JP3052863B2 - Semiconductor integrated circuit - Google Patents
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Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は半導体集積回路に関
し、特にMOSトランジスタを用いる論理回路から構成
される半導体集積回路に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor integrated circuit, and more particularly to a semiconductor integrated circuit comprising a logic circuit using MOS transistors.
【0002】[0002]
【従来の技術】この種の半導体集積回路はMOSトラン
ジタ等の回路素子から成る回路セルを組合せて、例え
ば、NANDやNOR等のゲートやフリップフロップや
インバータ等の機能回路ブロックとして構成する。さら
にこれらの機能回路ブロック間を配線で接続して所要の
論理回路を構成する。2. Description of the Related Art A semiconductor integrated circuit of this type is configured as a functional circuit block such as a gate of NAND or NOR, a flip-flop or an inverter by combining circuit cells composed of circuit elements such as MOS transistors. Further, these functional circuit blocks are connected by wiring to form a required logic circuit.
【0003】近時この種の半導体集積回路では、高機能
化、高性能化の動向に伴なう高集積度化により、機能回
路ブロック(以下回路ブロック)間等の配線の抵抗、容
量増加に起因する信号の遅延が間題となってきている。[0003] Recently semiconductor integrated circuit of this type, high performance, and more accompanied high degree of integration in the trend of high performance, functional circuit blocks (hereinafter circuit block) between the wiring of the resistance of such capacity increase The problem is the signal delay caused by the above.
【0004】2つの回路ブロックの接続を回路図で示す
図4を参照すると、接続対象の前段及び後段の回路ブロ
ック1,2と、これら回路ブロック1,2を接続する長
さlの配線W1とを含む。FIG. 4 is a circuit diagram showing the connection between two circuit blocks. Referring to FIG. 4, circuit blocks 1 and 2 at the front and rear stages to be connected, and a wiring W1 of length 1 connecting these circuit blocks 1 and 2, including.
【0005】上記配線に起因する信号遅延の抑制を図っ
た特開平4−23347号公報記載の従来の半導体集積
回路をブロックで示す図5(A)を参照すると、この従
来の半導体集積回路は、図4と共通の回路ブロック1,
2と、配線W1を分割しそれぞれ長さがl1,l2の配
線W2,W3と、これら配線W2,W3の間に挿入した
バッファゲート3とを備える。Referring to FIG. 5A, which shows a block diagram of a conventional semiconductor integrated circuit disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 4-23347 in which the signal delay caused by the wiring is suppressed, Circuit block 1 common to FIG.
2, wirings W2 and W3, each of which divides the wiring W1 and have lengths 11 and 12, respectively, and a buffer gate 3 inserted between these wirings W2 and W3.
【0006】次に、図5(A)を参照して、従来の半導
体集積回路の動作について説明すると、回路ブロック
1,2をラッチ回路とし、これら回路ブロック1,2の
間の遅延時間Dはゲート1段毎の遅延時間の和D=d1
+d2で計算できる。ここでd1は回路ブロック1から
バッファゲート3までの遅延時間、d2はバッファゲー
ト3から回路ブロック2までの遅延時間をそれぞれ示
す。ここで、d1,d2の各々(d)は、ソース(回路
ブロック1等)となるゲートの駆動能力、シンク(回路
ブロック2等)となるゲートの付加容量、配線容量及び
ソースシンク間の配線抵抗に依存し、次式で表される。Next, the operation of the conventional semiconductor integrated circuit will be described with reference to FIG. 5A. The circuit blocks 1 and 2 are latch circuits, and the delay time D between the circuit blocks 1 and 2 is Sum of delay time for each gate stage D = d1
+ D2. Here, d1 indicates a delay time from the circuit block 1 to the buffer gate 3, and d2 indicates a delay time from the buffer gate 3 to the circuit block 2. Here, each of (d) of d1 and d2 is the driving capability of the gate serving as the source (the circuit block 1 or the like), the additional capacitance of the gate serving as the sink (the circuit block 2 or the like), the wiring capacitance, and the wiring resistance between the source and the sink. And is expressed by the following equation.
【0007】 d=dCL+dw=dC+dL+dW・・・・・・・・・・・・・・(1) ここで、dC:無負荷時のゲートの回路遅延時間,d
L:dCに対する負荷による増分である負荷遅延時間,
dW:配線による配線遅延時間をそれぞれ表す。D = dCL + dw = dC + dL + dW (1) where, dC: gate circuit delay time under no load, d
L: load delay time which is an increment due to load on dC,
dW: represents a wiring delay time due to wiring.
【0008】これらの成分別遅延時間は、ソースゲー
ト,ファンアウト等のネット構成が同一の場合は、配線
長に依存する。ここで、配線遅延時間dWは、次式で表
される。These component-dependent delay times depend on the wiring length when the net configuration such as the source gate and the fan-out is the same. Here, the wiring delay time dW is expressed by the following equation.
【0009】 dW=α×R×C=α×rl×cl=α×r×c×l2 ・・・・・・(2) ここで、R:ソースシンク間の抵抗,C:ネットの負荷
容量,α:比例定数,c:単位長当りの容量,r:単位
長当りの抵抗,l:配線長をそれぞれ示す。DW = α × R × C = α × rl × cl = α × r × c × l 2 (2) where R: resistance between source and sink, C: load of net Capacitance, α: proportional constant, c: capacitance per unit length, r: resistance per unit length, l: wiring length.
【0010】2式に示すように、配線遅延時間dWは、
配線長の2乗に比例して増加する。一方、回路負荷遅延
時間dCLは負荷容量に対しある範囲を超えるとほぼ一
定値となるため、全体遅延時間はl2 に比例する。As shown in the equation 2, the wiring delay time dW is
It increases in proportion to the square of the wiring length. On the other hand, when the circuit load delay time dCL exceeds a certain range with respect to the load capacitance, the load delay time dCL becomes substantially constant, so that the total delay time is proportional to l 2 .
【0011】これより配線W1の配線長lを分割した場
合の各分割配線の遅延時間の和と、もとの配線W1の配
線遅延時間との差分がバッファゲート1段分の遅延時間
より大きいとき配線W1を配線W2,W3に分割し、バ
ッフアゲート3を挿入することにより遅延時間を低減で
きる。When the difference between the sum of the delay times of the divided wirings when the wiring length l of the wiring W1 is divided and the original wiring delay time of the wiring W1 is larger than the delay time of one stage of the buffer gate. By dividing the wiring W1 into the wirings W2 and W3 and inserting the buffer gate 3, the delay time can be reduced.
【0012】従来の半導体集積回路におけるバッファゲ
ート挿入による遅延時間改善処理をフローチャートで示
す図6を参照してこの従来の配置配線方法の動作につい
て説明すると、まず、ステップP1で、初期配置処理を
実行する。次に、全ての配線ネット情報を読込み(ステ
ップP2)、読込んだ配線ネット情報が遅延時間改善を
必要とする配線ネットであるかの判定を行い(ステップ
P3)、必要の場合にはステップP4で、ステップP1
の配置結果に基づいて仮配線長を計算し、ステップP5
で、この仮配線長対応の遅延時間を計算し、ステップP
6で、この算出遅延時間が制約値以内であるかを判定す
る。判定結果、制約値を超えているネットに対しては、
ステップP7で、論理情報のファイルにバッファゲート
論理を追加する。次に、この追加したバッファゲートを
実際に配置する処理を行う(ステップP8)。The operation of this conventional placement and routing method will be described with reference to FIG. 6 which is a flowchart showing a delay time improvement process by inserting a buffer gate in a conventional semiconductor integrated circuit. First, in step P1, an initial placement process is executed. I do. Next, all the wiring net information is read (step P2), and it is determined whether the read wiring net information is a wiring net requiring delay time improvement (step P3), and if necessary, step P4 is performed. In step P1
Tentative wiring length is calculated based on the placement result of step P5.
Then, the delay time corresponding to the provisional wiring length is calculated, and step P
At 6, it is determined whether the calculated delay time is within the constraint value. As a result of judgment, the net exceeding the constraint value is
In step P7, buffer gate logic is added to the logic information file. Next, a process of actually arranging the added buffer gate is performed (step P8).
【0013】このように、この従来の半導体集積回路及
びその配置配線方法では、前段回路ブロックと後段回路
ブロックとの間にバッファゲートを挿入することにより
遅延時間を低減していた。As described above, in this conventional semiconductor integrated circuit and its layout method, the delay time is reduced by inserting the buffer gate between the preceding circuit block and the subsequent circuit block.
【0014】しかし、この種の論理回路として一般的な
MOSトランジスタを用いる相補型MOS(CMOS)
型論理回路の場合は、バッファゲート3は図5(B)に
示すように、通常2段のインバータ31,32を配線を
介さないで直接縦続接続した構成である。したがって、
これらインバータ31,32間には配線W3の負荷が分
散されずインバータ32に配線W3の負荷が集中する。
このため、遅延時間の改善が不十分となる。また、単純
にバッファゲートを挿入すると、このバッファゲートの
分だけ消費電力が増加する。However, a complementary MOS (CMOS) using a general MOS transistor as this kind of logic circuit
In the case of the type logic circuit, as shown in FIG. 5B, the buffer gate 3 has a configuration in which normally two stages of inverters 31, 32 are directly connected in cascade without wiring. Therefore,
The load on the wiring W3 is not distributed between the inverters 31 and 32, and the load on the wiring W3 is concentrated on the inverter 32.
Therefore, the improvement of the delay time is insufficient. If a buffer gate is simply inserted, power consumption increases by the amount of the buffer gate.
【0015】[0015]
【発明が解決しようとする課題】上述した従来の半導体
集積回路及びその配置配線方法は、前段回路ブロックと
後段回路ブロックとの間にバッファゲートを挿入するこ
とにより遅延時間を低減しているが、一般的なCMOS
型論理回路では、上記バッファゲートは直接縦続接続し
た2段のインバータから成り、これら2段のインバータ
同志では配線負荷が分散されず後段のインバータのみに
配線負荷が集中するため、遅延時間の改善度が不十分で
あるという欠点があった。In the above-described conventional semiconductor integrated circuit and the method of arranging and wiring the same, a delay time is reduced by inserting a buffer gate between a preceding circuit block and a subsequent circuit block. General CMOS
In the type logic circuit, the buffer gate is composed of two stages of inverters directly connected in cascade, and the wiring load is not distributed among these two stages of inverters and the wiring load is concentrated only on the inverter at the subsequent stage. However, there was a drawback that was insufficient.
【0016】また、単純にバッファゲートを挿入する
と、このバッファゲートの分だけ消費電力が増加すると
いう欠点があった。Further, if a buffer gate is simply inserted, there is a disadvantage that power consumption increases by the amount of the buffer gate.
【0017】本発明の目的は、上記欠点を解決し、少な
い回路素子の追加により効果的に遅延時間を低減できる
半導体集積回路及びその配置配線方法を提供することに
ある。An object of the present invention is to provide a semiconductor integrated circuit which can solve the above-mentioned drawbacks and can effectively reduce the delay time by adding a small number of circuit elements, and a method of arranging and wiring the same.
【0018】[0018]
【課題を解決するための手段】本発明の半導体集積回路
は、相補型のMOSトランジスタ回路セルから成り信号
源側の第1及び信号受信側の第2の回路機能ブロック間
を配線で接続して所望の論理回路を構成する半導体集積
回路において、前記第1の回路ブロックと前記第2の回
路ブロック間の前記配線をほぼ等間隔で分割するように
挿入した偶数個の第1のインバータを備え、前記偶数個
の第1のインバータの遅延時間と前記分割した配線の第
2の配線長による遅延時間との合計を前記配線の第1の
配線長による信号遅延時間よりも小さくし、前記偶数個
の第1のインバータの各々を構成するMOSトランジス
タのゲート幅の和と前記第1の回路ブロックの出力段の
第2のインバータのMOSトランジスタのゲート幅との
合計が、前記偶数個の第1のインバータの挿入前の前記
第1の回路ブロックの第3のインバータのMOSトラン
ジスタのゲート幅と等しいことを特徴とするものであ
る。A semiconductor integrated circuit according to the present invention comprises complementary MOS transistor circuit cells, and interconnects a first circuit function block on a signal source side and a second circuit function block on a signal reception side. A semiconductor integrated circuit constituting a desired logic circuit, comprising an even number of first inverters inserted so as to divide the wiring between the first circuit block and the second circuit block at substantially equal intervals; The sum of the delay time of the even number of first inverters and the delay time of the divided wiring due to the second wiring length is made smaller than the signal delay time of the first wiring length of the wiring, and The sum of the sum of the gate widths of the MOS transistors constituting each of the first inverters and the gate width of the MOS transistors of the second inverter in the output stage of the first circuit block is the even number. It is characterized in that equal to the first third of the gate width of the inverter of the MOS transistor of the first circuit block before inserting the inverter.
【0019】[0019]
【0020】[0020]
【発明の実施の形態】次に、本発明の第1の実施の形態
を図5と共通の構成要素には共通の参照文字/数字を付
して同様にブロックで示す図1を参照すると、この図に
示す本実施の形態の半導体集積回路は、従来と共通の回
路ブロック1,2との間に等間隔で挿入した偶数個ここ
では説明の便宜上2個のインバータ4,5と、これら回
路ブロック1とインバータ4,インバータ4と5,及び
インバータ5と回路ブロック2との各々との間を接続す
る等長の配線W5,W6,W7を備える。FIG. 1 is a block diagram showing a first embodiment of the present invention, in which constituent elements common to those in FIG. The semiconductor integrated circuit according to the present embodiment shown in this figure has an even number of inverters 4 and 5 inserted at regular intervals between the circuit blocks 1 and 2 which are common to the prior art, and two inverters 4 and 5 for convenience of explanation. Equal length wirings W5, W6, and W7 are provided to connect between the block 1 and the inverters 4 and the inverters 4 and 5, and between the inverter 5 and the circuit block 2, respectively.
【0021】すなわち、配線W5,W6,W7は、従来
と同一の回路ブロック1,2間の配線長lを3等分し、
それぞれ同一の配線長l/3となる。That is, the wirings W5, W6, and W7 divide the wiring length 1 between the circuit blocks 1 and 2 into three equal parts, and
Each has the same wiring length 1/3.
【0022】次に、図1を参照して本実施の形態の動作
について説明すると、配線遅延時間は、上述した2式よ
り配線長lの2乗に比例する。Next, the operation of the present embodiment will be described with reference to FIG. 1. The wiring delay time is proportional to the square of the wiring length l according to the above two equations.
【0023】 dW=α×r×c×l2 =Kl2 ・・・・・・・・・・・・・・・・(3) ここで、K=α×r×c:定数。この配線Wの配線長l
を任意の割合j,k(j+k=1,j≦0.5)で分割
し、各々の配線Wj,Wkの配線長をjl,klとする
と、総合配線遅延時間dWTは次式で表される。DW = α × r × c × l 2 = Kl 2 (3) where K = α × r × c: constant. The wiring length l of this wiring W
Is divided by an arbitrary ratio j, k (j + k = 1, j ≦ 0.5), and when the wiring lengths of the respective wirings Wj, Wk are jl, kl, the total wiring delay time dWT is expressed by the following equation. .
【0024】 dWT=dWj+dWk=K{(jl)2 +(kl)2 }=Kl2 (j2 + k2 )=Kl2 (2j2 +1−2j)・・・・・・・・・・・・・・・・(4) 4式をjについて微分すると、次式のようになる。DWT = dWj + dWk = K {(jl) 2 + (kl) 2 } = Kl 2 (j 2 + k 2 ) = Kl 2 (2j 2 + 1-2j) (4) Differentiating equation (4) with respect to j gives the following equation.
【0025】 4j−2・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・(5) したがって、j=1/2、すなわちj=k、したがって
等分に分割したとき総合配線遅延時間dWTは最小とな
る。4j-2 (5) Therefore, j = 1/2, that is, j = k, and therefore When divided equally, the total wiring delay time dWT becomes minimum.
【0026】次に、本実施の形態の具体的なインバータ
挿入の手順をフローチャートで示す図2を参照して本発
明の半導体集積回路の配置配線方法を説明すると、ま
ず、ステップS1で、配置配線対象の回路ブロックの仮
配置配線処理を実行する。次に、ステップS1で実施し
た仮配置配線の配線ネット情報を読込み(ステップS
2)、読込んだ仮配線の配線長を計算し(ステップS
3)、その配線長が所定の基準値以内かの判定を行う
(ステップS4)。この基準値は予め設定しておき、基
準違反の場合は、ステップS5に進み、この基準違反の
配線ネットの信号遅延時間を計算する。次に、ステップ
S7で基準違反の配線を等間隔に分割するようにインバ
ータを偶数個挿入して仮配置配線を実施し、ステップS
5に戻りこのインバータ挿入した仮配置配線について遅
延時間を計算する。ステップS7のインバータ挿入仮配
置配線とステップS5の遅延時間計算は、基準違反配線
の長さ毎に予め設定した回数X回反復し(ステップS
6)、インバータ挿入個数を増やしていく。例えば、基
準違反配線長から、X=3が決定されると、ステップS
7のインバータ挿入仮配置配線は、インバータ2個挿入
の事例と、4個挿入の事例と、6個挿入の事例とを実施
し、各々の事例に対してステップS5の遅延時間計算を
実施する。これらステップS7,S5の処理がX回反復
したかをステップS6で行う。Next, a method for placing and routing a semiconductor integrated circuit according to the present invention will be described with reference to FIG. 2 which is a flowchart showing a specific procedure for inserting an inverter according to the present embodiment. A temporary placement and routing process for the target circuit block is executed. Next, the wiring net information of the temporary placement and wiring performed in step S1 is read (step S1).
2) Calculate the wiring length of the read temporary wiring (Step S)
3) It is determined whether the wiring length is within a predetermined reference value (step S4). The reference value is set in advance. If the reference is violated, the process proceeds to step S5, and the signal delay time of the wiring net that violates the reference is calculated. Next, in step S7, an even number of inverters are inserted so as to divide the wiring violating the standard at equal intervals, and tentative placement wiring is performed.
Returning to step 5, the delay time is calculated for the provisionally placed wiring with the inverter inserted. The inverter insertion temporary placement wiring in step S7 and the delay time calculation in step S5 are repeated a preset number of times X times for each length of the reference violation wiring (step S5).
6) Increase the number of inverters inserted. For example, if X = 3 is determined from the standard violation wiring length, step S
The tentative placement and routing of the inverter 7 performs the case of inserting two inverters, the case of inserting four inverters, and the case of inserting six inverters, and performs the delay time calculation of step S5 for each case. Whether or not the processing of steps S7 and S5 has been repeated X times is performed in step S6.
【0027】ステップS6で、ステップS7,S5の処
理のX回反復完了を判定すると、ステップS8に進み、
ステップS5で算出したインバータ挿入仮配置配線の遅
延時間とステップS4の基準違反した配線の遅延時間と
の中から遅延時間最小の仮配置配線を選択する。次に、
ステップS9で実際にインバータを挿入する配置配線処
理を行う。If it is determined in step S6 that the repetition of the processing in steps S7 and S5 has been completed X times, the process proceeds to step S8,
The provisional placement wiring with the minimum delay time is selected from the delay time of the inverter insertion provisional placement wiring calculated in step S5 and the delay time of the wiring violating the criteria in step S4. next,
In step S9, a placement and wiring process for actually inserting an inverter is performed.
【0028】次に、本実施の形態の半導体集積回路の配
置配線方法のインバータ挿入処理による遅延時間改善の
測定例について説明する。Next, a description will be given of a measurement example of the delay time improvement by the inverter insertion process in the semiconductor integrated circuit arrangement and wiring method according to the present embodiment.
【0029】ここでは、試験サンプルとして、ゲート長
L0.25μm,ゲート幅UP10μmのPチャネルM
OSトランジスタとゲート長L0.25μm,ゲート幅
UN12μmのNチャネルMOSトランジスタとを基本
構成とするCMOS回路を用いた。電源電圧及び入力信
号電圧は2.5Vとし、入力信号として周波数1×10
7 (10M)Hzの矩形波を用い、入力及び出力電圧
1.25V(1/2)の振幅点で遅延時間測定を実施し
た。Here, as a test sample, a P channel M having a gate length L of 0.25 μm and a gate width UP of 10 μm was used.
A CMOS circuit having a basic configuration including an OS transistor and an N-channel MOS transistor having a gate length L of 0.25 μm and a gate width UN of 12 μm was used. The power supply voltage and the input signal voltage are 2.5V, and the frequency of the input signal is 1 × 10
Using a rectangular wave of 7 (10 M) Hz, the delay time was measured at the amplitude point of the input and output voltage of 1.25 V (1/2).
【0030】図4の構成において、前段の回路ブロック
1の出力段としてゲート幅が基本構成の9倍のインバー
タ11を用い、配線W1の配線長lを40mmとした場
合の遅延時間は4.49nsであった。In the configuration shown in FIG. 4, when the inverter 11 having a gate width 9 times that of the basic configuration is used as the output stage of the preceding circuit block 1 and the wiring length l of the wiring W1 is 40 mm, the delay time is 4.49 ns. Met.
【0031】次に、図5(B)を参照して、従来のバッ
ファゲート挿入による場合の遅延時間改善の測定例につ
いて説明すると、挿入したバッファゲート3はインバー
タ2段構成とし、前段のインバータ31はゲート幅を基
本構成と同一し、後段のインバータ32はゲート幅を基
本構成の3倍とした。またバッファゲート3の挿入位置
として配線W2,W3が同一長さとなる位置とした。こ
のバッファゲート3の挿入により、遅延時間は2.79
nsに低減された。Next, referring to FIG. 5B, a description will be given of a measurement example of the delay time improvement in the case where the conventional buffer gate is inserted. Has the same gate width as the basic configuration, and the inverter 32 at the subsequent stage has a gate width three times that of the basic configuration. The positions where the wirings W2 and W3 have the same length are set as the insertion positions of the buffer gates 3. Due to the insertion of the buffer gate 3, the delay time is 2.79.
ns.
【0032】次に、図1を再度参照して本実施の形態の
インバータ挿入による場合の遅延時間改善の測定例につ
いて説明すると、挿入したインバータ4,5は各々のゲ
ート幅U4,U5を基本構成の2倍とした。したがっ
て、挿入したインバータ4,5のゲート幅は上記の従来
のバッファゲート3のゲート幅の合計と等しくなり、駆
動能力及び消費電力も等しい。この場合の遅延時間の測
定値は2.57nsに低減され、上述の従来の2.79
nsよりも小さい。Next, referring to FIG. 1 again, a description will be given of a measurement example of the delay time improvement when the inverter is inserted according to the present embodiment. The inserted inverters 4 and 5 have respective gate widths U4 and U5. Was twice as large as Therefore, the gate widths of the inserted inverters 4 and 5 are equal to the sum of the gate widths of the above-mentioned conventional buffer gates 3, and the driving capability and the power consumption are also equal. In this case, the measured value of the delay time is reduced to 2.57 ns, and the above-mentioned conventional 2.79 is used.
ns.
【0033】次に、本発明の第2の実施例を図1と共通
の構成要素には共通の参照文字/数字を付して同様にブ
ロックで示す図3を参照すると、この実施の形態の前述
の第1の実施の形態との相違点は、ステップS7のイン
バータ挿入仮配置配線の方法が異なり、第1の実施例の
前段の回路ブロック1,インバータ4,5の代りに、前
段回路ブロック1のインバータ挿入前の出力段のインバ
ータ11のゲート幅U1と、インバータ挿入後の各イン
バータ及び前段回路ブロック1Aの出力段のインバータ
11Aの各々のゲート幅の合計UTが等しくなるように
設定した回路ブロック1A,インバータ4A,5Aを備
えることである。Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 3, which is similar to FIG. The difference from the first embodiment is that the method of the temporary insertion and placement of the inverter in step S7 is different, and the former circuit block 1, the inverters 4 and 5 of the first embodiment are replaced with the former circuit block. 1 is a circuit in which the gate width U1 of the inverter 11 in the output stage before the inverter is inserted and the total UT of the gate widths of the inverters 11A in the output stage of the inverter and the output stage of the preceding circuit block 1A after the inverter insertion are set to be equal. Block 1A and inverters 4A and 5A.
【0034】したがって、回路ブロック1A,インバー
タ4A,5Aの各々のゲート幅U1A,U4A,U5A
について、次式が成立する。Therefore, the gate widths U1A, U4A, U5A of the circuit block 1A and the inverters 4A, 5A, respectively.
, The following equation is established.
【0035】 U1=U1A+U4A+U5A・・・・・・・・・・・・・・・・・(6) また、第1の実施の形態と同様に、各配線W5,W6,
W7の配線長は全体の配線長lを3等分したl/3ずつ
となる。U1 = U1A + U4A + U5A (6) Further, similarly to the first embodiment, each wiring W5, W6,
The wiring length of W7 is 1/3, which is obtained by dividing the entire wiring length 1 into three equal parts.
【0036】次に、図3を参照して従来及び第1の実施
の形態と同一条件で本実施の形態のインバータ挿入によ
る場合の遅延時間改善の測定例について説明すると、ま
ずインバータ挿入前の前段の回路素子1の出力段のイン
バータ11は上述したように基本構成の9倍のゲート幅
U1であるので、被挿入インバータ4A,5A,及びイ
ンバータ11Aは各々のゲート幅U4A,U5A,U1
Aを基本構成の3倍とした。したがって、インバータ挿
入前後のこれらインバータのゲート幅の合計は等しく消
費電力も等しい。この場合の遅延時間の測定値は2.4
8nsに低減される。したがって、消費電力を増加させ
ることなく、従来より遅延時間を低減できる。Next, with reference to FIG. 3, a description will be given of a measurement example of the delay time improvement when the inverter is inserted according to the present embodiment under the same conditions as those of the conventional and the first embodiments. As described above, the inverter 11 in the output stage of the circuit element 1 has a gate width U1 which is nine times the basic configuration as described above, so that the inserted inverters 4A, 5A and 11A have respective gate widths U4A, U5A, U1.
A is three times the basic configuration. Therefore, the sum of the gate widths of these inverters before and after the insertion of the inverter is equal, and the power consumption is also equal. The measured value of the delay time in this case is 2.4.
8 ns. Therefore, the delay time can be reduced as compared with the related art without increasing power consumption.
【0037】また、本実施の形態において、配線長を理
想とする等間隔で分割できず、配線長140mmを、等
間隔分割の場合の1E=13.3mmに対し許容範囲を
20%とし、例えばl5=16mm,l6=13mm,
l7=11mmに分割した場合、遅延時間は2.60n
sとなり、従来よりも遅延時間を低減できる。In the present embodiment, the wiring length cannot be divided at equal intervals, which is ideal, and the allowable range of the wiring length of 140 mm is set to 20% with respect to 1E = 13.3 mm in the case of equal spacing division. l5 = 16mm, l6 = 13mm,
When divided into 17 = 11 mm , the delay time is 2.60 n
s, and the delay time can be reduced as compared with the conventional case.
【0038】[0038]
【発明の効果】以上説明したように、本発明の半導体集
積回路及びその配置配線方法は、前段回路ブロックと後
段回路ブロックとの間の配線を等間隔に分割するように
CMOSインバータを偶数個挿入することにより、配線
負荷を各CMOSインバータに等しく分散させ、各CM
OSインバータの遅延時間と分割した配線の配線長によ
る遅延時間との合計を上記配線の配線長による信号運延
時間よりも小さくできるので遅延時間を効率的に低減で
きるという効果がある。As described above, according to the semiconductor integrated circuit and the method of arranging and wiring the same according to the present invention, the wiring between the former-stage circuit block and the latter-stage circuit block is divided at equal intervals.
By even number inserting the CMOS inverter, equally disperse the wiring load in each CMOS inverter, the CM
Since the sum of the delay time of the OS inverter and the delay time due to the wiring length of the divided wiring can be made smaller than the signal propagation time due to the wiring length of the wiring, there is an effect that the delay time can be efficiently reduced.
【図1】本発明の半導体集積回路の第1実施の形態を示
すブロック図である。FIG. 1 is a block diagram showing a first embodiment of a semiconductor integrated circuit according to the present invention.
【図2】本実施の形態の半導体集積回路の配置配線方法
における動作の一例を示すフローチャートである。FIG. 2 is a flowchart illustrating an example of an operation in the method of arranging and wiring a semiconductor integrated circuit according to the present embodiment;
【図3】本発明の半導体集積回路の第2実施の形態を示
すブロック図である。FIG. 3 is a block diagram showing a second embodiment of the semiconductor integrated circuit of the present invention.
【図4】遅延時間補償対象の回路の一例を示すブロック
図である。FIG. 4 is a block diagram illustrating an example of a circuit subject to delay time compensation.
【図5】従来の半導体集積回路の一例及びその詳細をそ
れぞれ示すブロック図である。FIG. 5 is a block diagram showing an example of a conventional semiconductor integrated circuit and details thereof.
【図6】従来の半導体集積回路の配置配線方法における
動作の一例を示すフローチャートである。FIG. 6 is a flowchart showing an example of an operation in a conventional method for arranging and wiring semiconductor integrated circuits.
1,1A,2 回路ブロック 3 バッファゲート 4,4A,5,5A,11,11A,31,32 イ
ンバータ W1〜W3,W5〜W7 配線1, 1A, 2 Circuit block 3 Buffer gate 4, 4A, 5, 5A, 11, 11A, 31, 32 Inverter W1 to W3, W5 to W7 Wiring
Claims (1)
ら成り信号源側の第1及び信号受信側の第2の回路機能
ブロック間を配線で接続して所望の論理回路を構成する
半導体集積回路において、前記第1の回路ブロックと前
記第2の回路ブロック間の前記配線をほぼ等間隔で分割
するように挿入した偶数個の第1のインバータを備え、
前記偶数個の第1のインバータの遅延時間と前記分割し
た配線の第2の配線長による遅延時間との合計を前記配
線の第1の配線長による信号遅延時間よりも小さくし、
前記偶数個の第1のインバータの各々を構成するMOS
トランジスタのゲート幅の和と前記第1の回路ブロック
の出力段の第2のインバータのMOSトランジスタのゲ
ート幅との合計が、前記偶数個の第1のインバータの挿
入前の前記第1の回路ブロックの第3のインバータのM
OSトランジスタのゲート幅と等しいことを特徴とする
半導体集積回路。1. A semiconductor integrated circuit comprising complementary MOS transistor circuit cells and connecting a first circuit function block on a signal source side and a second circuit function block on a signal reception side by wiring to form a desired logic circuit, An even number of first inverters inserted so as to divide the wiring between the first circuit block and the second circuit block at substantially equal intervals,
Making the sum of the delay time of the even number of first inverters and the delay time of the divided wiring due to the second wiring length smaller than the signal delay time of the first wiring length of the wiring;
MOS constituting each of the even number of first inverters
The sum of the gate width of the transistor and the gate width of the MOS transistor of the second inverter in the output stage of the first circuit block is equal to the first circuit block before the insertion of the even number of first inverters. Of the third inverter of
A semiconductor integrated circuit having a gate width equal to that of an OS transistor.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8338483A JP3052863B2 (en) | 1996-12-18 | 1996-12-18 | Semiconductor integrated circuit |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8338483A JP3052863B2 (en) | 1996-12-18 | 1996-12-18 | Semiconductor integrated circuit |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH10178097A JPH10178097A (en) | 1998-06-30 |
JP3052863B2 true JP3052863B2 (en) | 2000-06-19 |
Family
ID=18318586
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP8338483A Expired - Lifetime JP3052863B2 (en) | 1996-12-18 | 1996-12-18 | Semiconductor integrated circuit |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP3052863B2 (en) |
-
1996
- 1996-12-18 JP JP8338483A patent/JP3052863B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH10178097A (en) | 1998-06-30 |
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