JP3544903B2 - Integrated circuit design method and integrated circuit - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、LSIのパターン設計におけるレイアウト設計に関するもので、詳しくは、レイアウトツールを使用した自動レイアウトに関するものである。
【0002】
【従来の技術】
決められたチップサイズの中に目的とする電気回路を構築するパターン設計は、必要な回路セルの配置の割り振り、電源配線の引き回し、信号線の引き回しなどを、コンピュータを主要部とするレイアウトツールを使用して行われている。具体的には、デザインルールが予め登録されているレイアウトツールに、入出力パッドの位置情報、回路セルとその回路セルの入出力配線を表すネットリストなどを入力すると、自動レイアウトして結果を出力するように構成されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
前記レイアウトツールには、1個の回路セルについて単一の電源しか認識しないようにデザインルールが登録されているシステムが存在している。図7は単一の電源VDD1で実現できる回路セル1の具体例である。
LSIをこのような回路セルの集合で構成する場合には問題が発生しないが、最近では、低消費電力化を目的として単一の回路セルの内部でも、図8に示すように電源VDD1よりも低電圧で作動する部分はできるだけ低電圧VDD2で作動させる回路設計が主流になっている。
【0004】
このような場合には、1回路セルに2つの電源が必要であるため、単一の電源しか認識しないレイアウトツールを使用して自動レイアウトする場合には、電源VDD1またはVDD2の一方は自動レイアウトさせることができるが、残りの電源との配線は、そのレイアウトツールでは自動配線できないので手作業でレイアウト処理されているのが現状である。
【0005】
本発明は複数の電源系統を必要とする回路セルを含んだLSIを、一個の回路セルについて単一の電源しか認識しないレイアウトツールを使用して自動レイアウトさせることができる集積回路設計方法を提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】
そこで本発明の集積回路設計方法は、複数の電源系統を有するチップ内において、ある任意の回路セルが、入力信号としてそのセルの電源電圧以外の電圧で固定したい時でも、電源を擬似的に信号と見なし、自動配置ならびに自動配線を実施する。
【0007】
具体的には、複数の電源系統が同一チップ内に存在する場合、それぞれの電源配線について、個々にごく小さな抵抗を接続しておき、その先を端子としてチップ内部に向って出しておく。この端子は、電源ではなく信号出力端子としてレイアウトツール認識させて、前記チップ内部に、電源電圧以外の任意の電圧に固定したいセルが存在しても、この端子信号をもとに、自動配線が可能となる。
【0008】
【発明の実施の形態】
本発明の請求項1記載の集積回路設計方法は、複数の電源系統を必要とする回路セルを含んだLSIを、一個の回路セルについて単一の電源しか認識しないレイアウトツールを使用して自動レイアウトさせるに際し、前記複数の電源系統のうちの一つの主電源系統は電源として前記レイアウトツールに認識させて回路セルに自動レイアウトで配線させ、前記主電源系統を除く補助電源系統はそれぞれ配線セルを介した接続点を電源ではなくて信号として前記レイアウトツールに認識させて回路セルに自動レイアウトで配線させることを特徴とする。
【0009】
本発明の請求項2記載の集積回路設計方法は、複数の電源系統を必要とする回路セルを含んだLSIを、一個の回路セルについて単一の電源しか認識しないレイアウトツールを使用して自動レイアウトさせるに際し、集積回路チップに設けられ外部とワイヤーボンディングされるI/OパッドとこのI/Oパッドに一端が接続された配線セルを有するI/Oセルを前記レイアウトツールに認識させ、前記複数の電源系統のうちの一つの主電源系統は電源として前記レイアウトツールに認識させて回路セルに自動レイアウトで配線させ、前記主電源系統を除く補助電源系統はそれぞれ前記配線セルの他端を電源ではなくて信号として前記レイアウトツールに認識させて回路セルに自動レイアウトで配線させることを特徴とする。
【0010】
本発明の請求項3記載の集積回路設計方法は、請求項1または請求項2において、配線セルは、抵抗素子の一方が電源配線に接続され、前記抵抗素子の他方を回路セルへの接続端子とすることを特徴とする。
本発明の請求項4記載の集積回路設計方法は、請求項1または請求項2において、配線セルは、P型MOSトランジスタのゲート端子を基準電位に固定し、ソース端子が電源配線に電気的に接続し、ドレイン端子を回路セルへの接続端子とすることを特徴とする。
【0011】
本発明の請求項5記載の集積回路設計方法は、請求項1または請求項2において、配線セルは、N型MOSトランジスタのソース端子が電源配線に接続し、ゲート端子が電源に固定し、ドレイン端子を回路セルへの接続端子とすることを特徴とする。
本発明の請求項6記載の集積回路は、複数の電源系統を必要とする回路セルを含んだ集積回路であって、前記複数の電源系統のうちの一つの主電源系統は回路セルに直接に配線され、前記主電源系統を除く補助電源系統は、電源を擬似的に信号と見なすための配線セルをそれぞれ介して前記回路セルに配線したことを特徴とする。
【0012】
本発明の請求項7記載の集積回路は、請求項6において、配線セルは、抵抗素子の一方が電源配線に接続され、前記抵抗素子の他方を回路セルへの接続端子としたことを特徴とする。
本発明の請求項8記載の集積回路は、請求項6において、配線セルは、P型MOSトランジスタのゲート端子を基準電位に固定し、ソース端子が電源配線に電気的に接続し、ドレイン端子を回路セルへの接続端子としたことを特徴とする。
【0013】
本発明の請求項9記載の集積回路は、請求項6において、配線セルは、N型MOSトランジスタのソース端子が電源配線に接続し、ゲート端子が電源に固定し、ドレイン端子を回路セルへの接続端子としたことを特徴とする。
本発明の請求項10記載の集積回路は、請求項6において、集積回路チップに設けられ外部とワイヤーボンディングされるI/Oパッドを有するI/Oセルに、配線セルを配置したことを特徴とする。
【0014】
以下、本発明の各実施の形態を図1〜図6に基づいて説明する。
(実施の形態1)
図1は(実施の形態1)を示す。
VDD1とVDD2の複数の電源系統を必要とする回路セル1を含んだLSI3を、一個の回路セルについて単一の電源しか認識しないレイアウトツール(図示せず)を使用して自動レイアウトさせる場合には、レイアウトツールにVDD1を電源として認識させ、回路セル1の側から電源VDD2を見たときに擬似的に信号と見なせるように、電源VDD2に配線セル4の一端を接続し、配線セル4の他端に端子名を付けておき、ネットリストを作成する際には回路セル1において電源VDD2を必要としている箇所5の接続点として、接続点は信号であって前記配線セル4の他端の端子名を登録する。
【0015】
なお、部品としての前記配線セル4は、具体的には、ポリシリコンによって半導体の製造工程で作り込める。抵抗値は低抵抗であって、理想的には抵抗値が0オームであることが望ましい。
このようにネットリストを作成してレイアウトツールによって実行することによって、VDD1とVDD2の2系統の電源を有する回路セルであっても、一個の回路セルについて単一の電源しか認識しないレイアウトツールによって複数の電源系統を自動レイアウト配線できる。
【0016】
(実施の形態2)
図2は(実施の形態2)を示す。
(実施の形態1)の配線セル4はポリシリコンで作成したが、この(実施の形態2)では半導体製造工程で作り込むことができるP型MOSトランジスタ6で構成されている。
【0017】
ネットリストには、P型MOSトランジスタ6のゲート端子を基準電位GNDに固定し、ソース端子が電源VDD2に接続し、ドレイン端子を回路セル1への接続端子と登録する。
これによって、回路セル1の側から電源VDD2を見ると、ソース端子−ドレイン端子間の抵抗値が介装されて、前記レイアウトツールはVDD2を擬似的に信号と認識するので、2系統の電源を有する回路セルであってもすべての電源系統を自動レイアウト配線できる。
【0018】
(実施の形態3)
図3と図4は(実施の形態3)を示す。
(実施の形態1)の自動レイアウト配線を実施する場合に、集積回路チップに設けられ外部とワイヤーボンディングされるI/Oパッドとして、図3(a)(b)に示される2種類の特殊なI/Oセル7a,7bを部品として予め登録しておくことによって作業性が改善される。
【0019】
図3(a)のI/Oセル7aは、I/Oパッド8aと配線セル4と第1の給電ライン9aと第2の給電ライン9bを有しており、I/Oパッド8aと配線セル4の一端は第2の給電ライン9bに接続されている。
図3(b)のI/Oセル7bは、I/Oパッド8bと配線セル4と第1の給電ライン10aと第2の給電ライン10bを有しており、I/Oパッド8bは第1の給電ライン10aに接続されている。
【0020】
このI/Oセル7a,7bを使用して、VDD1をボンディングワイヤーを介して外部からI/Oパッド8bに給電し、VDD2をボンディングワイヤーを介して外部からI/Oパッド8aに給電されるとして、さらに、回路セル1でVDD1を必要としている箇所を図4に示すようにI/Oセル7bの第1の給電ライン10aに接続し、回路セル1でVDD2を必要としている箇所5をI/Oセル7bの配線セル4の他端に接続するようにネットリストを作成して前記レイアウトツールに認識させる。
【0021】
(実施の形態4)
図5(a)(b)は(実施の形態4)を示す。
上記の各実施の形態の配線セルは、ポリシリコン抵抗またはP型MOSトランジスタ6であったが、これらは図5(a)に示すようにN型MOSトランジスタ11で構成することもできる。
【0022】
このN型MOSトランジスタ11は、ソース端子をVDD1に接続し、ゲート端子を特定の電源VDD3に固定し、ドレイン端子を回路セル1への接続端子とする。
この場合のVDD3は、図5(b)に示すようにレイアウトされる。これは、配線セル4がN型MOSトランジスタ11の場合は、そのセルの中でゲート端子をソース端子に接続している形が好ましい。仮にVDD3とするならば、ゲート端子とソース端子の電圧が異なるトランジスタ1と同等のものとなるので、この配線セル用のN型MOSトランジスタ11は、ゲートとソースをショートして1つの配線セルとする。
【0023】
また、上記の各実施の形態における回路セルとは、例えばバイアス回路であったり、電流源回路であったりする。具体的には、図6に示す回路レイアウトにおいてVDD1の3ボルトに対しVDD2が1ボルトあるいはそれ以下であった場合、トランジスタ1で構成される回路セルはバイアス回路となり、抵抗21の抵抗値を変えることによって電流値を変えることができる。回路20はオペアンプやコンパレータなどである。当然のことだが、回路20の中の下段のN型MOSトランジスタも、前記トランジスタ1と同じことである。
【0024】
【発明の効果】
以上のように本発明の集積回路設計方法によれば、複数の電源系統を有するLSIであっても、配線セルをおくだけで、多電源LSIの自動配置配線が可能となり、大幅な工数削減が図れるものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態1のLSIのレイアウト図
【図2】本発明の実施の形態2のレイアウト図
【図3】本発明の実施の形態3のI/Oセルのレイアウト図
【図4】同実施の形態のI/Oセルを使用した場合のレイアウト図
【図5】本発明の実施の形態4のレイアウト図
【図6】回路セルの説明図
【図7】従来の単一電源の回路セルのレイアウト図
【図8】複数の電源を必要とする回路セルのレイアウト図
【符号の説明】
VDD1,VDD2 電源
GND 基準電位
1 回路セル
3 LSI
4 配線セル
5 電源VDD2を必要としている箇所
6 P型MOSトランジスタ
7a,7b I/Oセル
8a I/Oパッド
9a 第1の給電ライン
9b 第2の給電ライン
8b I/Oパッド
10a 第1の給電ライン
10b 第2の給電ライン
11 N型MOSトランジスタ [0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to layout design in LSI pattern design, and more particularly, to automatic layout using a layout tool.
[0002]
[Prior art]
The pattern design that builds the target electric circuit within the determined chip size requires a layout tool that uses a computer as the main part, such as allocating necessary circuit cells, laying out power supply wiring, and laying out signal lines. Has been done using. More specifically, when inputting the position information of input / output pads, the netlist representing the circuit cells and the input / output wiring of the circuit cells, etc. into a layout tool whose design rules are registered in advance, the layout is automatically output and the result is output. It is configured to
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
In the layout tool, there is a system in which design rules are registered so that only one power supply is recognized for one circuit cell. FIG. 7 shows a specific example of the
Although no problem arises when an LSI is constituted by such a set of circuit cells, recently, for the purpose of reducing power consumption, even within a single circuit cell, as shown in FIG. Circuit designs that operate at a low voltage VDD2 as much as possible are mainly used for parts that operate at a low voltage.
[0004]
In such a case, since two power supplies are required for one circuit cell, when automatic layout is performed using a layout tool that recognizes only a single power supply, one of the power supplies VDD1 and VDD2 is automatically laid out. However, the wiring with the remaining power supply cannot be automatically wired by the layout tool, and the layout is currently manually processed.
[0005]
The present invention provides an integrated circuit design method capable of automatically laying out an LSI including a circuit cell requiring a plurality of power supply systems using a layout tool that recognizes only one power supply for one circuit cell. The purpose is to:
[0006]
[Means for Solving the Problems]
Therefore, the integrated circuit design method of the present invention provides a method for simulating a power supply in a chip having a plurality of power supply systems, even when an arbitrary circuit cell wants to fix an input signal at a voltage other than the power supply voltage of the cell. And perform automatic placement and automatic wiring.
[0007]
Specifically, when a plurality of power supply systems exist in the same chip, a very small resistance is individually connected to each of the power supply wirings, and the ends of the power supply wirings are output as terminals to the inside of the chip. This terminal is recognized as a signal output terminal, not a power supply, by a layout tool, and even if there is a cell within the chip to be fixed to an arbitrary voltage other than the power supply voltage, automatic wiring is performed based on this terminal signal. It becomes possible.
[0008]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
According to a first aspect of the present invention, there is provided an integrated circuit design method for automatically laying out an LSI including a circuit cell requiring a plurality of power supply systems by using a layout tool which recognizes only one power supply for one circuit cell. In doing so, one main power supply system of the plurality of power supply systems is recognized by the layout tool as a power supply and is wired in a circuit cell in an automatic layout, and the auxiliary power supply system excluding the main power supply system is connected via a wiring cell. The layout tool recognizes the connection point as a signal instead of a power supply, and wires the circuit cell in an automatic layout.
[0009]
According to a second aspect of the present invention, there is provided an integrated circuit designing method for automatically laying out an LSI including a circuit cell requiring a plurality of power supply systems by using a layout tool which recognizes only one power supply for one circuit cell. In doing so, the layout tool recognizes an I / O pad provided on the integrated circuit chip and wire-bonded to the outside and a wiring cell having one end connected to the I / O pad. One main power supply system among the power supply systems is recognized by the layout tool as a power supply and is wired to a circuit cell in an automatic layout, and the auxiliary power supply system excluding the main power supply system is configured such that the other end of the wiring cell is not a power supply. In this case, the layout tool recognizes the signal as a signal and wires the circuit cell with automatic layout.
[0010]
According to a third aspect of the present invention, there is provided an integrated circuit design method according to the first or second aspect, wherein one of the resistance elements is connected to a power supply wiring, and the other of the resistance elements is a connection terminal to the circuit cell. It is characterized by the following.
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided an integrated circuit designing method according to the first or second aspect, wherein the gate terminal of the P-type MOS transistor is fixed to the reference potential, and the source terminal is electrically connected to the power supply wiring. And the drain terminal is a connection terminal to the circuit cell.
[0011]
According to a fifth aspect of the present invention, there is provided an integrated circuit designing method according to the first or second aspect, wherein the source terminal of the N-type MOS transistor is connected to the power supply line, the gate terminal is fixed to the power supply, and the drain is The terminal is a connection terminal to a circuit cell.
The integrated circuit according to
[0012]
The integrated circuit according to
In an integrated circuit according to an eighth aspect of the present invention, in the sixth aspect, in the wiring cell, the gate terminal of the P-type MOS transistor is fixed at a reference potential, the source terminal is electrically connected to the power supply line, and the drain terminal is connected to the power supply line. It is characterized in that it is a connection terminal to a circuit cell.
[0013]
In an integrated circuit according to a ninth aspect of the present invention, in the sixth aspect, in the wiring cell, the source terminal of the N-type MOS transistor is connected to the power supply line, the gate terminal is fixed to the power supply, and the drain terminal is connected to the circuit cell. A connection terminal is provided.
An integrated circuit according to a tenth aspect of the present invention is the integrated circuit according to the sixth aspect, wherein the wiring cell is arranged in an I / O cell having an I / O pad provided on the integrated circuit chip and wire-bonded to the outside. I do.
[0014]
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to FIGS.
(Embodiment 1)
FIG. 1 shows (Embodiment 1).
When automatically laying out an
[0015]
Note that, specifically, the
In this way, by creating a netlist and executing the netlist by a layout tool, even a circuit cell having two power supplies, VDD1 and VDD2, is provided by a layout tool that recognizes only a single power supply for one circuit cell. Power supply system can be automatically laid out and wired.
[0016]
(Embodiment 2)
FIG. 2 shows (Embodiment 2).
Although the
[0017]
In the netlist, the gate terminal of the P-
As a result, when the power supply VDD2 is viewed from the
[0018]
(Embodiment 3)
3 and 4 show (Embodiment 3).
When the automatic layout wiring according to the first embodiment is performed, two types of special I / O pads shown in FIGS. 3A and 3B are provided on the integrated circuit chip and wire-bonded to the outside. Workability is improved by registering the I /
[0019]
The I /
The I /
[0020]
By using these I /
[0021]
(Embodiment 4)
FIGS. 5A and 5B show (Embodiment 4).
The wiring cell in each of the above embodiments is a polysilicon resistor or a P-
[0022]
In the N-
VDD3 in this case is laid out as shown in FIG. When the
[0023]
The circuit cell in each of the above embodiments is, for example, a bias circuit or a current source circuit. Specifically, when VDD2 is 1 volt or less with respect to 3 volts of VDD1 in the circuit layout shown in FIG. 6, the circuit cell constituted by the
[0024]
【The invention's effect】
As described above, according to the integrated circuit design method of the present invention, even in the case of an LSI having a plurality of power supply systems, automatic placement and wiring of a multi-power supply LSI can be performed only by placing a wiring cell, and the number of steps can be significantly reduced. It can be planned.
[Brief description of the drawings]
1 is a layout diagram of an LSI according to a first embodiment of the present invention; FIG. 2 is a layout diagram of a second embodiment of the present invention; FIG. 3 is a layout diagram of an I / O cell according to a third embodiment of the present invention; FIG. 4 is a layout diagram when the I / O cell of the embodiment is used. FIG. 5 is a layout diagram of the
VDD1, VDD2 Power supply GND Reference potential 1
4
Claims (10)
前記複数の電源系統のうちの一つの主電源系統は電源として前記レイアウトツールに認識させて回路セルに自動レイアウトで配線させ、
前記主電源系統を除く補助電源系統はそれぞれ配線セルを介した接続点を電源ではなくて信号として前記レイアウトツールに認識させて回路セルに自動レイアウトで配線させる
集積回路設計方法。When automatically laying out an LSI including a circuit cell requiring a plurality of power supply systems using a layout tool that recognizes only a single power supply for one circuit cell,
One main power supply system of the plurality of power supply systems is made to be recognized by the layout tool as a power supply and is wired in a circuit cell in an automatic layout,
An integrated circuit design method in which each of the auxiliary power supply systems except the main power supply system causes the layout tool to recognize a connection point via a wiring cell as a signal instead of a power supply as a signal and to wire the circuit cell with an automatic layout.
集積回路チップに設けられ外部とワイヤーボンディングされるI/OパッドとこのI/Oパッドに一端が接続された配線セルを有するI/Oセルを前記レイアウトツールに認識させ、
前記複数の電源系統のうちの一つの主電源系統は電源として前記レイアウトツールに認識させて回路セルに自動レイアウトで配線させ、
前記主電源系統を除く補助電源系統はそれぞれ前記配線セルの他端を電源ではなくて信号として前記レイアウトツールに認識させて回路セルに自動レイアウトで配線させる
集積回路設計方法。When automatically laying out an LSI including a circuit cell requiring a plurality of power supply systems using a layout tool that recognizes only a single power supply for one circuit cell,
Causing the layout tool to recognize an I / O cell having an I / O pad provided on the integrated circuit chip and wire-bonded to the outside and a wiring cell having one end connected to the I / O pad;
One main power supply system of the plurality of power supply systems is made to be recognized by the layout tool as a power supply and is wired in a circuit cell in an automatic layout,
An integrated circuit design method in which an auxiliary power supply system other than the main power supply system causes the layout tool to recognize the other end of the wiring cell as a signal instead of a power supply, and to wire the circuit cell in an automatic layout.
請求項1または請求項2記載の集積回路設計方法。3. The integrated circuit designing method according to claim 1, wherein the wiring cell has one of the resistance elements connected to the power supply wiring, and the other of the resistance elements serving as a connection terminal to the circuit cell.
請求項1または請求項2記載の集積回路設計方法。3. The wiring cell according to claim 1, wherein a gate terminal of the P-type MOS transistor is fixed at a reference potential, a source terminal is electrically connected to a power supply wiring, and a drain terminal is a connection terminal to the circuit cell. Integrated circuit design method.
請求項1または請求項2記載の集積回路設計方法。3. The integrated circuit designing method according to claim 1, wherein in the wiring cell, the source terminal of the N-type MOS transistor is connected to the power supply wiring, the gate terminal is fixed to the power supply, and the drain terminal is a connection terminal to the circuit cell. .
前記複数の電源系統のうちの一つの主電源系統は回路セルに直接に配線され、前記主電源系統を除く補助電源系統は、電源を擬似的に信号と見なすための配線セルをそれぞれ介して前記回路セルに配線した
集積回路。An integrated circuit including a circuit cell requiring a plurality of power supply systems,
One main power supply system of the plurality of power supply systems is directly wired to a circuit cell, and the auxiliary power supply system other than the main power supply system is connected via a wiring cell for supposing a power supply as a pseudo signal. An integrated circuit wired to a circuit cell.
請求項6記載の集積回路。7. The integrated circuit according to claim 6, wherein in the wiring cell, one of the resistance elements is connected to a power supply wiring, and the other of the resistance elements is a connection terminal to a circuit cell.
請求項6記載の集積回路。7. The integrated circuit according to claim 6, wherein in the wiring cell, a gate terminal of the P-type MOS transistor is fixed at a reference potential, a source terminal is electrically connected to a power supply wiring, and a drain terminal is a connection terminal to the circuit cell.
請求項6記載の集積回路。7. The integrated circuit according to claim 6, wherein in the wiring cell, the source terminal of the N-type MOS transistor is connected to the power supply wiring, the gate terminal is fixed to the power supply, and the drain terminal is a connection terminal to the circuit cell.
請求項6記載の集積回路。7. The integrated circuit according to claim 6, wherein a wiring cell is arranged in an I / O cell having an I / O pad provided on the integrated circuit chip and wire-bonded to the outside.
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