JP3491580B2 - Lsi階層設計における遅延最適化システム及びその遅延最適化方法 - Google Patents

Lsi階層設計における遅延最適化システム及びその遅延最適化方法

Info

Publication number
JP3491580B2
JP3491580B2 JP32623399A JP32623399A JP3491580B2 JP 3491580 B2 JP3491580 B2 JP 3491580B2 JP 32623399 A JP32623399 A JP 32623399A JP 32623399 A JP32623399 A JP 32623399A JP 3491580 B2 JP3491580 B2 JP 3491580B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
area
delay
optimization
sub
block
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
JP32623399A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2001142930A (ja
Inventor
武 栗原
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.)
NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
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 NEC Corp filed Critical NEC Corp
Priority to JP32623399A priority Critical patent/JP3491580B2/ja
Publication of JP2001142930A publication Critical patent/JP2001142930A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP3491580B2 publication Critical patent/JP3491580B2/ja
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】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明はLSI階層設計にお
ける遅延最適化システム及びその遅延最適化方法に関
し、特にLSI(大規模集積回路)チップを設計する場
合に階層形に分割してから遅延制約にしたがって最適化
を行う方法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、LSI設計のための遅延最適化シ
ステムにおいては、LSIチップを設計する場合に階層
形に分割し、遅延制約にしたがって最適化を行うという
方法がある。
【0003】一般に、論理回路、特にLSI等の大規模
回路を設計する際には、論理回路を特定の部分機能毎に
分割し、階層設計するのが普通である。階層設計する理
由は、大規模な論理回路を特定の機能毎に部分回路を設
計・検証することができ、設計効率がよくなること、部
分回路毎に別の設計者が並列で作業することができ、論
理合成に必要な時間を短縮することができる等の利点が
あるためである。
【0004】設計に論理合成システムを利用する時に、
最適化アルゴリズムの計算複雑度が素子数のn乗に比例
するとすると、さまざまな最適化アルゴリズムにおい
て、通常、nは1より大きいことが知られている。すな
わち、部分回路に分割することによって、一度の処理対
象回路規模が小さくなり、素子数が低減するので、トー
タルの処理時間は短縮させることができる。
【0005】上記のような論理回路の最適化方法として
は、最適化前に階層を展開し、各々のクリティカルパス
の遅延を最適化し、最適化完了後、元の階層構造に戻す
ことを行う方法がある。上記のような階層展開した場合
には、クリティカルパスに対してバランスがとれ、面積
オーバヘッドが少ない等の効率のよい最適化が可能であ
る。
【0006】しかしながら、上記の方法では最適化対象
の回路が大規模となるため、最適化処理時間が非常に長
くなり、また最適化の結果、階層の境界のブロックが消
滅し、元の階層の端子を復元することができないことも
ある。
【0007】この問題を解決するために、特開平9−2
12533号公報(特許第2874628号)では、各
部分パスの最適化可能性に基づいて遅延制約を各階層や
配線に分配する遅延制約分配部を備えることで、最適化
対象階層の選択順序に依存したバランスの非常に悪い最
適化結果の発生を抑制し、回路面積増大の要因を除去す
るとともに、最適化の反復処理による処理時間の増大を
抑制している。
【0008】また、上記の公報記載の技術では、遅延最
適化方法として、論理合成による階層内の最適化だけで
なく、フロアプランや階層間のバッファやインバータの
挿入による最適化を行うことができ、その回路にあった
遅延最適化を選択することによって、所要面積が小さく
かつ動作周波数の大きい論理回路を効率よく設計可能と
している。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】上述した従来のLSI
設計のための遅延最適化システムでは、チップ面積を考
慮して遅延最適化を行う場合、各階層のサブブロック単
位に面積を入力する際に各階層のサブブロックの面積を
自動で計算する方法を考慮していないので、階層形に分
割したLSI設計について、各階層のサブブロックの面
積をすべて人手で与える必要があるという手間のかかる
問題がある。
【0010】そこで、本発明の目的は上記の問題点を解
消し、各階層のサブブロックの面積をすべて人手で与え
ることなく、後工程のレイアウトからの繰返し処理を削
減することができるLSI階層設計における遅延最適化
システム及びその遅延最適化方法を提供することにあ
る。
【0011】
【課題を解決するための手段】本発明によるLSI階層
設計における遅延最適化システムは、大規模集積回路チ
ップを設計する場合に階層形に分割し、遅延制約にした
がって最適化を行うLSI階層設計における遅延最適化
システムであって、外部から与えられた前記大規模集積
回路チップ全体の面積を保持する保持手段と、前記保持
手段に保持された前記大規模集積回路チップ全体の面積
に基づいて各階層の面積を計算する面積計算手段と、前
記面積計算手段で計算された前記各階層の面積に基づい
て前記各階層のサブブロックについて前記遅延制約にし
たがった遅延最適化を行う最適化手段とを備えている。
【0012】
【0013】すなわち、本発明のLSI階層設計におけ
る遅延最適化システムは、階層形に分割したLSI設計
において、LSIチップ全体の面積を与えることによっ
て、自動で各階層の面積を計算し、その計算した面積を
元に各階層の遅延最適化を行っている。
【0014】より具体的に、本発明のLSI階層設計に
おける遅延最適化システムでは、面積計算処理部が各サ
ブブロックの入力ネットリストについて、テクノロジラ
イブラリの各回路ブロックのセル数から各サブブロック
の合計セル数を計算し、この結果と人手で与えるLSI
チップ面積とからサブブロック単位の必要面積を計算し
て面積値情報に記憶している。
【0015】最適化処理部はその面積遅延情報に記憶し
たサブブロック単位の必要面積を考慮し、遅延制約にし
たがって遅延最適化処理を行っているので、面積に見合
った遅延最適化処理を行うことが可能となる。
【0016】よって、チップ全体の面積から各階層サブ
ブロックの面積を計算し、その計算した面積に見合った
遅延最適化処理を行えるため、各階層のサブブロックの
面積をすべて人手で与えることなく、後工程のレイアウ
トからの繰返し処理を削減することが可能となる。
【0017】
【発明の実施の形態】次に、本発明の一実施例について
図面を参照して説明する。図1は本発明の一実施例によ
るLSI階層設計における遅延最適化システムの構成を
示すブロック図である。
【0018】図1において、本発明の一実施例による遅
延最適化システムは図示せぬLSIチップの回路を階層
形に分割した各サブブロックの入力ネットリスト記憶部
1−1〜1−nと、プログラム制御によって動作するデ
ータ処理装置2と、面積値情報記憶部3と、テクノロジ
・ライブラリ4と、遅延制約保持部5と、上記各サブブ
ロックの出力ネットリスト記憶部6−1〜6−nと、L
SIチップ面積保持部7と、面積−セル数対応曲線記憶
部8とから構成されている。尚、データ処理装置2は面
積計算処理部21と、最適化処理部22とを含んで構成
されている。
【0019】チップ面積値保持部7は人手によって入力
されたLSIチップ面積を保持する。面積値情報記憶部
3はデータ処理装置2の面積計算処理部21で算出され
たサブブロック単位の必要面積を情報として記憶する。
【0020】面積−セル数対応曲線記憶部8は実験結果
を元に作成され、面積値情報記憶部3に記憶されている
必要面積から対応するセル数を求めるために使用する面
積−セル数対応曲線を記憶している。
【0021】テクノロジ・ライブラリ4にはゲート、複
合ゲート、セレクタや加算器、FF(フリップフロッ
プ)・ラッチ等を単位とする回路ブロックそれぞれの面
積情報やセル数・遅延情報が蓄積されている。
【0022】遅延制約保持部5にはサブブロックにおけ
るクロックサイクルやクロックスキュー、到着時刻、要
求時刻、ファンアウト値の情報が遅延制約として保持さ
れている。
【0023】データ処理装置2において、面積計算処理
部21はテクノロジ・ライブラリ4の回路ブロックのセ
ル数情報と、LSIチップ面積保持部7のLSIチップ
面積とからサブブロック単位の必要面積を計算処理し、
この計算処理結果を面積値情報記憶部3に記憶させる。
【0024】最適化処理部22は面積値情報記憶部3に
記憶されたサブブロック単位の面積と、面積−セル数対
応曲線記憶部8に記憶された面積−セル数対応曲線と、
テクノロジ・ライブラリ4の回路ブロックそれぞれの面
積情報やセル数・遅延情報と、遅延制約保持部5に保持
された遅延制約とを基にサブブロック単位の遅延最適化
を行う。
【0025】図2は本発明の一実施例による遅延最適化
システムの処理動作を示すフローチャートであり、図3
(a)は本発明の一実施例による遅延最適化システムで
処理対象とするLSI回路の具体例を示す図であり、図
3(b)は図1のテクノロジ・ライブラリ4の蓄積内容
の具体例を示す図であり、図4(a)は図1の面積−セ
ル数対応曲線記憶部8に記憶された面積−セル数対応曲
線の具体例を示す図であり、図4(b)は図1の面積−
セル数対応曲線記憶部8に記憶された面積−セル数対応
表の具体例を示す図である。
【0026】これら図1〜図4を参照して本発明の一実
施例による遅延最適化システムの処理動作について説明
する。尚、図2に示す処理動作はデータ処理装置2の面
積計算処理部21及び最適化処理部22が図示せぬ制御
メモリに保持されたプログラムを実行することで実現さ
れ、制御メモリとしてはROM(リードオンリメモリ)
やIC(集積回路)メモリ等が使用可能である。
【0027】データ処理装置2の面積計算処理部21は
入力ネットリスト記憶部1−1〜1−nから各サブブロ
ックのネットリストを入力すると(図2ステップS
1)、ネットリストに含まれる回路ブロックを求め、テ
クノロジ・ライブラリ4から回路ブロックのセル数情報
を読取る。
【0028】図3に示すように、LSIのサブモジュー
ルをM1,M2とし、テクノロジ・ライブラリ4の回路
ブロックをF101,F202,F302,……,F5
71,F611,……とする。
【0029】例えば、M1にはF101,F202,F
302が1つずつ含まれているとすると、これらのセル
数はテクノロジ・ライブラリ4中に、F101が1、F
202が2、F302が2であると記述されているもの
とする。この場合、M1のセル数SM1は、 SM1=2×1+2×1+1×1=5 となる。
【0030】同様に、M2のセル数SM2は、 SM2=1×3+2×1+2×3+6×1+8×1=2
5 となる。
【0031】さらに、面積計算処理部21は1チップ分
の面積情報と各サブモジュールのセル数とから各サブモ
ジュールの面積を計算する。ここで、n個ある各サブブ
ロックのセル数をそれぞれS1,S2,……,Snとす
る。また、人手で与えるLSIのチップ面積をSal
l、各サブブロックの面積をSi(i=1,2,……,
n)とすると、各サブブロックの必要面積値SSi(i
=1,2,……,n)は、 SSi=Sall×{Si/(S1+S2+……+S
n)} となるので、上記の各サブブロック毎の必要面積値を面
積値情報記憶部3に記憶する(図2ステップS2)。
【0032】例えば、図3に示す例では、1チップ分の
面積を0.3mm□とし、各サブモジュールM1,M2
の面積値をSSM1,SSM2とすると、 SSM1=0.3×{5/(5+25)}=0.05
(mm□) SSM2=0.3×{25/(5+25)}=0.25
(mm□) となる。
【0033】最適化処理部22では上記のステップS2
で面積値情報記憶部3に記憶した各サブブロックの必要
面積に対応するセル数を面積−セル数対応曲線記憶部8
に記憶された面積−セル数対応曲線から求める。図4は
実験結果を元に作成した面積−セル数対応曲線の例を示
す。
【0034】サブブロックM1の必要面積SSM1が
0.05mm□であるので、それに対応するセル数は6
である。同様にして、M2の必要面積0.25mm□に
対応するセル数は28.5である(実設計では回路規模
が大きく、セル数がもっと大きい値となる)。
【0035】回路ブロックのセル数・遅延情報について
はテクノロジ・ライブラリ4を参照し、この必要面積に
対応するセル数に収まるように遅延制約保持部5に保持
された遅延制約にしたがった遅延最適化処理を最適化処
理部22で行う(図2ステップS3)。ここでいう遅延
最適化処理とは、テクノロジマッピング、バッファリン
グ、最小遅延補償を指す。
【0036】最適化処理部22での最適化処理後、その
処理結果は出力ネットリスト記憶部6−1〜6−nにネ
ットリストとして出力される(図2ステップS4)。こ
の最適化処理とネットリストの出力とはサブブロック単
位に行われる。
【0037】このように、面積計算処理部21で1チッ
プ分の面積情報と各サブモジュールのセル数とから計算
された各サブモジュールの面積に基に、遅延制約保持部
5に保持された遅延制約にしたがった遅延最適化処理を
最適化処理部22で行うことで、チップ全体の面積から
各階層サブブロックの面積を計算し、面積に見合った遅
延最適化処理を行うため、各階層のサブブロックの面積
をすべて人手で与えることなく、後工程のレイアウトか
らの繰返し処理を削減することができる。
【0038】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、大
規模集積回路チップを設計する場合に階層形に分割し、
遅延制約にしたがって最適化を行うLSI階層設計にお
ける遅延最適化システムにおいて、外部から与えられた
大規模集積回路チップ全体の面積に基づいて各階層の面
積を計算し、その計算された各階層の面積に基づいて各
階層のサブブロックについて遅延制約にしたがった遅延
最適化を行うことによって、各階層のサブブロックの面
積をすべて人手で与えることなく、後工程のレイアウト
からの繰返し処理を削減することができるという効果が
ある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例によるLSI階層設計におけ
る遅延最適化システムの構成を示すブロック図である。
【図2】本発明の一実施例による遅延最適化システムの
処理動作を示すフローチャートである。
【図3】(a)は本発明の一実施例による遅延最適化シ
ステムで処理対象とするLSI回路の具体例を示す図、
(b)は図1のテクノロジ・ライブラリの蓄積内容の具
体例を示す図である。
【図4】(a)は図1の面積−セル数対応曲線記憶部に
記憶された面積−セル数対応曲線の具体例を示す図、
(b)は図1の面積−セル数対応曲線記憶部に記憶され
た面積−セル数対応表の具体例を示す図である。
【符号の説明】
1−1〜1−n 入力ネットリスト記憶部 2 データ処理装置 3 面積値情報記憶部 4 テクノロジ・ライブラリ 5 遅延制約保持部 6−1〜6−n 出力ネットリスト記憶部 7 LSIチップ面積保持部 8 面積−セル数対応曲線記憶部 21 面積計算処理部 22 最適化処理部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G06F 17/50 654 G06F 17/50 656

Claims (6)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 大規模集積回路チップを設計する場合に
    階層形に分割し、遅延制約にしたがって最適化を行うL
    SI階層設計における遅延最適化システムであって、外
    部から与えられた前記大規模集積回路チップ全体の面積
    を保持する保持手段と、前記保持手段に保持された前記
    大規模集積回路チップ全体の面積に基づいて各階層の面
    積を計算する面積計算手段と、前記面積計算手段で計算
    された前記各階層の面積に基づいて前記各階層のサブブ
    ロックについて前記遅延制約にしたがった遅延最適化を
    行う最適化手段とを有することを特徴とする遅延最適化
    システム。
  2. 【請求項2】 前記最適化手段は、前記各階層のサブブ
    ロック毎に処理することを特徴とする請求項1記載の遅
    延最適化システム。
  3. 【請求項3】 前記面積計算手段で計算された前記各階
    層の面積を記憶する面積値情報記憶手段を含み、前記最
    適化手段は前記面積値情報記憶手段に記憶された面積値
    情報を基に前記各階層のサブブロック毎に遅延最適化を
    行うことを特徴とする請求項1または請求項2記載の遅
    延最適化システム。
  4. 【請求項4】 前記大規模集積回路チップを構成する少
    なくともゲート及びラッチを単位とする回路ブロックそ
    れぞれの面積情報及びセル数・遅延情報を蓄積するテク
    ノロジ・ライブラリを含み、前記面積計算手段は前記テ
    クノロジ・ライブラリの回路ブロックのセル数情報と前
    記保持手段に保持された前記大規模集積回路チップ全体
    の面積とから前記各階層のサブブロック単位の必要面積
    を計算することを特徴とする請求項1から請求項3のい
    ずれか記載の遅延最適化システム。
  5. 【請求項5】 前記面積計算手段で計算された必要面積
    から対応するセル数を求めるために使用する面積−セル
    数対応曲線を記憶する面積−セル数対応曲線記憶手段を
    含み、前記最適化処理部は前記面積値情報記憶手段に記
    憶されたサブブロック単位の面積と前記面積−セル数対
    応曲線記憶手段に記憶された面積−セル数対応曲線と前
    記テクノロジ・ライブラリの回路ブロックそれぞれの面
    積情報及びセル数・遅延情報と前記遅延制約とを基に前
    記各階層のサブブロック単位の遅延最適化を行うこと
    特徴とする請求項4記載の遅延最適化システム。
  6. 【請求項6】 前記最適化処理部は、少なくともテクノ
    ロジマッピングとバッファリングと最小遅延補償とを
    うことを特徴とする請求項1から請求項5のいずれか記
    載の遅延最適化システム。
JP32623399A 1999-11-17 1999-11-17 Lsi階層設計における遅延最適化システム及びその遅延最適化方法 Expired - Fee Related JP3491580B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP32623399A JP3491580B2 (ja) 1999-11-17 1999-11-17 Lsi階層設計における遅延最適化システム及びその遅延最適化方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP32623399A JP3491580B2 (ja) 1999-11-17 1999-11-17 Lsi階層設計における遅延最適化システム及びその遅延最適化方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2001142930A JP2001142930A (ja) 2001-05-25
JP3491580B2 true JP3491580B2 (ja) 2004-01-26

Family

ID=18185484

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP32623399A Expired - Fee Related JP3491580B2 (ja) 1999-11-17 1999-11-17 Lsi階層設計における遅延最適化システム及びその遅延最適化方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3491580B2 (ja)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6089853B2 (ja) 2013-03-25 2017-03-08 富士通株式会社 配線検査装置、配線検査プログラム及び配線検査方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
DESIGN WAVE MAGAZINE,CQ出版株式会社,1998年 5月 1日,No.15,p.59−79

Also Published As

Publication number Publication date
JP2001142930A (ja) 2001-05-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2954894B2 (ja) 集積回路設計方法、集積回路設計のためのデータベース装置および集積回路設計支援装置
US5724250A (en) Method and apparatus for performing drive strength adjust optimization in a circuit design
US7337100B1 (en) Physical resynthesis of a logic design
US7886245B2 (en) Structure for optimizing the signal time behavior of an electronic circuit design
JP2995963B2 (ja) 階層的回路データベース最適化装置及び階層的回路データベース最適化方法
JP2002500435A (ja) タイミング閉鎖方法
WO2000065490A1 (en) Timing optimization in presence of interconnect delays
US6546539B1 (en) Netlist resynthesis program using structure co-factoring
JPH09212533A (ja) 論理回路の最適化装置及びその方法
JP3420195B2 (ja) クロック配線の設計方法
US6345378B1 (en) Synthesis shell generation and use in ASIC design
JPH07230485A (ja) 論理合成方法及び論理合成装置
JPH06274568A (ja) 階層図形データの展開方法
US7168057B2 (en) Targeted optimization of buffer-tree logic
Kim et al. A practical approach to the synthesis of arithmetic circuits using carry-save-adders
JP2776262B2 (ja) 論理回路合成方法及び装置
JP3491580B2 (ja) Lsi階層設計における遅延最適化システム及びその遅延最適化方法
JP2004102703A (ja) レジスタ転送レベル設計支援装置
US6557144B1 (en) Netlist resynthesis program based on physical delay calculation
Singhal et al. Multi-layer floorplanning for reconfigurable designs
JP2006338090A (ja) 半導体集積回路の設計方法および設計装置
JP3433025B2 (ja) モジュール配置方法
US8286115B2 (en) Fast routing of custom macros
KR102545302B1 (ko) Cmos 기반 디지털 회로의 설계 및 검증 과정 자동화 프레임워크
Khurshid Technology-optimized fixed-point bit-parallel multipliers for FPGAs

Legal Events

Date Code Title Description
FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20071114

Year of fee payment: 4

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

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081114

Year of fee payment: 5

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

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081114

Year of fee payment: 5

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

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091114

Year of fee payment: 6

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

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091114

Year of fee payment: 6

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

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101114

Year of fee payment: 7

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

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111114

Year of fee payment: 8

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

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111114

Year of fee payment: 8

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

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121114

Year of fee payment: 9

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees