JP2003308357A - Logic circuit simulation method, logic circuit simulation program, and logic circuit simulation device - Google Patents

Logic circuit simulation method, logic circuit simulation program, and logic circuit simulation device

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JP2003308357A
JP2003308357A JP2002110630A JP2002110630A JP2003308357A JP 2003308357 A JP2003308357 A JP 2003308357A JP 2002110630 A JP2002110630 A JP 2002110630A JP 2002110630 A JP2002110630 A JP 2002110630A JP 2003308357 A JP2003308357 A JP 2003308357A
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JP
Japan
Prior art keywords
voltage
logic circuit
power supply
threshold voltage
delay time
Prior art date
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Application number
JP2002110630A
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Japanese (ja)
Inventor
Ryuichi Yamaguchi
龍一 山口
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Publication of JP2003308357A publication Critical patent/JP2003308357A/en
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To enable the simulation of a circuit operation based on a precise delay time to fluctuation of power source voltage. <P>SOLUTION: A fluctuating power source voltage calculation part 101 calculates power source voltages VDD and VSS supplied to each cell of a logic circuit to be simulated. A power source voltage difference calculation part 202 determines, with respect to each cell, reference delay time Tdl0 and reference transition time Ttr0 until output voltage becomes equal to the threshold of input voltage from the time when the input voltage reaches the threshold or from the build up of output voltage. A threshold voltage calculation part 102 determines the threshold voltage Vth of each cell, and determines delay time Tdl until the output voltage reaches the threshold voltage Vthn of the next stage based on each above-mentioned value. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、ASIC(Applic
ation Specific Integrated Circuit)やセミカスタム
LSI(Large Scale Integration)などの半導体集積
回路における論理素子等の動作をシミュレーションする
論理回路シミュレーション方法、および論理回路シミュ
レーション装置に関する技術に属する。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to an ASIC (Applic
ration specific integrated circuit) and a semi-custom LSI (Large Scale Integration).

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、半導体集積回路の製造において
は、トランジスタや配線などの素子の微細化加工技術が
急激に進歩しつつある。そして、このような微細化に伴
うトランジスタ数の増大や、動作周波数の高速化に応じ
て、消費電流が増大するばかりでなく、電源配線を流れ
る電流の変動が大きくなって、各回路(素子)に印加さ
れる電源電圧の変動も大きくなりがちである。
2. Description of the Related Art In recent years, in the manufacture of semiconductor integrated circuits, technology for miniaturizing elements such as transistors and wiring has been rapidly advancing. As the number of transistors increases and the operating frequency increases due to such miniaturization, not only the current consumption increases, but also the fluctuation of the current flowing through the power supply wiring becomes large, and each circuit (element) The fluctuation of the power supply voltage applied to the power supply tends to be large.

【0003】上記電源電圧の変動は、回路間の信号の伝
播時間、すなわち遅延時間の変動を招く。そこで、電源
電圧の変動による回路の誤動作を防ぐためには、電源電
圧の変動による遅延時間変動を考慮した論理回路のシミ
ュレーション方法が重要な技術となる。
The fluctuations in the power supply voltage cause fluctuations in signal propagation time between circuits, that is, delay times. Therefore, in order to prevent the malfunction of the circuit due to the fluctuation of the power supply voltage, a method of simulating the logic circuit in consideration of the delay time fluctuation due to the fluctuation of the power supply voltage is an important technique.

【0004】上記のような電源電圧の変動を考慮したシ
ミュレーション技術としては、例えば特開2000−1
94732号公報に開示されているような技術が知られ
ている。この技術では、あらかじめ、複数の電源電圧に
応じた遅延情報をライブラリとして作成しておき、各回
路要素に印加される電源電圧に応じた上記遅延情報を選
択して用いることにより、電源電圧の変動を考慮した精
度の良い遅延シミュレーションが行われるようになって
いる。より具体的には、例えば図6に示すように、前段
の駆動素子の出力が被駆動素子の閾値電圧に達してか
ら、その被駆動素子の出力が上記閾値電圧と同じ電圧に
達するまでの遅延時間は、電源電圧差(VDD−VS
S)に応じて異なるため、種々の電源電圧差に応じた遅
延時間を保持しておいて選択することにより、LSI内
部の電源配線抵抗によって生じる電源電圧の変動の影響
による遅延変動を見積もったシミュレーションが可能と
なる。
As a simulation technique in consideration of the fluctuation of the power source voltage as described above, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 2000-1
A technique disclosed in Japanese Patent No. 94732 is known. In this technique, delay information corresponding to a plurality of power supply voltages is created in advance as a library, and the above-mentioned delay information corresponding to the power supply voltage applied to each circuit element is selected and used to change the power supply voltage. The delay simulation with high accuracy is performed. More specifically, as shown in FIG. 6, for example, a delay from the output of the driving element in the preceding stage reaching the threshold voltage of the driven element until the output of the driven element reaches the same voltage as the threshold voltage. Time is the power supply voltage difference (VDD-VS
S), the delay time corresponding to various power supply voltage differences is held and selected to estimate the delay variation due to the influence of the power supply voltage variation caused by the power supply wiring resistance inside the LSI. Is possible.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来のシミュレーション方法は、必ずしも正確な遅延時間
を求めることができないという問題点を有していた。
However, the above-mentioned conventional simulation method has a problem that an accurate delay time cannot always be obtained.

【0006】すなわち、従来の方法では、上記のように
前段の駆動素子の出力が被駆動素子の閾値電圧に達して
から、その被駆動素子の出力が上記閾値電圧と同じ電圧
に達するまでの時間を遅延時間として求めているが、こ
れは、さらに上記被駆動素子によって駆動される素子の
閾値電圧も上記被駆動素子の閾値電圧と等しいとした場
合、すなわち、全ての素子で閾値電圧が等しいとした場
合の遅延時間を求めていることになる。
That is, in the conventional method, the time from when the output of the driving element in the preceding stage reaches the threshold voltage of the driven element to when the output of the driven element reaches the same voltage as the threshold voltage as described above. Is calculated as the delay time, and this is when the threshold voltage of the element driven by the driven element is also equal to the threshold voltage of the driven element, that is, when the threshold voltages of all the elements are equal. If so, the delay time is required.

【0007】ところが、実際には、各回路要素に印加さ
れる電源電圧が変動する場合、通常は例えば図7に示す
ように高電圧側の電源電圧VDDと低電圧側の電源電圧
VSSとが共に変動するため、素子902と素子903
とで閾値電圧は異なったものとなる。つまり、素子90
2では、素子901から入力される電圧が素子902の
閾値電圧に達すると内部の状態が遷移し始めるのに対し
て、素子903では、素子902から入力される電圧が
素子903の閾値電圧に達してから内部の状態が遷移し
始め、両者の時間差が真の遅延時間となる。それゆえ、
上記従来の遅延時間を求める方法では、誤差が生じるこ
とになる。
However, in practice, when the power supply voltage applied to each circuit element fluctuates, normally both the high-voltage side power supply voltage VDD and the low-voltage side power supply voltage VSS as shown in FIG. Element 902 and element 903 due to fluctuations
And the threshold voltage is different. That is, the element 90
In No. 2, the internal state starts to transition when the voltage input from the element 901 reaches the threshold voltage of the element 902, whereas in element 903, the voltage input from the element 902 reaches the threshold voltage of the element 903. After that, the internal state begins to transition, and the time difference between the two becomes the true delay time. therefore,
In the conventional method for obtaining the delay time, an error will occur.

【0008】前記の問題に鑑み、本発明は、電源電圧の
変動に対して、より正確な遅延時間に基づいた回路動作
のシミュレーションを可能にすることを課題とする。
In view of the above problems, it is an object of the present invention to enable more accurate simulation of circuit operation based on delay time with respect to fluctuations in power supply voltage.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】前記の課題を解決するた
めに、請求項1の発明が講じた解決手段は、複数の回路
要素を含む論理回路の動作をシミュレーションする論理
回路シミュレーション方法であって、上記複数の回路要
素のうちの第1の回路要素によって駆動される第2の回
路要素における入力信号の閾値電圧を求める閾値電圧算
出ステップと、上記閾値電圧に基づいて、上記第1の回
路要素における出力信号の遅延時間を求める遅延時間算
出ステップと、を有することを特徴とする。
In order to solve the above-mentioned problems, the solution means taken by the invention of claim 1 is a logic circuit simulation method for simulating the operation of a logic circuit including a plurality of circuit elements. A threshold voltage calculating step of obtaining a threshold voltage of an input signal in a second circuit element driven by a first circuit element of the plurality of circuit elements, and the first circuit element based on the threshold voltage. And a delay time calculating step for obtaining the delay time of the output signal in.

【0010】請求項1の発明によると、電源電圧の変動
によって閾値電圧が変動する場合でも、その閾値電圧の
変動に応じた正確な遅延時間を求めることができる。
According to the first aspect of the present invention, even when the threshold voltage varies due to the variation of the power supply voltage, the accurate delay time according to the variation of the threshold voltage can be obtained.

【0011】また、請求項2の発明は、請求項1の論理
回路シミュレーション方法であって、さらに、上記第2
の回路要素に供給される第1の電源電圧と第2の電源電
圧とを求める電源電圧算出ステップを有し、上記閾値電
圧算出ステップは、上記第1の電源電圧と上記第2の電
源電圧とに基づいて、上記閾値電圧を求めることを特徴
とする。
According to a second aspect of the present invention, there is provided the logic circuit simulation method according to the first aspect, further comprising the second aspect.
A power supply voltage calculation step for obtaining a first power supply voltage and a second power supply voltage to be supplied to the circuit element, and the threshold voltage calculation step is performed by using the first power supply voltage and the second power supply voltage. The threshold voltage is obtained based on

【0012】また、請求項3の発明は、請求項2の論理
回路シミュレーション方法であって、上記閾値電圧算出
ステップは、上記第1の電源電圧と上記第2の電源電圧
との平均値を上記閾値電圧として求めることを特徴とす
る。
According to a third aspect of the present invention, in the logic circuit simulation method according to the second aspect, the threshold voltage calculating step calculates the average value of the first power supply voltage and the second power supply voltage. It is characterized in that it is obtained as a threshold voltage.

【0013】請求項2または請求項3の発明によると、
閾値電圧を容易に求めることができる。
According to the invention of claim 2 or 3,
The threshold voltage can be easily obtained.

【0014】また、請求項4の発明は、請求項2の論理
回路シミュレーション方法であって、上記閾値電圧算出
ステップは、上記第1の電源電圧および上記第2の電源
電圧と、上記閾値電圧との関係を示すデータに基づい
て、上記閾値電圧を求めることを特徴とする。
According to a fourth aspect of the present invention, in the logic circuit simulation method according to the second aspect, the threshold voltage calculating step includes the first power supply voltage and the second power supply voltage, and the threshold voltage. It is characterized in that the threshold voltage is obtained based on the data indicating the relationship.

【0015】請求項4の発明によると、より正確な閾値
電圧を求め、遅延時間の精度をさらに向上させることが
できる。
According to the fourth aspect of the present invention, it is possible to obtain a more accurate threshold voltage and further improve the accuracy of the delay time.

【0016】また、請求項5の発明は、請求項1の論理
回路シミュレーション方法であって、上記遅延時間算出
ステップは、上記第1の回路要素における入力電圧が所
定の入力電圧になってから出力電圧が所定の出力電圧に
なるまでの基準遅延時間と、上記第1の回路要素の上記
所定の出力電圧と上記第2の回路要素の閾値電圧との差
と、上記第1の回路要素の出力電圧が変化するときの出
力電圧変化量と変化時間との関係と、に基づいて、上記
遅延時間を求めることを特徴とする。
According to a fifth aspect of the present invention, in the logic circuit simulation method according to the first aspect, the delay time calculating step outputs after the input voltage in the first circuit element reaches a predetermined input voltage. Reference delay time until the voltage reaches a predetermined output voltage, the difference between the predetermined output voltage of the first circuit element and the threshold voltage of the second circuit element, and the output of the first circuit element The delay time is obtained based on the relationship between the output voltage change amount and the change time when the voltage changes.

【0017】また、請求項6の発明は、請求項5の論理
回路シミュレーション方法であって、上記第1の回路要
素の上記所定の出力電圧は、上記第1の回路要素におけ
る入力信号の閾値電圧に等しい電圧であることを特徴と
する。
The invention of claim 6 is the logic circuit simulation method of claim 5, wherein the predetermined output voltage of the first circuit element is a threshold voltage of an input signal in the first circuit element. The voltage is equal to.

【0018】また、請求項7の発明は、請求項5の論理
回路シミュレーション方法であって、さらに、上記第1
の回路要素に供給される第3の電源電圧と第4の電源電
圧との電圧差を求める電圧差算出ステップを有し、上記
遅延時間算出ステップは、上記電圧差に基づいて、上記
第1の回路要素における上記基準遅延時間を求めること
を特徴とする。
According to a seventh aspect of the present invention, there is provided the logic circuit simulation method according to the fifth aspect, further comprising the first aspect.
A voltage difference calculation step for obtaining a voltage difference between the third power supply voltage and the fourth power supply voltage supplied to the circuit element, the delay time calculation step based on the voltage difference. It is characterized in that the reference delay time in the circuit element is obtained.

【0019】請求項5から請求項7の発明によると、比
較的容易に求められる基準遅延時間に基づいて、正確な
遅延時間を容易に求めることができる。
According to the inventions of claims 5 to 7, it is possible to easily obtain an accurate delay time based on the reference delay time which is relatively easily obtained.

【0020】また、請求項8の発明は、複数の回路要素
を含む論理回路の動作をシミュレーションする論理回路
シミュレーションプログラムであって、上記複数の回路
要素のうちの第1の回路要素によって駆動される第2の
回路要素における入力信号の閾値電圧を求める閾値電圧
算出ステップと、上記閾値電圧に基づいて、上記第1の
回路要素における出力信号の遅延時間を求める遅延時間
算出ステップと、をコンピュータに実行させることを特
徴とする。
The invention according to claim 8 is a logic circuit simulation program for simulating the operation of a logic circuit including a plurality of circuit elements, wherein the logic circuit simulation program is driven by a first circuit element of the plurality of circuit elements. The computer executes a threshold voltage calculation step of obtaining a threshold voltage of the input signal in the second circuit element, and a delay time calculation step of obtaining a delay time of the output signal in the first circuit element based on the threshold voltage. It is characterized by

【0021】また、請求項10の発明は、複数の回路要
素を含む論理回路の動作をシミュレーションする論理回
路シミュレーション装置であって、上記複数の回路要素
のうちの第1の回路要素によって駆動される第2の回路
要素における入力信号の閾値電圧を求める閾値電圧算出
手段と、上記閾値電圧に基づいて、上記第1の回路要素
における出力信号の遅延時間を求める遅延時間算出手段
と、を備えたことを特徴とする。
According to a tenth aspect of the present invention, there is provided a logic circuit simulation device for simulating the operation of a logic circuit including a plurality of circuit elements, which is driven by a first circuit element of the plurality of circuit elements. Threshold voltage calculating means for calculating the threshold voltage of the input signal in the second circuit element, and delay time calculating means for calculating the delay time of the output signal in the first circuit element based on the threshold voltage. Is characterized by.

【0022】請求項8または請求項10の発明による
と、やはり、電源電圧の変動によって閾値電圧が変動す
る場合でも、その閾値電圧の変動に応じた正確な遅延時
間を求めることができる。
According to the eighth or tenth aspect of the present invention, even when the threshold voltage fluctuates due to the fluctuation of the power supply voltage, an accurate delay time corresponding to the fluctuation of the threshold voltage can be obtained.

【0023】また、請求項9の発明は、請求項8の論理
回路シミュレーションプログラムであって、上記遅延時
間算出ステップは、上記第1の回路要素における入力電
圧が所定の入力電圧になってから出力電圧が所定の出力
電圧になるまでの基準遅延時間と、上記第1の回路要素
の上記所定の出力電圧と上記第2の回路要素の閾値電圧
との差と、上記第1の回路要素の出力電圧が変化すると
きの出力電圧変化量と変化時間との関係と、に基づい
て、上記遅延時間を求めることを特徴とする。
According to a ninth aspect of the present invention, in the logic circuit simulation program according to the eighth aspect, the delay time calculating step outputs after the input voltage in the first circuit element reaches a predetermined input voltage. Reference delay time until the voltage reaches a predetermined output voltage, the difference between the predetermined output voltage of the first circuit element and the threshold voltage of the second circuit element, and the output of the first circuit element The delay time is obtained based on the relationship between the output voltage change amount and the change time when the voltage changes.

【0024】また、請求項11の発明は、請求項10の
論理回路シミュレーション装置であって、上記遅延時間
算出手段は、上記第1の回路要素における入力電圧が所
定の入力電圧になってから出力電圧が所定の出力電圧に
なるまでの基準遅延時間と、上記第1の回路要素の上記
所定の出力電圧と上記第2の回路要素の閾値電圧との差
と、上記第1の回路要素の出力電圧が変化するときの出
力電圧変化量と変化時間との関係と、に基づいて、上記
遅延時間を求めることを特徴とする。
The invention according to claim 11 is the logic circuit simulation apparatus according to claim 10, wherein the delay time calculation means outputs the delay time after the input voltage in the first circuit element reaches a predetermined input voltage. Reference delay time until the voltage reaches a predetermined output voltage, the difference between the predetermined output voltage of the first circuit element and the threshold voltage of the second circuit element, and the output of the first circuit element The delay time is obtained based on the relationship between the output voltage change amount and the change time when the voltage changes.

【0025】請求項9または請求項11の発明による
と、やはり、比較的容易に求められる基準遅延時間に基
づいて、正確な遅延時間を容易に求めることができる。
According to the ninth or eleventh aspect of the present invention, the accurate delay time can be easily obtained based on the reference delay time that is relatively easily obtained.

【0026】[0026]

【発明の実施の形態】(実施の形態1)本発明の実施の
形態1の論理回路シミュレーション装置について、図面
を参照して説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS (First Embodiment) A logic circuit simulation apparatus according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

【0027】図1は論理回路シミュレーション装置の機
能的な構成を示すブロック図である。同図における実線
矢印は処理の流れを示し、破線矢印はデータの流れを示
している。
FIG. 1 is a block diagram showing the functional configuration of the logic circuit simulation apparatus. In the figure, solid arrows indicate the flow of processing, and broken arrows indicate the flow of data.

【0028】変動電源電圧計算部101(電源電圧算出
手段)は、レイアウト図形データ記憶部121および電
力ライブラリ記憶部122に記憶されたデータに基づい
て、動作をシミュレーションする論理回路の回路要素で
ある各セルに供給される電源電圧(高電圧側の電源電圧
VDDと低電圧側の電源電圧VSS)を算出し、変動電
源電圧記憶部123に記憶させるようになっている。上
記レイアウト図形データ記憶部121には、上記論理回
路に含まれる各セルの種類や、接続関係等を示すデータ
が記憶されている。また、電力ライブラリ記憶部122
には、各セルの消費電流を求めるためのデータが記憶さ
れている。より詳しくは、例えば、各セルの種類および
入力信号の組み合わせごとに、入力信号の遷移時間と出
力信号の負荷容量の関数として定義される消費電流が記
憶されている。
The variable power supply voltage calculation unit 101 (power supply voltage calculation means) is a circuit element of a logic circuit that simulates an operation based on the data stored in the layout graphic data storage unit 121 and the power library storage unit 122. The power supply voltage supplied to the cell (power supply voltage VDD on the high voltage side and power supply voltage VSS on the low voltage side) is calculated and stored in the variable power supply voltage storage unit 123. The layout graphic data storage unit 121 stores data indicating types of cells included in the logic circuit, connection relationships, and the like. In addition, the power library storage unit 122
Stores data for calculating the current consumption of each cell. More specifically, for example, the current consumption defined as a function of the transition time of the input signal and the load capacitance of the output signal is stored for each cell type and the combination of the input signals.

【0029】閾値電圧計算部102(閾値電圧算出手
段)は、上記変動電源電圧計算部101によって求めら
れた電源電圧に基づいて、各セルの閾値電圧(Vt
h)、すなわち入力電圧の変化に応じてセルの内部状態
が変化し始める入力電圧を算出し、閾値電圧記憶部12
4に記憶させるようになっている。
The threshold voltage calculation unit 102 (threshold voltage calculation means) calculates the threshold voltage (Vt) of each cell based on the power supply voltage calculated by the variable power supply voltage calculation unit 101.
h), that is, the input voltage at which the internal state of the cell starts to change in accordance with the change in the input voltage is calculated, and the threshold voltage storage unit 12 is calculated.
It is designed to be stored in 4.

【0030】遅延・遷移時間計算部103(遅延時間算
出手段、電圧差算出手段)は、上記変動電源電圧記憶部
123、閾値電圧記憶部124、および遅延・遷移時間
ライブラリ記憶部125に記憶されたデータに基づい
て、まず、上記論理回路に含まれる各セル(例えば図2
に示すセル131)について、基準遷移時間(Ttr
0)、および基準遅延時間(Tdl0)を求めた後、次
段のセル132の閾値電圧(Vthn)を考慮した遅延
時間(Tdl)を求め、上記基準遷移時間(Ttr0)
と伴に遅延・遷移時間記憶部126に記憶させるように
なっている。
The delay / transition time calculation unit 103 (delay time calculation means, voltage difference calculation means) is stored in the variable power supply voltage storage unit 123, the threshold voltage storage unit 124, and the delay / transition time library storage unit 125. Based on the data, first, each cell included in the logic circuit (for example, FIG.
Cell 131), the reference transition time (Ttr
0) and the reference delay time (Tdl0), the delay time (Tdl) considering the threshold voltage (Vthn) of the cell 132 in the next stage is calculated, and the reference transition time (Ttr0).
Along with this, the delay / transition time storage unit 126 is configured to store the data.

【0031】ここで、上記基準遷移時間(Ttr0)
は、セル131の出力電圧が、電源電圧(VSS)から
立ち上がり始めてから(または電源電圧(VDD)から
立ち下がり始めてから)そのセル131の閾値電圧(V
th)に達するまでの時間で、遅延・遷移時間ライブラ
リ記憶部125には、例えば、種々の電源電圧差(Vd
if=VDD−VSS)と対応させて、各セルの種類お
よび入力信号と出力信号の組み合わせごとの上記基準遷
移時間(Ttr0)が記憶されている。
Here, the reference transition time (Ttr0)
Is a threshold voltage (V) of the cell 131 after the output voltage of the cell 131 starts to rise from the power supply voltage (VSS) (or starts to fall from the power supply voltage (VDD)).
th), the delay / transition time library storage unit 125 stores, for example, various power supply voltage differences (Vd).
The reference transition time (Ttr0) for each cell type and each combination of input signal and output signal is stored in association with if = VDD−VSS).

【0032】また、上記基準遅延時間(Tdl0)は、
セル131の入力信号の電圧が閾値電圧(Vth)に達
してから、出力信号の電圧が同じ閾値電圧(Vth)に
達するまでの時間で、例えば上記基準遷移時間(Ttr
0)と、電源電圧差(Vdif)と、出力信号の負荷容
量との関数として求められ、遅延・遷移時間ライブラリ
記憶部125には、各セルの種類および入力信号と出力
信号の組み合わせごとの上記関数を示すデータが記憶さ
れている。
The reference delay time (Tdl0) is
The time from when the voltage of the input signal of the cell 131 reaches the threshold voltage (Vth) to when the voltage of the output signal reaches the same threshold voltage (Vth), for example, the reference transition time (Ttr).
0), the power supply voltage difference (Vdif), and the load capacitance of the output signal. The delay / transition time library storage unit 125 stores the above information for each cell type and each combination of the input signal and the output signal. Data indicating a function is stored.

【0033】また、タイミング検証部104は、上記遅
延・遷移時間計算部103によって求められた基準遷移
時間(Ttr0)と遅延時間(Tdl)、レイアウト図
形データ記憶部121に記憶されたデータ、および必要
に応じて、外部から入力される信号を示すデータに基づ
いて、論理回路の動作をシミュレーションし、各部のタ
イミングの検証等を行うようになっている。
Further, the timing verification unit 104 has the reference transition time (Ttr0) and the delay time (Tdl) obtained by the delay / transition time calculation unit 103, the data stored in the layout graphic data storage unit 121, and the necessary data. Accordingly, the operation of the logic circuit is simulated based on the data indicating the signal input from the outside, and the timing of each part is verified.

【0034】なお、上記のような論理回路シミュレーシ
ョン装置は、具体的には例えばコンピュータに上記各部
の機能を持たせるプログラムによって実現される。
The logic circuit simulation apparatus as described above is specifically realized by, for example, a program that causes a computer to have the functions of the above units.

【0035】次に、上記のように構成された論理回路シ
ミュレーション装置の動作について説明する。
Next, the operation of the logic circuit simulation device configured as described above will be described.

【0036】まず、変動電源電圧計算部101は、動作
をシミュレーションする論理回路の各セルに供給される
電源電圧(VDD、VSS)を算出し、変動電源電圧記
憶部123に記憶させる(電源電圧算出ステップ)。よ
り詳しくは、レイアウト図形データ記憶部121および
電力ライブラリ記憶部122に記憶されたデータに基づ
いて、各セルに電源から流れる電流による降下電圧(変
動量)を算出することによって、各セルに供給される
(変動後の)電源電圧を算出し、変動電源電圧記憶部1
23に記憶させる。
First, the variable power supply voltage calculation unit 101 calculates the power supply voltage (VDD, VSS) supplied to each cell of the logic circuit for simulating the operation, and stores it in the variable power supply voltage storage unit 123 (power supply voltage calculation). Step). More specifically, the voltage drop (variation amount) due to the current flowing from the power supply to each cell is calculated based on the data stored in the layout graphic data storage unit 121 and the power library storage unit 122, so that each cell is supplied with the voltage. Power supply voltage (after fluctuation) is calculated, and the fluctuation power supply voltage storage unit 1
23.

【0037】閾値電圧計算部102は、上記電源電圧
(VDD、VSS)に基づいて、各セルの閾値電圧(V
th)を算出し、閾値電圧記憶部124に記憶させる。
具体的には、例えば閾値電圧Vth=(VDD+VS
S)/2が求められる(閾値電圧算出ステップ)。
The threshold voltage calculation unit 102 calculates the threshold voltage (V) of each cell based on the power supply voltage (VDD, VSS).
th) is calculated and stored in the threshold voltage storage unit 124.
Specifically, for example, the threshold voltage Vth = (VDD + VS
S) / 2 is calculated (threshold voltage calculation step).

【0038】遅延・遷移時間計算部103は、上記変動
電源電圧記憶部123、閾値電圧記憶部124、および
遅延・遷移時間ライブラリ記憶部125に記憶されたデ
ータに基づいて、各セルの遅延時間(Tdl)を算出
し、遅延・遷移時間記憶部126に記憶させる。詳しく
は、例えば、各セルごとに(例えば図2のセル131に
ついて)次のような演算が行われる(遅延時間算出ステ
ップ、電圧差算出ステップ)。
The delay / transition time calculation unit 103, based on the data stored in the variable power supply voltage storage unit 123, the threshold voltage storage unit 124, and the delay / transition time library storage unit 125, the delay time of each cell ( Tdl) is calculated and stored in the delay / transition time storage unit 126. Specifically, for example, the following calculation is performed for each cell (for example, for the cell 131 in FIG. 2) (delay time calculation step, voltage difference calculation step).

【0039】(1) まず、変動電源電圧記憶部123
に記憶された電源電圧(VDD、VSS)に基づいて、
電源電圧差(Vdif=VDD−VSS)が算出され
る。
(1) First, the variable power supply voltage storage unit 123
Based on the power supply voltage (VDD, VSS) stored in
The power supply voltage difference (Vdif = VDD-VSS) is calculated.

【0040】(2) 遅延・遷移時間ライブラリ記憶部
125から、セルの種類と上記電源電圧差(Vdif)
とに対応する基準遷移時間(Ttr0)が読み出され
る。
(2) From the delay / transition time library storage unit 125, the cell type and the power supply voltage difference (Vdif)
The reference transition time (Ttr0) corresponding to and is read.

【0041】(3) セルの種類に対応して遅延・遷移
時間ライブラリ記憶部125に記憶された関数により、
上記基準遷移時間(Ttr0)と、電源電圧差(Vdi
f)と、出力信号の負荷容量(レイアウト図形データ記
憶部121の記憶内容によって示される、そのセルに接
続される回路の負荷容量、より具体的には配線容量と入
力端子容量)とに基づいて、基準遅延時間(Tdl0)
が求められる。なお、上記基準遷移時間(Ttr0)お
よび基準遅延時間(Tdl0)は、従来の論理回路シミ
ュレーション装置で求められるものと同じものであり、
例えば特開2000−194732号公報に記載されて
いる手法を用いて求めるなどしてもよい。
(3) By the function stored in the delay / transition time library storage unit 125 corresponding to the cell type,
The reference transition time (Ttr0) and the power supply voltage difference (Vdi
f) and the load capacitance of the output signal (the load capacitance of the circuit connected to the cell, which is indicated by the stored contents of the layout graphic data storage unit 121, more specifically, the wiring capacitance and the input terminal capacitance). , Reference delay time (Tdl0)
Is required. The reference transition time (Ttr0) and the reference delay time (Tdl0) are the same as those obtained by the conventional logic circuit simulation device.
For example, it may be obtained using the method described in Japanese Patent Laid-Open No. 2000-194732.

【0042】(4) 上記のようにして求められた各値
と、図2に示す次段のセル132について同様にして求
められた閾値電圧(Vthn)とに基づいて、セル13
1の遅延時間(Tdl)が次のように求められる。
(4) Based on the respective values obtained as described above and the threshold voltage (Vthn) similarly obtained for the cell 132 at the next stage shown in FIG.
The delay time (Tdl) of 1 is obtained as follows.

【0043】Tdl=Tdl0+(Vthn−Vth)
×Ttr0/(Vdif/2) 上記(2)(4)で各セルごとに求められた基準遷移時
間(Ttr0)および遅延時間(Tdl)が遅延・遷移
時間記憶部126に記憶される。
Tdl = Tdl0 + (Vthn-Vth)
× Ttr0 / (Vdif / 2) The reference transition time (Ttr0) and the delay time (Tdl) obtained for each cell in the above (2) and (4) are stored in the delay / transition time storage unit 126.

【0044】そして、上記基準遷移時間(Ttr0)お
よび遅延時間(Tdl)を用いて、タイミング検証部1
04により論理回路の動作がシミュレーションされ、各
部のタイミングが検証される。具体的には、例えば図3
に示すように電源電圧(VDD1〜VDD3、VSS1
〜VSS3)が供給されるAND回路141・142と
フリップフロップ143とから成る回路についての動作
をシミュレーションして検証する場合、それぞれのAN
D回路141・142への入力信号が閾値電圧(Vth
1、Vth2)に達してから、出力信号がフリップフロ
ップ143の閾値電圧(Vth3)に達するまでの遅延
時間Tdl1・Tdl2が上記のようにして正確に求め
られると、タイミング検証部104によって、上記AN
D回路141・142の出力信号がフリップフロップ1
43の閾値電圧(Vth3)に達するタイミングが求め
られることにより、上記タイミングの差がフリップフロ
ップ143のセットアップ制約またはホールド制約の何
れを満足しているかが確実に検証される。
Then, by using the reference transition time (Ttr0) and delay time (Tdl), the timing verification unit 1
The operation of the logic circuit is simulated by 04, and the timing of each part is verified. Specifically, for example, FIG.
Power supply voltage (VDD1 to VDD3, VSS1
~ Vss3) are supplied to the AND circuits 141 and 142 and the flip-flop 143, the respective ANs are simulated when the operation is simulated and verified.
The input signal to the D circuits 141 and 142 is a threshold voltage (Vth
If the delay time Tdl1 · Tdl2 from when the output signal reaches the threshold voltage (Vth3) of the flip-flop 143 after the output signal reaches the threshold voltage (Vth2) of the flip-flop 143 is accurately obtained as described above,
The output signals of the D circuits 141 and 142 are flip-flops 1.
By determining the timing to reach the threshold voltage (Vth3) of 43, it is surely verified whether the timing difference satisfies the setup constraint or the hold constraint of the flip-flop 143.

【0045】(実施の形態2)本発明の実施の形態2の
論理回路シミュレーション装置について、図面を参照し
て説明する。
(Second Embodiment) A logic circuit simulation apparatus according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

【0046】図4は論理回路シミュレーション装置の機
能的な構成を示すブロック図である。同図における実線
矢印は処理の流れを示し、破線矢印はデータの流れを示
している。
FIG. 4 is a block diagram showing the functional structure of the logic circuit simulation apparatus. In the figure, solid arrows indicate the flow of processing, and broken arrows indicate the flow of data.

【0047】変動電源電圧計算部101(電源電圧算出
手段)は、レイアウト図形データ記憶部121および電
力ライブラリ記憶部122に記憶されたデータに基づい
て、動作をシミュレーションする論理回路の回路要素で
ある各セルに供給される電源電圧(高電圧側の電源電圧
VDDと低電圧側の電源電圧VSS)を算出し、変動電
源電圧記憶部123に記憶させるようになっている。上
記レイアウト図形データ記憶部121には、上記論理回
路に含まれる各セルの種類や、接続関係等を示すデータ
が記憶されている。また、電力ライブラリ記憶部122
には、各セルの消費電流を求めるためのデータが記憶さ
れている。より詳しくは、例えば、各セルの種類および
入力信号の組み合わせごとに、入力信号の遷移時間と出
力信号の負荷容量の関数として定義される消費電流が記
憶されている。
The variable power supply voltage calculation unit 101 (power supply voltage calculation means) is a circuit element of a logic circuit that simulates an operation based on the data stored in the layout graphic data storage unit 121 and the power library storage unit 122. The power supply voltage supplied to the cell (power supply voltage VDD on the high voltage side and power supply voltage VSS on the low voltage side) is calculated and stored in the variable power supply voltage storage unit 123. The layout graphic data storage unit 121 stores data indicating types of cells included in the logic circuit, connection relationships, and the like. In addition, the power library storage unit 122
Stores data for calculating the current consumption of each cell. More specifically, for example, the current consumption defined as a function of the transition time of the input signal and the load capacitance of the output signal is stored for each cell type and the combination of the input signals.

【0048】電源電圧差計算部201(電圧差算出手
段)は、上記変動電源電圧計算部101によって求めら
れた電源電圧に基づいて、各セルに供給される電源電圧
差(Vdif=VDD−VSS)を求め、電源電圧差記
憶部221に記憶させるようになっている。
The power supply voltage difference calculation unit 201 (voltage difference calculation means) supplies the power supply voltage difference (Vdif = VDD-VSS) to each cell based on the power supply voltage calculated by the variable power supply voltage calculation unit 101. Is calculated and stored in the power supply voltage difference storage unit 221.

【0049】基準遅延・遷移時間計算部202(遅延時
間算出手段)は、電源電圧差記憶部221、および遅延
・遷移時間ライブラリ記憶部125に記憶されたデータ
に基づいて、上記論理回路に含まれる各セル(例えば図
2に示すセル131)について、基準遷移時間(Ttr
0)、および基準遅延時間(Tdl0)を求め、基準遅
延・遷移時間記憶部222に記憶させるようになってい
る。
The reference delay / transition time calculation unit 202 (delay time calculation means) is included in the logic circuit based on the data stored in the power supply voltage difference storage unit 221 and the delay / transition time library storage unit 125. For each cell (eg, cell 131 shown in FIG. 2), the reference transition time (Ttr
0) and the reference delay time (Tdl0) are obtained and stored in the reference delay / transition time storage unit 222.

【0050】ここで、上記基準遷移時間(Ttr0)
は、セル131の出力電圧が、電源電圧(VSS)から
立ち上がり始めてから(または電源電圧(VDD)から
立ち下がり始めてから)そのセル131の閾値電圧(V
th)に達するまでの時間で、遅延・遷移時間ライブラ
リ記憶部125には、例えば、種々の電源電圧差(Vd
if=VDD−VSS)と対応させて、各セルの種類お
よび入力信号と出力信号の組み合わせごとの上記基準遷
移時間(Ttr0)が記憶されている。
Here, the reference transition time (Ttr0)
Is a threshold voltage (V) of the cell 131 after the output voltage of the cell 131 starts to rise from the power supply voltage (VSS) (or starts to fall from the power supply voltage (VDD)).
th), the delay / transition time library storage unit 125 stores, for example, various power supply voltage differences (Vd).
The reference transition time (Ttr0) for each cell type and each combination of input signal and output signal is stored in association with if = VDD−VSS).

【0051】また、上記基準遅延時間(Tdl0)は、
セル131の入力信号の電圧が閾値電圧(Vth)に達
してから、出力信号の電圧が同じ閾値電圧(Vth)に
達するまでの時間で、例えば上記基準遷移時間(Ttr
0)と、電源電圧差(Vdif)と、出力信号の負荷容
量との関数として求められ、遅延・遷移時間ライブラリ
記憶部125には、各セルの種類および入力信号と出力
信号の組み合わせごとの上記関数を示すデータが記憶さ
れている。
The reference delay time (Tdl0) is
The time from when the voltage of the input signal of the cell 131 reaches the threshold voltage (Vth) to when the voltage of the output signal reaches the same threshold voltage (Vth), for example, the reference transition time (Ttr).
0), the power supply voltage difference (Vdif), and the load capacitance of the output signal. The delay / transition time library storage unit 125 stores the above information for each cell type and each combination of the input signal and the output signal. Data indicating a function is stored.

【0052】閾値電圧計算部102(閾値電圧算出手
段)は、上記変動電源電圧計算部101によって求めら
れた電源電圧に基づいて、各セルの閾値電圧(Vt
h)、すなわち入力電圧の変化に応じてセルの内部状態
が変化し始める入力電圧を算出し、閾値電圧記憶部12
4に記憶させるようになっている。
The threshold voltage calculation unit 102 (threshold voltage calculation unit) calculates the threshold voltage (Vt) of each cell based on the power supply voltage obtained by the variable power supply voltage calculation unit 101.
h), that is, the input voltage at which the internal state of the cell starts to change according to the change of the input voltage is calculated, and the threshold voltage storage unit 12
It is designed to be stored in 4.

【0053】また、遅延・遷移時間補正部203は、上
記電源電圧差記憶部221、閾値電圧記憶部124、お
よび基準遅延・遷移時間記憶部222に記憶されたデー
タに基づいて、次段のセル132の閾値電圧(Vth
n)を考慮した遅延時間(Tdl)を求め、上記基準遷
移時間(Ttr0)と伴に遅延・遷移時間記憶部126
に記憶させるようになっている。
Further, the delay / transition time correction unit 203 uses the data stored in the power supply voltage difference storage unit 221, the threshold voltage storage unit 124, and the reference delay / transition time storage unit 222 as the cell of the next stage. 132 threshold voltage (Vth
n), the delay time (Tdl) is calculated, and the delay / transition time storage unit 126 is added together with the reference transition time (Ttr0).
It is designed to be stored in.

【0054】また、タイミング検証部104は、上記遅
延・遷移時間補正部203によって求められた基準遷移
時間(Ttr0)と遅延時間(Tdl)、レイアウト図
形データ記憶部121に記憶されたデータ、および必要
に応じて、外部から入力される信号を示すデータに基づ
いて、論理回路の動作をシミュレーションし、各部のタ
イミングの検証等を行うようになっている。
Further, the timing verification unit 104 has the reference transition time (Ttr0) and the delay time (Tdl) obtained by the delay / transition time correction unit 203, the data stored in the layout graphic data storage unit 121, and the necessary data. Accordingly, the operation of the logic circuit is simulated based on the data indicating the signal input from the outside, and the timing of each part is verified.

【0055】次に、上記のように構成された論理回路シ
ミュレーション装置の動作について説明する。
Next, the operation of the logic circuit simulation device configured as described above will be described.

【0056】まず、変動電源電圧計算部101は、動作
をシミュレーションする論理回路の各セルに供給される
電源電圧(VDD、VSS)を算出し、変動電源電圧記
憶部123に記憶させる(電源電圧算出ステップ)。よ
り詳しくは、レイアウト図形データ記憶部121および
電力ライブラリ記憶部122に記憶されたデータに基づ
いて、各セルに電源から流れる電流による降下電圧(変
動量)を算出することによって、各セルに供給される
(変動後の)電源電圧を算出し、変動電源電圧記憶部1
23に記憶させる。
First, the variable power supply voltage calculation unit 101 calculates the power supply voltage (VDD, VSS) supplied to each cell of the logic circuit that simulates the operation, and stores it in the variable power supply voltage storage unit 123 (power supply voltage calculation). Step). More specifically, the voltage drop (variation amount) due to the current flowing from the power supply to each cell is calculated based on the data stored in the layout graphic data storage unit 121 and the power library storage unit 122, so that each cell is supplied with the voltage. Power supply voltage (after fluctuation) is calculated, and the fluctuation power supply voltage storage unit 1
23.

【0057】電源電圧差計算部201は、変動電源電圧
記憶部123に記憶された電源電圧(VDD、VSS)
に基づいて、電源電圧差(Vdif=VDD−VSS)
を算出し、電源電圧差記憶部221に記憶させる(電圧
差算出ステップ)。
The power supply voltage difference calculation unit 201 uses the power supply voltages (VDD, VSS) stored in the variable power supply voltage storage unit 123.
Based on the power supply voltage difference (Vdif = VDD-VSS)
Is calculated and stored in the power supply voltage difference storage unit 221 (voltage difference calculation step).

【0058】基準遅延・遷移時間計算部202は、電源
電圧差記憶部221から電源電圧差(Vdif)を読み
出し、さらに、遅延・遷移時間ライブラリ記憶部125
から、セルの種類と上記電源電圧差(Vdif)とに対
応する基準遷移時間(Ttr0)を読み出す。また、セ
ルの種類に対応して遅延・遷移時間ライブラリ記憶部1
25に記憶された関数により、上記基準遷移時間(Tt
r0)と、電源電圧差(Vdif)と、出力信号の負荷
容量(レイアウト図形データ記憶部121の記憶内容に
よって示される、そのセルに接続される回路の負荷容
量、より具体的には配線容量と入力端子容量)とに基づ
いて、基準遅延時間(Tdl0)を求める。上記のよう
にして求められた基準遷移時間(Ttr0)と基準遅延
時間(Tdl0)は、基準遅延・遷移時間記憶部222
に記憶される。なお、上記基準遷移時間(Ttr0)お
よび基準遅延時間(Tdl0)は、従来の論理回路シミ
ュレーション装置で求められるものと同じものであり、
例えば特開2000−194732号公報に記載されて
いる手法を用いて求めるなどしてもよい。
The reference delay / transition time calculation unit 202 reads the power supply voltage difference (Vdif) from the power supply voltage difference storage unit 221, and further, the delay / transition time library storage unit 125.
From, the reference transition time (Ttr0) corresponding to the cell type and the power supply voltage difference (Vdif) is read. In addition, the delay / transition time library storage unit 1 corresponds to the type of cell.
25, the reference transition time (Tt
r0), the power supply voltage difference (Vdif), the load capacitance of the output signal (the load capacitance of the circuit connected to the cell, which is indicated by the storage content of the layout graphic data storage unit 121, more specifically, the wiring capacitance). The reference delay time (Tdl0) is calculated based on the input terminal capacitance). The reference transition time (Ttr0) and the reference delay time (Tdl0) obtained as described above are stored in the reference delay / transition time storage unit 222.
Memorized in. The reference transition time (Ttr0) and the reference delay time (Tdl0) are the same as those obtained by the conventional logic circuit simulation device.
For example, it may be obtained using the method described in Japanese Patent Laid-Open No. 2000-194732.

【0059】閾値電圧計算部102は、上記電源電圧
(VDD、VSS)に基づいて、各セルの閾値電圧(V
th)を算出し、閾値電圧記憶部124に記憶させる。
具体的には、例えば閾値電圧Vth=(VDD+VS
S)/2が求められる(閾値電圧算出ステップ)。
The threshold voltage calculation unit 102 calculates the threshold voltage (V) of each cell based on the power supply voltage (VDD, VSS).
th) is calculated and stored in the threshold voltage storage unit 124.
Specifically, for example, the threshold voltage Vth = (VDD + VS
S) / 2 is calculated (threshold voltage calculation step).

【0060】遅延・遷移時間補正部203は、上記電源
電圧差記憶部221、閾値電圧記憶部124、および基
準遅延・遷移時間記憶部222に記憶されたデータに基
づいて、各セルごとに、遅延時間(Tdl)を算出し、
上記基準遷移時間(Ttr0)と伴に遅延・遷移時間記
憶部126に記憶させる(遅延時間算出ステップ)。詳
しくは、例えば、図2のセル131について求められた
基準遷移時間(Ttr0)、基準遅延時間(Tdl
0)、閾値電圧(Vth)、電源電圧差(Vdif)、
および次段のセル132について同様にして求められた
閾値電圧(Vthn)に基づいて、セル131の遅延時
間(Tdl)が次のように求められる。
The delay / transition time correction unit 203 delays each cell based on the data stored in the power supply voltage difference storage unit 221, the threshold voltage storage unit 124, and the reference delay / transition time storage unit 222. Calculate the time (Tdl),
It is stored in the delay / transition time storage unit 126 together with the reference transition time (Ttr0) (delay time calculation step). Specifically, for example, the reference transition time (Ttr0) and the reference delay time (Tdl) obtained for the cell 131 of FIG.
0), threshold voltage (Vth), power supply voltage difference (Vdif),
And the delay time (Tdl) of the cell 131 is calculated as follows based on the threshold voltage (Vthn) similarly calculated for the cell 132 of the next stage.

【0061】Tdl=Tdl0+(Vthn−Vth)
×Ttr0/(Vdif/2) 上記のようにして各セルごとに求められた基準遷移時間
(Ttr0)および遅延時間(Tdl)が遅延・遷移時
間記憶部126に記憶される。
Tdl = Tdl0 + (Vthn-Vth)
× Ttr0 / (Vdif / 2) The reference transition time (Ttr0) and the delay time (Tdl) obtained for each cell as described above are stored in the delay / transition time storage unit 126.

【0062】そして、上記基準遷移時間(Ttr0)お
よび遅延時間(Tdl)を用いて、タイミング検証部1
04により論理回路の動作がシミュレーションされ、各
部のタイミングが検証される。具体的には、例えば図3
に示すように電源電圧(VDD1〜VDD3、VSS1
〜VSS3)が供給されるAND回路141・142と
フリップフロップ143とから成る回路についての動作
をシミュレーションして検証する場合、それぞれのAN
D回路141・142への入力信号が閾値電圧(Vth
1、Vth2)に達してから、出力信号がフリップフロ
ップ143の閾値電圧(Vth3)に達するまでの遅延
時間Tdl1・Tdl2が上記のようにして正確に求め
られると、タイミング検証部104によって、上記AN
D回路141・142の出力信号がフリップフロップ1
43の閾値電圧(Vth3)に達するタイミングが求め
られることにより、上記タイミングの差がフリップフロ
ップ143のセットアップ制約またはホールド制約の何
れを満足しているかが確実に検証される。
Then, the timing verification unit 1 uses the reference transition time (Ttr0) and the delay time (Tdl).
The operation of the logic circuit is simulated by 04, and the timing of each part is verified. Specifically, for example, FIG.
Power supply voltage (VDD1 to VDD3, VSS1
~ Vss3) are supplied to the AND circuits 141 and 142 and the flip-flop 143, the respective ANs are simulated when the operation is simulated and verified.
The input signal to the D circuits 141 and 142 is a threshold voltage (Vth
If the delay time Tdl1 · Tdl2 from when the output signal reaches the threshold voltage (Vth3) of the flip-flop 143 after the output signal reaches the threshold voltage (Vth2) of the flip-flop 143 is accurately obtained as described above,
The output signals of the D circuits 141 and 142 are flip-flops 1.
By determining the timing at which the threshold voltage (Vth3) of 43 is reached, it is surely verified whether the timing difference satisfies the setup constraint or the hold constraint of the flip-flop 143.

【0063】なお、上記の例では基準遅延・遷移時間計
算部202によって基準遅延時間等が求められた後に、
閾値電圧計算部102によって閾値電圧が求められる例
を示したが、この順序は逆でもよく、また、並列に行わ
れるようにしてもよい。
In the above example, after the reference delay / transition time calculation unit 202 obtains the reference delay time and the like,
Although the example in which the threshold voltage calculation unit 102 calculates the threshold voltage has been shown, the order may be reversed, or the threshold voltages may be calculated in parallel.

【0064】(実施の形態3)本発明の実施の形態3の
論理回路シミュレーション装置について、図面を参照し
て説明する。
(Third Embodiment) A logic circuit simulation apparatus according to a third embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

【0065】なお、本実施の形態3において、前記実施
の形態1等と同様の機能を有する構成要素については同
一の符号を付して説明を省略する。
In the third embodiment, constituent elements having the same functions as those in the first embodiment and the like are designated by the same reference numerals and the description thereof will be omitted.

【0066】この実施の形態3の論理回路シミュレーシ
ョン装置は、前記実施の形態1の装置と比べて、閾値変
動ライブラリ作成部301と閾値変動ライブラリ記憶部
302とを備えている点と、閾値電圧計算部102に代
えて、閾値電圧計算部303を備えている点とが異な
る。
The logic circuit simulation apparatus according to the third embodiment is different from the apparatus according to the first embodiment in that it includes a threshold value fluctuation library creating section 301 and a threshold value fluctuation library storage section 302, and a threshold voltage calculation. The difference is that a threshold voltage calculation unit 303 is provided instead of the unit 102.

【0067】上記閾値変動ライブラリ作成部301は、
あらかじめ、動作をシミュレーションする論理回路の各
セルに供給される種々の電源電圧(VDD、VSS)に
応じた閾値電圧を求め、電源電圧と対応させて閾値変動
ライブラリ記憶部302に記憶させるようになってい
る。すなわち、閾値電圧は概ね前記のように(VDD+
VSS)/2として求められるが、CMOS(Compleme
ntary Metal-Oxide Semiconductor)回路によって構成
されるLSI等の場合、厳密には、電源電圧の変動に応
じてP型トランジスタとN型トランジスタの駆動能力の
比率が変動し、閾値電圧が変動する。そこで、上記のよ
うに電源電圧と対応させて閾値電圧を記憶させておき、
閾値電圧計算部303によって、変動電源電圧計算部1
01で求められた電源電圧に応じた閾値電圧を読み出す
ことにより、さらに正確な遅延時間を求めることができ
る。なお、上記のような電源電圧に応じた閾値電圧は、
必ずしもシミュレーションを行うごとに求めずに、一旦
求めて閾値変動ライブラリ記憶部302に記憶されたも
のを用いるようにしてもよい。
The threshold fluctuation library creating section 301
The threshold voltage according to various power supply voltages (VDD, VSS) supplied to each cell of the logic circuit for simulating the operation is obtained in advance, and the threshold voltage is stored in the threshold variation library storage unit 302 in association with the power supply voltage. ing. That is, the threshold voltage is approximately (VDD +
It is calculated as VSS / 2, but CMOS (Compleme
Strictly speaking, in the case of an LSI or the like configured by an ntary metal-oxide semiconductor) circuit, the ratio of the driving capabilities of the P-type transistor and the N-type transistor fluctuates according to the fluctuation of the power supply voltage, and the threshold voltage fluctuates. Therefore, the threshold voltage is stored in association with the power supply voltage as described above,
By the threshold voltage calculation unit 303, the variable power supply voltage calculation unit 1
By reading the threshold voltage corresponding to the power supply voltage obtained in 01, a more accurate delay time can be obtained. The threshold voltage according to the power supply voltage as described above is
It is not always necessary to obtain the result each time the simulation is performed, and the one that is obtained once and stored in the threshold value variation library storage unit 302 may be used.

【0068】なお、上記のようにして閾値を求める構成
は、実施の形態2の論理回路シミュレーション装置に対
しても適用してもよい。
The structure for obtaining the threshold value as described above may be applied to the logic circuit simulation apparatus of the second embodiment.

【0069】なお、上記各実施の形態においては、基準
遅延時間(Tdl0)を求める際に、遅延・遷移時間ラ
イブラリ記憶部125に記憶された関数を用いて、基準
遷移時間(Ttr0)と、電源電圧差(Vdif)と、
出力信号の負荷容量とに基づいて求める例を示したが、
これに限らず、電源電圧の変動等に対する遅延時間変動
を示す係数を用いたり、サンプリングされた値が保持さ
れたテーブルを用いたりするなど、種々の方法を用いて
もよい。
In each of the above-described embodiments, when the reference delay time (Tdl0) is obtained, the reference transition time (Ttr0) and the power supply are calculated using the function stored in the delay / transition time library storage unit 125. Voltage difference (Vdif),
Although an example was found based on the output signal load capacitance,
The present invention is not limited to this, and various methods may be used, such as using a coefficient indicating a delay time change with respect to a change in power supply voltage or using a table holding sampled values.

【0070】また、遅延時間(Tdl)や基準遷移時間
(Ttr0)を求める方法も、上記に限らず、例えば基
準遷移時間として出力電圧がVSSからVDD(または
VDDからVSS)に達するまでの時間を用いても、同
様の遅延時間を求めることは容易にできる。さらに、例
えば基準遷移時間(Ttr0)あたりの電圧変化量な
ど、出力電圧が変化するときの出力電圧変化量と変化時
間との関係を用いたりしてもよく、実質的に同様の値が
求められる種々の変形が可能である。
Further, the method for obtaining the delay time (Tdl) and the reference transition time (Ttr0) is not limited to the above, and for example, the time until the output voltage reaches from VSS to VDD (or VDD to VSS) is used as the reference transition time. Even if it is used, it is easy to obtain the same delay time. Furthermore, the relationship between the output voltage change amount and the change time when the output voltage changes, such as the voltage change amount per reference transition time (Ttr0), may be used, and substantially the same value is obtained. Various modifications are possible.

【0071】[0071]

【発明の効果】以上のように本発明によると、電源電圧
の変動によって閾値電圧が変動する場合でも、その閾値
電圧の変動に応じた遅延時間、すなわち、入力電圧が閾
値に達してから、出力電圧が次段のセルの閾値電圧にな
るまでの遅延時間が求められるので、正確な遅延時間に
基づいた回路動作のシミュレーションが可能になる。
As described above, according to the present invention, even when the threshold voltage fluctuates due to the fluctuation of the power supply voltage, the delay time corresponding to the fluctuation of the threshold voltage, that is, after the input voltage reaches the threshold, the output Since the delay time until the voltage reaches the threshold voltage of the cell of the next stage is obtained, it is possible to simulate the circuit operation based on the accurate delay time.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】実施の形態1の論理回路シミュレーション装置
の機能的な構成を示すブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram showing a functional configuration of a logic circuit simulation device according to a first embodiment.

【図2】同、論理回路シミュレーション装置の動作を示
す説明図である。
FIG. 2 is an explanatory diagram showing an operation of the logic circuit simulation device of the same.

【図3】同、回路動作のシミュレーションの例を示す説
明図である。
FIG. 3 is an explanatory diagram showing an example of simulation of circuit operation.

【図4】実施の形態2の論理回路シミュレーション装置
の機能的な構成を示すブロック図である。
FIG. 4 is a block diagram showing a functional configuration of a logic circuit simulation device according to a second embodiment.

【図5】実施の形態3の論理回路シミュレーション装置
の機能的な構成を示すブロック図である。
FIG. 5 is a block diagram showing a functional configuration of a logic circuit simulation device according to a third embodiment.

【図6】電源電圧差と遅延時間との関係を示す説明図で
ある。
FIG. 6 is an explanatory diagram showing a relationship between a power supply voltage difference and a delay time.

【図7】従来の装置で求められる遅延時間と誤差とを示
す説明図である。
FIG. 7 is an explanatory diagram showing a delay time and an error obtained by a conventional device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

101 変動電源電圧計算部 102 閾値電圧計算部 103 遅延・遷移時間計算部 104 タイミング検証部 121 レイアウト図形データ記憶部 122 電力ライブラリ記憶部 123 変動電源電圧記憶部 124 閾値電圧記憶部 125 遅延・遷移時間ライブラリ記憶部 126 遅延・遷移時間記憶部 131 セル 132 セル 141・142 AND回路 143 フリップフロップ 201 電源電圧差計算部 202 基準遅延・遷移時間計算部 203 遅延・遷移時間補正部 221 電源電圧差記憶部 222 基準遅延・遷移時間記憶部 301 閾値変動ライブラリ作成部 302 閾値変動ライブラリ記憶部 303 閾値電圧計算部 101 Fluctuating power supply voltage calculation unit 102 threshold voltage calculation unit 103 Delay / transition time calculator 104 Timing verification unit 121 Layout graphic data storage unit 122 Power Library Storage Unit 123 Fluctuating power supply voltage storage unit 124 threshold voltage storage unit 125 Delay / transition time library storage 126 Delay / transition time storage unit 131 cells 132 cells 141 ・ 142 AND circuit 143 flip flops 201 Power supply voltage difference calculator 202 Reference delay / transition time calculator 203 Delay / transition time correction unit 221 Power supply voltage difference storage unit 222 Reference delay / transition time storage unit 301 Threshold fluctuation library creation unit 302 threshold fluctuation library storage unit 303 Threshold voltage calculator

Claims (11)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】複数の回路要素を含む論理回路の動作をシ
ミュレーションする論理回路シミュレーション方法であ
って、 上記複数の回路要素のうちの第1の回路要素によって駆
動される第2の回路要素における入力信号の閾値電圧を
求める閾値電圧算出ステップと、 上記閾値電圧に基づいて、上記第1の回路要素における
出力信号の遅延時間を求める遅延時間算出ステップと、 を有することを特徴とする論理回路シミュレーション方
法。
1. A logic circuit simulation method for simulating an operation of a logic circuit including a plurality of circuit elements, wherein an input in a second circuit element driven by a first circuit element of the plurality of circuit elements. A logic circuit simulation method comprising: a threshold voltage calculation step of obtaining a threshold voltage of a signal; and a delay time calculation step of obtaining a delay time of an output signal in the first circuit element based on the threshold voltage. .
【請求項2】請求項1の論理回路シミュレーション方法
であって、 さらに、上記第2の回路要素に供給される第1の電源電
圧と第2の電源電圧とを求める電源電圧算出ステップを
有し、 上記閾値電圧算出ステップは、上記第1の電源電圧と上
記第2の電源電圧とに基づいて、上記閾値電圧を求める
ことを特徴とする論理回路シミュレーション方法。
2. The logic circuit simulation method according to claim 1, further comprising a power supply voltage calculating step for obtaining a first power supply voltage and a second power supply voltage supplied to the second circuit element. The logic circuit simulation method, wherein the threshold voltage calculation step calculates the threshold voltage based on the first power supply voltage and the second power supply voltage.
【請求項3】請求項2の論理回路シミュレーション方法
であって、 上記閾値電圧算出ステップは、上記第1の電源電圧と上
記第2の電源電圧との平均値を上記閾値電圧として求め
ることを特徴とする論理回路シミュレーション方法。
3. The logic circuit simulation method according to claim 2, wherein in the threshold voltage calculating step, an average value of the first power supply voltage and the second power supply voltage is obtained as the threshold voltage. And a logic circuit simulation method.
【請求項4】請求項2の論理回路シミュレーション方法
であって、 上記閾値電圧算出ステップは、上記第1の電源電圧およ
び上記第2の電源電圧と、上記閾値電圧との関係を示す
データに基づいて、上記閾値電圧を求めることを特徴と
する論理回路シミュレーション方法。
4. The logic circuit simulation method according to claim 2, wherein the threshold voltage calculation step is based on data indicating a relationship between the first power supply voltage and the second power supply voltage and the threshold voltage. Then, the logic circuit simulation method is characterized in that the threshold voltage is obtained.
【請求項5】請求項1の論理回路シミュレーション方法
であって、 上記遅延時間算出ステップは、 上記第1の回路要素における入力電圧が所定の入力電圧
になってから出力電圧が所定の出力電圧になるまでの基
準遅延時間と、 上記第1の回路要素の上記所定の出力電圧と上記第2の
回路要素の閾値電圧との差と、 上記第1の回路要素の出力電圧が変化するときの出力電
圧変化量と変化時間との関係と、 に基づいて、上記遅延時間を求めることを特徴とする論
理回路シミュレーション方法。
5. The logic circuit simulation method according to claim 1, wherein in the delay time calculating step, the output voltage becomes a predetermined output voltage after the input voltage in the first circuit element becomes a predetermined input voltage. And the difference between the predetermined output voltage of the first circuit element and the threshold voltage of the second circuit element, and the output when the output voltage of the first circuit element changes. A method of simulating a logic circuit, characterized in that the delay time is obtained based on the relationship between the voltage change amount and the change time.
【請求項6】請求項5の論理回路シミュレーション方法
であって、 上記第1の回路要素の上記所定の出力電圧は、上記第1
の回路要素における入力信号の閾値電圧に等しい電圧で
あることを特徴とする論理回路シミュレーション方法。
6. The logic circuit simulation method according to claim 5, wherein the predetermined output voltage of the first circuit element is the first circuit element.
A logic circuit simulation method characterized in that the voltage is equal to a threshold voltage of an input signal in the circuit element.
【請求項7】請求項5の論理回路シミュレーション方法
であって、 さらに、上記第1の回路要素に供給される第3の電源電
圧と第4の電源電圧との電圧差を求める電圧差算出ステ
ップを有し、 上記遅延時間算出ステップは、上記電圧差に基づいて、
上記第1の回路要素における上記基準遅延時間を求める
ことを特徴とする論理回路シミュレーション方法。
7. The logic circuit simulation method according to claim 5, further comprising a voltage difference calculation step for obtaining a voltage difference between the third power supply voltage and the fourth power supply voltage supplied to the first circuit element. And the delay time calculation step is based on the voltage difference,
A method for simulating a logic circuit, characterized in that the reference delay time in the first circuit element is obtained.
【請求項8】複数の回路要素を含む論理回路の動作をシ
ミュレーションする論理回路シミュレーションプログラ
ムであって、 上記複数の回路要素のうちの第1の回路要素によって駆
動される第2の回路要素における入力信号の閾値電圧を
求める閾値電圧算出ステップと、 上記閾値電圧に基づいて、上記第1の回路要素における
出力信号の遅延時間を求める遅延時間算出ステップと、 をコンピュータに実行させることを特徴とする論理回路
シミュレーションプログラム。
8. A logic circuit simulation program for simulating the operation of a logic circuit including a plurality of circuit elements, the input in a second circuit element driven by a first circuit element of the plurality of circuit elements. A threshold voltage calculating step of calculating a threshold voltage of a signal; and a delay time calculating step of calculating a delay time of the output signal in the first circuit element based on the threshold voltage. Circuit simulation program.
【請求項9】請求項8の論理回路シミュレーションプロ
グラムであって、 上記遅延時間算出ステップは、 上記第1の回路要素における入力電圧が所定の入力電圧
になってから出力電圧が所定の出力電圧になるまでの基
準遅延時間と、 上記第1の回路要素の上記所定の出力電圧と上記第2の
回路要素の閾値電圧との差と、 上記第1の回路要素の出力電圧が変化するときの出力電
圧変化量と変化時間との関係と、 に基づいて、上記遅延時間を求めることを特徴とする論
理回路シミュレーションプログラム。
9. The logic circuit simulation program according to claim 8, wherein in the delay time calculating step, the output voltage becomes a predetermined output voltage after the input voltage in the first circuit element becomes a predetermined input voltage. And the difference between the predetermined output voltage of the first circuit element and the threshold voltage of the second circuit element, and the output when the output voltage of the first circuit element changes. A logic circuit simulation program, wherein the delay time is obtained based on the relationship between the voltage change amount and the change time.
【請求項10】複数の回路要素を含む論理回路の動作を
シミュレーションする論理回路シミュレーション装置で
あって、 上記複数の回路要素のうちの第1の回路要素によって駆
動される第2の回路要素における入力信号の閾値電圧を
求める閾値電圧算出手段と、 上記閾値電圧に基づいて、上記第1の回路要素における
出力信号の遅延時間を求める遅延時間算出手段と、 を備えたことを特徴とする論理回路シミュレーション装
置。
10. A logic circuit simulation device for simulating the operation of a logic circuit including a plurality of circuit elements, wherein an input in a second circuit element driven by a first circuit element of the plurality of circuit elements. A logic circuit simulation, comprising: a threshold voltage calculation unit that obtains a threshold voltage of a signal; and a delay time calculation unit that obtains a delay time of the output signal in the first circuit element based on the threshold voltage. apparatus.
【請求項11】請求項10の論理回路シミュレーション
装置であって、 上記遅延時間算出手段は、 上記第1の回路要素における入力電圧が所定の入力電圧
になってから出力電圧が所定の出力電圧になるまでの基
準遅延時間と、 上記第1の回路要素の上記所定の出力電圧と上記第2の
回路要素の閾値電圧との差と、 上記第1の回路要素の出力電圧が変化するときの出力電
圧変化量と変化時間との関係と、 に基づいて、上記遅延時間を求めることを特徴とする論
理回路シミュレーション装置。
11. The logic circuit simulation device according to claim 10, wherein the delay time calculating means sets the output voltage to a predetermined output voltage after the input voltage of the first circuit element becomes a predetermined input voltage. And the difference between the predetermined output voltage of the first circuit element and the threshold voltage of the second circuit element, and the output when the output voltage of the first circuit element changes. A logic circuit simulation device, wherein the delay time is obtained based on a relationship between a voltage change amount and a change time.
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