JP4011098B2 - Circuit delay time calculation method and delay time calculation device - Google Patents

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  • Design And Manufacture Of Integrated Circuits (AREA)

Description

本発明は、回路の遅延時間演算方法及び遅延時間演算装置に関するものであって、特に詳しくは、所定の演算素子ゲート部に於けるゲート遅延の飽和現象を考慮しながら当該演算素子ゲート部の正確な遅延時間を演算することが出来る回路の遅延時間演算方法及び遅延時間演算装置に関するものである。   The present invention relates to a circuit delay time calculation method and a delay time calculation device, and more particularly to an accurate calculation of an arithmetic element gate unit in consideration of a saturation phenomenon of gate delay in a predetermined arithmetic element gate unit. The present invention relates to a delay time calculation method and a delay time calculation device for a circuit capable of calculating a long delay time.

論理回路が複数個集積されたLSI等の半導体集積回路は、近年の微細化技術の発達により、より大規模化、より高速化の一途を辿っている。
このように、半導体集積回路のシステムの高速化、微細化が進むにつれてその構成要素であるLSIチップ間のタイミングの制御が重要となって来ると共に、そのタイミング制御に厳しい精度が要求されて来ている。
A semiconductor integrated circuit such as an LSI in which a plurality of logic circuits are integrated has been increasingly scaled up and speeded up due to recent development of miniaturization technology.
As described above, as the speed and miniaturization of a semiconductor integrated circuit system progresses, timing control between LSI chips as its constituent elements becomes important, and strict accuracy is required for the timing control. Yes.

したがって、例えば一つ一つのLSIを設計するに際して、マスク工程に入る以前の段階で、精度の良い論理シミュレータを用いてそのタイミングに関する検証を行う必要が生じている。   Therefore, for example, when designing each LSI, it is necessary to verify the timing using a highly accurate logic simulator before entering the mask process.

一般に、当該半導体集積回路に於いて使用される単位論理セルの構成は、等価的には、図4に示す様に、演算素子ゲート部Iと当該演算素子ゲート部Iに、複数個の寄生容量を含む単位配線群h1〜hnが、直列的或いは一部分岐状に互いに接続されて構成された線路部Hとで構成されているものとして表現される。   Generally, the configuration of a unit logic cell used in the semiconductor integrated circuit is equivalent to a plurality of parasitic capacitances in the arithmetic element gate portion I and the arithmetic element gate portion I as shown in FIG. The unit wiring groups h1 to hn including the line portion H are expressed as being configured by the line portion H configured to be connected to each other in series or partially in a branched shape.

そして、かかる構成からなる単位論理セルに於ける演算素子ゲート部の遅延時間は、例えば入力スルーレート(slew rate)、配線抵抗、線路による遅延差、温度、電源電圧、プロセス等の設定環境条件等に複雑に影響される為、精度の良いシミュレーションを行う事が困難になりつつある。
上記した様に、近年の配線微細化技術の進歩及びLSIチップの大規模化により、当該演算素子ゲート部に接続されている線路部Hの配線抵抗の影響が大きくなり、無視出来ないレベルにまで到達している。
The delay time of the arithmetic element gate unit in the unit logic cell having such a configuration is, for example, an input slew rate, wiring resistance, delay difference due to a line, temperature, power supply voltage, setting environment conditions such as a process, etc. Therefore, it is becoming difficult to perform accurate simulation.
As described above, due to the recent advancement of wiring miniaturization technology and the increase in scale of LSI chips, the influence of the wiring resistance of the line portion H connected to the arithmetic element gate portion becomes large, and the level cannot be ignored. Has reached.

つまり、配線部の遅延時間は、一般的には抵抗と容量にそれぞれ比例するものであるので、配線の微細化により、LSIチップ内部の配線幅が小さくなると、配線の単位長さ当たりの抵抗が大きくなりその結果、遅延時間が長くなる。
一方、配線の微細化技術の進歩に伴って、演算素子ゲート部に於けるLSIチップが小さくなるので、遅延時間が高速化され、それによって配線遅延の占める割合も大きくなり、配線部の遅延時間の影響が大きく現れてくる。
In other words, the delay time of the wiring section is generally proportional to the resistance and the capacitance, respectively. Therefore, when the wiring width inside the LSI chip is reduced due to the miniaturization of the wiring, the resistance per unit length of the wiring is reduced. As a result, the delay time becomes longer.
On the other hand, with the advancement of wiring miniaturization technology, the LSI chip in the arithmetic element gate portion becomes smaller, so the delay time is increased, thereby increasing the proportion of the wiring delay, and the delay time of the wiring portion. The effect of

又、LSIチップサイズの大規模化により、LSIの内部の配線長が長くなるので、配線抵抗も大きくなり、且つ配線容量も大きくなる。
更に、近年では、半導体集積回路を高周波駆動させる事が一般的になってきているので、当該半導体集積回路を製作するに際しては、正確な遅延時間を求める事が必要となり、したがって精度の良い論理シミュレータを開発する必要が生じている。
Further, as the LSI chip size increases, the internal wiring length of the LSI increases, so that the wiring resistance increases and the wiring capacity also increases.
Further, in recent years, since it has become common to drive a semiconductor integrated circuit at a high frequency, it is necessary to obtain an accurate delay time when manufacturing the semiconductor integrated circuit, and therefore, a highly accurate logic simulator. Need to develop.

ここで、上記した等価回路で表される論理セルに於ける配線抵抗を考慮した遅延時間の求め方の例を簡単に説明するならば、図4に於いて、当該演算素子ゲート部Iの遅延時間をTgate、当該線路部Hの総合的遅延時間をTline とすると、当該論理セルの総合遅延時間TPDは、
TPD= Tgate + Tline
として表される。
Here, if an example of how to obtain the delay time in consideration of the wiring resistance in the logic cell represented by the above-described equivalent circuit will be briefly described, the delay of the arithmetic element gate portion I in FIG. If the time is Tgate and the total delay time of the line portion H is Tline, the total delay time TPD of the logic cell is
TPD = Tgate + Tline
Represented as:

ここで、上記の演算素子ゲート部Iの遅延時間Tgateは、配線抵抗、他の入力ピンのコンディション、入力スルーレート(slew rate)等の影響を受けるが、後述する様に、演算素子ゲート部Iの遅延時間は、配線抵抗の影響を受けて、飽和現象を示すものである。
つまり、演算素子ゲート部Iの遅延時間は、そのゲート部の出力端に接続されている単位配線部の配線長がある程度長くなると飽和してそれ以上増加しなくなるという現象を示す。
Here, the delay time Tgate of the arithmetic element gate I is affected by the wiring resistance, the condition of other input pins, the input slew rate, etc., but as will be described later, the arithmetic element gate I This delay time is influenced by the wiring resistance and shows a saturation phenomenon.
In other words, the delay time of the arithmetic element gate portion I exhibits a phenomenon that the unit wiring portion connected to the output terminal of the gate portion is saturated and does not increase any more when the wiring length of the unit wiring portion is increased to some extent.

図5は、図4に例示される様な論理セル部に於ける演算素子ゲート部Iの配線負荷による増分Tout を、単位配線部の接続個数により当該配線長を変化させた場合の変化として表したものである。
尚、図5に於ける縦軸及び横軸とも対数スケールとなっている。
図5に於いて、グラフ(1)及び(2)は、従来に於いて、上記した微細化が行われていない状態の演算素子ゲート部の負荷による増分Tout を示すものであり、グラフ(1)は、負荷が容量のみであり且つ当該演算素子ゲートのインピーダンスが大きく、低速度で駆動させた場合を示しているが、この場合には、負荷による増分Tout は略直線的に増加しており、全体の配線負荷による増分Tout は大きくなっている。
FIG. 5 shows the increment Tout due to the wiring load of the arithmetic element gate part I in the logic cell part as illustrated in FIG. 4 as a change when the wiring length is changed depending on the number of unit wiring parts connected. It is a thing.
Note that the vertical and horizontal axes in FIG. 5 are logarithmic scales.
In FIG. 5, graphs (1) and (2) show the increment Tout due to the load on the arithmetic element gate portion in the state where the above-described miniaturization is not performed. ) Shows a case where the load is only a capacitor and the impedance of the gate of the arithmetic element is large and it is driven at a low speed. In this case, the increment Tout due to the load increases substantially linearly. The increment Tout due to the overall wiring load is large.

又、グラフ(2)は、負荷を容量と抵抗で構成させたものであって、配線長が長くなると配線負荷による増分Tout は多少減少してくるが、実用上では、(1)の場合と実質的な相違は無いと考えられる。
又グラフ(6)は、従来に於いて、上記した微細化が行われていない状態に於ける配線抵抗の増加による配線遅延Tlineを示すものであり、配線抵抗も小さいことから、配線負荷によるTlineは、略対数スケールで直線的に急激に上昇しているが、全体的な配線負荷によるTlineのレベルは低く、したがって演算素子ゲート部Iの遅延時間に与える配線抵抗の負荷による配線遅延の影響は少ない。
Graph (2) shows the load composed of capacitance and resistance. As the wiring length becomes longer, the increment Tout due to the wiring load slightly decreases. There seems to be no substantial difference.
Graph (6) shows a wiring delay Tline due to an increase in wiring resistance in the state where the above-mentioned miniaturization is not performed in the prior art. Since the wiring resistance is also small, Tline due to wiring load is shown. However, the Tline level due to the overall wiring load is low, and therefore the influence of the wiring delay due to the wiring resistance load on the delay time of the arithmetic element gate part I is low. Few.

つまり、従来に於いては、容量を中心として遅延時間が行われており、これを抵抗+容量に置き換えても実質的には相違は無かった。
これに対し、グラフ(3)及び(4)は、上記の様な微細化技術を適用した論理セルに於ける演算素子ゲート部Iの遅延時間を求めるものであり、グラフ(3)は負荷が容量のみであり、且つ当該演算素子ゲートのインピーダンスが小さく、高速度で駆動させた場合を示しているが、この場合には、負荷による増分Tout は、グラフ(1)に比べてそのレベルは小さくなっているが、略直線的に増加している。
That is, in the prior art, the delay time is performed centering on the capacitor, and there is virtually no difference even if this is replaced with a resistor + capacitor.
On the other hand, graphs (3) and (4) determine the delay time of the arithmetic element gate portion I in the logic cell to which the above-described miniaturization technique is applied, and graph (3) shows the load. In this example, only the capacitor and the impedance of the arithmetic element gate are small and the gate is driven at a high speed, but in this case, the level of the increment Tout due to the load is smaller than that in the graph (1). However, it increases almost linearly.

又、グラフ(4)は、負荷を容量と抵抗で構成させたものであって、且つ当該演算素子ゲートのインピーダンスが小さく、高速度で駆動させた場合を示しているが配線長が増加するに従って、該演算素子ゲート部Iの配線負荷による増分Tout は一定値以上には増加せず、飽和している事が判る。
又グラフ(5)は、従来に於いて、上記の様な微細化技術を適用した論理セルに於ける演算素子ゲート部Iの遅延時間に関して、配線抵抗の増加による配線遅延Tlineを示すものであり、配線抵抗が大きいことから、配線負荷によるTlineは、略対数スケース上で直線的に急激に上昇して且つ、全体的な配線負荷によるTlineの遅延時間も大きく、したがって演算素子ゲート部Iの遅延時間に与える配線抵抗の負荷によるTlineの影響は大きくなる。
Graph (4) shows a case where the load is composed of a capacitor and a resistor, and the impedance of the arithmetic element gate is small and driven at a high speed, but as the wiring length increases. It can be seen that the increment Tout due to the wiring load of the arithmetic element gate portion I does not increase beyond a certain value and is saturated.
Graph (5) shows the wiring delay Tline due to the increase of the wiring resistance with respect to the delay time of the arithmetic element gate portion I in the logic cell to which the above-described miniaturization technique is applied. Since the wiring resistance is large, the Tline due to the wiring load rises linearly on a substantially logarithmic case, and the delay time of the Tline due to the overall wiring load is also large. The influence of Tline due to the load of wiring resistance on the time increases.

つまり、微細化技術が適用されたLSI等の半導体集積回路に於いては、当該演算素子ゲート部Iの負荷による増分Tout は、容量だけでは評価する事が出来ない状態となり、正確な遅延時間を演算する事が不可能となって来ている事が理解される。
本発明の目的は、上記した従来技術の欠点を改良し、LSI等を含む半導体集積回路の論理セルに於ける演算素子ゲート部の遅延時間を、上記した配線抵抗の影響によるゲート遅延の飽和現象の効果を適切に当該遅延時間の演算に反映させ、正確な遅延時間の算出により正確なシミュレーションを実行させる為の、回路の遅延時間演算方法及び遅延時間演算装置を提供するものである。
In other words, in a semiconductor integrated circuit such as an LSI to which miniaturization technology is applied, the increment Tout due to the load of the arithmetic element gate section I cannot be evaluated only by the capacitance, and an accurate delay time is set. It is understood that it is impossible to calculate.
The object of the present invention is to improve the above-mentioned drawbacks of the prior art, and to calculate the delay time of the arithmetic element gate portion in the logic cell of the semiconductor integrated circuit including LSI etc. Therefore, there is provided a delay time calculation method and a delay time calculation device for a circuit to appropriately reflect the effect of the above in the calculation of the delay time and to execute an accurate simulation by calculating the accurate delay time.

本発明は上記した目的を達成するため、基本的には、以下に記載されたような技術構成を採用するものである。即ち、所定の演算素子ゲート部と一つ又は複数個の単位配線又は単位配線群とから構成されている回路に於ける当該演算素子ゲート部の遅延時間を演算するに際し、当該演算素子ゲート部の抵抗値をRd、当該単位配線群で構成されている回路構成を、シングルパイ(π)モデルで等価的に表し、当該単位配線群の総抵抗値の等価抵抗値R、及び当該等価抵抗値Rの両端に接続される容量群をC1及びC2と表すと共に、当該演算素子ゲート部に於ける遅延時間tと当該演算素子ゲート部の出力電圧V(t)との関係を、当該演算素子ゲート部の抵抗値Rd、当該単位配線群をシングルパイ(π)モデルで等価的に表した場合に於ける当該単位配線群の総抵抗値の等価抵抗値R、及び容量群C1及びC2との関数で表した所定の遅延時間判定演算式を用いて、当該単位配線の接続個数毎に当該演算素子ゲート部のそれぞれの遅延時間(Tgate) を測定するに当たり、当該遅延時間判定演算式により求められるV(t)値が、予め定められた所定の判定レベルとなった時刻に於ける、当該所定の数の単位配線群を有する演算素子ゲート部の可変抵抗値Rdxを、当該演算素子ゲート部の抵抗値Rdに予め定められた補正係数を乗じて補正する事により修正抵抗値Rdx’を求めた後、当該抵抗値Rdx’を用いて、前記遅延時間判定演算式から、当該演算素子ゲート部の遅延時間(Tgate) を演算して求める回路の遅延時間演算方法であり、又、所定の演算素子ゲート部と一つ又は複数個の単位配線又は単位配線群とから構成されている回路に於ける当該演算素子ゲート部の遅延時間を演算するに際し、当該演算素子ゲート部の抵抗値をRd、当該単位配線群で構成されている回路構成を、シングルパイ(π)モデルで等価的に表し、当該単位配線群の総抵抗値の等価抵抗値R、及び当該等価抵抗値Rの両端に接続される容量群をC1及びC2と表すと共に、当該演算素子ゲート部に於ける遅延時間tと当該演算素子ゲート部の出力電圧V(t)との関係を、当該演算素子ゲート部の抵抗値Rd、当該単位配線群をシングルパイ(π)モデルで等価的に表した場合に於ける当該単位配線群の総抵抗値の等価抵抗値R、及び容量群C1及びC2との関数で表した所定の遅延時間判定演算式を用いて、当該単位配線の接続個数毎に当該演算素子ゲート部のそれぞれの遅延時間(Tgate) を測定するに当たり、当該遅延時間判定演算式によりV(t)値を演算するV(t)値演算手段、当該遅延時間判定演算式に於けるV(t)値が、予め定められた所定の判定レベルとなった事を検出する識別手段、当該識別手段が、当該V(t)値が、予め定められた所定の判定レベルに到達した事を識別した後、当該所定の数の単位配線群を有する演算素子ゲート部の可変抵抗値Rdxを演算する可変抵抗値演算手段、当該演算素子ゲート部の抵抗値Rdに、予め定められた補正係数を乗じて補正する事により修正抵抗値Rdx’を求める修正抵抗値演算手段、当該修正抵抗値演算手段により得られた修正抵抗値Rdx’を用いて、前記遅延時間判定演算式から、当該演算素子ゲート部の遅延時間(Tgate) を演算する遅延時間演算手段、とから構成されている回路の遅延時間演算装置である。   In order to achieve the above-described object, the present invention basically employs a technical configuration as described below. That is, when calculating the delay time of the arithmetic element gate unit in a circuit composed of a predetermined arithmetic element gate unit and one or a plurality of unit wirings or unit wiring groups, The resistance value is Rd, and the circuit configuration constituted by the unit wiring group is equivalently expressed by a single pi (π) model, and the equivalent resistance value R of the total resistance value of the unit wiring group and the equivalent resistance value R And C1 and C2, and the relationship between the delay time t in the arithmetic element gate portion and the output voltage V (t) of the arithmetic element gate portion is expressed by the arithmetic element gate portion. Is a function of the resistance value Rd, the equivalent resistance value R of the total resistance value of the unit wiring group when the unit wiring group is equivalently represented by a single pi (π) model, and the capacitance groups C1 and C2. The specified delay time judgment When measuring each delay time (Tgate) of the arithmetic element gate unit for each connection number of the unit wirings using an arithmetic expression, a V (t) value obtained by the delay time determination arithmetic expression is determined in advance. The variable resistance value Rdx of the arithmetic element gate unit having the predetermined number of unit wiring groups at the time when the predetermined determination level is reached is corrected in advance by the resistance value Rd of the arithmetic element gate unit. The correction resistance value Rdx ′ is obtained by multiplying by the correction value, and then the delay time (Tgate) of the calculation element gate unit is calculated from the delay time determination calculation formula using the resistance value Rdx ′. This is a method for calculating the delay time of a circuit, and calculates the delay time of the arithmetic element gate part in a circuit composed of a predetermined arithmetic element gate part and one or a plurality of unit wirings or unit wiring groups. In this case, the resistance value of the arithmetic element gate portion is Rd, and the circuit configuration constituted by the unit wiring group is equivalently expressed by a single pi (π) model, and the equivalent resistance of the total resistance value of the unit wiring group Capacitance groups connected to both ends of the value R and the equivalent resistance value R are denoted as C1 and C2, and the delay time t in the arithmetic element gate part and the output voltage V (t) of the arithmetic element gate part , The resistance value Rd of the arithmetic element gate part, the equivalent resistance value R of the total resistance value of the unit wiring group when the unit wiring group is equivalently represented by a single pi (π) model, and When measuring each delay time (Tgate) of the operation element gate unit for each connection number of the unit wirings using a predetermined delay time determination arithmetic expression expressed as a function of the capacitance groups C1 and C2, the delay By time judgment formula (T) V (t) value calculation means for calculating the value, identification means for detecting that the V (t) value in the delay time determination calculation formula has reached a predetermined determination level, After the identification means identifies that the V (t) value has reached a predetermined determination level, the variable means Rdx of the arithmetic element gate unit having the predetermined number of unit wiring groups is calculated. Variable resistance value calculating means, corrected resistance value calculating means for determining a corrected resistance value Rdx ′ by multiplying the resistance value Rd of the calculation element gate portion by a predetermined correction coefficient, and the corrected resistance value calculating means The delay time of a circuit constituted by delay time calculation means for calculating the delay time (Tgate) of the calculation element gate unit from the delay time determination calculation formula using the corrected resistance value Rdx ′ obtained by Arithmetic unit.

本発明に係る回路の遅延時間演算方法及び遅延時間演算装置は、上記した様な技術構成を有しているので、従来、一般的に使用されている演算素子ゲート部の遅延時間の演算に於いて、演算素子ゲート部の抵抗を配線長に応じて予め設定されている共通の係数を用いて補正する様に構成したものであるので、当該補正用の係数を一度、適宜のシミュレーションにより演算して求めておく事によって、異なる種類の論理セルに対しても、当該演算素子ゲート部の配線長に基づく飽和効果を加味した正確な遅延時間を演算する事が可能となり、その結果、高精度の遅延時間管理に基づく高性能の半導体集積回路を製造する事が可能となる。   Since the circuit delay time calculation method and the delay time calculation device according to the present invention have the above-described technical configuration, in the calculation of the delay time of the arithmetic element gate unit generally used conventionally. In addition, since the resistance of the arithmetic element gate portion is configured to be corrected using a common coefficient set in advance according to the wiring length, the correction coefficient is calculated once by an appropriate simulation. Therefore, it is possible to calculate an accurate delay time that takes into account the saturation effect based on the wiring length of the arithmetic element gate section, even for different types of logic cells. A high-performance semiconductor integrated circuit based on delay time management can be manufactured.

以下に、本発明に係る回路の遅延時間演算方法及び遅延時間演算装置の具体的な構成を図面を参照しながら詳細に説明する。
先ず、本発明に於いては、図4に示される論理セルの等価回路を図6に示す様な等価回路図に変形して遅延時間を演算することとする。
Hereinafter, specific configurations of a circuit delay time calculation method and a delay time calculation apparatus according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
First, in the present invention, the equivalent circuit of the logic cell shown in FIG. 4 is transformed into an equivalent circuit diagram as shown in FIG. 6 to calculate the delay time.

つまり、図4に於ける演算素子ゲート部I’は、抵抗Rdとして表され、又該演算素子ゲート部Iに接続されている、複数個の単位配線h1〜hnが直列的或いは互いに分岐部を形成しながら相互に接続されている線路部H’は抵抗R、容量C1、C2、抵抗G及びダイオードDが図示の様に接続された等価回路を構成するものとする。   That is, the arithmetic element gate portion I ′ in FIG. 4 is represented as a resistor Rd, and a plurality of unit wirings h1 to hn connected to the arithmetic element gate portion I are connected in series or to each other. The line portions H ′ connected to each other while being formed constitute an equivalent circuit in which a resistor R, capacitors C1 and C2, a resistor G, and a diode D are connected as illustrated.

ここで、線路部H’を構成する抵抗Rと2つの容量C1、C2で形成される等価回路部をシングルパイ(π)モデル部と称している。
かかる図6に示される論理セル部に所定の信号波形であるステップ波形が入力信号として入力された場合、当該演算素子ゲート部I’の遅延時間tは、図6のノード部Nの出力電圧V(t) との関係を規定した以下に示す遅延時間判定演算式(〔数1〕の演算式(1))を用いて演算するものである。
Here, the equivalent circuit portion formed by the resistor R and the two capacitors C1 and C2 constituting the line portion H ′ is referred to as a single pi (π) model portion.
When a step waveform, which is a predetermined signal waveform, is input as an input signal to the logic cell portion shown in FIG. 6, the delay time t of the arithmetic element gate portion I ′ is the output voltage V of the node portion N in FIG. The calculation is performed using the following delay time determination arithmetic expression (the arithmetic expression (1) of [Equation 1]) that defines the relationship with (t).

Figure 0004011098
Figure 0004011098

尚、上記〔数1〕の演算式(1)の中で、α1、α2は定数である。
上記式1の於ける出力電圧V(t)の値が、所定の出力判定レベルとなる時間を解析的に解く事によって、上記した飽和効果を加味した当該演算素子ゲート部Iの抵抗値Rdxを適正に決定し、遅延時間tを正確に求める事が出来る。
本発明に於いては、かかる出力電圧V(t) の出力判定レベルとしては、例えば1/2V(t)に設定することが出来る。
In the above equation (1), α1 and α2 are constants.
By analytically solving the time when the value of the output voltage V (t) in the above equation 1 becomes a predetermined output determination level, the resistance value Rdx of the arithmetic element gate portion I taking the above-described saturation effect into consideration is obtained. It is possible to determine appropriately and to obtain the delay time t accurately.
In the present invention, the output judgment level of the output voltage V (t) can be set to 1/2 V (t), for example.

ここで、上記した図6に示される様な等価回路による論理セルモデルの妥当性を確認する為、図7及び図8に示す様な検討を行った。
即ち、図7(A)に示す様に、当該論理セルの演算素子ゲート部Iを実際の演算素子ゲート部そのものを使用した場合と、図7(B)に示す様に、当該論理セルの演算素子ゲート部Iを抵抗Rdで置換した場合に於いて、同一の波形を有する入力信号を両回路に入力したその演算素子ゲート部Iの出力電圧を図中a点で測定したものである。
Here, in order to confirm the validity of the logic cell model based on the equivalent circuit as shown in FIG. 6, the examination as shown in FIGS. 7 and 8 was performed.
That is, as shown in FIG. 7A, when the actual arithmetic element gate unit I is used as the arithmetic element gate unit I of the logical cell, and as shown in FIG. In the case where the element gate portion I is replaced with the resistor Rd, the output voltage of the arithmetic element gate portion I when the input signal having the same waveform is input to both circuits is measured at point a in the figure.

尚、図7(A)及び図7(B)とも、当該論理セルの線路部Hについては、図2に示す様な等価回路を用いて演算した。
その結果を図8に示す。
図8は、上記両回路の演算素子ゲート部Iに於ける遅延時間Tout (ns) と配線長(mm)との関係を示すグラフであり、グラフ1は、図7(B)に於ける抵抗Rdを658Ωとした場合の遅延時間Tout の変化を示し、又グラフ2は、図7(A)に於ける演算素子ゲート部Iをインバータ(V1N)とした場合の遅延時間Tout の変化を示したものである。
7A and 7B, the line portion H of the logic cell was calculated using an equivalent circuit as shown in FIG.
The result is shown in FIG.
FIG. 8 is a graph showing the relationship between the delay time Tout (ns) and the wiring length (mm) in the arithmetic element gate part I of both circuits. Graph 1 shows the resistance in FIG. 7B. The change of the delay time Tout when Rd is 658Ω is shown, and the graph 2 shows the change of the delay time Tout when the arithmetic element gate I in FIG. 7A is an inverter (V1N). Is.

図8から理解される様に、実際の演算素子ゲート部を使用した場合の遅延時間と当該演算素子ゲート部を抵抗Rdに置き換えた場合の遅延時間とは、異なった値を示し、配線長が長くなる程、その誤差が大きくなる傾向がある事が判る。
表1は、上記誤差を配線長の変化に従って求めた表である。
As understood from FIG. 8, the delay time when the actual arithmetic element gate portion is used and the delay time when the arithmetic element gate portion is replaced with the resistor Rd show different values, and the wiring length is It can be seen that the longer the error, the greater the error.
Table 1 is a table in which the error is obtained according to the change in the wiring length.

Figure 0004011098
Figure 0004011098

したがって、上記抵抗Rdは、配線長によって変化する関数と見られる事から、上記演算素子ゲート部の遅延時間を正確に求める場合には、単に一個の抵抗Rdを置換するだけでは演算素子ゲート部の遅延動作を近似させる事は困難である事が判る。
続いて、上記した誤差の原因を更に追求する為、図9〜図13に示す様なシミュレーションを行った。
Therefore, since the resistor Rd can be seen as a function that varies depending on the wiring length, when the delay time of the arithmetic element gate unit is accurately obtained, it is only necessary to replace one resistor Rd. It can be seen that it is difficult to approximate the delay operation.
Subsequently, in order to further pursue the cause of the error described above, simulations as shown in FIGS. 9 to 13 were performed.

即ち、図7(A)および図7(B)に於ける線路部Hを一つの可変容量と置換させ、その容量を変化させながら、同一の波形を有する入力信号を両回路に入力した、その演算素子ゲート部Iの出力電圧V(t)を図中a点で測定した。
その結果を経過時間Time (ns)との関係でグラフ化したものを図10及び図11に示す。
That is, the line portion H in FIGS. 7A and 7B is replaced with one variable capacitor, and the input signal having the same waveform is input to both circuits while changing the capacitance. The output voltage V (t) of the arithmetic element gate portion I was measured at point a in the figure.
FIG. 10 and FIG. 11 are graphs showing the results in relation to the elapsed time Time (ns).

図10は、出力電圧V(t)が、上昇する場合の波形であり、実線1は、図9(B)に於いて抵抗Rdを1388Ωに設定した場合のグラフであり、点線2は、図9(A)における演算素子ゲート部IをCMOSインバータ(V1N)とした場合のグラフであり、それぞれ容量を4段階に変化させて測定した場合の結果を示している。   FIG. 10 shows a waveform when the output voltage V (t) rises. The solid line 1 is a graph when the resistance Rd is set to 1388Ω in FIG. 9B, and the dotted line 2 is a diagram. 9A is a graph in the case where the arithmetic element gate portion I in FIG. 9A is a CMOS inverter (V1N), and shows the results when the capacitance is measured in four stages.

図10に示す各グラフから判断出来る様に、実際の演算素子ゲート部を用いた場合と、上記の様に当該演算素子ゲート部を抵抗Rdで置換した場合との出力電圧波形には、違いが存在する事が判明する。
つまり、当該演算素子ゲート部を抵抗Rdで置換した場合に於ける出力電圧波形1は、実際の演算素子ゲート部を用いて測定した出力電圧波形2よりも傾斜が鈍く、したがって、駆動速度も遅くなるので、当該演算素子ゲート部に接続されている負荷配線の等価容量が実際の演算素子ゲート部を用いた場合に比べて大きく見える事になり、したがって遅延時間も長くなるが、実際の演算素子ゲート部を用いて測定した出力電圧波形2に於いては、当該グラフの傾斜は大きくなっており、その結果、駆動速度は速くなるので、当該演算素子ゲート部に接続されている負荷配線の等価容量が、抵抗を用いた場合よりも小さく見える事になり、したがって遅延時間も短くなる。
然しながら、図10から判る様に、当該シミュレーションに於ける出力電圧値V(t)が1/2V(t)となる時間Time (ns) は、両グラフとも一致しており、又その傾向は、容量を変化させた場合でも同一となっていることから、当該出力電圧値V(t)が1/2V(t)となる状態を遅延時間と判断する場合には、両者略同一の値を示している事から、当該演算素子ゲート部に於ける遅延時間の演算に際して容量負荷のみの場合には、当該演算素子ゲート部を抵抗Rdで置換しても問題ない事が判る。
As can be determined from the graphs shown in FIG. 10, there is a difference in the output voltage waveform between the case where the actual arithmetic element gate portion is used and the case where the arithmetic element gate portion is replaced with the resistor Rd as described above. It turns out that it exists.
That is, the output voltage waveform 1 in the case where the arithmetic element gate portion is replaced with the resistor Rd has a lower slope than the output voltage waveform 2 measured using the actual arithmetic element gate portion, and thus the driving speed is also slow. As a result, the equivalent capacitance of the load wiring connected to the arithmetic element gate portion appears to be larger than that in the case of using the actual arithmetic element gate portion. In the output voltage waveform 2 measured using the gate portion, the slope of the graph is large, and as a result, the driving speed is increased, so that the equivalent of the load wiring connected to the arithmetic element gate portion is equivalent. The capacitance will appear smaller than when a resistor is used, and therefore the delay time is also shortened.
However, as can be seen from FIG. 10, the time Time (ns) at which the output voltage value V (t) in the simulation becomes 1/2 V (t) is the same in both graphs, and the tendency is Even when the capacitance is changed, the values are the same. Therefore, when a delay time is determined when the output voltage value V (t) is ½ V (t), both values are substantially the same. Therefore, it can be understood that there is no problem even if the calculation element gate section is replaced with the resistor Rd when only the capacitive load is used for calculating the delay time in the calculation element gate section.

かかる状況は、図10に於いて行ったシミュレーションに於いて使用されたものと同一の回路構成を用い、出力電圧波形を降下させる場合の例について同一の測定を行った結果を図11に示したが、図10と同一の結果が得られている。
上記の検討から、演算素子ゲート部の遅延時間を演算するに際し、飽和効果の影響を反映させ正確な遅延時間を演算する場合に、演算素子ゲート部を抵抗に置換して求められる事が理解されるが、図10及び図11から明らかな様に、抵抗値及び容量値によってかなり変動がある事が判るので、当該論理セルに使用されている演算素子ゲート部の種類により抵抗値も変化させる必要がある。
Such a situation is shown in FIG. 11 which shows the result of performing the same measurement with respect to an example in which the output voltage waveform is lowered using the same circuit configuration as that used in the simulation performed in FIG. However, the same result as in FIG. 10 is obtained.
From the above considerations, it is understood that when calculating the delay time of the arithmetic element gate part, when calculating the exact delay time reflecting the effect of the saturation effect, the arithmetic element gate part is replaced with a resistor. However, as is apparent from FIGS. 10 and 11, since it can be seen that there is a considerable variation depending on the resistance value and the capacitance value, it is also necessary to change the resistance value depending on the type of the arithmetic element gate portion used in the logic cell. There is.

その為、使用される演算素子ゲート部の抵抗値を、予め定められた所定の補正係数により補正する事により、当該演算素子ゲート部の種類に係わりなく、普遍的に演算素子ゲート部の遅延時間を演算処理を可能にする事も出来る。
そこで先ず、本発明に於ける演算素子ゲート部I’の遅延時間Tgateを演算すると共に、当該論理セルに於いて使用される演算素子ゲート部I’が置換される抵抗Rdの初期抵抗値Rdoを求める必要がある。
Therefore, by correcting the resistance value of the arithmetic element gate part to be used with a predetermined correction coefficient, the delay time of the arithmetic element gate part can be universally applied regardless of the type of the arithmetic element gate part. Can also be processed.
Therefore, first, the delay time Tgate of the arithmetic element gate portion I ′ in the present invention is calculated, and the initial resistance value Rdo of the resistor Rd in which the arithmetic element gate portion I ′ used in the logic cell is replaced is calculated. Need to ask.

そこで、本発明に於ける演算素子ゲート部I’の遅延時間Tgateを求める為、所定のシミュレーションを行って、遅延時間Tgateを測定すると共に、当該遅延時間Tgateから、当該演算素子ゲート部I’が固有に持っている遅延時間T0を減算して、当該演算素子ゲート部I’の配線負荷による増分Tout を以下の式により求めるものである。   Therefore, in order to obtain the delay time Tgate of the arithmetic element gate portion I ′ in the present invention, a predetermined simulation is performed to measure the delay time Tgate, and from the delay time Tgate, the arithmetic element gate portion I ′ By subtracting the inherent delay time T0, the increment Tout due to the wiring load of the arithmetic element gate portion I ′ is obtained by the following equation.

Tout =Tgate−T0
一方、本発明に於いて、当該グラフの傾斜値KCLを求める場合には、例えば図9(A)に示される様な等価回路に於いて容量を変化させる事によって、演算で求める事になる。
つまり、本具体例に於いては、グラフの傾斜値KCLを求める場合には、配線長を変化させるものではなく、容量値を変化させる事により求めるものである。
Tout = Tgate-T0
On the other hand, in the present invention, when the slope value KCL of the graph is obtained, it is obtained by calculation by changing the capacitance in an equivalent circuit as shown in FIG. 9A, for example.
That is, in this specific example, when the slope value KCL of the graph is obtained, it is obtained not by changing the wiring length but by changing the capacitance value.

そして、該KCL値を対数値ln2で除算する事により当該演算素子ゲート部I’の初期抵抗値Rdoを求めるものである。
Rdo = KCL/ln2
次に、当該シミュレーションの結果から、当該演算素子ゲート部I’の配線負荷による増分Tout が求められているので、当該増分Tout を、前記した遅延時間判定演算式(1)のtの値に代入し、出力電圧値V(t)が、1/2V(t)となる時点に於ける抵抗値Rdを演算により求め、その値を可変抵抗値Rdxとする。
Then, the initial resistance value Rdo of the arithmetic element gate portion I ′ is obtained by dividing the KCL value by the logarithmic value ln2.
Rdo = KCL / ln2
Next, since the increment Tout due to the wiring load of the arithmetic element gate portion I ′ is obtained from the simulation result, the increment Tout is substituted for the value of t in the delay time determination arithmetic expression (1). Then, the resistance value Rd at the time when the output voltage value V (t) becomes 1/2 V (t) is obtained by calculation, and the value is set as the variable resistance value Rdx.

当該抵抗値Rdxは、使用されている演算素子ゲート部の種類、形状、回路構成によりそれぞれ異なるので、可変抵抗値と称する。
本発明に於いては、かかる可変抵抗値Rdxを、複数種の互いに異なる構成、機能を有する演算素子ゲート部について測定し、その結果を図12に示す。
つまり、図12は、それぞれの演算素子ゲート部Iに付いて測定した可変抵抗値Rdxに付いて、図6に示される線路抵抗の等価回路に示される抵抗Rと前記初期抵抗値Rdoとの比R/Rdoをパラメータとして表示したグラフであり、図中、グラフV1N(dn)、グラフV1N(up)は、1入力インバータで出力波形が降下する回路と上昇する回路の可変抵抗値Rdxをそれぞれ示すものであり、又グラフR4N(dn)、グラフR4N(up)は、4入力NOR回路で出力波形が降下する回路と上昇する回路の可変抵抗値Rdxをそれぞれ示すものである。
Since the resistance value Rdx differs depending on the type, shape, and circuit configuration of the arithmetic element gate portion used, it is referred to as a variable resistance value.
In the present invention, the variable resistance value Rdx is measured for a plurality of types of arithmetic element gate portions having different configurations and functions, and the results are shown in FIG.
That is, FIG. 12 shows the ratio between the resistance R shown in the equivalent circuit of the line resistance shown in FIG. 6 and the initial resistance value Rdo for the variable resistance value Rdx measured for each arithmetic element gate section I. It is the graph which displayed R / Rdo as a parameter, and the graph V1N (dn) and the graph V1N (up) in the figure respectively show the variable resistance value Rdx of the circuit where the output waveform falls by the 1-input inverter and the circuit where it rises. The graphs R4N (dn) and R4N (up) show the variable resistance values Rdx of the circuit in which the output waveform drops and the circuit in which the output waveform rises in the 4-input NOR circuit, respectively.

又、グラフN4N(dn)、グラフN4N(up)は、4入力NAND回路で出力波形が降下する回路と上昇する回路の可変抵抗値Rdxをそれぞれ示すものであり、又グラフV2B(dn)、グラフV2B(up)は、パワーインバータで出力波形が降下する回路と上昇する回路の可変抵抗値Rdxをそれぞれ示すものである。   Graphs N4N (dn) and N4N (up) show variable resistance values Rdx of the circuit in which the output waveform drops and the circuit in which the output waveform rises in the 4-input NAND circuit, respectively, and graph V2B (dn) and graph. V2B (up) indicates the variable resistance value Rdx of the circuit where the output waveform drops and the circuit where the output waveform rises in the power inverter, respectively.

更に、グラフR2N(dn)、グラフR2N(up)は、2入力NOR回路で出力波形が降下する回路と上昇する回路の可変抵抗値Rdxをそれぞれ示すものであり、又グラフN2N(dn)、グラフN3N(dn)は、2入力NAND回路で出力波形が降下する回路と3入力NAND回路で出力波形が降下する回路に於ける可変抵抗値Rdxをそれぞれ示すものである。   Further, the graph R2N (dn) and the graph R2N (up) show the variable resistance value Rdx of the circuit in which the output waveform drops and the circuit in which the output waveform rises in the 2-input NOR circuit, respectively, and the graph N2N (dn) and graph N3N (dn) indicates the variable resistance value Rdx in the circuit in which the output waveform drops in the 2-input NAND circuit and the circuit in which the output waveform drops in the 3-input NAND circuit.

図12から判る様に、各演算素子ゲート部の可変抵抗値Rdxは、互いに異なっており、このままのデータでは、各演算素子ゲート部毎に個別に遅延時間の演算を実行しなければならず、演算時間が長時間とならざるを得ないが、本発明に於いては、図13に示す様に、前記した可変抵抗値Rdxを前記した初期抵抗値Rdoで除算して得られる比を導入する事により、上記した全ての演算素子ゲート部に於けるRdx/Rdo=KRdは、上記したパラメータR/Rdoに対して略同一の値を示す事が判った。   As can be seen from FIG. 12, the variable resistance values Rdx of the respective arithmetic element gate portions are different from each other, and with the data as it is, the calculation of the delay time must be executed individually for each arithmetic element gate portion. The calculation time must be long, but in the present invention, as shown in FIG. 13, a ratio obtained by dividing the variable resistance value Rdx by the initial resistance value Rdo is introduced. As a result, it was found that Rdx / Rdo = KRd in all the arithmetic element gate portions described above showed substantially the same value as the parameter R / Rdo described above.

つまり、本発明に於いては、上記したパラメータR/Rdo(以下第1の係数と言う)と可変抵抗値Rdxと初期抵抗値Rdoとの比であるRdx/Rdo=KRd(以下第2の係数と言う)とは、所定の関係によって変化する事が判る。
即ち、本発明に於ける遅延時間の演算に於いては、当該各演算素子ゲート部の可変抵抗値Rdxは、所定の係数KRd(=Rdx/Rdo)の倍率として変化するので、その関係を模式的に図14に示す。
That is, in the present invention, Rdx / Rdo = KRd (hereinafter referred to as the second coefficient) which is a ratio of the above-described parameter R / Rdo (hereinafter referred to as the first coefficient), the variable resistance value Rdx, and the initial resistance value Rdo. It is understood that it changes according to a predetermined relationship.
That is, in the calculation of the delay time in the present invention, the variable resistance value Rdx of each arithmetic element gate section changes as a magnification of a predetermined coefficient KRd (= Rdx / Rdo). Specifically, it is shown in FIG.

つまり、本発明に係る第2の係数KRdは、第1の係数R/Rdoの変化に従って、図示の様なグラフで変化するものである。
したがって、今遅延時間を測定しようとする演算素子ゲート部に於ける抵抗をRdとすると、その抵抗値Rdに上記した第2の係数KRdを補正値として乗算する事により、当該演算素子ゲート部の補正抵抗値(可変抵抗値Rdxの補正値)Rdx’を求める事ができ、かかる補正抵抗値Rdx’を用いて、正確な当該演算素子ゲート部の遅延時間を求める事が可能となる。
That is, the second coefficient KRd according to the present invention changes in a graph as illustrated in accordance with the change in the first coefficient R / Rdo.
Accordingly, when the resistance in the arithmetic element gate section whose delay time is to be measured is Rd, the resistance value Rd is multiplied by the second coefficient KRd as a correction value to thereby calculate the delay of the arithmetic element gate section. A correction resistance value (correction value of the variable resistance value Rdx) Rdx ′ can be obtained, and an accurate delay time of the arithmetic element gate unit can be obtained using the correction resistance value Rdx ′.

即ち、各セルの抵抗Rdは、それぞれのセル毎に異なっており、又各セルの可変抵抗値Rdxもそれぞれのセル毎で異なっている。
その為、可変抵抗値RdxとパラメータR/Rdoとの関係を示すテーブルを各セル毎に作成しておく必要があるが、上記した様に、各セルの可変抵抗値RdxとパラメータR/Rdoとの関係は、各セルで同一であるので、かかる関係を示すテーブルを一つ用意しておけば、各セルの可変抵抗値Rdxを容易に算出する事が出来るのである。
That is, the resistance Rd of each cell is different for each cell, and the variable resistance value Rdx of each cell is also different for each cell.
Therefore, it is necessary to create a table showing the relationship between the variable resistance value Rdx and the parameter R / Rdo for each cell. As described above, the variable resistance value Rdx and the parameter R / Rdo of each cell Since the relationship is the same in each cell, the variable resistance value Rdx of each cell can be easily calculated if one table showing such relationship is prepared.

以下に、上記した本発明に係る回路の遅延時間演算方法及びその演算装置の具体的手順及び構成の例を図面を参照しながら説明する。
即ち、本発明に係る回路の遅延時間演算方法の一具体例に於ける演算手順を示すと、図6に示される様な、所定の演算素子ゲート部I’と一つ又は複数個の単位配線又は単位配線群h1〜hnとから構成されている線路部H’とで構成された回路に於ける当該演算素子ゲート部I’の遅延時間tを、前記した遅延時間判定演算式(1)を用いて演算するに際し、当該演算素子ゲート部I’の抵抗値をRd、当該単位配線群h1〜hnが直列的或いは分岐状に配列されている回路構成H’を、図6のPで示される様なシングルパイ(π)モデルで等価的に表した場合、当該単位配線群h1〜hnの総抵抗値の等価抵抗値R、及び当該等価抵抗値Rの両端に接続される容量群をC1及びC2と表すと共に、かかる各値を前記の遅延時間判定演算式(1)に代入して、当該演算素子ゲート部のそれぞれの遅延時間(Tgate) を測定するものであり、その際に当該遅延時間判定演算式により求められるV(t)値が、予め定められた所定の判定レベルとなった時点に於ける、当該演算素子ゲート部I’の可変抵抗値Rdxを、当該演算素子ゲート部の抵抗値Rdに、予め定められた補正係数KRdを乗じて補正する事により当該演算素子ゲート部の修正抵抗値Rdx’を求めた後、当該抵抗値Rdx’を用いて、同一若しくは異なる演算素子ゲート部I’に於ける遅延時間Tgateを、前記遅延時間判定演算式(1)から、演算して求める回路の遅延時間演算方法である。
Hereinafter, an example of a specific procedure and configuration of the above-described circuit delay time calculation method and its calculation device according to the present invention will be described with reference to the drawings.
That is, a calculation procedure in a specific example of the circuit delay time calculation method according to the present invention will be described. As shown in FIG. 6, a predetermined calculation element gate portion I ′ and one or a plurality of unit wirings are shown. Alternatively, the delay time t of the arithmetic element gate portion I ′ in the circuit constituted by the line portion H ′ constituted by the unit wiring groups h1 to hn is expressed by the above-described delay time determination arithmetic expression (1). When the calculation is performed, the resistance value of the calculation element gate portion I ′ is Rd, and the circuit configuration H ′ in which the unit wiring groups h1 to hn are arranged in series or in a branched manner is indicated by P in FIG. When equivalently expressed by such a single pi (π) model, the equivalent resistance value R of the total resistance value of the unit wiring groups h1 to hn and the capacitance group connected to both ends of the equivalent resistance value R are represented by C1 and C2 and each of these values is expressed in the delay time determination formula (1). Substituting and measuring each delay time (Tgate) of the arithmetic element gate unit, and at that time, the V (t) value obtained by the delay time determination arithmetic expression is a predetermined predetermined determination. The calculation is performed by correcting the variable resistance value Rdx of the arithmetic element gate portion I ′ at the time of reaching the level by multiplying the resistance value Rd of the arithmetic element gate portion by a predetermined correction coefficient KRd. After the corrected resistance value Rdx ′ of the element gate portion is obtained, the delay time Tgate in the same or different arithmetic element gate portion I ′ is calculated from the delay time determination calculation formula (1) using the resistance value Rdx ′. This is a delay time calculation method for a circuit obtained by calculation.

したがって、本発明に於いて使用される当該補正係数KRdは、当該演算素子ゲート部Iに接続されている単位配線群h1〜hnの数に対応して、予め定められた値を有している事が望ましい。
更に、本発明に於いて使用される当該補正係数KRdは、適宜の記憶手段に格納されており、又当該補正係数KRdは、適宜の記憶手段内に於いて、当該演算素子ゲート部に接続されている単位配線群の数に対応して、補正テーブルの形式、例えばルックアップテーブル等の形式によって格納されている事が好ましい。
Therefore, the correction coefficient KRd used in the present invention has a predetermined value corresponding to the number of unit wiring groups h1 to hn connected to the arithmetic element gate portion I. Things are desirable.
Further, the correction coefficient KRd used in the present invention is stored in an appropriate storage means, and the correction coefficient KRd is connected to the arithmetic element gate section in the appropriate storage means. Corresponding to the number of unit wiring groups being stored, it is preferable that the data is stored in a correction table format, such as a lookup table format.

更に、本発明に係る当該補正係数KRdは、例えば前記した様に、当該演算素子ゲート部Iが有している固有抵抗Rdoと、前記した当該演算素子ゲート部I’の可変抵抗値Rdxとの関数として設定されるものである。
又、本発明に係る当該演算素子ゲート部I’の可変抵抗値Rdxは、当該演算素子ゲート部I’に接続されている所定の数の単位配線群h1〜hnのそれぞれの個数に対応して、予め定められたシミュレーションプログラムに従って個別に測定されるものである。
Further, the correction coefficient KRd according to the present invention is, for example, as described above, between the specific resistance Rdo possessed by the arithmetic element gate portion I and the variable resistance value Rdx of the arithmetic element gate portion I ′. It is set as a function.
In addition, the variable resistance value Rdx of the arithmetic element gate portion I ′ according to the present invention corresponds to the number of unit wiring groups h1 to hn connected to the arithmetic element gate portion I ′. These are individually measured according to a predetermined simulation program.

本発明に於ける上記回路の遅延時間演算方法の具体的な手順の一例を図1のフローチャートに従って説明する。
先ず、図1(A)は、本発明に於ける上記した補正テーブルを作成する為のフロー(ライブラリ作成フロー)を示すフローチャートであって、
所定の演算素子ゲート部I’を選択する工程、(ステップ(S1))
該演算素子ゲート部1’に接続されている単位配線の数を計数する工程、(ステップ(S2))
当該各単位配線が複数個接続された線路に於ける配線負荷容量を等価的に表した前記シングルパイ(π)モデルに於ける、該演算素子ゲート部に遠い方の容量を第1容量C1とし、又該演算素子ゲート部に近い方の容量を第2容量C2とし、それぞれの容量を、当該路線の総容量をCtotal とした場合に、C1=5/6Ctotal 、及びC2=1/6Ctotal と決定する工程、(ステップ(S3))
遅延時間tと当該演算素子ゲート部の出力電圧V(t)との関係を、当該演算素子ゲート部の抵抗値Rd、当該単位配線群をシングルパイ(π)モデルで等価的に表した場合に於ける当該単位配線群の総抵抗値の等価抵抗値R、及び容量群C1及びC2との関数で表した遅延時間判定演算式(1)を用いて、シミュレーションを実行し、当該単位配線の接続個数毎に当該演算素子ゲート部I’のそれぞれの遅延時間(Tgate) を測定する工程、(ステップ(S4))
次いで、各単位配線の接続個数毎に於ける当該演算素子ゲート部の遅延時間(Tgate) から、当該演算素子ゲート部の固有の遅延時間To を差し引いて、当該演算素子ゲート部に於ける負荷による遅延時間の増分Tout を求める工程、(ステップ(S5))
前記した様に、当該セル(演算素子ゲート部)の遅延時間Tgateと容量値CLとの関係を求めて作成されたグラフの傾斜から、容量負荷依存係数KCLを求める工程、(ステップ(S6))
該各単位配線が複数個接続された線路H’に於ける前記等価抵抗Rを、当該線路の於いて配置されている各単位配線それぞれが持つ抵抗の総和値Rtotal より
R = 12/25・Rtotal
の関係式を用いて演算する工程、(ステップ(S7))
前記傾斜値KCL を対数値ln2で除算して、当該演算素子ゲート部Iの初期固有抵抗値Rdoを演算する工程、 (ステップ(S8))
Rdo = KCL/ ln2
前記遅延時間判定演算式(1)に、前記で求めた当該演算素子ゲート部の遅延時間の増分Tout 、等価抵抗R、及び容量C1、C2を代入し、当該遅延時間判定演算式(1)中の出力電圧V(t)の値が、予め定められた所定の判定レベル、例えば1/2V(t)、となった時点でのRdを求め、これを線路長に依存して変化する当該演算素子ゲート部I’の可変抵抗値Rdxとする工程、(ステップ(S9))
上記ステップ(S7)及びステップ(S8)の各工程により得られた等価抵抗Rと固有抵抗Rdoを用いて、第1の係数R/Rdoの値を演算して求める工程、(ステップ(S10))
上記工程により得られた可変抵抗値Rdxと固有抵抗Rdoを用いて、第2の係数KRd(=Rdx/Rdo)の値を演算して求める工程、(ステップ(S11))
前記した第1の係数R/Rdoの値と第2の係数KRd(=Rdx/Rdo)の値とを所定の記憶手段内に格納する工程、(ステップ(S12))
を経て、補正テーブルが完成される。
An example of a specific procedure of the delay time calculation method for the circuit in the present invention will be described with reference to the flowchart of FIG.
First, FIG. 1A is a flowchart showing a flow (library creation flow) for creating the correction table described above in the present invention.
A step of selecting a predetermined arithmetic element gate section I ′ (step (S1))
A step of counting the number of unit wirings connected to the arithmetic element gate section 1 ′ (step (S2))
In the single pi (π) model that equivalently represents the wiring load capacity in a line in which a plurality of the unit wirings are connected, the capacity far from the arithmetic element gate portion is defined as a first capacity C1. Further, when the capacity closer to the arithmetic element gate portion is the second capacity C2, and the total capacity of the route is Ctotal, C1 = 5 / 6Ctotal and C2 = 1 / 6Ctotal are determined. (Step (S3))
When the relationship between the delay time t and the output voltage V (t) of the arithmetic element gate portion is equivalently expressed by the resistance value Rd of the arithmetic element gate portion and the unit wiring group by a single pi (π) model. A simulation is executed using the delay time determination formula (1) expressed as a function of the equivalent resistance value R of the total resistance value of the unit wiring group and the capacitance groups C1 and C2, and the unit wiring is connected. A step of measuring each delay time (Tgate) of the arithmetic element gate section I ′ for each number (step (S4))
Next, by subtracting the inherent delay time To of the arithmetic element gate section from the delay time (Tgate) of the arithmetic element gate section for each number of connected unit wirings, the load on the arithmetic element gate section depends on the load. A step of obtaining a delay time increment Tout (step (S5))
As described above, the step of obtaining the capacitance load dependency coefficient KCL from the slope of the graph created by obtaining the relationship between the delay time Tgate of the cell (arithmetic element gate portion) and the capacitance value CL (step (S6))
The equivalent resistance R in the line H ′ to which a plurality of the unit wirings are connected is determined from the total value Rtotal of the resistances of the unit wirings arranged in the line R = 12/25 · Rtotal
A step of calculating using the relational expression (step (S7))
A step of dividing the slope value KCL by the logarithmic value ln2 to calculate an initial specific resistance value Rdo of the arithmetic element gate section I (step (S8))
Rdo = KCL / ln2
Substituting the delay time increment Tout, the equivalent resistance R, and the capacitors C1 and C2 of the arithmetic element gate section obtained above into the delay time determination arithmetic expression (1), the delay time determination arithmetic expression (1) Rd at the time when the value of the output voltage V (t) becomes a predetermined determination level, eg, 1 / 2V (t), is obtained, and this calculation changes depending on the line length. A step of setting the variable resistance value Rdx of the element gate portion I ′ (step (S9))
A step of calculating the value of the first coefficient R / Rdo using the equivalent resistance R and the specific resistance Rdo obtained in the steps (S7) and (S8), and obtaining the value (step (S10)).
A step of calculating the value of the second coefficient KRd (= Rdx / Rdo) by using the variable resistance value Rdx and the specific resistance Rdo obtained by the above-described steps (step (S11))
A step of storing the value of the first coefficient R / Rdo and the value of the second coefficient KRd (= Rdx / Rdo) in a predetermined storage means (step (S12))
After that, the correction table is completed.

次に、かくして完成された補正テーブルを使用して、実際に所定の演算素子ゲート部の遅延時間を計算する手順を図1(B)のフローチャートに従って説明する。
即ち、所定の演算素子部の遅延時間を計算する手順としては、例えば、任意に選択された任意の演算素子ゲート部と、該演算素子ゲート部に接続された一つ若しくは複数個の単位配線群からなる回路に対して、前記した各工程に従ってゲートの抵抗Rdを演算し、且つ該第1の係数R/Rdoの値に対応する第2の係数KRd(=Rdx/Rdo)の値を、該記憶手段に格納されている情報から検出する工程、(ステップ(S13))
前記工程により検出された第2の係数KRd(=Rdx/Rdo)の値を用いて、当該演算素子ゲート部の可変抵抗値Rdx’を、
Rdx’=Rd×KRd
を演算する事により求める工程、(ステップ(S14))
前記工程により求められた当該演算素子ゲート部I’の可変抵抗値Rdx’の値を、前記遅延時間判定演算式(1)に於ける、当該抵抗値Rdに代入し、該遅延時間判定演算式(1)に於けるV(t)値が、予め定められた所定の判定レベルとなった時点での時刻Tout を求める工程、(ステップ(S15))
前記工程に於いて得られたTout と、当該演算素子ゲート部が無負荷状態に於ける当該演算素子ゲート部の遅延時間T0 を用いて、当該演算素子ゲート部I’の遅延時間Tgateを、
Tgate =Tout + T0
により演算して求める工程、(ステップ(S16))
から構成されている回路の遅延時間演算方法である。
Next, a procedure for actually calculating a delay time of a predetermined arithmetic element gate unit using the correction table thus completed will be described with reference to the flowchart of FIG.
That is, as a procedure for calculating the delay time of a predetermined arithmetic element unit, for example, an arbitrary arithmetic element gate unit arbitrarily selected and one or a plurality of unit wiring groups connected to the arithmetic element gate unit The gate resistance Rd is calculated according to each of the steps described above, and the value of the second coefficient KRd (= Rdx / Rdo) corresponding to the value of the first coefficient R / Rdo is calculated. Detecting from information stored in the storage means, (step (S13))
Using the value of the second coefficient KRd (= Rdx / Rdo) detected by the above process, the variable resistance value Rdx ′ of the arithmetic element gate unit is
Rdx ′ = Rd × KRd
(Step (S14))
The value of the variable resistance value Rdx ′ of the arithmetic element gate portion I ′ obtained by the process is substituted for the resistance value Rd in the delay time determination calculation formula (1), and the delay time determination calculation formula A step of obtaining a time Tout when the V (t) value in (1) reaches a predetermined determination level (step (S15))
Using Tout obtained in the above step and the delay time T0 of the arithmetic element gate portion when the arithmetic element gate portion is in a no-load state, the delay time Tgate of the arithmetic element gate portion I ′ is
Tgate = Tout + T0
(Step (S16))
This is a delay time calculation method for a circuit constituted by:

本発明に於いて、上記シミュレーションを実行するに際しては、図2に示される遅延時間が測定される演算素子ゲート部Iは、Tsin =0の時、即ち入力がステップ波形の状態に於ける負荷依存性が直線に乗る様なものを採用すると良い。 又、上記シミュレーションを実行する場合には、前記した様に、図2に示す様に、線路部Hを構成する複数個の単位配線群h1〜hnのそれぞれを、順次接続した場合について、その遅延時間Tgateをそれぞれ測定し、表2に示す様な一覧表を作成する。   In the present invention, when executing the above simulation, the arithmetic element gate portion I for measuring the delay time shown in FIG. 2 is dependent on the load when Tsin = 0, that is, when the input is a step waveform. It would be better to use something that has a straight line. When the simulation is executed, as described above, as shown in FIG. 2, the delay is caused when the plurality of unit wiring groups h1 to hn constituting the line portion H are sequentially connected. Each time Tgate is measured, and a list as shown in Table 2 is created.

Figure 0004011098
Figure 0004011098

即ち、前記単位配線h1を当該演算素子ゲート部Iに接続させた場合に於ける当該遅延時間Tgateの測定値を、wire長(配線長)1の欄に記載し、次に前記単位配線h1とh2とを直列的或いは分岐状に当該演算素子ゲート部Iに接続させた場合に於ける当該遅延時間Tgateの測定値を、wire長3の欄に記載し、以下同様の方法により、遅延時間Tgateの測定値が飽和する迄、前記単位配線h1〜hn迄の全ての単位配線群を直列的に当該演算素子ゲート部Iに接続させた場合に於ける当該遅延時間Tgateの測定値を、wire長nの欄に記載する。   That is, the measured value of the delay time Tgate when the unit wiring h1 is connected to the arithmetic element gate portion I is described in the column of wire length (wiring length) 1, and then the unit wiring h1 and The measured value of the delay time Tgate when h2 is connected to the arithmetic element gate portion I in series or in a branched manner is described in the column of the wire length 3, and the delay time Tgate is similarly described below. The measured value of the delay time Tgate when all the unit wiring groups from the unit wirings h1 to hn are connected in series to the arithmetic element gate section I until the measured value of It is described in the column of n.

その後、当該遅延時間Tgateの測定値から当該演算素子ゲート部Iの固有の遅延時間T0を差し引き、当該演算素子ゲート部Iの配線負荷による増分Tout を求め、該表2に於けるそれぞれの欄に記載する。   Thereafter, the inherent delay time T0 of the arithmetic element gate portion I is subtracted from the measured value of the delay time Tgate to obtain an increment Tout due to the wiring load of the arithmetic element gate portion I. In each column of Table 2, Describe.

Figure 0004011098
Figure 0004011098

次いで、既に求められている当該線路Hに於ける等価抵抗値R、及び容量群C1及びC2の値を前記遅延時間判定演算式(1)に代入して、前記と同様のシミュレーションを実行し、更に前記した方法で、当該演算素子ゲート部Iに於ける可変抵抗値Rdxをそれぞれに付いて演算し、その結果を等価抵抗値R、及び容量群C1及びC2の値と共に、表3のそれぞれの欄に記載する。   Next, the equivalent resistance value R and the values of the capacitance groups C1 and C2 in the line H that have already been obtained are substituted into the delay time determination arithmetic expression (1), and a simulation similar to the above is executed. Further, the variable resistance value Rdx in the arithmetic element gate section I is calculated by the above-described method, and the result is calculated together with the equivalent resistance value R and the values of the capacitance groups C1 and C2, respectively. Enter in the column.

その後、それぞれの欄に於いて、第1の係数であるR/Rdoの値と、第2の係数であるKRd(=Rdx/Rdo)の値を演算により求めた後、その結果を記入して補正テーブルの作成を終了する。
そして、かかる補正テーブルのデータを、適宜の記憶手段に格納しておく。
次に、別の論理セルに於ける演算素子ゲート部Iの遅延時間tを演算する場合には、当該演算素子ゲート部Iの負荷が、容量負荷であるか否かに係わらず、当該演算素子ゲート部の特性に合う抵抗を使用する事が望ましい。
After that, in each column, after calculating the value of R / Rdo as the first coefficient and the value of KRd (= Rdx / Rdo) as the second coefficient, enter the results. Finish creating the correction table.
The correction table data is stored in a suitable storage means.
Next, when calculating the delay time t of the arithmetic element gate section I in another logic cell, the arithmetic element gate section I regardless of whether the load is a capacitive load or not. It is desirable to use a resistor that matches the characteristics of the gate.

尚、かかる測定を実行するに際して、図6の等価回路に示されている抵抗Gは、当該演算素子ゲート部が、CMOSの場合には、ゲートは絶縁されている為、電流は流れないので、抵抗Gは0として計算する事が出来る。
次いで、上記演算素子ゲート部について、前記した方法で、当該演算素子ゲート部の配線負荷による増分Tout を求め、その結果を遅延時間判定演算式(1)に代入して、V(t)値が、例えば1/2V(t)となる場合の当該演算素子ゲート部の抵抗値Rdを解析して求めると共に、当該抵抗値Rdに乗算すべき第2の係数KRdを第1の係数であるR/Rdoの値に基づいて記憶手段に格納されている前記補正テーブルから検出し、その係数KRdと前記抵抗値Rdとから、次式により当該演算素子ゲート部の補正抵抗値Rdx’を求めるものである。
When performing such a measurement, the resistor G shown in the equivalent circuit of FIG. 6 has no current flow because the gate is insulated when the arithmetic element gate portion is a CMOS. The resistance G can be calculated as 0.
Next, with respect to the arithmetic element gate portion, an increment Tout due to the wiring load of the arithmetic element gate portion is obtained by the above-described method, and the result is substituted into the delay time determination arithmetic expression (1), so that the V (t) value is For example, when the resistance value Rd of the arithmetic element gate portion in the case of ½ V (t) is obtained by analysis, the second coefficient KRd to be multiplied by the resistance value Rd is the first coefficient R / Based on the value of Rdo, it is detected from the correction table stored in the storage means, and from the coefficient KRd and the resistance value Rd, the correction resistance value Rdx ′ of the arithmetic element gate unit is obtained by the following equation. .

Rdx’= Rd × KRd
最後に、かかる演算素子ゲート部に関する補正された抵抗値Rdx’を前記した遅延時間判定演算式(1)に於けるRdに代入し、V(t)値が、例えば1/2V(t)となる場合の遅延時間tを解析して求め、当該演算素子ゲート部の負荷による遅延の増分である遅延時間Tout とし、当該演算素子ゲート部の総遅延時間Tgateは、以下により求められる。
Rdx ′ = Rd × KRd
Finally, the corrected resistance value Rdx ′ relating to the arithmetic element gate portion is substituted into Rd in the delay time determination arithmetic expression (1), and the V (t) value is, for example, 1 / 2V (t). In this case, the delay time t is obtained by analysis, and is set as a delay time Tout which is an increase in delay due to the load of the arithmetic element gate portion. The total delay time Tgate of the arithmetic element gate portion is obtained as follows.

Tgate=To + Tout
上記の回路の遅延時間演算方法を実現する為の回路の遅延時間演算装置としての具体例を図3に示す。
図3(A)は、上記した様な補正テーブルを作成する為の操作を実現する為の装置の一例を示すものであり、又図3(B)は、図3(A)により作成された補正テーブルを用いて、それぞれのセル毎に遅延時間を演算する為の装置の一例を示すものである。
Tgate = To + Tout
A specific example of a circuit delay time calculation apparatus for realizing the above-described circuit delay time calculation method is shown in FIG.
FIG. 3A shows an example of an apparatus for realizing the operation for creating the correction table as described above, and FIG. 3B is created by FIG. 3A. An example of an apparatus for calculating a delay time for each cell using a correction table is shown.

即ち、図3(A)には、所定の演算素子ゲート部と一つ又は複数個の単位配線又は単位配線群とから構成されている回路に於ける当該演算素子ゲート部の遅延時間を演算するに際し、当該演算素子ゲート部の抵抗値をRd、当該単位配線群が直列的或いは分岐状に配列されている回路構成を、シングルパイ(π)モデルで等価的に表し、当該単位配線群の総抵抗値の等価抵抗値R、及び当該等価抵抗値Rの両端に接続される容量群をC1及びC2と表すと共に、当該演算素子ゲート部に於ける遅延時間tと当該演算素子ゲート部の出力電圧V(t)との関係を、当該演算素子ゲート部の抵抗値Rd、当該単位配線群をシングルパイ(π)モデルで等価的に表した場合に於ける当該単位配線群の総抵抗値の等価抵抗値R、及び容量群C1及びC2との関数で表した所定の遅延時間判定演算式を用いて、当該単位配線の接続個数毎に当該演算素子ゲート部Iのそれぞれの遅延時間(Tgate) を測定するに当たり、選択されたゲート部の基礎データを入力する為の入力手段9、当該入力手段に入力された各種の基礎データを使用し、当該遅延時間判定演算式(1)によりV(t)値を演算するV(t)値演算手段10、当該遅延時間判定演算式に於けるV(t)値が、予め定められた所定の判定レベルとなった事を検出する識別手段11、当該識別手段11が、当該V(t)値が予め定められた所定の判定レベルに到達した事を識別した後、当該所定の数の単位配線群を有する演算素子ゲート部に於ける上記した各パラメータである、可変抵抗値Rdx、第1の係数R/Rdoと、第2の係数KRd(=Rdx/Rdo)の値を演算する可変抵抗値演算手段12、当該各可変抵抗値Rdx、第1の係数R/Rdoと、第2の係数KRd(=Rdx/Rdo)の値を記憶し、所定の補正テーブルを作成する補正係数記憶手段15とから構成されているものである。   That is, FIG. 3A calculates the delay time of the arithmetic element gate portion in a circuit composed of a predetermined arithmetic element gate portion and one or a plurality of unit wirings or unit wiring groups. In this case, the resistance value of the arithmetic element gate portion is Rd, and the circuit configuration in which the unit wiring groups are arranged in series or in a branched manner is equivalently expressed by a single pi (π) model, and the total of the unit wiring groups is The equivalent resistance value R of the resistance value and the capacitance group connected to both ends of the equivalent resistance value R are represented as C1 and C2, and the delay time t in the arithmetic element gate part and the output voltage of the arithmetic element gate part The relationship between V (t), the resistance value Rd of the arithmetic element gate section, and the equivalent of the total resistance value of the unit wiring group when the unit wiring group is equivalently represented by a single pi (π) model. Resistance value R and capacitance groups C1 and C2 When measuring each delay time (Tgate) of the arithmetic element gate portion I for each connection number of the unit wirings using a predetermined delay time determination arithmetic expression expressed by a function of An input means 9 for inputting basic data, and a V (t) value calculation for calculating a V (t) value using the delay time determination calculation formula (1) using various basic data input to the input means. Means 10 for identifying that the V (t) value in the delay time judgment calculation formula has reached a predetermined judgment level, the identification means 11 for detecting that the V (t) value Is determined to have reached a predetermined determination level, and the variable resistance value Rdx, which is the above-described parameters in the arithmetic element gate unit having the predetermined number of unit wiring groups, Coefficient R / Rdo and second coefficient Variable resistance value calculating means 12 for calculating the value of Rd (= Rdx / Rdo), each variable resistance value Rdx, the first coefficient R / Rdo, and the value of the second coefficient KRd (= Rdx / Rdo) are stored. The correction coefficient storage means 15 creates a predetermined correction table.

かかる装置の操作は、補正テーブルを作成する場合にのみ実行されるものである。
一方、図3(B)には、上記補正テーブルを使用して、各セル毎にそれぞれの遅延時間を演算する為の装置の一例が示されている。
つまり、図3(B)に於いて、前記したと同様の入力手段9、前記した補正係数記憶手段15とに接続されており、該入力手段9に入力されている情報から、各セル毎に抵抗値Rdを求め、当該抵抗値Rdに、前記補正テーブルにより設定されている補正係数KRdを乗じて補正する事により修正抵抗値Rdx’を求める修正抵抗値演算手段13、当該修正抵抗値演算手段13により得られた修正抵抗値Rdx’を用いて、前記遅延時間判定演算式(1)から、当該演算素子ゲート部Iの遅延時間(Tgate) を演算する遅延時間演算手段14、とから構成されている回路の遅延時間演算装置である。
The operation of such an apparatus is executed only when a correction table is created.
On the other hand, FIG. 3B shows an example of an apparatus for calculating the delay time for each cell using the correction table.
That is, in FIG. 3B, the same input means 9 as described above and the correction coefficient storage means 15 are connected to each other, and from the information input to the input means 9, for each cell. A corrected resistance value calculating means 13 for determining a corrected resistance value Rdx ′ by calculating a resistance value Rd and multiplying the resistance value Rd by a correction coefficient KRd set by the correction table. The delay time calculation means 14 calculates the delay time (Tgate) of the calculation element gate section I from the delay time determination calculation formula (1) using the corrected resistance value Rdx ′ obtained by the No. 13 It is a delay time calculation device of the circuit.

つまり、図3(B)の装置は、所定の回路を構成するセルの数だけその演算操作が繰り返して実行されるものである。
又、当該補正係数記憶手段15は、当該演算素子ゲート部Iに接続されている単位配線群の数に対応して、予め定められた値がそれぞれ記憶されている補正テーブル16を構成している事が望ましい。
That is, in the apparatus shown in FIG. 3B, the calculation operation is repeatedly executed by the number of cells constituting a predetermined circuit.
Further, the correction coefficient storage means 15 constitutes a correction table 16 in which predetermined values are stored corresponding to the number of unit wiring groups connected to the arithmetic element gate section I. Things are desirable.

又、本発明に於ける回路の遅延時間演算装置に於いては、選択された演算素子ゲート部の前記した抵抗値R、容量値C1、C2、固有遅延時間TO 、及び固有抵抗値R0 等を適宜の記憶手段(図示せず)に記憶させる入力手段を設ける事も可能である。
更に、図3には記載されていないが、かかる回路の遅延時間演算装置を制御する為に、所定のシミュレーションプログラムを内蔵し、又前記遅延時間判定演算式(1)を内蔵するROM及び当該ROMに接続され、且つ前記各手段を制御するCPUからなる制御手段が設けられているものである。
In the circuit delay time arithmetic unit according to the present invention, the resistance value R, the capacitance values C1, C2, the intrinsic delay time TO, the intrinsic resistance value R0, etc. of the selected arithmetic element gate section are obtained. It is also possible to provide input means for storing in an appropriate storage means (not shown).
Further, although not shown in FIG. 3, in order to control the delay time arithmetic unit of such a circuit, a ROM incorporating a predetermined simulation program and the delay time determination arithmetic expression (1) and the ROM And a control means comprising a CPU for controlling each means.

図1は、本発明に係る回路の遅延時間演算方法の一具体例に於ける操作手順を説明するフローチャートであり、図1(A)は、補正テーブルを作成する為の手順の一例を示すフローチャートであり、図1(B)は、補正テーブルを使用して各セルの遅延時間を演算する為の手順の一例を示すフローチャートである。FIG. 1 is a flowchart for explaining an operation procedure in a specific example of a circuit delay time calculation method according to the present invention. FIG. 1 (A) is a flowchart showing an example of a procedure for creating a correction table. FIG. 1B is a flowchart showing an example of a procedure for calculating the delay time of each cell using the correction table. 図2は、本発明に於ける回路の遅延時間演算方法を実行する際の当該論理セルの回路構成を等価的にモデル化した図である。FIG. 2 is an equivalent model of the circuit configuration of the logic cell when the circuit delay time calculation method according to the present invention is executed. 図3は、本発明に於ける回路の遅延時間演算装置の一具体例の構成を説明する図であり、図3(A)は、補正テーブルを作成する装置の一例を示すブロックダイアグラムであり、図3(B)は、補正テーブルを使用して各セルの遅延時間を演算する為の装置の一例を示すブロックダイアグラムである。FIG. 3 is a diagram for explaining a configuration of a specific example of a circuit delay time calculation apparatus according to the present invention, and FIG. 3A is a block diagram showing an example of an apparatus for creating a correction table. FIG. 3B is a block diagram showing an example of an apparatus for calculating the delay time of each cell using the correction table. 図4は、遅延時間を測定する対象となる論理セルの構成例を示すブロックダイアグラムである。FIG. 4 is a block diagram showing a configuration example of a logic cell that is a target for measuring delay time. 図5は、従来に於ける論理セルの遅延時間の測定例を示すグラフである。FIG. 5 is a graph showing an example of measuring the delay time of a logic cell in the prior art. 図6は、図4に於ける論理セルを等価的に表した回路図である。FIG. 6 is a circuit diagram equivalently showing the logic cell in FIG. 図7(A)及び図7(B)は、演算素子ゲート部I’を当該演算素子ゲート部そのものを使用して遅延時間を求めた場合と、当該演算素子ゲート部I’を抵抗値Rdで置換した遅延時間を求めた場合との相違を説明する図である。7A and 7B show a case where the delay time of the arithmetic element gate portion I ′ is calculated using the arithmetic element gate portion itself, and that the arithmetic element gate portion I ′ is determined by the resistance value Rd. It is a figure explaining the difference with the case where the substituted delay time is calculated | required. 図8は、図7(A)、(B)の測定結果である遅延時間の増分Tout のグラフを示す図である。FIG. 8 is a graph showing a delay time increment Tout, which is a measurement result of FIGS. 7A and 7B. 図9(A)及び図9(B)は、演算素子ゲート部I’に接続される負荷を容量負荷のみで構成した場合に於ける出力電圧の相違を説明する図である。FIG. 9A and FIG. 9B are diagrams for explaining the difference in output voltage when the load connected to the arithmetic element gate unit I ′ is composed of only a capacitive load. 図10は、図9(A)及び図9(B)に於ける測定結果を示す出力波形図(波形上昇)である。FIG. 10 is an output waveform diagram (waveform rise) showing the measurement results in FIGS. 9 (A) and 9 (B). 図11は、図9(A)及び図9(B)に於ける測定結果を示す出力波形図(波形降下)である。FIG. 11 is an output waveform diagram (waveform drop) showing the measurement results in FIGS. 9 (A) and 9 (B). 図12は、複数種の演算素子ゲート部について、本発明で定義する可変抵抗値Rdxをそれぞれ個別に求めた結果を示すグラフである。FIG. 12 is a graph showing the results of individually obtaining variable resistance values Rdx defined in the present invention for a plurality of types of arithmetic element gate portions. 図13は、図12のグラフを規格化して、第1の係数R/Rdoをパラメータとして第2の係数KRd(=Rdx/Rdo)をプロットしたグラフである。FIG. 13 is a graph obtained by normalizing the graph of FIG. 12 and plotting the second coefficient KRd (= Rdx / Rdo) using the first coefficient R / Rdo as a parameter. 図14は、本発明に於ける第1の係数R/Rdoから第2の係数KRd(=Rdx/Rdo)を検出する方法を説明するグラフである。FIG. 14 is a graph for explaining a method of detecting the second coefficient KRd (= Rdx / Rdo) from the first coefficient R / Rdo in the present invention.

符号の説明Explanation of symbols

10 V(t)値演算手段
11 識別手段
12 可変抵抗値演算手段
13 修正抵抗値演算手段
14 遅延時間演算手段
15 補正係数記憶手段
16 補正テーブル
I,I’ 演算素子ゲート部
H,H’ 線路部
10 V (t) value calculating means 11 Discriminating means 12 Variable resistance value calculating means 13 Modified resistance value calculating means 14 Delay time calculating means 15 Correction coefficient storage means 16 Correction table I, I 'arithmetic element gate part H, H' line part

Claims (7)

所定の演算素子ゲート部と、前記演算素子ゲート部に単位配線が複数個接続されている単位配線群を含む線路とから構成される論理セルを複数個含む半導体集積回路にて、当該演算素子ゲート部の遅延時間を演算するための回路の遅延時間演算方法において、
前記演算素子ゲート部を抵抗で置換した場合の抵抗値をRdで表すと共に、前記単位配線群をシングルパイ(π)モデルで等価的に表し、
前記単位配線群の等価抵抗の等価抵抗値をRで表すと共に、当該等価抵抗値(R)の両端に接続される容量群をC1及びC2で表し、
前記演算素子ゲート部における遅延時間(t)と前記演算素子ゲート部の出力電圧(V(t))との関係を、前記演算素子ゲート部の抵抗値(Rd)と、前記単位配線群をシングルパイ(π)モデルで等価的に表した場合における前記単位配線群の等価抵抗の等価抵抗値(R)と、前記容量群(C1及びC2)との関数で表した所定の遅延時間判定演算式を用いて、前記単位配線群の接続個数毎に前記演算素子ゲート部のそれぞれの遅延時間(Tgate) を決定するに際し、
前記演算素子ゲート部の抵抗値(Rd)の初期値として初期固有抵抗値(Rdo)を算出するステップと、
前記遅延時間判定演算式により演算される出力電圧V(t)の値が、予め定められた所定の判定レベルとなった時刻における前記演算素子ゲート部の可変抵抗値(Rdx)を算出するステップと、
前記初期固有抵抗値(Rdo)、前記可変抵抗値(Rdx)および前記等価抵抗値(R)を用いて算出される補正係数を所定の記憶手段に格納しておくステップと、
任意に選択された演算素子ゲート部と、前記演算素子ゲート部に接続されている単位配線群を含む線路とから構成される論理セルに対して、任意に選択された前記演算素子ゲート部に接続されている前記単位配線群の等価抵抗の等価抵抗値(R)と前記演算素子ゲート部の初期固有抵抗値(Rdo)との比に対応する補正係数を前記記憶手段から読み出し、前記演算素子ゲート部の抵抗値(Rd)に前記補正係数を乗じて補正後の可変抵抗値(Rdx’)を算出するステップと、
さらに、前記補正後の可変抵抗値(Rdx’)を、前記遅延時間判定演算式における抵抗値(Rd)に代入して得られる補正後の遅延時間判定演算式を用いて、前記演算素子ゲート部の遅延時間(Tgate) を演算して求めるステップとを有することを特徴とする回路の遅延時間演算方法。
In a semiconductor integrated circuit including a plurality of logic cells each including a predetermined arithmetic element gate section and a line including a unit wiring group in which a plurality of unit wirings are connected to the arithmetic element gate section, the arithmetic element gate In the circuit delay time calculation method for calculating the delay time of the part,
A resistance value when the arithmetic element gate portion is replaced with a resistance is represented by Rd, and the unit wiring group is equivalently represented by a single pi (π) model,
The equivalent resistance value of the equivalent resistance of the unit wiring group is represented by R, and the capacitance group connected to both ends of the equivalent resistance value (R) is represented by C1 and C2.
The relationship between the delay time (t) in the arithmetic element gate part and the output voltage (V (t)) of the arithmetic element gate part is expressed as follows: the resistance value (Rd) of the arithmetic element gate part and the unit wiring group are single Predetermined delay time judgment expression expressed as a function of the equivalent resistance value (R) of the equivalent resistance of the unit wiring group and the capacitance group (C1 and C2) when equivalently expressed by a pi (π) model When determining the respective delay times (Tgate) of the arithmetic element gate portion for each connection number of the unit wiring groups,
Calculating an initial specific resistance value (Rdo) as an initial value of the resistance value (Rd) of the arithmetic element gate portion;
Calculating a variable resistance value (Rdx) of the arithmetic element gate portion at a time when the value of the output voltage V (t) calculated by the delay time determination arithmetic expression reaches a predetermined determination level determined in advance; ,
Storing a correction coefficient calculated using the initial specific resistance value (Rdo), the variable resistance value (Rdx), and the equivalent resistance value (R) in a predetermined storage unit;
Connected to the arbitrarily selected arithmetic element gate portion for a logic cell composed of an arbitrarily selected arithmetic element gate portion and a line including a unit wiring group connected to the arithmetic element gate portion A correction coefficient corresponding to the ratio between the equivalent resistance value (R) of the equivalent resistance of the unit wiring group and the initial specific resistance value (Rdo) of the arithmetic element gate section is read from the storage means, and the arithmetic element gate Multiplying the resistance value (Rd) of the portion by the correction coefficient to calculate a corrected variable resistance value (Rdx ′);
Further, using the corrected delay time determination equation obtained by substituting the corrected variable resistance value (Rdx ′) into the resistance value (Rd) in the delay time determination equation, the arithmetic element gate unit And calculating the delay time (Tgate) of the circuit.
前記補正係数は、前記記憶手段内において、前記演算素子ゲート部に接続されている前記単位配線群の数に対応して、予め定められた補正テーブルの形式で格納されていることを特徴とする請求項1記載の回路の遅延時間演算方法。   The correction coefficient is stored in a predetermined correction table format corresponding to the number of the unit wiring groups connected to the arithmetic element gate section in the storage means. The delay time calculation method of the circuit according to claim 1. 前記補正テーブルは、ルックアップテーブルであることを特徴とする請求項2記載の回路の遅延時間演算方法。   3. The circuit delay time calculation method according to claim 2, wherein the correction table is a lookup table. 前記補正係数は、前記演算素子ゲート部が有している初期固有抵抗値(Rdo)と、前記演算素子ゲート部の可変抵抗値(Rdx)との関数として設定されるものであることを特徴とする請求項1から3のいずれか一項に記載の回路の遅延時間演算方法。   The correction coefficient is set as a function of an initial specific resistance value (Rdo) of the arithmetic element gate unit and a variable resistance value (Rdx) of the arithmetic element gate unit. The delay time calculation method for a circuit according to any one of claims 1 to 3. 前記演算素子ゲート部の可変抵抗値(Rdx)は、当該演算素子ゲート部に接続されている前記単位配線群のそれぞれの個数に対応して予め定められたシミュレーションプログラムに従って個別に測定されるものであることを特徴とする請求項1記載の回路の遅延時間演算方法。   The variable resistance value (Rdx) of the arithmetic element gate unit is individually measured according to a simulation program determined in advance corresponding to the number of unit wiring groups connected to the arithmetic element gate unit. The circuit delay time calculation method according to claim 1, wherein: 所定の演算素子ゲート部と、前記演算素子ゲート部に単位配線が複数個接続されている単位配線群を含む線路とから構成される論理セルを複数個含む半導体集積回路にて、当該演算素子ゲート部の遅延時間を演算するための回路の遅延時間演算装置において、
前記演算素子ゲート部を抵抗で置換した場合の抵抗値をRdで表すと共に、前記単位配線群をシングルパイ(π)モデルで等価的に表し、
前記単位配線群の等価抵抗の等価抵抗値をRで表すと共に、当該等価抵抗値(R)の両端に接続される容量群をC1及びC2で表し、
前記演算素子ゲート部における遅延時間(t)と前記演算素子ゲート部の出力電圧(V(t))との関係を、前記演算素子ゲート部の抵抗値(Rd)と、前記単位配線群をシングルパイ(π)モデルで等価的に表した場合における前記単位配線群の等価抵抗の等価抵抗値(R)と、前記容量群(C1及びC2)との関数で表した所定の遅延時間判定演算式を用いて、前記単位配線群の接続個数毎に前記演算素子ゲート部のそれぞれの遅延時間(Tgate) を決定するに際し、
前記演算素子ゲート部の抵抗値(Rd)の初期値として初期固有抵抗値(Rdo)を算出する手段と、
前記遅延時間判定演算式により演算される出力電圧V(t)の値が、予め定められた所定の判定レベルとなった時刻における前記演算素子ゲート部の可変抵抗値(Rdx)を算出する手段と、
前記初期固有抵抗値(Rdo)、前記可変抵抗値(Rdx)および前記等価抵抗値(R)を用いて算出される補正係数を記憶しておく補正係数記憶手段と、
任意に選択された演算素子ゲート部と、前記演算素子ゲート部に接続されている単位配線群を含む線路とから構成される論理セルに対して、任意に選択された前記演算素子ゲート部に接続されている前記単位配線群の等価抵抗の等価抵抗値(R)と前記演算素子ゲート部の初期固有抵抗値(Rdo)との比に対応する補正係数を前記補正係数記憶手段から読み出し、前記演算素子ゲート部の抵抗値(Rd)に前記補正係数を乗じて補正後の可変抵抗値(Rdx’)を算出する補正可変抵抗値演算手段と、
前記補正可変抵抗値演算手段により得られた補正後の可変抵抗値(Rdx’)を、前記遅延時間判定演算式における抵抗値(Rd)に代入して得られる補正後の遅延時間判定演算式を用いて、前記演算素子ゲート部の遅延時間(Tgate) を演算して求める手段とを備えることを特徴とする回路の遅延時間演算装置。
In a semiconductor integrated circuit including a plurality of logic cells each including a predetermined arithmetic element gate section and a line including a unit wiring group in which a plurality of unit wirings are connected to the arithmetic element gate section, the arithmetic element gate In the circuit delay time calculation device for calculating the delay time of the unit,
A resistance value when the arithmetic element gate portion is replaced with a resistance is represented by Rd, and the unit wiring group is equivalently represented by a single pi (π) model,
The equivalent resistance value of the equivalent resistance of the unit wiring group is represented by R, and the capacitance group connected to both ends of the equivalent resistance value (R) is represented by C1 and C2.
The relationship between the delay time (t) in the arithmetic element gate part and the output voltage (V (t)) of the arithmetic element gate part is expressed as follows: the resistance value (Rd) of the arithmetic element gate part and the unit wiring group are single Predetermined delay time judgment expression expressed as a function of the equivalent resistance value (R) of the equivalent resistance of the unit wiring group and the capacitance group (C1 and C2) when equivalently expressed by a pi (π) model When determining the respective delay times (Tgate) of the arithmetic element gate portion for each connection number of the unit wiring groups,
Means for calculating an initial specific resistance value (Rdo) as an initial value of the resistance value (Rd) of the arithmetic element gate portion;
Means for calculating a variable resistance value (Rdx) of the arithmetic element gate portion at a time when the value of the output voltage V (t) calculated by the delay time determination arithmetic expression reaches a predetermined determination level determined in advance; ,
Correction coefficient storage means for storing a correction coefficient calculated using the initial specific resistance value (Rdo), the variable resistance value (Rdx), and the equivalent resistance value (R);
Connected to the arbitrarily selected arithmetic element gate portion for a logic cell composed of an arbitrarily selected arithmetic element gate portion and a line including a unit wiring group connected to the arithmetic element gate portion A correction coefficient corresponding to a ratio between an equivalent resistance value (R) of the equivalent resistance of the unit wiring group and the initial specific resistance value (Rdo) of the arithmetic element gate portion is read from the correction coefficient storage means, and the calculation is performed. Corrected variable resistance value calculating means for calculating a corrected variable resistance value (Rdx ′) by multiplying the resistance value (Rd) of the element gate portion by the correction coefficient;
A corrected delay time determination formula obtained by substituting the corrected variable resistance value (Rdx ′) obtained by the corrected variable resistance value calculation means into the resistance value (Rd) in the delay time determination formula And a means for calculating and calculating a delay time (Tgate) of the arithmetic element gate section.
前記補正係数記憶手段は、前記演算素子ゲート部に接続されている前記単位配線群の数に対応して、予め定められた値がそれぞれ記憶されている補正テーブルを有することを特徴とする請求項6記載の回路の遅延時間演算装置。   The correction coefficient storage unit includes a correction table in which predetermined values are respectively stored corresponding to the number of unit wiring groups connected to the arithmetic element gate unit. 6. A delay time calculation device for a circuit according to item 6.
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