JP2010287018A - Timing verification method, library creation method, and logic synthesis method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、半導体集積回路の、タイミング検証方法、ライブラリ作成方法および論理合成方法に関する。 The present invention relates to a timing verification method, a library creation method, and a logic synthesis method for a semiconductor integrated circuit.
半導体集積回路として形成される論理回路のタイミング検証を行う手法の1つとして、スタティック・タイミング解析(STA)がある。STAでは、論理設計用のセルに割り当てられたディレイにもとづいて、回路動作のタイミング検証が行われる。その際、解析対象の信号伝播経路を抽出し、その経路のセルのディレイを、各セルのディレイ値が登録されたライブラリから読み出し、その値を加算することにより検証が行われる。 One method for verifying the timing of a logic circuit formed as a semiconductor integrated circuit is static timing analysis (STA). In the STA, the timing of circuit operation is verified based on the delay assigned to the logic design cell. At this time, the signal propagation path to be analyzed is extracted, the delay of the cell of the path is read from the library in which the delay value of each cell is registered, and verification is performed by adding the value.
一般的に、半導体集積回路は、周囲温度や電源電圧、トランジスタの素子特性などによりディレイが変動する。そこで、STAを行うときは、ライブラリから読み出したディレイ値に、周囲温度、電源電圧、トランジスタの素子特性など、の条件に応じた係数を掛けて、各条件に応じたディレイ値を算出することが行われている。 In general, the delay of a semiconductor integrated circuit varies depending on the ambient temperature, power supply voltage, transistor element characteristics, and the like. Therefore, when performing STA, the delay value read from the library is multiplied by a coefficient according to the conditions such as ambient temperature, power supply voltage, transistor element characteristics, etc., and the delay value corresponding to each condition is calculated. Has been done.
そのとき、以前は、ディレイが線形に変化するものとして、信号経路のディレイ値が最大、最小となる2つのコーナー条件のみでタイミング検証が行われていた。 At that time, in the past, timing verification was performed only under two corner conditions where the delay value of the signal path is maximum and minimum, assuming that the delay changes linearly.
ところが、近年、素子の微細化の進展により電源電圧を下げる必要が生じるに連れ、従来の線形モデルでは、実際のディレイと合わなくなるケースが増えてきた。 However, in recent years, as the miniaturization of elements has made it necessary to lower the power supply voltage, the number of cases in which the conventional linear model does not match the actual delay has increased.
例えば、トランジスタのディレイは、100nm世代以前は温度が高いほど大きくなる傾向にあったが、微細化に伴って電源電圧が下がるとともに、温度低下によるトランジスタの閾値電圧の上昇の影響が大きくなり、温度が低いほど大きくなるケースも生じている。 For example, the delay of a transistor tended to increase as the temperature increased before the 100 nm generation, but as the power supply voltage decreased with miniaturization, the effect of an increase in the threshold voltage of the transistor due to a decrease in temperature increased. In some cases, the lower the value, the larger.
このような状況に対応して、従来、タイミング検証を行うコーナー条件を増やして解析精度を高めることが行われている。例えば、best条件、worst条件の温度を逆ふりした各コーナー条件における温度係数を用いて、best条件とworst条件以外の条件でマルチコーナー検証を行うタイミング検証方法が提案されている(特許文献1参照。)。 In response to such a situation, conventionally, the corner accuracy for performing timing verification has been increased to improve the analysis accuracy. For example, there has been proposed a timing verification method for performing multi-corner verification under conditions other than the best condition and the worst condition by using the temperature coefficient in each corner condition in which the temperatures of the best condition and the worst condition are reversed (see Patent Document 1). .)
しかし、上述の提案の方法では、多くのコーナーでの検証が必要となるため、タイミング検証に要する時間が増大する、という問題があった。 However, the above-described proposed method has a problem that time required for timing verification increases because verification at many corners is necessary.
そこで、本発明の目的は、セルのディレイがディレイ変動要素に対して非線形に変化する場合であっても、2つのコーナー条件の検証で全範囲のタイミング保証を行うことのできるタイミング検証方法を提供することにある。 Accordingly, an object of the present invention is to provide a timing verification method capable of guaranteeing the timing of the entire range by verifying two corner conditions even when the cell delay changes nonlinearly with respect to the delay variation element. There is to do.
本発明の一態様によれば、論理設計に使用される総てのセルのそれぞれのタイミングアークの遅延時間、記憶を行うセルのセットアップ時間およびホールド時間の制約値を、電圧、温度およびトランジスタのパラメータを要素とするN次関数の非線形近似式でそれぞれ近似し、前記関数の値を最大値とする前記要素の組み合わせに対する前記非線形近似式の値を登録した最大値ライブラリ、および前記関数の値を最小値とする前記要素の組み合わせに対する前記非線形近似式の値を登録した最小値ライブラリを作成し、前記関数の値を最大値とする前記要素の組み合わせおよび前記関数の値を最小値とする前記要素の組み合わせをコーナー条件として、解析対象のパスを形成するセルのタイミングアークの遅延時間を前記最大値ライブラリまたは前記最小値ライブラリから読み出してスタティック・タイミング解析を行うことを特徴とするタイミング検証方法が提供される。 In accordance with one aspect of the present invention, the constraint values for the timing arc delay time, storage cell setup time and hold time for all cells used in the logic design, voltage, temperature and transistor parameters. A maximum value library in which the values of the nonlinear approximation formulas for the combination of the elements having the maximum value as the function value are registered, and the function values are minimized. Create a minimum value library in which the values of the nonlinear approximation formulas for the combinations of elements to be values are registered, and the combinations of the elements having the maximum value of the function and the elements having the minimum value of the function. Using the combination as a corner condition, the delay time of the timing arc of the cells forming the path to be analyzed is the maximum value library. Timing verification method and performing a static timing analysis by reading from said minimum value library is provided.
また、本発明の別の一態様によれば、論理設計に使用される総てのセルのそれぞれのタイミングアークの遅延時間を電圧、温度およびトランジスタのパラメータを要素とする関数の非線形近似式でそれぞれ近似し、前記関数の値を最大値とする前記要素の組み合わせおよび前記関数の値を最小値とする前記要素の組み合わせをコーナー条件としてスタティック・タイミング解析を行うタイミング検証方法で使用するライブラリを作成する方法であって、セルのタイミングアークの遅延時間を、電圧、温度およびトランジスタのパラメータを要素とする関数の第1の非線形近似式および第2の非線形近似式で挟み込むように近似し、前記関数値を最大値とする前記要素の組み合わせに対する前記第1および第2の非線形近似式の値を登録する最大値ライブラリを作成し、前記関数の値を最小値とする前記要素の組み合わせに対する前記第1および第2の非線形近似式の値を登録する最小値ライブラリを作成することを特徴とするライブラリ作成方法が提供される。 According to another aspect of the present invention, the delay time of each timing arc of all the cells used in the logic design is expressed by a nonlinear approximate expression of a function having voltage, temperature, and transistor parameters as elements. Create a library to be used in a timing verification method that performs static timing analysis using the combination of the elements having the maximum value of the function and the combination of the elements having the minimum value of the function as corner conditions. A method for approximating a delay time of a timing arc of a cell so as to be sandwiched between a first nonlinear approximation expression and a second nonlinear approximation expression of a function having voltage, temperature, and transistor parameters as elements. The value of the first and second nonlinear approximation formulas for the combination of elements having the maximum value of A library creation method characterized by creating a value library and creating a minimum value library for registering values of the first and second nonlinear approximation formulas for the combination of elements having the function value as a minimum value Provided.
本発明によれば、セルのディレイがディレイ変動要素に対して非線形に変化する場合であっても、2つのコーナー条件の検証で全範囲のタイミング保証を行うことができる。 According to the present invention, even when the cell delay changes nonlinearly with respect to the delay variation element, the timing of the entire range can be guaranteed by verifying the two corner conditions.
以下、本発明の実施例について図面を参照して説明する。なお、図中、同一または相当部分には同一の符号を付して、その説明は繰り返さない。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. In the drawings, the same or corresponding parts are denoted by the same reference numerals, and the description thereof will not be repeated.
図1は、本発明の実施例1に係るタイミング検証方法の基本概念を示すフロー図である。 FIG. 1 is a flowchart showing the basic concept of the timing verification method according to the first embodiment of the present invention.
本実施例のタイミング検証では、論理設計に使用される総てのセルのそれぞれのタイミングアークの遅延時間D、記憶を行うセルのセットアップ時間の制約値Sおよびホールド時間の制約値Hを、電圧V、温度TおよびトランジスタのパラメータPを要素とするN次関数の非線形近似式で近似し、そのN次関数の値が最大となる非線形近似式の値を登録した最大値ライブラリ、およびN次関数の値が最小となる非線形近似式の値を登録した最小値ライブラリを予め作成しておき、タイミング解析を行うときは、その最大値ライブラリおよび最小値ライブラリを用いてスタティック・タイミング解析(STA)を行う。 In the timing verification of the present embodiment, the delay time D of the timing arc of each cell used in the logic design, the set-up time constraint value S and the hold time constraint value H of the cell to be stored are set to the voltage V , A maximum value library in which values of a nonlinear approximation expression that maximizes the value of the N-order function are registered, and an N-order function When a minimum value library in which the value of a nonlinear approximation expression that minimizes the value is registered in advance and timing analysis is performed, static timing analysis (STA) is performed using the maximum value library and the minimum value library. .
そこで、図1に示すフローでは、まず、論理設計に使用される総てのセルのそれぞれのタイミングアークの遅延時間D、記憶を行うセルのセットアップ時間の制約値Sおよびホールド時間の制約値Hを、電圧V、温度TおよびトランジスタのパラメータPを要素とするN次関数f(V,T,P)を共通に使用して、非線形近似式
D=K1d*f(x)+K0d
S=K1s*f(x)+K0s
H=K1h*f(x)+K0h
で、それぞれ近似する。ただし、K1d、K0d、K1s、K0s、K1h、K0hは係数を表し、x=(V,T,P)である(ステップS01)。
Therefore, in the flow shown in FIG. 1, first, the delay time D of the timing arcs of all the cells used in the logic design, the constraint value S of the setup time of the cell to be stored, and the constraint value H of the hold time are set. , A non-linear approximation formula D = K1d * f (x) + K0d, using an N-order function f (V, T, P) whose elements are voltage V, temperature T and transistor parameter P.
S = K1s * f (x) + K0s
H = K1h * f (x) + K0h
Respectively. However, K1d, K0d, K1s, K0s, K1h and K0h represent coefficients, and x = (V, T, P) (step S01).
上述の非線形近似式を用いることにより、例えば、図2に示すように、タイミングアークの遅延時間Dが、電圧V、温度TおよびトランジスタのパラメータPに対して非線形な変化を示す場合でも、精度の高い近似値を得ることができる。 By using the above-mentioned nonlinear approximation formula, for example, as shown in FIG. 2, even when the delay time D of the timing arc shows a nonlinear change with respect to the voltage V, the temperature T, and the parameter P of the transistor, the accuracy can be improved. A high approximation can be obtained.
次に、関数f(x)の値を最大値とする電圧V、温度TおよびトランジスタのパラメータPの組み合わせをxmaxとして、このxmaxに対する上述の非線形近似式の値
Dmax=K1d*f(xmax)+K0d
Smax=K1s*f(xmax)+K0s
Hmax=K1h*f(xmax)+K0h
を最大値ライブラリに登録する(ステップS02)。
Next, assuming that the combination of the voltage V, the temperature T, and the transistor parameter P having the maximum value of the function f (x) is xmax, the value Dmax = K1d * f (xmax) + K0d
Smax = K1s * f (xmax) + K0s
Hmax = K1h * f (xmax) + K0h
Is registered in the maximum value library (step S02).
また、関数f(x)の値を最小値とする電圧V、温度TおよびトランジスタのパラメータPの組み合わせをxminとして、このxminに対する上述の非線形近似式の値
Dmin=K1d*f(xmin)+K0d
Smin=K1s*f(xmin)+K0s
Hmin=K1h*f(xmin)+K0h
を最小値ライブラリに登録する(ステップS03)。
Further, the combination of the voltage V, the temperature T, and the transistor parameter P that minimizes the value of the function f (x) is xmin, and the value Dmin = K1d * f (xmin) + K0d of the above-described nonlinear approximation expression for this xmin.
Smin = K1s * f (xmin) + K0s
Hmin = K1h * f (xmin) + K0h
Is registered in the minimum value library (step S03).
このように、最大値ライブラリおよび最小値ライブラリを準備した上で、半導体集積回路として形成された論理回路の解析対象のパスに関し、そのパスを形成するセルのタイミングアークの遅延時間を最大値ライブラリから読み出して行うSTAを実行し(ステップS04)、同じく、解析対象のパスを形成するセルのタイミングアークの遅延時間を最小値ライブラリから読み出して行うSTAの実行する(ステップS05)。 As described above, after preparing the maximum value library and the minimum value library, regarding the analysis target path of the logic circuit formed as the semiconductor integrated circuit, the delay time of the timing arc of the cell forming the path is determined from the maximum value library. The STA that is read and executed is executed (step S04). Similarly, the STA that is executed by reading the delay time of the timing arc of the cell forming the analysis target path from the minimum value library is executed (step S05).
そのとき、本実施例では、最大値ライブラリおよび最小値ライブラリから読み出した遅延時間を加算するだけで、解析対象パスのパスディレイを算出することができる。 At this time, in this embodiment, it is possible to calculate the path delay of the analysis target path only by adding the delay times read from the maximum value library and the minimum value library.
また、最大値ライブラリおよび最小値ライブラリが、関数f(x)の値を最大および最小とする電圧V、温度TおよびトランジスタのパラメータPの組み合わせに対して作成されているため、最大値ライブラリおよび最小値ライブラリを用いたSTAの実行は、電圧V、温度TおよびトランジスタのパラメータPの2つのコーナー条件におけるSTAに相当する。 In addition, since the maximum value library and the minimum value library are created for the combination of the voltage V, the temperature T, and the transistor parameter P that maximize and minimize the value of the function f (x), the maximum value library and the minimum value library are generated. Execution of the STA using the value library corresponds to the STA in the two corner conditions of the voltage V, the temperature T, and the transistor parameter P.
したがって、このような本実施例によれば、最大値ライブラリおよび最小値ライブラリを用いたSTAを実行することにより、電圧、温度およびトランジスタのパラメータの全保証範囲内におけるタイミング保証を行うことができる。 Therefore, according to the present embodiment, by performing STA using the maximum value library and the minimum value library, it is possible to guarantee timing within the entire guaranteed range of voltage, temperature, and transistor parameters.
また、最大値ライブラリおよび最小値ライブラリから読み出した遅延時間を加算するだけで解析対象パスのパスディレイを算出することができるので、タイミング検証に要する時間を短縮することができる。 Further, since the path delay of the analysis target path can be calculated simply by adding the delay times read from the maximum value library and the minimum value library, the time required for timing verification can be shortened.
図2ではタイミングアークの遅延時間Dを1つの非線形近似式で近似する例を示したが、遅延時間Dがチップ内バラツキを示す場合や、総てのセルのタイミングアークの遅延時間D、記憶を行うセルのセットアップ時間の制約値Sおよびホールド時間の制約値Hについて{K1*f(x)+K0}形式の式で近似することでの誤差が無視できない場合、図3に示すように、そのバラツキや誤差の範囲を挟み込むような2つの近似式で近似した方が、より精度の高い近似を行うことができる。 FIG. 2 shows an example in which the delay time D of the timing arc is approximated by one non-linear approximation formula. However, when the delay time D shows the variation in the chip, or the delay time D of the timing arc of all the cells is stored. When the error in approximating the constraint value S of the set-up time S and the constraint value H of the hold time by an expression of the {K1 * f (x) + K0} format cannot be ignored, as shown in FIG. And approximating with two approximation formulas that sandwich the error range, more accurate approximation can be performed.
図3では、タイミングアークの遅延時間Dを、遅延時間のバラツキ、誤差の最大値を近似する第1の非線形近似式
D=K1dMAX*f(x)+K0dMAX
と、バラツキ、誤差の最小値を近似する第2の非線形近似式
D=K1dMIN*f(x)+K0dMIN
とで、近似した例を示す。
In FIG. 3, the delay time D of the timing arc is expressed by a first non-linear approximation formula D = K1dMAX * f (x) + K0dMAX that approximates the variation in delay time and the maximum error.
And the second nonlinear approximation formula D = K1dMIN * f (x) + K0dMIN that approximates the minimum value of variation and error
And an approximate example.
本実施例では、上述のように、タイミングアークの遅延時間Dのバラツキ、誤差範囲が、2つの近似式で挟み込むように近似されたときの、最大値ライブラリおよび最小値ライブラリの作成方法を示す。 In the present embodiment, as described above, a method for creating the maximum value library and the minimum value library when the variation in the delay time D of the timing arc and the error range are approximated so as to be sandwiched between two approximate expressions will be described.
図4は、本発明の実施例2に係るライブラリ作成方法の処理の流れの例を示すフロー図である。 FIG. 4 is a flowchart showing an example of the processing flow of the library creation method according to the second embodiment of the present invention.
ライブラリ作成にあたっては、まず、上述のように、N次の関数f(x)の第1の非線形近似式と第2の非線形近似式で挟み込む形でタイミングアークの遅延時間Dを近似する(ステップS11)。 In creating the library, first, as described above, the delay time D of the timing arc is approximated by sandwiching between the first nonlinear approximation formula and the second nonlinear approximation formula of the Nth order function f (x) (step S11). ).
すなわち、タイミングアークの遅延時間Dは、
K1dMIN*f(x)+K0dMIN<D<K1dMAX*f(x)+K0dMAX
と表される。
That is, the delay time D of the timing arc is
K1dMIN * f (x) + K0dMIN <D <K1dMAX * f (x) + K0dMAX
It is expressed.
続いて、関数f(x)を最大とする電圧V、温度TおよびトランジスタのパラメータPの組み合わせxmaxに対する第1および第2の非線形近似式の値
Dmax1=K1dMAX*f(xmax)+K0dMAX
Dmax2=K1dMIN*f(xmax)+K0dMIN
を算出し、それぞれを最大値ライブラリに登録する(ステップS12)。
Subsequently, the value Dmax1 = K1dMAX * f (xmax) + K0dMAX of the first and second nonlinear approximation formulas for the combination xmax of the voltage V, the temperature T and the transistor parameter P that maximize the function f (x).
Dmax2 = K1dMIN * f (xmax) + K0dMIN
Are registered in the maximum value library (step S12).
また、関数f(x)を最小とする電圧V、温度TおよびトランジスタのパラメータPの組み合わせxminに対する第1および第2の非線形近似式の値
Dmin1=K1dMAX*f(xmin)+K0dMAX
Dmin2=K1dMIN*f(xmin)+K0dMIN
を算出し、それぞれを最小値ライブラリに登録する(ステップS13)。
The value Dmin1 = K1dMAX * f (xmin) + K0dMAX of the first and second nonlinear approximation formulas for the combination xmin of the voltage V, the temperature T and the transistor parameter P that minimizes the function f (x)
Dmin2 = K1dMIN * f (xmin) + K0dMIN
Are registered in the minimum value library (step S13).
以上により、最大値ライブラリおよび最小値ライブラリには、電圧V、温度TおよびトランジスタのパラメータPの組み合わせのコーナー条件に対して、タイミングアークの遅延時間Dのバラツキ、近似誤差範囲をカバーする値が登録される。 As described above, in the maximum value library and the minimum value library, values that cover the variation of the timing arc delay time D and the approximate error range are registered for the corner condition of the combination of the voltage V, the temperature T, and the transistor parameter P. Is done.
次に、この最大値ライブラリおよび最小値ライブラリを用いるタイミング検証の例について説明する。 Next, an example of timing verification using the maximum value library and the minimum value library will be described.
ここでは、図5に示すフリップフロップFF1とフリップフロップFF2のような、フリップフロップ間のデータ伝送に関し、データ系パスディレイDarとクロック系パスディレイDrcを最大値ライブラリあるいは最小値ライブラリから算出し、セットアップ時間の検証およびホールド時間の検証を行う例を示す。 Here, regarding data transmission between flip-flops such as the flip-flop FF1 and flip-flop FF2 shown in FIG. An example of performing time verification and hold time verification will be described.
まず、図6のフロー図を用いて、セットアップ時間の検証の手順を説明する。 First, the procedure for verifying the setup time will be described with reference to the flowchart of FIG.
セットアップ時間に関しては、データ系パスディレイDarが大きく、クロック系パスディレイDrcが小さい方がタイミング的に厳しい。そこで、この場合、データ系パスディレイDarの算出には、タイミングアークの遅延時間Dのバラツキの最大値を近似する第1の非線形近似式による値を用い、クロック系パスディレイDrcの算出には、遅延時間Dのバラツキの最小値を近似する第2の非線形近似式による値を用いるようにする。 Regarding the setup time, the data system path delay Dar is larger and the clock system path delay Drc is smaller in terms of timing. Therefore, in this case, the data system path delay Dar is calculated by using a value based on the first nonlinear approximation formula that approximates the maximum variation of the delay time D of the timing arc, and for calculating the clock system path delay Drc, A value based on the second nonlinear approximation formula that approximates the minimum value of the variation in the delay time D is used.
すなわち、まず、最大値ライブラリを用いて、データ系パスのタイミングアークの第1の非線形近似式による値Dmax1の総和(Σ)およびクロック系パスのタイミングアークの第2の非線形近似式による値Dmax2の総和を求め、
DarMAX=ΣDmax1
DrcMAX=ΣDmax2
を算出する(ステップS21)。
That is, first, using the maximum value library, the sum (Σ) of values Dmax1 according to the first nonlinear approximation expression of the timing arc of the data path and the value Dmax2 according to the second nonlinear approximation expression of the timing arc of the clock path. Find the sum,
DarMAX = ΣDmax1
DrcMAX = ΣDmax2
Is calculated (step S21).
続いて、クロック周期をTとして、最大値ライブラリに登録されているセットアップ時間の制約値Smaxを用いて、セットアップ時間の余裕
setup slackMAX=DrcMAX−DarMAX+T−Smax
を算出する(ステップS22)。
Next, using the setup time constraint value Smax registered in the maximum value library, where T is the clock cycle, the setup time margin setup slackMAX = DrcMAX−DarMAX + T−Smax
Is calculated (step S22).
また、最小値ライブラリを用いて、データ系パスのタイミングアークの第1の非線形近似式による値Dmin1の総和およびクロック系パスのタイミングアークの第2の非線形近似式による値Dmin2の総和を求め、
DarMIN=ΣDmin1
DrcMIN=ΣDmin2
を算出する(ステップS23)。
Further, using the minimum value library, the sum of the values Dmin1 according to the first nonlinear approximation expression of the timing arc of the data path and the sum of the values Dmin2 according to the second nonlinear approximation expression of the timing arc of the clock path are obtained.
DarMIN = ΣDmin1
DrcMIN = ΣDmin2
Is calculated (step S23).
続いて、最小値ライブラリに登録されているセットアップ時間の制約値Sminを用いて、セットアップ時間の余裕
setup slackMIN=DrcMIN−DarMIN+T−Smin
を算出する(ステップS24)。
Next, using the setup time constraint value Smin registered in the minimum value library, the setup time margin setup slackMIN = DrcMIN−DarMIN + T−Smin
Is calculated (step S24).
最後に、算出したセットアップ時間の余裕がともに0以上であるか、すなわち、
setup slackMAX≧0 & setup slackMIN≧0
であるかを検証する(ステップS25)。
Finally, whether the calculated setup time margins are both 0 or more, that is,
setup_slackMAX ≧ 0 & setup_slackMIN ≧ 0
Is verified (step S25).
その結果、上述のセットアップ時間の余裕がともに0以上であれば(YES)、解析対象のデータ伝送は「セットアップ時間に余裕あり」と判定でき、そうでなければ(NO)、解析対象のデータ伝送は「セットアップ時間にタイミング違反あり」と判定できる。 As a result, if both of the above-described setup time margins are 0 or more (YES), it is possible to determine that the data transmission to be analyzed is “there is setup time”, otherwise (NO), the data transmission to be analyzed. Can be determined as “timing violation at setup time”.
次に、図7のフロー図を用いて、ホールド時間の検証の手順を説明する。 Next, the procedure for verifying the hold time will be described with reference to the flowchart of FIG.
ホールド時間に関しては、データ系パスディレイDarが小さく、クロック系パスディレイDrcが大きい方がタイミング的に厳しい。そこで、この場合、データ系パスディレイDarの算出には、タイミングアークの遅延時間Dのバラツキの最小値を近似する第2の非線形近似式による値を用い、クロック系パスディレイDrcの算出には、遅延時間Dのバラツキの最大値を近似する第1の非線形近似式による値を用いるようにする。 Regarding the hold time, the smaller the data system path delay Dar and the larger the clock system path delay Drc, the stricter the timing. Therefore, in this case, the data system path delay Dar is calculated by using a value by the second nonlinear approximation formula that approximates the minimum value of the variation in the delay time D of the timing arc, and the clock system path delay Drc is calculated by A value based on the first nonlinear approximation formula that approximates the maximum value of the variation in the delay time D is used.
すなわち、まず、最大値ライブラリを用いて、データ系パスのタイミングアークの第2の非線形近似式による値Dmax2の総和およびクロック系パスのタイミングアークの第1の非線形近似式による値Dmax1の総和を求め、
DarMAX=ΣDmax2
DrcMAX=ΣDmax1
を算出する(ステップS31)。
That is, first, using the maximum value library, the sum of the values Dmax2 of the data system path timing arc by the second nonlinear approximation expression and the sum of the values Dmax1 of the clock system path timing arc by the first nonlinear approximation expression are obtained. ,
DarMAX = ΣDmax2
DrcMAX = ΣDmax1
Is calculated (step S31).
続いて、最大値ライブラリに登録されているホールド時間の制約値Hmaxを用いて、ホールド時間の余裕
hold slackMAX=DarMAX−DrcMAX−Hmax
を算出する(ステップS32)。
Subsequently, the hold time margin hold slack = DarMAX−DrcMAX−Hmax using the hold time constraint value Hmax registered in the maximum value library.
Is calculated (step S32).
また、最小値ライブラリを用いて、データ系パスのタイミングアークの第2の非線形近似式による値Dmin2の総和およびクロック系パスのタイミングアークの第1の非線形近似式による値Dmin1の総和を求め、
DarMIN=ΣDmin2
DrcMIN=ΣDmin1
を算出する(ステップS33)。
Further, using the minimum value library, the sum of the values Dmin2 by the second nonlinear approximation formula of the timing arc of the data path and the sum of the values Dmin1 by the first nonlinear approximation formula of the timing arc of the clock path are obtained.
DarMIN = ΣDmin2
DrcMIN = ΣDmin1
Is calculated (step S33).
続いて、最小値ライブラリに登録されているホールド時間の制約値Hminを用いて、ホールド時間の余裕
hold slackMIN=DarMIN−DrcMIN−Hmin
を算出する(ステップS34)。
Subsequently, by using the hold time constraint value Hmin registered in the minimum value library, the hold time margin hold slackMIN = DarMIN−DrcMIN−Hmin
Is calculated (step S34).
最後に、算出したホールド時間の余裕がともに0以上であるか、すなわち、
hold slackMAX≧0 & hold slackMIN≧0
であるかを検証する(ステップS35)。
Finally, whether the calculated hold time margins are both 0 or more, that is,
hold slackMAX ≧ 0 & hold slackMIN ≧ 0
Is verified (step S35).
その結果、上述のホールド時間の余裕がともに0以上であれば(YES)、解析対象のデータ伝送は「ホールド時間に余裕あり」と判定でき、そうでなければ(NO)、解析対象のデータ伝送は「ホールド時間にタイミング違反あり」と判定できる。 As a result, if both of the above hold time margins are 0 or more (YES), it is possible to determine that the analysis target data transmission is “the hold time has margin”, otherwise (NO), the analysis target data transmission. Can be determined as “timing violation in hold time”.
このような本実施例によれば、関数f(x)の値を最大および最小とする電圧V、温度TおよびトランジスタのパラメータPの組み合わせの2つのコーナー条件に対して、タイミングアークの遅延時間のバラツキの上限および下限を近似する値が、最大値ライブラリおよび最小値ライブラリに登録される。したがって、この最大値ライブラリおよび最小値ライブラリを用いたSTAを実行することにより、電圧、温度およびトランジスタのパラメータの全保証範囲内におけるタイミング保証を、タイミングアークの遅延時間のバラツキの範囲内で、行うことができる。 According to the present embodiment, the delay time of the timing arc is determined with respect to the two corner conditions of the combination of the voltage V, the temperature T, and the transistor parameter P that maximize and minimize the value of the function f (x). Values that approximate the upper and lower limits of variation are registered in the maximum value library and the minimum value library. Therefore, by executing the STA using the maximum value library and the minimum value library, the timing is guaranteed within the entire guaranteed range of the voltage, temperature, and transistor parameters within the range of the delay time of the timing arc. be able to.
本実施例では、実施例2で示した最大値ライブラリおよび最小値ライブラリを活用して、論理合成を行う方法について説明する。 In this embodiment, a method for performing logic synthesis using the maximum value library and the minimum value library shown in the second embodiment will be described.
実施例2で示した最大値ライブラリおよび最小値ライブラリには、タイミングアークの遅延時間Dのバラツキ、誤差の上限を近似する第1の非線形近似式と遅延時間Dのバラツキ、誤差の下限を近似する第2の非線形近似式とにより算出された2つの近似値が、それぞれ登録されている。したがって、タイミングアークの遅延時間Dのバラツキ、誤差が大きければ、その2つの近似値の差は大きくなる。 In the maximum value library and the minimum value library shown in the second embodiment, the variation of the delay time D of the timing arc and the first nonlinear approximation formula that approximates the upper limit of the error, the variation of the delay time D, and the lower limit of the error are approximated. Two approximate values calculated by the second nonlinear approximation formula are registered respectively. Therefore, if the variation and error of the delay time D of the timing arc are large, the difference between the two approximate values becomes large.
一方、論理合成を行う場合、論理合成結果で使用されているセルにタイミングアークの遅延時間Dのバラツキ、誤差の大きなセルが含まれていると、そのタイミングの合わせ込みに困難が生じる恐れがある。 On the other hand, when logic synthesis is performed, if the cells used in the logic synthesis result include cells with large variations in the delay time D of the timing arc and large errors, it may be difficult to adjust the timing. .
そこで、本実施例では、論理合成を行う際、最大値ライブラリおよび最小値ライブラリに登録されている上述の2つの近似値の差を求め、その差が大きなセルは、論理合成に使用するセルから除外するようにする。 Therefore, in this embodiment, when performing logic synthesis, the difference between the above two approximate values registered in the maximum value library and the minimum value library is obtained, and a cell having a large difference is determined from a cell used for logic synthesis. Exclude it.
図8は、本発明の実施例3に係る論理合成方法の基本概念を示すフロー図である。 FIG. 8 is a flowchart showing the basic concept of the logic synthesis method according to the third embodiment of the present invention.
本実施例では、論理合成にあたって、まず、実施例2で示した最大値ライブラリにおいて、各セルの各タイミングアークに登録されている2つの値Dmax1とDmax2の差(Dmax1−Dmax2)を求め、この(Dmax1−Dmax2)の値の大きなタイミングアークを有するセルを抽出する(ステップS41)。 In the present embodiment, in the logic synthesis, first, in the maximum value library shown in the second embodiment, a difference (Dmax1-Dmax2) between two values Dmax1 and Dmax2 registered in each timing arc of each cell is obtained. A cell having a timing arc with a large value of (Dmax1-Dmax2) is extracted (step S41).
また、実施例2で示した最小値ライブラリについても、各セルの各タイミングアークに登録されている2つの値Dmin1とDmin2の差(Dmin1−Dmin2)を求め、この(Dmin1−Dmin2)の値の大きなタイミングアークを有するセルを抽出する(ステップS42)。 For the minimum value library shown in the second embodiment, the difference (Dmin1-Dmin2) between the two values Dmin1 and Dmin2 registered in each timing arc of each cell is obtained, and the value of this (Dmin1-Dmin2) is obtained. A cell having a large timing arc is extracted (step S42).
以上の抽出結果にもとづき、最大値ライブラリまたは最小値ライブラリから抽出されたセルを論理合成に使用するセルから除外して(ステップS43)、論理合成を実行する(ステップS44)。 Based on the above extraction results, the cells extracted from the maximum value library or the minimum value library are excluded from the cells used for logic synthesis (step S43), and logic synthesis is executed (step S44).
このような本実施例によれば、遅延時間のバラツキの大きなタイミングアークを有するセルを論理合成に使用するセルから除外することができるので、論理合成時のタイミング調整を容易に行うことができる。 According to the present embodiment, cells having timing arcs with large variations in delay time can be excluded from cells used for logic synthesis, so that timing adjustment during logic synthesis can be easily performed.
FF1、FF2 フリップフロップ FF1, FF2 flip-flop
Claims (5)
前記関数の値を最大値とする前記要素の組み合わせに対する前記非線形近似式の値を登録した最大値ライブラリ、および前記関数の値を最小値とする前記要素の組み合わせに対する前記非線形近似式の値を登録した最小値ライブラリを作成し、
前記関数の値を最大値とする前記要素の組み合わせおよび前記関数の値を最小値とする前記要素の組み合わせをコーナー条件として、解析対象のパスを形成するセルのタイミングアークの遅延時間を前記最大値ライブラリまたは前記最小値ライブラリから読み出してスタティック・タイミング解析を行う
ことを特徴とするタイミング検証方法。 A common N-order function with the voltage, temperature, and transistor parameters as the constraints for the delay time of each timing arc of all cells used in the logic design, the setup time and hold time of the storing cell. Approximate each with a nonlinear approximation formula of
A maximum value library in which the value of the nonlinear approximation expression for the combination of elements having the maximum value of the function is registered, and a value of the nonlinear approximation expression for the combination of elements having the minimum value of the function are registered. Created the minimum value library,
The combination of the elements having the maximum value of the function and the combination of the elements having the minimum value of the function as a corner condition, the delay time of the timing arc of the cell forming the path to be analyzed is the maximum value. A timing verification method comprising: reading from a library or the minimum value library and performing a static timing analysis.
前記バラツキおよび近似誤差の最大値を近似する第1の非線形近似式と前記バラツキおよび近似誤差の最小値を近似する第2の非線形近似式とで挟み込むように前記遅延時間を近似する
ことを特徴とする請求項1に記載のタイミング検証方法。 When there is variation and approximation error in the delay time of the timing arc,
The delay time is approximated so as to be sandwiched between a first nonlinear approximation formula that approximates the maximum value of the variation and the approximation error and a second nonlinear approximation formula that approximates the minimum value of the variation and the approximation error. The timing verification method according to claim 1.
解析目的に応じて、前記第1の非線形近似式による近似値を使用するか、前記第2の非線形近似式による近似値を使用するかを、解析対象のパスごとに選択する
ことを特徴とする請求項2に記載のタイミング検証方法。 When performing the static timing analysis,
Whether to use an approximate value based on the first nonlinear approximate expression or an approximate value based on the second nonlinear approximate expression is selected for each path to be analyzed according to the analysis purpose. The timing verification method according to claim 2.
セルのタイミングアークの遅延時間を、電圧、温度およびトランジスタのパラメータを要素とする関数の第1の非線形近似式および第2の非線形近似式で挟み込むように近似し、
前記関数値を最大値とする前記要素の組み合わせに対する前記第1および第2の非線形近似式の値を登録する最大値ライブラリを作成し、
前記関数の値を最小値とする前記要素の組み合わせに対する前記第1および第2の非線形近似式の値を登録する最小値ライブラリを作成する
ことを特徴とするライブラリ作成方法。 The delay time of each timing arc of all cells used in the logic design is approximated by a common non-linear approximation formula of functions having voltage, temperature, and transistor parameters as elements, and the value of the function is set to the maximum value. A method of creating a library for use in a timing verification method for performing a static timing analysis with a combination of the elements to be used and a combination of the elements having a minimum value of the function as a corner condition,
Approximating the delay time of the cell timing arc so as to be sandwiched between the first nonlinear approximation and the second nonlinear approximation of a function whose elements are voltage, temperature and transistor parameters,
Creating a maximum value library for registering the values of the first and second nonlinear approximation formulas for the combination of the elements having the function value as the maximum value;
A library creation method, comprising: creating a minimum value library for registering values of the first and second nonlinear approximation formulas for the combination of elements having a minimum value of the function.
前記第1の非線形近似式の値と前記第2の非線形近似式の値の差が大きいタイミングアークを有するセルを抽出し、
前記抽出されたセルを論理合成に使用するセルから除外する
ことを特徴とする論理合成方法。 From the maximum value library and the minimum value library created by the library creation method according to claim 4,
Extracting a cell having a timing arc having a large difference between the value of the first nonlinear approximation formula and the value of the second nonlinear approximation formula;
A logic synthesis method, wherein the extracted cells are excluded from cells used for logic synthesis.
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