JP2002343867A - 半導体集積回路装置、および階層レイアウト設計装置とその方法 - Google Patents

半導体集積回路装置、および階層レイアウト設計装置とその方法

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JP2002343867A
JP2002343867A JP2001151764A JP2001151764A JP2002343867A JP 2002343867 A JP2002343867 A JP 2002343867A JP 2001151764 A JP2001151764 A JP 2001151764A JP 2001151764 A JP2001151764 A JP 2001151764A JP 2002343867 A JP2002343867 A JP 2002343867A
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power supply
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internal function
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Isao Mogi
功 茂木
Eiji Nagata
栄治 永田
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Panasonic Holdings Corp
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Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 LSIの階層レイアウトを行う場合に、ハー
ドマクロに接続される配線の配線領域と内部機能ブロッ
クの基幹電源幹線の配線領域を効率的に確保し、LSI
のチップサイズを縮小することを目的とする。 【解決手段】 ハードマクロ104を内蔵する内部機能
ブロック101を有するLSI100を階層レイアウト
する際に、ハードマクロ104の配線領域105上に異
なる配線層で内部機能ブロックの内部機能ブロック内電
源幹線106を設け、LSIチップの基幹電源幹線10
3を内部機能ブロック内電源幹線106を流用して設置
する。そのために、配線領域105の面積程度だけチッ
プの面積を削減することができ、LSI100のチップ
サイズを縮小することができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、内部機能ブロック
にハードマクロを有する半導体集積回路装置(以下LS
Iと称す)の階層レイアウト設計方法に関する。
【0002】
【従来の技術】図6は従来のLSIにおける階層レイア
ウトの概略図である。図6において、600はLSI、
604はハードマクロ、601はハードマクロ604を
有する内部機能ブロック、602は論理回路のみで構成
される内部機能ブロック、603はチップの基幹電源幹
線、605は主にハードマクロ604に接続される配線
の配線領域である。
【0003】従来のLSIの階層レイアウトにおいて
は、まず、内部機能ブロック601,602のレイアウ
トを行い、レイアウトされた内部機能ブロック601,
602を配置してLSI600全体のチップレイアウト
を行う。
【0004】この時、ハードマクロ604を有する内部
機能ブロック601のレイアウトにおいては、一般的
に、論理回路のレイアウト領域を確保するために、ハー
ドマクロ604を内部機能ブロック601の端部に配置
してレイアウトされる。そのために、ハードマクロ60
4に接続される配線の配線領域605が混雑し、配線領
域605を拡大する必要性が生じることがあった。
【0005】また、チップレイアウトを行う際、内部機
能ブロック601,602に電源を供給するために、内
部機能ブロック601,602の周囲に基幹電源幹線6
03を付加してレイアウトを行っている。
【0006】しかしながら、近年の製品のダウンサイジ
ング化に伴いLSIのチップサイズの縮小化が要求され
るにもかかわらず、上記配線領域605と基幹電源幹線
603の配線領域の確保が、チップサイズを縮小する場
合の問題点となっている。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記問題点
を解決するために、ハードマクロに接続される配線の配
線領域と内部機能ブロックの基幹電源幹線の配線領域を
効率的に確保し、LSIのチップサイズを縮小すること
を目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の請求項1記載の半導体集積回路装置は、内
部を機能ブロックに分割して階層レイアウトされた半導
体集積回路装置であって、1または2以上の内部機能ブ
ロックと、特定の回路に接続する配線の領域確保のため
に設けた配線領域と、前記配線領域と一部または全部の
領域を共有する前記配線領域と異なる配線層で配線され
た前記内部機能ブロックに電源を供給するブロック内電
源幹線と、前記ブロック内電源幹線を含んで構成される
前記各内部機能ブロックに電源を供給する基幹電源幹線
とを有する。
【0009】請求項2記載の階層レイアウト設計装置
は、半導体集積回路装置の階層レイアウトを行う装置で
あって、機能マクロや論理セルを配置し配線レイアウト
を行う内部機能ブロックレイアウト手段と、内部機能ブ
ロックに電源を供給するブロック内電源幹線を特定の回
路に接続する配線の領域確保のために設けた配線領域と
一部または全部の領域を共有する様に異なる配線層を用
いて配線するブロック内電源幹線配線手段と、前記ブロ
ック内電源幹線をその一部として前記各内部機能ブロッ
クに電源を供給する基幹電源幹線を構成する基幹電源幹
線構成手段と、前記内部機能ブロックを配置配線レイア
ウトを行うチップレイアウト手段とを有する。
【0010】請求項3記載の階層レイアウト設計方法
は、半導体集積回路装置の階層レイアウトを行うに際
し、特定の回路に接続する配線の領域確保のために配線
領域を設けて内部機能ブロックの配置と配線レイアウト
を行う工程と、前記配線領域と一部または全部の領域を
共有する前記配線領域と異なる配線層で配線された前記
内部機能ブロックに電源を供給するブロック内電源幹線
を構成する工程と、前記内部機能ブロックをチップ全体
の領域に配置する工程と、前記ブロック内電源幹線をそ
の一部として前記各内部機能ブロックに電源を供給する
基幹電源幹線を構成する工程と、チップ全体の配線レイ
アウトを行う工程とを有する。
【0011】請求項4記載の階層レイアウト設計方法
は、請求項3記載の階層レイアウト設計方法において、
前記特定の回路として機能マクロを設けることを特徴と
する。請求項5記載の階層レイアウト設計方法は、請求
項3記載の階層レイアウト設計方法において、前記特定
の回路としてメモリを設けることを特徴とする。
【0012】請求項6記載の階層レイアウト設計方法
は、請求項3記載の階層レイアウト設計方法において、
前記特定の回路としてIPコアを設けることを特徴とす
る。請求項7記載の階層レイアウト設計方法は、請求項
3記載の階層レイアウト設計方法において、前記特定の
回路としてメモリとIPコアを設けることを特徴とす
る。
【0013】以上により、ハードマクロに接続される配
線の配線領域と内部機能ブロックの基幹電源幹線の配線
領域を効率的に確保し、LSIのチップサイズを縮小す
ることができる。
【0014】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して詳細に説明する。 (第1の実施形態)図1は本発明の実施の形態1におけ
るLSIの階層レイアウトを示す概略図である。
【0015】図1において、100はLSI、104は
ハードマクロ、101はハードマクロ104を有する内
部機能ブロック、102は論理回路のみで構成される内
部機能ブロック、103はチップの基幹電源幹線、10
5は主にハードマクロ104に接続される配線の配線領
域、106はブロック内電源幹線である。
【0016】実施の形態1の階層レイアウトにおいて
は、まず、内部機能ブロック101,102のレイアウ
トを行う。ここで、ハードマクロ104を有する内部機
能ブロック101については、従来例同様に配線領域1
05を確保した状態でハードマクロ104を配置した
後、配線領域105の領域上に異なる配線層でブロック
内電源基幹106を配線する。次に、レイアウトされた
内部機能ブロック101,102を配置してLSI10
0全体のチップレイアウトを行う。ここで、チップ全体
の基幹電源幹線103を配線するに際し、内部機能ブロ
ック101に電源を供給するための電源幹線として内部
機能ブロック101内に配線されたブロック内電源幹線
106を流用する。つまり、図1に示す様に、基幹電源
幹線103とブロック内電源幹線106を接続すること
により、本来なら内部機能ブロック101に電源を供給
するために配線される部分の基幹電源幹線を削減するこ
とができる。このために、配線領域105の面積程度だ
けチップの面積を削減することができるため、LSIの
チップサイズを縮小することができる。
【0017】以下、実施の形態1の階層レイアウトのフ
ローを図を用いて説明する。図4は本発明の実施の形態
1における階層レイアウトの処理フロー図である。一般
的にLSIの設計では、LSIを構成する内部機能ブロ
ックを最初にレイアウトして順次上位の階層をレイアウ
トするボトムアップの手法が用いられる。本実施の形態
では、まず、ハードマクロや論理セルなどの配置,ハー
ドマクロの配線領域の設定,自動配線を行うことにより
各内部機能ブロック毎のレイアウトを行う(ステップ4
01)。次に、ハードマクロの配線領域上に異なる配線
層でブロック内電源幹線を配線し(ステップ402)、
配線領域の混雑の具合を計算して(ステップ403)配
線が混雑している領域に内部機能ブロックのブロック内
電源幹線端子位置設ける(ステップ404)。そして、
以上の工程を各ブロックにおいて実施する(ステップ4
05)。最後に、各内部機能ブロックを配置して、各内
部機能ブロックのブロック内電源幹線を流用して基幹電
源幹線を設置し、LSIチップの配線レイアウトを行う
(ステップ406)。
【0018】以上のような自動レイアウトの方法によ
り、配線を効率的に行うことができ、LSIのチップサ
イズを縮小することができる。 (第2の実施形態)図2は本発明の実施の形態2におけ
るLSIの階層レイアウトを示す概略図である。
【0019】図2において、200はLSI、204は
ハードマクロ、201はハードマクロ204を有する内
部機能ブロック、202は論理回路のみで構成される内
部機能ブロック、203はチップの基幹電源幹線、20
5は主にハードマクロ104に接続される配線の配線領
域、206はブロック内電源幹線である。
【0020】実施の形態2の階層レイアウトにおいて
は、まず、実施の形態1と同様に、内部機能ブロック2
01,202のレイアウトを行う。ここで、ハードマク
ロ204間の配線接続において、ハードマクロ204の
端子位置によっては、図2のようにハードマクロ204
間に配線領域205を設定した方が配線効率が良くなる
場合がある。この場合、ハードマクロ204を内部機能
ブロックの端に配置してその内側に配線領域205を設
けることができる。以下、実施の形態1と同様に、レイ
アウトされた内部機能ブロック201,202を配置し
てLSI200全体のチップレイアウトを行い、チップ
全体の基幹電源幹線203を配線するに際しては、内部
機能ブロック201内でハードマクロ204の内側に設
定された配線領域205に異なる配線層で配線されたブ
ロック内電源幹線206を流用する。
【0021】以上の様に、内部機能ブロック201内で
ハードマクロ204の内側に設けられた配線領域205
上のブロック内電源幹線206と基幹電源幹線203を
接続することにより、配線領域205の面積程度だけチ
ップの面積を削減することができるため、LSIのチッ
プサイズを縮小することができる。 (第3の実施形態)図3は本発明の実施の形態3におけ
るLSIの階層レイアウトを示す概略図である。
【0022】図3において、300はLSI、304は
メモリ、305はIPコア、301はメモリ304とI
Pコア305を有する内部機能ブロック、302は論理
回路のみで構成される内部機能ブロック、303はチッ
プの基幹電源幹線、306は主にメモリ304とIPコ
ア305間の信号配線を行うために設けた配線領域、3
07はブロック内電源幹線である。
【0023】実施の形態3の階層レイアウトにおいて
は、まず、内部機能ブロック301,302のレイアウ
トを行う。ここで、メモリ304とIPコア305を有
する内部機能ブロック301については、メモリ304
とIPコア305間の信号配線を最短にして最適なバス
を構成するために配線領域306を確保した状態でメモ
リ304とIPコア305を配置した後、配線領域30
6の領域上に異なる配線層でブロック内電源基幹307
を配線する。次に、レイアウトされた内部機能ブロック
301,302を配置してLSI300全体のチップレ
イアウトを行う。
【0024】ここで、チップ全体の基幹電源幹線303
を配線するに際し、内部機能ブロック301に電源を供
給するための電源幹線として内部機能ブロック301内
に配線されたブロック内電源幹線307を流用する。つ
まり、図3に示す様に、基幹電源幹線303とブロック
内電源幹線307を接続することにより、本来なら内部
機能ブロック301に電源を供給するために配線される
部分の基幹電源幹線を削減することができる。このため
に、配線領域306の面積程度だけチップの面積を削減
することができるため、LSIのチップサイズを縮小す
ることができる。 (第4の実施形態)図5は本発明の実施の形態4におけ
るLSIの階層レイアウトを示す概略図である。
【0025】実施の形態1では1つの内部機能ブロック
でブロック内電源幹線を設置して基幹電源幹線に流用し
ていたのに対して、実施の形態4では、複数の内部機能
ブロック501,502においてハードマクロ504を
内蔵して配線領域505上のブロック内電源幹線506
を流用して基幹電源幹線を設けている。
【0026】以上により、より多くの領域でブロック内
電源幹線を流用して基幹電源幹線を設けているので、よ
り多くの配線領域を削減でき、LSIのチップサイズを
大幅に縮小することができる。
【0027】ここで、本実施の形態では、2つの内部機
能ブロックにハードマクロを内蔵する形態を説明した
が、ハードマクロを内蔵する内部機能ブロックは1つ以
上いくつ存在しても良く、また、複数のハードマクロを
内蔵する内部機能ブロックと論理回路のみからなる内部
回路ブロックが混在していても良い。
【0028】また、本実施の形態では、配線領域をハー
ドマクロに接続する配線の配線領域としたが、必ずしも
ハードマクロである必要はなく、単に論理回路間の配線
の混雑緩和のための配線領域であっても良い。
【0029】また、ブロック内電源幹線における配線領
域と異なる配線層としては、ブロック内電源幹線専用の
配線層を設けても良いし、配線領域の配線に用いる配線
層をあらかじめ制限しておき、ブロック内電源幹線とし
てその他の配線層を用いても良い。
【0030】さらに、本実施の形態では、ブロック内電
源幹線が完全に配線領域の領域を共有する形態について
説明しているが、ブロック内電源幹線の一部が配線領域
の外部にはみ出ていても良く、その場合は、従来に比べ
て、ブロック内電源幹線と配線領域が重なる面積分だけ
LSIのチップサイズが縮小されることになる。
【0031】
【発明の効果】以上のように本発明の半導体集積回路装
置、および階層レイアウト設計装置とその方法による
と、ハードマクロを内蔵する内部機能ブロックを有する
LSIを階層レイアウトする際に、ハードマクロの配線
領域上に異なる配線層で内部機能ブロックの電源幹線を
設け、LSIチップの基幹電源幹線を内部機能ブロック
の電源幹線を流用して設置するために、配線領域の面積
程度だけチップの面積を削減することができ、LSIの
チップサイズを縮小することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態1におけるLSIの階層レ
イアウトを示す概略図
【図2】本発明の実施の形態2におけるLSIの階層レ
イアウトを示す概略図
【図3】本発明の実施の形態3におけるLSIの階層レ
イアウトを示す概略図
【図4】本発明の実施の形態1における階層レイアウト
の処理フロー図
【図5】本発明の実施の形態4におけるLSIの階層レ
イアウトを示す概略図
【図6】従来のLSIにおける階層レイアウトの概略図
【符号の説明】
100 LSI 101 内部機能ブロック 102 内部機能ブロック 103 基幹電源幹線 104 ハードマクロ 105 配線領域 106 ブロック内電源幹線 200 LSI 201 内部機能ブロック 202 内部機能ブロック 203 基幹電源幹線 204 ハードマクロ 205 配線領域 206 ブロック内電源幹線 300 LSI 301 内部機能ブロック 302 内部機能ブロック 303 基幹電源幹線 304 メモリ 305 IPコア 306 配線領域 307 ブロック内電源幹線 500 LSI 501 内部機能ブロック 502 内部機能ブロック 503 基幹電源幹線 504 ハードマクロ 505 配線領域 506 ブロック内電源幹線 600 LSI 601 内部機能ブロック 602 内部機能ブロック 603 基幹電源幹線 604 ハードマクロ 605 配線領域
───────────────────────────────────────────────────── 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 21/822 H01L 21/82 L 27/04 C 27/04 D U Fターム(参考) 5B046 AA08 BA06 5F038 CA03 CA05 CD02 DF14 EZ09 EZ20 5F064 AA06 DD02 DD03 DD04 DD13 EE02 EE03 EE14 EE23 EE26 EE52 HH06 HH12

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】内部を機能ブロックに分割して階層レイア
    ウトされた半導体集積回路装置であって、 1または2以上の内部機能ブロックと、 特定の回路に接続する配線の領域確保のために設けた配
    線領域と、 前記配線領域と一部または全部の領域を共有する前記配
    線領域と異なる配線層で配線された前記内部機能ブロッ
    クに電源を供給するブロック内電源幹線と、 前記ブロック内電源幹線を含んで構成される前記各内部
    機能ブロックに電源を供給する基幹電源幹線とを有する
    半導体集積回路装置。
  2. 【請求項2】半導体集積回路装置の階層レイアウトを行
    う装置であって、 機能マクロや論理セルを配置し配線レイアウトを行う内
    部機能ブロックレイアウト手段と、 内部機能ブロックに電源を供給するブロック内電源幹線
    を特定の回路に接続する配線の領域確保のために設けた
    配線領域と一部または全部の領域を共有する様に異なる
    配線層を用いて配線するブロック内電源幹線配線手段
    と、 前記ブロック内電源幹線をその一部として前記各内部機
    能ブロックに電源を供給する基幹電源幹線を構成する基
    幹電源幹線構成手段と、 前記内部機能ブロックを配置配線レイアウトを行うチッ
    プレイアウト手段とを有する階層レイアウト設計装置。
  3. 【請求項3】半導体集積回路装置の階層レイアウトを行
    うに際し、 特定の回路に接続する配線の領域確保のために配線領域
    を設けて内部機能ブロックの配置と配線レイアウトを行
    う工程と、 前記配線領域と一部または全部の領域を共有する前記配
    線領域と異なる配線層で配線された前記内部機能ブロッ
    クに電源を供給するブロック内電源幹線を構成する工程
    と、 前記内部機能ブロックをチップ全体の領域に配置する工
    程と、 前記ブロック内電源幹線をその一部として前記各内部機
    能ブロックに電源を供給する基幹電源幹線を構成する工
    程と、 チップ全体の配線レイアウトを行う工程とを有する階層
    レイアウト設計方法。
  4. 【請求項4】前記特定の回路として機能マクロを設ける
    ことを特徴とする請求項3記載の階層レイアウト設計方
    法。
  5. 【請求項5】前記特定の回路としてメモリを設けること
    を特徴とする請求項3記載の階層レイアウト設計方法。
  6. 【請求項6】前記特定の回路としてIPコアを設けるこ
    とを特徴とする請求項3記載の階層レイアウト設計方
    法。
  7. 【請求項7】前記特定の回路としてメモリとIPコアを
    設けることを特徴とする請求項3記載の階層レイアウト
    設計方法。
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