JP2737620B2 - Semiconductor integrated circuit wiring method - Google Patents

Semiconductor integrated circuit wiring method

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JP2737620B2 JP5325028A JP32502893A JP2737620B2 JP 2737620 B2 JP2737620 B2 JP 2737620B2 JP 5325028 A JP5325028 A JP 5325028A JP 32502893 A JP32502893 A JP 32502893A JP 2737620 B2 JP2737620 B2 JP 2737620B2
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明はクロックに同期して動作
する半導体集積回路のレイアウトに利用する。本発明
は、クロックのスキューを低減することができる半導体
集積回路およびその配線方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention is used for a layout of a semiconductor integrated circuit which operates in synchronization with a clock. The present invention relates to a semiconductor integrated circuit capable of reducing clock skew and a wiring method thereof.

【0002】本発明は、一つのクロック供給源から基板
上に配置された複数の論理回路にクロック信号を供給す
るときのスキュー対策に有効な技術に関するもので、計
算機もしくはそれを構成する論理LSIに利用する技術
に関するものである。
The present invention relates to a technique effective for skew prevention when a clock signal is supplied from a single clock supply source to a plurality of logic circuits arranged on a substrate, and relates to a computer or a logic LSI constituting the computer. It concerns the technology used.

【0003】[0003]

【従来の技術】従来、半導体集積回路のレイアウトは、
図4に示すように、同一電位の配線のグループ分けを行
って、各グループ毎に配線経路1、2、3を決定し、配
線禁止領域4、5を設け、各グループ間の配線はクロス
トークを避けるために一定間隔以上分離する方法がある
(特願昭60−275435号)。この方法は同一配線
長でも隣接配線の有無により配線容量が大きく異なる。
例えば配線幅および間隔が1μmの場合、隣接配線が無
い場合と有る場合との単位長さ当たりの配線容量は約3
倍と異なり、配線長10mm当たり、配線抵抗と配線容
量のみの遅延で約1nsのスキュー差が生ずる。したが
って、特にクロック信号については隣接配線部を他の配
線禁止領域にすることが今後益々必要になる。
2. Description of the Related Art Conventionally, the layout of a semiconductor integrated circuit is as follows.
As shown in FIG. 4, wirings having the same potential are grouped, wiring paths 1, 2, and 3 are determined for each group, wiring prohibited areas 4 and 5 are provided, and wiring between the groups is crosstalk. In order to avoid this, there is a method of separating at least a certain interval (Japanese Patent Application No. 60-275435). In this method, even if the wiring length is the same, the wiring capacitance greatly differs depending on the presence or absence of the adjacent wiring.
For example, when the wiring width and interval are 1 μm, the wiring capacity per unit length when there is no adjacent wiring and when there is an adjacent wiring is about 3
In contrast to the doubling, a skew difference of about 1 ns occurs due to a delay of only the wiring resistance and the wiring capacitance per wiring length of 10 mm. Therefore, especially for clock signals, it is increasingly necessary in the future to make the adjacent wiring section another wiring prohibited area.

【0004】また、一方ではクロックスキュー低減のた
めに図5および図6に示す方法がある。図5に示す方法
は、隣接したフリップフロップAとB、CとD、Eと
F、GとHのペアの中間点をノードとし、次に隣接した
ノードのペアの中間に上位のノードを配置する。この手
順を繰り返して配線経路を決定する。これによりクロッ
クドライバから各フリップフロップまでのスキューを低
減する(28th DACproc. 1991:P322〜3
27参照)。図6に示す方法は、配線終了後に等負荷と
なるように追加配線を行うものである(28th DAC
proc. 1991:P253〜258参照)。
On the other hand, there is a method shown in FIGS. 5 and 6 for reducing clock skew. In the method shown in FIG. 5, a node is set at an intermediate point between pairs of adjacent flip-flops A and B, C and D, E and F, and G and H, and a higher-order node is arranged in the middle of a pair of adjacent nodes. I do. This procedure is repeated to determine a wiring route. This reduces the skew from the clock driver to each flip-flop (28th DACproc. 1991: P322-3).
27). In the method shown in FIG. 6, additional wiring is performed so that the load becomes equal after completion of the wiring (28th DAC).
proc. 1991: pages 253-258).

【0005】配線経路を決定する方法として、特開昭6
2−134769号公報に開示されたものがあるが、こ
れは、異なる電圧レベルの信号ネットが混在する場合
に、配線を同一電圧レベルの信号ネット毎に分けて行
い、同種信号ネットの配線が終了して異種信号ネットの
配線を開始する前に、後続する異種信号ネットの配線が
既配線に一定間隔以内に隣接しないように、既配線によ
る配線禁止領域を決めて、この領域への配線を避けるこ
とにより、同一層での電圧レベルの異なるネットの配線
を可能にして配線板の層数を削減するものである。
As a method for determining a wiring route, Japanese Patent Laid-Open No.
In the case where signal nets of different voltage levels are mixed, the wiring is performed for each signal net of the same voltage level, and the wiring of the same kind of signal net is completed. Before starting the wiring of the heterogeneous signal net, determine the wiring prohibited area by the existing wiring so that the wiring of the subsequent heterogeneous signal net does not adjoin the existing wiring within a certain interval, and avoid wiring to this area. This enables wiring of nets having different voltage levels in the same layer, thereby reducing the number of layers of the wiring board.

【0006】また、クロックスキューを削減するものと
しては、特開昭63−13517号公報および特開平3
−101412号公報に開示されたものがある。前者は
ファンアウトの大きなゲートをクロックドライバ専用と
してあらかじめトランジスタ拡散層に埋め込みクロック
配線を固定しておくものである。後者はクロックの可変
遅延手段、位相比較手段、および分周手段を含むクロッ
クスキュー調整回路を複数個所に配置し、一つのクロッ
ク発生源と各クロックスキュー調整回路との間の配線距
離をほぼ等しくし、さらに、一つのクロック発生源から
各クロックスキュー調整回路に共通の周波数情報と位相
情報信号を供給し、そこで調整したクロックをフリップ
フロップなどに供給させるとともに、供給先の回路のク
ロック入力端からクロックスキュー調整回路の位相比較
手段にクロックをフィードバックさせ、位相情報との位
相差を検出してその位相差がゼロになるように可変遅延
手段を制御するものである。
Japanese Patent Application Laid-Open No. 63-13517 and Japanese Patent Application Laid-Open No.
There is one disclosed in Japanese Patent Application Publication No. 101412. In the former, a gate having a large fan-out is dedicated to a clock driver, and a clock wiring is fixed in advance in a transistor diffusion layer. In the latter, a clock skew adjusting circuit including a variable delay means for clock, a phase comparing means, and a frequency dividing means is arranged at a plurality of positions, and a wiring distance between one clock generating source and each clock skew adjusting circuit is made substantially equal. Further, a common frequency information and a phase information signal are supplied from one clock generation source to each clock skew adjustment circuit, and the adjusted clock is supplied to a flip-flop or the like, and a clock skew is supplied from a clock input terminal of a supply destination circuit. The clock is fed back to the phase comparison means of the queue adjustment circuit, the phase difference with the phase information is detected, and the variable delay means is controlled so that the phase difference becomes zero.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】このような従来のレイ
アウト方法では、配線長を調整することができず、図4
に示す例では、配線禁止領域を設けることによりクロス
トークは減少するが等長配線については考慮されていな
い。一方、図5に示す例では、クロックスキューの低減
を意識して等長配線になるように配線経路を指定する
が、実際は配線長の理想からのずれによりスキューが発
生する。また、図6に示す例では等負荷になっても配線
抵抗による遅延の影響によりスキューに差が生ずるの
で、完全にクロックスキューをゼロに抑え込むことはで
きない問題がある。
In such a conventional layout method, the wiring length cannot be adjusted.
In the example shown in (1), the crosstalk is reduced by providing the wiring prohibited area, but the equal length wiring is not considered. On the other hand, in the example shown in FIG. 5, the wiring path is specified so that the wiring is of the same length in consideration of the reduction of the clock skew. Further, in the example shown in FIG. 6, there is a problem that the clock skew cannot be completely suppressed to zero because the skew differs due to the delay due to the wiring resistance even when the load becomes equal.

【0008】本発明はこのような背景のもとに行われた
ものであって、クロックスキューをゼロにすることがで
きる半導体集積回路の配線方法を提供することを目的と
する。
[0008] The present invention was done based on such a background, and an object thereof is to provide a wiring method of a semiconductor integrated circuits which can be clock skew to zero.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】本発明は、クロック信号
に同期して動作する論理回路を含む半導体集積回路のク
ロック信号用配線方法において、前記論理回路の位置情
報に基づいて隣接する二つの論理回路の中間位置をノー
ドとし、このノードとさらに隣接する論理回路同士のノ
ードとを接続してその配線経路上の中間位置にノードを
作る操作を階層的に繰り返し行い、最終的に一つの上位
ノードに統合するまでクロック信号用配線を行い、前記
クロック信号用配線経路の隣接部分に配線禁止領域を設
けておき、この配線禁止領域に最上位ノードから各論理
回路までの配線長が等しくなるような追加配線を行うこ
とを特徴とする。
This onset bright [Means for solving problems] In the clock signal wiring method for a semiconductor integrated circuit including a logic circuit which operates in synchronization with a clock signal, two adjacent on the basis of the position information of the logic circuit the intermediate position of the logical circuits and nodes, Bruno logic circuit between further adjacent to this node
To a node at the intermediate position on the wiring route.
The operation to make is repeated hierarchically, and finally one higher
Wiring for a clock signal is performed until integration into a node, and a wiring prohibited area is provided in an adjacent portion of the clock signal wiring path, and the wiring length from the highest node to each logic circuit is equal to this wiring prohibited area. It is characterized by performing additional wiring.

【0010】[0010]

【作用】基板上にセルを配置した後に、クロック信号に
接続されるセルの位置情報を抽出し、隣接するセルのペ
アを作るとともに、各隣接するセルのペアから等位置に
ノードを設定する。さらに、そのノードの隣接ペアを作
り、最上位のノードが一つになるまでそのペアから等位
置に上位のノードを作り、クロック信号の配線を設定す
る。このクロック信号配線後にその隣接部分に配線禁止
領域を設け、この配線禁止領域を用いて最上位ノードか
らクロック信号に接続される各セルまでの配線長をすべ
て等長にする。
After arranging the cells on the substrate, position information of the cells connected to the clock signal is extracted to form pairs of adjacent cells, and nodes are set at the same position from each pair of adjacent cells. Further, an adjacent pair of the nodes is formed, and a higher-order node is formed at the same position from the pair until the highest-order node becomes one, and wiring of the clock signal is set. After the clock signal wiring, a wiring prohibited area is provided in an adjacent part thereof, and the wiring prohibited area is used to equalize the wiring lengths from the highest node to each cell connected to the clock signal.

【0011】これにより、クロック信号のスキューをほ
ぼゼロにすることができる。
As a result, the skew of the clock signal can be made substantially zero.

【0012】[0012]

【実施例】次に、本発明実施例を図面に基づいて説明す
る。図1は本発明実施例の構成を示すブロック図であ
る。
Next, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of the embodiment of the present invention.

【0013】本発明実施例は、クロック信号に同期して
動作する論理回路AおよびC、BおよびD、Eおよび
G、FおよびHを含み、クロック信号が接続される少な
くとも二つの論理回路列が配列され、この論理回路に接
続されるクロック信号用配線経路の中間位置がノード
I、J、K、Lとされ、このノードI、J、K、Lがそ
れぞれ接続されてその配線経路上の中間位置に上位のノ
ードが一つになるまで配置され、前記クロック信号用配
線経路の隣接部分は配線禁止領域とされ、この配線禁止
領域に最上位のノードから各論理回路A〜Hまでの前記
クロック信号用配線の配線長を等しくするための追加配
線部分が設けられる。
The embodiment of the present invention includes logic circuits A and C, B and D, E and G, F and H operating in synchronization with a clock signal, and at least two logic circuit columns to which the clock signal is connected are provided. The intermediate positions of the clock signal wiring paths arranged and connected to this logic circuit are nodes I, J, K, and L. The nodes I, J, K, and L are connected to each other to The uppermost node is arranged at one position until the clock signal wiring path is adjacent to one, and the adjacent portion of the clock signal wiring path is a wiring prohibited area. An additional wiring portion is provided for equalizing the wiring length of the signal wiring.

【0014】その配線は、クロック信号に同期して動作
する論理回路の位置情報に基づいて隣接する論理回路と
の中間がノードとされ、さらに複数のノード間が接続さ
れてその配線経路上の中間位置に上位のノードが一つに
なるまでクロック信号用配線が行われ、クロック信号用
配線経路の隣接部分に配線禁止領域が設けられて、この
配線禁止領域に最上位ノードから各論理回路までの配線
長が等しくなるような追加配線が行われる。
The wiring has a node at an intermediate point with an adjacent logic circuit based on position information of the logic circuit operating in synchronization with the clock signal. The wiring for the clock signal is performed until the upper node becomes one at the position, and a wiring prohibited area is provided in an adjacent portion of the clock signal wiring path, and the wiring prohibited area is provided from the highest node to each logic circuit. Additional wiring is performed so that the wiring lengths are equal.

【0015】ここで、本発明実施例に係わる半導体集積
回路の配線方法について図面を参照して説明する。図2
は本発明実施例における配線方法の流れを示す流れ図、
図3は本発明実施例におけるノード配置を説明する図で
ある。
Here, a wiring method of a semiconductor integrated circuit according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG.
Is a flowchart showing a flow of a wiring method in the embodiment of the present invention,
FIG. 3 is a diagram for explaining a node arrangement in the embodiment of the present invention.

【0016】まず、セルの配置を行いフリップフロップ
A、B、C、D、E、F、G、Hの位置を抽出する。次
に、図3に示す通り隣接したフリップフロップのペア
A、B、C、D、E、F、G、Hを作りその中間点のノ
ードI、J、K、Lを決定する。このとき、ペアとノー
ドを結ぶ配線長が互いに等しくなるようにノードを決定
する。次に、隣接したノード間のペアI−J、K−Lを
作りその中間点に上位のノードM、Nを決定する。この
とき、下位のノードと上位のノードを結ぶ配線長I−
M、M−J、K−N、N−Lが互いに等しくなるように
上位のノードM、Nを決定する。この手順を繰り返し、
クロック配線の経路を決定し配線を行う。このとき、ク
ロック配線の隣接配線部分は配線禁止領域とする。配線
終了後、配線長が均一でないため、図1に示すノードO
からノードNに示すように隣接配線部分Sを用いて配線
長が全て等長となるように調整を行いスキューを0とす
る。
First, the cells are arranged and the positions of the flip-flops A, B, C, D, E, F, G, and H are extracted. Next, as shown in FIG. 3, pairs of adjacent flip-flops A, B, C, D, E, F, G, and H are formed, and nodes I, J, K, and L at the intermediate points are determined. At this time, the nodes are determined so that the wiring lengths connecting the pairs and the nodes are equal to each other. Next, pairs IJ and KL between adjacent nodes are created, and upper nodes M and N are determined at the intermediate points. At this time, the wiring length I− connecting the lower node and the upper node
The upper nodes M and N are determined so that M, MJ, KN, and NL are equal to each other. Repeat this step,
The route of the clock wiring is determined and wiring is performed. At this time, the wiring part adjacent to the clock wiring is a wiring prohibited area. After completion of the wiring, since the wiring length is not uniform, the node O shown in FIG.
, The skew is set to 0 by using the adjacent wiring portion S so that the wiring lengths are all equal, as shown at the node N.

【0017】[0017]

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、ク
ロック配線の経路を予め決定し、かつクロック配線の隣
接配線を配線禁止とするとともに、この配線禁止領域を
用いてクロック配線を等長にすることにより、クロック
スキューをほぼゼロに抑えることができる効果がある。
As described above, according to the present invention, the route of the clock wiring is determined in advance, the wiring adjacent to the clock wiring is prohibited, and the clock wiring is made equal length using the wiring prohibited area. By doing so, there is an effect that the clock skew can be suppressed to almost zero.

【0018】また、クロストークを防止するために設け
られる配線禁止領域を用いることでクロック信号配線長
を等しくできるため、集積回路領域の有効利用が可能で
ある効果もある。
Further, since the clock signal wiring length can be made equal by using the wiring prohibited area provided for preventing the crosstalk, there is an effect that the integrated circuit area can be effectively used.

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

【図1】本発明実施例の構成を示す図。FIG. 1 is a diagram showing a configuration of an embodiment of the present invention.

【図2】本発明実施例における製造方法の流れを示す流
れ図。
FIG. 2 is a flowchart showing a flow of a manufacturing method according to the embodiment of the present invention.

【図3】本発明実施例におけるノード配置を説明する
図。
FIG. 3 is a diagram illustrating a node arrangement in the embodiment of the present invention.

【図4】従来例における配線および配線禁止領域の設定
を説明する図。
FIG. 4 is a diagram illustrating setting of a wiring and a wiring prohibited area in a conventional example.

【図5】従来例におけるノード設定を説明する図。FIG. 5 is a diagram illustrating node setting in a conventional example.

【図6】従来例における追加配線が施された半導体集積
回路を示す図。
FIG. 6 is a diagram showing a semiconductor integrated circuit provided with additional wiring in a conventional example.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

A〜H フリップフロップ I〜O ノード S 隣接配線部分(追加配線) 1〜3 配線 4、5 配線禁止領域 A to H flip-flop I to O node S Adjacent wiring part (additional wiring) 1-3 Wiring 4, 5 Wiring prohibited area

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 クロック信号に同期して動作する論理回
路を含む半導体集積回路のクロック信号用配線方法にお
いて、 前記論理回路の位置情報に基づいて隣接する二つの論理
路の中間位置をノードとし、このノードとさらに隣接
する論理回路同士のノードとを接続してその配線経路上
の中間位置にノードを作る操作を階層的に繰り返し行
い、最終的に一つの上位ノードに統合するまでクロック
信号用配線を行い、 前記クロック信号用配線経路の隣接部分に配線禁止領域
を設けておき、 この配線禁止領域に最上位ノードから各論理回路までの
配線長が等しくなるような追加配線を行うことを特徴と
する半導体集積回路の配線方法。
1. A clock signal wiring method for a semiconductor integrated circuit including a logic circuit that operates in synchronization with a clock signal, the middle two logical <br/> circuits adjacent on the basis of the position information of the logic circuit The position is a node and it is further adjacent to this node
Logic nodes to be connected to each other
To create a node at the middle position of
The wiring for the clock signal is performed until it is finally integrated into one upper node, and a wiring prohibited area is provided in an adjacent portion of the clock signal wiring path. A wiring method for a semiconductor integrated circuit, wherein additional wiring is performed so that the wiring lengths up to the same are equal.
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