JP3071767B2 - 自動配置配線方法及び自動配線システム並びにその記録媒体 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ＬＳＩの自動配置
配線システム及び方法に関し、特に矩形の外枠をもつセ
ル間に配線領域を必要とするＬＳＩの自動配置配線シス
テム及び方法並びに記録媒体に関する。

【０００２】

【従来の技術】ＬＳＩ設計用の自動配置配線ＣＡＤ（計
算機支援設計）システムにおいて、従来、配置配線完了
に要する時間を短縮するために、様々な工夫がされてい
る。特に、セル間に配線領域を必要とする配置配線にお
いて、配線領域が多すぎると、使用されない配線領域が
むだになりチップ面積増大につながり、逆に、少ない
と、セル間の配線で互いに独立した配線が同一の領域を
通過することになり、配線ショートを生じたり、独立し
た配線が引けないため未配線が生じることになる。配線
ショートになるか未配線になるかは、配線アルゴリズム
により異なるので、「配線ショート」と呼ぶことにす
る。以下、従来の配置配線方法について説明する。

【０００３】第１の方法は、セルを均一配置にするだけ
では配線の集中混雑が発生するので、面積当たりの端子
数（以下、「端子密度」という）が均一になるようセル
を配置する。

【０００４】図１７は、端子密度均一になるようセルを
配置する第１の方法の処理手順の一例を示すフローチャ
ートである。

【０００５】端子密度の目標値を設定し（ステップ１７
０２）、配置評価目標値を設定し（ステップ１７０３）
後、セルを配置し（ステップ１７０４）、端子密度の計
算し（ステップ１７０５）、配置評価値の計算を行い
（ステップ１７０６）、端子密度と配置評価値の計算値
と目標値との比較を行い（ステップ１７０７）、端子密
度と配置評価値の計算値のいずれか一方でも目標値を満
足していなければ、ステップ１７０４のセル配置に分岐
し、両者とも満足している場合、セル間の配線を行う
（ステップ１７０８）。

【０００６】配置評価値には、セルが均一に散らばって
配置できたか、接続関係にあるセルが近傍に配置できた
か等を評価する関数が与えられる。また、端子密度の目
標値を設定してから、セル間の配線を行うまでをまとめ
て、自動配置配線処理（ステップ１７０１）としてい
る。

【０００７】図１８に、同一外形で端子形状が異なって
いるセルを２種類示す。同一外形であるため、セル外枠
１８０１、１８０３は同じであるが、一方のセルは、セ
ル上の配線で使用するものと同一の配線層の端子１８０
２を、他のセルは、セル上の配線では使用しない配線層
の端子１８０４をもっている。

【０００８】図１９は、端子密度を満足した配置の一例
を示す図である。２種類のセルに端子密度目標値を満足
させるための配線領域１９０１及び１９０３が設けられ
ている。

【０００９】図２０は、図１９の配置で、配線を行った
後の一例を示す図である。図２０（ａ）は、セル上を配
線が通過した例を示す図であり、端子の形状のため配線
がセル上を通過できないセル２０１０１の近傍に設けら
れた配線領域は有効に働き、配線２０１０２を通過させ
ている。もう一方のセル２０１０３は、セル上を配線２
０１０４が通過しているため、配線領域２０１０５には
配線が一本も通過していず、無駄になっている。

【００１０】図２０（ｂ）は、配線領域上を配線が通過
した例を示す図である。端子の形状のため配線がセル上
を通過できないセル２０２０１の近傍に設けられた配線
領域は有効に働き、配線２０２０２を通過させている。
もう一方のセル２０２０３は、近傍の配線領域上を配線
２０２０５が通過しているので、セル２０２０３上の配
線か通過できる領域２０２０４が無駄になっている。

【００１１】第２の方法は、１回目の配置配線を行い、
配線ショート発生個所近傍にセル配置禁止等の配線領域
確保した後、２回目の配置配線を行う。

【００１２】図２１は、この第２の方法の処理手順を示
すフローチャートである。自動配置配線処理（ステップ
２１０１）の後、配線ショートが発生したか否かを調べ
（ステップ２１０７）、配線ショートが発生している場
合、配線ショート発生個所近傍に、配線領域を付加し
（ステップ２１０８）、再度、自動配置配線をする。な
お、ステップ２１０１の自動配置配線処理は、図１７の
ステップ１７０１と同一の処理フローからなる。

【００１３】図２２に、１回目の配置配線の一例を示
す。セル上配線が通過できないセル２２０１上に、配線
ショート２２０３が２本あるが、セル上配線通過可能な
セル２２０２上には配線２２０４が、配線ショートなし
に通過している。

【００１４】図２３は、配線ショート発生個所近傍に、
配線領域２３０１を設けた例を示す図である。

【００１５】図２４は、２回目の自動配置配線のセル配
置が完了した場合の例を示す図である。設けた配線領域
２４０２の周りに、セル上配線が通過できないセル２４
０１とセル上配線通過可能なセル２４０３が置かれてい
る。

【００１６】図２５は、２回目の自動配置配線のセル間
の配線が完了した一例を示す図である。１回目配線ショ
ート近傍に設けた配線領域に配線２５０２が通過し、セ
ル上配線が通過できないセル２５０１上にあった配線シ
ョートがなくなっている。

【００１７】第３の方法は、セル間の接続の相互関係か
らグループ（クラスタ）を生成する際、評価関数として
面積バランス、端子数バランス、セル上通過可能配線本
数バランスを用いグループを構築し各グループ内の配線
混雑度を均一にして配置配線を行うものである。

【００１８】図２６は、この第３の方法の処理手順を示
すフローチャートである。各クラスタペア間の評価値を
算出し（ステップ２６０１）、コスト値が最小になるペ
アを抽出し（ステップ２６０２）、クラスタ化候補とな
るペアに対し各評価値を算出する（ステップ２６０
３）。この評価値が上限値を超えているか否か判定し
（ステップ２６０４）、超えていなければ、クラスタ化
する（ステップ２６０５）。この後、未処理クラスタが
あるか否か調べ（ステップ２６０６）、未処理クラスタ
がある場合、ステップ６０２のコスト値が最小になるペ
アを抽出する処理に分岐し、未処理クラスタがない場
合、新しくクラスタが生成されたか否か調べ（ステップ
２６０７）、生成されていれば、ステップ２６０１の各
クラスタペア間の評価値を算出する処理に分岐し、新し
くクラスタが生成されていなければ、クラスタ化生成を
終える。

【００１９】図２７に、クラスタ化されたセル上を通過
できる配線が多いセル２７０１と、セル上配線が通過で
きないセル２７０２と、クラスタ化されなかったセル２
７０３の一例を示す。

【００２０】図２８は、セルが配置された例を示す図で
ある。クラスタ化されたセル（２８０１及び２８０２）
が近傍に配置され、それ以外のセル（２８０３）が隣接
して配置されている。

【００２１】図２８のセル間の配置に対し配線をおこな
った例を図２９に示す。セル上配線が通過できないセル
２９０２の近傍に、クラスタ化されたもう一方のセル
（２９０１）が配置されることにより配線（２９０４）
が通過している。また、クラスタ化されなかったセル
（２９０３）の上にも配線（２９０５）が通過してい
る。

【００２２】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
た従来の方法は下記記載の問題点を有している。

【００２３】上記第１の方法においては、面積と端子数
が同一のセルが存在した場合には、端子密度が同じであ
るため、形状や位置の違いにより、配線の容易性に差が
あると、配線容易なセル近傍には、無駄な配線領域等が
生じてしまう、という問題点を有している。

【００２４】図２０（ａ）に、無駄な配線領域２０１０
５、図２０（ｂ）にセル上配線が通過可能なのに通過す
る配線がなかった部分２０２０４を示す。

【００２５】上記第２の方法は、設けた配線領域近傍に
２回目の配置で、１回目と同じセルが配置されない場合
には、配線領域が無駄になり、配置配線を２回行わなけ
ればならない、という問題点がある。

【００２６】上記第３の方法においては、通常、グルー
プ情報は、配置ばらつきを抑え遅延時間を短くしたいと
きや特性を揃えたいときに利用される場合が多く、これ
らのグループ情報と一致しなかった場合、満足のいく結
果が得られない、という問題点を有している。

【００２７】また、上記第３の方法では、配線領域（フ
ィールドスルーセル）設定方法が考慮されていないた
め、グループ内で配線領域が不足した場合、自動配置配
線システムの性能に頼ることになる、という問題を有し
ている。

【００２８】さらに、上記第３の方法では、クラスタ構
成の毎に多くの演算を行う必要があるため、配置配線に
要する時間が長い、という問題がある。

【００２９】したがって、本発明は、上記問題点に鑑み
てなされたものであって、その目的は、無駄な配線領域
を設けずに配線ショートを無くし、配置配線後のチップ
サイズ増大を抑え、配置配線に要する時間を短縮する、
自動配置配線システム及び方法並びに記録媒体を提供す
ることにある。

【００３０】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成する本発
明の自動配置配線方法は、その概要を述べれば、各セル
毎の配線の容易性を予め情報として持っておき、回路全
体の配線の容易性と各セルの配線の容易性との差に応
じ、配線領域をセルに付加することで配線の容易性の差
を少なくして配置配線を行うものである。

【００３１】第１の発明は、配線層の全てまたは一部の
層を使用しセル上を通過する配線本数を抽出する第１の
ステップと、前記配線層の全てまたは一部の層を使用し
配線領域上を通過する配線本数を抽出する第２のステッ
プと、所定の通過配線本数となる配線領域を決定する第
３のステップと、前記第３の手段で決定された前記配線
領域とセルを対にする第４のステップと、を有する。

【００３２】第２の発明は、配線層の全てまたは一部の
層を使用しセル上を通過する配線本数が２以上の組合せ
がある該当セルにおいて、前記配線層の全てまたは一部
の層を使用しセル上を通過する配線本数の組合せを全て
求める第１のステップと、前記第１のステップで求めた
通過する配線本数の平均値を該当セルの通過配線期待本
数として求める第２のステップと、配線領域上を通過す
る配線本数を抽出する第３のステップと、所定の通過配
線本数となる配線領域を決定する第４のステップと、前
記第４のステップで決定された前記配線領域とセルを対
にする第５のステップと、を有する。

【００３３】第３の発明は、配線層の全てまたは一部の
層を使用しセル上を通過する配線本数が２とおり以上の
組合せがある該当セルにおいて、前記配線層の全てまた
は一部の層を使用しセル上を通過する配線本数の組合せ
を全て求める第１のステップと、前記第１のステップで
求めた前記通過する配線本数に重みを付けて求めた平均
値を該当セルの通過配線期待本数として求める第２のス
テップと、配線領域上を通過する配線本数を抽出する第
３のステップと、任意もしくは設定された通過配線本数
となる配線領域を決定する第４のステップと、前記第４
のステップで決定された前記配線領域とセルを対にする
第５のステップと、を有する。

【００３４】第４の発明は、配置配線対象回路に使用さ
れているセル種類毎に個数と配線性を乗じたものを全使
用セル種類について加算した後、使用全セル個数で除し
た値を全体の配線性として求める第１のステップと、前
記第１のステップで求めた前記全体の配線性からセルの
配線性を減じた値が予め定めた値より大きい使用種類セ
ルがある場合は、前記第１のステップで求めた全体の配
線性からセルの配線性を減じた値が前記予め定めた値に
比べ小さくなるよう該当使用種類セルに配線領域を付加
する第２のステップと、前記第２のステップで配線領域
を付加された使用種類セルがある場合は前記付加したセ
ルを使用し配置評価目標値を設定する第３のステップ
と、前記第３のステップの後、セルを配置する第４のス
テップと、前記第４のステップで配置されたセルの配置
評価値を計算する第５のステップと、前記第５のステッ
プで計算された前記配置評価値が配置評価目標値を満足
しなかった場合はセルを配置する前記第４のステップに
分岐し、満足する場合にはセル間の配線をする第６のス
テップと、を有する。

【００３５】第５の発明は、矩形の外枠をもつセルにお
いて、セルの配線性を求める際に、検討で考慮する配線
層を配置配線にて使用する全層または一部の層に制限す
る第１のステップと、前記セルの外枠の全てまたは一部
を検討対象とする第２のステップと、前記セルの１端子
と前記第２のステップで検討対象となった前記セルの外
枠の１辺との対応付けを全端子について行い対応付け組
合せを生成する第３のステップと、前記第３のステップ
で生成された組み合わせに従い対応付けられた端子と辺
を前記第１のステップで制限された層を用いて配線し、
かつ、これらの配線と独立し前記セル上を通過する前記
第１のステップで制限された層を用いた配線の最大本数
を求める第４のステップと、前記第４のステップで配線
の最大本数を求めた後、前記第３のステップで生成され
た前記組合せが組合せ全てについて検討したか判断し、
全ての組合せについて検討していないときは既に検討済
みの組合せ生成を禁止したうえで前記第３のステップに
分岐し、全ての組合せについて検討している場合は組合
せ毎に求めたセル上を通過する配線の最大本数を合計
し、組合せの数で除し、セル面積で除したものを前記該
当セルの配線性として記憶する第５のステップと、を有
する。

【００３６】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態について図面
を参照して説明する。図１は、本発明の第１の実施の形
態の配置配線処理の手順を示すフローチャートである。

【００３７】図１を参照すると、本発明の第１の実施の
形態において、配線層の全てまたは一部の層を使用し、
セル上を通過する配線本数を抽出し（ステップ１０
１）、配線層の全てまたは一部の層を使用し配線領域上
を通過する配線本数を抽出し（ステップ１０２）、ステ
ップ１０１で抽出したセル上を通過する配線本数とステ
ップ１０２で求めた配線領域上を通過する配線本数から
任意もしくは、設定された通過配線本数となる配線領域
を決定し（ステップ１０３）、ステップ１０３で決定さ
れた配線領域とセルを対とする（ステップ１０４）。

【００３８】次に、ステップ１０４で配線領域と対にし
たセルを基に、配置配線評価目標値を設定し（ステップ
１０６）、ステップ１０４で配線領域と対にしたセルを
配置し（ステップ１０７）、配置評価値を計算し（ステ
ップ１０８）、ステップ１０８で計算した配置評価値が
ステップ１０６で設定した配置評価値を満足しているか
否か判断し（ステップ１０９）、満足していなければ、
セルの配置を行うステップ１０７に分岐し、満足してい
れば、セル間の配線を行い（ステップ１１０）、自動配
置配線を終了する。なお、ステップ１０６〜１１０を、
まとめてセルの配置と配線をおこなうステップ１０５と
し、ステップ１０４で配線領域と対にしたセルを使用す
る以外は、セルの配置方法や配線方法を限定するもので
はない。なお、上記各ステップにおける処理は、自動配
置配線システムを構成するコンピュータ上で実行される
プログラムによりその機能を実現するようにしてもよ
く、本発明は、上記プログラムを格納したＣＤ−ＲＯＭ
等の記録媒体も含むものである。この場合、記録媒体か
らプログラムを読み出してコンピュータにインストール
し実行することで本発明を実施することができる。以下
の他の実施の形態についても同様なことがいえる。

【００３９】図２は、本発明の第２の実施の形態の配置
配線処理の手順を示すフローチャートである。図２を参
照すると、本発明の第２の実施の形態においては、配線
層の全てまたは一部の層を使用しセル上を通過する配線
本数の組合せを抽出し（ステップ２０１）、ステップ２
０１で抽出した組合せからセル上を通過する配線本数の
平均値を計算し（ステップ２０２）、配線層の全てまた
は一部の層を使用し配線領域上を通過する配線本数を抽
出し（ステップ２０３）、ステップ２０２で計算したセ
ル上を通過する配線本数の平均値とステップ２０３で求
めた配線領域上を通過する配線本数及び該当セルの面積
から任意もしくは設定された通過配線本数となる配線領
域を決定し（ステップ２０４）、ステップ２０４で決定
された配線領域とセルを対にし（ステップ２０５）、セ
ルの配置及び配線を行う（ステップ２０６）。ステップ
２０６のステップ２０７〜２１１の処理手順は、図１の
ステップ１０５のステップ１０６〜１１０と同様の処理
からなる。

【００４０】図３は、本発明の第３の実施の形態の配置
配線処理の手順を示すフローチャートである。図３を参
照すると、本発明の第３の実施の形態においては、配線
層の全てまたは一部の層を使用しセル上を通過する配線
本数の組合せを抽出し（ステップ３０１）、ステップ３
０１で抽出した組合せの配線本数に重み付けをし配線本
数の平均値を計算し（ステップ３０２）、配線層の全て
または一部の層を使用し配線領域上を通過する配線本数
を抽出し（ステップ３０３）、ステップ３０２で計算し
たセル上を通過する配線本数の平均値とステップ３０３
で求めた配線領域上を通過する配線本数及び該当セルの
面積から任意もしくは設定された通過配線本数となる配
線領域を決定し（ステップ３０４）、ステップ３０４で
決定された配線領域とセルを対にし（ステップ３０
５）、セルの配置及び配線を行う（ステップ３０６）。
ステップ３０６のステップ３０７〜３１１の処理手順
は、図１のステップ１０５のステップ１０６〜１１０と
同様の処理からなる。

【００４１】図４は、本発明の第４の実施の形態の配置
配線処理の手順を示すフローチャートである。図４を参
照すると、本発明の第４の実施の形態においては、配置
配線対象回路に使用されているセル種類毎に個数とセル
の配線性を乗じたものを全使用セル種類について加算し
た後、使用全セル個数で除した値を全体の配線性として
求め（ステップ４０１）、ステップ４０１で求めた全体
の配線性からセルの配線性を減じた値が予め定めた値よ
り大きな使用種類セルがあるか否か判定し（ステップ４
０２）、予め定めた値より大きな使用種類セルがある場
合、ステップ４０１で求めた全体の配線性からセルの配
線性を減じた値が、前記予め定めた値に比べ小さくなる
ように、該当使用種類セルに配線領域を付加し（ステッ
プ４０３）、ステップ４０３で配線領域を付加された使
用種類セルがある場合には、付加したセルを使用し配置
評価目標値を設定し（ステップ４０５）、セルを配置し
（ステップ４０６）、配置されたセルの配置評価値を計
算し（４０７）と、計算された配置評価値が配置評価目
標値を満足するか否か判定し（ステップ４０８）、満足
しなかった場合、セルを配置するステップ４０６に分岐
し、満足する場合はセル間の配線を行う（ステップ４０
９）。

【００４２】次に、本発明における、セルの配線性の求
め方を、図５に示したフローチャートを参照して説明す
る。

【００４３】矩形の外枠を持つセルにおいて、配線性を
求める際に、検討で考慮する配線層を配置配線にて使用
する全層または一部の層に制限し（ステップ５０１）、
ステップ５０１の後、セルの外枠の全てまたは一部を検
討対象とし（ステップ５０２）、セルの１端子とステッ
プ５０２で検討対象となったセルの外枠の１辺との対応
付けを全端子について行い、対応付け組合せを生成し
（ステップ５０３）、ステップ５０３で生成された組み
合わせに従い対応付けられた端子と辺を、ステップ５０
１で制限された層を用いて配線し、且つ、これらの配線
と独立しセル上を通過するステップ５０１で制限された
層を用いた配線の最大本数を求め（ステップ５０４）、
ステップ５０４で配線の最大本数を求めた後、ステップ
５０３で生成された組合せが組合せ全てについて検討し
たか判断し（ステップ５０５）、全ての組合せについて
検討していないときは、既に検討済みの組合せ生成を禁
止して（ステップ５０６）、ステップ５０３に分岐し、
一方、全ての組合せについて検討している場合は組合せ
毎に求めたセル上を通過する配線の最大本数を合計し、
組合せの数で除し、セル面積で除したものを該当セルの
配線性として記憶する（ステップ５０７）。

【００４４】本発明によれば、上記従来の第１の方法の
ように、端子密度均一の自動配置配線のように配線性の
よいセルに対して無駄な配線領域が発生することはな
く、回路毎に必要な演算量は、第２の方法と比べ、１回
の自動配置配線処理のみでよく、第３の方法のクラスタ
構成判定の演算量に比べても、演算量は少なくて済む。

【００４５】さらに、各セル毎に配線の容易性が改善さ
れているので、クリティカルパス等を満足させるため、
配置に対してグループを構成する必要が生じても、配線
の容易性に差がでることはない。このため、構成グルー
プで、未配線や無駄な配線が生じるといった不具合は生
じない。

【００４６】

【実施例】本発明の実施例について詳細に説明する。

【００４７】図６は、自動配置配線で信号の配線として
使用可能な配線層を示す。図６において、６０１は配線
層１、６０２は配線層２、６０３は配線層３で配線性を
求める際に、検討に考慮する配線層を、６０２の配線層
２に制限する。

【００４８】図７は、セルの一例を示す図である。図７
において、７０１はセルの外枠、７０２は配線層１でで
きたセルの端子、７０３は各々面積“１”（一単位）の
大きさである。この例のセルは、面積“３”になる。

【００４９】図８は、図７に示したセルにおける外枠の
辺を示す。図８において、８０１は配線性計算時に検討
対象とする２辺、８０２は対象外とする２辺である。

【００５０】図９は、端子と辺を対応付けた組合せの一
例を示す図である。図９において、端子と辺の対応を９
０２に示す。

【００５１】図１０は、対応付けた端子と辺を配線した
上で、端子の配線とは独立しセル上を通過する配線を引
いた例である。図１０に示すように、端子１００１と、
辺の配線では、セル上通過配線１００２は２本、端子１
００３と辺の配線ではセル上通過配線１００４は１本、
端子１００５と辺の配線ではセル上通過配線は０本とな
るので、この組合せの最大通過配線本数は２本となる。

【００５２】図１１は、端子と辺の組合せ全てを示す。
端子２個に対し外枠辺２本であるので組合せは１１０
１、１１０２、１１０３、１１０４の対応となる。１１
０１は図９の組合せと同一である。

【００５３】図１２は、各組合せについて最大セル上通
過配線本数を求めた例を示す図である。セル上通過配線
本数は、１２０１の２本、１２０２の２本、１２０３の
１本、１２０４の１本である。

【００５４】以上のことからこのセルの配線性は ｛Σ（各組合せの最大セル上通過配線本数）｝／｛（組合せ数）×（セル面積 ）｝ ＝（２＋２＋１＋１）／（４×３）＝６／１２＝０．５ …（１） となる。

【００５５】この値はセルの形状で決まることから、で
一度計算しておけばよく、自動配置配線対象の回路が与
えられる毎に計算し直す必要はない。

【００５６】図１３は、セルの一例を示す図であり、配
置配線対象回路でこの３種類が使用されているものとす
る。セル１３０１は、端子１３０２をもち、配線性０．
５、セル１３０３は端子１３０４をもち配線性０、セル
１３０５は端子１３０６をもち配線性０．６２５であ
る。

【００５７】ここで、配置配線対象回路での使用個数
を、セル１３０１が６個、セル１３０３が６個、セル１
３０５が８個とすると、全体の配線性は、 ｛Σ（配線性×使用個数）｝／｛Σ（使用個数）｝ ＝（０．５×６＋０×６＋０．６２５×８）／（６＋６＋８）＝０．４ …（ ２） となり、セルの配線性がこの値より小さいセル１３０３
に配線領域を付加する場合を考える。

【００５８】配線領域１本追加する毎に，面積“１”必
要とすると配線領域ｎ本付加後の１３０3のセルの配線
性は、 （セルの配線性×セルの面積＋ｎ）／（セルの面積＋ｎ） ＝（０×３＋ｎ）／（３＋ｎ）＝ｎ／（３＋ｎ） …（３） 配線領域を２本追加すると、 ｎ／（３＋ｎ）＝２／（３＋２）＝０．４ …（４） となる。

【００５９】図１４に、配線領域を付加したセルの一例
を示す。図１４において、１４０１は元のセル、１４０
２は付加された配線領域２本である。

【００６０】図１５は、セル配置の一例を示す図であ
る。図１５を参照すると、配線性の大きかったセル１５
０１には配線領域は付加されず、配線性の小さかったセ
ル１５０２には、配線領域１５０３が付加されている。

【００６１】図１６は、図１５のセル配置に対し、セル
間配線をした例を示す図である。図１６において、１６
０１は、セル上通過する配線、１６０３は、付加した配
線領域を通過する配線である。

【００６２】セル上を通過する配線本数に重み付けし
て、平均値を計算する例を、図１１と図１２を用いて説
明する。

【００６３】図１１において、端子のと辺の組合せは、
上下（１１０１）、下上（１１０２）、上上（１１０
３）、下下（１１０４）となっており、これに、４：
３：２：１の重み付けをおこなった場合、各々のセル上
通過配線本数は、図１２に示すとおり、２本（１２０
１）、２本（１２０２）、１本（１２０３）、１本（１
２０４）であることから、 （重み付け平均通過配線本数）＝｛Σ（（通過配線本数）×（重み付け）／（ 重み付け総和）） ＝２×４／（４＋３＋２＋１）＋２×３／（４＋３＋２＋１） ＋１×２／（４＋３＋２＋１）＋１×１／（４＋３＋２＋１） ＝８／１０＋６／１０＋２／１０＋１／１０＝１７／１０＝１．７ …（５） となる。

【００６４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
下記記載の効果を奏する。

【００６５】本発明の第１の効果は、無駄な配線領域を
設けずに、配線ショートを無くすことができる、という
いうことである。これにより、配置配線後のチップサイ
ズ増大を抑えることができ、配置配線完了までの時間を
短縮することができる。

【００６６】その理由は、本発明においては、セル上を
配線が通過する面積当たりの本数をセル毎に予め求めて
おき、全回路の平均値と比較することで、どのセルにど
の程度配線領域が不足するか分かるからであり、回路毎
に行う演算量も、回路全体の配線性計算１回とされ、配
線性の比較と、配線付加の回数は、使用セル種類を超え
ることはなく、特段に少なくて済む、ためである。

【００６７】本発明の第２の効果は、グループ化を必要
としていず、グループ情報をクリティカルパスを満足さ
せるため等、他の目的にも自由に使用することができ
る、ということである。

【００６８】その理由は、本発明においては、セル上配
線が通過しにくいセルに対して、配線領域を付加し、該
当セルが集中して配置されても、配線ショートが発生す
る可能性がない、ためである。

【００６９】本発明の第３の効果は、セル配置やセル間
配線の処理に制約を与えていない、ということである。
このため、従来のセル配置や、セル間配線手法がそのま
ま使用でき、また、将来確立される新しい配置配線手法
に対しても、その組合せが、容易実現できる可能性が非
常に高い、ということである。

【００７０】その理由は、本発明においては、配線領域
付加する処理を、セルと配線領域を新たに該当セルと定
義し直すことでも実現でき、セル配置や、セル間配線手
法に対して、何ら特別な機能の付加や、制限を必要とし
ていない、ためである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態の処理手順を示すフ
ローチャートである。

【図２】本発明の第２の実施の形態の処理手順を示すフ
ローチャートである。

【図３】本発明の第３の実の施形態の処理手順を示すフ
ローチャートである。

【図４】本発明の第４の実施の形態の処理手順を示すフ
ローチャートである。

【図５】本発明の第５の実施の形態の処理手順を示すフ
ローチャートである。

【図６】本発明の一実施例を説明するための図であり、
配置配線に使用する配線層の上面図である。

【図７】本発明の一実施例を説明するための図であり、
配線性を求めるセルの上面図である。

【図８】本発明の一実施例を説明するための図であり、
配線性を求めるセルの外枠を示す図である。

【図９】本発明の一実施例を説明するための図であり、
１端子と外枠１辺の対応付けを全端子に対して行った組
合せの一つを示す図である。

【図１０】本発明の一実施例を説明するための図であ
り、対応する端子と外枠辺を配線し、独立したセル上を
通過する配線を引いた例を示す図である。

【図１１】本発明の一実施例を説明するための図であ
り、端子と辺の対応付けの全ての組合せを示す図であ
る。

【図１２】本発明の一実施例を説明するための図であ
り、図１１の組合せに対し端子と外枠辺を配線し、独立
したセル上を通過する配線を引いた例を示す図である。

【図１３】本発明の一実施例を説明するための図であ
り、配置配線で使用する３種類のセルの上面図である。

【図１４】本発明の一実施例を説明するための図であ
り、配置配線で配線領域を付加したセルの上面図であ
る。

【図１５】本発明の一実施例を説明するための図であ
り、セル配置の一部の上面図である。

【図１６】本発明の一実施例を説明するための図であ
り、セル間配線結果の一部の上面図である。

【図１７】従来の第１の自動配置配線方法（端子密度均
一方法）の処理手順を示すフローチャートである。

【図１８】従来の第１の自動配置配線方法で使用するセ
ルの上面図である。

【図１９】従来の第１の方法によるセル配置結果の一部
の上面図である。

【図２０】従来の第１の方法による配置配線結果の一部
の上面図であり、（ａ）は配線がセルの上を通過した上
面図、（ｂ）は配線が配線領域上を通過した上面図であ
る。

【図２１】従来の第２の自動配置配線方法（配線ショー
ト発生個所近傍に配線領域を設け配置配線する方法）の
処理手順を示すフローチャートである。

【図２２】従来の第２の自動配置配線方法における配線
ショート発生個所の一部の上面図である。

【図２３】従来の第２の自動配置配線方法における１回
目配置配線で配線ショート発生個所近傍に配線領域を設
けた上面図である。

【図２４】従来の第２の自動配置配線方法における２回
目セル配置結果の一部の上面図である。

【図２５】従来の第２の自動配置配線方法における２回
目セル間配線結果の一部の上面図である。

【図２６】従来の第３の自動配置配線方法（クラスタを
生成する方法）の処理手順フローチャートである。

【図２７】従来の第３の自動配置配線方法クラスタ化さ
れたセルとクラスタ化されなかったセルを示す上面図で
ある。

【図２８】従来の第３の自動配置配線方法によるセル配
置結果の一部の上面図である。

【図２９】従来の第３の自動配置配線方法によるセル間
配線結果の一部の上面図である。

【符号の説明】

６０１ 配線層１ ６０２ 配線層２ ６０３ 配線層３ ７０１ セルの外枠 ７０２ 配線層１でできたセルの端子 ７０３ 面積“１”（一単位）。 ８０１ 配線性計算時に検討対象とする２辺 ８０２ 配線性計算時に対象外とする２辺 ９０２ 端子と辺の対応 １００１、１００３、１００５ 端子 １００２、１００４ セル上通過配線 １１０１、１１０２、１１０３、１１０４ 端子と辺の
対応 １２０１、１２０２、１２０３、１２０４ セル上通過
配線 １３０１、１３０３、１３０５ セル １３０２、１３０４、１３０６ 端子 １４０１ 元のセル １４０２ 付加された配線領域 １５０１ 配線性の大きかったセル １５０２ 配線性の小さかったセル １５０３ 配線領域 １６０１ セル上通過する配線 １６０３ 付加した配線領域を通過する配線 １８０１、１８０３ セル外枠 １８０２、１８０４ 端子 １９０１、１９０３ 配線領域 ２０１０１、２０１０３、２２０１、２２０３、２４０
１、２４０３、２５０１、２７０１、２７０２、２７０
３、２８０１、２８０２、２８０３、２９０１、２９０
２、２９０３ セル ２０１０２、２０１０４、２０２０１、２０２０５、２
２０３、２２０４、２５０２、２５０３、２９０４、２
９０５ 配線 ２０１０５、２０２０２、２３０１、２４０２ 配線領
域

Claims (12)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】（ａ）配線層の全てまたは一部の層を使用
   しセル上を通過する配線本数を抽出する第１のステップ
   と、 （ｂ）前記配線層の全てまたは一部の層を使用し配線領
   域上を通過する配線本数を抽出する第２のステップと、 （ｃ）任意もしくは予め設定された所定の通過配線本数
   となる配線領域を決定する第３のステップと、 （ｄ）前記第３のステップで決定された前記配線領域と
   セルを対にする第４のステップと、 を含む、ことを特徴とする自動配置配線方法。
2. 【請求項２】（ａ）配線層の全てまたは一部の層を使用
   しセル上を通過する配線本数が２以上の組合せがあるセ
   ルにおいて、前記配線層の全てまたは一部の層を使用し
   該セル上を通過する配線本数の組合せを全て求める第１
   のステップと、 （ｂ）前記第１のステップで求めた前記セル上を通過す
   る配線本数の平均値を求める第２のステップと、 （ｃ）配線領域上を通過する配線本数を抽出する第３の
   ステップと、 （ｄ）任意もしくは予め設定された所定の通過配線本数
   となる配線領域を決定する第４のステップと、 （ｅ）前記第４のステップで決定された前記配線領域と
   セルを対にする第５のステップと、 を含む、ことを特徴とする自動配置配線方法。
3. 【請求項３】（ａ）配線層の全てまたは一部の層を使用
   しセル上を通過する配線本数が２通り以上の組合せがあ
   るセルにおいて、前記配線層の全てまたは一部の層を使
   用し該セル上を通過する配線本数の組合せを全て求める
   第１のステップと、 （ｂ）前記第１のステップで求めた前記セル上を前記通
   過する配線本数に重みを付けて求めた平均値を求める第
   ２のステップと、 （ｃ）配線領域上を通過する配線本数を抽出する第３の
   ステップと、 （ｄ）任意もしくは予め設定された所定の通過配線本数
   となる配線領域を決定する第４のステップと、 （ｅ）前記第４のステップで決定された前記配線領域と
   セルを対にする第５のステップと、 を含む、ことを特徴とする自動配置配線方法。
4. 【請求項４】（ａ）配置配線対象回路に使用されている
   セル種類毎に個数と配線性を乗じたものを全使用セル種
   類について加算した後、使用全セル個数で除した値を全
   体の配線性として求める第１のステップと、 （ｂ）前記第１のステップで求めた前記全体の配線性か
   らセルの配線性を減じた値が予め定めた値よりも大きい
   使用種類セルがある場合には、前記第１のステップで求
   めた全体の配線性からセルの配線性を減じた値が前記予
   め定めた値に比べ小さくなるように該当使用種類セルに
   配線領域を付加する第２のステップと、 （ｃ）前記第２のステップで配線領域を付加された使用
   種類セルがある場合には前記付加したセルを用いて配置
   評価目標値を設定する第３のステップと、 （ｄ）前記第３のステップの後、セルを配置する第４の
   ステップと、 （ｅ）前記第４のステップで配置されたセルの配置評価
   値を計算する第５のステップと、 （ｆ）前記第５のステップで計算された前記配置評価値
   が配置評価目標値を満足するか否か判定し、満足しなか
   った場合にはセルを配置する前記第４のステップに分岐
   し、一方、満足する場合にはセル間の配線を行なう第６
   のステップと、 を含むことを特徴とする自動配置配線方法。
5. 【請求項５】（ａ）矩形の外枠をもつセルにおいて、セ
   ルの配線性を求める際に、検討対象とする配線層を、配
   置配線にて使用する全層または一部の層に制限する第１
   のステップと、 （ｂ）前記セルの外枠の全てまたは一部を検討対象とす
   る第２のステップと、 （ｃ）前記セルの１端子と前記第２のステップで検討対
   象とされた前記セルの外枠の１辺との対応付けを全端子
   について行い、対応付け組合せを生成する第３のステッ
   プと、 （ｄ）前記第３のステップで生成された組み合わせに従
   い、対応付けられた端子と辺を前記第１のステップで制
   限された配線層を用いて配線し、これらの配線と独立し
   前記セル上を通過する前記第１のステップで制限された
   配線層を用いた配線の最大本数を求める第４のステップ
   と、 （ｅ）前記第４のステップで配線の最大本数を求めた
   後、前記第３のステップで生成された前記組合せが組合
   せ全てについて検討したか否か判断し、全ての組合せに
   ついて検討していない場合には、既に検討済みの組合せ
   生成を禁止した上で、前記第３のステップに分岐し、全
   ての組合せについて検討している場合には、組合せ毎に
   求めたセル上を通過する配線の最大本数を合計し、組合
   せの数で除し、さらに、セル面積で除したものを、前記
   セルの配線性として記憶する第５のステップと、 を含む、ことを特徴とする自動配置配線方法。
6. 【請求項６】（ｆ）前記配線領域と対にしたセルを基
   に、配置配線評価目標値を設定するステップと、 （ｇ）前記配線領域と対にしたセルを配置するステップ
   と、 （ｈ）配置評価値を計算し、該計算した配置評価値が前
   記設定された配置評価値を満足しているか否か判断し、
   満足していなければ、前記セルの配置を行なうステップ
   （ｇ）に分岐するステップと、 （ｉ）満足していれば、セル間の配線を行うステップ
   と、 をさらに含むことを特徴とする請求項１乃至３のいずれ
   か一に記載の自動配置配線方法。
7. 【請求項７】（ａ）配線層の全てまたは一部の層を使用
   しセル上を通過する配線本数を抽出する処理と、 （ｂ）前記配線層の全てまたは一部の層を使用し配線領
   域上を通過する配線本数を抽出する処理と、 （ｃ）任意もしくは予め設定された所定の通過配線本数
   となる配線領域を決定する処理と、 （ｄ）前記決定された前記配線領域とセルを対にする処
   理、 の上記各処理（ａ）〜（ｄ）を自動配置配線を実行する
   コンピュータ上で機能させるためのプログラムを記録し
   た記録媒体。
8. 【請求項８】（ａ）配線層の全てまたは一部の層を使用
   しセル上を通過する配線本数が２以上の組合せがあるセ
   ルにおいて、前記配線層の全てまたは一部の層を使用し
   前記セル上を通過する配線本数の組合せを全て求める処
   理と、 （ｂ）前記処理（ａ）で求めた通過する配線本数の平均
   値を求める処理と、 （ｃ）配線領域上を通過する配線本数を抽出する処理
   と、 （ｄ）所定の通過配線本数となる配線領域を決定する処
   理と、 （ｅ）前記処理（ｄ）で決定された前記配線領域とセル
   を対にする処理、 の上記各処理（ａ）〜（ｄ）を自動配置配線を実行する
   コンピュータ上で機能させるためのプログラムを記録し
   た記録媒体。
9. 【請求項９】（ａ）配線層の全てまたは一部の層を使用
   しセル上を通過する配線本数が２とおり以上の組合せが
   あるセルにおいて、前記配線層の全てまたは一部の層を
   使用しセル上を通過する配線本数の組合せを全て求める
   処理と、 （ｂ）前記処理（ａ）で求めた前記通過する配線本数に
   重みを付けて求めた平均値を求める処理と、 （ｃ）配線領域上を通過する配線本数を抽出する処理
   と、 （ｄ）所定の通過配線本数となる配線領域を決定する処
   理と、 （ｅ）前記処理（ｄ）で決定された前記配線領域とセル
   を対にする処理、 の上記各処理（ａ）〜（ｅ）を自動配置配線を実行する
   コンピュータ上で機能させるためのプログラムを記録し
   た記録媒体。
10. 【請求項１０】（ａ）配置配線対象回路に使用されてい
    るセル種類毎に個数と配線性を乗じたものを全使用セル
    種類について加算した後、使用全セル個数で除した値を
    全体の配線性として求める処理と、 （ｂ）前記処理（ａ）で求めた前記全体の配線性からセ
    ルの配線性を減じた値が予め定めた値よりも大きい使用
    種類セルがある場合には、前記処理（ａ）で求めた全体
    の配線性からセルの配線性を減じた値が前記予め定めた
    値に比べ小さくなるように該当使用種類セルに配線領域
    を付加する処理と、 （ｃ）前記処理（ｂ）で配線領域を付加された使用種類
    セルがある場合には前記付加したセルを用いて配置評価
    目標値を設定する処理と、 （ｄ）セルを配置する処理と、 （ｅ）前記処理（ｄ）で配置されたセルの配置評価値を
    計算する処理と、 （ｆ）前記計算された前記配置評価値が配置評価目標値
    を満足しなかった場合にはセルを配置する前記処理
    （ｄ）に分岐し、満足する場合にはセル間の配線を行な
    う処理と、 の上記各処理（ａ）〜（ｆ）を自動配置配線を実行する
    コンピュータ上で機能させるためのプログラムを記録し
    た記録媒体。
11. 【請求項１１】（ａ）矩形の外枠をもつセルにおいて、
    セルの配線性を求める際に、検討で考慮する配線層を配
    置配線にて使用する全層または一部の層に制限する処理
    と、 （ｂ）前記セルの外枠の全てまたは一部を検討対象とす
    る処理と、 （ｃ）前記セルの１端子と前記第２のステップで検討対
    象となった前記セルの外枠の１辺との対応付けを全端子
    について行い対応付け組合せを生成する処理と、 （ｄ）前記処理（ｃ）で生成された組み合わせに従い対
    応付けられた端子と辺を前記第１のステップで制限され
    た層を用いて配線し、これらの配線と独立し前記セル上
    を通過する前記処理（ａ）で制限された層を用いた配線
    の最大本数を求める処理と、 （ｅ）前記処理（ｄ）で配線の最大本数を求めた後、前
    記処理（ｃ）で生成された前記組合せが組合せ全てにつ
    いて検討したか否か判断し、全ての組合せについて検討
    していないときは、既に検討済みの組合せ生成を禁止し
    た上で、前記処理（ｃ）に分岐し、全ての組合せについ
    て検討している場合には、組合せ毎に求めたセル上を通
    過する配線の最大本数を合計し、組合せの数で除し、セ
    ル面積で除したものを、前記該当セルの配線性として記
    憶する処理と、 の上記各処理（ａ）〜（ｅ）を自動配置配線を実行する
    コンピュータ上で機能させるためのプログラムを記録し
    た記録媒体。
12. 【請求項１２】ＬＳＩの自動配置配線システムにおい
    て、 セル上を通過可能な配線本数をセル面積で除した値を、
    該セルの配線性情報として、セル種類毎に予め求めて記
    憶しておく手段と、 配置配線対象回路に使用されるセルの種類、個数、及び
    配線性情報から、配線性情報の平均値を、全体の配線性
    情報として算出し、各々のセルの配線性情報と、前記全
    体の配線性情報との差に応じて、セルに付加する配線領
    域を変える手段と、 を備えたことを特徴とする自動配置配線システム。