JP3457480B2 - 自動配置方法 - Google Patents
自動配置方法Info
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- Design And Manufacture Of Integrated Circuits (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、半導体集積回
路、プリント基板等における素子の配置位置を局所的な
配線の混雑度を考慮して決定する自動配置方法に関す
る。 【０００２】 【従来の技術】半導体集積回路、プリント基板等のレイ
アウト設計における自動配置工程は、配置される素子間
の信号の接続情報、素子の形状、素子のピン位置等の情
報に基づいて素子の配置位置を決定する工程である。こ
の配置工程は、素子間を接続する配線の容易度を最も大
きく左右する工程である。すなわち、素子の配置が最適
に行われない場合には、配線の形成密度にバラツキが生
じたり、迂回配線が生じることになる。したがって、こ
の配置工程は、半導体集積回路やプリント基板の集積度
を決定する重要な要因となる。 【０００３】従来、この配置工程は、コンピュータを用
いて計算機シミュレーションにより行われていた。この
シミュレーションにおいて、素子の配置を評価する評価
関数として“カット数”が用いられていた。このカット
数は自動配置された素子の総数を表しており、素子が配
置される対象領域全体を対象とした配線混雑度の値とし
てひとくくりに扱われていた。したがって、従来の自動
配置工程では、素子の全配置領域としての配線混雑度を
最適化するように素子の配置を行っていた。すなわち、
従来では、評価関数としての配線混雑度を配置対象領域
全体として均一化する又は最小化するように素子の配置
が最適化されていた。 【０００４】しかしながら、実際に設計された回路にお
いては、特に論理合成で作成された回路等においては、
信号密度が非常に不均一になる場合が生じていた。すな
わち、上述したような配線混雑度を用いた素子配置の最
適化手法にあっては、配線が局所的に集中して混雑する
ホットスポット（Hot Spot）現象が発生し易くなり、迂
回配線等が多くなり、集積度が悪化することが多々起こ
っていた。 【０００５】 【発明が解決しようとする課題】以上説明したように、
半導体集積回路やプリント基板等において素子を自動配
置する従来の自動配置工程では、素子配置の最適化の評
価関数として配置領域全体での配線混雑度（カット数）
を用いていた。しかし、この配線混雑度は素子が配置さ
れる全領域に対しての値として評価されていたため、配
線が局所的に集中して混雑し、素子が配置される全領域
に対して配線が均一に形成されない場合が生じていた。
したがって、配線が最適化されず集積度の低下を招いて
いた。 【０００６】そこで、この発明は、上記に鑑みてなされ
たものであり、その目的とするところは、素子配置の最
適化を図ることにより配線のリソースの均一化を向上さ
せ、高集積化を達成し得る自動配置方法を提供すること
にある。 【０００７】 【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、この発明は、所定の配置アルゴリズムを用いて、素
子を配置しようとする全配置領域に対して素子を仮配置
する仮配置ステップと、前記全配置領域を矩形状の微小
な詳細領域に分割し、前記仮配置ステップで仮配置され
た前記素子の位置情報ならびに配線接続情報に基づいて
前記素子間の仮想配線を行い、前記詳細領域を通過する
仮想配線の本数を前記それぞれの詳細領域毎に求め、求
めた仮想配線の本数に基づいて配線の混雑の度合いを示
す配線混雑度指数を求め、前記詳細領域を複数合わせて
なる単位領域を前記全配置領域に対して求め、前記詳細
領域毎に求められた配線混雑度指数を前記単位領域毎に
積算して前記単位領域毎に前記配線混雑度指数を求める
配線混雑度指数見積ステップと、前記配線混雑度指数見
積ステップで求められた前記配線混雑度指数に基づい
て、前記単位領域毎に素子の配置密度及び仮想的な素子
の形成面積を配置制約として生成する配置制約生成ステ
ップと、前記配置制約生成ステップで生成された配置制
約に基づいて、前記仮配置ステップと同様な配置アルゴ
リズムを用いて素子を全配置領域に対して配置する本配
置ステップとを有し、前記本配置ステップで求められた
素子の配置に対して配線が可能になるまで、前記配線混
雑度指数見積ステップと前記配置制約生成ステップと前
記本配置ステップを反復してなることを特徴とする。 【０００８】 【発明の実施の形態】以下、図面を用いてこの発明の実
施の形態を説明する。 【０００９】図１は請求項１記載の発明の一実施形態に
係わる自動配置方法のフローチャートを示す図である。 【００１０】この発明の自動配置方法は、以下に示す４
つの段階から構成されており、所定の配置アルゴリズム
を用いて、素子を配置しようとする全配置領域に対して
素子を仮配置する仮配置段階と、全配置領域を矩形状の
微小な詳細領域に分割し、仮配置段階で仮配置された素
子の位置情報ならびに配線情報に基づいて素子間の仮想
配線を行い、詳細領域を通過する仮想配線の本数をそれ
ぞれの詳細領域毎に求め、求めた仮想配線の本数に基づ
いてそれぞれの詳細領域毎に配線混雑度を見積もる配線
混雑度見積段階と、配線混雑度見積段階で見積もられた
配線混雑度を定量化して配線混雑度指数を求め、詳細領
域を複数合わせてなる単位領域を全配置領域に対して求
め、詳細領域毎に求められた配線混雑度指数を単位領域
毎に積算して単位領域毎に配線混雑度指数を求め、求め
られた単位領域毎の配線混雑度指数に基づいて単位領域
毎に素子の配置密度及び仮想素子面積を決定し、素子を
配置する際の配置制約を生成する配置制約生成段階と、
配置制約生成段階で生成された配置制約に基づいて、仮
配置段階と同様な配置アルゴリズムを用いて素子を全配
置領域に対して配置する本配置段階とを有し、本配置段
階で求められた素子の配置に対して配線が可能になるま
で、配線混雑度見積段階と配置制約生成段階と本配置段
階が反復されて構成される。 【００１１】次に、図１に示すフローチャートを参照し
てこの発明の一実施形態を説明する。 【００１２】まず、素子を配置するための配置アルゴリ
ズムとして例えばミニカット法を用いて、図２に示すよ
うに素子を配置しようとする全領域が分割されてなるカ
ットエリア１に素子を仮配置する。ここでの仮配置で
は、何等の制約を設けずに素子を仮配置する（ステップ
Ｓ１）。 【００１３】次に、素子が仮配置された全領域をメッシ
ュ状の微小な詳細領域２に分割する。続いて、仮配置さ
れた素子の位置を表わす位置情報と素子間を接続する配
線の配線情報とに基づいて仮配置された素子間の仮想配
線を行う。これにより得られた仮想配線が詳細領域２の
四辺を通過する本数をそれぞれの詳細領域２に対して求
める。その後、図３に示すように、それぞれの詳細領域
２毎に求められた仮想配線の本数に基づいて、それぞれ
の詳細領域２毎に配線混雑度を見積もり、配線混雑度を
素子の全配置領域に対して二次分布として見積もる。こ
の配線混雑度は、例えば「大」、「中」、「小」といっ
たように表わされる（ステップＳ２）。 【００１４】次に、それぞれの詳細領域２で見積もられ
た配線混雑度に応じた“ペナルティ”として配線混雑度
を定量化した配線混雑度指数をそれぞれの詳細領域２に
対して求める。続いて、図４に示すように、詳細領域２
を所定の数合わせて、配線混雑度を考慮する際の単位領
域３を素子の全配置領域に対して求める。その後、詳細
領域２毎に見積もられた配線混雑度指数を単位領域毎に
積算してそれぞれの単位領域３に対して配線混雑度指数
を求める。それぞれの単位領域３毎に求められた配線混
雑度指数に基づいて、素子の配置密度及び仮想的な素子
の形成面積をそれぞれの単位領域３毎に決定する。例え
ば、配線混雑度指数が高い単位領域３、すなわち配線が
集中して混雑している単位領域３では、素子の配置密度
を小さくし、かつその領域に配置された素子の面積を仮
想的に広く設定する。ここで、素子の配置密度は、図４
に示すように例えば「大」、「中」、「小」といったよ
うに表わされる。実際には、さらに詳細なステップで分
ける。このようにして決定された素子の配置密度及び仮
想素子面積を、素子を配置する際の配置制約として生成
する（ステップＳ３）。 【００１５】次に、それぞれの単位領域３毎に生成され
た配置制約に基づいて、素子を仮配置したと同じ配置ア
ルゴリズムを用いて素子を全配置領域に対して本配置す
る。なお、素子を自動配置する配置アルゴリズムは、配
線混雑度の見積もり結果を有効に生かすために、素子の
仮配置と本配置とで一致していればよく、従来から知ら
れている様々なアルゴリズムを用いることができる（ス
テップＳ４）。 【００１６】次に、配置制約に基づいて素子が本配置さ
れた結果、配線が可能であるか否かの配線容易度を判定
し（ステップＳ５）、所望の配線が可能であるならば、
配線工程において本配置で配置された素子間の配線を行
う。一方、所望の配線が不可能であるならば、本配置で
配置された素子の配線が可能になるまで、上述した配線
混雑度の見積もり（ステップＳ２）、配置制約の生成
（ステップＳ３）、本配置（ステップＳ４）を繰り返し
て行う。 【００１７】このように、素子の全配置領域に対して配
線混雑度が二次元の分布として求められ、この配線混雑
度分布からその度合いに応じて全配置領域内における素
子の配置密度が単位領域毎に最適化されるので、実際の
要求配線リソースを全配置領域に対して均一に割り当て
ることができ、配線容易度が向上し、半導体集積回路や
プリント基板の集積度が高められる。 【００１８】 【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、素子配置の対象となる配置領域を分割してなる詳細
領域毎に配線混雑度を見積もることにより配線混雑度分
布を求め、この配線混雑度分布に基づいて素子を配置す
るようにしたので、配線が集中して混雑することは回避
され、素子配置の対象となる配置領域において配線を均
一に形成することが可能となる。これにより、配線の容
易度が向上し、素子の高集積化を達成することができ
る。
路、プリント基板等における素子の配置位置を局所的な
配線の混雑度を考慮して決定する自動配置方法に関す
る。 【０００２】 【従来の技術】半導体集積回路、プリント基板等のレイ
アウト設計における自動配置工程は、配置される素子間
の信号の接続情報、素子の形状、素子のピン位置等の情
報に基づいて素子の配置位置を決定する工程である。こ
の配置工程は、素子間を接続する配線の容易度を最も大
きく左右する工程である。すなわち、素子の配置が最適
に行われない場合には、配線の形成密度にバラツキが生
じたり、迂回配線が生じることになる。したがって、こ
の配置工程は、半導体集積回路やプリント基板の集積度
を決定する重要な要因となる。 【０００３】従来、この配置工程は、コンピュータを用
いて計算機シミュレーションにより行われていた。この
シミュレーションにおいて、素子の配置を評価する評価
関数として“カット数”が用いられていた。このカット
数は自動配置された素子の総数を表しており、素子が配
置される対象領域全体を対象とした配線混雑度の値とし
てひとくくりに扱われていた。したがって、従来の自動
配置工程では、素子の全配置領域としての配線混雑度を
最適化するように素子の配置を行っていた。すなわち、
従来では、評価関数としての配線混雑度を配置対象領域
全体として均一化する又は最小化するように素子の配置
が最適化されていた。 【０００４】しかしながら、実際に設計された回路にお
いては、特に論理合成で作成された回路等においては、
信号密度が非常に不均一になる場合が生じていた。すな
わち、上述したような配線混雑度を用いた素子配置の最
適化手法にあっては、配線が局所的に集中して混雑する
ホットスポット（Hot Spot）現象が発生し易くなり、迂
回配線等が多くなり、集積度が悪化することが多々起こ
っていた。 【０００５】 【発明が解決しようとする課題】以上説明したように、
半導体集積回路やプリント基板等において素子を自動配
置する従来の自動配置工程では、素子配置の最適化の評
価関数として配置領域全体での配線混雑度（カット数）
を用いていた。しかし、この配線混雑度は素子が配置さ
れる全領域に対しての値として評価されていたため、配
線が局所的に集中して混雑し、素子が配置される全領域
に対して配線が均一に形成されない場合が生じていた。
したがって、配線が最適化されず集積度の低下を招いて
いた。 【０００６】そこで、この発明は、上記に鑑みてなされ
たものであり、その目的とするところは、素子配置の最
適化を図ることにより配線のリソースの均一化を向上さ
せ、高集積化を達成し得る自動配置方法を提供すること
にある。 【０００７】 【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、この発明は、所定の配置アルゴリズムを用いて、素
子を配置しようとする全配置領域に対して素子を仮配置
する仮配置ステップと、前記全配置領域を矩形状の微小
な詳細領域に分割し、前記仮配置ステップで仮配置され
た前記素子の位置情報ならびに配線接続情報に基づいて
前記素子間の仮想配線を行い、前記詳細領域を通過する
仮想配線の本数を前記それぞれの詳細領域毎に求め、求
めた仮想配線の本数に基づいて配線の混雑の度合いを示
す配線混雑度指数を求め、前記詳細領域を複数合わせて
なる単位領域を前記全配置領域に対して求め、前記詳細
領域毎に求められた配線混雑度指数を前記単位領域毎に
積算して前記単位領域毎に前記配線混雑度指数を求める
配線混雑度指数見積ステップと、前記配線混雑度指数見
積ステップで求められた前記配線混雑度指数に基づい
て、前記単位領域毎に素子の配置密度及び仮想的な素子
の形成面積を配置制約として生成する配置制約生成ステ
ップと、前記配置制約生成ステップで生成された配置制
約に基づいて、前記仮配置ステップと同様な配置アルゴ
リズムを用いて素子を全配置領域に対して配置する本配
置ステップとを有し、前記本配置ステップで求められた
素子の配置に対して配線が可能になるまで、前記配線混
雑度指数見積ステップと前記配置制約生成ステップと前
記本配置ステップを反復してなることを特徴とする。 【０００８】 【発明の実施の形態】以下、図面を用いてこの発明の実
施の形態を説明する。 【０００９】図１は請求項１記載の発明の一実施形態に
係わる自動配置方法のフローチャートを示す図である。 【００１０】この発明の自動配置方法は、以下に示す４
つの段階から構成されており、所定の配置アルゴリズム
を用いて、素子を配置しようとする全配置領域に対して
素子を仮配置する仮配置段階と、全配置領域を矩形状の
微小な詳細領域に分割し、仮配置段階で仮配置された素
子の位置情報ならびに配線情報に基づいて素子間の仮想
配線を行い、詳細領域を通過する仮想配線の本数をそれ
ぞれの詳細領域毎に求め、求めた仮想配線の本数に基づ
いてそれぞれの詳細領域毎に配線混雑度を見積もる配線
混雑度見積段階と、配線混雑度見積段階で見積もられた
配線混雑度を定量化して配線混雑度指数を求め、詳細領
域を複数合わせてなる単位領域を全配置領域に対して求
め、詳細領域毎に求められた配線混雑度指数を単位領域
毎に積算して単位領域毎に配線混雑度指数を求め、求め
られた単位領域毎の配線混雑度指数に基づいて単位領域
毎に素子の配置密度及び仮想素子面積を決定し、素子を
配置する際の配置制約を生成する配置制約生成段階と、
配置制約生成段階で生成された配置制約に基づいて、仮
配置段階と同様な配置アルゴリズムを用いて素子を全配
置領域に対して配置する本配置段階とを有し、本配置段
階で求められた素子の配置に対して配線が可能になるま
で、配線混雑度見積段階と配置制約生成段階と本配置段
階が反復されて構成される。 【００１１】次に、図１に示すフローチャートを参照し
てこの発明の一実施形態を説明する。 【００１２】まず、素子を配置するための配置アルゴリ
ズムとして例えばミニカット法を用いて、図２に示すよ
うに素子を配置しようとする全領域が分割されてなるカ
ットエリア１に素子を仮配置する。ここでの仮配置で
は、何等の制約を設けずに素子を仮配置する（ステップ
Ｓ１）。 【００１３】次に、素子が仮配置された全領域をメッシ
ュ状の微小な詳細領域２に分割する。続いて、仮配置さ
れた素子の位置を表わす位置情報と素子間を接続する配
線の配線情報とに基づいて仮配置された素子間の仮想配
線を行う。これにより得られた仮想配線が詳細領域２の
四辺を通過する本数をそれぞれの詳細領域２に対して求
める。その後、図３に示すように、それぞれの詳細領域
２毎に求められた仮想配線の本数に基づいて、それぞれ
の詳細領域２毎に配線混雑度を見積もり、配線混雑度を
素子の全配置領域に対して二次分布として見積もる。こ
の配線混雑度は、例えば「大」、「中」、「小」といっ
たように表わされる（ステップＳ２）。 【００１４】次に、それぞれの詳細領域２で見積もられ
た配線混雑度に応じた“ペナルティ”として配線混雑度
を定量化した配線混雑度指数をそれぞれの詳細領域２に
対して求める。続いて、図４に示すように、詳細領域２
を所定の数合わせて、配線混雑度を考慮する際の単位領
域３を素子の全配置領域に対して求める。その後、詳細
領域２毎に見積もられた配線混雑度指数を単位領域毎に
積算してそれぞれの単位領域３に対して配線混雑度指数
を求める。それぞれの単位領域３毎に求められた配線混
雑度指数に基づいて、素子の配置密度及び仮想的な素子
の形成面積をそれぞれの単位領域３毎に決定する。例え
ば、配線混雑度指数が高い単位領域３、すなわち配線が
集中して混雑している単位領域３では、素子の配置密度
を小さくし、かつその領域に配置された素子の面積を仮
想的に広く設定する。ここで、素子の配置密度は、図４
に示すように例えば「大」、「中」、「小」といったよ
うに表わされる。実際には、さらに詳細なステップで分
ける。このようにして決定された素子の配置密度及び仮
想素子面積を、素子を配置する際の配置制約として生成
する（ステップＳ３）。 【００１５】次に、それぞれの単位領域３毎に生成され
た配置制約に基づいて、素子を仮配置したと同じ配置ア
ルゴリズムを用いて素子を全配置領域に対して本配置す
る。なお、素子を自動配置する配置アルゴリズムは、配
線混雑度の見積もり結果を有効に生かすために、素子の
仮配置と本配置とで一致していればよく、従来から知ら
れている様々なアルゴリズムを用いることができる（ス
テップＳ４）。 【００１６】次に、配置制約に基づいて素子が本配置さ
れた結果、配線が可能であるか否かの配線容易度を判定
し（ステップＳ５）、所望の配線が可能であるならば、
配線工程において本配置で配置された素子間の配線を行
う。一方、所望の配線が不可能であるならば、本配置で
配置された素子の配線が可能になるまで、上述した配線
混雑度の見積もり（ステップＳ２）、配置制約の生成
（ステップＳ３）、本配置（ステップＳ４）を繰り返し
て行う。 【００１７】このように、素子の全配置領域に対して配
線混雑度が二次元の分布として求められ、この配線混雑
度分布からその度合いに応じて全配置領域内における素
子の配置密度が単位領域毎に最適化されるので、実際の
要求配線リソースを全配置領域に対して均一に割り当て
ることができ、配線容易度が向上し、半導体集積回路や
プリント基板の集積度が高められる。 【００１８】 【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、素子配置の対象となる配置領域を分割してなる詳細
領域毎に配線混雑度を見積もることにより配線混雑度分
布を求め、この配線混雑度分布に基づいて素子を配置す
るようにしたので、配線が集中して混雑することは回避
され、素子配置の対象となる配置領域において配線を均
一に形成することが可能となる。これにより、配線の容
易度が向上し、素子の高集積化を達成することができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図１】請求項１記載の発明の一実施形態に係わる自動
配置方法のフローチャートを示す図である。 【図２】素子の仮配置におけるカットエリアを示す図で
ある。 【図３】配線混雑度分布を示す図である。 【図４】素子の配置密度分布を示す図である。 【符号の説明】 １ カットエリア ２ 詳細領域 ３ 単位領域
配置方法のフローチャートを示す図である。 【図２】素子の仮配置におけるカットエリアを示す図で
ある。 【図３】配線混雑度分布を示す図である。 【図４】素子の配置密度分布を示す図である。 【符号の説明】 １ カットエリア ２ 詳細領域 ３ 単位領域
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(56)参考文献 特開 平６−124320（ＪＰ，Ａ)
特開 平５−2626（ＪＰ，Ａ)
特開 平７−37985（ＪＰ，Ａ)
特開 平６−180733（ＪＰ，Ａ)
特開 平８−106478（ＪＰ，Ａ)
特開 平４−43665（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
H01L 21/822
G06F 17/50
H01L 21/82
H01L 27/04
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】 所定の配置アルゴリズムを用いて、素子
を配置しようとする全配置領域に対して素子を仮配置す
る仮配置ステップと、 前記全配置領域を矩形状の微小な詳細領域に分割し、前
記仮配置ステップで仮配置された前記素子の位置情報な
らびに配線接続情報に基づいて前記素子間の仮想配線を
行い、前記詳細領域を通過する仮想配線の本数を前記そ
れぞれの詳細領域毎に求め、求めた仮想配線の本数に基
づいて配線の混雑の度合いを示す配線混雑度指数を求
め、前記詳細領域を複数合わせてなる単位領域を前記全
配置領域に対して求め、前記詳細領域毎に求められた配
線混雑度指数を前記単位領域毎に積算して前記単位領域
毎に前記配線混雑度指数を求める配線混雑度指数見積ス
テップと、 前記配線混雑度指数見積ステップで求められた前記配線
混雑度指数に基づいて、前記単位領域毎に素子の配置密
度及び仮想的な素子の形成面積を配置制約として生成す
る配置制約生成ステップと、 前記配置制約生成ステップで生成された配置制約に基づ
いて、前記仮配置ステップと同様な配置アルゴリズムを
用いて素子を全配置領域に対して配置する本配置ステッ
プとを有し、 前記本配置ステップで求められた素子の配置に対して配
線が可能になるまで、前記配線混雑度指数見積ステップ
と前記配置制約生成ステップと前記本配置ステップを反
復してなることを特徴とする自動配置方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22534696A JP3457480B2 (ja) | 1996-08-27 | 1996-08-27 | 自動配置方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22534696A JP3457480B2 (ja) | 1996-08-27 | 1996-08-27 | 自動配置方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1070241A JPH1070241A (ja) | 1998-03-10 |
| JP3457480B2 true JP3457480B2 (ja) | 2003-10-20 |
Family
ID=16827909
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22534696A Expired - Fee Related JP3457480B2 (ja) | 1996-08-27 | 1996-08-27 | 自動配置方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3457480B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4486276B2 (ja) * | 2000-06-22 | 2010-06-23 | 富士通株式会社 | Ｌｓｉのセル配置情報生成装置及び変更装置及びプログラム |
| JP6325846B2 (ja) * | 2014-03-10 | 2018-05-16 | 株式会社メガチップス | 半導体集積回路のフロアプラン作成方法 |
-
1996
- 1996-08-27 JP JP22534696A patent/JP3457480B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH1070241A (ja) | 1998-03-10 |
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