JP3071617B2 - Semiconductor design method and semiconductor design device - Google Patents

Semiconductor design method and semiconductor design device

Info

Publication number
JP3071617B2
JP3071617B2 JP5233938A JP23393893A JP3071617B2 JP 3071617 B2 JP3071617 B2 JP 3071617B2 JP 5233938 A JP5233938 A JP 5233938A JP 23393893 A JP23393893 A JP 23393893A JP 3071617 B2 JP3071617 B2 JP 3071617B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
cell
internal
area
converter
internal circuit
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP5233938A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPH0794589A (en
Inventor
誠 山田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fujitsu Ltd filed Critical Fujitsu Ltd
Priority to JP5233938A priority Critical patent/JP3071617B2/en
Publication of JPH0794589A publication Critical patent/JPH0794589A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3071617B2 publication Critical patent/JP3071617B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Design And Manufacture Of Integrated Circuits (AREA)

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1つの半導体装置(LS
I等)内において異なる電圧レベルで動作する論理回路
(セル)を混載する半導体装置を設計する半導体設計方
法及び半導体設計装置に関するものである。
The present invention relates to a semiconductor device (LS)
I)), and a semiconductor design method for designing a semiconductor device in which logic circuits (cells) operating at different voltage levels are mixed.

【0002】LSI等の半導体装置は単一電源で動作す
るものが主流であり、その装置内の各論理回路(セル)
は全て同じ電圧レベルで動作するようになっている。し
かし、近年、携帯用パソコン等の普及に伴い電池を電源
とするものも多くなり、例えばタイマ回路等のように常
時電力供給を必要とする回路は、消費電力の節約面から
低電圧で動作させることが望ましい。又、演算回路等の
ように高速処理動作が要求される回路は、処理速度の面
から高電圧で動作させることが望ましい。そのため、1
つの半導体装置内に動作電圧レベルの異なる回路を混載
することにより消費電力の節約及び高速処理動作を実現
する半導体装置が要望されている。この要望に応えるた
め、例えばI/Oポートに配置されるI/Oセルにコン
バータを組み込むなどして電圧レベルの異なる外部装置
とのインターフェイスを可能とするとともに、当該装置
内の各回路が複数の異なる電圧レベルで動作するように
していた。
2. Description of the Related Art Semiconductor devices such as LSIs mainly operate on a single power supply, and each logic circuit (cell) in the device is operated.
Operate at the same voltage level. However, in recent years, with the spread of portable personal computers and the like, the number of devices that use a battery as a power source has increased. For example, circuits that require constant power supply, such as a timer circuit, are operated at a low voltage in order to save power consumption. It is desirable. In addition, it is desirable that a circuit requiring a high-speed processing operation, such as an arithmetic circuit, be operated at a high voltage in terms of processing speed. Therefore, 1
There is a demand for a semiconductor device that realizes power saving and high-speed processing operation by mixing circuits having different operation voltage levels in one semiconductor device. In order to meet this demand, for example, a converter is incorporated in an I / O cell arranged at an I / O port to enable an interface with an external device having a different voltage level, and each circuit in the device has a plurality of circuits. It had to operate at different voltage levels.

【0003】[0003]

【従来の技術】一般に、半導体装置の設計は、各種設計
情報がマクロ化されたパターンデータを格納する各種ラ
イブラリを備えたCAD装置により行われている。動作
電圧レベルの異なる複数の回路(セル)を混載する半導
体装置の設計においては、ライブラリに内部セル領域を
複数の小領域に細分化する細分化パターンを登録してお
き、その細分化パターンに基づき内部セル領域が電圧レ
ベル毎に複数の小領域に細分化される。そして、設定さ
れた各小領域上に、内部セルの動作電圧レベルと小領域
の電圧レベルとが対応する範囲で内部セルの配置位置を
自由に選択するレイアウト方法がとられている。例え
ば、CAD装置の表示画面には、ライブラリに格納され
た細分化パターン機能により図7に示すようなチップパ
ターンが表示される。即ち、チップ41の周縁部のI/
Oセル領域42の内側に設定された内部セル領域43が
同図に示すように指定した異なる種類(同図では2種
類)の電圧レベル毎に複数の小領域44,45に細分化
される。同図では斜線が施された小領域44が高電圧レ
ベル領域として設定され、斜線が施されていない小領域
45が低電圧レベル領域として設定されている。そし
て、高電圧レベルの内部セルを小領域44上の適宜な位
置に自由に配置設定し、低電圧レベルの内部セルを小領
域45上の適宜な位置に自由に配置設定することにより
内部セルのレイアウトを行っている。
2. Description of the Related Art In general, a semiconductor device is designed by a CAD apparatus having various libraries for storing pattern data obtained by converting various design information into macros. In designing a semiconductor device in which a plurality of circuits (cells) having different operating voltage levels are mixed, a subdivision pattern for subdividing an internal cell region into a plurality of small regions is registered in a library, and based on the subdivision pattern. The internal cell area is subdivided into a plurality of small areas for each voltage level. Then, a layout method is adopted in which the arrangement position of the internal cell is freely selected on each set small area in a range where the operating voltage level of the internal cell and the voltage level of the small area correspond. For example, a chip pattern as shown in FIG. 7 is displayed on the display screen of the CAD device by the subdivision pattern function stored in the library. That is, the I /
The internal cell area 43 set inside the O cell area 42 is subdivided into a plurality of small areas 44 and 45 for each different type (two types in the figure) of voltage levels designated as shown in FIG. In the figure, the hatched small area 44 is set as a high voltage level area, and the unhatched small area 45 is set as a low voltage level area. Then, the internal cells of the high voltage level are freely arranged and set at appropriate positions on the small region 44, and the internal cells of the low voltage level are freely arranged and set at appropriate positions on the small region 45, thereby forming the internal cells. The layout is going on.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】この方法によると、予
め決まったサイズ形状に細分化された小領域44,45
内に内部セルを全て収容し、しかも効率良くレイアウト
する必要があった。しかし、小領域44,45はライブ
ラリに登録された細分化パターンにより一義的に決めら
れたものであり、各内部セルのサイズ形状を考慮された
ものではないので、各内部セルを決められた各小領域4
4,45内に必ずしも効率良くレイアウトできるとは限
らなかった。そして、場合によっては内部セルのレイア
ウト作業の途中段階において、収容すべき内部セルが各
小領域44,45内に収まりきらず、マスターやパッケ
ージの変更を余儀なくされる場合があった。このような
マスターやパッケージの途中変更を防止するために余裕
をもたせて若干大きめのマスターを使用する場合には、
内部セルが配置されない無駄なスペースが多く発生し易
いという問題があった。又、内部セルの配置位置が接続
すべきI/Oセルから離れた位置に配置設定せざるを得
ない場合があった。この場合、内部セルから引き出され
た配線長が長くなり回路特性が保証されない虞れがあっ
た。
According to this method, small areas 44 and 45 subdivided into a predetermined size and shape.
It was necessary to accommodate all of the internal cells inside and to lay out the layout efficiently. However, the small areas 44 and 45 are uniquely determined by the subdivision patterns registered in the library, and are not based on the size and shape of each internal cell. Small area 4
It was not always possible to efficiently lay out the layout within 4,45. In some cases, the internal cells to be accommodated cannot be accommodated in each of the small areas 44 and 45 in the middle of the layout work of the internal cells, so that the master and the package have to be changed. If you want to use a slightly larger master with room to prevent such master or package changes,
There is a problem that a large amount of useless space in which no internal cell is arranged is likely to be generated. In some cases, the position of the internal cell must be set at a position distant from the I / O cell to be connected. In this case, there is a possibility that the length of the wiring drawn from the internal cell becomes long and the circuit characteristics cannot be guaranteed.

【0005】本発明は前記の問題点に鑑みてなされたも
のであって、その目的は1つのチップ上に異なる電圧レ
ベルで動作する複数の回路を混載する半導体装置を設計
するうえにおいて、内部セルを効率良くレイアウトする
ことができる半導体設計方法及び半導体設計装置を提供
することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above problems, and has as its object to design an internal cell in designing a semiconductor device in which a plurality of circuits operating at different voltage levels are mixedly mounted on one chip. It is an object of the present invention to provide a semiconductor design method and a semiconductor design apparatus which can efficiently lay out a semiconductor device.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
請求項1に記載の発明では、チップの内部セル領域に異
なる電圧レベルで動作する複数の内部回路部を混載する
とともに、前記内部セル領域の周縁部に前記各内部回路
部の動作電圧レベルに応じた複数の電源配線が施された
半導体装置を設計する半導体設計方法において、複数の
異なる電圧レベルで動作する内部回路部を予め論理設計
しておき、先ず内部回路部を電圧レベル毎に分類し、さ
らに同じ電圧レベル同士の内部回路部からなるグループ
に組分けし、各グループの各内部回路部毎に当該内部回
路部を構成するセルを収容可能なセル配置領域を内部セ
ル領域内に設定し、次に設定した各セル配置領域の境界
位置と対応する位置にベーシックセルが配置されない空
白部を設定するとともに当該空白部に電源配線から各セ
ル配置領域へ繋がる電源引き込み配線を施し、さらに予
め論理設計した内部回路部を対応するセル配置領域内に
配置設定するようにした。
In order to achieve the above object, according to the first aspect of the present invention, a plurality of internal circuit sections operating at different voltage levels are mixedly mounted in an internal cell area of a chip, and the internal cell area is mounted on the chip. In a semiconductor design method for designing a semiconductor device in which a plurality of power supply wirings corresponding to the operating voltage levels of the internal circuit portions are provided on the periphery of the semiconductor device, a plurality of internal circuit portions operating at different voltage levels are logically designed in advance. First, the internal circuit units are classified for each voltage level, and further divided into groups each including an internal circuit unit having the same voltage level, and the cells constituting the internal circuit unit for each internal circuit unit of each group. If the cell arrangement area that can be accommodated is set in the internal cell area, and then a blank area where the basic cell is not arranged is set at the position corresponding to the boundary position of each cell arrangement area set next Moni power draw subjected to wire leads from the space portion to the power supply line to each cell layout region, and the internal circuit unit further advance logic designed to place set in the corresponding cell placement area.

【0007】請求項2に記載の発明では、請求項1に記
載の半導体設計方法において、内部回路部と共にコンバ
ータ回路部を予め動作電圧レベル毎に論理設計してお
き、先ず各コンバータ回路部を対応する外部端子近傍の
内部セル領域内に配置設定し、次に各セル配置領域をコ
ンバータ回路部が配置されなかった内部セル領域内に、
当該セル配置領域内に配置するセルとの結線密度の比較
的高いコンバータ回路部の近傍に区画設定するようにし
た。
According to a second aspect of the present invention, in the semiconductor design method according to the first aspect, the converter circuit section and the internal circuit section are logically designed in advance for each operating voltage level. To be placed in the internal cell area near the external terminal to be placed, and then place each cell placement area in the internal cell area where the converter circuit section was not placed.
The section is set near the converter circuit section having a relatively high connection density with the cells arranged in the cell arrangement area.

【0008】請求項3に記載の発明では、チップの内部
セル領域に異なる電圧レベルで動作する複数の内部回路
部を混載するとともに、内部セル領域の周縁部に各内部
回路部の動作電圧レベルに応じた複数の電源配線が施さ
れた半導体装置を設計する半導体設計装置において、予
め論理設計され、内部セル領域内に配置設定される内部
回路部のサイズ形状及び動作電圧レベルをセルデータと
して格納するライブラリと、ライブラリに格納されたセ
ルデータに基づき内部回路部を構成するセルをグループ
に組分けし、その各グループの各内部回路部毎に当該内
部回路部を構成するセルを収容可能な複数のセル配置領
域を区画設定するセル配置領域決定手段と、セル配置領
域の境界位置と対応する位置に存在するベーシックセル
を削除するベーシックセル削除手段と、ベーシックセル
削除手段によりベーシックセル跡として形成された空白
部を通して、電圧レベルが対応するように電源配線から
各セル配置領域へ電源引き込み配線を施す引き込み配線
設定手段と、引き込み配線設定手段により施された電源
引き込み配線を介して所定電圧が供給可能となったセル
配置領域内に、当該セル配置領域を設定した内部回路部
のセルを配置設定するセル配置手段とを備えた。
According to the third aspect of the present invention, a plurality of internal circuit sections operating at different voltage levels are mixedly mounted in the internal cell area of the chip, and the operating voltage level of each internal circuit section is set at the periphery of the internal cell area. 2. Description of the Related Art In a semiconductor design apparatus for designing a semiconductor device provided with a plurality of power supply wirings corresponding thereto, a size and an operating voltage level of an internal circuit portion which is logically designed in advance and arranged and set in an internal cell region are stored as cell data. A library and cells constituting the internal circuit unit are grouped into groups based on the cell data stored in the library, and a plurality of groups capable of accommodating the cells constituting the internal circuit unit for each internal circuit unit of each group. Cell placement area determining means for partitioning a cell placement area, and a base for deleting a basic cell existing at a position corresponding to a boundary position of the cell placement area. Cell deletion means, lead-in wiring setting means for applying power supply wiring from the power supply wiring to each cell placement area so as to correspond to the voltage level through a blank portion formed as a basic cell trace by the basic cell deletion means, and lead-in wiring setting And a cell arranging means for arranging and setting the cells of the internal circuit section in which the cell arranging area is set within a cell arranging area in which a predetermined voltage can be supplied via the power supply wiring provided by the means.

【0009】請求項4に記載の発明では、請求項3に記
載の半導体設計装置において、ライブラリにセルデータ
と共にコンバータ回路部のサイズ形状及び動作電圧レベ
ルをコンバータセルデータとして格納し、各コンバータ
回路部と対応する外部端子の位置情報を外部端子位置情
報として格納するコンバータ配置情報格納部と、外部端
子位置情報に基づきコンバータ回路部を内部セル領域内
に各外部端子と対応する近傍位置に配置設定するコンバ
ータ配置手段とを備え、セル配置領域決定手段に、コン
バータ配置手段により内部セル領域内に配置設定された
コンバータ回路部の設定領域以外の内部セル領域内にセ
ル配置領域を区画設定させるようにした。
According to a fourth aspect of the present invention, in the semiconductor design apparatus according to the third aspect, the size and the operating voltage level of the converter circuit section are stored as converter cell data together with the cell data in the library. And a converter arrangement information storage unit for storing the position information of the external terminal corresponding to the external terminal position information as the external terminal position information, and arranging and setting the converter circuit unit in the internal cell area at a nearby position corresponding to each external terminal based on the external terminal position information. And a converter arranging means, wherein the cell arranging area determining means causes the cell arranging area to be set in the internal cell area other than the setting area of the converter circuit section arranged and set in the internal cell area by the converter arranging means. .

【0010】請求項5に記載の発明では、請求項3に記
載の半導体設計装置において、内部セルと対応する各コ
ンバータ回路の動作電圧レベル毎の配置位置情報を格納
するコンバータ配置位置格納部を備え、セル配置領域決
定手段に、コンバータ配置位置格納部に格納された配置
位置情報に基づきセル配置領域を当該セル配置領域内に
配置するセルとの結線密度の比較的高いコンバータ回路
部の近傍に区画設定させるようにした。
According to a fifth aspect of the present invention, in the semiconductor design apparatus of the third aspect, there is provided a converter layout position storage unit for storing layout position information for each operating voltage level of each converter circuit corresponding to the internal cell. The cell placement area determining means may partition the cell placement area in the vicinity of a converter circuit section having a relatively high connection density with cells to be placed in the cell placement area based on the placement position information stored in the converter placement position storage section. Set it.

【0011】[0011]

【作用】請求項1及び請求項3に記載の発明によれば、
先ず複数の異なる電圧レベルで動作する内部回路部が予
め論理設計される。動作電圧レベル毎に分類された各内
部回路部について、該内部回路部を構成するセルのサイ
ズ形状及び個数からセル配置領域が内部セル領域内に設
定される。各セル配置領域への電源供給は各セル配置領
域の境界位置と対応する位置に設定された空白部に施さ
れた電源配線からの電源引き込み配線を介して行われ
る。そして、予め論理設計された各内部論理回路部は対
応するセル配置領域内に配置設定される。従って、各セ
ル配置領域を内部セル領域内における自由に選択した領
域に区画設定し、当該各セル配置領域内に対応する各内
部回路部を配置設定することにより、内部回路部の各セ
ルを効率良くレイアウトすることが可能となる。又、セ
ル配置領域はその領域内に配置設定される各内部回路部
のサイズ形状及び個数等を考慮して領域設定されている
ので、設計途中段階においてマスターやパッケージの変
更を余儀なくされることがなくなる。
According to the first and third aspects of the present invention,
First, the internal circuit units operating at a plurality of different voltage levels are logically designed in advance. For each internal circuit section classified for each operating voltage level, a cell arrangement area is set in the internal cell area based on the size shape and number of cells constituting the internal circuit section. Power is supplied to each cell arrangement region via a power supply wiring from a power supply line provided in a blank portion set at a position corresponding to a boundary position of each cell arrangement region. Then, each of the internal logic circuit parts logically designed in advance is arranged and set in the corresponding cell arrangement area. Therefore, by dividing each cell arrangement area into a freely selected area in the internal cell area and arranging and setting each internal circuit section corresponding to each cell arrangement area, each cell of the internal circuit section can be efficiently used. It is possible to layout well. In addition, since the cell placement area is set in consideration of the size, the number, and the like of each internal circuit portion arranged and set in the area, the master and the package may be changed during the design stage. Disappears.

【0012】請求項2及び請求項4に記載の発明によれ
ば、内部セル領域に配置すべきコンバータ回路部が内部
回路部と共に予め論理設計される。そして、先ず各コン
バータ回路部が対応する外部端子の近傍位置となる内部
セル領域内に配置設定される。次にセル配置領域がコン
バータ回路部が配置されなかった内部セル領域内に区画
設定される。従って、コンバータ回路部が内部セル領域
内に配置設定されても、内部回路部のセルを効率良くレ
イアウトすることが可能となる。
According to the second and fourth aspects of the present invention, the converter circuit section to be arranged in the internal cell region is logically designed in advance together with the internal circuit section. Then, first, each converter circuit section is arranged and set in an internal cell region located near a corresponding external terminal. Next, the cell arrangement region is set in the internal cell region where the converter circuit unit is not arranged. Therefore, even if the converter circuit section is arranged and set in the internal cell region, the cells of the internal circuit section can be efficiently laid out.

【0013】請求項2及び請求項5に記載の発明によれ
ば、各セル配置領域は当該セル配置領域内に配置するセ
ルとの結線密度の比較的高いコンバータ回路部の近傍に
区画設定される。従って、コンバータ回路部と内部回路
部との間に施される配線長を比較的短くすることが可能
となり回路特性がほぼ確実に保証される。
According to the second and fifth aspects of the present invention, each cell arrangement region is partitioned and set near a converter circuit portion having a relatively high connection density with cells arranged in the cell arrangement region. . Accordingly, the length of the wiring provided between the converter circuit section and the internal circuit section can be made relatively short, and the circuit characteristics can be almost guaranteed.

【0014】[0014]

【実施例】以下、本発明を具体化した一実施例を図1〜
図6に基づいて説明する。図2は本発明を適用したCA
D装置のシステム構成図である。図2に示すように、中
央処理装置(以下、CPUという)1、メモリ2、キー
ボード(マウス等を含む)3、プリンタ4及びCRT等
の表示器5はシステムバス6により互いに接続されてい
る。CPU1はメモリ2に記憶された所定のプログラム
データに基づいて動作するようになっている。メモリ2
にはCPU1が実行する前記プログラムデータとその実
行に必要な各種データが予め記憶されるとともに、当該
プログラムデータに基づくCPU1の処理結果等が一時
格納されるようになっている。キーボード3はメモリ2
に格納された後述するライブラリ等から必要なデータを
選択して入力したり、プリンタ4や表示器5に処理結果
等の出力命令を入力するために用いられる。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS One embodiment of the present invention will now be described with reference to FIGS.
Explanation will be given based on FIG. FIG. 2 shows a CA to which the present invention is applied.
It is a system configuration | structure figure of D apparatus. As shown in FIG. 2, a central processing unit (hereinafter, referred to as a CPU) 1, a memory 2, a keyboard (including a mouse or the like) 3, a printer 4, and a display 5 such as a CRT are connected to each other by a system bus 6. The CPU 1 operates based on predetermined program data stored in the memory 2. Memory 2
The program data to be executed by the CPU 1 and various data necessary for the execution of the program data are stored in advance, and processing results of the CPU 1 based on the program data are temporarily stored. Keyboard 3 is memory 2
Is used for selecting and inputting necessary data from a library or the like described later stored in the printer 4 or inputting an output command such as a processing result to the printer 4 or the display 5.

【0015】メモリ2には図1に示すようなライブラリ
7、レイアウトデータベース8、コンバータセル格納部
9、内部セル格納部10及び領域データ格納部11が設
定されている。ライブラリ7、レイアウトデータベース
8及び各格納部9〜11は、例えば光ディスク等の外部
記憶媒体からメモリ2に読み込まれて格納されている。
又、CPU1はメモリ2に記憶されたプログラムデータ
に基づき図1に示す処理フローを実行するようになって
いる。即ち、CPU1はプログラムデータに基づき各入
力部12a,12b、セル分類部13、コンバータ領域
決定部14、内部回路領域決定部15、削除BCセル配
置部16及び電源配線引き込み部17の各処理行程を順
次に実行するようになっている。
In the memory 2, a library 7, a layout database 8, a converter cell storage unit 9, an internal cell storage unit 10, and an area data storage unit 11 are set as shown in FIG. The library 7, the layout database 8, and the storages 9 to 11 are read from an external storage medium such as an optical disk into the memory 2 and stored therein.
The CPU 1 executes the processing flow shown in FIG. 1 based on the program data stored in the memory 2. That is, the CPU 1 executes the respective processing steps of the input units 12a and 12b, the cell classifying unit 13, the converter area determining unit 14, the internal circuit area determining unit 15, the deleted BC cell arranging unit 16, and the power supply wiring lead-in unit 17 based on the program data. They are executed sequentially.

【0016】本実施例のCAD装置では、図6の回路図
に示すように2つの異なる電圧レベル(例えば低電圧
3.3Vと高電圧5V)で動作する論理回路(セル)が
1つのチップに混載されるLSI(大規模集積回路)が
設計される。CAD装置による各セルのレイアウト処理
が実行される前に予め論理設計が行われ、動作電圧レベ
ル毎に低電圧用コンバータ回路部A1、高電圧用コンバ
ータ回路部A2、低電圧用内部回路部B1、高電圧用内
部回路部B2、低電圧用I/OセルC1及び高電圧用I
/OセルC2(いずれも図6に示す)が設定されるよう
になっている。
In the CAD apparatus of this embodiment, as shown in the circuit diagram of FIG. 6, a logic circuit (cell) operating at two different voltage levels (for example, low voltage 3.3 V and high voltage 5 V) is provided on one chip. An LSI (large-scale integrated circuit) to be mixed is designed. Before the layout processing of each cell is performed by the CAD device, a logic design is performed in advance, and a low-voltage converter circuit section A1, a high-voltage converter circuit section A2, a low-voltage internal circuit section B1, Internal circuit section B2 for high voltage, I / O cell C1 for low voltage and I for high voltage
/ O cell C2 (all shown in FIG. 6) is set.

【0017】ライブラリ7にはコンバータ回路部A1,
A2の各セル、内部回路部B1,B2の各セル、I/O
セルC1,C2のサイズ形状及びセル種類がそれぞれ動
作電圧レベル毎にセルデータとして格納されている。レ
イアウトデータベース8には論理回路データ及び外部端
子位置情報が格納されている。コンバータセル格納部9
にはセル分類部13にてライブラリ7に格納されたセル
群の中から分類されたコンバータセルA1,A2のみが
格納されるようになっている。内部セル格納部10には
同様にセル分類部13にて分類された内部回路部B1,
B2を構成する各セルのみが格納されるようになってい
る。領域データ格納部11にはコンバータ領域決定部1
4及び内部回路領域決定部15にて決定された各コンバ
ータ回路部A1,A2及び各内部回路部B1,B2のそ
れぞれの配置位置が領域設定情報として格納されるよう
になっている。尚、レイアウトデータベース8には図1
に示す処理フローの実行により設計された論理回路のレ
イアウト情報が格納されるようになっている。
The library 7 includes converter circuit sections A1,
A2, each cell of the internal circuit units B1, B2, I / O
The size shape and cell type of the cells C1 and C2 are stored as cell data for each operating voltage level. The layout database 8 stores logic circuit data and external terminal position information. Converter cell storage 9
Stores only the converter cells A1 and A2 classified from the cell group stored in the library 7 by the cell classification unit 13. In the internal cell storage unit 10, the internal circuit units B1,
Only each cell constituting B2 is stored. The area data storage unit 11 includes a converter area determination unit 1
4 and the respective arrangement positions of the converter circuit units A1 and A2 and the internal circuit units B1 and B2 determined by the internal circuit region determination unit 15 are stored as region setting information. It should be noted that the layout database 8 contains FIG.
The layout information of the logic circuit designed by executing the processing flow shown in FIG.

【0018】次に図1に示す処理フローを構成する各処
理行程12〜17のうち主な処理行程におけるCAD装
置の機能を説明する。CAD装置が図1の処理フローを
実行するに当たり、表示器5にはセル等をレイアウトす
るベース(下地)となるチップパターン18(図3,4
等に示す)が表示される。チップパターン18にはI/
Oセル領域19及び内部セル領域20が設定されてい
る。I/Oセル領域19はチップパターン18の周縁部
に沿って設定され、その内側に内部セル領域20が設定
されている。
Next, the functions of the CAD apparatus in the main processing steps of the processing steps 12 to 17 constituting the processing flow shown in FIG. 1 will be described. When the CAD apparatus executes the processing flow of FIG. 1, a chip pattern 18 (see FIGS. 3 and 4) serving as a base (base) for laying out cells and the like is displayed on the display unit 5.
Etc.) are displayed. The chip pattern 18 has I /
An O cell area 19 and an internal cell area 20 are set. The I / O cell area 19 is set along the periphery of the chip pattern 18, and the internal cell area 20 is set inside the I / O cell area.

【0019】I/Oセル領域19にはI/OセルC1,
C2が配置され、内部セル領域20にはコンバータ回路
部A1,A2及び内部回路部B1,B2が配置されるよ
うになっている。内部セル領域20内には多数のベーシ
ックセルBC(図5に示す)が列設される複数列のゲー
トアレイ部21が設定されている。尚、内部セル領域2
0にはその周縁に沿って内部回路部B1,B2の動作電
圧と対応する所定電圧を供給する図5に示すような複数
の電源配線22,23及び接地配線24が設定されてい
る。又、I/Oセル領域19にも図示しない電源配線及
び接地配線が同様に設定されている。
In the I / O cell area 19, I / O cells C1,
C2 is arranged, and converter circuit sections A1, A2 and internal circuit sections B1, B2 are arranged in the internal cell region 20. In the internal cell region 20, a plurality of gate array portions 21 in which a number of basic cells BC (shown in FIG. 5) are arranged in a row are set. The internal cell area 2
A plurality of power supply wirings 22 and 23 and a grounding wiring 24 as shown in FIG. 5 for supplying a predetermined voltage corresponding to the operating voltage of the internal circuit units B1 and B2 are set along the periphery of 0. Further, a power supply wiring and a ground wiring (not shown) are similarly set in the I / O cell area 19.

【0020】コンバータ回路部A1,A2はレイアウト
データベース8に格納された外部端子位置情報に基づき
I/Oセル領域19に配置設定された対応するI/Oセ
ルC1,C2の近傍に位置するゲートアレイ部21に自
動で配置設定されるようになっている。マニュアル操作
によるコンバータ回路部A1,A2の配置設定も可能と
なっている。又、後述するセル配置領域25,26(図
4,5に示す)は内部セル領域20のゲートアレイ部2
1に配置設定されたコンバータ回路部A1,A2との動
作電圧レベル毎の結線密度に基づき、低電圧用コンバー
タ回路部A1と相対的に多数接続された領域近くに低電
圧用セル配置領域25が配置設定され、高電圧用コンバ
ータ回路部A2と相対的に多数接続された領域近くに高
電圧用セル配置領域26が配置設定されようになってい
る。マニュアル操作によるセル配置領域25,26の配
置設定も可能となっている。又、ライブラリ7には削除
BCセルが設定されており、削除BCセルを設定するこ
とによりセル配置領域25,26の境界線と対応する位
置にあるゲートアレイ部21内のベーシックセルBCが
削除されるようになっている。
The converter circuit sections A1 and A2 are gate arrays located near the corresponding I / O cells C1 and C2 arranged and set in the I / O cell area 19 based on the external terminal position information stored in the layout database 8. The layout is automatically set in the unit 21. The arrangement setting of the converter circuit units A1 and A2 by manual operation is also possible. In addition, cell arrangement regions 25 and 26 (shown in FIGS. 4 and 5), which will be described later,
1, the low-voltage cell arrangement area 25 is located near an area relatively connected to the low-voltage converter circuit section A1 based on the connection density of each of the operating voltage levels with the converter circuit sections A1 and A2 set to 1. The high-voltage cell arrangement area 26 is arranged and set near an area which is arranged and relatively connected to the high-voltage converter circuit part A2 in a relatively large number. It is also possible to set the arrangement of the cell arrangement areas 25 and 26 by manual operation. Further, a deleted BC cell is set in the library 7, and by setting the deleted BC cell, the basic cell BC in the gate array unit 21 at a position corresponding to the boundary between the cell arrangement areas 25 and 26 is deleted. It has become so.

【0021】CAD装置により設計される回路は図6に
示すような回路図で示され,I/Oセル領域19にI/
OセルC1,C2が、内部セル領域20にコンバータ回
路部A1,A2及び内部回路部B1,B2がそれぞれ配
置されるようになっている。そして、低電圧レベルが入
力される外部端子27aは低電圧用I/OセルC1と接
続され、さらにI/OセルC1は低電圧用コンバータ回
路部A1を介して低電圧用内部回路部B1または高電圧
用内部回路部B2と接続されるようになっている。又、
高電圧レベルが入力される外部端子27bは高電圧用I
/OセルC2と接続され、さらにI/OセルC2は高電
圧用コンバータ回路部A2を介して低電圧用内部回路部
B1または高電圧用内部回路部B2と接続されるように
なっている。内部回路部B1,B2は対応する外部端子
27a,27bにおける各入力電圧が異なっても入力側
のコンバータ回路部A1,A2によるレベル変換により
同じ電圧レベルで動作するため互いに信号授受が可能と
なる。そして、各内部回路部B1,B2からの出力電圧
は出力側のコンバータ回路部A1,A2によりレベル変
換されてそれぞれI/OセルC1,C2を介して外部端
子28a,28bから出力されるようになっている。
A circuit designed by the CAD device is shown in a circuit diagram as shown in FIG.
In the O cells C1 and C2, converter circuit portions A1 and A2 and internal circuit portions B1 and B2 are arranged in the internal cell region 20, respectively. The external terminal 27a to which the low voltage level is input is connected to the low voltage I / O cell C1, and the I / O cell C1 is connected to the low voltage internal circuit B1 or the low voltage internal circuit B1 via the low voltage converter circuit A1. It is designed to be connected to the high-voltage internal circuit section B2. or,
The external terminal 27b to which the high voltage level is input is connected to the high voltage I
The I / O cell C2 is connected to the I / O cell C2. The I / O cell C2 is connected to the low-voltage internal circuit B1 or the high-voltage internal circuit B2 via the high-voltage converter circuit A2. Even if the input voltages at the corresponding external terminals 27a and 27b are different, the internal circuit sections B1 and B2 operate at the same voltage level by level conversion by the converter circuits A1 and A2 on the input side, so that signals can be exchanged with each other. The output voltages from the internal circuit units B1 and B2 are level-converted by the converter circuits A1 and A2 on the output side and output from the external terminals 28a and 28b via the I / O cells C1 and C2, respectively. Has become.

【0022】次に前記のように構成された半導体設計装
置の作用を説明する。1チップ上に低電圧(例えば3.
3V)と高電圧(例えば5V)との2種類の異なる電圧
レベルで動作する内部回路(セル)を備えた多電源CM
OSゲートアレイを設計する場合を例にして説明する。
Next, the operation of the semiconductor design apparatus configured as described above will be described. Low voltage (for example, 3.
3V) and a high-voltage (for example, 5V) multi-power CM including internal circuits (cells) operating at two different voltage levels.
The case of designing an OS gate array will be described as an example.

【0023】まず、論理設計により論理回路が決まると
一義的にピン数が決まり、そのピン数に対応したパッケ
ージが選定され、選定されたパッケージに関する外部端
子情報とチップパターン18が表示器5の画面上に表示
される。チップパターン18には図3,4に示すように
I/Oセル領域19及び内部セル領域20が設定されて
いる。内部セル領域20には複数列のゲートアレイ部2
1がベーシックセルBCが充填された初期状態で表示さ
れる。又、内部セル領域20には図5に示すようにその
周縁に沿って2本の電源配線22,23及び1本の接地
配線24がループ状に設定されている。I/Oセル領域
19上にも同様の電源配線及び接地配線(いずれも図示
せず)が設定されている。電源配線22,23の本数
は、ライブラリ7に格納されたセルデータに基づき内部
回路部B1,B2等の動作電圧に対応して決定される。
尚、ライブラリ7には各電圧レベルに対応する各I/O
セルC1,C2も予め格納されている。
First, when the logic circuit is determined by the logic design, the number of pins is uniquely determined, a package corresponding to the number of pins is selected, and the external terminal information and the chip pattern 18 relating to the selected package are displayed on the screen of the display 5. Displayed above. An I / O cell region 19 and an internal cell region 20 are set in the chip pattern 18 as shown in FIGS. The internal cell region 20 includes a plurality of columns of gate array units 2.
1 is displayed in an initial state where the basic cell BC is filled. As shown in FIG. 5, two power supply wirings 22 and 23 and one ground wiring 24 are set in the internal cell region 20 along the periphery thereof in a loop shape. Similar power supply wiring and ground wiring (both not shown) are also set on the I / O cell area 19. The number of the power supply wirings 22 and 23 is determined based on the cell data stored in the library 7 according to the operating voltages of the internal circuit units B1 and B2.
The library 7 has I / Os corresponding to the respective voltage levels.
Cells C1 and C2 are also stored in advance.

【0024】まずライブラリ7からI/OセルC1,C
2を読み出し、図3に示すように各電圧レベルに応じた
各I/OセルC1,C2をI/Oセル領域19上の適宜
な位置に配置設定する。次に、内部セル領域20内にお
けるコンバータ回路部A1,A2及び内部回路部B1,
B2のレイアウト処理が行われる。以下、図1に示す処
理フローに従って説明する。
First, I / O cells C1 and C
2, the I / O cells C1 and C2 corresponding to the respective voltage levels are arranged and set at appropriate positions on the I / O cell area 19 as shown in FIG. Next, the converter circuit portions A1, A2 and the internal circuit portions B1,
The layout process of B2 is performed. Hereinafter, description will be given according to the processing flow shown in FIG.

【0025】まず入力部12a,12bで、ライブラリ
7からセルデータを読み出すとともに、レイアウトデー
タベース8から論理回路データ及び外部端子位置情報を
読み出す。セル分類部13では、読み出したセルデータ
に基づきライブラリ7に登録されたセル群の中からコン
バータ回路部A1,A2を構成する全セル及び内部回路
部B1,B2を構成する全セルを抽出して各コンバータ
回路部A1,A2及び内部回路部B1,B2とに分類す
る。
First, the input units 12a and 12b read cell data from the library 7 and read logic circuit data and external terminal position information from the layout database 8. The cell classification unit 13 extracts all cells constituting the converter circuit units A1 and A2 and all cells constituting the internal circuit units B1 and B2 from the cell group registered in the library 7 based on the read cell data. Each of the converter circuit units A1 and A2 and the internal circuit units B1 and B2 are classified.

【0026】コンバータ領域決定部14では、先ずライ
ブラリ7から読み出したセルデータに基づきコンバータ
回路部A1,A2の各セルを低電圧用コンバータ回路部
A1のセルと高電圧用コンバータ回路部A2のセルとに
分類する。従って、この時点でセルの数及びサイズ等で
各低電圧用コンバータ回路部A1及び各高電圧用コンバ
ータ回路部A2の占める大きさが判ることになる。そし
て、各コンバータ回路部A1,A2はレイアウトデータ
ベース8から読み出した外部端子位置情報に基づき図3
に示すように対応するI/OセルC1,C2の近傍位置
となる内部セル領域20内のゲートアレイ部21に自動
で配置設定される。即ち、低電圧用コンバータ回路部A
1が低電圧用I/OセルC1の近傍位置となるゲートア
レイ部21に配置設定され、高電圧用コンバータ回路部
A2が高電圧用I/OセルC2の近傍位置となるゲート
アレイ部21に配置設定される。そして、配置設定され
た各コンバータ回路部A1,A2にそれぞれ同回路部A
1,A2を構成するセルが配置される。必要に応じてマ
ニュアル操作によりコンバータ回路部A1,A2を配置
設定したり、配置設定されたコンバータ回路部A1,A
2の配置変更が行われる。コンバータ回路部A1,A2
の配置設定が完了すると、コンバータ回路部A1,A2
の動作電圧レベル毎の位置情報を領域データ格納部11
に格納し、内部回路領域決定部15に移行する。
The converter area determining section 14 firstly converts each cell of the converter circuit sections A1 and A2 into a cell of the low voltage converter circuit section A1 and a cell of the high voltage converter circuit section A2 based on the cell data read from the library 7. Classify into. Therefore, at this time, the size occupied by each low-voltage converter circuit portion A1 and each high-voltage converter circuit portion A2 can be determined from the number and size of the cells. Then, each of the converter circuit units A1 and A2 performs the operation shown in FIG.
As shown in (1), the layout is automatically set in the gate array section 21 in the internal cell region 20 located near the corresponding I / O cells C1 and C2. That is, the low-voltage converter circuit section A
1 is arranged and set in the gate array unit 21 located near the low-voltage I / O cell C1, and the high-voltage converter circuit unit A2 is located in the gate array unit 21 located near the high-voltage I / O cell C2. The layout is set. Then, the converter circuit sections A1 and A2, which are arranged and set, respectively, have the same circuit section A.
Cells constituting A1, A2 are arranged. The converter circuit units A1 and A2 can be arranged and set by manual operation as needed, or the converter circuit units A1 and A
2 is changed. Converter circuit units A1, A2
Is completed, the converter circuit units A1, A2
The position information for each operating voltage level of the
And the process proceeds to the internal circuit area determination unit 15.

【0027】内部回路領域決定部15では、先ずライブ
ラリ7から読み出したセルデータに基づき内部回路部B
1,B2をその動作電圧レベル毎に分類する。即ち、内
部回路部B1,B2を構成する全セルを低電圧用内部回
路部B1のセルと高電圧用内部回路部B2のセルとに分
類する。そして、論理回路データ及びセルデータに基づ
き互いに近接位置にレイアウトすべき同じ動作電圧レベ
ルの内部回路部B1,B2をグループ抽出し、そのグル
ープに属する内部回路部B1,B2の各セルのサイズ形
状及び個数からそのグループに属する内部回路部B1,
B2を配置するセル配置領域25,26のサイズ形状を
決定する。これを抽出された各グループ毎に行う。こう
して内部セル領域20内に配置設定する低電圧セル配置
領域25と高電圧セル配置領域26のサイズ形状及び個
数が決定され、これら全てのセル配置領域25,26が
コンバータ回路部A1,A2が配置された残りの内部セ
ル領域20内に配置可能かどうかチェックする。チェッ
クの結果、セル配置領域25,26を内部セル領域20
内に全て配置しきれない場合には、全てのセル配置領域
25,26が内部セル領域20内に配置可能となるまで
セル配置領域25,26の設定をやり直す。こうして動
作電圧レベル毎にセル配置領域25,26が決定される
と、領域データ格納部11からコンバータ回路部A1,
A2の位置情報を読み出し、その位置情報に基づき電圧
レベル毎にセル配置領域25,26内に配置するセルと
コンバータ回路部A1,A2との結線密度が調べられ
る。そして、図4に示すように各セル配置領域25,2
6が当該セル配置領域25,26内に配置するセルとの
結線密度の比較的高いコンバータ回路部A1,A2の近
傍にそれぞれ配置設定される。即ち、図4に示すように
低電圧セル配置領域25はその近くに比較的多くの低電
圧コンバータ回路部A1が存在するように配置設定さ
れ、高電圧セル配置領域26はその近くに比較的多くの
高電圧コンバータ回路部A2が存在するように配置設定
される。こうして各セル配置領域25,26の配置設定
が完了すると、セル配置領域25,26の配置情報を領
域データ格納部11に格納し、削除BCセル配置部16
に移行する。
In the internal circuit area determining section 15, first, based on the cell data read from the library 7, the internal circuit section B
1 and B2 are classified according to their operating voltage levels. That is, all the cells constituting the internal circuit sections B1 and B2 are classified into cells of the low-voltage internal circuit section B1 and cells of the high-voltage internal circuit section B2. Then, based on the logic circuit data and the cell data, the internal circuit sections B1 and B2 having the same operating voltage level to be laid out at positions close to each other are extracted as a group, and the size and shape of each cell of the internal circuit sections B1 and B2 belonging to the group are extracted. From the number, the internal circuit units B1,
The size and shape of the cell placement areas 25 and 26 in which B2 is placed are determined. This is performed for each extracted group. In this way, the size and shape of the low-voltage cell arrangement area 25 and the high-voltage cell arrangement area 26 to be arranged and set in the internal cell area 20 are determined, and all of these cell arrangement areas 25 and 26 are arranged with the converter circuit units A1 and A2. It is checked whether it can be arranged in the remaining internal cell area 20. As a result of the check, the cell placement areas 25 and 26 are
If all of the cell arrangement areas 25 and 26 cannot be arranged in the internal cell area 20, the setting of the cell arrangement areas 25 and 26 is repeated until all the cell arrangement areas 25 and 26 can be arranged in the internal cell area 20. When the cell arrangement regions 25 and 26 are determined for each operation voltage level in this manner, the region data storage unit 11 stores the converter circuit units A1 and A1.
The position information of A2 is read, and the connection density between the cells arranged in the cell arrangement regions 25 and 26 and the converter circuit units A1 and A2 is checked for each voltage level based on the position information. Then, as shown in FIG.
6 are arranged and set in the vicinity of converter circuit portions A1 and A2, respectively, having a relatively high connection density with cells arranged in the cell arrangement regions 25 and 26. That is, as shown in FIG. 4, the low-voltage cell arrangement region 25 is arranged and set so that a relatively large number of low-voltage converter circuit portions A1 are present near the low-voltage cell arrangement region 25, and the high-voltage cell arrangement region 26 is relatively large in the vicinity Are arranged and set so that the high-voltage converter circuit section A2 exists. When the placement of the cell placement areas 25 and 26 is completed in this way, the placement information of the cell placement areas 25 and 26 is stored in the area data storage unit 11 and the deleted BC cell placement unit 16 is deleted.
Move to

【0028】削除BCセル配置部16では、内部回路領
域決定部15において配置設定された各セル配置領域2
5,26の境界線と対応する位置にあるゲートアレイ部
21内のベーシックセルBCに削除BCセル29(図4
に太線で、図5に塗り潰しでそれぞれ示す)が配置設定
される。即ち、各セル配置領域25,26の境界線と対
応する位置にあるゲートアレイ部21内のベーシックセ
ルBCがチップパターン18上から削除される。その結
果、各セル配置領域25,26はその領域以外の領域と
電気的に遮断された状態となる。又、ベーシックセルB
Cの削除により各セル配置領域25,26の境界線と対
応する位置にベーシックセルBCが形成されない空白部
が設定される。その後、電源配線引き込み部17に移行
する。
In the deleted BC cell arranging section 16, each cell arranging area 2 set and arranged by the internal circuit area deciding section 15 is set.
The deleted BC cell 29 (see FIG. 4) is added to the basic cell BC in the gate array unit 21 at a position corresponding to the boundary line between the cells 5 and 26.
Are indicated by bold lines and are filled in FIG. 5). That is, the basic cell BC in the gate array unit 21 at a position corresponding to the boundary between the cell arrangement regions 25 and 26 is deleted from the chip pattern 18. As a result, each of the cell arrangement regions 25 and 26 is electrically disconnected from the other regions. Basic cell B
Due to the deletion of C, a blank portion where the basic cell BC is not formed is set at a position corresponding to the boundary between the cell arrangement regions 25 and 26. Thereafter, the process proceeds to the power supply wiring lead-in section 17.

【0029】電源配線引き込み部17では、削除BCセ
ル29の配置により各セル配置領域25,26の境界線
と対応する位置に設定された空白部に電源配線22,2
3から延びる2本の引き込み配線30,31が設定され
る。ゲートアレイ部21の長手方向と直交して設定され
た各引き込み配線30,31は、それぞれ低電圧用の電
源配線22及び高電圧用の電源配線23と接続される。
こうして各セル配置領域25,26の配置設定及び引き
込み配線30、31の設定が完了すると、これまでの設
定データがレイアウトデータベース8に格納される。以
上で図1に示す処理フローが終了する。
In the power supply wiring lead-in section 17, the power supply wirings 22, 2 are placed in the blank portions set at positions corresponding to the boundaries of the cell arrangement areas 25, 26 due to the arrangement of the deleted BC cells 29.
Two lead-in wirings 30 and 31 extending from 3 are set. The lead-in wirings 30 and 31 set orthogonal to the longitudinal direction of the gate array unit 21 are connected to a low-voltage power supply wiring 22 and a high-voltage power supply wiring 23, respectively.
When the arrangement setting of the cell arrangement areas 25 and 26 and the setting of the lead-in wirings 30 and 31 are completed in this way, the setting data thus far is stored in the layout database 8. Thus, the processing flow illustrated in FIG. 1 ends.

【0030】その後、領域データ格納部11からセル配
置領域25,26の配置情報を読み出し、その配置情報
に基づき各セル配置領域25,26内にそれぞれの領域
サイズを決定したグループに属する各内部回路部B1,
B2を構成する各セルをそれぞれ自動で配置設定する。
各セル配置領域25,26の領域サイズはその領域内に
配置設定された各内部回路部B1,B2の各セルのサイ
ズ形状及び個数から決定されているので、各内部回路部
B1,B2を構成する各セルは確実に対応するセル配置
領域25,26内に配置される。又、各セル配置領域2
5,26はその領域内に配置するセルと接続の強いコン
バータ回路部A1,A2の比較的近い領域に設定されて
いるので、コンバータ回路部A1,A2と内部回路部B
1,B2とを接続する配線長が平均的に短くなる。その
結果、配線長が長くなることに起因する電圧レベルの損
失等の種々の不具合が防止され、所望する回路特性がほ
ぼ確実に保証される。
Thereafter, the arrangement information of the cell arrangement areas 25 and 26 is read from the area data storage unit 11, and each of the internal circuits belonging to the group whose area size is determined in each of the cell arrangement areas 25 and 26 based on the arrangement information. Part B1,
Each cell constituting B2 is automatically arranged and set.
Since the area size of each of the cell arrangement areas 25 and 26 is determined from the size and shape of each cell of each of the internal circuit sections B1 and B2 arranged and set in the area, each of the internal circuit sections B1 and B2 is configured. Each of the cells is reliably located in the corresponding cell placement area 25, 26. Also, each cell arrangement area 2
5 and 26 are set in areas relatively close to the converter circuit sections A1 and A2 that are strongly connected to the cells arranged in the area, so that the converter circuit sections A1 and A2 and the internal circuit section B
On the other hand, the length of the wiring connecting the first and B2 becomes short on average. As a result, various inconveniences such as a loss in voltage level caused by an increase in the wiring length are prevented, and desired circuit characteristics are almost guaranteed.

【0031】そして、各内部回路部B1,B2と引き出
し配線30,31とを電気的に接続するビアが各セル配
置領域25,26内に配置設定される。又、内部回路部
B1,B2間やコンバータ回路部A1,A2の各セルと
内部回路部B1,B2の各セル間等に各種配線が設定さ
れる。こうしてチップパターン18上に論理回路が作成
される。
Then, vias for electrically connecting the internal circuit portions B1 and B2 to the lead wirings 30 and 31 are arranged and set in the cell arrangement regions 25 and 26. Also, various wirings are set between the internal circuit units B1 and B2 and between the cells of the converter circuit units A1 and A2 and the cells of the internal circuit units B1 and B2. Thus, a logic circuit is created on the chip pattern 18.

【0032】以上詳述したように本実施例によれば、内
部セル領域20に配置設定される内部回路部B1,B2
を構成する全セルのサイズ形状及び個数に基づき予めセ
ル配置領域25,26の領域サイズを決定し、各セル配
置領域25,26を内部セル領域20内の適宜な位置に
配置設定した。そして、各セル配置領域25,26の境
界線と対応する位置にあるゲートアレイ部21内のベー
シックセルBCを削除BCセル29の配置により削除し
て空白部を設定し、その空白部に各セル配置領域25,
26への引き込み配線30,31を施すようにした。
As described above in detail, according to the present embodiment, the internal circuit sections B1, B2 arranged and set in the internal cell area 20 are provided.
Are determined in advance based on the size shape and the number of all the cells constituting the cell, and the cell arrangement areas 25 and 26 are arranged and set at appropriate positions in the internal cell area 20. Then, the basic cell BC in the gate array unit 21 at a position corresponding to the boundary between the cell arrangement regions 25 and 26 is deleted by arranging the deleted BC cell 29 to set a blank portion, and each cell is placed in the blank portion. Placement area 25,
The lead-in wirings 30 and 31 to 26 are provided.

【0033】その結果、従来装置のように細分化パター
ンに制約されることなく、内部回路部B1,B2を配置
するセル配置領域25,26を内部セル領域20内の所
望する位置に自由に配置設定することができる。そし
て、各セル配置領域25,26内にセル配置領域25,
26の領域サイズを決定した各内部回路部B1,B2を
配置設定することにより、内部回路部B1,B2の各セ
ルを内部セル領域20内に効率良くレイアウトすること
ができる。又、セル配置領域25,26は各内部回路部
B1,B2を構成する全セルのサイズ形状及び個数に基
づきそのサイズ形状が決められ、しかも全てが内部セル
領域20内に配置しきれるように設定されているので、
全ての内部回路部B1,B2の全セルを確実に内部セル
領域20内に配置設定することができる。その結果、設
計途中にマスターやパッケージ等の変更を余儀なくされ
ることが防止される。
As a result, the cell arrangement regions 25 and 26 for arranging the internal circuit portions B1 and B2 can be freely arranged at desired positions in the internal cell region 20 without being restricted by the subdivision pattern unlike the conventional device. Can be set. Then, the cell placement areas 25, 26 are located in the respective cell placement areas 25, 26.
By arranging and setting the internal circuit units B1 and B2 for which the 26 area sizes have been determined, the cells of the internal circuit units B1 and B2 can be efficiently laid out in the internal cell region 20. In addition, the size and shape of the cell placement regions 25 and 26 are determined based on the size and shape of all the cells constituting each of the internal circuit portions B1 and B2, and are set so that all of the cells can be arranged in the internal cell region 20. Has been
All the cells of all the internal circuit sections B1 and B2 can be reliably arranged and set in the internal cell area 20. As a result, it is possible to prevent the master and the package from being changed during the design.

【0034】又、コンバータ回路部A1,A2をI/O
セル領域19でなく内部セル領域20内に配置する構成
としたので、I/Oセル領域19にはI/OセルC1,
C2のみが配置され、I/Oポートの多ピン化が可能と
なる。さらに、各セル配置領域25,26をその電圧レ
ベルと同じ電圧レベルのコンバータ回路部A1,A2が
比較的多く近傍に位置するように配置設定する構成とし
たので、コンバータ回路部A1,A2と内部回路部B
1,B2とを接続する配線が比較的短くて済む。その結
果、配線長が長くなることに起因する電圧レベルの不安
定化等の種々の不具合が防止され、所望する回路特性を
ほぼ確実に保証することができる。又、論理設計段階に
おいて、内部回路部B1,B2のサイズ形状やレイアウ
トを考慮する必要がなくなる。
The converter circuit sections A1 and A2 are connected to I / O
Since the arrangement is made in the internal cell area 20 instead of the cell area 19, the I / O cell C1,
Only C2 is arranged, and the number of pins of the I / O port can be increased. Further, since the respective cell arrangement regions 25 and 26 are arranged and set so that the converter circuit sections A1 and A2 having the same voltage level as the voltage levels thereof are located relatively close to each other, the converter circuit sections A1 and A2 are connected to the internal sections. Circuit part B
1 and B2 can be relatively short. As a result, various inconveniences such as instability of the voltage level due to an increase in the wiring length can be prevented, and desired circuit characteristics can be almost guaranteed. Further, in the logic design stage, it is not necessary to consider the size and shape and the layout of the internal circuit units B1 and B2.

【0035】尚、本発明は上記実施例に限定されるもの
ではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲で例えば次のよ
うに変更することができる。 (1)上記実施例では、2つの異なる電圧レベルで動作
する論理回路(セル)を1チップ上に混載する半導体装
置を設計したが、3つ以上の異なる電圧レベルで動作す
る内部回路を1チップ上に混載する半導体装置を設計し
てもよい。
The present invention is not limited to the above embodiment, but can be modified as follows, for example, without departing from the spirit of the invention. (1) In the above embodiment, a semiconductor device is designed in which logic circuits (cells) operating at two different voltage levels are mixedly mounted on one chip. However, an internal circuit operating at three or more different voltage levels is designed as one chip. A semiconductor device to be mounted above may be designed.

【0036】(2)上記実施例ではゲートアレイ集積回
路における論理回路のレイアウトに本発明を適用した
が、例えばエンベッデッドアレイ集積回路等のゲートア
レイ集積回路以外の集積回路の設計に本発明を適用して
もよい。
(2) In the above embodiment, the present invention is applied to the layout of a logic circuit in a gate array integrated circuit. However, the present invention is applied to the design of an integrated circuit other than a gate array integrated circuit such as an embedded array integrated circuit. You may.

【0037】(3)本発明をコンバータ回路部A1,A
2がI/Oセル領域19に配置設定された半導体装置に
適用してもよい。
(3) The present invention is applied to converter circuit sections A1, A
2 may be applied to a semiconductor device arranged and set in the I / O cell region 19.

【0038】[0038]

【発明の効果】以上詳述したように本発明によれば、1
つのチップ上に異なる電圧レベルで動作する複数の回路
を混載する半導体装置を設計するうえにおいて、内部回
路部を構成するセルを効率良くレイアウトすることがで
きるという優れた効果を奏する。
As described above in detail, according to the present invention, 1
In designing a semiconductor device in which a plurality of circuits operating at different voltage levels are mixedly mounted on one chip, an excellent effect that cells constituting an internal circuit portion can be efficiently laid out is provided.

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

【図1】一実施例のCAD装置による処理フロー図であ
る。
FIG. 1 is a flowchart of a process performed by a CAD apparatus according to an embodiment;

【図2】CAD装置のシステム構成を示す模式図であ
る。
FIG. 2 is a schematic diagram illustrating a system configuration of a CAD apparatus.

【図3】チップを示す平面図である。FIG. 3 is a plan view showing a chip.

【図4】チップを示す平面図である。FIG. 4 is a plan view showing a chip.

【図5】チップを示す平面図である。FIG. 5 is a plan view showing a chip.

【図6】論理回路を示す回路図である。FIG. 6 is a circuit diagram illustrating a logic circuit.

【図7】従来のチップを示す平面図である。FIG. 7 is a plan view showing a conventional chip.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 セル配置領域決定手段、ベーシックセル削除手段、
引き込み配線設定手段、セル配置手段及びコンバータ配
置手段としての中央処理装置(CPU) 7 ライブラリ 8 コンバータ配置情報格納部 11 コンバータ配置位置格納部 18 チップとしてのチップパターン 20 内部セル領域 22,23 電源配線 25,26 セル配置領域 29 空白部としての削除BCセル 30,31 電源引き込み配線 A1,A2 コンバータ回路部 B1,B2 内部回路部 BC ベーシックセル
1 cell arrangement area determining means, basic cell deleting means,
Central processing unit (CPU) as lead-in wiring setting means, cell placement means and converter placement means 7 Library 8 Converter placement information storage section 11 Converter placement position storage section 18 Chip pattern as chip 20 Internal cell area 22, 23 Power supply wiring 25 , 26 Cell arrangement area 29 Deleted BC cell as a blank part 30, 31, Power supply wiring A1, A2 Converter circuit part B1, B2 Internal circuit part BC Basic cell

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01L 21/82 H01L 27/118 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (58) Field surveyed (Int. Cl. 7 , DB name) H01L 21/82 H01L 27/118

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 チップ(18)の内部セル領域(20)
に異なる電圧レベルで動作する複数の内部回路部(B
1,B2)を混載するとともに、前記内部セル領域(2
0)の周縁部に前記各内部回路部(B1,B2)の動作
電圧レベルに応じた複数の電源配線(22,23)が施
された半導体装置を設計する半導体設計方法において、 複数の異なる電圧レベルで動作する内部回路部(B1,
B2)を予め論理設計しておき、先ず前記内部回路部
(B1,B2)を電圧レベル毎に分類し、さらに同じ電
圧レベル同士の前記内部回路部(B1,B2)からなる
グループに組分けし、各グループの各内部回路部(B
1,B2)毎に当該内部回路部(B1,B2)を構成す
るセルを収容可能なセル配置領域(25,26)を前記
内部セル領域(20)内に設定し、次に設定した前記各
セル配置領域(25,26)の境界位置と対応する位置
にベーシックセル(BC)が配置されない空白部(2
9)を設定するとともに当該空白部(29)に前記電源
配線(22,23)から前記各セル配置領域(25,2
6)へ繋がる電源引き込み配線(30,31)を施し、
さらに予め論理設計した前記内部回路部(B1,B2)
を対応する前記セル配置領域(25,26)内に配置設
定することを特徴とする半導体設計方法。
An internal cell area (20) of a chip (18)
Internal circuit units (B) operating at different voltage levels
1, B2) and the internal cell area (2
0) in a semiconductor design method for designing a semiconductor device in which a plurality of power supply wirings (22, 23) corresponding to the operating voltage levels of the respective internal circuit sections (B1, B2) are provided on the periphery. Internal circuit (B1,
B2) is logically designed in advance, and the internal circuit units (B1, B2) are first classified for each voltage level, and further divided into a group including the internal circuit units (B1, B2) having the same voltage level. , Each internal circuit part of each group (B
(B1, B2), a cell arrangement area (25, 26) capable of accommodating the cells constituting the internal circuit portion (B1, B2) is set in the internal cell area (20), and then each of the set cells is set. A blank portion (2) where a basic cell (BC) is not arranged at a position corresponding to the boundary position of the cell arrangement region (25, 26)
9) and setting the cell arrangement areas (25, 2) from the power supply wirings (22, 23) in the blank portions (29).
Power supply wiring (30, 31) leading to 6) is given,
Further, the internal circuit units (B1, B2) which have been logically designed in advance
In the corresponding cell placement area (25, 26).
【請求項2】 請求項1に記載の半導体設計方法におい
て、 前記内部回路部(B1,B2)と共にコンバータ回路部
(A1,A2)を予め動作電圧レベル毎に論理設計して
おき、先ず各コンバータ回路部(A1,A2)を対応す
る外部端子近傍の内部セル領域(20)内に配置設定
し、次に前記各セル配置領域(25,26)を前記コン
バータ回路部(A1,A2)が配置されなかった前記内
部セル領域(20)内に、当該セル配置領域(25,2
6)内に配置するセルとの結線密度の比較的高い前記コ
ンバータ回路部(A1,A2)の近傍に区画設定するこ
とを特徴とする半導体設計方法。
2. The semiconductor design method according to claim 1, wherein said internal circuit units (B1, B2) and said converter circuit units (A1, A2) are logically designed in advance for each operating voltage level. A circuit section (A1, A2) is arranged and set in an internal cell area (20) near a corresponding external terminal, and then the respective cell arrangement areas (25, 26) are arranged by the converter circuit section (A1, A2). The cell arrangement area (25, 2)
6) A method of designing a semiconductor device, comprising setting a section near the converter circuit section (A1, A2) having a relatively high connection density with a cell arranged therein.
【請求項3】 チップ(18)の内部セル領域(20)
に異なる電圧レベルで動作する複数の内部回路部(B
1,B2)を混載するとともに、前記内部セル領域(2
0)の周縁部に前記各内部回路部(B1,B2)の動作
電圧レベルに応じた複数の電源配線(22,23)が施
された半導体装置を設計する半導体設計装置において、 予め論理設計され、前記内部セル領域(20)内に配置
設定される内部回路部(B1,B2)のサイズ形状及び
動作電圧レベルをセルデータとして格納するライブラリ
(7)と、 前記ライブラリ(7)に格納された前記セルデータに基
づき前記内部回路部(B1,B2)を構成するセルをグ
ループに組分けし、その各グループの各内部回路部(B
1,B2)毎に当該内部回路部(B1,B2)を構成す
るセルを収容可能な複数のセル配置領域(25,26)
を区画設定するセル配置領域決定手段(1)と、 前記セル配置領域(25,26)の境界位置と対応する
位置に存在するベーシックセル(BC)を削除するベー
シックセル削除手段(1)と、 前記ベーシックセル削除手段(1)によりベーシックセ
ル跡として形成された空白部(29)を通して、電圧レ
ベルが対応するように前記電源配線(22,23)から
前記各セル配置領域(25,26)へ電源引き込み配線
(30,31)を施す引き込み配線設定手段(1)と、 前記引き込み配線設定手段(1)により施された前記電
源引き込み配線(30,31)を介して所定電圧が供給
可能となった前記セル配置領域(25,26)内に、当
該セル配置領域(25,26)を設定した前記内部回路
部(B1,B2)のセルを配置設定するセル配置手段
(1)とを備えたことを特徴とする半導体設計装置。
3. An internal cell area (20) of a chip (18).
Internal circuit units (B) operating at different voltage levels
1, B2) and the internal cell area (2
In a semiconductor design apparatus for designing a semiconductor device in which a plurality of power supply wirings (22, 23) corresponding to the operating voltage levels of the internal circuit portions (B1, B2) are provided on the peripheral portion of (0), a logic design is performed in advance. A library (7) for storing the size shape and operating voltage level of the internal circuit units (B1, B2) arranged and set in the internal cell area (20) as cell data; and a library (7) stored in the library (7). Cells constituting the internal circuit units (B1, B2) are divided into groups based on the cell data, and each internal circuit unit (B
A plurality of cell arrangement areas (25, 26) capable of accommodating the cells constituting the internal circuit section (B1, B2) for each of (1, B2)
Cell placement area determining means (1) for setting a partition, and basic cell deleting means (1) for removing a basic cell (BC) existing at a position corresponding to a boundary position of the cell placement areas (25, 26). Through the blank portion (29) formed as a trace of the basic cell by the basic cell deletion means (1), the power supply wiring (22, 23) is connected to each of the cell arrangement regions (25, 26) so that the voltage level corresponds. A predetermined voltage can be supplied through a lead-in wiring setting means (1) for providing a power lead-in wiring (30, 31) and the power lead-in wiring (30, 31) provided by the lead-in wiring setting means (1). A cell arrangement for arranging and setting the cells of the internal circuit section (B1, B2) in which the cell arrangement areas (25, 26) are set in the cell arrangement areas (25, 26). Semiconductor design device being characterized in that a means (1).
【請求項4】 請求項3に記載の半導体設計装置におい
て、 前記ライブラリ(7)に前記セルデータと共にコンバー
タ回路部(A1,A2)のサイズ形状及び動作電圧レベ
ルをコンバータセルデータとして格納し、 前記各コンバータ回路部(A1,A2)と対応する外部
端子の位置情報を外部端子位置情報として格納するコン
バータ配置情報格納部(8)と、 前記外部端子位置情報に基づき前記コンバータ回路部
(A1,A2)を前記内部セル領域(20)内に前記各
外部端子と対応する近傍位置に配置設定するコンバータ
配置手段(1)とを備え、 前記セル配置領域決定手段(1)に、前記コンバータ配
置手段(1)により前記内部セル領域(20)内に配置
設定された前記コンバータ回路部(A1,A2)の設定
領域以外の前記内部セル領域(20)内に前記セル配置
領域(25,26)を区画設定させるようにしたことを
特徴とする半導体設計装置。
4. The semiconductor design apparatus according to claim 3, wherein the library (7) stores the size shape and operating voltage level of the converter circuit section (A1, A2) together with the cell data as converter cell data. A converter arrangement information storage unit (8) for storing position information of an external terminal corresponding to each converter circuit unit (A1, A2) as external terminal position information; and a converter arrangement unit (A1, A2) based on the external terminal position information. ) In the internal cell area (20) at a position corresponding to each of the external terminals. The converter arranging means (1) includes: 1) The internal cells other than the setting area of the converter circuit section (A1, A2) arranged and set in the internal cell area (20). Semiconductor design device being characterized in that the region (20) the cell layout region in (25, 26) so as to partition set.
【請求項5】 請求項3に記載の半導体設計装置におい
て、 前記内部セル(B1,B2)と対応する各コンバータ回
路部(A1,A2)の動作電圧レベル毎の配置位置情報
を格納するコンバータ配置位置格納部(11)を備え、 前記セル配置領域決定手段(1)に、前記コンバータ配
置位置格納部(11)に格納された前記配置位置情報に
基づき前記セル配置領域(25,26)を当該セル配置
領域(25,26)内に配置するセルとの結線密度の比
較的高い前記コンバータ回路部(A1,A2)の近傍に
区画設定させるようにしたことを特徴とする半導体設計
装置。
5. The converter layout according to claim 3, wherein layout position information for each operating voltage level of each converter circuit section (A1, A2) corresponding to said internal cell (B1, B2) is stored. A position storage unit (11), wherein the cell arrangement region determining means (1) stores the cell arrangement regions (25, 26) based on the arrangement position information stored in the converter arrangement position storage unit (11). A semiconductor design apparatus characterized in that a partition is set near a converter circuit section (A1, A2) having a relatively high connection density with a cell arranged in a cell arrangement area (25, 26).
JP5233938A 1993-09-20 1993-09-20 Semiconductor design method and semiconductor design device Expired - Fee Related JP3071617B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP5233938A JP3071617B2 (en) 1993-09-20 1993-09-20 Semiconductor design method and semiconductor design device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP5233938A JP3071617B2 (en) 1993-09-20 1993-09-20 Semiconductor design method and semiconductor design device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH0794589A JPH0794589A (en) 1995-04-07
JP3071617B2 true JP3071617B2 (en) 2000-07-31

Family

ID=16962972

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP5233938A Expired - Fee Related JP3071617B2 (en) 1993-09-20 1993-09-20 Semiconductor design method and semiconductor design device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3071617B2 (en)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2773771B2 (en) * 1996-03-05 1998-07-09 日本電気株式会社 Semiconductor device layout method
JP4738719B2 (en) * 2003-05-09 2011-08-03 ルネサスエレクトロニクス株式会社 Semiconductor circuit device design method, designed semiconductor circuit device, design system, and recording medium
JP6349868B2 (en) * 2014-03-31 2018-07-04 日本電気株式会社 Design support apparatus, design support method, and design support program

Also Published As

Publication number Publication date
JPH0794589A (en) 1995-04-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5623420A (en) Method and apparatus to distribute spare cells within a standard cell region of an integrated circuit
US6430734B1 (en) Method for determining bus line routing for components of an integrated circuit
US5455775A (en) Computer design system for mapping a logical hierarchy into a physical hierarchy
US4890238A (en) Method for physical VLSI-chip design
EP0297821A2 (en) Semiconductor integrated circuit device having gate array and memory
US6598215B2 (en) Datapath design methodology and routing apparatus
US6083271A (en) Method and apparatus for specifying multiple power domains in electronic circuit designs
JPH0695568B2 (en) Method of manufacturing gate array integrated circuit device
US6499135B1 (en) Computer aided design flow to locate grounded fill in a large scale integrated circuit
JPH04124855A (en) Semiconductor integrated circuit device and method of designing layout thereof and layout designing apparatus
US5808900A (en) Memory having direct strap connection to power supply
US6608335B2 (en) Grounded fill in a large scale integrated circuit
CN110034107B (en) Semiconductor device, method of designing layout thereof, and method of manufacturing the same
JP2003256489A (en) Design system for semiconductor integrated circuit element, program, recording medium, and design method for semiconductor integrated circuit element
JP3071617B2 (en) Semiconductor design method and semiconductor design device
JP2002015018A (en) Design method for semiconductor equipment and recording medium
US6941534B2 (en) Semiconductor device and layout data generation apparatus
CN113139362A (en) Integrated circuit layout
US6880143B1 (en) Method for eliminating via blocking in an IC design
KR100696221B1 (en) Semiconductor integrated circuit configured to supply sufficient internal current
JPH0794587A (en) Semiconductor device, method and system for designing semiconductor
US6434734B1 (en) Method for modifying placement of components of an integrated circuit by analyzing resources of adjacent components
JP3556767B2 (en) Design equipment for semiconductor integrated circuit devices
US6687892B1 (en) Method for determining control line routing for components of an integrated circuit
US6728944B2 (en) Method, system, and computer program product for improving wireability near dense clock nets

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: 20000516

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080526

Year of fee payment: 8

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090526

Year of fee payment: 9

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees