JP2004287681A - 配線設計支援システム、および、配線設計支援方法 - Google Patents

Abstract

【課題】配線設計支援システムにおいて、多種多様な配線制約を要求する配線板に対して、フロアプラン段階から大まかな配線の仕方を提示して、配線の混雑度などを評価しながら、短期間で配線制約を満足する配線設計を完了するできるようにする。
【解決手段】部品を配線するための論理的な結線情報と、配線をまとめた信号群として取り扱うための信号群情報とを入力して、配線経路探索のために、信号群を配線の単位として扱い、順次、信号群を分割し、できるだけ分割した各々の信号群を近接するように配置して最適な経路を探索する。また、信号群の分割に際して、部品の配置、配線の混雑度を評価して、経路探索をおこなうようにする。
【選択図】 図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、配線設計支援システム、および、配線設計支援方法に係り、特に、多種多様な配線制約を要求する配線板に対して、フロアプラン段階から大まかな配線の仕方を提示して、短期間で配線制約を満足する配線設計を完了するのに好適な配線設計支援システム、および、配線設計支援方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、コンピュータシステムにより、電子回路の配線板の配線を自動化する試みがなされてきた。
【０００３】
ここで、図１２を用いて従来技術に係る配線設計支援の問題点を説明する。
図１２は、隣接配線制約を持つ信号群を配置するときの一例を示す模式図である。
【０００４】
一般に電子回路の配線板における配線は、信号の特性や配線間における干渉が生じるため実際に配線するときには、様々な配線制約の基で配線設計がおこなわれることになる。
【０００５】
例えば、隣接する信号インタフェース種によって異なる隣接間隔制約がある場合においては、配線経路の並び順によって配線密度が低下する場合も生じる。
【０００６】
今、図１２に示されるように隣接平行配線間隔制約１２０３に記載したような隣接する信号群ごとにそれぞれ異なる隣接間隔が与えられているとする。これは、例えば、信号群がｇｒｏｕｐＡである信号群に属する配線と信号群がｇｒｏｕｐＢに属する配線とは、互いに４単位以上離さなければならないことを意味している。ここで、信号群とは、共通の特性を持つ配線を一つのグループとしてまとめたものである。
【０００７】
このとき、信号群がｇｒｏｕｐＡである配線と信号群がｇｒｏｕｐＢである配線を、配線状況１２０１のように配線すると互いの隣接配線制約のために、配線の高密度化が阻害されることになる。
【０００８】
そこで、配線状況１２０２に示すように、信号群がｇｒｏｕｐＡである信号１２０４の隣に同じ信号群ｇｒｏｕｐＡの信号１２０６を配線するといった同一の信号群を意図的に隣接させることによって、配線の高密度化が実現させることができる。
【０００９】
さらに、半導体集積回路の高速化によって、複数の信号間で特性を合わせることが必要となってきており、配線長や配線経路を極力揃える事によって信号特性を合わせるということが必要となってきている。
【００１０】
これらに対処する方法として、例えば、特許文献１には、仮想配線という概念を用い、これを分割していくことにより、概略配線から詳細配線を実施する手法が開示されている。仮想配線においては、「複数の要特性統一ネットが一つに束ねられてなる単一の仮想ネットとして取り扱われる」ことになる。
【００１１】
【特許文献１】
特開２００２−１２４５７１号公報
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来技術では、仮想ネットにより、「特性を揃えるべき複数のネットの配線長、配線容量、配線経路、配線形状等の特性を実効的に揃える」ことができるとしている。
【００１３】
しかしながら、配線板の部品の配置のされ方によっては、配線長が長くなったり、配線のための面積が増加するのなどの問題点を生じる。
【００１４】
以下、図１３を用いて配線板の部品が配線の障害物となる場合の配線の問題点について説明する。
図１３は、配線板の部品が配線の障害物となる場合の配線パターンの形態について説明する模式図である。
【００１５】
今、図１３（ａ）に示す二つの部品１３０１および１３０２間の同じ特性で揃える必要がある接続関係１３０３の配線のための経路探索をおこなうことを考える。
【００１６】
このとき、接続関係１３０３によって、従来技術では、図１０（ｂ）に示す一つの仮想ネット１３０５として割り付け、経路探索処理をおこなうであろう。
【００１７】
しかしながら、部品１３０１および１３０２の間には部品１３０４が存在するため障害物となり、仮想ネット１３０５に対し経路探索処理をおこなうと、仮想ネット１３０５は、部品１３０４を迂回するような図１３（ｃ）に示す配線経路１３０６を作成してしまうことになる。
【００１８】
これにより、配線長が増加し、配線のための面積が増加して、これにより配線板の面積も増加させなければならなく等の問題点が発生する。
【００１９】
したがって、配線設計支援システムは、図１３（ｄ）に示すように部品と部品との間を通り抜け、しかも、その前後では配線経路をひと束ねにして揃えている配線経路１３０７を作成できることが望ましい。
【００２０】
また、他の課題として、半導体回路の高速化や高密度化によって配線制約が多種多様になってきていることがある。それら配線制約に触れないような配線をおこなうためには、配線板の構造や詳細な配線の前におこなって、大まかな配線計画や部品の配置をおこなう工程である「フロアプラン」が特に、重要になってきており、配線の早い段階から配線制約や配線性を検討する必要がある。
【００２１】
しかしながら、従来の手法では、詳細配線設計と同等の情報を準備しなければならず、配線性を検討するための準備に期間と工数が必要であり、また、フロアプランを検討する作業についても、一つ一つの信号の配線情報を取り扱うため、検討および修正に大きな時間を要する。そこで、フロアプラン段階でも実用になるような簡易な情報で動作して、準備期間を大幅に削減し、信号群で取り扱って検討および修正の工数を削減するというシステムを提供する必要がある。
【００２２】
本発明は、上記問題点を解決するためになされたもので、その目的は、多種多様な配線制約を要求する配線板に対して、フロアプラン段階から大まかな配線の仕方を提示して、配線の混雑度などを評価しながら、短期間で配線制約を満足する配線設計を完了することのできる配線設計支援システム、および、配線設計方法を提供することにある。
【００２３】
【課題を解決するための手段】
本発明では、バスなどのまとまった配線を一つの信号群として扱い、信号群内の信号が配線できるだけの配線領域を確保しながら経路探索処理をおこなう。そして、障害物などによって、信号群内の全ての信号の配線を割り当てる配線経路が見つからない場合は、信号群を分割して、再度経路探索処理をおこなう。
【００２４】
このとき、分割された信号群は同一の配線形状となるように同一層の隣接領域あるいは別の層に同一形状の配線経路を割り当てる。
【００２５】
信号群内のどれか一つの信号に対して、大まかな情報で配線経路指示を与えることにより、当該信号だけでなく、同一信号群内の全ての信号に同じ配線経路指示が与えられたものとして、指示された領域を優先して、経路探索をおこなう。
【００２６】
また、本発明では、簡易な仮想的な情報で、大まかな配線経路を割り付けて混雑度を評価する。さらに、設計が進んでいくうちに徐々に情報の精度を上げていき、実際の情報により近い情報に順次置き換えていく。その際、情報の不一致から未接続となった区間のみを対象として、配線経路の補正をかけていくようにする。
【００２７】
このような手段により、本発明の配線設計システムによれば、同一の特性に揃えることが要求されるような信号に対しても好適な配線経路を求めることができ、さらに配線板の高密度化についても有益な結果を得ることができる。また、 配線板設計の早い段階から配線板の配線制約や配線性までをフロアプラン設計をおこなうことが可能である。
【００２８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る各実施形態を、図１ないし図１１を用いて説明する。
【００２９】
〔配線設計支援システムの構成と動作〕
先ず、図１ないし図３を用いて本発明に係る配線設計支援システムの構成について説明する。
図１は、本発明に係る配線設計支援システムの構成図である。
図２は、経路指示ファイル１０４の格納情報の例を示す模式図である。
図３は、経路探索処理の詳細を示すフローチャートである。
【００３０】
配線設計支援システム１０１の入力処理部１０７に対して、図１に示されるように、ネット情報ファイル１０２、信号群情報ファイル１０３、経路指示情報ファイル１０４、配置指示情報ファイル１０５、配線制約情報ファイル１０６の入力ファイルが入力される。
【００３１】
これらの入力ファイルは、配線処理部１０８に渡されて、配線板上の部品の変更や配線経路の設計がされる。
【００３２】
出力情報は、出力処理部１１５を介して出力ファイルとして、配線経路情報ファイル１１６、混雑度評価ファイル１１７、配置情報ファイル１１８を出力する。
【００３３】
ここで、ネット情報ファイル１０２は、配線板上の部品の論理的な結線情報のファイルである。信号群情報ファイル１０３は、配線のために信号群の指示情報を持ったファイルである。信号群とは、配線をバスなどのひとまとまりとして扱うための概念である。経路指示情報ファイル１０４は、配線経路の大まかな指示情報をあらわすファイルである。配線制約情報ファイル１０６は、配線する際の配線長や隣接信号間隔などの配線制約に関するファイルである。
【００３４】
また、配線経路情報ファイル１１６は、配線処理部１０８によって決定された配線経路情報を格納するファイルである。混雑度評価ファイル１１７は、決定した配線経路情報によって、その配線経路の混雑度の評価をおこなった結果を格納するファイルである。配置情報ファイル１１８は、部品配置の情報を持ったファイルである。
【００３５】
経路指示ファイル１０４は、経路指示情報は、図２に示されるような構造が考えられる。経路指示情報とは、配線信号群に対して経路を通ることを望む箇所を指示するものであり、テーブル２０１のような信号群名または信号名、始点、終点、層名といった直線の情報から成り立っている。また、テーブル２０２のように信号群名または信号名、指定配線領域の二つの座標点、層番号といった情報から生成することもできる。
【００３６】
ここで、信号群名または信号名とは、本発明の配線設計支援システムで配線設計のために、それぞれ信号群および信号を取り扱う名称である。また、座標は、システムが配線しやすいよいように任意のものを用いることができる。また、多層にわたって配線をおこなうために、層名や層番号を有している。
【００３７】
次に、本発明の配線設計支援システムの配線処理部１０８の処理の詳細について説明する。
【００３８】
配線処理１０８は、入力処理部１０７から得られた情報に基づいて経路未探索の信号群を一つ選択し（Ｓ０１）、その後、選択した信号群の経路探索をおこなう（Ｓ０２）。
【００３９】
そして、経路探索終了後、他の経路未探索の信号群があるか否かを判定し（Ｓ０３）、未探索の信号群があれば、再度処理をおこなう（Ｓ０３）。
【００４０】
経路未探索の信号群がなければ、探索終了後の配線混雑の評価や配線制約との比較を配線評価でおこなう（Ｓ０４）。
【００４１】
配線評価後、混雑度が高いか制約違反があるか否かを判定し（Ｓ０５）、判定の結果、混雑度が高いか制約違反があれば、部品配置や配線経路を変更し（Ｓ０６）、再度処理をおこなう（Ｓ０６）。
【００４２】
そして、判定の結果、混雑度も高くなく、制約違反もなければ、信号の細分化がおこなえるか否かを判定し（Ｓ０７）、判定の結果、まだ信号群の細分化ができて、細分化しきい値が細分化制限値より大きければ、細分化しきい値を下げる（Ｓ０８）。そして、探索結果の経路を推奨経路とし、再度処理をおこなう（Ｓ０９）。ここで、細分化制限値は、細分化をどこまでやるかを制御するために外部から与えるパラメータである。
【００４３】
信号群が細分化できないか、細分化しきい値が細分化制限値より小さければ、必要な情報を渡して出力処理部１１５に処理を移す。
【００４４】
次に、経路探索処理Ｓ０２の詳細について図３を用いて説明する。
【００４５】
先ず、推奨経路を配線板上に配置する（Ｓ３０１）。推奨経路とは、配線経路が通過することを奨励する経路であり、経路指示情報１０４によって指定する。この推奨経路によって、配線板の部品配置状況などを考慮した望ましい配線になるように配線設計を進めることができる。この推奨経路の指示については、後に詳細に説明する。
【００４６】
次に、信号群内に属する信号を経路探索を行える単位に分割（グループ化）する（Ｓ３０２）。信号群は、配線をひとまとまりで扱うためのものであり、本発明の配線設計支援システムの配線の単位とする。そして、ここでの信号群分割は、信号群内の信号でより隣接したものが極力同一グループに入るようにする。この信号群分割の仕方は、本発明の特徴の一つをなすものであり、後に具体例により説明する。なお、差動信号などは、常に同一グループになるように指示することが可能である。差動信号は、二本の信号のレベルを常に相反な状態にしておくことによって、配線上の高速な信号伝搬における外部からのノイズを押さえるのに有効な信号であり、必ず、隣接するように配置する必要があるためである。
【００４７】
その後、信号群内の信号数が細分化しきい値より大きいか否かを判定する（Ｓ３０３）。判定の結果、信号群内の信号数が細分化しきい値より大きければ、細分化しきい値以下になるようにグループ分割をおこなう（Ｓ３０４）。
【００４８】
その後、グループを一つ選択する（Ｓ３０５）。
【００４９】
次に、選択したグループの経路探索をおこなう（Ｓ３０６）。経路探索では、推奨経路を優先して採用する。経路探索をおこなった結果、配線経路が見つかり、かつ、配線経路に容量オーバが発生していなければ（Ｓ３０７）、信号群内のほかのグループが近接した経路を見つけるようにするために、見つかった探索経路を新たな推奨経路として配置する（Ｓ３１０）。なお、このＳ３１０の具体的なやり方については、次に説明する。
【００５０】
配線経路がないか、配線経路があっても容量オーバであれば（Ｓ３０７）、グループを分割できるか否かを判定する（Ｓ３０８）。
【００５１】
グループ分割ができれば、グループ分割を実行し（Ｓ３０９）、Ｓ３０５から再度処理をおこなう。グループ分割できるときは、例えば、分割前では、信号数が多くて配置できなかったが、分割することにより、部品の間を通り抜けるようになった場合や、分割することにより、混雑度が緩和される場合などである。
【００５２】
グループ分割ができなければ、この場合も見つかった探索経路を新たな推奨経路として配置する（Ｓ３１０）。
【００５３】
配置の後に、未探索のグループがあるか否かの判定をおこない（Ｓ３１１）、未探索グループがあれば、Ｓ３０５から再度処理をおこない、未探索グループがなければ処理を終了する。
【００５４】
〔推奨経路と信号分割による経路探索および配線経路の確定の手法〕
次に、図４ないし図６を用いて本発明の配線設計支援方法の推奨経路と信号分割による経路探索および配線経路の確定の手法について説明する。
図４は、本発明の推奨経路を用いた経路探索について説明した図である。
図５は、本発明のグループ分割した信号群を隣接させる経路探索について説明した図である。
図６は、信号群から配線経路の確定する手順について説明した図である。
【００５５】
先ず、図３のフローチャートのＳ３１０で述べた推奨経路を指定して経路探索をおこなう手法について説明する。
【００５６】
例として、配線板５０１上に部品５０２と５０３があり、部品５０２と５０３の間に信号群５０４があるものとする。
【００５７】
ここで、望ましい配線をおこなったり、配線の経路の変更を明示的に指定するために、経路指示情報ファイル５０６により信号群５０４に対して推奨経路５０５を与える。
【００５８】
このとき、推奨経路５０５は、図２で示したような経路指示情報から生成されるもので、信号群５０４の配線経路ができるだけ通って欲しい領域を指示するものである。推奨経路は、信号群内の全ネットが通過できるように、推奨経路５０７のように幅を拡大して登録する。そして、経路探索をおこなうときには、推奨経路５０７を極力通るような配線経路５０８を生成する。
【００５９】
次に、図３のフローチャートのＳ３０９で述べた信号群分割（グループ化）されたときに、信号群同士を近接して配線する手順を、図５を用いて説明する。
【００６０】
例として、部品６０１と６０２があり、部品６０１と６０２の間に信号群６０３があるものとする。部品６０１と６０２の中間には複数の部品６０４があるものとする。
【００６１】
このとき、信号群６０３が、一まとまりのままで経路探索をおこなうと、部品６０４の間を通ることができず、部品６０４を回り込むような迂回が発生する。それは、配線設計上得策ではない。したがって、信号群６０３を部品６０４の間を通りぬけられる単位にグループ化し、経路探索をおこなう。
【００６２】
このようにして、部品６０４の間を通るように経路を生成しグループの配線経路６０５を得る。次に、配線経路６０５を推奨経路とし（図３のＳ３１０）、推奨経路６０６のように幅を拡大して登録する。配線経路６０７は、その推奨経路の幅内を通るようにして生成する。
【００６３】
経路の幅を拡大して登録したので、次の経路は、第一の配線経路６０５に近接して配線されることになり、部品６０４のすぐ近くの間を通る経路が得られる。
【００６４】
以上の処理を繰り返し、配線経路６０８を生成する。
【００６５】
次に、図６を用いて信号群の経路から配線経路を確定させる手順について説明する。
【００６６】
例として、配線板７１０上に部品７０３、７０４、７０５が搭載され、部品７０３と部品７０４の間に接続情報７０６が定義され、同一信号群を指示しているものとする。
【００６７】
そして、配線設計支援システム４００には、この配線板７１０のネット情報７０１と、経路指示情報７０２が入力される。
【００６８】
配線設計支援システム４００では、信号群単位あるいはグループの経路探索をおこない、配線経路７１１、７１２を生成する。その後に、信号群単位あるいはグループの探索経路を基本としてより詳細な配線経路７１３、７１４、７１５、７１６を生成し、配線を信号群単位から信号単位へと細分化していくことによって、信号の経路を確定させる。
【００６９】
最後に、信号の配線経路決定後、混雑度評価ファイル７１７と配線経路情報ファイル７１８を出力する。
【００７０】
〔実施形態１〕
次に、本発明に係る第一の実施形態を、図７を用いて説明する。
図７は、本発明の第一の実施形態に係る配線設計支援システムの処理の流れを説明する模式図である。
【００７１】
本実施形態は、混雑度を評価し、部品の配置の変更、推奨経路の指示をおこなって、最適な配線設計をおこなうものである。
【００７２】
第一の実施形態の配線板のネット情報４０１は、図７の右上に示されるように、配線板４０２上に部品４０３、４０４、４０６、４０７、４０９、４１０が搭載されている。
【００７３】
そして、部品４０３と４０４の間に接続情報４０５があり、これが同一信号群指示がなされている。同様に、部品４０６と４０７の間に接続情報４０８があり、同一信号群を指示し、部品４０９と４１０の間に接続情報４１１があり、同一信号群を指示しているものとする。
【００７４】
配線設計支援システム４００には、これらの情報が入力されて、信号群内の信号全ての配線経路が割り当てられるだけの配線領域を確保しながら経路探索をおこない、配線経路４１２、４１３、４１４、４１５を生成する。そして、生成した配線結果を評価し、混雑度評価４１６を得る。混雑度評価は、配線経路に対して配線領域全体を等間隔の分割線で区切られた小領域に分割し、各小領域中の配線経路物量の割合によって得られる。ここで、配線の混雑度を評価した混雑度評価ファイル４１７と、決定した配線経路を格納する配線経路情報ファイル４１８とを出力することが可能である。
【００７５】
ここで、混雑度評価４１６によって、配線経路４１３、４１４、４１５が非常に近接しており、決定した配線経路の混雑度評価結果が部分的に混雑度が高いことがわかる。
【００７６】
これを解決するために、部品配置の変更と配線経路の修正をおこなえばよい。したがって、部品配置の見直しをおこなって、部品４０９と４１０を矢印４２０、４２１の方向に移動する。
【００７７】
また、配線経路の修正をおこなうために、信号群４０５に対して推奨経路４２４を付加する。
【００７８】
この二つの対策により、配線板の中央部の混雑度が緩和されることが期待される。そして、このようにして、部品配置の変更と推奨経路を付加した配線経路情報４１９を用いて、再び、経路探索をおこなう。
【００７９】
その結果、新たな配線経路４２５、４２６、４２７が生成される。次に、このようにして生成された配線結果を評価し、混雑度評価４２８を得る。ここで、新たな混雑度評価ファイル４２９と新たな配線経路情報ファイル４３０とを生成することが可能である。このようにして、混雑度が大きすぎるところがなくなるまで処理を繰り返しおこなう。
【００８０】
〔実施形態２〕
次に、本発明に係る第二の実施形態を、図８を用いて説明する。
図８は、本発明の第二の実施形態に係る配線設計支援システムの処理の流れを説明する模式図である。
【００８１】
本実施形態は、配線長に関する制約や隣接する配線によって生じする制約を考慮して配線設計をおこなうものである。
【００８２】
例として、配線板８０８上に部品８０２、８０３が搭載され、部品８０２と部品８０３の間には、信号８０５、８０６、８０７、８０８があり、信号８０５、８０６と、信号８０７、８０８が同一グループの信号群を表しているものとする。
【００８３】
また、配線制約が定められており、隣接する信号群の配線間隔を記述した隣接配線制約情報８１０と、信号群に配線長公差と配線長制約の情報を持った配線長制約情報８１１が、配線制約情報ファイル８１２に格納されている。これらの情報は、信号群名で記述されており、信号群名と信号の対応表として、信号群情報ファイル８０９を有するものとする。
【００８４】
ここでは、信号８０５、８０６がｇｒｐＡに属し、信号８０７、８０８がｇｒｐＢに属してるものとする。また、例えば、ｇｒｐＡとｇｒｐＢの信号の配線とが、隣接するときには、１．２７ｍｍ以上話さねばならないこと、ｇｒｐＡの配線の信号間の公差（許容し得る差）は、±３ｍｍであること、ｇｒｐＡの配線長の制約は、５０ｍｍ以下であることが理解できる。
【００８５】
配線設計支援システムには、これらの配線板８０８の情報を定義したネット情報ファイル８０１と、信号群情報ファイル８０９と、配線制約情報ファイル８１２が入力される。
【００８６】
そして、配線設計支援システム４００では、隣接配線制約８１０を考慮し、信号群間の隣接配線間隔を遵守した配線経路８１３と８１４を生成する。その後、信号群単位の探索経路を基本として信号群単位から信号単位へと細分化し、信号群８１３内に属する信号の配線経路８１５と８１６、信号群８１４内に属する信号の配線経路８１７と８１８を隣接配線制約情報８１０と配線長制約情報８１１を満たすように生成する。
【００８７】
その後、混雑度評価ファイル８１９と配線経路情報ファイル８２０を出力する。
【００８８】
〔実施形態３〕
次に、本発明に係る第三の実施形態を、図９を用いて説明する。
図９は、本発明の第三の実施形態に係る配線設計支援システムの処理の流れを説明する模式図である。
【００８９】
本実施形態では、詳細な情報が決まるまでに時間がかかる論理や部品に対して仮の情報で補って、「仮の配線」を先ずおこなって、これを「実配線」に近づけていこうという考え方である。
【００９０】
すなわち、配線板の情報、部品間の接続、部品に対するピンアサイン、部品の配線板上の配置などを大まかな情報で与えておき、その時点での部品の配置と配線の最良解を配線設計支援システムで求める。その後、大まかな情報で与えられた配線板や部品間の接続の情報が設計完了し、詳細な情報になった時点で、情報を入替え、以前の配置と配線の解と設計完了した詳細情報を用いて、より詳細な部品の配置と配線にまでブレークダウンする。
【００９１】
本実施形態では、配線設計支援システム４００に、配線設計のための「仮情報」ファイル群を入力する。
【００９２】
すなわち、仮配線板情報ファイル９０１は、配線板の大きさを大まかな大きさで定義するファイルである。予約領域ファイル９０２は、配線板上に未搭載の論理回路の部品などに使われる領域を予め指定するためのファイルである。
【００９３】
仮部品情報ファイル９０３は、実際に搭載する部品は定まっていないが、仮の部品として、その部分に接続するピン数やピン位置の情報を定めるためのファイルである。仮接続（ネット）情報ファイル９０４は、部品と部品との大まかな接続本数を有し、接続情報がピンに割り付けが完了していない段階での接続を示すファイルである。仮配置情報ファイル９０５は、部品の大まかな配置位置を決定するファイルである。
【００９４】
そして、配線設計支援システム４００は、入力された大まかな情報による配線設計における最良解を決定する。その結果としてその際の配線混雑度の評価結果として、混雑度評価ファイル９１５と配線経路情報ファイル９１６と配置情報ファイル９１７を出力する。
【００９５】
配線設計支援システム４００に、上記の「仮情報」ファイル群が入力される。それによって、配線設計支援システム４００において、仮配線板上に接続情報が大まかなピン位置のみを有する仮部品９０６と、実部品の情報をもった部品９０７と、予約領域９０８と、仮部品９０６と実部品９０７の間にある信号群９０９、９１０、９１１の情報を得る。
【００９６】
ここで、部品に関する情報が確定していないものがある部品を「仮部品」、部品に関する情報が全て確定したものを「実部品」と言うことにする。
【００９７】
図９の左の配線状況では、部品９０６は、仮部品であり、部品の大きさ、ピンの数と位置が確定していないものとし、部品９０７は、実部品であるものとする。また、予約領域９０８が確保されているものとする。
【００９８】
このとき、仮部品である部品９０６に対しては、全てのピンが部品の中心にあるものとして処理し、配線経路探索処理をおこなう。このとき、配線経路探索処理では、予約領域９０８を極力通らないような配線経路９１２、９１３、９１４を生成する。また、仮部品である部品９０６と実部品である部品９０７間の配線では、仮部品９０６の端点は部品の中心とする。
【００９９】
このようにして、仮情報を考慮しながら配線設計支援システム４００内で、適切な部品の配置や配線経路を生成し、混雑度評価ファイル９１５と配線経路情報ファイル９１６と配置情報ファイル９１７を出力する。そして、設計が進み、実際の情報が作られたら、仮の情報ファイルから実配線板情報ファイル９１８、実部品情報ファイル９１９、実接続情報ファイル９２０、実配置情報ファイル９２２に順次入力情報ファイルを差し替えることによって配線設計の精度を向上させる。また、仮の情報ファイルで生成した配線経路情報ファイル９１６を反映させた経路指示情報ファイル９２１を入力する。さらに、配置情報ファイル９１７の情報を実配線板情報および実部品情報を考慮して反映させた実配置情報ファイル９２２を入力する。
【０１００】
実接続情報ファイル９２０は、実際の部品のピン位置まで配線した配線情報を表すファイルである。
【０１０１】
実配置情報ファイル９２２は、実際の部品の配置を定めるものであり、これは、予約領域情報ファイル９０２と、仮配置情報ファイル９０５に対応している。
【０１０２】
なお、経路指示情報ファイル９２１は、経路探索のときにふさわしい経路を指示するものであり、仮情報を用いて得られる配線情報を用いることにする。
【０１０３】
実際の配線板では、部品９２３と、部品９０７、部品９２７〜部品９２９が配置されており、部品９２３と部品９０７との間に信号群９２４、９２５、９２６が配線され、部品９２７と９２８と９２９の間には信号群９３０と９３１が配線されるものとする。
【０１０４】
このとき、予約領域９０８は、部品９２７〜部品９２９の配置領域に置き換わる。そして、先の手順で生成した配線経路９１２、９１３、９１４を推奨経路として、部品９２３と部品９０７との間の配線経路の探索をおこなう。また、推奨経路と実部品のピンの間が接続されていない部分では、ピン位置を定めるようにする。
【０１０５】
そして、仮情報での結果を有効利用しながら配線設計をおこない、部品の実ピンの位置まで定めた配線経路９３３、９３４、９３５を生成する。
【０１０６】
また、置き換わった部品９２７〜部品９２９に対しても、適切な配線経路探索をおこなって、配線経路９３６、９３７を生成する。
【０１０７】
配線設計が終わると、配線設計支援システムは、混雑度評価ファイル９３８と配線経路情報ファイル９３９と配置情報ファイル９４０を出力する。本実施形態では、このようにして、大まかな情報によって、詳細な配線設計に入る前のフロアプランの段階の設計の早い段階から配線設計の検討をおこなうことを可能とし、その結果を実配線板に受け渡すことで、初期の検討結果を有効なものとする。
【０１０８】
〔実施形態４〕
次に、本発明に係る第四の実施形態を、図１０を用いて説明する。
図１０は、本発明の第四の実施形態に係る配線設計支援システムの処理の流れを説明する模式図である。
【０１０９】
本実施形態は、電子回路基板の部品を配置するために不可欠なコンデンサや電源カットラインなどを考慮して、配線設計をおこなうことを可能とするものである。
【０１１０】
配線板１００９上には、部品１００２、１００３、１００４があり、部品１００２と部品１００３の間には、接続情報１００５、１００６、１００７、１００８があり、接続情報１００５、１００６は、同一信号群を指示し、接続情報１００７、１００８は、他の信号群を指示しているものとする。
【０１１１】
また、部品の電圧種ごとの必要コンデンサ数の情報を持ったコンデンサ情報ファイル１０１０が定義されている。例えば、部品名１００２の部品は、電圧種がＶＧ１のコンデンサを６個要し、電圧種がＶＧ２のコンデンサを２個要することを示している。
【０１１２】
また、信号と電圧種の対応表１０１２が定義されている。これは、例えば、信号名１００５、１００６の信号は、ＶＧ１の電圧が供給される領域に配置されなければならないことを意味している。
【０１１３】
また、電源カットライン情報ファイル１０１１には、配線板の電源カットラインに関する大まかな情報が格納されている。電源カットラインは、配線板上に供給される電圧値の境界を表すラインである。
【０１１４】
本実施形態の配線設計支援システム４００には、この配線板１００９を表すネット情報１００１と、コンデンサ情報ファイル１０１０、電源カットライン情報ファイル１０１１、信号と電圧種の対応表１０１２が入力される。
【０１１５】
そして、配線設計支援システム４００が大まかな電源カットライン１０１３に合わせ、コンデンサ情報ファイル１０１０を参照して、必要な個数分だけコンデンサを対象となる部品の周辺に配置をおこなう。その後に、コンデンサの配置に基づき、電源カットライン１０１４の補正をおこなう。次に、これらの配置を前提として、配線経路探索処理をおこなう。
【０１１６】
このとき、電源カットラインの上下の配線層を通る信号配線については電源カットラインを跨がないような配線経路を生成する。そして、得られた配線経路１０１５、１０１６、１０１７の配線の混雑度に応じて、カットラインの位置を部分的にずらすことによって、再度カットラインの補正をおこなう。その後、混雑度評価ファイル１０１８、配線経路情報ファイル１０１９、補正した電源カットライン情報ファイル１０２０を出力する。このように、コンデンサやカットラインなどの電源設計とそれらの影響を考慮に入れた配線設計を同時におこなうことができ、早い段階から短期間でフロアプランと電源設計の両方を完了させることができる。
【０１１７】
〔実施形態５〕
次に、本発明に係る第五の実施形態を、図１１を用いて説明する。
図１１は、本発明の第五の実施形態に係る配線設計支援システムの処理の流れを説明する模式図である。
【０１１８】
本実施形態では、配線設計の一環として、部品のピンアサインの変更までおこなうものである。
【０１１９】
配線板１１０８には、部品１１０２、１１０３が搭載され、部品１１１２と１１１３の間には、接続情報１１０４、１１０５、１１０６、１１０７があり、接続情報１１０４、１１０５は、同一信号群を指示し、接続情報１１０６、１１０７は、他の信号群を指示しているものとする。
【０１２０】
本実施形態では、この配線板１１０８を表すネット情報ファイル１１０１を入力して、経路探索をおこなう。そして、配線経路１１０９と１１１０を生成し、配線長を評価する。迂回長に関する評価を行った結果１１１１で、配線長とマンハッタン長（部品を水平、垂直線で結んだ最短経路）の差が極端に長いものがあるとき、または、それに準ずるピンアサインの評価をおこなって配線設計に支障があると判断した場合、ピンアサインの見直しをおこなう。
【０１２１】
この図の例では、ｇｒｐＢの迂回長が７で極端に長いことがわかる。
【０１２２】
このようなときには、ピンアサイン１１１４を見直した部品１１１３を用いて再度経路探索をおこない、配線経路１１１５、１１１６を生成し、再び評価をおこなう。迂回長に関する評価結果１１１８において配線長とマンハッタン長の差が極端に長いものがなければ経路探索終了として、ピンアサイン変更情報１１１９と、混雑度評価ファイル１１２０と、配線経路情報ファイル１１２１を出力する。
【０１２３】
【発明の効果】
本発明によれば、多種多様な配線制約を要求する配線板に対して、フロアプラン段階から大まかな配線の仕方を提示して、配線の混雑度などを評価しながら、短期間で配線制約を満足する配線設計を完了することのできる配線設計支援システム、および、配線設計方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る配線設計支援システムの構成図である。
【図２】経路指示ファイル１０４の格納情報の例を示す模式図である。
【図３】経路探索処理の詳細を示すフローチャートである。
【図４】本発明の推奨経路を用いた経路探索について説明した図である。
【図５】本発明のグループ分割した信号群を隣接させる経路探索について説明した図である。
【図６】信号群から配線経路の確定する手順について説明した図である。
【図７】本発明の第一の実施形態に係る配線設計支援システムの処理の流れを説明する模式図である。
【図８】本発明の第二の実施形態に係る配線設計支援システムの処理の流れを説明する模式図である。
【図９】本発明の第三の実施形態に係る配線設計支援システムの処理の流れを説明する模式図である。
【図１０】本発明の第四の実施形態に係る配線設計支援システムの処理の流れを説明する模式図である。
【図１１】本発明の第五の実施形態に係る配線設計支援システムの処理の流れを説明する模式図である。
【図１２】隣接配線制約を持つ信号群を配置するときの一例を示す模式図である。
【図１３】配線板の部品が配線の障害物となる場合の配線パターンの形態について説明する模式図である。
【符号の説明】
１０１…配線設計支援システム
１０２…ネット情報ファイル
１０３…信号群情報ファイル
１０４…経路指示情報ファイル
１０５…配置指示情報ファイル
１０６…配線制約情報ファイル
１０７…入力処理部
１０８…配線処理部
Ｓ０１…経路未探索信号群選択
Ｓ０２…経路探索
Ｓ０３…経路探索判定
Ｓ０４…配線経路評価
Ｓ０５…再配置／配置要否判定
Ｓ０６…部品配置／配線経路変更判定
Ｓ０７…細分化判定
Ｓ０８…細分化しきい値変更
Ｓ０９…探索結果の経路を推奨経路化
１１５…出力処理部
１１６…配線経路情報ファイル
１１７…混雑度評価ファイル
１１８…配置情報ファイル。

Claims (15)

1. 配線板上の部品の配線を支援する配線設計支援システムにおいて、
   前記部品を配線するための論理的な結線情報と、前記配線をまとめた信号群として取り扱うための信号群情報とを入力して、
   前記部品の配線経路探索のために、前記信号群を配線の単位として扱い、順次、信号群を分割し、できるだけ分割した各々の信号群を近接するように配置して最適な経路を探索して配線経路を決定し、
   配線情報を出力することを特徴とする配線設計支援システム。
2. 前記信号群の分割に際して、前記配線板上の部品の配置、または、前記配線板上の配線の混雑度を評価して、経路探索をおこなうようにしたことを特徴とする請求項１記載の配線設計支援システム。
3. 前記配線の推奨経路を指示して、前記信号群をできるだけ、その推奨経路を通るようにして、前記配線情報を決定することを特徴とする請求項１記載の配線設計支援システム。
4. 前記信号群単位で配線経路探索をおこなって得られた配線経路を用い、信号群をより細分化し、配線経路情報を推奨経路として登録して、再度配線経路探索をおこない、さらに細分化と配線経路探索を繰り返しおこなうことことを特徴とする請求項１ないし請求項３記載のいずれかの配線設計支援システム。
5. 前記信号群の細分化と配線経路探索を繰り返しおこない、最終的に信号単位の配線経路を決定することを特徴とする請求項４記載の配線設計支援システム。
6. 前記結線情報の入力の指定を、部品のピンアサインを考慮しない、部品と部品を端点とする簡易情報でおこない、前記信号群を分割し配線経路として、詳細な信号単位の配線情報を得ることを特徴とする請求項１記載の配線設計支援システム。
7. 配線長に関する配線制約、または、隣接信号に関する配線制約を考慮して配線決定をおこなうようにしたことを特徴とする請求項１記載の配線設計支援システム。
8. 配線板上に配置されるコンデンサ、または、電源カットラインを考慮して、配線決定をおこなうようにしたことを特徴とする請求項１記載の配線設計支援システム。
9. 配線経路を決定して、そのときの配線の混雑度も計算して、出力することを特徴とする請求項１ないし請求項８記載のいずれかの配線設計支援システム。
10. 詳細な配線決定の前のフロアプランの段階から配線設計の支援をするための配線設計支援方法において、
    前記部品を配線するための論理的な結線情報と、前記配線をまとめた信号群として取り扱うための信号群情報とを入力する手順と、
    前記部品の配線経路探索のために、前記信号群を配線の単位として扱い、順次、信号群を分割する手順と、
    前記配線板上の部品の配置、または、前記配線板上の配線の混雑度を評価する手順と、
    前記部品の配置を変更する手順と、
    前記配線板上の部品の配置、または、前記配線板上の配線の混雑度を考慮して、できるだけ分割した各々の信号群を近接するよう配置するようにして最適な経路を探索して、配線経路情報を得る手順と
    を有することを特徴とする配線設計支援方法。
11. 前記配線経路情報を得る手順を実行するときに、前記配線の推奨経路を指示して、前記信号群をできるだけ、その推奨経路の有する幅内あるいはその近くを通るようにして、前記配線経路情報を決定し、
    得られた配線経路を次の配線設計のときの推奨経路として用いて、繰り返し配線経路情報を得る手順を実行することを特徴とする請求項１０記載の配線設計支援方法。
12. 前記配線経路情報を、詳細な信号単位で割り当てていく際に、前記部品のピンアサインを最適化することを特徴とする請求項１０記載の配線設計支援方法。
13. 詳細な配線決定の前のフロアプランの段階から配線設計の支援をするための配線設計支援方法において、
    配線板に部品の大きさ、ピンの位置が確定していない仮部品と、未搭載部品のために予約しておく予約領域とを指定し、
    前記仮部品との接続は、全て部品の中心にあるものとし、前記予約領域を通らないように、経路探索をおこない配線経路情報を得て、
    しかる後に、前記仮部品を、部品の大きさ、ピンの位置が確定した実部品に置き換え、前記予約領域に部品を配置して、順次、より詳細な配線経路を設計していくことを特徴とする配線設計支援方法。
14. 前記配線経路情報を得る際に、配線の混雑度を計算して出力することを特徴とする請求項１３記載の配線設計支援方法。
15. 詳細な配線決定の前のフロアプランの段階から配線設計の支援をするための配線設計支援方法において、
    配線設計のための仮情報として、
    配線板の大きさを大まかな大きさで定義する仮配線板情報ファイルと、配線板上に未搭載部品に使われる領域を予め指定するため予約領域ファイルと、仮の部品として、その部分に接続するピン数やピン位置の情報を定める仮部品情報ファイルと、部品と部品との大まかな接続本数を有し、接続情報がピンに割り付けが完了していない段階での接続を示す仮接続情報ファイルと、部品の大まかな配置位置を決定する仮配置情報ファイルとを入力し、
    これらの仮情報を基に経路探索をおこなって、
    配線経路を指示するための経路指示情報ファイルを出力し、
    前記仮配線板情報ファイルを、実際の配線板の大きさを示す実配線板情報ファイルに、前記仮部品情報ファイルを、実際に搭載する部品を指定する実部品情報ファイルに、前記仮接続情報ファイルを、実際の部品の配線を表す実接続ファイルに、前記仮配置情報を、実際の部品の配置を定める実配置情報ファイルに、順次、置き換えてゆき、
    前記仮情報を基にして得られた配線経路を推奨経路として、経路探索をおこなって、順次、より詳細な配線経路を設計していくことを特徴とする配線設計支援方法。

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