方法は、半導体集積回路に係るレイアウト情報から、
各素子並びに各素子間の電気的な接続関係に係る情報と
して与えられる素子接続情報を抽出する工程と、素子接
続情報に基づいて充放電経路にあるトランジスタを電流
源およびスイッチを有して構成されるモデルに置き換え
るとともに電源配線および接地配線を抵抗を有して構成
されるモデルに置き換えて構成する解析用回路を作成す
る工程と、解析用回路に基づきイベントに応じて各クロ
ック周期毎に充放電経路にある電流源から当該電流源に
係るトランジスタに対応したピーク電流値を電流値とす
る方形波の電流を発生させて電源配線および接地配線か
ら成る給電系統における電圧降下および電流密度を算出
するシミュレーションを実施する工程とを有するように
したものである。この発明に係る電圧降下／電流密度解
析方法は、半導体集積回路に係るレイアウト情報から、
各論理素子並びに各論理素子間の電気的な接続関係に係
る情報として与えられる素子接続情報を抽出する工程
と、素子接続情報に基づいて各論理素子を電流源を有し
て構成されるモデルに置き換えるとともに電源配線およ
び接地配線を抵抗を有して構成されるモデルに置き換え
て構成する解析用回路を作成する工程と、解析用回路に
基づいて各イベント毎に充放電経路にある電流源から当
該電流源に係る論理素子に対応した１つの三角波または
複数の三角波の合成から成る波形を有する電流を発生さ
せて電源配線および接地配線から成る給電系統における
電圧降下および電流密度を算出するシミュレーションを
実施する工程とを有するようにしたものである。
置は、シミュレーション部が、算出した電圧降下に基づ
いて各論理素子に係る電流源から発生する電流値を補正
した上で、再度電源配線および接地配線における電圧降
下および電流密度を算出するようにしたものである。こ
の発明に係る電圧降下／電流密度解析方法は、半導体集
積回路に係るレイアウト情報から、各素子並びに各素子
間の電気的な接続関係に係る情報として与えられる素子
接続情報を抽出する工程と、素子接続情報に基づいて充
放電経路にあるトランジスタを電流源およびスイッチを
有して構成されるモデルに置き換えるとともに電源配線
および接地配線を抵抗を有して構成されるモデルに置き
換えて構成する解析用回路を作成する工程と、解析用回
路に基づいて各イベント毎に充放電経路にある電流源か
ら当該電流源に係るトランジスタに対応した三角波の波
形を有する電流を発生させて電源配線および接地配線か
ら成る給電系統における電圧降下および電流密度を算出
するシミュレーションを実施する工程とを有するように
したものである。この発明に係る電圧降下／電流密度解
析方法は、半導体集積回路に係るレイアウト情報から、
各素子並びに各素子間の電気的な接続関係に係る情報と
して与えられる素子接続情報を抽出する工程と、素子接
続情報に基づいて充放電経路にあるトランジスタを電流
源およびスイッチを有して構成されるモデルに置き換え
るとともに電源配線および接地配線を抵抗を有して構成
されるモデルに置き換えて構成する解析用回路を作成す
る工程と、解析用回路に基づきイベントに応じて各クロ
ック周期毎に充放電経路にある電流源から当該電流源に
係るトランジスタに対応したピーク電流値を電流値とす
る方形波の電流を発生させて電源配線および接地配線か
ら成る給電系統における電圧降下および電流密度を算出
するシミュレーションを実施する工程とを有するように
したものである。この発明に係る電圧降下／電流密度解
析方法は、半導体集積回路に係るレイアウト情報から、
各論理素子並びに各論理素子間の電気的な接続関係に係
る情報として与えられる素子接続情報を抽出する工程
と、素子接続情報に基づいて各論理素子を電流源を有し
て構成されるモデルに置き換えるとともに電源配線およ
び接地配線を抵抗を有して構成されるモデルに置き換え
て構成する解析用回路を作成する工程と、解析用回路に
基づいて各イベント毎に充放電経路にある電流源から当
該電流源に係る論理素子に対応した１つの三角波または
複数の三角波の合成から成る波形を有する電流を発生さ
せて電源配線および接地配線から成る給電系統における
電圧降下および電流密度を算出するシミュレーションを
実施する工程とを有するようにしたものである。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２４
【補正方法】変更
【補正内容】
【００２４】以上のように、この実施の形態１によれ
ば、素子接続情報抽出部３により半導体集積回路に係る
レイアウト情報から素子接続情報を抽出する工程を実施
し、モデル生成部６により素子接続情報に基づいて解析
用回路を作成する工程を実施し、シミュレーション部８
により解析用回路に基づいて各イベント毎に充放電経路
にある電流源から当該電流源に係るトランジスタに対応
した三角波の電流波形を有する電流を発生させて電圧降
下および電流密度を算出する工程を実施するように構成
したので、イベントに連動して実際の電流波形に近い三
角波状の電流波形を有する電流が流されるから、実動作
に近いピーク電流を考慮した電圧降下および電流密度を
高速かつ高精度に求めることができるという効果を奏す
る。
ば、素子接続情報抽出部３により半導体集積回路に係る
レイアウト情報から素子接続情報を抽出する工程を実施
し、モデル生成部６により素子接続情報に基づいて解析
用回路を作成する工程を実施し、シミュレーション部８
により解析用回路に基づいて各イベント毎に充放電経路
にある電流源から当該電流源に係るトランジスタに対応
した三角波の電流波形を有する電流を発生させて電圧降
下および電流密度を算出する工程を実施するように構成
したので、イベントに連動して実際の電流波形に近い三
角波状の電流波形を有する電流が流されるから、実動作
に近いピーク電流を考慮した電圧降下および電流密度を
高速かつ高精度に求めることができるという効果を奏す
る。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３３
【補正方法】変更
【補正内容】
【００３３】以上のように、この実施の形態４によれ
ば、方形波シミュレーション部により電流波形としてピ
ーク電流値を電流値とする方形波を用いてクロック周期
単位で電圧降下および電流密度を算出する工程を実施す
るように構成したので、シミュレーションをより高速に
実施することができるから、より多くのテストパターン
すなわちより多くの実動作条件下で電圧降下／電流密度
解析を実施することができるという効果を奏する。
ば、方形波シミュレーション部により電流波形としてピ
ーク電流値を電流値とする方形波を用いてクロック周期
単位で電圧降下および電流密度を算出する工程を実施す
るように構成したので、シミュレーションをより高速に
実施することができるから、より多くのテストパターン
すなわちより多くの実動作条件下で電圧降下／電流密度
解析を実施することができるという効果を奏する。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４１
【補正方法】変更
【補正内容】
【００４１】以上のように、この実施の形態６によれ
ば、素子接続情報抽出部３によりレイアウト情報から各
論理素子に係る素子接続情報を抽出する工程を実施し、
モデル生成部６により素子接続情報に基づいて論理素子
を単位とした解析用回路を作成する工程を実施し、シミ
ュレーション部８により解析用回路に基づいて各イベン
ト毎に充放電経路にある電流源から当該電流源に係る論
理素子に対応した三角波を基本とした波形を有する電流
を発生させて電圧降下および電流密度を算出する工程を
実施するように構成したので、シミュレーションをすべ
て論理素子に基づくゲートレベルで処理することができ
るから、トランジスタレベルでの処理に比べて高速で大
規模回路への適用が可能になるという効果を奏する。
ば、素子接続情報抽出部３によりレイアウト情報から各
論理素子に係る素子接続情報を抽出する工程を実施し、
モデル生成部６により素子接続情報に基づいて論理素子
を単位とした解析用回路を作成する工程を実施し、シミ
ュレーション部８により解析用回路に基づいて各イベン
ト毎に充放電経路にある電流源から当該電流源に係る論
理素子に対応した三角波を基本とした波形を有する電流
を発生させて電圧降下および電流密度を算出する工程を
実施するように構成したので、シミュレーションをすべ
て論理素子に基づくゲートレベルで処理することができ
るから、トランジスタレベルでの処理に比べて高速で大
規模回路への適用が可能になるという効果を奏する。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４８
【補正方法】変更
【補正内容】
【００４８】
【発明の効果】以上のように、この発明によれば、素子
接続情報抽出部によりレイアウト情報から、各素子並び
に各素子間の電気的な接続関係に係る情報として与えら
れる素子接続情報を抽出する工程を実施し、モデル生成
部により素子接続情報に基づいて充放電経路にあるトラ
ンジスタを電流源およびスイッチを有して構成されるモ
デルに置き換えるとともに電源配線および接地配線を抵
抗を有して構成されるモデルに置き換えること等により
構成する解析用回路を作成する工程を実施し、シミュレ
ーション部により解析用回路に基づいて各イベント毎に
充放電経路にある電流源から当該電流源に係るトランジ
スタに対応した三角波の波形を有する電流を発生させて
電源配線および接地配線から成る給電系統における電圧
降下および電流密度を算出する工程を実施するように構
成したので、イベントに連動して実際の電流波形に近い
三角波の波形を有する電流が流されるから、実動作に近
いピーク電流を考慮した電圧降下および電流密度を高速
かつ高精度に求めることができるという効果を奏する。
接続情報抽出部によりレイアウト情報から、各素子並び
に各素子間の電気的な接続関係に係る情報として与えら
れる素子接続情報を抽出する工程を実施し、モデル生成
部により素子接続情報に基づいて充放電経路にあるトラ
ンジスタを電流源およびスイッチを有して構成されるモ
デルに置き換えるとともに電源配線および接地配線を抵
抗を有して構成されるモデルに置き換えること等により
構成する解析用回路を作成する工程を実施し、シミュレ
ーション部により解析用回路に基づいて各イベント毎に
充放電経路にある電流源から当該電流源に係るトランジ
スタに対応した三角波の波形を有する電流を発生させて
電源配線および接地配線から成る給電系統における電圧
降下および電流密度を算出する工程を実施するように構
成したので、イベントに連動して実際の電流波形に近い
三角波の波形を有する電流が流されるから、実動作に近
いピーク電流を考慮した電圧降下および電流密度を高速
かつ高精度に求めることができるという効果を奏する。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５２
【補正方法】変更
【補正内容】
【００５２】この発明によれば、素子接続情報抽出部に
よりレイアウト情報から、各素子並びに各素子間の電気
的な接続関係に係る情報として与えられる素子接続情報
を抽出する工程を実施し、モデル生成部により素子接続
情報に基づいて充放電経路にあるトランジスタを電流源
およびスイッチを有して構成されるモデルに置き換える
とともに電源配線および接地配線を抵抗を有して構成さ
れるモデルに置き換えること等により構成する解析用回
路を作成する工程を実施し、方形波シミュレーション部
により解析用回路に基づきイベントに応じて各クロック
周期毎に充放電経路にある電流源から当該電流源に係る
トランジスタに対応したピーク電流値を電流値とする方
形波の電流を発生させて電源配線および接地配線から成
る給電系統における電圧降下および電流密度を算出する
工程とを有するように構成したので、クロックサイクル
ベースでシミュレーションをより高速に実施することが
できるから、より多くのテストパターンすなわちより多
くの実動作条件下で電圧降下／電流密度解析を実施する
ことができるという効果を奏する。
よりレイアウト情報から、各素子並びに各素子間の電気
的な接続関係に係る情報として与えられる素子接続情報
を抽出する工程を実施し、モデル生成部により素子接続
情報に基づいて充放電経路にあるトランジスタを電流源
およびスイッチを有して構成されるモデルに置き換える
とともに電源配線および接地配線を抵抗を有して構成さ
れるモデルに置き換えること等により構成する解析用回
路を作成する工程を実施し、方形波シミュレーション部
により解析用回路に基づきイベントに応じて各クロック
周期毎に充放電経路にある電流源から当該電流源に係る
トランジスタに対応したピーク電流値を電流値とする方
形波の電流を発生させて電源配線および接地配線から成
る給電系統における電圧降下および電流密度を算出する
工程とを有するように構成したので、クロックサイクル
ベースでシミュレーションをより高速に実施することが
できるから、より多くのテストパターンすなわちより多
くの実動作条件下で電圧降下／電流密度解析を実施する
ことができるという効果を奏する。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５４
【補正方法】変更
【補正内容】
【００５４】この発明によれば、素子接続情報抽出部に
よりレイアウト情報から、各論理素子並びに各論理素子
間の電気的な接続情報に係る情報として与えられる素子
接続情報を抽出する工程を実施し、モデル生成部により
素子接続情報に基づいて各論理素子を電流源を有して構
成されるモデルに置き換えるとともに電源配線および接
地配線を抵抗を有して構成されるモデルに置き換えるこ
と等により構成する解析用回路を作成する工程を実施
し、シミュレーション部により解析用回路に基づいて各
イベント毎に充放電経路にある電流源から当該電流源に
係る論理素子に対応した１つの三角波または複数の三角
波の合成から成る波形を有する電流を発生させて電源配
線および接地配線から成る給電系統における電圧降下お
よび電流密度を算出する工程を実施するように構成した
ので、シミュレーションをすべて論理素子に基づくゲー
トレベルで処理することができるから、トランジスタレ
ベルでの処理に比べて高速で大規模回路への適用が可能
になるという効果を奏する。
よりレイアウト情報から、各論理素子並びに各論理素子
間の電気的な接続情報に係る情報として与えられる素子
接続情報を抽出する工程を実施し、モデル生成部により
素子接続情報に基づいて各論理素子を電流源を有して構
成されるモデルに置き換えるとともに電源配線および接
地配線を抵抗を有して構成されるモデルに置き換えるこ
と等により構成する解析用回路を作成する工程を実施
し、シミュレーション部により解析用回路に基づいて各
イベント毎に充放電経路にある電流源から当該電流源に
係る論理素子に対応した１つの三角波または複数の三角
波の合成から成る波形を有する電流を発生させて電源配
線および接地配線から成る給電系統における電圧降下お
よび電流密度を算出する工程を実施するように構成した
ので、シミュレーションをすべて論理素子に基づくゲー
トレベルで処理することができるから、トランジスタレ
ベルでの処理に比べて高速で大規模回路への適用が可能
になるという効果を奏する。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０１Ｌ 29/00 Ｈ０１Ｌ 21/82 Ｔ
Claims (10)
- 【請求項１】 半導体集積回路に係るレイアウト情報か
ら、各素子並びに各素子間の電気的な接続関係に係る情
報として与えられる素子接続情報を抽出する素子接続情
報抽出部と、 素子接続情報に基づいて充放電経路にあるトランジスタ
を電流源およびスイッチを有して構成されるモデルに置
き換えるとともに電源配線および接地配線を抵抗を有し
て構成されるモデルに置き換えること等により構成する
解析用回路を作成するモデル生成部と、 解析用回路に基づいて各イベント毎に充放電経路にある
電流源から当該電流源に係るトランジスタに対応した三
角波の波形を有する電流を発生させて電源配線および接
地配線から成る給電系統における電圧降下および電流密
度を算出するシミュレーション部とを備えることを特徴
とする電圧降下／電流密度解析装置。 - 【請求項２】 少なくともトランジスタのゲート長、ゲ
ート幅および負荷容量値をパラメータとして、これらパ
ラメータの組み合せにそれぞれ対応する電流波形をライ
ブラリデータとして登録するライブラリを備えることを
特徴とする請求項１記載の電圧降下／電流密度解析装
置。 - 【請求項３】 少なくともトランジスタのゲート長、ゲ
ート幅および負荷容量値をパラメータとしてこれらパラ
メータの組み合せにそれぞれ対応する充放電電流につい
ての電流波形と、少なくともトランジスタのゲート長、
ゲート幅およびトランジスタへの入力信号の傾きをパラ
メータとしてこれらパラメータの組み合せにそれぞれ対
応する貫通電流についての電流波形とをライブラリデー
タとして登録するライブラリを備えることを特徴とする
請求項１記載の電圧降下／電流密度解析装置。 - 【請求項４】 シミュレーション部が、算出した電圧降
下に基づいて電流源から発生する電流値を補正した上
で、再度電源配線および接地配線における電圧降下およ
び電流密度を算出することを特徴とする請求項１記載の
電圧降下／電流密度解析装置。 - 【請求項５】 半導体集積回路に係るレイアウト情報か
ら、各素子並びに各素子間の電気的な接続関係に係る情
報として与えられる素子接続情報を抽出する素子接続情
報抽出部と、 素子接続情報に基づいて充放電経路にあるトランジスタ
を電流源およびスイッチを有して構成されるモデルに置
き換えるとともに電源配線および接地配線を抵抗を有し
て構成されるモデルに置き換えること等により構成する
解析用回路を作成するモデル生成部と、 解析用回路に基づきイベントに応じて各クロック周期毎
に充放電経路にある電流源から当該電流源に係るトラン
ジスタに対応したピーク電流値を電流値とする方形波の
電流を発生させて電源配線および接地配線から成る給電
系統における電圧降下および電流密度を算出する方形波
シミュレーション部とを備えることを特徴とする電圧降
下／電流密度解析装置。 - 【請求項６】 方形波シミュレーション部で電圧降下が
最大となるクロック周期を特定した後に、当該特定され
たクロック周期または特定されたクロック周期近傍の時
間帯について、解析用回路に基づきイベントに応じて充
放電経路にある電流源から当該電流源に係るトランジス
タに対応した三角波の波形を有する電流を発生させて電
源配線および接地配線から成る給電系統における電圧降
下および電流密度を算出する三角波シミュレーション部
を備えることを特徴とする請求項５記載の電圧降下／電
流密度解析装置。 - 【請求項７】 半導体集積回路に係るレイアウト情報か
ら、各論理素子並びに各論理素子間の電気的な接続情報
に係る情報として与えられる素子接続情報を抽出する素
子接続情報抽出部と、 素子接続情報に基づいて各論理素子を電流源を有して構
成されるモデルに置き換えるとともに電源配線および接
地配線を抵抗を有して構成されるモデルに置き換えるこ
と等により構成する解析用回路を作成するモデル生成部
と、 解析用回路に基づいて各イベント毎に充放電経路にある
電流源から当該電流源に係る論理素子に対応した１つの
三角波または複数の三角波の合成から成る波形を有する
電流を発生させて電源配線および接地配線から成る給電
系統における電圧降下および電流密度を算出するシミュ
レーション部とを備えることを特徴とする電圧降下／電
流密度解析装置。 - 【請求項８】 各論理素子について、少なくとも出力ピ
ンに接続するトランジスタの負荷容量値をパラメータと
して、当該パラメータに応じた電流波形をライブラリデ
ータとして登録するライブラリを備えることを特徴とす
る請求項７記載の電圧降下／電流密度解析装置。 - 【請求項９】 各論理素子について、充放電電流に係る
電流波形とともに貫通電流に係る電流波形をライブラリ
データとして登録するライブラリを備えることを特徴と
する請求項７記載の電圧降下／電流密度解析装置。 - 【請求項１０】 シミュレーション部が、算出した電圧
降下に基づいて各論理素子に係る電流源から発生する電
流値を補正した上で、再度電源配線および接地配線にお
ける電圧降下および電流密度を算出することを特徴とす
る請求項７記載の電圧降下／電流密度解析装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000239610A JP2002056044A (ja) | 2000-08-08 | 2000-08-08 | 電圧降下／電流密度解析装置および電圧降下／電流密度解析方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000239610A JP2002056044A (ja) | 2000-08-08 | 2000-08-08 | 電圧降下／電流密度解析装置および電圧降下／電流密度解析方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002056044A true JP2002056044A (ja) | 2002-02-20 |
Family
ID=18731120
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000239610A Pending JP2002056044A (ja) | 2000-08-08 | 2000-08-08 | 電圧降下／電流密度解析装置および電圧降下／電流密度解析方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002056044A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7401277B2 (en) | 2003-01-28 | 2008-07-15 | Ricoh Company, Ltd. | Semiconductor integrated circuit and scan test method therefor |
| US7979261B2 (en) | 2007-06-20 | 2011-07-12 | Fujitsu Limited | Circuit simulation model generation apparatus, circuit simulation model generation method and circuit simulation apparatus |
-
2000
- 2000-08-08 JP JP2000239610A patent/JP2002056044A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7401277B2 (en) | 2003-01-28 | 2008-07-15 | Ricoh Company, Ltd. | Semiconductor integrated circuit and scan test method therefor |
| US7979261B2 (en) | 2007-06-20 | 2011-07-12 | Fujitsu Limited | Circuit simulation model generation apparatus, circuit simulation model generation method and circuit simulation apparatus |
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| RD01 | Notification of change of attorney |
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