JP2650127B2

JP2650127B2 - 集積回路設計図形データの階層展開処理方法

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Publication number: JP2650127B2
Application number: JP3278266A
Authority: JP
Inventors: 俊文渡辺; 一彦小松
Original assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Current assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority date: 1991-09-30
Filing date: 1991-09-30
Publication date: 1997-09-03
Anticipated expiration: 2012-09-03
Also published as: JPH0594494A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、集積回路の設計支援シ
ステム、特に設計したマスク図形のパタンデータが定め
られている図形規模を満たしているかどうかを検査する
いわゆるＤＲＣ（デザインルールチエック）、マスクデ
ータを電子ビーム（ＥＢ）描画データに変換するＥＢデ
ータ変換、図形データの全体あるいは一部を画面表示あ
るいはプロッタ作図するためのデータ処理、マスク図形
パタンから電気回路を求める回路抽出処理、パタン検査
用特定領域のビットマップ等で利用される設計図形デー
タの階層展開処理方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】はじめに、集積回路の図形データ記述お
よびその際利用される階層構造について説明する。図形
データは、一般に複数個のモジュールの集まりとして記
述され、各モジュールは、実際の図形データと他のモジ
ュールへの参照を示すモジュール参照データ（以下、参
照データと呼ぶ）を含んでいる。このモジュール参照は
多段の参照が可能で、設計データ全体は、あるモジュー
ルを最上位として、モジュールの上下関係が規定され、
階層構造をなしている。

【０００３】図９に、図形データ記述および階層構造の
具体例を示す。図９（ａ）は設計データ記述、図９
（ｂ）はモジュールの階層構造を示している。本例は、
モジュールＡ１００内にモジュールＡ１０１・Ａ１０２
および図形Ｐ１００−１・Ｐ１００−２が存在し、また
モジュールＡ１０１内にはモジュールＡ１０３・Ａ１０
４と図形Ｐ１０１、モジュールＡ１０２内にはモジュー
ルＡ１０５・Ａ１０６と図形Ｐ１０２、モジュールＡ１
０３〜Ａ１０６が存在している例である。本例における
各モジュールの座標系原点、座標系、図形の関係を図１
０に示す。

【０００４】図形データ内の記述は、図９（ａ）に示す
ように、モジュールＡ１００については図形Ｐ１００−
１およびＰ１００−２に関する図形データと、参照して
いるモジュールＡ１０１・Ａ１０２に関する参照データ
で記述されている。モジュールＡ１０１・Ａ１０２につ
いても同様に図形データと参照データが記述されてい
る。モジュールＡ１０３〜Ａ１０６は最下層のため図形
データだけで記述され、参照データはない。ここで使わ
れる各モジュールの図形データとは、頂点座標列で定義
される多角形または端点座標と幅で定義される幅付き線
分等で定義され、その位置はその図形の属するモジュー
ルの座標系で表現されている。一方、参照データは、下
位モジュールを参照する毎に、その下位モジュール名
と、その下位モジュールの座標系原点を上位モジュール
の座標系で表現した位置とにより定義される。以下、こ
の位置を下位モジュールの参照点と呼ぶ。

【０００５】図９（ａ）の図形データ記述が示すモジュ
ール相互の参照関係は、図９（ｂ）に示すように多段の
参照が行なわれ、上位のモジュールＡ１００が下位のモ
ジュールＡ１０１、Ａ１０２を参照しそのモジュールＡ
１０１、Ａ１０２がさらに下位モジュールＡ１０３・Ａ
１０４およびＡ１０５、Ａ１０６を参照している。この
例では、全体としてモジュールＡ１００を最上位モジュ
ールとして階層構造をなしている。

【０００６】モジュールは、一般に下位モジュールほど
単純で、上位モジュールから多数回参照されている。ま
た、階層構造では、１回だけそのモジュールの実体を定
義すれば、参照する上位モジュールからは、そのモジュ
ール名と参照点という少ない情報だけで、そのモジュー
ルが含んでいる図形を表現できる。そのためこの階層表
現は、図形データ記述のデータ量を小さくするのに有効
で広く用いられている。

【０００７】次に階層展開について説明する。上記のよ
うに有用な階層表現でも、“ある特定の図形の近傍にど
んな図形があるか”を調べる場合、モジュー間の相対的
な位置関係を求める必要があり、階層表現されたままの
データでは上記のような図形処理を行う上で不都合なこ
とが多い。

【０００８】そのため、この相対的な位置が容易に分か
るように、対象としている図形群を参照関係のない統一
した座標系で表現し直すことが有用である。具体的に
は、各モジュール内で定義されている図形の位置および
参照点の位置を一つ上位のモジュールの座標系での表現
に変換し、この変換を最も上位のモジュールに至るまで
繰り返し、最終的にこの最上位モジュールの座標系です
べての図形位置を表現し直すことである。この変換を
“階層展開”と呼んでいる。特に対象としている領域が
チップ全面の場合を“全領域の階層展開”、限られた領
域の場合を“特定領域の階層展開”と呼ぶ。

【０００９】この階層展開を、前述した図９の例につい
て、さらに図１０の座標系を参考にして説明する。モジ
ュールＡ１００は、点０１００を原点とする座標系Ｃ１
００で記述された図形Ｐ１００−１、Ｐ１００−２を持
ち、また同じ座標系Ｃ１００上の点０１０１、０１０２
を参照点としてモジュールＡ１０１・Ａ１０２を参照す
る。モジュールＡ１０１は点０１０１を原点とする座標
系Ｃ１０１で記述された図形Ｐ１０１を持ち、同じ座標
系Ｃ１０１上の点０１０３、０１０４を参照点としてモ
ジュールＡ１０３・Ａ１０４を参照する。モジュールＡ
１０２も同様である。モジュールＡ１０３は、点０１０
３を原点とする座標系Ｃ１０３で記述された図形Ｐ１０
３だけを持つ。モジュールＡ１０４〜Ａ１０６も同様で
ある。

【００１０】このような設計データに対し、モジュール
Ａ１０３、Ａ１０４を１つ上位のモジュールＡ１０１の
座標系Ｃ１０１で階層展開するとは、座標系Ｃ１０３、
Ｃ１０４７で記述されている図形Ｐ１０３、Ｐ１０４の
位置を一つ上位の座標系Ｃ１０１で表現することであ
る。また全階層の階層展開は、各座標系Ｃ１０１〜Ｃ１
０６で表現されたすべての図形の位置を最上位モジュー
ルＡ１００の座標系Ｃ１００で表現し直すことである。
このように階層展開により、各図形の位置はある一つの
座標系で表現され、階層表現を用いた時に比べ図形相互
の位置関係が明確になる。

【００１１】次に、従来の階層展開手法について説明す
る。チップ全体あるいはチップの一部の領域について階
層展開する場合は、各モジュールの階層の深さを算出
し、各モジュールを階層の深さをキーとして降順に並べ
換え、最も下位のモジュールからそのモジュール内の図
形を一つ上位のモジュールの座標系で変換する。この変
換を同じ深さのモジュールに対し繰り返し、その深さの
すべてのモジュールに対し展開し終ったら、一段上位の
モジュールについて同じ展開を繰り返す。この変換を最
上位層まですべての層に対し繰り返し実行すれば良い。
このように、下位のモジュールから順に展開すれば全体
の展開が可能となる。また、ある領域についての展開で
あれば、全領域を階層展開した後で、その領域に属して
いる図形を抽出することでできる。

【００１２】この展開法は直接的で判りやすいが、個々
の図形を扱う回数が多く効率的でない。効率の良い階層
展開方法として、本出願人による特願平１−３２０９３
５号（特公平７−７０６０２号）に記載されている方法
がある。この方法は、まず各モジュールの図形データと
参照データとを分離し、次に参照データのみを用いて、
参照されたモジュールが他のモジュールモジュールを参
照しなくなるまで、即ち、階層の深さが１になるまで参
照データ間の階層を展開し、しかる後に図形データと展
開された参照データにより図形自身の展開をする方法で
ある。さらに、この特許願では、参照データの展開で、
上位のモジュールから展開する方が効率の良いことが示
されている。

【００１３】いずれにしても、従来の階層展開方法は、
すべての領域に対し展開してみて初めて図形の存在する
領域が分かるため、ある特定領域についてのみ展開した
い場合にも、全体をまず展開してみる必要があった。

【００１４】以上、集積回路の図形データを扱う処理に
おいては、階層展開が必要なこと、また、その従来の手
法について述べたが、ＤＲＣ、ＥＢ描画データ変換ある
いは回路抽出といった処理では、展開した後のデータに
対して、さらに複雑な種々の処理を施す必要がある。こ
れらの処理は、ＬＳＩの集積度の増加やパターンの微細
化に伴い、処理量が急激に増大している。そのため処理
時間が増加し、いかに速く処理するかが技術的な課題と
なっている。この様な背景から、複数の計算機を用いた
分散処理を利用することが考えられている。

【００１５】図形データを扱う分散処理の利点は、領域
毎の処理を分散できる点にある。即ち計算機がＮ台あっ
たとき、チップ等の処理したい領域全体をＮ個の領域に
分け、それぞれを各計算機で処理させるのである。処理
量の平準化が必要な場合には、全体の領域を計算機台数
より十分に多い例えばＭ×Ｎ個の領域に分けて、１つの
計算機でＭ個の領域を処理させる方法もある。領域境界
で生じる図形の接続に関しては、処理内容によってそれ
ぞれ対応が必要となるが、集積回路パタン図形は、チッ
プ内に概ね一様に配置されていることから、領域毎の分
散処理のメリットは大きい。

【００１６】分散処理を行うＮ台の計算機のうち、１台
を主計算機、残りの（Ｎ−１）台を従計算機と呼ぶこと
にする。主計算機は、各計算機がどの領域を分担するか
を決定し、設計図形データを各計算機に送るとともに領
域の境界で生じる各計算機間の処理の調整を行ったり、
処理が終了した結果を集める等の仕事を担当する。領域
毎の分散処理するにあたり、従来は主計算機が設計図形
データの階層を展開し、各領域に図形データを分割、分
配した後、各計算機にその計算機が担当する領域の図形
データを転送していた。

【００１７】

【発明が解決しようとする課題】従来技術では、ある領
域についてのみ階層展開したい場合も、全領域の階層を
展開した後に、その領域の図形を取り出していた。その
ため、ある限られた範囲での階層展開が必要であったに
もかかわらず全体を展開しているため、多くの処理時間
を要する問題があった。

【００１８】また、領域毎の分散処理では、主計算機が
全領域の階層を展開し、しかる後に従計算機にその計算
機が担当する領域の図形データを転送していたため、階
層展開そのものは分散処理とならず、チップ全体の階層
を１台の計算機で処理していたため多くの時間を要し、
また、展開後の設計図形データは、展開前の設計データ
に比べ量が多く、転送に長い時間を要する問題があっ
た。

【００１９】本発明は、上述の点に考慮しなされたもの
であり、その目的は、限られた領域についての高速な階
層展開を可能として処理の効率を上げるとともに、分散
処理においては階層展開工程も分散して処理時間の短縮
を可能とし、かつデータ量の少ない階層構造データを転
送することでデータ転送時間を短くすることにある。

【００２０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の階層展開処理方法では、１つのモジュール
が、自分が持つ図形データとその下位となるモジュール
が持つ全ての図形データとを覆う最小の領域（例えば長
方形領域）をその座標系で表わして、これを当該モジュ
ールの第１の専有領域と定義し、また、自分自身が持つ
全ての図形データを覆う領域を当該モジュールの第２の
占有領域と定義し、各モジュールについて、該専有領域
を予め求めておき、第１と第２の専有領域の両方あるい
は第２の専有領域を利用して、設計図形データを階層展
開するようにしたことである。

【００２１】さらに、本発明の階層展開処理方法では、
上記専有領域を複数の計算機（プロセッサ）が保持し、
各計算機に階層構造のままの同一の設計図形データを転
送し、各計算機にて限られた領域の階層展開を分散して
処理するようにしたことである。

【００２２】

【作用】階層表現された設計データの各モジュールは、
図形データと他モジュールへの参照データとから構成さ
れる。図形データは、図形そのものを表し、具体的な座
標値で図形の各頂点の位置等が示される。ある一つのモ
ジュール内で定義されている図形データに注目し、その
すべての図形についてそれらを覆うことができ、一辺が
ｘ軸に平行な一つの最小な長方形を考え、この長方形で
囲まれる領域を、そのモジュールの“狭い専有領域”
（第２の専有領域）と呼ぶことにする。その例を図１１
に示す。図１１のモジュール構成配置は図９と同一であ
る。ここで、複数個の図形Ｐ１００−１、Ｐ１００−２
を持つモジュールＡ１００では長方形ＳＡ１００で示さ
れる領域が狭い専有領域となる。また、１つしか図形を
持たないモジュールＡ１０１、Ａ１０３では、長方形Ｓ
Ａ１０１、ＳＡ１０３で示される領域が狭い専有領域と
なる。

【００２３】一方、モジュールＡ１００はモジュールＡ
１０１、Ａ１０２を、さらにそれらの下位にモジュール
Ａ１０３〜Ａ１０６を参照しているから、モジュールＡ
１００が専有している領域として、モジュールＡ１０１
〜Ａ１０６まで含めて考える場合もある。このように、
自分が参照する下位モジュール、さらにそのモジュール
が参照するすべての下位モジュールまで含み、その中で
定義されているすべての図形を覆うことができ、一辺が
ｘ軸に平行な一つの最小な長方形の領域を“広いの専有
領域”（第１の専有領域）と呼ぶことにする。この“広
い専有領域”では、自分が直接参照するすべての下位モ
ジュールの広い専有領域と自分自身の狭い専有領域とを
含んでいる。図１１では、長方形ＬＡ１０１で示される
領域が、モジュールＡ１０１の広い専有領域となり、ま
た長方形ＬＡ１００で示される領域が、モジュールＡ１
００の広い専有領域となる。

【００２４】本発明では、上記した各モジュールのすべ
ての下位モジュールまで含んで専有する“広い専有領
域”（第１の専有領域）と下位モジュールを含まないで
専有する“狭い専有領域”（第２の専有領域）を自分自
身の座標系で予め求めておき、利用するようにしたもの
である。その結果、これらの専有領域をあらかじめ求め
ておけば、ある限られた領域について階層展開を効率よ
く行えることが可能となる。さらに、複数台の計算機で
分散して階層展開する場合、各計算機に階層構造のまま
の同一の設計データを転送し、各計算機が限られた領域
の階層展開をすることが可能となる。以下に具体例につ
いて説明する。

【００２５】一つのチップは、ある機能を実現するブロ
ックの組み合わせで構成され、この機能ブロックが設計
時の大きな単位となっている。この様子を図１２に示
す。図１２（ａ）は一つのチップのレィアウトを図示し
たもので、Ａ−Ｆが機能ブロックに相当し、たとえば読
み書き可能なメモリ部、乗算器、入出力部、あるいはロ
ジックアレィ部などが対応する。ＴＯＰは全ブロックを
含むチップ全体を示している。図１２（ｂ）は、図１２
（ａ）に対応する設計図形データのモジュールをツリー
構造で示している。モジュールＴＯＰは最上位モジュー
ルである。モジュールＡ−Ｆは機能ブロックのＡ−Ｆに
対応し、各モジュールは一つの機能を実現するため通常
多くのモジュールを下位に有している。このように、半
導体集積回路チップ内での各モジュールの配置は、最上
位モジュール以外の各モジュールはチップ上に局在して
いるのが一般的である。ここで、限られた領域たとえば
図１２（ａ）のＳで示す領域についての図形データを処
理する場合、位置的に関係のないモジュールＡ、Ｂ、Ｃ
について図形情報を得るための階層を展開する必要は全
くない。

【００２６】本発明において、上記のような特性を持つ
設計データに対し、限られた領域の階層展開を行う場合
について、図１３を用いて説明する。図１３の構成配置
は図９と同一であるが、階層展開したい特定の領域Ｓが
加えてある。この階層展開を効率よく行うには、先の特
願平１−３２０９３５号に示したように、各モジュー
ルのデータを図形データと参照データに分離し、参照
データのみの階層を展開し、展開済参照データを用い
て各図形の座標変換をしながら領域Ｓに重なる図形を抽
出する工程からなる方法が有効である。特に工程の参
照データの展開は、上位から下位へ展開することが有効
である。

【００２７】本発明を適用することにより、この工程
において、モジュールの広い専有領域が既知で有れば、
あるモジュールのチップ中の絶対位置（ここではＴＯＰ
モジュールの座標系での位置を意味する）が決まった時
点で、そのモジュールを最上位モジュールとするモジュ
ール群の領域と領域Ｓとの重なりの有無が即座に判断で
き、無駄な階層展開をせず処理効率を上げることができ
る。図１３の例では、モジュールＡ１０１が参照された
時点で、モジュールＡ１０１を最上位のモジュールとす
る図形群の領域、すなわちモジュールＡ１０１の広い専
有領域ＬＡ１０１が領域Ｓに含まれないことが即座に判
断でき、その結果、モジュールＡ１０１から下の階層は
展開しなくて良いことが判る。このように、各モジュー
ルがその“広い専有領域”を有していれば、関連のない
モジュールについての展開処理をなくし、全体の処理書
を低減できる。この処理量低減の効果は、上位モジュー
ルであるほど、またモジュールが局在しているほど大き
くなる。

【００２８】また、同じ階層展開の工程において、あ
るモジュールの広い専有領域が領域Ｓと重なりを持って
いたとしても、そのモジュール自身が持つ図形群が領域
Ｓと重なりを持つとは限らず、重なりが無ければそのモ
ジュールに対する以降の処理が不要となる。この重なり
を調べるために狭い専有領域が有効に利用できる。すな
わち、モジュール自身が持つ図形データは一般に多くの
点列で定義されており、各点列を対象とした領域Ｓとの
重なり判定の代わりに、狭い専有領域と領域Ｓとの重な
り判定を行う。もし領域同士の重なりがあれば、次の工
程階層展開ではじめて各点列と領域Ｓとの重なり判定
が行われ、この領域同士の重なりが無ければ点列レベル
での重なり判定を省略できる。

【００２９】さらに、この階層展開は無駄な階層展開処
理、重なり判定処理を低減したことにより、データの一
時的保存量および演算量が減り、メモリ使用量が少な
く、かつ処理量も少ないため、大容量メモリや高速プロ
セッサを搭載した特殊な計算機で無くても実行が容易で
ある。このためチップの全領域など広い領域に対し、階
層展開を含むこの種の処理を複数の計算機上で分散処理
することが容易である。ここでＮ台の計算機からなる分
散処理システムを考え、各計算機に同一の設計データを
転送するとともに、各計算機が担当する領域の指示を与
えれば、各計算機は全体の１／Ｎ程度の局所的な領域を
担当するだけとなり、前記階層展開の工程と同様の作
用が各計算機上で可能となる。

【００３０】

【実施例】以下、本発明の一実施例について詳述する。
はじめに、“狭い専有領域”の求め方を説明する。設計
データの一つのモジュールは、実質的には実図形データ
とモジュールの参照データの記述だけからなっている。
各モジュール毎にその中で定義されている実図形データ
についてだけ、その頂点列の座標をすべて走査し、ｘ、
ｙ座標それぞれの最大値、最小値を求めることにより、
このモジュールの狭い専有領域を算出することができ
る。図１３のモジュールＡ１００の例で、この狭い専有
領域は、図中の座標値Ｘｉ１００、Ｘａ１００、Ｙｉ１
００、Ｙａ１００の組で示される。

【００３１】次に、“広い専有領域”の求め方を説明す
る。階層のツリー構造を求めておいて、最下位のモジュ
ールから上位に向って順に“広い専有領域”を計算すれ
ば、どのモジュールでもその子供のモジュールの“広い
専有領域”が既知となっているので、全てのモジュール
の“広い専有領域”が容易に求められる。この方法は直
観的に理解し易いが、階層のツリー構造を求める必要が
あり、コーディング量、処理量とも小さくなく、処理の
高速化の観点から好ましくない。

【００３２】モジュールｘの広い専有領域は、自分が直
接参照するすべての下位モジュールの広い専有領域をモ
ジュールｘの座標系で表現した領域とモジュールｘの狭
い専有領域とを覆うことのできる最小の長方形領域とし
て算出できる。そこで、すべてのモジュールについて狭
い専有領域をあらかじめ求めておくこことし、広い専有
領域は、算出したいモジュール名（モジュールＸ）を引
数とする処理「広い専有領域算出処理（モジュール
Ｘ）」で求られる。その手順の一例を以下のステップ１
〜３に示す。ｓｔｅｐ１：モジュールＸの広い専有領域として、既知となっている
モジュールＸの狭い専有領域を初期値として与える。ｓｔｅｐ２：モジュールＸから直接参照しているすべてのモジュール
（モジュールＹとする）について、参照される都度、ｓ
ｔｅｐ２−１〜２−２を実行する。参照モジュールがな
いか、あるいはすべてのモジュールについて、その参照
回数だけ処理２−１〜２−２を終えれば、ｓｔｅｐ３へ
いく。ｓｔｅｐ２−１：モジュールＹの広い専有領域が未算出ならば、再帰的に
処理「広い専有領域算出処理（モジュールＹ）」を実行
して、モジュールＹの広い専有領域を求める。ｓｔｅｐ２−２：モジュールＹの参照点から、モジュールＸの座標系での
モジュールＹの広い専有領域を求め、さらに、この広い
専有領域と既に求められているモジュールＸの広い専有
領域とを覆うことができ、一辺がｘ軸に平行な最小の長
方形領域を、新たなモジュールＸの広い専有領域とす
る。ｓｔｅｐ３：求められた広い専有領域がモジュールＸの広い専有領域
である。そこで処理を終了とする。

【００３３】この処理「広い専有領域算出処理（モジュ
ールＸ）」の特徴は、処理を再帰的実行することで、モ
ジュールが指定されれば、Ｘの下のモジュールについて
広い専有領域が未決定であっても、自動的に算出できる
ことである。モジュールＸとして最上位のモジュール名
を指定すれば、必要なすべての広い専有領域の計算が可
能になる。この処理法の利点は、あらかじめ階層構造を
求めておく必要がない点にあるが、参照データをあらか
じめ並べ換えておくこと等が処理の演算量を減らす上で
有効である。たとえばｓｔｅｐ２では、あるモジュール
ｘの広い専有領域を求める際、モジュールＸを親とする
下位モジュール毎にモジュールｘの広い専有領域を更新
する。そこで上位モジュール名を第１キー、下位モジュ
ール名を第２キーとして参照データをあらかじめソーテ
ィングしておくと、そのデータ列の中で親モジュールｘ
さえ検索できれば必要となる参照データを連結して、し
かも同一モジュール名のデータして読み込むことができ
る。

【００３４】以下に第１の実施例として、１台の計算機
システムにおいて、設計データを入力し、ある特定の領
域のプロッタ用データを作成する場合を説明する。

【００３５】図１は、第１の実施例を実現するシステム
構成のブロック図である。本システムは、展開処理を実
行するデータ処理装置１０１、入力データとなる階層構
造記述の集積回路設計図形データを格納する設計図形デ
ータファイル１０２、設計図形データファイル１０２の
参照データを格納する参照データファイル１０３、設計
図形データファイル１０２の実図形データを格納する実
図形データファイル１０４、各モジュール毎の、狭い専
有領域と広い専有領域を格納する専有領域ファイル１０
５、階層展開した参照データを格納する展開済参照ファ
イル１０６、階層展開した図形データを格納する展開済
図形ファイル１０７、プロッタ用データファイル１０
８、及び計算機内部バス１０９からなる。参照データフ
ァイル１０３は、上位モジュール名、下位モジュール
名、および参照点座標からなるデータを１つのレコード
とし、このレコードが集まったものである。利用の便を
考え、図２に示すように、上位モジュール名を第１キ
ー、下位モジュール名を第２キーとしてソーディングし
てあることとする。実図形データファイル１０４は、各
モジュール毎に、具体的な実図形データが格納されてい
る。専有領域ファイル１０５は、図３に示すように、各
モジュール毎に狭い専有領域と広い専有領域が格納され
る。実図形データファイル１０４と専有領域ファイル１
０５では、そのモジュールの座標系で座標値を表してい
る。展開済参照ファイル１０６は、参照データファイル
１０３と比べると、上位モジュールが最上位モジュール
となっているため、上位モジュール名の記述が不要とな
っている。すなわち、下位モジュール名とそのモジュー
ルの参照点座標からなるレコードの集まりである。ま
た、展開済参照ファイル１０６に格納されているレコー
ドの下位モジュールは、その狭い専有領域がプロッタ用
データを作成すべき特定の領域と必ず重なりを持ってい
る。

【００３６】図４に本実施例の処理手順の概要を示す。手順１−１：設計図形データファイル１０２を入力し
て、参照データと実図形データとに分け、それぞれを参
照データファイル１０３と実図形データファイル１０４
に格納する。参照データファイル１０３は、図３に示し
たように上位モジュール名と下位モジュール名によりソ
ーティングしておく。手順１−２：モジュール毎に、狭い専有領域と広い専有
領域を算出し、専有領域ファイル１０５を作成する。手順１−３：参照データファイル１０３を入力して、参
照データの階層を展開し、展開済参照ファイル１０６を
作成する。この場合、特定の領域についてのみ階層展開
すればよいことから、専有領域ファイル１０５を利用し
て不要な展開処理は行なわない。手順１−４：展開済参照ファイル１０６と実図形データ
ファイル１０４を用いて実図形を展開し、展開済図形フ
ァイル１０７を作成する。手順１−５：展開済図形ファイル１０７からプロッタ用
データファイル１０８を作成する。

【００３７】ここで、手順１−１は特別の技巧は必要と
せず、手順１−２の処理は既に説明した通りである。手
順１−４はファイル１０４の実図形データとファイル１
０６の展開済参照データとを、モジュール毎に対応させ
て座標変換し、特定の領域で切り出せば良い。手順１−
５は単なる形式の変換でしかない。従って、ここでは、
手順１−３について以下に詳しく説明する。

【００３８】プロッタ用データを作成する特定の領域は
長方形領域とし、その左下と右上の点の座標値が、設計
データの最上位モジュールと同一の座標系で与えられて
いることとする。各モジュールが該特定の領域と重なる
か否かを調べるためには、各モジュールの専有領域を、
該領域の記述と同一の最上位モジュールの座標系で表す
ことが必要となる。この最上位モジュールの座標系で表
した座標値を絶対座標と呼ぶことにする。

【００３９】各モジュールと領域Ｓとの重なり判定を、
図５を用いて説明する。図５（ａ）はモジュールの階層
を示し、最上位モジュールｔの下にモジュールｕ、その
下にモジュールｌが存在している。図５（ｂ）はそれら
の位置関係を示し、Ｏｔ、Ｏｕ、Ｏｌは、それぞれモジ
ュールｔ、ｕ、ｌの座標原点を表している。図５におい
て、領域Ｓがプロッタ用データを作成する特定の領域で
ある。ここで、モジュールｕが領域Ｓと重なることが既
知で、モジュールｕの座標原点０ｕの絶対座標値は得ら
れているとする。モジュールｌと領域Ｓの重なり判定
は、モジュールｌの広い専有領域を絶対座標で表し、そ
れを領域Ｓと比較して行う。そのため参照データで記述
されているＯｌの座標値を絶対座標に変換し、その後、
モジュールｌの広い専有領域を絶対座標に変換する。

【００４０】以上から、参照データの階層展開におい
て、参照される下位モジュールＸが領域Ｓと重なるか否
かを調べるための処理手続として、「領域重なり判定処
理（モジュールｘ、参照Ｏｘの絶対座標」考える。ここ
で、モジュールｘ、参照点Ｏｘの絶対座標は、この処理
手続の引数である。この処理手続は、参照点Ｏｘでモジ
ュールｘが参照された時に、参照後のモジュールｘが領
域Ｓと重なるか否か判断し、その結果に基づいてモジュ
ールｘの参照データの処置を決める。以下に処理の詳細
を示す。ｓｔｅｐ１：モジュールｘが参照されている点Ｏｘの絶対座標を用い
て、モジュールｘの広い専有領域を絶対座標に変換す
る。変換結果を領域Ｓと比較し、重ならなければ処理を
終了する。重なっていればｓｔｅｐ２へ行く。ｓｔｅｐ２：モジュールｘが参照されている点Ｏｘの絶対座標を用い
て、モジュールｘの狭い専有領域を絶対座標に変換す
る。変換結果を領域Ｓと比較し、重ならなければｓｔｅ
ｐ３へ行く。重なっていれば、モジュールＸ、参照点Ｏ
ｘの絶対座標を展開済参照ファイル１０６へ出力して、
ｓｔｅｐ３へ行く。ｓｔｅｐ３：参照データファイル１０３を用いて、モジュールｘを上
位とする参照データを調べ、存在しなければ処理終了、
存在していたら参照データのある度にｓｔｅｐ４を実行
する。モジュールｘを上位とする全て参照データを処理
したら、処理終了とする。ｓｔｅｐ４：下位のモジュール名をｙとする。上位モジュールｘの原
点Ｏｘの絶対座標を用いて、下位モジュールｙの参照点
Ｏｙの絶対座標を求める。領域重なり判定処理（モジュ
ールｙ、参照点Ｏｙの絶対座標）を実行し、ｓｔｅｐ３
へ戻る。

【００４１】この領域重なり判定処理（モジュールｘ、
参照点Ｏｘの絶対座標）の特徴は、広い専有領域を求め
た時と同様に、処理自身を再帰的に用いていることであ
る。従って、モジュールｘの下に他のモジュールが存在
していても、下のモジュールが領域Ｓと重なるかぎり、
モジュールｘの下の全てのモジュールについて処理を行
う。

【００４２】なお、ｓｔｅｐ２で、モジュールｘと参照
点Ｏｘの絶対座標が１つのレコードとなって展開済参照
ファイル１０６へ書き込まれるが、このレコードが示す
モジュールｘは、モジュールｘに含まれる実図形データ
のみを指している。階層構造を有している段階では、モ
ジュールｘには実図形データと参照データとが含まれて
いるが、領域重なり判定処理を用いて階層を展開してい
く過程において、参照データはその下位モジュールの座
標値変換に用いられ、下位データに吸収される。その結
果、展開済参照ファイル１０６で記述されるモジュール
名は、そのモジュールの実図形のみを意味している。

【００４３】この領域重なり判定をしながら階層展開す
る処理を、図９（ａ）の構成および図１４の配置を持つ
具体例で説明する。図１４の配置は図１３と同一で、プ
ロッタ出力したい特定領域Ｓ２を加えてある。

【００４４】モジュールＡ１００に対し処理を開始す
る。モジュールＡ１００は、その広い専有領域ＬＡ１０
０は領域Ｓと重なりがあり（ｓｔｅｐ１）、狭い専有領
域ＳＡ１００は重なりがなく何も出力せず（ｓｔｅｐ
２）、下位モジュールＡ１０１、Ａ１０２に対し再帰的
に領域重なり判定処理を開始する（ｓｔｅｐ３）。モジ
ュールＡ１０１では、参照点０１０１の絶対位置を参考
に広い専用領域ＬＡ１０１と領域Ｓと重なりがない事が
分かり、処理終了となる（ｓｔｅｐ１）。モジュールＡ
１０２では、同様に広い専有領域ＬＡ１０２と領域Ｓと
は重なりがある事が分かり（ｓｔｅｐ１）、狭い専有領
域ＳＡ１０２も重なりがあり、モジュール名Ａ１０２と
参照点０１０２の絶対位置を展開済参照ファイル１０６
に出力し（ｓｔｅｐ２）、さらに下位モジュールＡ１０
５、Ａ１０６に対し再帰的に領域重なり判定処理を開始
する（ｓｔｅｐ３）。モジュールＡ１０５では、参照点
０１０５の絶対位置を参考に広い専有領域ＬＡ１０５と
領域Ｓと重なりが有ることが分かり（ｓｔｅｐ１）、狭
い専有領域ＳＡ１０５も重なりがあり、モジュール名Ａ
１０５と参照点０１０５の絶対位置を展開済参照ファイ
ル１０６に出力し（ｓｔｅｐ２）、下位モジュールはな
いため終了となる（ｓｔｅｐ３）。モジュールＡ１０６
では、モジュールＡ１０５と同様であり、これをもって
モジュールＡ１００以下の全体の処理を終了する。最終
的に、図１４において、広い専有領域が領域と重なりを
持たないモジュールＡ１０１は階層展開さえ実行され
ず、狭い専有領域までＳ領域と重なりを持つモジュール
Ａ１０２、Ａ１０５、Ａ１０６について、展開済参照フ
ァイル１０６にモジュール名と絶対位置で示した参照点
が出力される。

【００４５】図１の実施例では、すべてのデータは外部
のファイルを介して実行したが、一般にＬＳＩチップは
高々１０００種類程度のモジュールを持ち、専有領域等
のためにあらたに保持しなければならい領域は、各モジ
ュール毎に８ワード（ワードは４バイト程度の長さ）程
度であり、チップ全体でもたかだか数１０ｋバイト程度
の小さな領域である。また領域重なり判定処理のｓｔｅ
ｐ１、ｓｔｅｐ２では展開の不必要なモジュールは出現
時に処理対象から除外しているため、必要以上のファイ
ル出力をしていない。これらのため、各作業用ファイル
１０４、１０５、１０６、１０７、１０８は小さく、実
際のデータの規模・稼働を考えた場合、何れのファイル
も外部デスク上に存在する必要はなく、計算機内部のメ
モリ上だけでも稼働できる場合が多い。したがって、時
間を要する外部ファイルとの入出力回数を大幅に低減
し、全体の処理随度を向上することができる。

【００４６】次に、第２の実施例として、複数台の計算
機からなるシステム構成において、設計データを入力
し、各計算機がチップ上の異なる領域の階層展開および
図形処理を担当し、全処理結果をまとめて一つのファイ
ルとして作成する場合について説明する。

【００４７】図６は第２の実施例を実現するシステム構
成のブロック図である。２０１は主計算機、２０２〜２
０５は従計算機、２０６はローカルネットである。１０
２は階層構造記述された集積回路設計図形データを格納
する設計図形データファイル、１１０は処理図形出力フ
ァイル、１１１は各従計算機の演算結果を一次的に格納
する作業用図形ファイル、１０９は主計算機の内部バス
である。図７（ａ）は主計算機内部の本処理に係わる部
分の主な構成である。図７（ａ）で、２１３は制御部、
２１４は演算部、２１５〜２１７は記憶部で、図１の１
０３〜１０５と同様の内容をそれぞれ格納する参照デー
タ記憶域、実図形データ記憶域、専有領域記憶域であ
る。２１８は各従計算機が担当する領域をしめす担当領
域記憶域である。図７（ｂ）は従計算機内部の主な構成
である。図７（ｂ）で、１０９’、２１３’、２１４’
は各々従計算機の内部バス、制御部、演算部である。２
１５’〜２１８’は図７（ａ）の２１５〜２１８と同様
である。さらに２２１は１０６と同様の内容の展開済参
照記憶域、２２１は１０７と同様の内容の展開済図形記
憶域、２２２は図形処理結果を格納する処理図形記憶域
である。

【００４８】図８は本実施例の処理の概要を示す。手順２−１：主計算機に２０１おいて、設計図形データ
ファイル１０２を入力して、参照データと実図形データ
とに分け、それぞれを参照データ記憶域２１５と実図形
データ記憶域２１６に格納する。参照データ記憶域２１
５は、上位モジュール名と下位モジュール名によりソー
ティングしておく。また、モジュール毎に、狭い専有領
域と広い専有領域を算出し、専有領域記憶域２１７に格
納する。手順２−２：各従計算機２０２〜２０６が処理を担当す
る領域を主計算機２０１が決定し、処理領域割当記憶域
２１８に格納する。手順２−３：参照データ記憶域２１５、実図形データ記
憶域２１６、専有領域記憶域２１７、処理領域割当記憶
域２１８の内容を各従計算機の記憶域２１５’〜２１
８’に転送する。手順２−４：各従計算機２０２〜２０６において、処理
領域割当記憶域２１８’に記載されている担当領域につ
いて、参照記憶域２１５’、実図形データ記憶域２１
６’、専有領域記憶域２１７’のデータおよび作業領域
として２２１、２２２を用いて階層展開する。しかる後
に、所望の図形処理を行い結果を２２２へ格納する。手順２−５：処理後の図形を、各従計算機２０２〜２０
６が個別に主計算機２０１に転送し、作業用図形ファイ
ル１１１に格納する。手順２−６：主計算機２０１において、個別に転送され
てきた図形ファイル１１１を一つにまとめ、図形処理出
力ファイル１１０を作成する。

【００４９】ここで、手順２−１では、先の手順１−１
〜１−２と同様の設計図形データの分離と専有領域の算
出を行う。その手法は、前に説明した通りである。手順
２−２の処理領域の割当ては、従計算機がＮ台があった
場合、処理領域全体をＮ分割する。図６では従計算機は
４台なので全体を４分割して良い。また、ｍを整数とし
て全体をＮ×ｍに分割し、その中の異なった適当なｍ個
ずつを１台の従計算機の割当領域とすることにより、チ
ップの中に図形密度の局所的な差があっても各従計算機
の処理量を平準化する事ができる。手順２−３では、従
計算機のデータを転送するが、専有領域記憶域。処理領
域割当記憶域のデータ量は高々数１０ｋバイトおよび数
バイトと小さくその転送時間は無視できる。手順２−４
では、先の手順１−３〜１−４と同様の階層展開方法を
用いる。

【００５０】なお、本実施例では手順２−１を、主計算
機上で実行しているが、手順２−４の前に、各従計算機
上で実行しても良い。但し、本実施例のように設計図形
データを、参照データと実図形データに分離した場合、
設計図形データの不要なデータ、冗長な表現を除去する
ことができるため、参照データと実図形データはファイ
ル１０２のデータ設計図形データに比べ、そのデータ量
を少なくすることが可能である。また主計算機の処理速
度を従計算機に比べ速くしたシステム構成の場合には、
分離処理および専有領域算出処理をより高速に実行でき
る利点も有している。

【００５１】本実施例の特徴は、主計算機から従計算機
へ転送するデータが少なく転送時間が短い点にある。例
えば、図形レベルまで展開した場合のデータ量は、通常
階層構成を持つ設計データ量の１０〜２０倍に増加す
る。主計算機で図形レベルまで展開していた従来方法で
は、従計算機の台数に係わりなくこの大量のデータを転
送する必要があった。一方、本実施例を用いれば、転送
すべきデーテ量は、従計算機の台数にほぼ比例し、従計
算機が数台以下であれば従来法に比べデータ転送量は半
分以下となる。さらに各従計算機への転送の際、同時に
複数の計算機にデータを転送する“同報通信”を用いる
と、本方法で必要となるデータの転送は階層構成をもつ
設計データを１回だけ送れば良く、データ転送量におけ
る本方法の優位性はより明確である。また、階層展開処
理そのものも分散することにより、従来の１台の計算機
で全体を展開した場合に比べ、各計算機上での処理量は
減少し、最終的に高速に展開できる。

【００５２】

【発明の効果】以上の説明から明らかである如く、請求
項１及び２の発明では、集積回路の設計支援システムに
おいて、各モジュールに対し専有領域を求めるというわ
ずかなデータの前処理を施し、この専有領域を利用する
ことにより、限られた領域の設計データの階層展開に際
し、関係無い領域の無駄な階層展開をさけ、図形がこの
限られた領域に属するかの判定回数を削減し、さらに、
請求項３の発明では、分散処理を考えた際、限られた領
域の高速な階層展開を各従計算機上で可能にするため、
システム全体としての高速な処理を実現できる。本発明
は、一般の局所的な図形情報だけで処理できる図形処
理、具体的にはデザインルールチエック、ＥＢ描画デー
タ変換などにも同様に有効である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例のシステム構成図であ
る。

【図２】参照データファイルの構成例を示す図である。

【図３】専有領域ファイルの構成例を示す図である。

【図４】図１の処理手順の概要を示す図である。

【図５】モジュールと特定領域との重なり判定を説明す
る図である。

【図６】本発明の第２の実施例のシステム構成図であ
る。

【図７】図６の主計算機及び従計算機の詳細図である。

【図８】図６の処理手順の概要を示す図である。

【図９】集積回路の図形データ記述およびモジュールの
階層構造の具体例を示す図である。

【図１０】図９の例の各モジュールの座標系、原点座標
系、図形を示す図である。

【図１１】図９の例の専有領域を説明する図である。

【図１２】チップのレイアウト及びそのモジュールのツ
リー構造を示す図である。

【図１３】図１２の例の限られた領域の階層展開を説明
する図である。

【図１４】領域重なり判定をしながら階層展開する処理
を説明する図である。

【符号の説明】

１０１データ処理装置１０２設計データファイル１０３参照データファイル１０４実図形データファイル１０５専有領域ファイル１０６展開済参照ファイル１０７展開済図形ファイル２０１主計算機２０２〜２０６従計算機

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】集積回路の設計支援システムで、複数の
モジュールの集合体として記述され、かつ、それぞれの
モジュールが実際の図形データと他のモジュールの参照
を示すモジュール参照データとを含んでいる階層構造記
述の集積回路設計図形データを入力して、該設計図形デ
ータを階層展開する処理方法において、１つのモジュールが、自分が持つ図形データとその下位
となるモジュールが持つ全ての図形データとを覆う領域
を当該モジュールの座標系で表して、これを当該モジュ
ールの第１専有領域と定義し、また、自分自身が持つ全
ての図形データを覆う領域を当該モジュールの座標系で
表して、これを当該モジュールの第２占有領域と定義
し、各モジュールについて、前記第１専有領域と前記第
２専有領域を予め求めておき、指定された対象領域について設計図形データを階層展開
する時、当該モジュールの第１専有領域が対象領域に含
まれていないと、当該モジュールから下の階層の展開処
理を省略し、前記第１専有領域が対象領域に含まれてい
ても、第２専有領域が対象領域に含まれていないと、当
該モジュールでの図形データに対する処理を省略するこ
とを特徴とする集積回路設計図形データの階層展開処理
方法。
【請求項２】集積回路の設計支援システムで、複数の
モジュールの集合体として記述され、かつ、それぞれの
モジュールが実際の図形データと他のモジュールの参照
を示すモジュール参照データとを含んでいる階層構造記
述の集積回路設計図形データを入力して、該設計図形デ
ータを階層展開する処理方法において、１つのモジュールが、自分自身が持つ全ての図形データ
を覆う領域を当該モジュールの座標系で表して、これを
当該モジュールの専有領域と定義し、各モジュールにつ
いて、前記専有領域を予め求めておき、指定された対象領域について設計図形データを階層展開
する時、当該モジュールの専有領域が対象領域に含まれ
ていないと、当該モジュールでの図形データに対する処
理を省略することを特徴とする集積回路設計図形データ
の階層展開処理方法。
【請求項３】請求項１もしくは２記載の集積回路設計
図形データの階層展開処理方法において、複数のプロセッサでそれぞれ前記専有領域を保持し、各
プロセッサにて各指定された領域毎に分散して設計図形
データを階層展開することを特徴とする集積回路設計図
形データの階層展開処理方法。