JP2919412B2 - マクロセル及びそのレイアウト方法 - Google Patents
マクロセル及びそのレイアウト方法Info
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- JP2919412B2 JP2919412B2 JP9011072A JP1107297A JP2919412B2 JP 2919412 B2 JP2919412 B2 JP 2919412B2 JP 9011072 A JP9011072 A JP 9011072A JP 1107297 A JP1107297 A JP 1107297A JP 2919412 B2 JP2919412 B2 JP 2919412B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- macro cell
- basic function
- wiring
- input
- cell
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- Semiconductor Integrated Circuits (AREA)
- Design And Manufacture Of Integrated Circuits (AREA)
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、マクロセル及びそ
のレイアウト方法に関し、特にゲートアレイ、セルベー
スICなどのASIC(Applicaion Spe
cific IC)において、NANDゲート、フリッ
プフロップなどの基本ファンクションセルから構成され
るマクロセルを有するマクロセル及びそのレイアウト方
法に関する。
のレイアウト方法に関し、特にゲートアレイ、セルベー
スICなどのASIC(Applicaion Spe
cific IC)において、NANDゲート、フリッ
プフロップなどの基本ファンクションセルから構成され
るマクロセルを有するマクロセル及びそのレイアウト方
法に関する。
【0002】
【従来の技術】最近、半導体集積回路の回路規模が急速
に増大してきており、これに伴いチップを階層的に設計
するのが一般的である。図5を参照して説明すると、チ
ップ100はPLL201、乗算器202などからなる
マクロセル101,RAM203,ROM204を含む
メモリブロック102、設計者が自由にレイアウト可能
なユーザ論理回路103と、入出力バッファを含むI/
Oブロック104から構成される。
に増大してきており、これに伴いチップを階層的に設計
するのが一般的である。図5を参照して説明すると、チ
ップ100はPLL201、乗算器202などからなる
マクロセル101,RAM203,ROM204を含む
メモリブロック102、設計者が自由にレイアウト可能
なユーザ論理回路103と、入出力バッファを含むI/
Oブロック104から構成される。
【0003】さらに、PLL201、乗算器202、ユ
ーザ論理回路103は、NANDゲート、フリップフロ
ップなどの基本ファンクションセル301から構成さ
れ、ゲートアレイにおいては、基本ファンクションセル
301は、2NANDゲートなどを基本単位とする基本
セル401を格子状に多数繰り返して配列した基本セル
列を用いて構成される。
ーザ論理回路103は、NANDゲート、フリップフロ
ップなどの基本ファンクションセル301から構成さ
れ、ゲートアレイにおいては、基本ファンクションセル
301は、2NANDゲートなどを基本単位とする基本
セル401を格子状に多数繰り返して配列した基本セル
列を用いて構成される。
【0004】半導体集積回路の回路規模の増大ととも
に、マクロセル101の回路規模も増大する一方であ
り、マクロセル101を基本ファンクションセル301
を用いて効率的に配置及び配線することが重要となって
いる。
に、マクロセル101の回路規模も増大する一方であ
り、マクロセル101を基本ファンクションセル301
を用いて効率的に配置及び配線することが重要となって
いる。
【0005】次に、従来のマクロセル101のレイアウ
ト方法について図面を参照して説明する。
ト方法について図面を参照して説明する。
【0006】図6は、従来のマクロセル101のレイア
ウト方法を示したフローチャートである。
ウト方法を示したフローチャートである。
【0007】初めに、ステップS1において、プロセス
及び搭載可能なゲート数などにより決まるゲートアレイ
の下地情報、基本ファンクションセル301の外形情報
及びコンタクト、スルーホールについての位置情報など
を含むマスタ情報1と、マクロセル101を構成する基
本ファンクションセル301間の回路接続情報2と、マ
クロセル101内部で基本ファンクションセル301間
の配線を行う際に配線禁止領域を指定する配線禁止情報
3とを入力して、基本ファンクションセル301を下地
上に規定されたグリッドを参照して自動配置する。
及び搭載可能なゲート数などにより決まるゲートアレイ
の下地情報、基本ファンクションセル301の外形情報
及びコンタクト、スルーホールについての位置情報など
を含むマスタ情報1と、マクロセル101を構成する基
本ファンクションセル301間の回路接続情報2と、マ
クロセル101内部で基本ファンクションセル301間
の配線を行う際に配線禁止領域を指定する配線禁止情報
3とを入力して、基本ファンクションセル301を下地
上に規定されたグリッドを参照して自動配置する。
【0008】次にステップS2で、基本ファンクション
セル301間の概略的な配線を行った後、ステップS3
の詳細配線で、マクロセル101に含まれる基本ファン
クションセル間の全ての配線を計算機を使用して自動的
に行う。
セル301間の概略的な配線を行った後、ステップS3
の詳細配線で、マクロセル101に含まれる基本ファン
クションセル間の全ての配線を計算機を使用して自動的
に行う。
【0009】次に、ステップS3で作成したマクロセル
101の入出力端子からマクロセル101の外部に配線
可能か否かをステップS4で、レイアウト設計者がCR
T画面又はモニター図面を見ながら判定し、配線可能と
判定すればマクロセルデータ4を作成し、配線ができな
いと判定すれば、ステップS5でマニュアルによる修正
が可能かどうかを判定する。
101の入出力端子からマクロセル101の外部に配線
可能か否かをステップS4で、レイアウト設計者がCR
T画面又はモニター図面を見ながら判定し、配線可能と
判定すればマクロセルデータ4を作成し、配線ができな
いと判定すれば、ステップS5でマニュアルによる修正
が可能かどうかを判定する。
【0010】すなわち、マニュアルによる修正が可能な
場合は、ステップS6でマクロセル101の入出力端子
からマクロセル101の外部への引き出し配線経路に関
係する基本ファンクションセル301の配置と配線を部
分的に修正して、マクロセル101の入出力端子からマ
クロセル101の外部へ配線が引き出しできるように
し、マクロセルデータ4を作成する。
場合は、ステップS6でマクロセル101の入出力端子
からマクロセル101の外部への引き出し配線経路に関
係する基本ファンクションセル301の配置と配線を部
分的に修正して、マクロセル101の入出力端子からマ
クロセル101の外部へ配線が引き出しできるように
し、マクロセルデータ4を作成する。
【0011】また、ステップS5で部分的なレイアウト
修正では、入出力端子からマクロセル101の外部に配
線が引き出せない場合、ステップS1に戻ってマクロセ
ル101に含まれる全ての基本ファンクションセル30
1の配置をやり直していた。
修正では、入出力端子からマクロセル101の外部に配
線が引き出せない場合、ステップS1に戻ってマクロセ
ル101に含まれる全ての基本ファンクションセル30
1の配置をやり直していた。
【0012】最近、マクロセル101に含まれる基本フ
ァンクションセル301の数が急速に増大しており、マ
クロセル101の入出力端子からマクロセル101の外
部に配線が引き出せない場合が多発している。このた
め、何回も図6のステップS1からステップS5の工程
を繰り返し、マクロセル101の設計期間が非常に長く
かかっていた。
ァンクションセル301の数が急速に増大しており、マ
クロセル101の入出力端子からマクロセル101の外
部に配線が引き出せない場合が多発している。このた
め、何回も図6のステップS1からステップS5の工程
を繰り返し、マクロセル101の設計期間が非常に長く
かかっていた。
【0013】次に、図7及び図8を参照して図6のレイ
アウト設計フローのステップS4における問題点につい
て説明する。
アウト設計フローのステップS4における問題点につい
て説明する。
【0014】図7は、基本ファンクションセル11〜1
3,21〜23,31〜33などを用いて設計したマク
ロセル101Aを示す概略的平面図であり、図8は基本
ファンクションセル11〜13,21〜22,31の部
分を拡大し、マクロセル101A内の配線の一部61〜
65とともに示した概略的平面図である。
3,21〜23,31〜33などを用いて設計したマク
ロセル101Aを示す概略的平面図であり、図8は基本
ファンクションセル11〜13,21〜22,31の部
分を拡大し、マクロセル101A内の配線の一部61〜
65とともに示した概略的平面図である。
【0015】図7において、基本ファンクションセル1
1〜13,21〜23,31にはそれぞれ配線禁止領域
41〜44とマクロセル101Aの入出力端子51〜5
6が設けられている。
1〜13,21〜23,31にはそれぞれ配線禁止領域
41〜44とマクロセル101Aの入出力端子51〜5
6が設けられている。
【0016】また、図8において基本ファンクションセ
ル11は、マクロセル101Aの左下隅に位置するの
で、基本ファンクションセル11内に位置する入出力端
子51からマクロセル101Aの外部へは、下側又は左
側に配線を引き出すことが望ましい。同様に、入出力端
子52,53からはそれぞれ下側に、入出力端子54,
55からはそれぞれ左側又は下側に、入出力端子56か
らは左側に配線を引き出すことが望ましい。
ル11は、マクロセル101Aの左下隅に位置するの
で、基本ファンクションセル11内に位置する入出力端
子51からマクロセル101Aの外部へは、下側又は左
側に配線を引き出すことが望ましい。同様に、入出力端
子52,53からはそれぞれ下側に、入出力端子54,
55からはそれぞれ左側又は下側に、入出力端子56か
らは左側に配線を引き出すことが望ましい。
【0017】ところで、入出力端子51,52からはそ
れぞれ配線71,72でマクロセル101Aの左側及び
下側に配線を引き出すことが可能であるが、入出力端子
53は、配線63があるために下側に引き出すことがで
きない。また、入出力端子54,55はそれぞれ配線6
1,64及び配線62,65により取り囲まれており、
マクロセル101Aの外部に配線を引き出すことができ
ない。
れぞれ配線71,72でマクロセル101Aの左側及び
下側に配線を引き出すことが可能であるが、入出力端子
53は、配線63があるために下側に引き出すことがで
きない。また、入出力端子54,55はそれぞれ配線6
1,64及び配線62,65により取り囲まれており、
マクロセル101Aの外部に配線を引き出すことができ
ない。
【0018】このように、マクロセル101A内に存在
するマクロセル101Aから外部へ引き出すための入出
力端子51〜56は、配線禁止領域41〜44及びマク
ロセル101Aを構成する基本ファンクションセル11
〜13,21〜23,31〜33間を接続する内部配線
により配線の制約を受け、マクロセル101Aの外部に
配線を引き出せないという問題がある。
するマクロセル101Aから外部へ引き出すための入出
力端子51〜56は、配線禁止領域41〜44及びマク
ロセル101Aを構成する基本ファンクションセル11
〜13,21〜23,31〜33間を接続する内部配線
により配線の制約を受け、マクロセル101Aの外部に
配線を引き出せないという問題がある。
【0019】上記の問題を解決する方式として、特開平
4−256073号公報に、優先して引き出すピンのグ
ループ周囲の領域を他のグループのピンと接続する配線
経路として使用しないように配線禁止領域を設定する技
術が記載されている。しかしながら、この公知例では、
グループ内のピンを囲み、グループ内の全てのピンから
の引き出し線がスルーホールを打てる位置を含む領域を
配線禁止領域とするため、この技術をマクロセル101
Aに適用すると、マクロセル101A内の入出力端子5
1〜56からマクロセル101Aの外部への自動配線処
理ができなくなるという問題がある。
4−256073号公報に、優先して引き出すピンのグ
ループ周囲の領域を他のグループのピンと接続する配線
経路として使用しないように配線禁止領域を設定する技
術が記載されている。しかしながら、この公知例では、
グループ内のピンを囲み、グループ内の全てのピンから
の引き出し線がスルーホールを打てる位置を含む領域を
配線禁止領域とするため、この技術をマクロセル101
Aに適用すると、マクロセル101A内の入出力端子5
1〜56からマクロセル101Aの外部への自動配線処
理ができなくなるという問題がある。
【0020】すなわち、マクロセル101Aに対し配線
禁止領域41〜44に加え、例えば基本ファンクション
セル11〜13,21〜23,31〜33を覆うように
配線禁止領域を設けたとすると、計算機を用いて自動的
に入出力端子51〜56からマクロセル101Aの外部
に向かう配線を生成することは不可能となる。
禁止領域41〜44に加え、例えば基本ファンクション
セル11〜13,21〜23,31〜33を覆うように
配線禁止領域を設けたとすると、計算機を用いて自動的
に入出力端子51〜56からマクロセル101Aの外部
に向かう配線を生成することは不可能となる。
【0021】
【発明が解決しようとする課題】上述した従来のマクロ
セルのレイアウト方法は、基本ファンクションセルを配
置するときに取り込む回路接続情報に、マクロセル内の
入出力端子からマクロセルの外部へ配線するための回路
接続情報が欠けているため、マクロセル内の概略配線を
行う際に、マクロセル内の入出力端子からマクロセルの
外部に配線ができないという問題がある。
セルのレイアウト方法は、基本ファンクションセルを配
置するときに取り込む回路接続情報に、マクロセル内の
入出力端子からマクロセルの外部へ配線するための回路
接続情報が欠けているため、マクロセル内の概略配線を
行う際に、マクロセル内の入出力端子からマクロセルの
外部に配線ができないという問題がある。
【0022】さらに、マクロセルの入出力端子がマクロ
セルの外部に配線できない場合、マクロセルに含まれる
全ての基本ファンクションセルの配置をやり直すため、
設計期間が大幅に長くなるという問題がある。
セルの外部に配線できない場合、マクロセルに含まれる
全ての基本ファンクションセルの配置をやり直すため、
設計期間が大幅に長くなるという問題がある。
【0023】このため、本発明の目的はマクロセルの集
積度が増大してもマクロセルの外部への配線が可能なマ
クロセル及びそのレイアウト方法を提供することにあ
る。
積度が増大してもマクロセルの外部への配線が可能なマ
クロセル及びそのレイアウト方法を提供することにあ
る。
【0024】また、本発明の他の目的は、マクロセル内
に存在する入出力端子からマクロセルの外部に配線が可
能であり、マクロセルを効率よくレイアウトすることが
可能なマクロセルのレイアウト方法を提供することにあ
る。
に存在する入出力端子からマクロセルの外部に配線が可
能であり、マクロセルを効率よくレイアウトすることが
可能なマクロセルのレイアウト方法を提供することにあ
る。
【0025】
【課題を解決するための手段】そのため、本発明による
マクロセルは、論理回路の基本要素である複数の基本フ
ァンクションセルからなるマクロセルにおいて、前記マ
クロセルは、前記マクロセルの外部と接続するための入
出力端子と、前記入出力端子から前記マクロセルの外部
に配線を引き出すための配線禁止領域とを備え、前記配
線禁止領域が、前記入出力端子の近辺に前記入出力端子
を有する前記基本ファンクションセルの上辺と下辺また
は左辺と右辺を縦断または横断するように設けられてい
ることを特徴としている。
マクロセルは、論理回路の基本要素である複数の基本フ
ァンクションセルからなるマクロセルにおいて、前記マ
クロセルは、前記マクロセルの外部と接続するための入
出力端子と、前記入出力端子から前記マクロセルの外部
に配線を引き出すための配線禁止領域とを備え、前記配
線禁止領域が、前記入出力端子の近辺に前記入出力端子
を有する前記基本ファンクションセルの上辺と下辺また
は左辺と右辺を縦断または横断するように設けられてい
ることを特徴としている。
【0026】さらに、本発明によるマクロセルのレイア
ウト方法は、半導体基板上に論理回路の基本要素である
基本ファンクションセルを複数形成し、回路接続情報に
より前記基本ファンクションセル間を配線して構成した
特定機能を有するマクロセルのレイアウト方法におい
て、前記マクロセルの外部に接続する入出力端子を有す
る前記基本ファンクションセルを抽出するステップと、
前記入出力端子の引き出し方向を決定するステップと、
同一引き出し方向の前記入出力端子を有する前記基本フ
ァンクションセルをグループ化するステップと、前記基
本ファンクションセルの同一グループを配置し、これら
の配置された基本ファンクションセル内に存在する前記
入出力端子の近辺に配線禁止領域を設け、前記マクロセ
ル内の配線を行うステップを有することを特徴としてい
る。
ウト方法は、半導体基板上に論理回路の基本要素である
基本ファンクションセルを複数形成し、回路接続情報に
より前記基本ファンクションセル間を配線して構成した
特定機能を有するマクロセルのレイアウト方法におい
て、前記マクロセルの外部に接続する入出力端子を有す
る前記基本ファンクションセルを抽出するステップと、
前記入出力端子の引き出し方向を決定するステップと、
同一引き出し方向の前記入出力端子を有する前記基本フ
ァンクションセルをグループ化するステップと、前記基
本ファンクションセルの同一グループを配置し、これら
の配置された基本ファンクションセル内に存在する前記
入出力端子の近辺に配線禁止領域を設け、前記マクロセ
ル内の配線を行うステップを有することを特徴としてい
る。
【0027】
【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態につい
て図面を用いて説明する。
て図面を用いて説明する。
【0028】図1は本発明のマクロセル及びそのレイア
ウト方法の第1の実施の形態を示すフローチャート、図
2は図1のフローチャートに基づいて設計したマクロセ
ル101Bの本実施の形態に関係する部分を抽出して示
した概略的平面図である。なお、従来例と共通の構成要
素及びステップには共通の参照文字/数字を付してあ
る。
ウト方法の第1の実施の形態を示すフローチャート、図
2は図1のフローチャートに基づいて設計したマクロセ
ル101Bの本実施の形態に関係する部分を抽出して示
した概略的平面図である。なお、従来例と共通の構成要
素及びステップには共通の参照文字/数字を付してあ
る。
【0029】最初に、ステップS11において、マクロ
セル101Bを構成する基本ファンクションセルの中で
マクロセル101Bの外部に接続する入出力端子を有す
る基本ファンクションセルを抽出する。
セル101Bを構成する基本ファンクションセルの中で
マクロセル101Bの外部に接続する入出力端子を有す
る基本ファンクションセルを抽出する。
【0030】次に、ステップS12でプロセス及び搭載
可能なゲート数などにより決まるゲートアレイの下地情
報、基本ファンクションセル301の外形情報及びコン
タクト、スルーホールについての位置情報などを含むマ
スタ情報1と、マクロセル101B内部で基本ファンク
ションセル301間の配線を行う際に配線禁止領域を指
定する配線禁止情報3などをもとにマクロセル101B
の上辺、下辺、左辺及び右辺のうちどの辺にマクロセル
101B内に存在する入出力端子からマクロセル101
Bの外部に配線を引き出すかを決定する。例えば、第1
番目にマクロセル101Bの下辺に引き出し方向を決定
する。
可能なゲート数などにより決まるゲートアレイの下地情
報、基本ファンクションセル301の外形情報及びコン
タクト、スルーホールについての位置情報などを含むマ
スタ情報1と、マクロセル101B内部で基本ファンク
ションセル301間の配線を行う際に配線禁止領域を指
定する配線禁止情報3などをもとにマクロセル101B
の上辺、下辺、左辺及び右辺のうちどの辺にマクロセル
101B内に存在する入出力端子からマクロセル101
Bの外部に配線を引き出すかを決定する。例えば、第1
番目にマクロセル101Bの下辺に引き出し方向を決定
する。
【0031】次に、ステップS13で同一引き出し方向
の入出力端子を有する基本ファンクションセルをまとめ
てグループ化する。各々の基本ファンクションセルに対
する上下左右各辺の引き出し方向へのグループ化は、フ
ロアプランやマクロセル間の接続情報及びマクロセルと
I/Oセル104との接続情報をもとに、レイアウト設
計者がマニュアルで決定するか、上記の情報をもとに自
動で決定する。
の入出力端子を有する基本ファンクションセルをまとめ
てグループ化する。各々の基本ファンクションセルに対
する上下左右各辺の引き出し方向へのグループ化は、フ
ロアプランやマクロセル間の接続情報及びマクロセルと
I/Oセル104との接続情報をもとに、レイアウト設
計者がマニュアルで決定するか、上記の情報をもとに自
動で決定する。
【0032】次に、ステップS14でグループ化した基
本ファンクションセルの配置段数を決定し、ステップS
15でグループ化した基本ファンクションセルをマクロ
セル配置領域内に配置する。例えば、図2においてエク
スクルーシブオアゲート11a〜11c、フリップフロ
ップ12a〜12c、加算器13a〜13cはそれぞれ
3段の縦積み構成としているが、仮にエクスクルーシブ
オアゲート11a〜11cに加え、さらに3個のエクス
クルーシブオアゲート11d〜11fの入出力端子から
下辺に引き出す場合は、6段の縦積み構成とせずに3段
縦積み構成のエクスクルーシブオアゲート11a〜11
cの隣に、3段縦積み構成のエクスクルーシブオアゲー
ト11d〜11fを配置する。
本ファンクションセルの配置段数を決定し、ステップS
15でグループ化した基本ファンクションセルをマクロ
セル配置領域内に配置する。例えば、図2においてエク
スクルーシブオアゲート11a〜11c、フリップフロ
ップ12a〜12c、加算器13a〜13cはそれぞれ
3段の縦積み構成としているが、仮にエクスクルーシブ
オアゲート11a〜11cに加え、さらに3個のエクス
クルーシブオアゲート11d〜11fの入出力端子から
下辺に引き出す場合は、6段の縦積み構成とせずに3段
縦積み構成のエクスクルーシブオアゲート11a〜11
cの隣に、3段縦積み構成のエクスクルーシブオアゲー
ト11d〜11fを配置する。
【0033】また、フリップフロップ12a〜12cに
加え、さらに2個のフリップフロップ12d,12eの
入出力端子から下辺に引き出す場合は、フリップフロッ
プ12d,12eを2段縦積み構成とし、3段縦積み構
成のフリップフロップ12a〜12cの隣に配置する。
加え、さらに2個のフリップフロップ12d,12eの
入出力端子から下辺に引き出す場合は、フリップフロッ
プ12d,12eを2段縦積み構成とし、3段縦積み構
成のフリップフロップ12a〜12cの隣に配置する。
【0034】このように、グループ化した基本ファンク
ションセルの配置段数の高さができるだけ均等になるよ
うにグループをさらに分割して配置段数を決定する。
ションセルの配置段数の高さができるだけ均等になるよ
うにグループをさらに分割して配置段数を決定する。
【0035】次に、ステップS16で入出力端子周辺に
配置段数と同数の配線禁止領域を設定する。図2におい
て、エクスクルーシブオアゲート11a〜11c、フリ
ップフロップ12a〜12c、加算器13a〜13c
は、それぞれ3段の縦積み構成であり、入出力端子51
a〜51c,52a〜52c,53a〜53cからそれ
ぞれ下辺に配線を引き出すので、配線禁止領域80a〜
80d、81a〜81d、82a〜82dはそれぞれ3
本分の配線幅で、それぞれエクスクルーシブオアゲート
11a〜11c、フリップフロップ12a〜12c、加
算器13a〜13c内に配置される。また、エクスクル
ーシブオアゲート11b,11c、フリップフロップ1
2b,12c及び加算機13b,13c内にそれぞれ配
置される配置禁止領域は、配置禁止領域80a〜80
d、81a〜81d及び80a〜80dとそれぞれ同様
である。
配置段数と同数の配線禁止領域を設定する。図2におい
て、エクスクルーシブオアゲート11a〜11c、フリ
ップフロップ12a〜12c、加算器13a〜13c
は、それぞれ3段の縦積み構成であり、入出力端子51
a〜51c,52a〜52c,53a〜53cからそれ
ぞれ下辺に配線を引き出すので、配線禁止領域80a〜
80d、81a〜81d、82a〜82dはそれぞれ3
本分の配線幅で、それぞれエクスクルーシブオアゲート
11a〜11c、フリップフロップ12a〜12c、加
算器13a〜13c内に配置される。また、エクスクル
ーシブオアゲート11b,11c、フリップフロップ1
2b,12c及び加算機13b,13c内にそれぞれ配
置される配置禁止領域は、配置禁止領域80a〜80
d、81a〜81d及び80a〜80dとそれぞれ同様
である。
【0036】また、配線禁止領域80b,80d,81
b,81d,82b,82dは、従来の配線禁止情報3
にもとづく配線禁止領域41〜43とは別に、入出力端
子51a,52a,53aから配線禁止領域80a,8
0c,81a,81c,82a,82cを介して配線を
マクロセル101Bの下辺に引き出すために用いる配線
禁止領域である。
b,81d,82b,82dは、従来の配線禁止情報3
にもとづく配線禁止領域41〜43とは別に、入出力端
子51a,52a,53aから配線禁止領域80a,8
0c,81a,81c,82a,82cを介して配線を
マクロセル101Bの下辺に引き出すために用いる配線
禁止領域である。
【0037】次に、ステップS17でマクロセル101
Bの外部に接続する入出力端子が存在する基本ファンク
ションセルをマクロセル101B内に全て配置したかど
うかの判定を行う。第1番目にマクロセル101Bの下
辺方向に配線を引き出す基本ファンクションセルのグル
ープを配置したので、次にマクロセル101Bの上辺方
向に配線を引き出す基本ファンクションセルを上述した
方法で配置する。同様に、左辺及び右辺についてもステ
ップS12〜ステップS16を繰り返す。
Bの外部に接続する入出力端子が存在する基本ファンク
ションセルをマクロセル101B内に全て配置したかど
うかの判定を行う。第1番目にマクロセル101Bの下
辺方向に配線を引き出す基本ファンクションセルのグル
ープを配置したので、次にマクロセル101Bの上辺方
向に配線を引き出す基本ファンクションセルを上述した
方法で配置する。同様に、左辺及び右辺についてもステ
ップS12〜ステップS16を繰り返す。
【0038】次に、従来と同様にステップS2で概略配
線を行った後、ステップS3で詳細配線を行い、ステッ
プS18において、ステップS16で設定した配線禁止
領域を解除しマクロセルレイアウトデータ4を作成す
る。
線を行った後、ステップS3で詳細配線を行い、ステッ
プS18において、ステップS16で設定した配線禁止
領域を解除しマクロセルレイアウトデータ4を作成す
る。
【0039】従って、マクロセル101B、メモリセル
102,ユーザ論理回路103,I/Oセル104を用
いてチップ100をレイアウトする際、入出力端子51
a〜51c,52a〜52c,53a〜53cからマク
ロセル101Bの配線禁止領域80a〜80d,81a
〜81d,82a〜82dを介してマクロセル101B
の下辺に容易に配線を引き出すことが可能である。ま
た、基本ファンクションセルを試行錯誤で入出力端子を
マクロセルの外部に引き出し可能となるまで繰り返し配
置し、設計期間が大幅に長くなるという従来例の問題を
解決することができる。
102,ユーザ論理回路103,I/Oセル104を用
いてチップ100をレイアウトする際、入出力端子51
a〜51c,52a〜52c,53a〜53cからマク
ロセル101Bの配線禁止領域80a〜80d,81a
〜81d,82a〜82dを介してマクロセル101B
の下辺に容易に配線を引き出すことが可能である。ま
た、基本ファンクションセルを試行錯誤で入出力端子を
マクロセルの外部に引き出し可能となるまで繰り返し配
置し、設計期間が大幅に長くなるという従来例の問題を
解決することができる。
【0040】次に、本発明の第2の実施の形態について
図面を用いて説明する。
図面を用いて説明する。
【0041】図3は本発明のマクロセル及びそのレイア
ウト方法の第2の実施の形態を示すフローチャート、図
4は図3のフローチャートに基づいて設計したマクロセ
ル101Cの本実施の形態に関係する部分を抽出して示
した概略的平面図である。
ウト方法の第2の実施の形態を示すフローチャート、図
4は図3のフローチャートに基づいて設計したマクロセ
ル101Cの本実施の形態に関係する部分を抽出して示
した概略的平面図である。
【0042】最初に、ステップS19において、マスタ
情報1、回路接続情報2、配線禁止情報3をもとにマク
ロセル101Cを構成する全ての基本ファンクションセ
ルを、マクロセル101Cの配置領域内に設計者がマニ
ュアルで配置するか計算機を用いて自動的に配置する。
情報1、回路接続情報2、配線禁止情報3をもとにマク
ロセル101Cを構成する全ての基本ファンクションセ
ルを、マクロセル101Cの配置領域内に設計者がマニ
ュアルで配置するか計算機を用いて自動的に配置する。
【0043】次に、ステップS11でマクロセル101
Cの外部に接続する入出力端子を有する基本ファンクシ
ョンセルを抽出する。図4では、301A,301B,
301Cの3つの基本ファンクションセルがマクロセル
101Cの外部へ配線を引き出すための入出力端子5
7,58,59を有している。
Cの外部に接続する入出力端子を有する基本ファンクシ
ョンセルを抽出する。図4では、301A,301B,
301Cの3つの基本ファンクションセルがマクロセル
101Cの外部へ配線を引き出すための入出力端子5
7,58,59を有している。
【0044】次に、ステップS20で、入出力端子57
〜59の近辺からマクロセル101Cの各辺に至る領域
に設ける水平方向及び垂直方向の配線禁止領域の配線レ
ベルを決定する。例えば、水平方向及び垂直方向として
第2層及び第3層の金属配線層を用いる。
〜59の近辺からマクロセル101Cの各辺に至る領域
に設ける水平方向及び垂直方向の配線禁止領域の配線レ
ベルを決定する。例えば、水平方向及び垂直方向として
第2層及び第3層の金属配線層を用いる。
【0045】次に、ステップS21で入出力端子の左右
にマクロセル101Cの左辺及び右辺と入出力端子を結
ぶ配線禁止領域を設ける。図4において、入出力端子5
7の左右に配線禁止領域91aを設ける。同様に、入出
力端子58,59の左右にそれぞれ配線禁止領域91
b,91cを設ける。
にマクロセル101Cの左辺及び右辺と入出力端子を結
ぶ配線禁止領域を設ける。図4において、入出力端子5
7の左右に配線禁止領域91aを設ける。同様に、入出
力端子58,59の左右にそれぞれ配線禁止領域91
b,91cを設ける。
【0046】次に、ステップS22においてステップS
21と同様に、入出力端子の上下にマクロセル101C
の上辺及び下辺と入出力端子を結ぶ配線禁止領域を設け
る。図4において、入出力端子57の上下に配線禁止領
域90cを設ける。同様に、入出力端子58,59の上
下にそれぞれ配線禁止領域90a,90bを設ける。な
お、45〜48は、配線禁止情報3に基づいて配置され
ている基本ファンクションセル内の配線禁止領域であ
る。
21と同様に、入出力端子の上下にマクロセル101C
の上辺及び下辺と入出力端子を結ぶ配線禁止領域を設け
る。図4において、入出力端子57の上下に配線禁止領
域90cを設ける。同様に、入出力端子58,59の上
下にそれぞれ配線禁止領域90a,90bを設ける。な
お、45〜48は、配線禁止情報3に基づいて配置され
ている基本ファンクションセル内の配線禁止領域であ
る。
【0047】次に、ステップS23において、外部に接
続する入出力端子に対しステップS21及びステップS
22での配線禁止領域の設定を全て完了したかどうかを
判定し、完了していない場合はステップS21に戻って
配線禁止領域の設定を続行し、完了した場合はステップ
S2の概略配線を行うが、これ以降は第1の実施の形態
と同様なので説明を省略する。
続する入出力端子に対しステップS21及びステップS
22での配線禁止領域の設定を全て完了したかどうかを
判定し、完了していない場合はステップS21に戻って
配線禁止領域の設定を続行し、完了した場合はステップ
S2の概略配線を行うが、これ以降は第1の実施の形態
と同様なので説明を省略する。
【0048】本実施の形態は、入出力端子57〜59の
上下左右にマクロセル101Cの外部に配線を引き出す
配線チャネルを配線禁止領域90a〜90c及び配線禁
止領域91a〜91cとして設定するので、マクロセル
101Cの入出力端子からマクロセル101Cの外部に
引き出す配線群全体としては、より短い配線で引き出す
ことが可能であり、高速動作をするマクロセルに対して
極めて有効である。
上下左右にマクロセル101Cの外部に配線を引き出す
配線チャネルを配線禁止領域90a〜90c及び配線禁
止領域91a〜91cとして設定するので、マクロセル
101Cの入出力端子からマクロセル101Cの外部に
引き出す配線群全体としては、より短い配線で引き出す
ことが可能であり、高速動作をするマクロセルに対して
極めて有効である。
【0049】また、マクロセル101Cの入出力端子5
7〜59から上下左右のいずれの辺にも配線が引き出し
可能なので、チップをレイアウトする際、マクロセル1
01Cと他のマクロセル101、メモリセル102及び
I/Oセル104間の配線を容易に行うことができるだ
けでなく、配線長を小さくすることができるのでチップ
としての高速動作が可能である。
7〜59から上下左右のいずれの辺にも配線が引き出し
可能なので、チップをレイアウトする際、マクロセル1
01Cと他のマクロセル101、メモリセル102及び
I/Oセル104間の配線を容易に行うことができるだ
けでなく、配線長を小さくすることができるのでチップ
としての高速動作が可能である。
【0050】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によるマク
ロセル及びそのレイアウト方法は、マクロセルの外部と
配線する入出力端子の近辺に配線禁止領域を設けてマク
ロセルを構成する基本ファンクションセル間の配線を行
うので、マクロセルの外部に容易に入出力端子から配線
を引き出すことが可能である。
ロセル及びそのレイアウト方法は、マクロセルの外部と
配線する入出力端子の近辺に配線禁止領域を設けてマク
ロセルを構成する基本ファンクションセル間の配線を行
うので、マクロセルの外部に容易に入出力端子から配線
を引き出すことが可能である。
【0051】また、マクロセルのレイアウト設計におい
てマニュアルによる修正が無くなるので、マクロセルの
設計期間を大幅に短縮することができる。
てマニュアルによる修正が無くなるので、マクロセルの
設計期間を大幅に短縮することができる。
【0052】さらに、マクロセルのどの辺からも入出力
端子が引き出し可能なので、チップをレイアウトする際
に配線性が向上するとともに、配線長が短くなり高速動
作が可能である。
端子が引き出し可能なので、チップをレイアウトする際
に配線性が向上するとともに、配線長が短くなり高速動
作が可能である。
【図1】本発明の第1の実施の形態のマクロセルのレイ
アウト方法を示すフローチャートである。
アウト方法を示すフローチャートである。
【図2】本発明の第1の実施の形態のマクロセルを示す
概略的平面図である。
概略的平面図である。
【図3】本発明の第2の実施の形態のマクロセルのレイ
アウト方法を示すフローチャートである。
アウト方法を示すフローチャートである。
【図4】本発明の第2の実施の形態のマクロセルを示す
概略的平面図である。
概略的平面図である。
【図5】チップの階層構造を表す説明図である。
【図6】従来のマクロセルのレイアウト方法を示すフロ
ーチャートである。
ーチャートである。
【図7】従来のマクロセルを示す概略的平面図である。
【図8】図7の一部の拡大図である。
1 マスタ情報 2 回路接続情報 3 配線禁止情報 4 マクロセルレイアウトデータ 11〜13,21〜23,31〜33,301,301
A〜301C 基本ファンクションセル 11a〜11c エクスクルーシブオアゲート 12a〜12c フリップフロップ 13a〜13c 加算器 41〜48,80a〜80d,81a〜81d,82a
〜82d,90a〜90c,91a〜91c 配線禁
止領域 51〜59,51a〜51c,52a〜52c,53a
〜53c 入出力端子 61〜65 マクロセル内部の基本ファンクションセ
ル間を接続する配線 71,72 入出力端子からマクロセル外部への配線 100 チップ 101,101A,101B,101C マクロセル 102 メモリセル 103 ユーザ論理回路 104 I/Oセル 201 PLL 202 乗算器 203 RAM 204 ROM 401 基本セル
A〜301C 基本ファンクションセル 11a〜11c エクスクルーシブオアゲート 12a〜12c フリップフロップ 13a〜13c 加算器 41〜48,80a〜80d,81a〜81d,82a
〜82d,90a〜90c,91a〜91c 配線禁
止領域 51〜59,51a〜51c,52a〜52c,53a
〜53c 入出力端子 61〜65 マクロセル内部の基本ファンクションセ
ル間を接続する配線 71,72 入出力端子からマクロセル外部への配線 100 チップ 101,101A,101B,101C マクロセル 102 メモリセル 103 ユーザ論理回路 104 I/Oセル 201 PLL 202 乗算器 203 RAM 204 ROM 401 基本セル
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) H01L 21/82 G06F 17/50 H01L 27/04
Claims (8)
- 【請求項1】 半導体基板上に論理回路の基本要素であ
る基本ファンクションセルを複数形成し、回路接続情報
により前記基本ファンクションセル間を配線して構成し
た特定機能を有するマクロセルのレイアウト方法におい
て、 前記マクロセルの外部に接続する入出力端子を有する前
記基本ファンクションセルを抽出するステップと、 前記入出力端子の引き出し方向を決定するステップと、 同一引き出し方向の前記入出力端子を有する前記基本フ
ァンクションセルをグループ化するステップと、 前記基本ファンクションセルの同一グループを配置し、
これらの配置された基本ファンクションセル内に存在す
る前記入出力端子の近辺に配線禁止領域を設け、前記マ
クロセル内の配線を行うステップを有することを特徴と
するマクロセルのレイアウト方法。 - 【請求項2】 前記基本ファンクションセルは、前記基
本ファンクションセルの構成要素である基本セルを前記
半導体基板上にアレイ状に固定して配置した基本セル領
域に配置されることを特徴とする請求項1記載のマクロ
セルのレイアウト方法。 - 【請求項3】 前記同一グループの基本ファンクション
セルの配置段数を決定するステップと、 前記入出力端子近辺に配置段数と同数の配線本数が通過
可能な配線禁止領域を設けるステップとを有することを
特徴とする請求項1記載のマクロセルのレイアウト方
法。 - 【請求項4】 前記同一グループの基本ファンクション
セルの配置段数を決定するステップにおいて、配置段数
の高さが他の前記同一グループの基本ファンクションセ
ルの配置段数とほぼ等しくなるように、前記同一グルー
プの基本ファンクションセルをさらにグループ分けする
ことを特徴とする請求項3記載のマクロセルのレイアウ
ト方法。 - 【請求項5】 前記基本ファンクションセルをグループ
化するステップにおいて、同一グループは同一機能を有
する基本ファンクションセルで構成されることを特徴と
する請求項1記載のマクロセルのレイアウト方法。 - 【請求項6】 前記配線禁止領域は、前記マクロセルの
少なくとの一辺に達する直線上の領域であることを特徴
とする請求項1記載のマクロセルのレイアウト方法。 - 【請求項7】 論理回路の基本要素である複数の基本フ
ァンクションセルからなるマクロセルにおいて、 前記マクロセルは、前記マクロセルの外部と接続するた
めの入出力端子と、前記入出力端子から前記マクロセル
の外部に配線を引き出すための配線禁止領域とを備え、 前記配線禁止領域が、前記入出力端子の近辺に前記入出
力端子を有する前記基本ファンクションセルの上辺と下
辺または左辺と右辺を縦断または横断するように設けら
れていることを特徴とするマクロセル。 - 【請求項8】 同一機能を有し前記入出力端子からの配
線引き出し方向が同一である複数の前記基本ファンクシ
ョンセルが隣接して配置され、前記配線禁止領域が隣接
している前記基本ファンクションセル間で連続している
ことを特徴とする請求項7記載のマクロセル。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9011072A JP2919412B2 (ja) | 1997-01-24 | 1997-01-24 | マクロセル及びそのレイアウト方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9011072A JP2919412B2 (ja) | 1997-01-24 | 1997-01-24 | マクロセル及びそのレイアウト方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH10209286A JPH10209286A (ja) | 1998-08-07 |
JP2919412B2 true JP2919412B2 (ja) | 1999-07-12 |
Family
ID=11767786
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP9011072A Expired - Lifetime JP2919412B2 (ja) | 1997-01-24 | 1997-01-24 | マクロセル及びそのレイアウト方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2919412B2 (ja) |
-
1997
- 1997-01-24 JP JP9011072A patent/JP2919412B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH10209286A (ja) | 1998-08-07 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 19990323 |