JP3468304B2 - Ｌｓｉ設計用ｃａｄのデータライブラリ生成装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 【０００１】 【産業上の利用分野】本発明は、ＬＳＩ設計用ＣＡＤの
データライブラリ生成装置、特に、ＡＳＩＣ設計を行う
ためのＣＡＤツールにおいて使用する各部品についての
データライブラリを生成する装置に関する。 【０００２】 【従来の技術】近年、ＬＳＩの用途は益々広がってゆく
傾向にあり、いわゆるＡＳＩＣ（特定用途向け集積回
路）の需要が年々高まってきている。ＡＳＩＣでは、個
々のユーザの要求に応じた比較的大規模な回路設計を短
時間に行う必要がある。このため、半導体メーカが、各
ＣＡＤツール用の多数のＬＳＩ設計部品データをライブ
ラリとしてユーザに提供し、ユーザが、この提供された
ライブラリの中の必要な設計部品データを組み合わせて
所望のＬＳＩ設計を行うシステムが利用されている。別
言すれば、半導体メーカが多数のＬＳＩ設計部品データ
をいわば個々の部品として予め用意しておき、ユーザは
その中から自分に必要な部品を使って所望のＬＳＩを組
み立てる作業を行うことになる。 【０００３】 【発明が解決しようとする課題】一般に、半導体メーカ
が用意した部品を組み合わせて所望のＬＳＩの論理設計
やマスクパターン設計を行う場合、各部品の特性値を考
慮する必要がある。たとえば、１つの部品について、入
力端子から出力端子までの信号の伝達時間（遅延時間）
を考慮しなければ、正しいＬＳＩ設計を行うことはでき
ない。このような理由から、論理合成、自動配置配線な
どの自動設計ツールにおいて、各部品ごとの特性値が必
要になる。また、設計したＬＳＩの動作を確認するため
のシミュレーションを行うツールにおいても各部品ごと
の特性値が必要になる。そこで、半導体メーカは、各部
品ごとの特性値を示す数値データをライブラリの一部と
して用意し、ユーザに提供している。ところが、半導体
メーカがライブラリとして提供している数値データは、
ある代表的な動作条件のもとに得られた特性値である。
一般に、半導体素子は、動作時の温度や電源電圧が異な
ると、動作速度などの特性値が変化する。したがって、
ユーザが設計しようとしているＬＳＩの動作条件が、半
導体メーカが用意した動作条件と異なる場合には、精度
の良い設計を行うことができない。 【０００４】そこで本発明は、所望の動作条件におい
て、高精度の回路設計を行うことのできるデータライブ
ラリ生成装置を提供することを目的とする。 【０００５】 【課題を解決するための手段】本発明は、ＬＳＩ設計を
行うためのＣＡＤツールで用いる各種部品のデータライ
ブラリを生成する装置において、個々の部品の信号伝達
時間に関する動作特性を示す特性値の部分については、
実際の数値の代わりに所定の変数をデータとしてもった
部品データを、所定のＣＡＤツールに適合する書式で用
意してなる仮ライブラリファイルと、この仮ライブラリ
ファイルに変数として用意されている特性値に対応する
実際の数値データを、動作温度または動作電圧が異なる
複数の動作条件ごとに用意してなる数値データファイル
と、外部から所定の動作条件の設定を受け、数値データ
ファイル内から、設定された動作条件についての数値デ
ータを抽出し、この抽出した数値データを仮ライブラリ
ファイル内の変数に代入することにより、ＣＡＤツール
で利用できる形態のデータライブラリを構成するライブ
ラリ構成装置と、を設けたものである。 【０００６】 【作 用】仮ライブラリファイル内に用意された部品デ
ータは、特性値を変数の形式でもっている。そして、こ
の変数に代入すべき実際の特性値は、別個の数値データ
ファイルとして用意される。ここで、数値データファイ
ルは、複数の異なる動作条件ごとに用意されている。ユ
ーザが、所望の動作条件を設定すると、この動作条件に
適合する数値データファイルが抽出され、その動作条件
における特性値が仮ライブラリファイル内の変数に代入
される。こうして、ユーザ所望の動作条件に適合した特
性値をもったデータライブラリを生成することができ
る。半導体メーカは、いくつかの動作条件ごとに数値デ
ータファイルを用意しておけばよいので、各動作条件ご
とにそれぞれ異なるライブラリを用意する方法に比べて
負担は少なくなる。 【０００７】 【実施例】以下、本発明を図示する実施例に基づいて説
明する。図１は、本発明に係るデータライブラリ生成装
置の基本構成を示すブロック図である。この装置は、仮
ライブラリファイル１０と、数値データファイル２０
と、ライブラリ構成装置３０と、によって構成されてい
る。実際には、仮ライブラリファイル１０および数値デ
ータファイル２０は、ハードディスク装置や光ディスク
装置などの記憶装置に用意されるデータファイルであ
り、ライブラリ構成装置３０は、これらのデータファイ
ルをアクセスすることのできるコンピュータである。 【０００８】仮ライブラリファイル１０は、ＬＳＩ設計
を行うためのＣＡＤツールで用いる各種部品データを、
このＣＡＤツールに適合した書式で用意したファイルで
ある。たとえば、図２に示すようなインバータ素子ＩＮ
Ｖ１，論理演算素子ＮＡＮＤ２，Ｄ型フリップフロップ
素子ＤＦＦ、といった回路素子は、ＬＳＩの論理設計を
行うための部品となり、これら各回路素子についての論
理機能、大きさ、形状、端子の位置、動作特性、などを
示すデータが部品データとして仮ライブラリファイル１
０内に用意される。実際には、図２に示す回路素子のほ
かにも、様々な回路素子が部品として用意され、また、
複数の回路素子を複数段接続したセルも上位階層の部品
として用意されることになるが、ここでは、説明の便宜
上、図２に示す３つの部品についての部品データから仮
ライブラリファイル１０が構成されているものとして以
下の説明を行うことにする。 【０００９】このような部品データからなるライブラリ
ファイルは公知のものであり、現在でも、半導体メーカ
から種々のライブラリファイルがユーザへ提供されてい
る。ただ、本発明の特徴となる仮ライブラリファイル１
０は、完全なライブラリファイルではなく、このままの
状態でＣＡＤツールで利用するには不完全な状態となっ
ている。すなわち、各部品の動作特性を示す特性値の部
分については、実際の数値の代わりに所定の変数が示さ
れているのである。したがって、この仮ライブラリファ
イル１０内の部品データだけでは、たとえば、シミュレ
ーション用のＣＡＤツールを動作させることはできな
い。 【００１０】この装置では、実際の特性値は、数値デー
タファイル２０内に別個に用意されている。しかも、各
特性値は、複数の異なる動作条件ごとに別個のファイル
として用意されている。したがって、この数値データフ
ァイル２０内の各特性値を、仮ライブラリファイル１０
内の部品データの変数に代入すると、完全なライブラリ
ファイルが得られることになる。ライブラリ構成装置３
０は、このような代入処理を行う装置である。ユーザが
外部から動作条件の設定を行うと、ライブラリ構成装置
３０は、数値データファイル２０内から、設定された動
作条件についての数値データを抽出し、この抽出した数
値データを仮ライブラリファイル内の変数に代入し、Ｃ
ＡＤツールで利用できる完全な形態のデータライブラリ
を構成するのである。ユーザは、こうして構成された完
全な形態のデータライブラリを利用して、所望のＣＡＤ
ツールを動作させ、回路設計を行うことになる。 【００１１】以下、具体例に即して、この装置の動作を
詳述する。図３は、仮ライブラリファイル１０の具体的
な内容例を示す図であり、図４は、数値データファイル
２０の具体的な内容例を示す図であり、図５は、ライブ
ラリ構成装置３０によって構成された完全な形態のデー
タライブラリの具体的な内容例を示す図である。いずれ
も、図２に示す３種類の回路素子を部品としたシミュレ
ーション用ＣＡＤツールで利用される場合の例である。 【００１２】図３に示す仮ライブラリファイル１０の１
行目に記述された「LIBNAME TEST1」なる文字列は、こ
の仮ライブラリファイル１０のライブラリ名が「ＴＥＳ
Ｔ１」であることを示しており、最終行に記述された
「END TEST1 」なる文字列は、このライブラリファイル
の情報がここで終了することを示している。そして、部
分ａ，ｂ，ｃは、それぞれ図２に示す個々の部品として
の回路素子ＩＮＶ１，ＮＡＮＤ２，ＤＦＦについての部
品データを示す部分である。 【００１３】部分ａの１行目に記述された「CELLNAME I
NV1 」なる文字列は、この部品名が「ＩＮＶ１」である
ことを示しており、２行目に記述された「*DELAY」なる
文字列は、以下に遅延時間に関する部品データが列挙さ
れることを示している。そして、３行目に記述された
「TPD of A to Z = %INV1.MIN1, %INV1.TYP1, %INV1.MA
X1」なる文字列は、回路素子ＩＮＶ１の入力端子Ａから
出力端子Ｚまでの信号伝達時間、すなわち遅延時間を定
義する記述である。ここで注目すべき点は、ここでは、
実際の遅延時間を定義する代わりに、所定の変数（この
例では先頭に％をつけた文字列）が定義されている点で
ある。具体的には、変数「％ＩＮＶ１．ＭＩＮ１」は、
回路素子ＩＮＶ１の遅延時間の最小値を示す変数であ
り、変数「％ＩＮＶ１．ＴＹＰ１」は、回路素子ＩＮＶ
１の遅延時間の標準値を示す変数であり、変数「％ＩＮ
Ｖ１．ＭＡＸ１」は、回路素子ＩＮＶ１の遅延時間の最
大値を示す変数である。本来ならば、ここに、実際の遅
延時間の最小値、標準値、最大値、を記述しておくべき
ところであるが、本発明では、敢えて変数のみを記述し
ておくのである。次の行に記述された「*END DELAY」な
る文字列は、遅延時間に関する部品データの列挙が終了
したことを示し、その次の行に記述された「ENDINV1」
なる文字列は、部品名「ＩＮＶ１」に関する部品データ
が終了したことを示している。 【００１４】部分ｂは、回路素子ＮＡＮＤ２に関するデ
ータ部分である。すなわち、部分ｂの１行目に記述され
た「CELLNAME NAND2」なる文字列は、この部品名が「Ｎ
ＡＮＤ２」であることを示しており、２行目に記述され
た「*DELAY」なる文字列は、以下に遅延時間に関する部
品データが列挙されることを示している。そして、３行
目に記述された「TPD of A to Z = %NAND2.MIN1, %NAND
2.TYP1, %NAND2.MAX1」なる文字列は、回路素子ＮＡＮ
Ｄ２の入力端子Ａから出力端子Ｚまでの信号伝達時間、
すなわち遅延時間を定義する記述である。やはりここで
も、実際の遅延時間を定義する代わりに、所定の変数が
定義されている。具体的には、変数「％ＮＡＮＤ２．Ｍ
ＩＮ１」は、回路素子ＮＡＮＤ２の遅延時間の最小値を
示す変数であり、変数「％ＮＡＮＤ２．ＴＹＰ１」は、
回路素子ＮＡＮＤ２の遅延時間の標準値を示す変数であ
り、変数「％ＮＡＮＤ２．ＭＡＸ１」は、回路素子ＮＡ
ＮＤ２の遅延時間の最大値を示す変数である。続く４行
目に記述された「TPD of Bto Z = %NAND2.MIN2, %NAND
2.TYP2, %NAND2.MAX2 」なる文字列は、回路素子ＮＡＮ
Ｄ２の入力端子Ｂから出力端子Ｚまでの遅延時間を定義
する記述である。３行目の記述とは異なる変数が用いら
れている。次の行に記述された「*END DELAY」なる文字
列は、遅延時間に関する部品データの列挙が終了したこ
とを示し、その次の行に記述された「END NAND2 」なる
文字列は、部品名「ＮＡＮＤ２」に関する部品データが
終了したことを示している。 【００１５】部分ｃは、回路素子ＤＦＦに関するデータ
部分である。すなわち、部分ｃの１行目に記述された
「CELLNAME DFF」なる文字列は、この部品名が「ＤＦ
Ｆ」であることを示しており、２行目に記述された「*D
ELAY」なる文字列は、以下に遅延時間に関する部品デー
タが列挙されることを示している。そして、３行目に記
述された「TPD of D to Q = %DFF.MIN1, %DFF.TYP1, %D
FF.MAX1 」なる文字列は、回路素子ＤＦＦの入力端子Ｄ
から出力端子Ｑまでの信号伝達時間、すなわち遅延時間
を定義する記述である。やはりここでも、実際の遅延時
間を定義する代わりに、所定の変数が定義されている。
具体的には、変数「％ＤＦＦ．ＭＩＮ１」は、回路素子
ＤＦＦの遅延時間の最小値を示す変数であり、変数「％
ＤＦＦ．ＴＹＰ１」は、回路素子ＤＦＦの遅延時間の標
準値を示す変数であり、変数「％ＤＦＦ．ＭＡＸ１」
は、回路素子ＤＦＦの遅延時間の最大値を示す変数であ
る。続く４行目に記述された「TPD of D to NQ = %DFF.
MIN2, %DFF.TYP2, %DFF.MAX2」なる文字列は、回路素子
ＤＦＦの入力端子Ｄから出力端子ＮＱまでの遅延時間を
定義する記述であり、３行目の記述とは異なる変数が用
いられている。次の行に記述された「*END DELAY」なる
文字列は、遅延時間に関する部品データの列挙が終了し
たことを示す。その次の行に記述された「*TIMING 」な
る文字列は、以下にフリップフロップのタイミング条件
に関する部品データが列挙されることを示している。す
なわち、次の行に記述された「SETUP = %DFF.SETUP」な
る文字列は、回路素子ＤＦＦのセットアップタイム（ク
ロック端子ＣＫに与えられるクロック信号が変化する時
点よりもどれ程前に、入力端子Ｄに与えるデータ信号の
レベルを確定させる必要があるかを示す時間）を定義す
る記述であり、このセットアップタイムは、変数「％Ｄ
ＦＦ．ＳＥＴＵＰ」で定義されている。また、その次の
行に記述された「HOLD = %DFF.HOLD」なる文字列は、回
路素子ＤＦＦのホールドタイム（クロック端子ＣＫに与
えられるクロック信号が変化した時点よりもどれ程後ま
で、入力端子Ｄに与えるデータ信号のレベルを保ってお
く必要があるかを示す時間）を定義する記述であり、こ
のホールドタイムは、変数「％ＤＦＦ．ＨＯＬＤ」で定
義されている。次の行に記述された「*END TIMING 」な
る文字列は、タイミング条件に関する部品データの列挙
が終了したことを示し、その次の行に記述された「END
DFF 」なる文字列は、部品名「ＤＦＦ」に関する部品デ
ータが終了したことを示している。 【００１６】このように、シミュレーション用ＣＡＤツ
ールのためのライブラリファイルには、一般に、各部品
の動作特性に関する情報が含まれている。本発明におけ
る仮ライブラリファイル１０では、各動作特性を示す特
性値として、実際の値ではなく変数を定義している点に
特徴がある。 【００１７】図４に示す数値データファイル２０は、図
３に示す仮ライブラリファイル１０における変数に代入
すべき実際の数値を定義したものである。図４では、４
種類の動作条件ごとに異なった数値データファイルが用
意されている。具体的には、動作条件１の欄には、温度
２５℃，電源電圧３Ｖという条件で動作させた場合、動
作条件２の欄には、温度２５℃，電源電圧５Ｖという条
件で動作させた場合、動作条件３の欄には、温度５０
℃，電源電圧３Ｖという条件で動作させた場合、動作条
件４の欄には、温度５０℃，電源電圧５Ｖという条件で
動作させた場合、について、それぞれの特性値が各変数
に対応して定義されている。このように、複数の動作条
件ごとに別々の数値データファイルを用意する点が本発
明の特徴である。 【００１８】さて、図３に示すような仮ライブラリファ
イル１０と、図４に示すような数値データファイル２０
とが用意されていれば、ユーザは、所望の動作条件に合
致したデータライブラリを作成することができる。ここ
では、たとえば、温度２５℃，電源電圧５Ｖという条件
で動作させることを前提としたＬＳＩを設計した場合の
シミュレーションを行う場合を考える。ユーザは、ま
ず、ライブラリ構成装置３０に対して、上述の動作条件
を設定する入力を行う。すなわち、図４における動作条
件２が設定されることになる。ライブラリ構成装置３０
は、図４に示す数値データファイル２０内から、設定さ
れた動作条件２についての数値データを抽出し、これを
図３に示す仮ライブラリファイル１０内の各変数に代入
する処理を行う。その結果、図５に示すような完全な態
様のデータライブラリが生成されることになる。図３に
おけるすべての変数が、実際の数値に置き換えられてい
ることになる。これらの数値は、ユーザ所望の動作条件
に基づくものであるため、ユーザはシミュレーション用
ＣＡＤツールを用いて高精度のシミュレーションを実行
することが可能になる。 【００１９】このように、本発明によれば、半導体メー
カはいくつかの動作条件ごとに各部品の特性値を求めて
おき、これを数値データファイルとして提供すればよ
い。一般に、ＣＡＤツールが異なると、用意すべき部品
データの書式も異なることになる。したがって、Ａ社の
シミュレーション用ＣＡＤツールと、Ｂ社のシミュレー
ション用ＣＡＤツールと、を使用する場合、それぞれに
ついて異なった書式の仮ライブラリファイル１０を用意
する必要がある。ところが、両者で用いる変数を統一し
ておけば、半導体メーカが用意する数値データファイル
２０としては１種類だけですむ。また、技術革新によ
り、部品の特性が向上したような場合、半導体メーカと
しては、数値データファイル２０内の特性値を更新する
処理を行うだけですみ、仮ライブラリファイル１０内の
データ更新を行う必要はない。 【００２０】以上、本発明を図示する実施例に基づいて
説明したが、本発明はこの実施例のみに限定されるもの
ではなく、この他にも種々の態様で実施可能である。た
とえば、上述の実施例では、シミュレーション用ＣＡＤ
ツールに用いるためのライブラリファイルを例にとって
説明したが、本発明は、論理設計用ＣＡＤツール、マス
クパターン設計用ＣＡＤツールなど、どのようなＣＡＤ
ツール用のライブラリファイルにも適用可能である。要
するに、ライブラリファイル中に含まれる部品の特性情
報を変数で定義し、この変数に対する実際の特性値を動
作条件ごとに別個の数値データファイルとして用意でき
れば、どのような形態で実施してもかまわない。 【００２１】 【発明の効果】以上のとおり本発明に係るＬＳＩ設計用
ＣＡＤのデータライブラリ生成装置によれば、ライブラ
リファイル中に含まれる部品の特性情報を変数で定義
し、この変数に対する実際の特性値を動作条件ごとに別
個の数値データファイルとして用意しておき、ユーザ所
望の動作条件に合った数値データを各変数に代入して完
全な態様のデータライブラリを生成するようにしたた
め、所望の動作条件において、高精度の回路設計を行う
ことができるようになる。

【図面の簡単な説明】 【図１】本発明に係るＬＳＩ設計用ＣＡＤのデータライ
ブラリ生成装置の基本構成を示すブロック図である。 【図２】図１に示す装置において用意されている部品と
しての回路素子の一例を示す図である。 【図３】図１に示す装置における仮ライブラリファイル
１０の具体例を示す図である。 【図４】図１に示す装置における数値データファイル２
０の具体例を示す図である。 【図５】図１に示す装置のおいて生成されたデータライ
ブラリの具体例を示す図である。 【符号の説明】 １０…仮ライブラリファイル ２０…数値データファイル ３０…ライブラリ構成装置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 金高 裕一 東京都新宿区市谷加賀町一丁目１番１号 大日本印刷株式会社内 (72)発明者 清水 隆広 東京都新宿区市谷加賀町一丁目１番１号 大日本印刷株式会社内 (56)参考文献 特開 平４−142671（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−145472（ＪＰ，Ａ)

Claims (1)

1. (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】 ＬＳＩ設計を行うためのＣＡＤツールで
   用いる各種部品のデータライブラリを生成する装置であ
   って、 個々の部品の信号伝達時間に関する動作特性を示す特性
   値の部分については、実際の数値の代わりに所定の変数
   をデータとしてもった部品データを、所定のＣＡＤツー
   ルに適合する書式で用意してなる仮ライブラリファイル
   と、 前記仮ライブラリファイルに変数として用意されている
   特性値に対応する実際の数値データを、動作温度または
   動作電圧が異なる複数の動作条件ごとに用意してなる数
   値データファイルと、 外部から所定の動作条件の設定を受け、前記数値データ
   ファイル内から、設定された動作条件についての数値デ
   ータを抽出し、この抽出した数値データを前記仮ライブ
   ラリファイル内の変数に代入することにより、ＣＡＤツ
   ールで利用できる形態のデータライブラリを構成するラ
   イブラリ構成装置と、 を備えることを特徴とするＬＳＩ設計用ＣＡＤのデータ
   ライブラリ生成装置。