JP2004185427A - スキャンパスタイミング最適化装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】配線混雑およびホールドタイムエラーの発生を低減したスキャンパスタイミング最適化装置を提供すること。
【解決手段】領域内接続順序決定部103は、配置領域分割部102によって分割された領域内のスキャンパス回路の接続順序をランダムに決定する。そして、領域間接続順序決定部104は、配置領域分割部102によって分割された領域間の配線長が短くなるように、各領域間におけるスキャンパス回路の接続順序を決定する。したがって、局所的にスキャンパス間の配線長を長くすることができ、配線混雑およびホールドタイムエラーの発生を低減することが可能となる。
【選択図】 図4
【解決手段】領域内接続順序決定部103は、配置領域分割部102によって分割された領域内のスキャンパス回路の接続順序をランダムに決定する。そして、領域間接続順序決定部104は、配置領域分割部102によって分割された領域間の配線長が短くなるように、各領域間におけるスキャンパス回路の接続順序を決定する。したがって、局所的にスキャンパス間の配線長を長くすることができ、配線混雑およびホールドタイムエラーの発生を低減することが可能となる。
【選択図】 図4
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体デバイスに搭載されるスキャンパス回路に関し、特に、スキャンパス回路における信号のタイミングが最適となるようにスキャンパス回路の接続順序を決定するスキャンパスタイミング最適化装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
近年、半導体デバイスの高速化、高集積化が進み、半導体デバイスのテストを容易にするためにスキャン方式のテスト回路が搭載されることが多くなってきている。従来のスキャン方式のテスト回路において、スキャンパス回路の接続順序を決定するのに、スキャンパス回路の配置情報を考慮せずに、スキャンパス回路を構成するフリップフロップ回路、ラッチ回路またはIP(Intellectual Property)等の順序回路(以下、総称してFFと略す。)のスキャン端子の接続順序を決定する方法と、スキャンパス回路の配置情報を考慮してFFのスキャン端子の接続順序を決定する方法とが用いられている。
【0003】
スキャンパス回路の配置情報を考慮してFFのスキャン端子の接続順序を決定する方法に関連する技術の1つとして、特開平10−335471号公報に開示された発明がある。この特開平10−335471号公報に開示されたスキャンパスネットの配線方法においては、LSI(Large Scale Integrated circuit)の回路情報等に基づきスタンダードセル等の配置設計を行ない、クロック遅延計算処理により、LSI中の各FFのクロックパスの遅延時間を見積る。そして、スキュー見積り処理により、各FFの相互間のクロックスキューをそれぞれ算出する。
【0004】
また、距離計算処理により、各FFの相互間の距離を計算する。そして、経路選定処理により、距離ばかりでなく、クロックスキューを考慮して各FFの接続順序を決定する。これにより、ホールドタイムエラーの発生確率を低減する。
【0005】
【特許文献1】
特開平10−335471号公報
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上述したスキャンパス回路の配置情報を考慮せずに、FFのスキャン端子の接続順序を決定する方法においては、スキャンパス回路を含む各セル間の配線混雑が発生し、配線収束しない場合があるといった問題点があった。
【0007】
また、上述したスキャンパス回路の配置情報を考慮してFFのスキャン端子の接続順序を決定する方法においては、FFのスキャン端子間の配線が最短となるように接続順序が決定されるため、データ転送時間が短か過ぎてホールドタイムエラーが発生する場合があった。この場合、ホールドタイムエラーを改善するためにスキャン端子間にバッファを挿入してタイミング改善を行なうことになるが、ホールドタイムエラー数が多い場合にはバッファ数が増大し、セルの配置不能や配線不能などが発生する場合があるといった問題点があった。
【0008】
また、特開平10−335471号公報に開示されたスキャンパスネットの配線方法においては、距離ばかりでなく、クロックスキューを考慮して各FFの接続順序を決定しているため、全てのFF間の距離およびクロックスキューを計算することになり、高速に各FF間の接続順序を決定するのが困難であるといった問題点があった。
【0009】
本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであり、その目的は、配線混雑およびホールドタイムエラーの発生を低減したスキャンパスタイミング最適化装置を提供することである。
【0010】
【課題を解決するための手段】
本発明に係るスキャンパスタイミング最適化装置は、セルの配置領域を複数の領域に分割するための配置領域分割手段と、配置領域分割手段によって分割された領域内のスキャンパス回路の接続順序をランダムに決定するための領域内接続順序決定手段と、配置領域分割手段によって分割された領域間の配線長が短くなるように、各領域間におけるスキャンパス回路の接続順序を決定するための領域間接続順序決定手段とを含む。
【0011】
【発明の実施の形態】
(第1の実施の形態)
まず、本発明の第1の実施の形態におけるスキャンパスタイミング最適化装置を容易に理解できるように、配置情報を考慮せずにスキャンパス回路の接続順序を決定する方法と、配置情報を考慮してスキャンパス回路の接続順序を決定する方法とを説明する。
【0012】
図1は、配置情報を考慮せずにスキャンパス回路の接続順序を決定する方法を説明するための図である。図1においては、セルの配置領域が領域1〜4に分割されているが、この領域に関係なしに任意のFF間を接続するため、FF間の配線長が全体的に長くなっている。そのため、配線混雑が発生し,セル間の配線ができない場合がある。
【0013】
図2は、配置情報を考慮して配線長が短くなるようにスキャンパス回路の接続順序を決定する方法を説明するための図である。全てのFF間の配線長が短くなっているため、FF間のデータ転送時間が短くなり過ぎて、スキャンパス回路のホールドタイムエラーが発生する場合がある。
【0014】
図3は、本発明の第1の実施の形態におけるスキャンパスタイミング最適化装置の構成例を示すブロック図である。このスキャンパスタイミング最適化装置は、コンピュータ本体1、ディスプレイ装置2、FD(Flexible Disk)4が装着されるFDドライブ3、キーボード5、マウス6、CD−ROM(Compact Disc−Read Only Memory)8が装着されるCD−ROM装置7およびネットワーク通信装置9を含む。
【0015】
スキャンパスタイミング最適化装置を実現するプログラム(以下、スキャンパスタイミング最適化プログラムと呼ぶ。)は、FD4またはCD−ROM8等の記録媒体によって供給される。スキャンパスタイミング最適化プログラムがコンピュータ本体1によって実行されることにより、スキャンパス回路のタイミングの最適化が行なわれる。また、スキャンパスタイミング最適化プログラムは他のコンピュータよりネットワーク通信装置9を経由し、コンピュータ本体1に供給されてもよい。
【0016】
コンピュータ本体1は、CPU(Central Processing Unit)10、ROM(Read Only Memory)11、RAM(Random Access Memory)12およびハードディスク13を含む。CPU10は、ディスプレイ装置2、FDドライブ3、キーボード5、マウス6、CD−ROM装置7、ネットワーク通信装置9、ROM11、RAM12またはハードディスク13との間でデータを入出力しながら処理を行う。FD4またはCD−ROM8に記録されたスキャンパスタイミング最適化プログラムは、CPU10によりFDドライブ3またはCD−ROM装置7を介して一旦ハードディスク13に格納される。CPU10は、ハードディスク13から適宜スキャンパスタイミング最適化プログラムをRAM12にロードして実行することによって、スキャンパス回路のタイミングの最適化が行なわれる。
【0017】
図4は、本発明の第1の実施の形態におけるスキャンパスタイミング最適化装置の機能的構成を示すブロック図である。このスキャンパスタイミング最適化装置は、半導体デバイス内のスキャンパス回路を含んだセルを自動配置する自動配置部101と、自動配置部101によって配置されたセルの配置領域を分割する配置領域分割部102と、配置領域分割部102によって分割された配置領域内にあるFF間の接続順序を決定する領域内接続順序決定部103と、配置領域分割部102によって分割された配置領域間の接続順序を決定する領域間接続順序決定部104とを含む。
【0018】
図5は、本発明の第1の実施の形態におけるスキャンパスタイミング最適化装置の処理手順を説明するためのフローチャートである。まず、自動配置部101は、スキャンパス回路を含むセルの自動配置を行なう(S101)。そして、配置領域分割部102は、自動配置部101によって配置されたセルの配置領域全体を一定領域に分割する(S102)。
【0019】
図6は、本発明の第1の実施の形態におけるスキャンパスタイミング最適化装置によるFFの配線順序を説明するための図である。図6においては、配置領域内にFF1〜FF16の16個のスキャンパス回路が含まれている。ステップS102の処理によって、図6に示すようにセルの配置領域全体が領域1〜4の4つの領域に分割されているが、分割数はこれに限られるものではない。また、図6においては、簡単のためにスキャンパス回路以外のセルは記載していない。
【0020】
次に、領域内接続順序決定部103は、配置領域分割部102によって分割されたそれぞれの配置領域内において、FFのスキャン端子の接続順序をランダムに決定する(S103)。たとえば、領域1においては、スキャンイン端子→FF4→FF1→FF2→FF3→FF5の順に接続順序が決定されている。図2に示す領域1と比較すると、FF間の配線長が全体的に長くなっていることが分かる。
【0021】
最後に、領域間接続順序決定部104は、配置領域分割部102によって分割された領域間の配線長が最短となるように、各領域間におけるFFの接続順序を決定する(S104)。図6においては、各領域間の配線長が最短となるように、領域1のFF5と領域2のFF6とが接続され、領域2のFF7と領域3のFF9とが接続され、領域3のFF11と領域4のFF13とが接続されている。
【0022】
以上説明したように、本実施の形態におけるスキャンパスタイミング最適化装置によれば、セルの配置領域を一定領域に分割し、分割された領域内でFFのスキャン端子の接続順序をランダムに決定すると共に、分割された領域間の配線長が最短となるように各領域内のFFの接続順序を決定するようにしたので、局所的にFF間の配線長を長くすることができ、配線混雑およびホールドタイムエラーの発生を低減することが可能となった。
【0023】
また、分割された領域内でFFのスキャン端子の接続順序をランダムに決定した後に、領域間の配線長が最短となるように各領域内のFFの接続順序を決定するようにしたので、配線長を計算するFFの組合わせの数を削減することができ、FFの接続順序の決定に要する時間を短縮することが可能となった。
【0024】
(第2の実施の形態)
本発明の第2の実施の形態におけるスキャンパスタイミング最適化装置の構成例は、図3に示す本発明の第1の実施の形態におけるスキャンパスタイミング最適化装置の構成例と同様であるので、詳細な説明は繰返さない。
【0025】
図7は、本発明の第2の実施の形態におけるスキャンパスタイミング最適化装置の機能的構成を示すブロック図である。図4に示す第1の実施の形態におけるスキャンパスタイミング最適化装置の機能的構成と比較して、領域内接続順序決定部103によって決定されたFFの接続順序の中で配線長が最短となっているFFの接続順序を、他の接続順序と入替える接続順序入替部105が追加されている点のみが異なる。したがって、重複する構成および機能の詳細な説明は繰返さない。
【0026】
図8は、本発明の第2の実施の形態におけるスキャンパスタイミング最適化装置の処理手順を説明するためのフローチャートである。図5に示す第1の実施の形態におけるスキャンパスタイミング最適化装置のフローチャートと比較して、ステップS105が追加された点のみが異なる。したがって、重複する処理手順の詳細な説明は繰返さない。
【0027】
ステップS105において、接続順序入替部105は、領域内接続順序決定部103によって決定されたFFの接続順序の中で、配線長が最短となっているFFの接続順序を他のFFの接続順序と入替える。
【0028】
図9は、本発明の第2の実施の形態におけるスキャンパスタイミング最適化装置によるFFの配線順序を説明するための図である。図6に示す第1の実施の形態におけるスキャンパスタイミング最適化装置によって決定された接続順序において、たとえば、領域1におけるFF1とFF2との配線長、および領域3におけるFF9とFF10との配線長が最短となっている。
【0029】
図9においては、領域1における接続順序FF1→FF2→FF3が、FF2→FF3→FF1に入替えられて最短距離の配線をなくしている。同様に、領域3における接続順序FF9→FF10→FF12が、FF9→FF12→FF10に入替えられて最短距離の配線をなくしている。
【0030】
以上説明したように、本実施の形態におけるスキャンパスタイミング最適化装置によれば、分割された領域内のFFの接続順序の中で、配線長が最短となっているFFの接続順序を他のFFの接続順序と入替えるようにしたので、局所的にFF間の配線長をさらに長くすることができ、ホールドタイムエラーの発生をさらに低減することが可能となった。
【0031】
(第3の実施の形態)
本発明の第3の実施の形態におけるスキャンパスタイミング最適化装置の構成例は、図3に示す本発明の第1の実施の形態におけるスキャンパスタイミング最適化装置の構成例と同様であるので、詳細な説明は繰返さない。
【0032】
図10は、本発明の第3の実施の形態におけるスキャンパスタイミング最適化装置の機能的構成を示すブロック図である。このスキャンパスタイミング最適化装置は、半導体デバイス内のスキャンパス回路を含んだセルを自動配置する自動配置部201と、自動配置部201によって配置されたFFによって構成されるスキャンパスが最短距離となるようにFFの接続順序を決定する最短距離順序決定部202と、最短距離順序決定部202によって決定されたFFの接続順序を他の接続順序と入替える接続順序入替部203とを含む。
【0033】
図11は、本発明の第3の実施の形態におけるスキャンパスタイミング最適化装置の処理手順を説明するためのフローチャートである。まず、自動配置部201は、スキャンパス回路を含むセルの自動配置を行なう(S201)。そして、最短距離順序決定部202は、スキャンパスが最短となるように各FFの接続順序を決定する(S202)。
【0034】
最後に、接続順序入替部203は、最短距離順序決定部202によって決定された各FFの接続順序を入替えて、スキャンパスの接続順序を決定する(S203)。
【0035】
図12は、本発明の第3の実施の形態におけるスキャンパスタイミング最適化装置によるFFの配線順序を説明するための図である。図12においては、10個のFFが含まれており、最短距離順序決定部202によって決定されたスキャンパスが最短距離となる接続順序が、FF1→FF2→FF3→FF4→FF5→FF6→FF7→FF8→FF9→FF10となっている。
【0036】
接続順序入替部203は、1回目の入替え処理として、1番目のFFから2つずつ順序を入替える。この入替え処理によって、FFの接続順序が、FF2→FF1→FF4→FF3→FF6→FF5→FF8→FF7→FF10→FF9となる。
【0037】
次に、接続順序入替部203は、2回目の入替え処理として、2番目のFFから2つずつ順序を入替える。この入替え処理によって、FFの接続順序が、FF2→FF4→FF1→FF6→FF3→FF8→FF5→FF10→FF7→FF9となる。
【0038】
以上説明したように、本実施の形態におけるスキャンパスタイミング最適化装置によれば、スキャンパスが最短距離となるようにFFの接続順序を決定し、1番目のFFから2つずつ順序を入替えた後、2番目のFFから2つずつ順序を入替えるようにしたので、局所的にFF間の配線長を長くすることができ、配線混雑およびホールドタイムエラーの発生を低減することが可能となった。
【0039】
また、スキャンパスが最短距離となるようにFFの接続順序を決定した後、FFの接続順序を入替えるだけで各FF間の配線が行なえるので、短時間で集積度の高いレイアウト結果を得ることが可能となった。
【0040】
(第4の実施の形態)
本発明の第4の実施の形態におけるスキャンパスタイミング最適化装置の構成例は、図3に示す本発明の第1の実施の形態におけるスキャンパスタイミング最適化装置の構成例と同様であるので、詳細な説明は繰返さない。
【0041】
また、本発明の第4の実施の形態におけるスキャンパスタイミング最適化装置の機能的構成は、図10に示す第3の実施の形態におけるスキャンパスタイミング最適化装置の機能的構成と比較して、接続順序入替部203の機能が異なる点のみが異なる。したがって、重複する構成および機能の詳細な説明は繰返さない。なお、本実施の形態における接続順序入替部の参照符号を203’として説明する。
【0042】
また、本発明の第4の実施の形態におけるスキャンパスタイミング最適化装置の処理手順は、図11に示す第3の実施の形態におけるスキャンパスタイミング最適化装置の処理手順と比較して、ステップS203の処理が異なる点のみが異なる。したがって、重複する処理の詳細な説明は繰返さない。なお、本実施の形態におけるステップS203をステップS203’として説明する。
【0043】
ステップS203’において、接続順序入替部203’は、最短距離順序決定部202によって決定された各FFの接続順序を入替えて、スキャンパスの接続順序を決定する。
【0044】
図13は、本発明の第4の実施の形態におけるスキャンパスタイミング最適化装置によるFFの配線順序を説明するための図である。図13においては、10個のFFが含まれており、最短距離順序決定部202によって決定されたスキャンパスが最短距離となる接続順序が、FF1→FF2→FF3→FF4→FF5→FF6→FF7→FF8→FF9→FF10となっている。
【0045】
接続順序入替部203’は、1回目の入替え処理として、たとえば1番目のFFから3つずつの組に分け、それぞれの組の中でFFの順序を入替える。図13においては、FF1,FF2,FF3の組の順序をFF1,FF3,FF2に入替え、FF4,FF5,FF6の組の順序をFF4,FF6,FF5に入替え、FF7,FF8,FF9の組の順序をFF7,FF9,FF8に入替える。この入替え処理によって、FFの接続順序が、FF1→FF3→FF2→FF4→FF6→FF5→FF7→FF9→FF8→FF10となる。
【0046】
次に、接続順序入替部203’は、2回目の入替え処理として、たとえば最初の2つのFFを除いてFFを3つずつの組に分け、それぞれの組の中でFFの順序を入替える。図13においては、FF2,FF4,FF6の組の順序を逆にしてFF6,FF4,FF2とし、FF5,FF7,FF9の組の順序を逆にしてFF9,FF7,FF5とする。この入替え処理によって、FFの接続順序がFF1→FF3→FF6→FF4→FF2→FF9→FF7→FF5→FF8→FF10となる。
【0047】
なお、4つ以上のFFを組にしてFFの順序を入替えてもよいし、組の中のFFの順序の入替え方法はどのようなものであってもよい。たとえば、1つの組においては2個のFFの順序を入替え、他の組においては3個のFFの順序を入替えるようにしてもよいし、ある組において1回目は2個のFFの順序を入替え、2回目は3個のFFの順序を入替えるようにしてもよい。
【0048】
以上説明したように、本実施の形態におけるスキャンパスタイミング最適化装置によれば、スキャンパスが最短距離となるようにFFの接続順序を決定し、複数の接続されたFFの組に分け、それぞれの組の中でFFの順序を入替えた後、さらに異なる方法で複数の接続されたFFの組に分け、それぞれの組の中でFFの順序を入替えるようにしたので、局所的にFF間の配線長を長くすることができ、配線混雑およびホールドタイムエラーの発生を低減することが可能となった。
【0049】
また、スキャンパスが最短距離となるようにFFの接続順序を決定した後、FFの接続順序を入替えるだけで各FF間の配線が行なえるので、短時間で集積度の高いレイアウト結果を得ることが可能となった。
【0050】
(第5の実施の形態)
本発明の第5の実施の形態におけるスキャンパスタイミング最適化装置の構成例は、図3に示す本発明の第1の実施の形態におけるスキャンパスタイミング最適化装置の構成例と同様であるので、詳細な説明は繰返さない。
【0051】
図14は、本発明の第5の実施の形態におけるスキャンパスタイミング最適化装置の機能的構成を示すブロック図である。このスキャンパスタイミング最適化装置は、半導体デバイス内のスキャンパス回路を含んだセルを自動配置する自動配置部301と、自動配置部301によって配置されたFFの接続順序を決定する接続順序決定部302とを含む。
【0052】
図15は、本発明の第5の実施の形態におけるスキャンパスタイミング最適化装置の処理手順を説明するためのフローチャートである。まず、自動配置部301は、スキャンパス回路を含むセルの自動配置を行なう(S301)。そして、接続順序決定部302は、一定距離以上で配置されたFFの中で最も近いFFを接続する(S302)。
【0053】
図16は、本発明の第5の実施の形態におけるスキャンパスタイミング最適化装置によるFFの接続順序の決定を説明するための図である。なお、図16において、FF間の数字はFF間の接続距離を示している。図16に示すようにFF1〜FF5が配置されている場合、距離が3以上で最も近いFFの接続順序は、FF1を始点にして、FF1→FF3→FF2→FF4→FF5となる。
【0054】
以上説明したように、本実施の形態におけるスキャンパスタイミング最適化装置によれば、一定距離以上で配置されたFFの中で最も近いFFを接続するようにしたので、長配線を発生させずに、局所的にFF間の配線長を長くすることができ、配線混雑およびホールドタイムエラーの発生を低減することが可能となった。
【0055】
また、一定距離以上で配置されたFFの中で最も近いFFを接続するだけでスキャンパス回路の接続順序を決定できるので、短時間で集積度の高いレイアウト結果を得ることが可能となった。
【0056】
(第6の実施の形態)
本発明の第6の実施の形態におけるスキャンパスタイミング最適化装置の構成例は、図3に示す本発明の第1の実施の形態におけるスキャンパスタイミング最適化装置の構成例と同様であるので、詳細な説明は繰返さない。
【0057】
また、本発明の第6の実施の形態におけるスキャンパスタイミング最適化装置の機能的構成は、図14に示す第5の実施の形態におけるスキャンパスタイミング最適化装置の機能的構成と比較して、接続順序決定部302の機能が異なる点のみが異なる。したがって、重複する構成および機能の詳細な説明は繰返さない。なお、本実施の形態における接続順序決定部の参照符号を302aとして説明する。
【0058】
図17は、本発明の第6の実施の形態におけるスキャンパスタイミング最適化装置の処理手順を説明するためのフローチャートである。まず、自動配置部301は、スキャンパス回路を含むセルの自動配置を行なう(S401)。そして、接続順序決定部302aは、FFのスキャン端子を駆動するセルの駆動能力を考慮して、一定遅延時間以上と見積もられるFFの組合わせの中で最も近いFFを接続する(S402)。
【0059】
図18は、本発明の第6の実施の形態におけるスキャンパスタイミング最適化装置によるFFの接続順序の決定を説明するための図である。なお、図18において、FF間の数字はFF間のスキャン端子における遅延時間の見積もりを示している。図18に示すようにFF1〜FF5が配置されている場合、遅延時間の見積もりが3以上の組合わせで最も近いFFの接続順序は、FF1を始点にして、FF1→FF3→FF2→FF4→FF5となる。
【0060】
以上説明したように、本実施の形態におけるスキャンパスタイミング最適化装置によれば、一定遅延時間以上と見積もられたFFの組合わせ中で最も近いFFを接続するようにしたので、長配線を発生させずに、局所的にFF間の配線長を長くすることができ、配線混雑およびホールドタイムエラーの発生を低減することが可能となった。
【0061】
また、一定遅延時間以上と見積もられたFFの組合わせの中で最も近いFFを接続するだけでスキャンパス回路の接続順序を決定できるので、短時間で集積度の高いレイアウト結果を得ることが可能となった。
【0062】
(第7の実施の形態)
本発明の第7の実施の形態におけるスキャンパスタイミング最適化装置の構成例は、図3に示す本発明の第1の実施の形態におけるスキャンパスタイミング最適化装置の構成例と同様であるので、詳細な説明は繰返さない。
【0063】
また、本発明の第7の実施の形態におけるスキャンパスタイミング最適化装置の機能的構成は、図14に示す第5の実施の形態におけるスキャンパスタイミング最適化装置の機能的構成と比較して、接続順序決定部302の機能が異なる点のみが異なる。したがって、重複する構成および機能の詳細な説明は繰返さない。なお、本実施の形態における接続順序決定部の参照符号を302bとして説明する。
【0064】
図19は、本発明の第7の実施の形態におけるスキャンパスタイミング最適化装置の処理手順を説明するためのフローチャートである。まず、自動配置部301は、スキャンパス回路を含むセルの自動配置を行なう(S501)。そして、接続順序決定部302bは、FFへのクロックの到着時刻を考慮して、クロック到着時間差よりスキャンパスの遅延時間が一定時間以上大きくなるようにFFを接続する(S502)。なお、クロック到着時間差とは、接続されるスキャンパス回路において、(入力側のFFのクロック到着時刻−出力側のFFのクロック到着時刻)を指すものとする。
【0065】
図20は、本発明の第7の実施の形態におけるスキャンパスタイミング最適化装置によるFFの接続順序の決定を説明するための図である。なお、図20において、FF間の丸内の数字はFF間のスキャン端子における遅延時間の見積もりを示しており、FFに付された括弧内の数字はFFへのクロック到着時刻を示している。図20に示すようにFF1〜FF5が配置されている場合、FF間のスキャン端子における遅延時間が、クロック到着時間差よりも3以上大きくなるようにFFの接続順序を決定すると、FF1を始点にして、FF1→FF4→FF2→FF5→FF3となる。
【0066】
以上説明したように、本実施の形態におけるスキャンパスタイミング最適化装置によれば、FF間のスキャン端子における遅延時間が、クロック到着時間差よりも一定時間以上大きくなるようにFFを接続するようにしたので、実施の形態6におけるスキャンパスタイミング最適化装置と比較して、さらにホールドタイムエラーの発生を低減することが可能となった。
【0067】
(第8の実施の形態)
本発明の第8の実施の形態におけるスキャンパスタイミング最適化装置の構成例は、図3に示す本発明の第1の実施の形態におけるスキャンパスタイミング最適化装置の構成例と同様であるので、詳細な説明は繰返さない。
【0068】
また、本発明の第8の実施の形態におけるスキャンパスタイミング最適化装置の機能的構成は、図14に示す第5の実施の形態におけるスキャンパスタイミング最適化装置の機能的構成と比較して、接続順序決定部302の機能が異なる点のみが異なる。したがって、重複する構成および機能の詳細な説明は繰返さない。なお、本実施の形態における接続順序決定部の参照符号を302cとして説明する。
【0069】
図21は、本発明の第8の実施の形態におけるスキャンパスタイミング最適化装置の処理手順を説明するためのフローチャートである。まず、自動配置部301は、スキャンパス回路を含むセルの自動配置を行なう(S601)。そして、接続順序決定部302cは、FFへのクロック到着時刻を考慮して、入力側のFFのクロック到着時刻が出力側のFFのクロック到着時刻よりも一定時間以上遅くならないようにFFを接続する(S602)。
【0070】
図22は、本発明の第8の実施の形態におけるスキャンパスタイミング最適化装置によるFFの接続順序の決定を説明するための図である。なお、図22において、FFに付された括弧内の数字はFFへのクロック到着時刻を示している。図22に示すようにFF1〜FF5が配置されている場合、クロック到着時間差(入力側のFFのクロック到着時刻−出力側のFFのクロック到着時刻)が2以上とならないようにFFの接続順序を決定すると、FF1を始点にして、FF1→FF2→FF4→FF5→FF3となる。
【0071】
以上説明したように、本実施の形態におけるスキャンパスタイミング最適化装置によれば、クロック到着時間差が一定時間以上とならないようにFFを接続するようにしたので、長配線を発生させずに、局所的にFF間の配線長を長くすることができ、配線混雑およびホールドタイムエラーの発生を低減することが可能となった。
【0072】
また、クロック到着時間差が一定時間以上とならないようにFFを接続するだけでスキャンパス回路の接続順序を決定できるので、短時間で集積度の高いレイアウト結果を得ることが可能となった。
【0073】
今回開示された実施の形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【0074】
【発明の効果】
領域内接続順序決定手段が配置領域分割手段によって分割された領域内のスキャンパス回路の接続順序をランダムに決定し、領域間接続順序決定手段が配置領域分割手段によって分割された領域間の配線長が短くなるように、各領域間におけるスキャンパス回路の接続順序を決定するので、局所的にスキャンパス間の配線長を長くすることができ、配線混雑およびホールドタイムエラーの発生を低減することが可能となった。
【図面の簡単な説明】
【図1】配置情報を考慮せずにスキャンパス回路の接続順序を決定する方法を説明するための図である。
【図2】配置情報を考慮して配線長が短くなるようにスキャンパス回路の接続順序を決定する方法を説明するための図である。
【図3】本発明の第1の実施の形態におけるスキャンパスタイミング最適化装置の構成例を示すブロック図である。
【図4】本発明の第1の実施の形態におけるスキャンパスタイミング最適化装置の機能的構成を示すブロック図である。
【図5】本発明の第1の実施の形態におけるスキャンパスタイミング最適化装置の処理手順を説明するためのフローチャートである。
【図6】本発明の第1の実施の形態におけるスキャンパスタイミング最適化装置によるFFの配線順序を説明するための図である。
【図7】本発明の第2の実施の形態におけるスキャンパスタイミング最適化装置の機能的構成を示すブロック図である。
【図8】本発明の第2の実施の形態におけるスキャンパスタイミング最適化装置の処理手順を説明するためのフローチャートである。
【図9】本発明の第2の実施の形態におけるスキャンパスタイミング最適化装置によるFFの配線順序を説明するための図である。
【図10】本発明の第3の実施の形態におけるスキャンパスタイミング最適化装置の機能的構成を示すブロック図である。
【図11】本発明の第3の実施の形態におけるスキャンパスタイミング最適化装置の処理手順を説明するためのフローチャートである。
【図12】本発明の第3の実施の形態におけるスキャンパスタイミング最適化装置によるFFの配線順序を説明するための図である。
【図13】本発明の第4の実施の形態におけるスキャンパスタイミング最適化装置によるFFの配線順序を説明するための図である。
【図14】本発明の第5の実施の形態におけるスキャンパスタイミング最適化装置の機能的構成を示すブロック図である。
【図15】本発明の第5の実施の形態におけるスキャンパスタイミング最適化装置の処理手順を説明するためのフローチャートである。
【図16】本発明の第5の実施の形態におけるスキャンパスタイミング最適化装置によるFFの接続順序の決定を説明するための図である。
【図17】本発明の第6の実施の形態におけるスキャンパスタイミング最適化装置の処理手順を説明するためのフローチャートである。
【図18】本発明の第6の実施の形態におけるスキャンパスタイミング最適化装置によるFFの接続順序の決定を説明するための図である。
【図19】本発明の第7の実施の形態におけるスキャンパスタイミング最適化装置の処理手順を説明するためのフローチャートである。
【図20】本発明の第7の実施の形態におけるスキャンパスタイミング最適化装置によるFFの接続順序の決定を説明するための図である。
【図21】本発明の第8の実施の形態におけるスキャンパスタイミング最適化装置の処理手順を説明するためのフローチャートである。
【図22】本発明の第8の実施の形態におけるスキャンパスタイミング最適化装置によるFFの接続順序の決定を説明するための図である。
【符号の説明】
1 コンピュータ本体、2 ディスプレイ装置、3 FDドライブ、4 FD、5 キーボード、6 マウス、7 CD−ROM装置、8 CD−ROM、9ネットワーク通信装置、10 CPU、11 ROM、12 RAM、13 ハードディスク、101,201,301 自動配置部、102 配置領域分割部、103 領域内接続順序決定部、104 領域間接続順序決定部、105,203 接続順序入替部、202 最短距離順序決定部、302 接続順序決定部。
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体デバイスに搭載されるスキャンパス回路に関し、特に、スキャンパス回路における信号のタイミングが最適となるようにスキャンパス回路の接続順序を決定するスキャンパスタイミング最適化装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
近年、半導体デバイスの高速化、高集積化が進み、半導体デバイスのテストを容易にするためにスキャン方式のテスト回路が搭載されることが多くなってきている。従来のスキャン方式のテスト回路において、スキャンパス回路の接続順序を決定するのに、スキャンパス回路の配置情報を考慮せずに、スキャンパス回路を構成するフリップフロップ回路、ラッチ回路またはIP(Intellectual Property)等の順序回路(以下、総称してFFと略す。)のスキャン端子の接続順序を決定する方法と、スキャンパス回路の配置情報を考慮してFFのスキャン端子の接続順序を決定する方法とが用いられている。
【0003】
スキャンパス回路の配置情報を考慮してFFのスキャン端子の接続順序を決定する方法に関連する技術の1つとして、特開平10−335471号公報に開示された発明がある。この特開平10−335471号公報に開示されたスキャンパスネットの配線方法においては、LSI(Large Scale Integrated circuit)の回路情報等に基づきスタンダードセル等の配置設計を行ない、クロック遅延計算処理により、LSI中の各FFのクロックパスの遅延時間を見積る。そして、スキュー見積り処理により、各FFの相互間のクロックスキューをそれぞれ算出する。
【0004】
また、距離計算処理により、各FFの相互間の距離を計算する。そして、経路選定処理により、距離ばかりでなく、クロックスキューを考慮して各FFの接続順序を決定する。これにより、ホールドタイムエラーの発生確率を低減する。
【0005】
【特許文献1】
特開平10−335471号公報
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上述したスキャンパス回路の配置情報を考慮せずに、FFのスキャン端子の接続順序を決定する方法においては、スキャンパス回路を含む各セル間の配線混雑が発生し、配線収束しない場合があるといった問題点があった。
【0007】
また、上述したスキャンパス回路の配置情報を考慮してFFのスキャン端子の接続順序を決定する方法においては、FFのスキャン端子間の配線が最短となるように接続順序が決定されるため、データ転送時間が短か過ぎてホールドタイムエラーが発生する場合があった。この場合、ホールドタイムエラーを改善するためにスキャン端子間にバッファを挿入してタイミング改善を行なうことになるが、ホールドタイムエラー数が多い場合にはバッファ数が増大し、セルの配置不能や配線不能などが発生する場合があるといった問題点があった。
【0008】
また、特開平10−335471号公報に開示されたスキャンパスネットの配線方法においては、距離ばかりでなく、クロックスキューを考慮して各FFの接続順序を決定しているため、全てのFF間の距離およびクロックスキューを計算することになり、高速に各FF間の接続順序を決定するのが困難であるといった問題点があった。
【0009】
本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであり、その目的は、配線混雑およびホールドタイムエラーの発生を低減したスキャンパスタイミング最適化装置を提供することである。
【0010】
【課題を解決するための手段】
本発明に係るスキャンパスタイミング最適化装置は、セルの配置領域を複数の領域に分割するための配置領域分割手段と、配置領域分割手段によって分割された領域内のスキャンパス回路の接続順序をランダムに決定するための領域内接続順序決定手段と、配置領域分割手段によって分割された領域間の配線長が短くなるように、各領域間におけるスキャンパス回路の接続順序を決定するための領域間接続順序決定手段とを含む。
【0011】
【発明の実施の形態】
(第1の実施の形態)
まず、本発明の第1の実施の形態におけるスキャンパスタイミング最適化装置を容易に理解できるように、配置情報を考慮せずにスキャンパス回路の接続順序を決定する方法と、配置情報を考慮してスキャンパス回路の接続順序を決定する方法とを説明する。
【0012】
図1は、配置情報を考慮せずにスキャンパス回路の接続順序を決定する方法を説明するための図である。図1においては、セルの配置領域が領域1〜4に分割されているが、この領域に関係なしに任意のFF間を接続するため、FF間の配線長が全体的に長くなっている。そのため、配線混雑が発生し,セル間の配線ができない場合がある。
【0013】
図2は、配置情報を考慮して配線長が短くなるようにスキャンパス回路の接続順序を決定する方法を説明するための図である。全てのFF間の配線長が短くなっているため、FF間のデータ転送時間が短くなり過ぎて、スキャンパス回路のホールドタイムエラーが発生する場合がある。
【0014】
図3は、本発明の第1の実施の形態におけるスキャンパスタイミング最適化装置の構成例を示すブロック図である。このスキャンパスタイミング最適化装置は、コンピュータ本体1、ディスプレイ装置2、FD(Flexible Disk)4が装着されるFDドライブ3、キーボード5、マウス6、CD−ROM(Compact Disc−Read Only Memory)8が装着されるCD−ROM装置7およびネットワーク通信装置9を含む。
【0015】
スキャンパスタイミング最適化装置を実現するプログラム(以下、スキャンパスタイミング最適化プログラムと呼ぶ。)は、FD4またはCD−ROM8等の記録媒体によって供給される。スキャンパスタイミング最適化プログラムがコンピュータ本体1によって実行されることにより、スキャンパス回路のタイミングの最適化が行なわれる。また、スキャンパスタイミング最適化プログラムは他のコンピュータよりネットワーク通信装置9を経由し、コンピュータ本体1に供給されてもよい。
【0016】
コンピュータ本体1は、CPU(Central Processing Unit)10、ROM(Read Only Memory)11、RAM(Random Access Memory)12およびハードディスク13を含む。CPU10は、ディスプレイ装置2、FDドライブ3、キーボード5、マウス6、CD−ROM装置7、ネットワーク通信装置9、ROM11、RAM12またはハードディスク13との間でデータを入出力しながら処理を行う。FD4またはCD−ROM8に記録されたスキャンパスタイミング最適化プログラムは、CPU10によりFDドライブ3またはCD−ROM装置7を介して一旦ハードディスク13に格納される。CPU10は、ハードディスク13から適宜スキャンパスタイミング最適化プログラムをRAM12にロードして実行することによって、スキャンパス回路のタイミングの最適化が行なわれる。
【0017】
図4は、本発明の第1の実施の形態におけるスキャンパスタイミング最適化装置の機能的構成を示すブロック図である。このスキャンパスタイミング最適化装置は、半導体デバイス内のスキャンパス回路を含んだセルを自動配置する自動配置部101と、自動配置部101によって配置されたセルの配置領域を分割する配置領域分割部102と、配置領域分割部102によって分割された配置領域内にあるFF間の接続順序を決定する領域内接続順序決定部103と、配置領域分割部102によって分割された配置領域間の接続順序を決定する領域間接続順序決定部104とを含む。
【0018】
図5は、本発明の第1の実施の形態におけるスキャンパスタイミング最適化装置の処理手順を説明するためのフローチャートである。まず、自動配置部101は、スキャンパス回路を含むセルの自動配置を行なう(S101)。そして、配置領域分割部102は、自動配置部101によって配置されたセルの配置領域全体を一定領域に分割する(S102)。
【0019】
図6は、本発明の第1の実施の形態におけるスキャンパスタイミング最適化装置によるFFの配線順序を説明するための図である。図6においては、配置領域内にFF1〜FF16の16個のスキャンパス回路が含まれている。ステップS102の処理によって、図6に示すようにセルの配置領域全体が領域1〜4の4つの領域に分割されているが、分割数はこれに限られるものではない。また、図6においては、簡単のためにスキャンパス回路以外のセルは記載していない。
【0020】
次に、領域内接続順序決定部103は、配置領域分割部102によって分割されたそれぞれの配置領域内において、FFのスキャン端子の接続順序をランダムに決定する(S103)。たとえば、領域1においては、スキャンイン端子→FF4→FF1→FF2→FF3→FF5の順に接続順序が決定されている。図2に示す領域1と比較すると、FF間の配線長が全体的に長くなっていることが分かる。
【0021】
最後に、領域間接続順序決定部104は、配置領域分割部102によって分割された領域間の配線長が最短となるように、各領域間におけるFFの接続順序を決定する(S104)。図6においては、各領域間の配線長が最短となるように、領域1のFF5と領域2のFF6とが接続され、領域2のFF7と領域3のFF9とが接続され、領域3のFF11と領域4のFF13とが接続されている。
【0022】
以上説明したように、本実施の形態におけるスキャンパスタイミング最適化装置によれば、セルの配置領域を一定領域に分割し、分割された領域内でFFのスキャン端子の接続順序をランダムに決定すると共に、分割された領域間の配線長が最短となるように各領域内のFFの接続順序を決定するようにしたので、局所的にFF間の配線長を長くすることができ、配線混雑およびホールドタイムエラーの発生を低減することが可能となった。
【0023】
また、分割された領域内でFFのスキャン端子の接続順序をランダムに決定した後に、領域間の配線長が最短となるように各領域内のFFの接続順序を決定するようにしたので、配線長を計算するFFの組合わせの数を削減することができ、FFの接続順序の決定に要する時間を短縮することが可能となった。
【0024】
(第2の実施の形態)
本発明の第2の実施の形態におけるスキャンパスタイミング最適化装置の構成例は、図3に示す本発明の第1の実施の形態におけるスキャンパスタイミング最適化装置の構成例と同様であるので、詳細な説明は繰返さない。
【0025】
図7は、本発明の第2の実施の形態におけるスキャンパスタイミング最適化装置の機能的構成を示すブロック図である。図4に示す第1の実施の形態におけるスキャンパスタイミング最適化装置の機能的構成と比較して、領域内接続順序決定部103によって決定されたFFの接続順序の中で配線長が最短となっているFFの接続順序を、他の接続順序と入替える接続順序入替部105が追加されている点のみが異なる。したがって、重複する構成および機能の詳細な説明は繰返さない。
【0026】
図8は、本発明の第2の実施の形態におけるスキャンパスタイミング最適化装置の処理手順を説明するためのフローチャートである。図5に示す第1の実施の形態におけるスキャンパスタイミング最適化装置のフローチャートと比較して、ステップS105が追加された点のみが異なる。したがって、重複する処理手順の詳細な説明は繰返さない。
【0027】
ステップS105において、接続順序入替部105は、領域内接続順序決定部103によって決定されたFFの接続順序の中で、配線長が最短となっているFFの接続順序を他のFFの接続順序と入替える。
【0028】
図9は、本発明の第2の実施の形態におけるスキャンパスタイミング最適化装置によるFFの配線順序を説明するための図である。図6に示す第1の実施の形態におけるスキャンパスタイミング最適化装置によって決定された接続順序において、たとえば、領域1におけるFF1とFF2との配線長、および領域3におけるFF9とFF10との配線長が最短となっている。
【0029】
図9においては、領域1における接続順序FF1→FF2→FF3が、FF2→FF3→FF1に入替えられて最短距離の配線をなくしている。同様に、領域3における接続順序FF9→FF10→FF12が、FF9→FF12→FF10に入替えられて最短距離の配線をなくしている。
【0030】
以上説明したように、本実施の形態におけるスキャンパスタイミング最適化装置によれば、分割された領域内のFFの接続順序の中で、配線長が最短となっているFFの接続順序を他のFFの接続順序と入替えるようにしたので、局所的にFF間の配線長をさらに長くすることができ、ホールドタイムエラーの発生をさらに低減することが可能となった。
【0031】
(第3の実施の形態)
本発明の第3の実施の形態におけるスキャンパスタイミング最適化装置の構成例は、図3に示す本発明の第1の実施の形態におけるスキャンパスタイミング最適化装置の構成例と同様であるので、詳細な説明は繰返さない。
【0032】
図10は、本発明の第3の実施の形態におけるスキャンパスタイミング最適化装置の機能的構成を示すブロック図である。このスキャンパスタイミング最適化装置は、半導体デバイス内のスキャンパス回路を含んだセルを自動配置する自動配置部201と、自動配置部201によって配置されたFFによって構成されるスキャンパスが最短距離となるようにFFの接続順序を決定する最短距離順序決定部202と、最短距離順序決定部202によって決定されたFFの接続順序を他の接続順序と入替える接続順序入替部203とを含む。
【0033】
図11は、本発明の第3の実施の形態におけるスキャンパスタイミング最適化装置の処理手順を説明するためのフローチャートである。まず、自動配置部201は、スキャンパス回路を含むセルの自動配置を行なう(S201)。そして、最短距離順序決定部202は、スキャンパスが最短となるように各FFの接続順序を決定する(S202)。
【0034】
最後に、接続順序入替部203は、最短距離順序決定部202によって決定された各FFの接続順序を入替えて、スキャンパスの接続順序を決定する(S203)。
【0035】
図12は、本発明の第3の実施の形態におけるスキャンパスタイミング最適化装置によるFFの配線順序を説明するための図である。図12においては、10個のFFが含まれており、最短距離順序決定部202によって決定されたスキャンパスが最短距離となる接続順序が、FF1→FF2→FF3→FF4→FF5→FF6→FF7→FF8→FF9→FF10となっている。
【0036】
接続順序入替部203は、1回目の入替え処理として、1番目のFFから2つずつ順序を入替える。この入替え処理によって、FFの接続順序が、FF2→FF1→FF4→FF3→FF6→FF5→FF8→FF7→FF10→FF9となる。
【0037】
次に、接続順序入替部203は、2回目の入替え処理として、2番目のFFから2つずつ順序を入替える。この入替え処理によって、FFの接続順序が、FF2→FF4→FF1→FF6→FF3→FF8→FF5→FF10→FF7→FF9となる。
【0038】
以上説明したように、本実施の形態におけるスキャンパスタイミング最適化装置によれば、スキャンパスが最短距離となるようにFFの接続順序を決定し、1番目のFFから2つずつ順序を入替えた後、2番目のFFから2つずつ順序を入替えるようにしたので、局所的にFF間の配線長を長くすることができ、配線混雑およびホールドタイムエラーの発生を低減することが可能となった。
【0039】
また、スキャンパスが最短距離となるようにFFの接続順序を決定した後、FFの接続順序を入替えるだけで各FF間の配線が行なえるので、短時間で集積度の高いレイアウト結果を得ることが可能となった。
【0040】
(第4の実施の形態)
本発明の第4の実施の形態におけるスキャンパスタイミング最適化装置の構成例は、図3に示す本発明の第1の実施の形態におけるスキャンパスタイミング最適化装置の構成例と同様であるので、詳細な説明は繰返さない。
【0041】
また、本発明の第4の実施の形態におけるスキャンパスタイミング最適化装置の機能的構成は、図10に示す第3の実施の形態におけるスキャンパスタイミング最適化装置の機能的構成と比較して、接続順序入替部203の機能が異なる点のみが異なる。したがって、重複する構成および機能の詳細な説明は繰返さない。なお、本実施の形態における接続順序入替部の参照符号を203’として説明する。
【0042】
また、本発明の第4の実施の形態におけるスキャンパスタイミング最適化装置の処理手順は、図11に示す第3の実施の形態におけるスキャンパスタイミング最適化装置の処理手順と比較して、ステップS203の処理が異なる点のみが異なる。したがって、重複する処理の詳細な説明は繰返さない。なお、本実施の形態におけるステップS203をステップS203’として説明する。
【0043】
ステップS203’において、接続順序入替部203’は、最短距離順序決定部202によって決定された各FFの接続順序を入替えて、スキャンパスの接続順序を決定する。
【0044】
図13は、本発明の第4の実施の形態におけるスキャンパスタイミング最適化装置によるFFの配線順序を説明するための図である。図13においては、10個のFFが含まれており、最短距離順序決定部202によって決定されたスキャンパスが最短距離となる接続順序が、FF1→FF2→FF3→FF4→FF5→FF6→FF7→FF8→FF9→FF10となっている。
【0045】
接続順序入替部203’は、1回目の入替え処理として、たとえば1番目のFFから3つずつの組に分け、それぞれの組の中でFFの順序を入替える。図13においては、FF1,FF2,FF3の組の順序をFF1,FF3,FF2に入替え、FF4,FF5,FF6の組の順序をFF4,FF6,FF5に入替え、FF7,FF8,FF9の組の順序をFF7,FF9,FF8に入替える。この入替え処理によって、FFの接続順序が、FF1→FF3→FF2→FF4→FF6→FF5→FF7→FF9→FF8→FF10となる。
【0046】
次に、接続順序入替部203’は、2回目の入替え処理として、たとえば最初の2つのFFを除いてFFを3つずつの組に分け、それぞれの組の中でFFの順序を入替える。図13においては、FF2,FF4,FF6の組の順序を逆にしてFF6,FF4,FF2とし、FF5,FF7,FF9の組の順序を逆にしてFF9,FF7,FF5とする。この入替え処理によって、FFの接続順序がFF1→FF3→FF6→FF4→FF2→FF9→FF7→FF5→FF8→FF10となる。
【0047】
なお、4つ以上のFFを組にしてFFの順序を入替えてもよいし、組の中のFFの順序の入替え方法はどのようなものであってもよい。たとえば、1つの組においては2個のFFの順序を入替え、他の組においては3個のFFの順序を入替えるようにしてもよいし、ある組において1回目は2個のFFの順序を入替え、2回目は3個のFFの順序を入替えるようにしてもよい。
【0048】
以上説明したように、本実施の形態におけるスキャンパスタイミング最適化装置によれば、スキャンパスが最短距離となるようにFFの接続順序を決定し、複数の接続されたFFの組に分け、それぞれの組の中でFFの順序を入替えた後、さらに異なる方法で複数の接続されたFFの組に分け、それぞれの組の中でFFの順序を入替えるようにしたので、局所的にFF間の配線長を長くすることができ、配線混雑およびホールドタイムエラーの発生を低減することが可能となった。
【0049】
また、スキャンパスが最短距離となるようにFFの接続順序を決定した後、FFの接続順序を入替えるだけで各FF間の配線が行なえるので、短時間で集積度の高いレイアウト結果を得ることが可能となった。
【0050】
(第5の実施の形態)
本発明の第5の実施の形態におけるスキャンパスタイミング最適化装置の構成例は、図3に示す本発明の第1の実施の形態におけるスキャンパスタイミング最適化装置の構成例と同様であるので、詳細な説明は繰返さない。
【0051】
図14は、本発明の第5の実施の形態におけるスキャンパスタイミング最適化装置の機能的構成を示すブロック図である。このスキャンパスタイミング最適化装置は、半導体デバイス内のスキャンパス回路を含んだセルを自動配置する自動配置部301と、自動配置部301によって配置されたFFの接続順序を決定する接続順序決定部302とを含む。
【0052】
図15は、本発明の第5の実施の形態におけるスキャンパスタイミング最適化装置の処理手順を説明するためのフローチャートである。まず、自動配置部301は、スキャンパス回路を含むセルの自動配置を行なう(S301)。そして、接続順序決定部302は、一定距離以上で配置されたFFの中で最も近いFFを接続する(S302)。
【0053】
図16は、本発明の第5の実施の形態におけるスキャンパスタイミング最適化装置によるFFの接続順序の決定を説明するための図である。なお、図16において、FF間の数字はFF間の接続距離を示している。図16に示すようにFF1〜FF5が配置されている場合、距離が3以上で最も近いFFの接続順序は、FF1を始点にして、FF1→FF3→FF2→FF4→FF5となる。
【0054】
以上説明したように、本実施の形態におけるスキャンパスタイミング最適化装置によれば、一定距離以上で配置されたFFの中で最も近いFFを接続するようにしたので、長配線を発生させずに、局所的にFF間の配線長を長くすることができ、配線混雑およびホールドタイムエラーの発生を低減することが可能となった。
【0055】
また、一定距離以上で配置されたFFの中で最も近いFFを接続するだけでスキャンパス回路の接続順序を決定できるので、短時間で集積度の高いレイアウト結果を得ることが可能となった。
【0056】
(第6の実施の形態)
本発明の第6の実施の形態におけるスキャンパスタイミング最適化装置の構成例は、図3に示す本発明の第1の実施の形態におけるスキャンパスタイミング最適化装置の構成例と同様であるので、詳細な説明は繰返さない。
【0057】
また、本発明の第6の実施の形態におけるスキャンパスタイミング最適化装置の機能的構成は、図14に示す第5の実施の形態におけるスキャンパスタイミング最適化装置の機能的構成と比較して、接続順序決定部302の機能が異なる点のみが異なる。したがって、重複する構成および機能の詳細な説明は繰返さない。なお、本実施の形態における接続順序決定部の参照符号を302aとして説明する。
【0058】
図17は、本発明の第6の実施の形態におけるスキャンパスタイミング最適化装置の処理手順を説明するためのフローチャートである。まず、自動配置部301は、スキャンパス回路を含むセルの自動配置を行なう(S401)。そして、接続順序決定部302aは、FFのスキャン端子を駆動するセルの駆動能力を考慮して、一定遅延時間以上と見積もられるFFの組合わせの中で最も近いFFを接続する(S402)。
【0059】
図18は、本発明の第6の実施の形態におけるスキャンパスタイミング最適化装置によるFFの接続順序の決定を説明するための図である。なお、図18において、FF間の数字はFF間のスキャン端子における遅延時間の見積もりを示している。図18に示すようにFF1〜FF5が配置されている場合、遅延時間の見積もりが3以上の組合わせで最も近いFFの接続順序は、FF1を始点にして、FF1→FF3→FF2→FF4→FF5となる。
【0060】
以上説明したように、本実施の形態におけるスキャンパスタイミング最適化装置によれば、一定遅延時間以上と見積もられたFFの組合わせ中で最も近いFFを接続するようにしたので、長配線を発生させずに、局所的にFF間の配線長を長くすることができ、配線混雑およびホールドタイムエラーの発生を低減することが可能となった。
【0061】
また、一定遅延時間以上と見積もられたFFの組合わせの中で最も近いFFを接続するだけでスキャンパス回路の接続順序を決定できるので、短時間で集積度の高いレイアウト結果を得ることが可能となった。
【0062】
(第7の実施の形態)
本発明の第7の実施の形態におけるスキャンパスタイミング最適化装置の構成例は、図3に示す本発明の第1の実施の形態におけるスキャンパスタイミング最適化装置の構成例と同様であるので、詳細な説明は繰返さない。
【0063】
また、本発明の第7の実施の形態におけるスキャンパスタイミング最適化装置の機能的構成は、図14に示す第5の実施の形態におけるスキャンパスタイミング最適化装置の機能的構成と比較して、接続順序決定部302の機能が異なる点のみが異なる。したがって、重複する構成および機能の詳細な説明は繰返さない。なお、本実施の形態における接続順序決定部の参照符号を302bとして説明する。
【0064】
図19は、本発明の第7の実施の形態におけるスキャンパスタイミング最適化装置の処理手順を説明するためのフローチャートである。まず、自動配置部301は、スキャンパス回路を含むセルの自動配置を行なう(S501)。そして、接続順序決定部302bは、FFへのクロックの到着時刻を考慮して、クロック到着時間差よりスキャンパスの遅延時間が一定時間以上大きくなるようにFFを接続する(S502)。なお、クロック到着時間差とは、接続されるスキャンパス回路において、(入力側のFFのクロック到着時刻−出力側のFFのクロック到着時刻)を指すものとする。
【0065】
図20は、本発明の第7の実施の形態におけるスキャンパスタイミング最適化装置によるFFの接続順序の決定を説明するための図である。なお、図20において、FF間の丸内の数字はFF間のスキャン端子における遅延時間の見積もりを示しており、FFに付された括弧内の数字はFFへのクロック到着時刻を示している。図20に示すようにFF1〜FF5が配置されている場合、FF間のスキャン端子における遅延時間が、クロック到着時間差よりも3以上大きくなるようにFFの接続順序を決定すると、FF1を始点にして、FF1→FF4→FF2→FF5→FF3となる。
【0066】
以上説明したように、本実施の形態におけるスキャンパスタイミング最適化装置によれば、FF間のスキャン端子における遅延時間が、クロック到着時間差よりも一定時間以上大きくなるようにFFを接続するようにしたので、実施の形態6におけるスキャンパスタイミング最適化装置と比較して、さらにホールドタイムエラーの発生を低減することが可能となった。
【0067】
(第8の実施の形態)
本発明の第8の実施の形態におけるスキャンパスタイミング最適化装置の構成例は、図3に示す本発明の第1の実施の形態におけるスキャンパスタイミング最適化装置の構成例と同様であるので、詳細な説明は繰返さない。
【0068】
また、本発明の第8の実施の形態におけるスキャンパスタイミング最適化装置の機能的構成は、図14に示す第5の実施の形態におけるスキャンパスタイミング最適化装置の機能的構成と比較して、接続順序決定部302の機能が異なる点のみが異なる。したがって、重複する構成および機能の詳細な説明は繰返さない。なお、本実施の形態における接続順序決定部の参照符号を302cとして説明する。
【0069】
図21は、本発明の第8の実施の形態におけるスキャンパスタイミング最適化装置の処理手順を説明するためのフローチャートである。まず、自動配置部301は、スキャンパス回路を含むセルの自動配置を行なう(S601)。そして、接続順序決定部302cは、FFへのクロック到着時刻を考慮して、入力側のFFのクロック到着時刻が出力側のFFのクロック到着時刻よりも一定時間以上遅くならないようにFFを接続する(S602)。
【0070】
図22は、本発明の第8の実施の形態におけるスキャンパスタイミング最適化装置によるFFの接続順序の決定を説明するための図である。なお、図22において、FFに付された括弧内の数字はFFへのクロック到着時刻を示している。図22に示すようにFF1〜FF5が配置されている場合、クロック到着時間差(入力側のFFのクロック到着時刻−出力側のFFのクロック到着時刻)が2以上とならないようにFFの接続順序を決定すると、FF1を始点にして、FF1→FF2→FF4→FF5→FF3となる。
【0071】
以上説明したように、本実施の形態におけるスキャンパスタイミング最適化装置によれば、クロック到着時間差が一定時間以上とならないようにFFを接続するようにしたので、長配線を発生させずに、局所的にFF間の配線長を長くすることができ、配線混雑およびホールドタイムエラーの発生を低減することが可能となった。
【0072】
また、クロック到着時間差が一定時間以上とならないようにFFを接続するだけでスキャンパス回路の接続順序を決定できるので、短時間で集積度の高いレイアウト結果を得ることが可能となった。
【0073】
今回開示された実施の形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【0074】
【発明の効果】
領域内接続順序決定手段が配置領域分割手段によって分割された領域内のスキャンパス回路の接続順序をランダムに決定し、領域間接続順序決定手段が配置領域分割手段によって分割された領域間の配線長が短くなるように、各領域間におけるスキャンパス回路の接続順序を決定するので、局所的にスキャンパス間の配線長を長くすることができ、配線混雑およびホールドタイムエラーの発生を低減することが可能となった。
【図面の簡単な説明】
【図1】配置情報を考慮せずにスキャンパス回路の接続順序を決定する方法を説明するための図である。
【図2】配置情報を考慮して配線長が短くなるようにスキャンパス回路の接続順序を決定する方法を説明するための図である。
【図3】本発明の第1の実施の形態におけるスキャンパスタイミング最適化装置の構成例を示すブロック図である。
【図4】本発明の第1の実施の形態におけるスキャンパスタイミング最適化装置の機能的構成を示すブロック図である。
【図5】本発明の第1の実施の形態におけるスキャンパスタイミング最適化装置の処理手順を説明するためのフローチャートである。
【図6】本発明の第1の実施の形態におけるスキャンパスタイミング最適化装置によるFFの配線順序を説明するための図である。
【図7】本発明の第2の実施の形態におけるスキャンパスタイミング最適化装置の機能的構成を示すブロック図である。
【図8】本発明の第2の実施の形態におけるスキャンパスタイミング最適化装置の処理手順を説明するためのフローチャートである。
【図9】本発明の第2の実施の形態におけるスキャンパスタイミング最適化装置によるFFの配線順序を説明するための図である。
【図10】本発明の第3の実施の形態におけるスキャンパスタイミング最適化装置の機能的構成を示すブロック図である。
【図11】本発明の第3の実施の形態におけるスキャンパスタイミング最適化装置の処理手順を説明するためのフローチャートである。
【図12】本発明の第3の実施の形態におけるスキャンパスタイミング最適化装置によるFFの配線順序を説明するための図である。
【図13】本発明の第4の実施の形態におけるスキャンパスタイミング最適化装置によるFFの配線順序を説明するための図である。
【図14】本発明の第5の実施の形態におけるスキャンパスタイミング最適化装置の機能的構成を示すブロック図である。
【図15】本発明の第5の実施の形態におけるスキャンパスタイミング最適化装置の処理手順を説明するためのフローチャートである。
【図16】本発明の第5の実施の形態におけるスキャンパスタイミング最適化装置によるFFの接続順序の決定を説明するための図である。
【図17】本発明の第6の実施の形態におけるスキャンパスタイミング最適化装置の処理手順を説明するためのフローチャートである。
【図18】本発明の第6の実施の形態におけるスキャンパスタイミング最適化装置によるFFの接続順序の決定を説明するための図である。
【図19】本発明の第7の実施の形態におけるスキャンパスタイミング最適化装置の処理手順を説明するためのフローチャートである。
【図20】本発明の第7の実施の形態におけるスキャンパスタイミング最適化装置によるFFの接続順序の決定を説明するための図である。
【図21】本発明の第8の実施の形態におけるスキャンパスタイミング最適化装置の処理手順を説明するためのフローチャートである。
【図22】本発明の第8の実施の形態におけるスキャンパスタイミング最適化装置によるFFの接続順序の決定を説明するための図である。
【符号の説明】
1 コンピュータ本体、2 ディスプレイ装置、3 FDドライブ、4 FD、5 キーボード、6 マウス、7 CD−ROM装置、8 CD−ROM、9ネットワーク通信装置、10 CPU、11 ROM、12 RAM、13 ハードディスク、101,201,301 自動配置部、102 配置領域分割部、103 領域内接続順序決定部、104 領域間接続順序決定部、105,203 接続順序入替部、202 最短距離順序決定部、302 接続順序決定部。
Claims (10)
- セルの配置領域を複数の領域に分割するための配置領域分割手段と、
前記配置領域分割手段によって分割された領域内のスキャンパス回路の接続順序をランダムに決定するための領域内接続順序決定手段と、
前記配置領域分割手段によって分割された領域間の配線長が短くなるように、各領域間におけるスキャンパス回路の接続順序を決定するための領域間接続順序決定手段とを含む、スキャンパスタイミング最適化装置。 - 前記スキャンパスタイミング最適化装置はさらに、領域内接続順序決定手段によって決定されたスキャンパス回路の接続順序の中で、配線長が短くなっているスキャンパス回路の接続順序を入替えるための接続順序入替手段を含む、請求項1記載のスキャンパスタイミング最適化装置。
- スキャンパスが最短距離となるようにスキャンパス回路の接続順序を決定するための最短距離順序決定手段と、
前記最短距離順序決定手段によって決定されたスキャンパス回路の接続順序を所定の規則に従って入替えるための接続順序入替手段とを含むスキャンパスタイミング最適化装置。 - 前記接続順序入替手段は、前記最短距離順序決定手段によって決定されたスキャンパス回路の接続順序のうち、第1の所定番目のスキャンパス回路から2つずつスキャンパス回路の接続順序を入替えた後、第2の所定番目のスキャンパス回路から2つずつスキャンパス回路の接続順序を入替える、請求項3記載のスキャンパスタイミング最適化装置。
- 前記接続順序入替手段は、前記最短距離順序決定手段によって決定された接続順序のスキャンパス回路を複数の組に分け、それぞれの組の中でスキャンパス回路の接続順序を入替えた後、別の方法でスキャンパス回路を複数の組に分け、それぞれの組の中でスキャンパス回路の接続順序を入替える、請求項3記載のスキャンパスタイミング最適化装置。
- 半導体装置内のセルを自動配置するための自動配置手段と、前記自動配置手段によって配置されたスキャンパス回路間の遅延時間が所定時間以上となるように所定の規則でスキャンパス回路の接続順序を決定するための接続順序決定手段とを含むスキャンパスタイミング最適化装置。
- 前記接続順序決定手段は、一定距離以上で配置されたスキャンパス回路の中で最も近いスキャンパス回路を接続する、請求項6記載のスキャンパスタイミング最適化装置。
- 前記接続順序決定手段は、スキャン端子間の遅延時間が一定遅延時間以上と見積もられたスキャンパス回路の組合わせの中で最も近いスキャンパス回路を接続する、請求項6記載のスキャンパスタイミング最適化装置。
- 前記接続順序決定手段は、スキャン端子間における遅延時間がクロック到着時間差よりも一定時間以上大きくなるようにスキャンパス回路を接続する、請求項6記載のスキャンパスタイミング最適化装置。
- 前記接続順序決定手段は、スキャンパス回路間におけるクロック到着時間差が一定時間以上とならないようにスキャンパス回路を接続する、請求項6記載のスキャンパスタイミング最適化装置。
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