JP4824785B2 - Core size estimation method, chip size estimation method and design apparatus - Google Patents

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Description

本発明は、半導体集積回路設計を効率よく行うためのコアサイズ見積もり方法、チップサイズ見積もり方法及び設計装置に関するものである。
近年、半導体集積回路(LSI)は、大規模化、大消費電力化及び多ピン化が進んでおり、それに伴って設計期間も益々増大している。設計期間の短縮を図るには、設計フローでの手戻り工程を如何に少なくするかが重要であり、それにはレイアウト設計に入る前の初期段階で最適な設計を行うことが要求される。
The present invention, core size estimation method for efficiently performing a semiconductor integrated circuit design, it relates Chi Ppusaizu estimation method and design apparatus.
In recent years, semiconductor integrated circuits (LSIs) have been increased in scale, increased in power consumption, and increased in number of pins, and accordingly, the design period has been increasing. In order to shorten the design period, it is important how to reduce the number of rework steps in the design flow, and this requires that an optimum design be performed at an initial stage before entering the layout design.

LSIの設計では、論理合成により得られたネットリストに基づいてフロアプランを行い、それに基づいてセルの配置/配線(レイアウト)を行った後、そのレイアウトに対する回路シミュレーションを行って動作の検証を行う。この検証により、そのチップレイアウトが信号や電源の信頼性(SI:Signal Integrity/PI:Power Integrity )を保証できる程度であるか否かを判断する。   In designing an LSI, a floor plan is made based on a net list obtained by logic synthesis, cell placement / wiring (layout) is performed based on the floor plan, and then circuit simulation is performed on the layout to verify operation. . Based on this verification, it is determined whether or not the chip layout can guarantee signal and power supply reliability (SI: Signal Integrity / PI: Power Integrity).

SIやPIを保証できるか否かの判断は、デバイスの内部回路(以下「コア部」という)におけるIRドロップ値が許容値を超えていないかどうか、あるいは入出力バッファ(以下「IOバッファ」という)に流れる電流値が許容値を超えていないかどうか、を判断することによって行う。これらの判断の結果、NGとなる場合には、そのレイアウトについての再設計が必要となる。   Whether the SI or PI can be guaranteed is determined based on whether or not the IR drop value in the internal circuit of the device (hereinafter referred to as “core part”) exceeds an allowable value, or an input / output buffer (hereinafter referred to as “IO buffer”). ) By determining whether or not the current value flowing in () exceeds the allowable value. If the result of these determinations is NG, it is necessary to redesign the layout.

特開平11−297840号公報Japanese Patent Laid-Open No. 11-297840 特開平10−294380号公報JP-A-10-294380

ところで、上記のような再設計による設計フローの手戻りは、設計期間を長くし、設計コストを上昇させる要因となる。従って、レイアウト前における初期段階の設計を最適化し、設計フローの手戻り工程を少なくすることが重要となっている。   By the way, the rework of the design flow by the redesign as described above becomes a factor of extending the design period and increasing the design cost. Therefore, it is important to optimize the design at the initial stage before layout and reduce the rework process of the design flow.

上記IRドロップ値が許容値(以下「許容IRドロップ値」という)を超える原因、あるいはIOバッファに流れる電流値が許容値(以下「許容電流値」という)を超える原因として、電源パッドの数及び位置が精度良く見積もられていないという問題がある。   The cause of the IR drop value exceeding the allowable value (hereinafter referred to as “allowable IR drop value”) or the reason why the current value flowing through the IO buffer exceeds the allowable value (hereinafter referred to as “allowable current value”) There is a problem that the position is not accurately estimated.

従来、こうした電源パッドの数及び位置の見積もりは、例えば以下のような手法を用いて行われてきた。
(1)電源パッドの数を見積もる手法として、出力バッファの同時スイッチングノイズを低減するのに必要な電源パッドの数を過去の経験からあらかじめルール化して求めておき、そのルールに従って電源パッドの数を決定する。
Conventionally, estimation of the number and position of such power supply pads has been performed using the following method, for example.
(1) As a method for estimating the number of power supply pads, the number of power supply pads necessary for reducing the simultaneous switching noise of the output buffer is obtained by making a rule in advance based on past experience, and the number of power supply pads is determined according to the rule. decide.

(2)電源パッドの位置を見積もる手法として、クロックバッファにおける電源ノイズを低減すべく、同クロックバッファに接続される信号パッドの両端に電源パッドを配置する。   (2) As a method for estimating the position of the power supply pad, power supply pads are arranged at both ends of the signal pad connected to the clock buffer in order to reduce power supply noise in the clock buffer.

従来では、このように電源パッドの数及び位置を主としてノイズ対策の観点から過去の経験により見積もるようにしている。しかしながら、こうした見積もり方法では、上述したSIやPIを保証し得るIRドロップ値やIOバッファの電流値を一回のレイアウトでは満足できず、その結果、再設計が必要となることが多々あった。   Conventionally, the number and position of power supply pads are estimated based on past experience mainly from the viewpoint of noise countermeasures. However, with such an estimation method, the IR drop value that can guarantee the SI and PI and the current value of the IO buffer cannot be satisfied by a single layout, and as a result, redesign is often required.

このように電源パッドの数及び位置が適切に見積もられないままレイアウトが行われ、その後の検証でそれらの変更が必要となる場合は、単にパッド数の追加や配置変更のみによっては解決できないこともあり、パッケージの再選択やチップサイズの変更が必要となることもあった。   In this way, if the layout is performed without properly estimating the number and position of the power supply pads and it is necessary to change them in the subsequent verification, it cannot be solved by simply adding the number of pads or changing the arrangement. In some cases, it was necessary to reselect the package or change the chip size.

また、設計フローの手戻りを発生させるその他の要因として、レイアウト前にチップサイズ(具体的にはコアサイズ)が精度良く見積もられていないという問題がある。従来より、こうしたコアサイズを見積もる面積予想方法としては、例えば特許文献1や特許文献2に開示された技術がある。   Another factor that causes rework of the design flow is that the chip size (specifically, the core size) is not accurately estimated before layout. Conventionally, as an area prediction method for estimating the core size, there are techniques disclosed in Patent Document 1 and Patent Document 2, for example.

しかしながら、特許文献1に開示された方法では、コア部の配線長を見積もる過程において、配線長の値に影響のあるネットリストの要因が考慮されないため、コアサイズを正確に見積もることができないという問題がある。   However, in the method disclosed in Patent Document 1, in the process of estimating the wiring length of the core portion, the net list factor that affects the value of the wiring length is not taken into account, and therefore the core size cannot be accurately estimated. There is.

また、特許文献2に開示された方法では、回路ブロックの周辺に必要となる配線領域を回路ブロックの配置に基づいて導出するため、回路ブロックが多数の場合には、各回路ブロックのそれぞれについて最適な配置を決定する必要がある。従って、コアサイズを正確に予想することは困難であった。   In addition, in the method disclosed in Patent Document 2, since the wiring area necessary around the circuit block is derived based on the arrangement of the circuit block, when there are a large number of circuit blocks, each circuit block is optimal. It is necessary to determine the correct arrangement. Therefore, it is difficult to accurately predict the core size.

本発明は、上記のような問題に鑑みてなされたものであり、その目的は、設計フローにおける手戻り工程を少なくし、設計期間の短縮、延いては設計コストの削減を図ることのできる、コアサイズ見積もり方法、チップサイズ見積もり方法及び設計装置を提供することにある。 The present invention has been made in view of the problems as described above, and its purpose is to reduce the rework process in the design flow, shorten the design period, and thus reduce the design cost. core size estimation method is to provide a switch Ppusaizu estimate method and design apparatus.

本発明によれば、設計装置による半導体集積回路のコアサイズ見積もり方法であって、前記設計装置の実行する処理は、前記設計装置の備える中央処理装置が、記憶装置に記憶された回路情報とレイアウト条件とに基づいて、前記半導体集積回路の内部回路に形成される配線の総配線長を総ネット長として算出する処理と、前記中央処理装置が、前記記憶装置に記憶された前記回路情報と前記レイアウト条件とに基づいて使用可能チャネル長を算出する処理と、前記中央処理装置が、前記総ネット長が前記使用可能チャネル長以下、且つ、前記内部回路の配線層に沿う水平方向の配線方向に関して、前記総ネット長が前記使用可能チャネル長以下、且つ、前記内部回路の配線層に沿う方向であって前記水平方向と直交する垂直方向の配線方向に関して、前記総ネット長が前記使用可能チャネル長以下、となるときの前記内部回路の面積を算出し、当該面積をコアサイズとして見積もる処理とを有するようにした。この方法によれば、内部回路の総ネット長と使用可能チャネル長との比較を、それらの水平方向と垂直方向の配線方向の成分についても考慮しながら行うことにより、レイアウト前に、コアサイズを正確に且つ最小の面積で見積もることができる。 According to the present invention, there is provided a core size estimation method for a semiconductor integrated circuit by a design apparatus, wherein the processing executed by the design apparatus is performed by a central processing unit provided in the design apparatus by circuit information and layout stored in a storage device. A process for calculating a total wiring length of wirings formed in an internal circuit of the semiconductor integrated circuit based on a condition as a total net length, the central processing unit, the circuit information stored in the storage device and the circuit information A process of calculating a usable channel length based on layout conditions, and the central processing unit, wherein the total net length is equal to or smaller than the usable channel length and the horizontal wiring direction along the wiring layer of the internal circuit the total net length is the available channel length or less and the wiring direction perpendicular direction perpendicular to the horizontal direction to a direction along the wiring layers of said internal circuit Regarding the total net length is the available channel length below, the area of the internal circuit calculates when made, it was to have a process for estimating the area as core size. According to this method, the core size is reduced before layout by comparing the total net length of the internal circuit and the usable channel length while taking into account the components in the horizontal and vertical wiring directions. It can be estimated accurately and with a minimum area.

本発明によれば、前記総ネット長を算出する処理は、前記中央処理装置が、各ネットにおけるパス長の平均値を平均パス長として求める第1の処理と、前記中央処理装置が、前記平均パス長及び各ネットのファンアウトに基づいて総ネット長を算出し、該算出した総ネット長の総和を求める第2の処理と、を有し、前記水平方向及び前記垂直方向の配線方向における総ネット長は、前記第2の処理の算出結果と回路ブロックの縦横比に応じた係数とに基づいて算出される。この方法によれば、コア部に形成される各ネットのファンアウトを考慮して、レイアウト前に、コアサイズを正確に且つ最小の面積で見積もることができる。 According to the present invention, the process of calculating the total net length, the central processing unit, a first processing for obtaining an average value of the path length definitive in each net average path length, said central processing unit, wherein Calculating a total net length based on the average path length and the fanout of each net, and calculating a total sum of the calculated total net lengths, and wiring directions in the horizontal direction and the vertical direction The total net length is calculated based on the calculation result of the second process and the coefficient corresponding to the aspect ratio of the circuit block. According to this method, it is possible to estimate the core size accurately and with the minimum area before layout in consideration of the fan-out of each net formed in the core portion.

本発明によれば、前記使用可能チャネル長を算出する処理は、前記中央処理装置が、前記内部回路の面積を仮見積もりする第1の処理と、前記中央処理装置が、前記仮見積もりした内部回路の面積に対し、各配線層での使用可能チャネル長を配線禁止チャネル長と最大チャネル使用率とに基づいて算出し、該算出した各配線層毎の使用可能チャネル長の総和を求める第2の処理と、を有し、前記水平方向及び前記垂直方向の配線方向における使用可能チャネル長は、それぞれ配線方向が同一方向となる配線層の使用可能チャネル長を合算して求められる。この方法によれば、仮見積もりしたコア部の面積に対して、各配線層毎の使用可能チャネル長をそれぞれ配線禁止チャネル長と最大チャネル使用率とに基づいて算出することにより、全配線層での使用可能チャネル長を正確に見積もることができる。この結果、コアサイズを正確に且つ最小の面積で見積もることが可能となる。 According to the present invention, the process for calculating the usable channel length, the central processing unit, a first processing for provisionally estimating the area of the internal circuit, the central processing unit, the temporary estimate the internal circuit Second channel length for each wiring layer is calculated based on the wiring-prohibited channel length and the maximum channel usage rate, and a total sum of usable channel lengths for each wiring layer is calculated. The usable channel length in the horizontal and vertical wiring directions is obtained by adding up the usable channel lengths of the wiring layers having the same wiring direction. According to this method, the available channel length for each wiring layer is calculated based on the wiring-prohibited channel length and the maximum channel usage rate with respect to the temporarily estimated core area. The usable channel length can be accurately estimated. As a result, the core size can be estimated accurately and with a minimum area.

本発明によれば、設計装置による半導体集積回路のチップサイズ見積もり方法であって、前記設計装置の備える中央処理装置が、請求項1乃至3の何れか一項記載のコアサイズ見積もり方法でコアサイズを算出し、当該コアサイズに基づいてチップサイズを見積もる処理を有するようにした。この方法によれば、レイアウト前に、チップサイズを精度良く見積もることができる。 According to the present invention, there is provided a chip size estimation method for a semiconductor integrated circuit by a design device, wherein the central processing unit provided in the design device is a core size estimation method according to any one of claims 1 to 3. And calculating the chip size based on the core size . According to this method, the chip size can be accurately estimated before layout.

本発明によれば、半導体集積回路のコアサイズを見積もる設計装置であって、記憶装置に記憶された回路情報とレイアウト条件とに基づいて、前記半導体集積回路に設けられるデバイスの内部回路に形成される総配線長を総ネット長として算出する総ネット長算出処理部と、前記記憶装置に記憶された前記回路情報と前記レイアウト条件とに基づいて使用可能チャネル長を算出する使用可能チャネル長算出処理部と、前記総ネット長が前記使用可能チャネル長以下、且つ、前記内部回路の配線層に沿う水平方向の配線方向に関して、前記総ネット長が前記使用可能チャネル長以下、且つ、前記内部回路の配線層に沿う方向であって前記水平方向と直交する垂直方向の配線方向に関して、前記総ネット長が前記使用可能チャネル長以下、となるときの前記内部回路の面積を算出し、当該面積をコアサイズとして見積もるコアサイズ見積もり処理部と、を備える。この設計装置によれば、レイアウト前に、コアサイズを精度良く見積もることができるとともに、チップサイズを精度良く見積もることができるため、設計フローの手戻りの回数を少なくすることができる。 According to the present invention, a design apparatus for estimating the core size of a semiconductor integrated circuit is formed in an internal circuit of a device provided in the semiconductor integrated circuit based on circuit information and layout conditions stored in a storage device. A total net length calculation processing unit that calculates the total wiring length as a total net length, and an available channel length calculation process that calculates an available channel length based on the circuit information and the layout conditions stored in the storage device And the total net length is equal to or less than the usable channel length, and the total net length is equal to or less than the usable channel length and the internal circuit has a horizontal wiring direction along the wiring layer of the internal circuit. The total net length is equal to or less than the usable channel length with respect to the vertical wiring direction perpendicular to the horizontal direction and along the wiring layer. Calculating the area of Kino said internal circuit comprises a core size estimation processing section for estimating the area as core size, the. According to this design apparatus, the core size can be accurately estimated before layout, and the chip size can be accurately estimated, so that the number of reworks in the design flow can be reduced.

したがって、本発明によれば、設計フローにおける手戻り工程を少なくし、設計期間の短縮、延いては設計コストの削減を図ることのできる、コアサイズ見積もり方法、仮配線容量見積もり方法、チップサイズ見積もり方法及び設計装置を提供することができる。   Therefore, according to the present invention, the core size estimation method, the provisional wiring capacity estimation method, the chip size estimation, which can reduce the rework process in the design flow, shorten the design period, and thereby reduce the design cost. Methods and design devices can be provided.

第1の実施の形態のチップサイズ見積もり方法を示す処理フローチャートである。It is a process flowchart which shows the chip size estimation method of 1st Embodiment. 設計装置の概略構成図である。It is a schematic block diagram of a design apparatus. 第1の実施の形態の電源パッドの数及び位置見積もり方法を示す処理フローチャートである。It is a process flowchart which shows the number of the power supply pads of 1st Embodiment, and a position estimation method. 図3の見積もり方法の詳細を示す処理フローチャートである。4 is a process flowchart showing details of the estimation method of FIG. 3. 間引き処理の概念を示す説明図であり、(a)は初期状態、(b)は間引き処理後の状態を示す。It is explanatory drawing which shows the concept of a thinning process, (a) shows an initial state, (b) shows the state after a thinning process. 電源パッドに流れる電流量計算に用いるモデル回路図である。It is a model circuit diagram used for calculation of the amount of current flowing through the power supply pad. 間引き処理の概念を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the concept of a thinning process. 電源配線の偏りを例示する説明図である。It is explanatory drawing which illustrates the bias | inclination of power supply wiring. 高速動作モジュールの配置例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the example of arrangement | positioning of a high-speed operation module. 電源パッドに流れる電流量の偏りを例示する説明図である。It is explanatory drawing which illustrates the bias | inclination of the electric current amount which flows into a power supply pad. 第1の実施の形態のコアサイズ見積もり方法を示す処理フローチャートである。It is a process flowchart which shows the core size estimation method of 1st Embodiment. 第2の実施の形態のコアサイズ見積もり方法を示す処理フローチャートである。It is a process flowchart which shows the core size estimation method of 2nd Embodiment. レイアウトブロックの説明図である。It is explanatory drawing of a layout block. 端子の引き出しに必要な配線数を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the number of wiring required for terminal drawing | extracting. レイアウトブロックを通過する配線の説明図である。It is explanatory drawing of the wiring which passes a layout block. 回路ブロックを迂回する配線数の算出手順を示す処理フローチャートである。It is a process flowchart which shows the calculation procedure of the number of wiring which detours a circuit block.

(第1の実施の形態)
以下、本発明を、半導体集積回路(LSI)の設計フローのうち、レイアウト設計前の初期段階の設計(以下「初期設計」という)における処理について具体化した第1の実施の形態を図1〜図11に従って説明する。
(First embodiment)
Hereinafter, a first embodiment in which the present invention is embodied with respect to processing in an initial stage design before layout design (hereinafter referred to as “initial design”) in a semiconductor integrated circuit (LSI) design flow will be described with reference to FIGS. This will be described with reference to FIG.

図1は、本実施の形態のチップサイズ見積もり方法の概略を示す処理フローチャートである。このチップサイズ見積もり処理は、本実施の形態においては、消費電力算出手段11、電源物量算出手段12、コアサイズ算出手段13、電源パッド数・位置算出手段14及びチップサイズ算出手段15として機能する設計装置の中央処理装置(以下「CPU」という)により実現される。   FIG. 1 is a process flowchart showing an outline of a chip size estimation method according to the present embodiment. In this embodiment, the chip size estimation process is designed to function as the power consumption calculation unit 11, the power supply quantity calculation unit 12, the core size calculation unit 13, the power pad number / position calculation unit 14, and the chip size calculation unit 15. This is realized by a central processing unit (hereinafter referred to as “CPU”) of the apparatus.

ステップ1において、消費電力算出手段11は、論理合成の結果得られたネットリストファイルF1、配線容量ファイルF2及びトランジスタ(Tr)活性化率ファイルF3に基づいてコア部の消費電力を算出し、消費電力ファイルF4を作成する。   In step 1, the power consumption calculation means 11 calculates the power consumption of the core unit based on the net list file F1, the wiring capacity file F2 and the transistor (Tr) activation rate file F3 obtained as a result of logic synthesis, A power file F4 is created.

ステップ2において、電源物量算出手段12は、ステップ1で得られた消費電力ファイルF4に基づいて、コア部のIRドロップ値が許容IRドロップ値を満足する電源物量を算出し、電源物量ファイルF5を作成する。電源物量は、単位面積当りの電源配線量を表す値である。   In step 2, the power supply quantity calculating means 12 calculates the power supply quantity that satisfies the IR drop value of the core part based on the power consumption file F4 obtained in step 1, and stores the power supply quantity file F5. create. The amount of power supply is a value representing the amount of power supply wiring per unit area.

ステップ3において、コアサイズ算出手段13は、ステップ2で得られた電源物量ファイルF5と、上記ネットリストファイルF1に基づいて作成される回路情報ファイルF6と、レイアウト条件ファイルF7とに基づいて、コア部に形成すべき信号配線チャネルの領域を確保し得るコアサイズを見積もる。なお、このコアサイズの見積もり方法の詳細については後述する。   In step 3, the core size calculation means 13 determines the core size based on the power quantity file F5 obtained in step 2, the circuit information file F6 created based on the netlist file F1, and the layout condition file F7. The core size capable of securing the signal wiring channel region to be formed in the part is estimated. Details of the core size estimation method will be described later.

ステップ4において、電源パッド数・位置算出手段14は、ステップ1で得られた消費電力ファイルF4と、上記ネットリストファイルF1に基づいて作成される電源配線抵抗網ファイルF8とに基づいて、電源パッドの数及び位置を見積もる。この際、電源パッドの配置に制約があるものについては、その配置数や配置位置等を記憶したパッド制約情報ファイルF9に基づいて電源パッドの数及び位置を見積もる。なお、この電源パッドの数及び位置の見積もり方法の詳細については後述する。   In step 4, the power pad number / position calculating means 14 determines the power pad based on the power consumption file F4 obtained in step 1 and the power wiring resistance network file F8 created based on the net list file F1. Estimate the number and location of At this time, if there are restrictions on the arrangement of the power supply pads, the number and positions of the power supply pads are estimated based on the pad restriction information file F9 storing the number of arrangements and the arrangement positions. The details of the method for estimating the number and position of the power supply pads will be described later.

ステップ5において、チップサイズ算出手段15は、ステップ3で見積もられたコアサイズが、ステップ4で見積もられた電源パッドを配置することが可能なサイズかどうかを判断する。このとき、配置が可能である場合には、そのコアサイズに対し、電源パッドを配置するために必要な面積(詳しくはIOバッファを含むIO領域の面積)と、その後のプロセスで必要となる面積の増分とを加え、それをチップサイズとして見積もる。一方、配置ができない場合には、ステップ4で求めた電源パッドが配置可能となるサイズまでステップ3で求めたコアサイズを拡張する。   In step 5, the chip size calculation means 15 determines whether or not the core size estimated in step 3 is a size capable of arranging the power supply pad estimated in step 4. At this time, if the arrangement is possible, the area necessary for arranging the power supply pad (specifically, the area of the IO region including the IO buffer) and the area required for the subsequent process with respect to the core size. And estimate it as the chip size. On the other hand, if the placement is impossible, the core size obtained in step 3 is expanded to a size that allows the power supply pad obtained in step 4 to be placed.

図2は、本実施の形態の設計装置の概略構成図である。
この設計装置21は、一般的なCAD(Computer Aided Design )装置によって構成されている。設計装置21は、CPU22、メモリ23、記憶装置24、表示装置25、入力装置26及びドライブ装置27を備え、それらはバス28を介して相互に接続されている。
FIG. 2 is a schematic configuration diagram of the design apparatus according to the present embodiment.
The design device 21 is configured by a general CAD (Computer Aided Design) device. The design device 21 includes a CPU 22, a memory 23, a storage device 24, a display device 25, an input device 26, and a drive device 27, which are connected to each other via a bus 28.

CPU22は、メモリ23を利用してプログラムを実行し、上述したチップサイズ見積もり処理(図1参照)を実現する。このメモリ23としては、通常、キャッシュ・メモリ、システム・メモリ及びディスプレイ・メモリ等を含む。表示装置25は、処理の結果を示す画面、パラメータ入力画面等の表示に用いられ、これには通常、CRT、LCD、PDP等が用いられる。入力装置26は、ユーザからの要求や指示、パラメータの入力に用いられ、これにはキーボード及びマウス装置等が用いられる。   The CPU 22 executes the program using the memory 23 and realizes the above-described chip size estimation process (see FIG. 1). The memory 23 usually includes a cache memory, a system memory, a display memory, and the like. The display device 25 is used to display a screen showing the results of processing, a parameter input screen, and the like. Usually, a CRT, LCD, PDP or the like is used for this. The input device 26 is used to input requests and instructions from the user and parameters, and a keyboard and a mouse device are used for this.

記憶装置24は、通常、磁気ディスク装置、光ディスク装置、光磁気ディスク装置等を含む。この記憶装置24には、各種の処理を実現するためのプログラムや同プログラムの実行に必要なデータを格納した各種のファイルが記憶される。CPU22は、入力装置26による指示に応答してプログラムや各種ファイルに格納されるデータを適宜メモリ23へ転送し、それを逐次実行する。なお、記憶装置24は、データベースとしても使用される。   The storage device 24 usually includes a magnetic disk device, an optical disk device, a magneto-optical disk device, and the like. The storage device 24 stores various files storing programs for realizing various processes and data necessary for executing the programs. In response to an instruction from the input device 26, the CPU 22 appropriately transfers data stored in a program and various files to the memory 23, and sequentially executes it. The storage device 24 is also used as a database.

CPU22が実行するプログラムは、記録媒体29にて提供される。ドライブ装置27は、記録媒体29を駆動し、その記憶内容にアクセスする。CPU22は、ドライブ装置27を介して記録媒体29からプログラムを読み出し、それを記憶装置24にインストールする。   A program executed by the CPU 22 is provided on the recording medium 29. The drive device 27 drives the recording medium 29 and accesses the stored contents. The CPU 22 reads the program from the recording medium 29 via the drive device 27 and installs it in the storage device 24.

記録媒体29としては、光ディスク(CD-ROM,DVD-ROM,… )、光磁気ディスク(MO,MD,…)等、任意の記録媒体を使用することができる。なお、記録媒体29には、通信媒体を介してアップロード又はダウンロードされたプログラムを記録した媒体、ディスク装置を含む。   As the recording medium 29, an arbitrary recording medium such as an optical disk (CD-ROM, DVD-ROM,...), A magneto-optical disk (MO, MD,...) Can be used. The recording medium 29 includes a medium and a disk device that record a program uploaded or downloaded via a communication medium.

次に、本実施の形態における電源パッドの数及び位置の見積もり方法(図1において、電源パッド数・位置算出手段14により実行されるステップ4の処理)を、図3〜図10に基づいて説明する。   Next, a method for estimating the number and position of the power supply pads in the present embodiment (the process of step 4 executed by the power supply pad number / position calculating means 14 in FIG. 1) will be described with reference to FIGS. To do.

図3は、電源パッドの数及び位置見積もり処理の概要を示すフローチャートである。
まず、ステップ11において、消費電力ファイルF4と電源配線抵抗網ファイルF8とに基づいてコア部の電源網解析を行い、各ノードの電圧値を求める。なお、このステップ11での電源網解析の結果、各ノード間のIRドロップ値が許容IRドロップ値を超えている場合には、その時点で処理を中止する。
FIG. 3 is a flowchart showing an outline of the number of power supply pads and the position estimation process.
First, in step 11, the power supply network analysis of the core unit is performed based on the power consumption file F4 and the power supply wiring resistance network file F8, and the voltage value of each node is obtained. As a result of the power supply network analysis in step 11, if the IR drop value between the nodes exceeds the allowable IR drop value, the processing is stopped at that point.

次に、ステップ12において、ステップ11で求められた各ノードの電圧値と電源配線抵抗網ファイルF8に格納されている各ノード間の抵抗値とに基づいて各ノード間に流れる電流値を算出し、該算出結果に基づいて電源パッドに流れる電流値を求める。   Next, in step 12, the current value flowing between the nodes is calculated based on the voltage value of each node obtained in step 11 and the resistance value between the nodes stored in the power supply wiring resistance network file F8. Based on the calculation result, the current value flowing through the power supply pad is obtained.

次に、ステップ13において、ステップ12で求められた電源パッドに流れる電流値と同電源パッドに接続される入出力バッファ(IOバッファ)の許容電流値とに基づいて、電源パッドの数及び位置を見積もる。具体的には、電源パッドに流れる電流値とIOバッファの許容電流値とを比較し、電源パッドに流れる電流値が許容電流値を超えている場合にはその電源パッドの近傍に電源パッドを追加する。一方、電源パッドに流れる電流値が許容電流値以内であれば、後述するように、その電源パッドを削除(間引き)することが可能となる。   Next, in step 13, the number and position of the power supply pads are determined based on the current value flowing in the power supply pad obtained in step 12 and the allowable current value of the input / output buffer (IO buffer) connected to the power supply pad. estimate. Specifically, the current value flowing through the power supply pad is compared with the allowable current value of the IO buffer. If the current value flowing through the power supply pad exceeds the allowable current value, a power supply pad is added in the vicinity of the power supply pad. To do. On the other hand, if the current value flowing through the power supply pad is within the allowable current value, the power supply pad can be deleted (thinned out) as will be described later.

図4は、この図3の見積もり処理の詳細を示すフローチャートである。
まず、ステップ20において、電源パッドの初期化処理を行う。この処理は、上述したコア部の電源網解析に先立って行われる。詳しくは、設計対象のデバイス(半導体集積回路)に備えられている各パッド(電源パッド(互いに電位の異なる電源パッドを含む)及び信号パッド)を全て同電位の電源パッドPvとして扱い、この状態を初期状態とする(図5(a)参照)。以下、この初期化処理で同電位に設定された電源パッドPvを「初期電源パッドPv」という。
FIG. 4 is a flowchart showing details of the estimation process of FIG.
First, in step 20, power pad initialization processing is performed. This process is performed prior to the above-described power supply network analysis of the core unit. Specifically, all the pads (power pads (including power pads with different potentials) and signal pads) provided in the device (semiconductor integrated circuit) to be designed are all treated as power pads Pv having the same potential. The initial state is assumed (see FIG. 5A). Hereinafter, the power supply pad Pv set to the same potential in the initialization process is referred to as “initial power supply pad Pv”.

次に、ステップ21において、消費電力ファイルF4と電源配線抵抗網ファイルF8とに基づいてコアの電源網解析を行い、各ノードの電圧値を求める。上記したように、この電源網解析の結果、各ノード間のIRドロップ値が許容IRドロップ値を超えている場合には、その時点で処理を中止する。   Next, in step 21, the core power supply network analysis is performed based on the power consumption file F4 and the power supply wiring resistance network file F8, and the voltage value of each node is obtained. As described above, when the IR drop value between the nodes exceeds the allowable IR drop value as a result of the power supply network analysis, the processing is stopped at that time.

なお、本実施の形態においては、この電源網解析の処理を簡略化すべく、コア部をそれぞれ均一の抵抗と電流源とで近似される電気的に等価な複数の等価回路(「パワーユニット」以下PUという)によって分割し、各PU間の接続点をそれぞれノードとして、それら各ノードの電圧値を求めるようになっている。   In the present embodiment, in order to simplify the processing of the power supply network analysis, a plurality of electrically equivalent equivalent circuits (hereinafter referred to as “power units” or lower PUs) in which the core portion is approximated by a uniform resistance and a current source, respectively. And the node between each of the connection points between the PUs, and the voltage value of each node is obtained.

次に、ステップ22において、ステップ21で得られた各ノードの電圧値と、電源配線抵抗網ファイルF8に格納されている各ノード間の抵抗値(なお本実施の形態においては各PUを接続する抵抗の値)とに基づいて、初期電源パッドPvに流れる電流値を算出する。   Next, in step 22, the voltage value of each node obtained in step 21 and the resistance value between each node stored in the power supply wiring resistance network file F8 (in this embodiment, each PU is connected). The value of the current flowing through the initial power supply pad Pv is calculated based on the resistance value).

詳しくは、図6に示すように、チップ周辺に設けられる電源パッドPvには、IOバッファBufが接続されている。ここで、電源パッドPvをノードN1とし、IOバッファBufのコア部側の接続点をノードN2とし、各ノードN1,N2間の抵抗値を抵抗値Rとして近似して表すと、各ノードN1,N2間に流れる電流値Ipは、Ip=|V1−V2|/Rで求められる。なお、V1,V2はそれぞれノードN1,N2の電圧値を示す。すなわち、この電流値Ipが、初期電源パッドPvに流れる電流値として算出される。   Specifically, as shown in FIG. 6, an IO buffer Buf is connected to a power supply pad Pv provided around the chip. Here, when the power supply pad Pv is a node N1, the connection point on the core side of the IO buffer Buf is a node N2, and the resistance value between the nodes N1 and N2 is approximated as a resistance value R, each node N1, The current value Ip flowing between N2 is obtained by Ip = | V1-V2 | / R. V1 and V2 indicate voltage values of the nodes N1 and N2, respectively. That is, this current value Ip is calculated as a current value flowing through the initial power supply pad Pv.

次に、ステップ23において、ステップ22で得られた電流値IpとIOバッファBufの許容電流値Icとに基づいて、初期電源パッドPvの間引き処理を行う。
この間引き処理について詳述すると、図7に示すように、同処理では、まず、初期電源パッドPvの中から、基準となるパッド(以下「基準パッド」という)Psを決定する。
Next, in step 23, the initial power supply pad Pv is thinned out based on the current value Ip obtained in step 22 and the allowable current value Ic of the IO buffer Buf.
This thinning process will be described in detail. As shown in FIG. 7, in this process, first, a reference pad (hereinafter referred to as “reference pad”) Ps is determined from the initial power supply pads Pv.

なお、この基準パッドPsは、上述したパッド制約情報ファイルF9に基づいて、チップ周辺に設けられる電源パッドのうち、あらかじめ配置に制約のあるものが決定される。本実施の形態においては、以下の条件のいずれかに該当するものが基準パッドPsとして決定されるようになっている。   The reference pad Ps is determined in advance among the power supply pads provided around the chip based on the pad constraint information file F9 described above. In the present embodiment, any of the following conditions is determined as the reference pad Ps.

・出力バッファの同時スイッチングノイズ対策やその他のノイズ対策として配置が制約されるもの。
・パッケージピンの仕様により配置が制約されるもの。
・ Restrictions on placement as a countermeasure against simultaneous switching noise of the output buffer and other noise countermeasures.
・ Placement is restricted by package pin specifications.

・電源パッドに流れる電流値がその両隣の電源パッドより多いもの。
・電流の集中が起こっている(電流値が所定以上となる)もの。
・その他設計する各デバイスごとに定められた制約により配置が固定されるもの。
・ The value of the current flowing through the power pad is greater than that of the adjacent power pads.
・ Current is concentrated (current value exceeds a predetermined value).
・ Others whose placement is fixed due to the restrictions set for each device to be designed.

基準パッドPsを決定した後、次いで、その基準パッドPsを除く他の初期電源パッドPvについてそれぞれ間引きが可能かどうか、すなわち、その位置において電源パッドを削除する(他のパッドとして使用する)ことができるかどうかを判断する。   After determining the reference pad Ps, whether or not thinning is possible for each of the other initial power supply pads Pv other than the reference pad Ps, that is, deleting the power supply pad at that position (use as another pad). Determine if you can.

この間引き処理は、各基準パッドPsの両隣の初期電源パッドPvから順次なされ、具体的には以下のように行われる。
図7に示すように、まず、間引き処理の対象となるパッド(以下「間引き対象パッド」という)Pdに流れる電流値Aを、基準パッドPsと、その基準パッドPsに対し反対側に位置する間引き対象パッドPdの隣接パッドPsoとに、それぞれ所定の比率で分配する。
This thinning-out process is sequentially performed from the initial power supply pads Pv on both sides of each reference pad Ps, and is specifically performed as follows.
As shown in FIG. 7, first, a current value A flowing through a pad to be subjected to thinning processing (hereinafter referred to as “thinning target pad”) Pd is determined as a reference pad Ps and a thinning located on the opposite side of the reference pad Ps. Each of the target pads Pd is distributed at a predetermined ratio to the adjacent pads Pso.

この際、電流値Aの分配比率は、各パッドPs,Psoに流れる電流値及び各パッドPs,Psoと間引き対象パッドPdとの間の各距離に応じて決定される。具体的には、両パッドPs,Psoのうち電流値の大きなパッド及び間引き対象パッドPdからの距離が近いパッドに対し、より多くの電流が分配されるようになっている。すなわち、基準パッドPsに流れる電流値をB、パッドPsoに流れる電流値をC、間引き対象パッドPdとパッドPso間の距離をL1、間引き対象パッドPdと基準パッドPs間の距離をL2とすると、各パッドPso,Psに対する電流値Aの分配量X1,X2は、   At this time, the distribution ratio of the current value A is determined according to the current value flowing through each pad Ps, Pso and each distance between each pad Ps, Pso and the thinning target pad Pd. Specifically, a larger amount of current is distributed to the pads having a large current value and the pads having a short distance from the thinning target pad Pd among the two pads Ps and Pso. That is, assuming that the current value flowing through the reference pad Ps is B, the current value flowing through the pad Pso is C, the distance between the thinning target pad Pd and the pad Pso is L1, and the distance between the thinning target pad Pd and the reference pad Ps is L2. Distribution amounts X1 and X2 of the current value A for the pads Pso and Ps are as follows:

Figure 0004824785
となる。ただし、距離に対する電流量の比重は等価なものとする。
Figure 0004824785
It becomes. However, the specific gravity of the current amount with respect to the distance is equivalent.

この結果、電流分配後の基準パッドPsに流れる電流値は(B+X2)として表される。本実施の形態においては、この電流分配後の基準パッドPsに流れる電流値(B+X2)と、同基準パッドPsに接続されるIOバッファBufの許容電流値Icとを比較することで、間引き対象パッドPdの間引きが可能であるか否かを判断する。   As a result, the current value flowing through the reference pad Ps after the current distribution is expressed as (B + X2). In the present embodiment, by comparing the current value (B + X2) flowing through the reference pad Ps after the current distribution with the allowable current value Ic of the IO buffer Buf connected to the reference pad Ps, the thinning target pad It is determined whether Pd thinning is possible.

ここで、電流値(B+X2)が許容電流値Icを超えていない場合(Ic≧(B+X2))には間引き対象パッドPdの間引きを行う。すなわち、当該間引き対象パッドPdとなっている初期電源パッドPvを、上記ステップ20で初期化処理する前のパッド(信号パッド、若しくは異電位の電源パッド)に戻す。一方、電流値(B+X2)が許容電流値Icを超えている場合(Ic<(B+X2))には間引きを行わない。この場合は、当該間引き対象パッドPdとなっている初期電源パッドPvの配置を決定する。   If the current value (B + X2) does not exceed the allowable current value Ic (Ic ≧ (B + X2)), the thinning target pad Pd is thinned out. That is, the initial power supply pad Pv serving as the thinning target pad Pd is returned to the pad (signal pad or power supply pad having a different potential) before the initialization process in step 20 described above. On the other hand, when the current value (B + X2) exceeds the allowable current value Ic (Ic <(B + X2)), thinning is not performed. In this case, the arrangement of the initial power supply pads Pv serving as the thinning target pads Pd is determined.

以後、同様にして、基準パッドPsを除く全ての初期電源パッドPvについてこのような間引き処理を順次行う。そして、図5(b)に示すように、基準パッドPs及び間引き処理によって間引きされなかったパッド(初期電源パッドPv)をそれぞれ電源パッドとして決定する。   Thereafter, in the same manner, such thinning-out processing is sequentially performed for all initial power supply pads Pv except the reference pad Ps. Then, as shown in FIG. 5B, the reference pad Ps and the pad that has not been thinned out by the thinning process (initial power supply pad Pv) are respectively determined as the power supply pads.

次に、ステップ24において、収束条件を満たしているか否かを判定する。ここで、収束条件とは、ステップ23の間引き処理によって間引きしたパッドが有るか無いかを示しており、このとき間引きしたパッドが無い場合には「収束」したと判断して、処理(見積もり処理)を終了する。   Next, in step 24, it is determined whether or not the convergence condition is satisfied. Here, the convergence condition indicates whether or not there is a pad thinned out by the thinning process in step 23. If there is no pad thinned out at this time, it is determined that “convergence” has occurred and processing (estimation processing) is performed. ) Ends.

一方、間引きしたパッドが有る場合には「未収束」であると判断して、ステップ21に戻り電源網解析を再度行う。そして、ステップ22の電流量計算を行った後、ステップ23の間引き処理を再度行う。なお、この2回目の間引き処理の際には、上記1回目の間引き処理で基準パッドPsとならなかった初期電源パッドPvのうち、電流値が最も大きいパッドを新たな基準パッドPsと定めて処理を行う。そして、ステップ24で収束判定を行い、上記収束条件を満たす場合に処理を終了する。   On the other hand, if there is a thinned pad, it is determined that it is “unconverged”, and the process returns to step 21 and the power supply network analysis is performed again. Then, after performing the current amount calculation in step 22, the thinning-out process in step 23 is performed again. In the second thinning process, among the initial power supply pads Pv that have not become the reference pad Ps in the first thinning process, the pad having the largest current value is determined as a new reference pad Ps. I do. Then, the convergence determination is performed in step 24, and the process is terminated when the above convergence condition is satisfied.

なお、パッケージピンの仕様等により電源パッドの配置数が制約される場合には、以下の方法を用いて電源パッドの位置を変更(移動)することで、見積もり後の電源パッドの配置を最適化することが可能である。   If the number of power supply pads is restricted due to package pin specifications, etc., the power pad position can be changed (moved) using the following method to optimize the power supply pad layout after estimation. Is possible.

この方法は、上述した見積もり処理によって電源パッドの数及び位置を見積もった後、配置を変更したい電源パッドとそれに隣接する電源パッド(ここでは、各電源パッド間に信号パッドがあっても隣接とみなす)の各電流値を比較し、それらのうち電流値の小さい電源パッドを電流値の大きい電源パッドに近づく方向に移動させる。ここで、両電源パッド間の距離をLとし、両電源パッドの電流値をそれぞれIa,Ib(Ia>Ib)とすると、その移動量Dは、   In this method, after estimating the number and position of the power supply pads by the estimation process described above, the power supply pad whose arrangement is to be changed and the power supply pad adjacent to the power supply pad (here, even if there is a signal pad between each power supply pad are regarded as adjacent to each other). ) Are compared, and among them, the power supply pad with the smaller current value is moved in the direction approaching the power supply pad with the larger current value. Here, if the distance between both power supply pads is L and the current values of both power supply pads are Ia and Ib (Ia> Ib), the movement amount D is

Figure 0004824785
により求められる。
Figure 0004824785
It is calculated by.

また、本実施の形態においては、以下の事項を考慮することで、レイアウト前における電源パッドの数及び位置をより精度良く見積もることが可能となるとともに、レイアウト中あるいはレイアウト後に電源パッドの数及び位置の最適化を図ることが可能となる。   Further, in the present embodiment, by considering the following matters, it is possible to estimate the number and position of the power supply pads before the layout with higher accuracy, and the number and position of the power supply pads during or after the layout. Can be optimized.

[1.コア部の電源配線の偏りを考慮する。]
コア部Cにおける電源配線のレイアウトにおいては、図8に示すように、例えばマクロM1,M2の配置に伴う電源配線の切断(図中、一点鎖線)や回り込み(図中、二点鎖線)に起因して、レイアウト内で電源配線に偏りが生じる。こうした電源配線の偏りをレイアウトデータより抽出して電源配線抵抗網ファイルF8に記憶しておき、上述した電源網解析を電源配線の偏りを考慮しながら行うことにより、電源パッドの数及び位置の最適化を図ることができる。
[1. Consider the bias of power supply wiring in the core. ]
In the layout of the power supply wiring in the core part C, as shown in FIG. 8, for example, the power supply wiring is disconnected (one-dot chain line in the figure) or wraps around (two-dot chain line in the figure) due to the arrangement of the macros M1 and M2. Thus, the power supply wiring is biased in the layout. By extracting the bias of the power supply wiring from the layout data and storing it in the power supply wiring resistance network file F8 and performing the above-mentioned power supply network analysis in consideration of the bias of the power supply wiring, the number and positions of the power supply pads can be optimized. Can be achieved.

[2.コア部の消費電力の偏りを考慮する。]
コア部Cの消費電力は、図9に示すように、同領域内における例えば高速動作モジュールM3,M4の配置に起因して偏りが生じる。このような消費電力の偏りを、設計のインスタンス毎、あるいは各モジュール毎に消費電力ファイルF4に記憶しておき、上述した電源網解析を消費電力の偏りを考慮しながら行うことにより、電源パッドの数及び位置の見積もり精度をさらに向上させることができる。
[2. Consider the bias of power consumption in the core. ]
As shown in FIG. 9, the power consumption of the core part C is biased due to, for example, the arrangement of the high-speed operation modules M3 and M4 in the same region. Such power consumption bias is stored in the power consumption file F4 for each design instance or for each module, and the power supply network analysis described above is performed in consideration of the power consumption bias. The estimation accuracy of the number and position can be further improved.

[3.電源パッドに流れる電流量の偏りを考慮する。]
電源パッドに流れる電流は、図10に示すように、電源パッドの配置によって電流量に偏りが生じる。具体的には、電源パッドが配置されるチップ各辺において中心部ほど電流が集中し、周辺部ほど電流が流れにくくなる。また、互いに異なる電位の電源を供給する電源パッドが隣接して配置される場合、それら隣接配置される電源パッドには電流集中が生じ易くなる。このような電源パッドにおける電流量の偏りをあらかじめ算出しておき、上述した電源網解析を電源パッドに流れる電流量の偏りを考慮しながら行うことにより、電源パッドの数及び位置の見積もり精度をさらに向上させることができる。
[3. Consider the bias in the amount of current flowing through the power pad. ]
As shown in FIG. 10, the current flowing through the power supply pad is biased in the amount of current depending on the arrangement of the power supply pad. Specifically, the current concentrates in the central part on each side of the chip where the power supply pads are arranged, and the current hardly flows in the peripheral part. Further, when power supply pads that supply power of different potentials are arranged adjacent to each other, current concentration tends to occur in the power supply pads arranged adjacent to each other. By calculating the current amount bias in the power pads in advance and performing the above-described power supply network analysis in consideration of the current amount bias flowing through the power pads, the estimation accuracy of the number and position of the power pads can be further increased. Can be improved.

次に、本実施の形態におけるコアサイズの見積もり方法(上述した図1において、コアサイズ算出手段13により実行されるステップ3の処理)を、図11〜図16に基づいて説明する。   Next, a method for estimating the core size according to the present embodiment (the process of step 3 executed by the core size calculating means 13 in FIG. 1 described above) will be described with reference to FIGS.

図11は、コアサイズ見積もり方法を示す処理フローチャートである。
上記したように、このコアサイズ見積もり処理に際しては、回路情報ファイルF6とレイアウト条件ファイルF7とが準備される。ここで、回路情報ファイルF6には、上記ネットリストファイルF1より導出された各種の入力パラメータ、本実施の形態においてはセル数Ncell,総ネット数J,平均ファンアウトmavg ,平均セル面積Acell,及び使用されるマクロ面積の合計(以下「総マクロ面積」という)Amacro 等が回路情報として記憶されている。また、レイアウト条件ファイルF7には、レイアウト設計に係る各種の条件パラメータ、本実施の形態においてはセル使用率ρ,配線層数K,回路ブロックの縦横比に応じた係数(以下「アスペクト比」という)zA 等がレイアウト条件として記憶されている。なお、セル使用率は、コア部に搭載される総セル面積を、そのコア部においてセルの配置が可能である領域の面積で除算して求められる。
FIG. 11 is a process flowchart illustrating a core size estimation method.
As described above, the circuit information file F6 and the layout condition file F7 are prepared for this core size estimation process. Here, in the circuit information file F6, various input parameters derived from the net list file F1, in this embodiment, the number of cells N cell , the total number of nets J, the average fanout m avg , and the average cell area A The cell and the total macro area used (hereinafter referred to as “total macro area”) A macro and the like are stored as circuit information. In the layout condition file F7, various condition parameters related to the layout design, in this embodiment, the cell usage rate ρ, the number of wiring layers K, and a coefficient corresponding to the aspect ratio of the circuit block (hereinafter referred to as “aspect ratio”). ) Z A and the like are stored as layout conditions. The cell usage rate is obtained by dividing the total cell area mounted on the core part by the area of the area where cells can be arranged in the core part.

まず、回路情報ファイルF6とレイアウト条件ファイルF7とに基づいて、コア部の総ネット長と使用可能チャネル長とがそれぞれ個別の処理フローによって算出される(ステップ31a,ステップ31b)。   First, based on the circuit information file F6 and the layout condition file F7, the total net length and the usable channel length of the core part are calculated by individual processing flows (step 31a, step 31b).

総ネット長の算出処理は、平均パス長の算出処理(ステップ311a)と総ネット長の算出処理(ステップ312a)とからなる。一方、使用可能チャネル長の算出処理は、面積の仮見積もり処理(ステップ311b)と使用可能チャネル長の算出処理(ステップ312b)とからなる。   The total net length calculation process includes an average path length calculation process (step 311a) and a total net length calculation process (step 312a). On the other hand, the usable channel length calculation process includes a temporary area estimation process (step 311b) and an available channel length calculation process (step 312b).

まず、ステップ31aにおける総ネット長の算出処理について説明する。
[ステップ311a:平均パス長の算出処理]
この処理は、コア部の各ネットに形成されるパス長(出力と入力の関係が1対1の関係となる配線の長さ)の平均を算出する処理である。この平均パス長Lpath-idf.avgは、セル数Ncell,平均セル面積Acell,セル使用率ρ,レンツ指数pを用いて、
First, the total net length calculation process in step 31a will be described.
[Step 311a: Average Path Length Calculation Processing]
This process is a process of calculating an average of path lengths (lengths of wirings in which the relationship between output and input has a one-to-one relationship) formed in each net of the core unit. This average path length L path-idf.avg is calculated using the number of cells N cell , average cell area A cell , cell usage rate ρ, and Lenz index p.

Figure 0004824785
により求められる(参考文献: J.A. Davis, V.K. De, J.D. Meindl "A Stochastic Wire-Length Distribution for Gigascale Integration (GSI)- Part II : Applications to Clock Frequency, Power Dissipation, and Chip Size Estimation", IEEE Transaction on Electron Devices, Vol.45, No.3, March 1998)。
Figure 0004824785
(Reference: JA Davis, VK De, JD Meindl "A Stochastic Wire-Length Distribution for Gigascale Integration (GSI)-Part II: Applications to Clock Frequency, Power Dissipation, and Chip Size Estimation", IEEE Transaction on Electron Devices, Vol. 45, No. 3, March 1998).

なお、この平均パス長Lpath-idf.avgは、マンハッタン長(入出力間を水平方向あるいは垂直方向のみで配線したときの最短距離)で求められる長さである。レンツ指数pは、回路のアーキテクチャに依存して決定される値であり、セル数Ncell,総ネット数J,平均ファンアウトmavg を用いて、 The average path length L path-idf.avg is a length determined by the Manhattan length (the shortest distance when wiring between the input and output is performed only in the horizontal direction or the vertical direction). The Lenz index p is a value determined depending on the circuit architecture, using the number of cells N cell , the total number of nets J, and the average fanout m avg ,

Figure 0004824785
で表される。
Figure 0004824785
It is represented by

ここで、a,bは、過去のレイアウト情報より得られた経験的な値である。なお、回路情報のパラメータ(平均ファンアウトmavg 等)が求まっていない場合には、レンツ指数pの値をデフォルト値としてあらかじめ定めたものを使用するようにしてもよい。また、セル数Ncellの代わりにゲート数を用いてレンツ指数pを求めるようにしてもよい。この場合は、1セル当りの平均ゲート数をあらかじめ計算しておき、この平均ゲート数をセル数Ncellに代えてレンツ指数pを算出する。 Here, a and b are empirical values obtained from past layout information. When circuit information parameters (average fan-out m avg and the like) are not obtained, a value determined in advance with the value of the Lenz index p as a default value may be used. Further, the Lenz index p may be obtained using the number of gates instead of the number of cells N cell . In this case, the average number of gates per cell is calculated in advance, and the Lenz index p is calculated by replacing the average number of gates with the number of cells N cell .

[ステップ312a:総ネット長の算出処理]
この処理は、上記ステップ311aで求めた平均パス長Lpath-idf.avgと、各ネットのファンアウトに基づいて、コア部に形成される全ネットの長さの合計(総ネット長)を算出する処理である。
[Step 312a: Total Net Length Calculation Processing]
This process calculates the total length (total net length) of all nets formed in the core part based on the average path length L path-idf.avg obtained in step 311a and the fanout of each net. It is processing to do.

全ネットのうち、ファンアウトmのネットの総数をJFO=mとすると、このファンアウトmのネットの総ネット長Lnet.FO=mは、上記平均パス長Lpath-idf.avgを用いて、 If the total number of nets of fanout m among all nets is J FO = m , the total net length L net.FO = m of the net of fanout m uses the above average path length L path-idf.avg And

Figure 0004824785
により求められる。t(m)は、ファンアウトmと、そのファンアウトmのネットの配線の迂回の影響とについて相関を持つ関数であり、
Figure 0004824785
It is calculated by. t (m) is a function having a correlation between the fanout m and the influence of the bypass of the net wiring of the fanout m.

Figure 0004824785
で表される。
Figure 0004824785
It is represented by

ここで、aFO=mは、上記平均パス長Lpath-idf.avgからファンアウトmのネットの平均パス長を求めるための関数である。また、bFO=mは、そのファンアウトmのネットの平均パス長を平均ネット長に変換するための関数である。したがって、上記した数5において、「Lpath-idf.avg×t(m)」は、ファンアウトmのネットの平均ネット長Lnet-avg.FO=mとして表される。なお、上記した各関数aFO=m,bFO=mは、それぞれファンアウトmを用いて表される。 Here, a FO = m is a function for obtaining the average path length of the net of the fanout m from the average path length L path-idf.avg . B FO = m is a function for converting the average path length of the net of the fanout m into the average net length. Therefore, in the above equation 5, “L path-idf.avg × t (m)” is expressed as an average net length L net-avg.FO = m of the fan-out m net. Note that each of the functions a FO = m and b FO = m described above is expressed using a fan-out m.

この関数t(m)を用いて表される数5を用いて、各ネットのファンアウトに応じた総ネット長を算出し、それら各ファンアウトごとの総ネット長を総和した値がコア部に形成される総ネット長Lnet-total として求められる。すなわち、総ネット長Lnet-total は、 Using the number 5 expressed using this function t (m), the total net length corresponding to the fan-out of each net is calculated, and the total net length for each fan-out is added to the core part. It is obtained as the total net length L net-total formed. That is, the total net length L net-total is

Figure 0004824785
となる。
Figure 0004824785
It becomes.

また、この総ネット長Lnet-total より、水平方向の配線における総ネット長Lnet-total.X と垂直方向の配線(水平方向の配線に対し垂直な配線)における総ネット長Lnet-total.Y を求めると、 Further, from the total net length L net-total , the total net length L net-total.X in the horizontal wiring and the total net length L net-total in the vertical wiring (wiring perpendicular to the horizontal wiring) When you ask for .Y

Figure 0004824785
となる。ここで、zA はアスペクト比(0<zA <1)である。
Figure 0004824785
It becomes. Here, z A is an aspect ratio (0 <z A <1).

次に、ステップ31bにおける使用可能チャネル長の算出処理について説明する。
[ステップ311b:面積の仮見積もり処理]
この処理では、セル数Ncell,平均セル面積Acell,セル使用率ρ,及び総マクロ面積Amacro を用いてコア部の仮面積Atemp-area を算出する。このコア部の仮面積Atemp-area は、コア部に配置されるセルの総面積と総マクロ面積Amacro との和として求められ、
Next, the calculation process of the usable channel length in step 31b will be described.
[Step 311b: Temporary Estimation Process for Area]
In this process, the temporary area A temp-area of the core portion is calculated using the number of cells N cell , the average cell area A cell , the cell usage rate ρ, and the total macro area A macro . The temporary area A temp-area of the core part is obtained as the sum of the total area of the cells arranged in the core part and the total macro area A macro ,

Figure 0004824785
となる。
Figure 0004824785
It becomes.

[ステップ312b:使用可能チャネル長の算出処理]
この処理は、上記ステップ311bで求めたコア部の仮面積Atemp-area に対し、各配線層での使用可能チャネル長を算出する処理である。
[Step 312b: Usable Channel Length Calculation Processing]
This process is a process of calculating the usable channel length in each wiring layer with respect to the temporary area A temp-area of the core portion obtained in step 311b.

ある配線層nにおける使用可能チャネル長Lusable.nは、その配線層nの全面が配線可能であるとしたときの理想的な使用可能チャネル長をLall.n 、その配線層nにおける配線禁止チャネル長をLprohibit.n、及びその配線層nにおける最大チャネル使用率をrn とすると、 The usable channel length L usable.n in a certain wiring layer n is the ideal usable channel length L all.n when the entire surface of the wiring layer n can be wired, and the wiring prohibition in the wiring layer n is prohibited. When the channel length L prohibit.n, and the maximum channel utilization of the interconnect layer n and r n,

Figure 0004824785
により求められる。
Figure 0004824785
It is calculated by.

ここで、配線層nにおける理想的な使用可能チャネル長Lall.n は、仮面積Atemp-area の値とアスペクト比zA とによって求められる。また、配線禁止チャネル長Lprohibit.nは、電源配線で使用されるチャネル長、ハードマクロの配置によって消失するチャネル長、配線上位層から配線下位層へ接続するときに発生するスタックヴィアによって、配線中間層で実質的に配線チャネルが消失する場合のチャネル長、あらかじめ分かっている使用できないチャネル長、等を合計したチャネル長として求められる。 Here, the ideal usable channel length L all.n in the wiring layer n is obtained from the value of the temporary area A temp-area and the aspect ratio z A. In addition, the wiring prohibition channel length L prohibit.n is determined by the channel length used in the power supply wiring, the channel length that disappears due to the placement of the hard macro, and the stack via generated when connecting from the wiring upper layer to the wiring lower layer. The channel length is calculated as the sum of the channel length when the wiring channel substantially disappears in the intermediate layer, the channel length that cannot be used in advance, and the like.

この数10を用いて、同様に他の配線層における使用可能チャネル長を算出し、それらを総和した値が全配線層での使用可能チャネル長Lusable-totalとして求められる。すなわち、全配線層での使用可能チャネル長Lusable-totalは、 Similarly, the usable channel lengths in the other wiring layers are calculated using this equation 10, and the sum of them is obtained as the usable channel length L usable-total in all wiring layers. That is, the usable channel length L usable-total in all wiring layers is

Figure 0004824785
となる。
Figure 0004824785
It becomes.

また、各配線層の配線方向は、一般には配線層ごとに決められており、水平方向の配線における使用可能チャネル長Lusable-total.Xと垂直方向の配線における使用可能チャネル長Lusable-total.Yは、それぞれ配線方向が同一方向となる配線層の使用可能チャネル長を合算することで求められる。すなわち、水平方向の使用可能チャネル長Lusable-total.Xは、配線方向が水平方向の配線層の使用可能チャネル長を合算して求められ、垂直方向の使用可能チャネル長Lusable-total.Yは、配線方向が垂直方向の配線層の使用可能チャネル長を合算して求められる。 In addition, the wiring direction of each wiring layer is generally determined for each wiring layer, and usable channel length L usable-total.X in horizontal wiring and usable channel length L usable-total in vertical wiring. .Y is obtained by adding up the usable channel lengths of the wiring layers having the same wiring direction. That is, the usable channel length L usable-total.X in the horizontal direction is obtained by adding up the usable channel lengths of the wiring layers whose wiring direction is the horizontal direction, and the usable channel length L usable-total.Y in the vertical direction. Is obtained by adding up the usable channel lengths of the wiring layer whose wiring direction is vertical.

次に、ステップ32において、ステップ31aで求めた総ネット長Lnet-total ,Lnet-total.Y ,Lnet-total.Y と、ステップ31bで求めた使用可能チャネル長Lusable-total,Lusable-total.X,Lusable-total.Yとをそれぞれ比較し、 Next, in step 32, the total net lengths L net-total , L net-total.Y and L net-total.Y obtained in step 31a and the usable channel lengths L usable-total and L obtained in step 31b are used. Compare usable-total.X and L usable-total.Y respectively.

Figure 0004824785
の条件を満たすかどうかを判定する。
Figure 0004824785
It is determined whether or not the condition is satisfied.

ここで、条件を満たす場合には、ステップ311bで仮見積もりしたコアサイズ(仮面積Atemp-area )での配線レイアウトが可能となる。従って、その仮面積Atemp-area の値をコアサイズとして決定する(ステップ33)。一方、条件を満たさない場合には、レイアウト条件を変更してステップ311bの面積の仮見積もり処理を再度やり直す。この場合、具体的にはセル使用率ρを下げる、あるいは配線層数Kを増加させることにより、仮面積の見積もり値を上記数12の条件を満足する最小の面積値まで大きくする。 Here, if the condition is satisfied, the wiring layout with the core size (temporary area A temp-area ) provisionally estimated in step 311b becomes possible. Therefore, the value of the temporary area A temp-area is determined as the core size (step 33). On the other hand, if the condition is not satisfied, the layout condition is changed, and the temporary estimation process of the area in step 311b is performed again. In this case, specifically, the estimated value of the temporary area is increased to the minimum area value satisfying the condition of the above equation 12 by decreasing the cell usage rate ρ or increasing the number K of wiring layers.

ちなみに、コアサイズはセル使用率ρが大きいほど小さくなり、セル使用率ρを100%にしたとき、コアサイズ(仮面積Atemp-area )は最も小さくなる(換言すれば、このときセルはコア部に隙間なく敷き詰められた状態となる)。しかしながら、一般には、セル使用率ρが100%でレイアウト可能となる場合はほとんどなく、セル使用率ρの上限値は、レイアウトツール、配線の混雑度、レイアウトTAT等に依存して、100%よりも小さな値で設定される。このような設計の環境に応じてセルの上限値をあらかじめ設定しておくことで、コア部の仮面積Atemp-area を効率よく見積もることが可能となる。 Incidentally, the core size decreases as the cell usage rate ρ increases, and when the cell usage rate ρ is set to 100%, the core size (temporary area A temp-area ) is the smallest (in other words, the cell is the core at this time). It will be in a state where it has been laid without any gaps). However, in general, there is almost no case where layout is possible when the cell usage rate ρ is 100%, and the upper limit value of the cell usage rate ρ depends on the layout tool, the degree of wiring congestion, the layout TAT, and the like. Is also set to a small value. By setting the upper limit value of the cell in advance according to such a design environment, it is possible to efficiently estimate the temporary area A temp-area of the core part.

本実施の形態では、このように平均パス長Lpath-idf.avgから各ネットのファンアウトを考慮して総ネット長Lnet-total を算出し、この総ネット長Lnet-total に基づいてコアサイズを見積もる手法としたため、結果的にコア部に形成される総配線長を精度良く見積もりながらコアサイズを見積もることができる。これにより、本実施の形態では、各ネットのファンアウト、及びそのときのコア部の面積(コアサイズ)に応じて、各ネットの仮配線容量値を正確に見積もることも可能となる。 In this embodiment, the total net length L net-total is calculated from the average path length L path-idf.avg in consideration of the fanout of each net in this way, and based on the total net length L net-total. Since the core size is estimated, it is possible to estimate the core size while accurately estimating the total wiring length formed in the core portion as a result. Thus, in the present embodiment, the provisional wiring capacity value of each net can be accurately estimated according to the fan-out of each net and the area (core size) of the core at that time.

例えば、ファンアウトmのネットの仮配線容量値は、ファンアウトmの平均ネット長Lnet-avg.FO=mと単位長さ当りの配線容量値との積によって求められる。ここで、ファンアウトmの平均ネット長Lnet-avg.FO=mは、上記したように「Lpath-idf.avg×t(m)」(数5参照)で求められる。また、この平均ネット長Lnet-avg.FO=mは、コア部に含まれるセル数Ncellに比例した値となる。従って、ファンアウトmのネットにおける仮配線容量値を、各ネットのファンアウトm及びコアサイズに応じて正確に見積もることが可能である。 For example, the temporary wiring capacity value of the net of fanout m is obtained by the product of the average net length L net-avg.FO = m of fanout m and the wiring capacity value per unit length. Here, the average net length L net-avg.FO = m of the fanout m is obtained by “L path-idf.avg × t (m)” (see Expression 5) as described above. The average net length L net-avg.FO = m is a value proportional to the number of cells N cell included in the core portion. Therefore, it is possible to accurately estimate the temporary wiring capacity value in the fan-out m net according to the fan-out m and the core size of each net.

以上記述したように、本実施の形態によれば、以下の効果を奏する。
(1)電源網解析により求めた各ノードの電圧値から電源パッドに流れる電流値を算出し、その電流値とIOバッファの許容電流値との比較に基づいて電源パッドの数及び位置を見積もるようにした。この方法では、IOバッファの許容電流値を考慮して、SIやPIを保証し得る電源パッドの数及び位置をレイアウト前に精度良く見積もることができる。これにより、設計フローの手戻りを少なくして、設計期間の短縮、延いては設計コストの削減を図ることが可能である。
As described above, according to the present embodiment, the following effects can be obtained.
(1) The current value flowing through the power supply pad is calculated from the voltage value of each node obtained by the power supply network analysis, and the number and position of the power supply pads are estimated based on the comparison between the current value and the allowable current value of the IO buffer. I made it. In this method, the number and position of power supply pads that can guarantee SI and PI can be accurately estimated before layout in consideration of the allowable current value of the IO buffer. Thereby, it is possible to reduce the rework of the design flow, shorten the design period, and thus reduce the design cost.

(2)電源網解析の結果、各ノード間のIRドロップ値が許容IRドロップ値を超えている場合には処理を中止するようにした。従って、コア部における許容IRドロップ値を考慮して電源パッドの数及び位置を精度良く見積もることができる。   (2) If the IR drop value between the nodes exceeds the allowable IR drop value as a result of the power supply network analysis, the processing is stopped. Therefore, it is possible to accurately estimate the number and position of the power supply pads in consideration of the allowable IR drop value in the core portion.

(3)本実施の形態では、コア部を電気的に等価な複数の等価回路(PU)により分割したモデル回路を用いて電源網解析を行うようにした。このように電源網解析を簡略化することで電源パッドの数及び位置の見積もりを容易に行うことが可能となる。   (3) In the present embodiment, the power supply network analysis is performed using a model circuit in which the core portion is divided by a plurality of electrically equivalent circuits (PU). By simplifying the power supply network analysis in this way, it is possible to easily estimate the number and position of the power supply pads.

(4)本実施の形態では、あらかじめ配置が制約される電源パッドを基準パッドPsとして定め、この基準パッドPsを除く電源パッド(初期電源パッドPv)について間引き処理を行うようにした。この方法では、配置制約を考慮しながら電源パッドの数及び位置を正確に見積もることができる。   (4) In the present embodiment, the power supply pad whose arrangement is restricted in advance is defined as the reference pad Ps, and the thinning process is performed on the power supply pads (initial power supply pads Pv) excluding the reference pad Ps. In this method, it is possible to accurately estimate the number and position of the power supply pads in consideration of the arrangement constraints.

(5)本実施の形態では、コア部の消費電力の偏りを考慮して電源網解析を行うことにより、電源パッドの数及び位置をより精度良く見積もることができる。
(6)本実施の形態では、電源パッドに流れる電流量の偏りを考慮して電源網解析を行うことにより、電源パッドの数及び位置をより精度良く見積もることができる。
(5) In the present embodiment, the number and position of the power supply pads can be estimated with higher accuracy by performing the power supply network analysis in consideration of the bias of the power consumption of the core portion.
(6) In the present embodiment, the number and position of the power supply pads can be estimated with higher accuracy by performing the power supply network analysis in consideration of the deviation of the amount of current flowing through the power supply pads.

(7)本実施の形態では、コア部の電源配線の偏りを考慮して電源網解析を行うことにより、レイアウト後の電源パッドの数及び位置の最適化を図ることも可能である。
(8)コアサイズの見積もり方法において、平均パス長Lpath-idf.avgから各ネットのファンアウトを考慮して総ネット長Lnet-total を算出し、この総ネット長Lnet-total と全配線層での使用可能チャネル長Lusable-totalとを比較した結果に基づいて、コアサイズを見積もるようにした。この方法では、コアサイズを各ネットのファンアウトを考慮して見積もるため、実際にレイアウトを行うことなく、コアサイズを正確に、且つ最小の面積で見積もることが可能となる。
(7) In the present embodiment, it is possible to optimize the number and positions of power pads after layout by performing power network analysis in consideration of bias of power wiring in the core portion.
(8) In the estimation method of the core size, taking into account the fan-out of each net average path length L path-idf.avg calculates the total net length L net Non-total, total and the total net length L net Non-total The core size is estimated based on the result of comparing the usable channel length L usable-total in the wiring layer. In this method, since the core size is estimated in consideration of the fan-out of each net, it is possible to estimate the core size accurately and with the minimum area without actually performing layout.

(9)本実施の形態では、総ネット長Lnet-total と使用可能チャネル長Lusable-totalとの比較において、それらの水平方向と垂直方向の配線方向の成分についてもそれぞれ比較を行うようにした。この方法では、コアサイズの見積もりをより正確に行うことが可能となる。 (9) In the present embodiment, when comparing the total net length L net-total and the usable channel length L usable-total , the components in the horizontal and vertical wiring directions are also compared. did. In this method, the core size can be estimated more accurately.

(10)本実施の形態では、電源パッドの数及び位置、コアサイズを正確に見積もることができる。この結果、レイアウト前に、チップサイズを正確に見積もることが可能である。   (10) In the present embodiment, the number and position of the power supply pads and the core size can be accurately estimated. As a result, it is possible to accurately estimate the chip size before layout.

(11)本実施の形態のコアサイズ見積もり方法では、各ネットのファンアウトに応じた平均ネット長Lnet-avg.FO=mを精度良く求めることができるため、各ネットの仮配線容量値を正確に見積もることができる。従って、レイアウト前に、回路の性能をより高精度に評価することができるようになる。 (11) In the core size estimation method of the present embodiment, the average net length L net-avg.FO = m corresponding to the fan-out of each net can be obtained with high accuracy. Accurate estimates can be made. Therefore, the circuit performance can be evaluated with higher accuracy before layout.

(第2の実施の形態)
以下、本発明を具体化した第2の実施の形態を上記第1の実施の形態との相違点を中心に図12〜図16に従って説明する。この第2の実施の形態は、上述した図1のチップサイズ見積もり処理において、ステップ13におけるコアサイズ見積もり処理が第1の実施の形態と異なる。すなわち、本実施の形態は、コア部が複数の回路ブロックにより構成される場合に適用して好適なコアサイズ見積もり方法について説明するものである。
(Second Embodiment)
A second embodiment embodying the present invention will be described below with reference to FIGS. 12 to 16 with a focus on differences from the first embodiment. The second embodiment is different from the first embodiment in the core size estimation process in step 13 in the chip size estimation process of FIG. 1 described above. That is, the present embodiment describes a core size estimation method that is suitable for application when the core unit is configured by a plurality of circuit blocks.

図12は、本実施の形態のコアサイズ見積もり方法を示す処理フローチャートである。
まず、ステップ41において、コア部に形成される各回路ブロックの面積を求め、それらの合計を求める。この際、回路ブロックの面積の算出方法としては、その回路ブロックが過去において既にレイアウト済みのものであればその面積を用い、まだレイアウト前のものであれば、上記第1の実施の形態におけるコアサイズ見積もり方法を用いて面積を予想してもよい。
FIG. 12 is a process flowchart showing the core size estimation method of the present embodiment.
First, in step 41, the area of each circuit block formed in the core part is obtained, and the total of them is obtained. At this time, as a method for calculating the area of the circuit block, if the circuit block has been laid out in the past, the area is used. If the circuit block is not yet laid out, the core in the first embodiment is used. The area may be estimated using a size estimation method.

次に、ステップ42において、各回路ブロックの周辺に必要となる配線領域を求め、それら各配線領域の合計を求める。なお、本実施の形態においては、図13に示すように、回路ブロック32とその周辺に必要な配線領域33とを1つのレイアウト面(図においてレイアウトブロック31)として捉え、このレイアウトブロック31の面積の合計を求めることとする。なお、このステップ42の処理の詳細については後述する。   Next, in step 42, wiring areas required around each circuit block are obtained, and the total of these wiring areas is obtained. In the present embodiment, as shown in FIG. 13, the circuit block 32 and the wiring region 33 necessary around the circuit block 32 are regarded as one layout plane (a layout block 31 in the figure), and the area of the layout block 31 is shown. The total of Details of the processing in step 42 will be described later.

次に、ステップ43において、各回路ブロック32間の接続に使用するリピータセルの面積の合計を求める。なお、このステップ43の処理については後述するが、リピータセルとは、回路ブロック間を接続する配線が長い場合に、パス遅延を小さくするために結線の途中に挿入される所謂バッファ回路である。   Next, in step 43, the total area of the repeater cells used for connection between the circuit blocks 32 is obtained. The processing of this step 43 will be described later. The repeater cell is a so-called buffer circuit that is inserted in the middle of connection in order to reduce path delay when the wiring connecting the circuit blocks is long.

次に、ステップ44において、配線領域33を加えた回路ブロック32(つまりレイアウトブロック31)の面積の合計値とリピータセルの面積の合計値とを合計する。これにより、コアサイズの面積を見積もる。   Next, in step 44, the total value of the area of the circuit block 32 (that is, the layout block 31) including the wiring region 33 and the total value of the area of the repeater cell are summed. Thus, the area of the core size is estimated.

以下、配線領域33の算出手順について図14〜図16を参照しながら説明する。説明の便宜上、ここでは回路ブロック32の左辺及び右辺(垂直方向の配線方向(図14において紙面の縦方向)と平行な辺)に対し必要な配線領域を算出する手順について説明するが、上辺及び下辺(水平方向の配線方向(図14において紙面の横方向)と平行な辺)に対し必要な配線領域を算出する手順についても同様にして求めることができる。   Hereinafter, the calculation procedure of the wiring region 33 will be described with reference to FIGS. For convenience of explanation, a procedure for calculating a wiring area necessary for the left side and right side of the circuit block 32 (side parallel to the vertical wiring direction (the vertical direction of the paper in FIG. 14)) will be described. The procedure for calculating the necessary wiring area with respect to the lower side (the side parallel to the horizontal wiring direction (the horizontal direction of the paper in FIG. 14)) can be similarly obtained.

[処理1] 回路ブロック32の端子の引き出しに必要な配線数を求める。
図14に示すように、回路ブロック32の端子の引き出しに必要な配線数は、回路ブロック32の左辺,右辺に配置されている端子数をそれぞれTL,TRとし、左辺,右辺から引き出される配線数をそれぞれIL,IRとすると、
配線数IL=端子数TL(左辺)
配線数IR=端子数TR(右辺)
となる。
[Processing 1] The number of wires necessary for drawing out the terminals of the circuit block 32 is obtained.
As shown in FIG. 14, the number of wires required for withdrawal of the terminal of the circuit block 32 is drawn left side of the circuit block 32, the number of terminals disposed on the right side and T L, T R, respectively, left, from the right side If the number of wires is I L and I R , respectively,
Number of wires I L = Number of terminals T L (Left side)
Number of wires I R = Number of terminals T R (Right side)
It becomes.

[処理2] 各回路ブロック間の結線に伴い、回路ブロック32の周り(ここでは左辺及び右辺の周り)を迂回する配線数Idetourを求める。
各回路ブロック間の結線において、該ブロック間に他の回路ブロック(ここでは回路ブロック32がそれに該当する場合について考える。)が存在する場合、配線はレイアウトブロック31を通過する。この際、レイアウトブロック31を通過する配線には、回路ブロック32上を通過する配線と、その回路ブロック32の周りを迂回する配線とが含まれる。処理2では、このレイアウトブロック31を通過する配線のうち、回路ブロック32の周りを迂回する配線数Idetourを求める。
[Process 2] The number of wirings I detour that detour around the circuit block 32 (here, around the left side and the right side) is obtained along with the connection between the circuit blocks.
In connection between circuit blocks, when there is another circuit block (in this case, the case where the circuit block 32 corresponds to this) exists between the blocks, the wiring passes through the layout block 31. At this time, the wiring that passes through the layout block 31 includes wiring that passes over the circuit block 32 and wiring that bypasses the circuit block 32. In the process 2, the number I detour of wirings that bypass the circuit block 32 among the wirings passing through the layout block 31 is obtained.

図16は、この配線数Idetourの算出手順を示す処理フローチャートである。
まず、ステップ51において、レイアウトブロック31を通過する配線数Ithru(予想値)を求めておく。この配線数Ithruは、コア部に含まれる回路ブロック数をNblock 、回路ブロック間の総ネット数をJB 、平均ファンアウトをmavg 、レンツ指数をp、隣同士の回路ブロック間の結線に用いられない配線のうち比率c(ただし、0≦c≦1)の配線がレイアウトブロック31を通過すると仮定すると、
FIG. 16 is a process flowchart showing a procedure for calculating the number of wires I detour .
First, in step 51, the number of wirings I thru (expected value) passing through the layout block 31 is obtained. The number of wirings I thru is the number of circuit blocks included in the core part N block , the total number of nets between circuit blocks J B , the average fanout m avg , the Lenz index p, and the connection between adjacent circuit blocks Assuming that the wiring of the ratio c (where 0 ≦ c ≦ 1) among the wirings not used in FIG.

Figure 0004824785
により求められる。
Figure 0004824785
It is calculated by.

次に、ステップ52において、レイアウトブロック31を通過する配線が回路ブロック32上を通過できるか否か(換言すれば回路ブロック32上に配線できるか否か)を判断する。これは、具体的には、回路ブロック32上で配線可能な配線チャネル数Ich.usable を求めることにより判断し、このとき求めた配線チャネル数が「0」である場合には回路ブロック32上の配線が不可であると判断する。なお、この配線チャネル数Ich.usable には、電源配線などにより配線不可となるチャネル数は含まれない。 Next, in step 52, it is determined whether or not the wiring passing through the layout block 31 can pass over the circuit block 32 (in other words, whether or not the wiring can be placed over the circuit block 32). Specifically, this is determined by obtaining the number of wiring channels I ch.usable that can be wired on the circuit block 32. If the number of wiring channels obtained at this time is “0”, the number of wiring channels on the circuit block 32 is determined. It is determined that no wiring is possible. The number of channels I ch.usable does not include the number of channels that cannot be wired due to power supply wiring or the like.

ここで、回路ブロック32上の配線が不可である場合(ステップ52で「NO」の場合)、レイアウトブロック31を通過する配線は、全て回路ブロック32の周りを迂回する配線となる。すなわち、Idetour=Ithruとなる。なお、図15には、Idetour=Ithruとなる場合において、レイアウトブロック31を通過する配線が例えば回路ブロック32の左右辺をIthru/2ずつ通過するときの模式図を示す。 Here, when wiring on the circuit block 32 is impossible (in the case of “NO” in step 52), all the wiring that passes through the layout block 31 is wiring that bypasses the circuit block 32. That is, I detour = I thru . FIG. 15 is a schematic diagram when the wiring passing through the layout block 31 passes, for example, I thru / 2 through the left and right sides of the circuit block 32 when I detour = I thru .

回路ブロック32上の配線が可能である場合(ステップ52で「YES」の場合)、ステップ53に移行する。このステップ53では、各回路ブロック間の結線に用いられるリピータセルの挿入間隔dr と、当該配線方向に平行な回路ブロック32の辺の長さLblock とを比較する。 If wiring on the circuit block 32 is possible (“YES” in step 52), the process proceeds to step 53. In step 53, it compares the insertion interval d r repeater cell used in connections between each circuit block, and a length L block side of the wiring direction circuit parallel to the block 32.

ここで、dr <Lblock の場合(ステップ53で「NO」の場合)、回路ブロック間の配線を回路ブロック32上で行うことはできず、前記と同様、レイアウトブロック31を通過する配線は、全て回路ブロック32の周りを迂回する配線(すなわちIdetour=Ithru)となる。 Here, when dr <L block (“NO” in step 53), wiring between circuit blocks cannot be performed on the circuit block 32, and the wiring passing through the layout block 31 is the same as described above. , All of the wirings bypass the circuit block 32 (ie, I detour = I thru ).

一方、dr >Lblock の場合(ステップ53で「YES」の場合)、回路ブロック間の配線をリピータセルを介して回路ブロック32上で行うことが可能となる。この場合は、次のステップ54に移行して、レイアウトブロック31を通過する配線数Ithruと回路ブロック32上の配線チャネル数Ich.usable とを比較し、該配線チャネル数Ich.usable が上記配線数Ithruよりも多いか否かを判断する。 On the other hand, when d r > L block (“YES” in step 53), wiring between circuit blocks can be performed on the circuit block 32 via the repeater cell. In this case, the process proceeds to the next step 54, the number of wirings I thru passing through the layout block 31 is compared with the number of wiring channels I ch.usable on the circuit block 32, and the number of wiring channels I ch.usable is It is determined whether the number of wirings is greater than the number I thru .

ここで、Ithru<Ich.usable の場合(ステップ54で「YES」の場合)、レイアウトブロック31を通過する配線は、全て回路ブロック32上を通過する配線となる。すなわち、Idetour=0となる。 Here, if I thru <I ch.usable (“YES” in step 54), all the wirings passing through the layout block 31 are wirings passing over the circuit block 32. That is, I detour = 0.

一方、Ithru>Ich.usable の場合(ステップ54で「NO」の場合)、レイアウトブロック31を通過する配線数Ithruと配線チャネル数Ich.usable との差が、回路ブロック32上を通過する配線数となる。すなわち、この場合、Idetour=Ithru−Ich.usable となる。 On the other hand, if I thru > I ch.usable (“NO” in step 54), the difference between the number of wirings I thru passing through the layout block 31 and the number of wiring channels I ch. This is the number of wires that pass. That is, in this case, I detour = I thru −I ch.usable .

[処理3] 処理1で求めた回路ブロック32の端子の引き出しに必要な配線数IL
Rと、処理2で求めた回路ブロック32の周りを迂回する配線数Idetourとの和Ioh
求める。
[Process 3] The number of wirings I L required for drawing out the terminals of the circuit block 32 obtained in Process 1;
The sum I oh of I R and the number of wirings I detour detouring around the circuit block 32 obtained in the process 2 is obtained.

この配線数の和Iohは、回路ブロック32の周り(ここでは左右辺についてのみ)を通る総配線数として見積もられる値であり、 The sum I oh of the number of wires is a value estimated as the total number of wires passing around the circuit block 32 (here, only on the left and right sides),

Figure 0004824785
となる。
Figure 0004824785
It becomes.

[処理4] 処理3で求めた配線数の和Iohを満たす最小の配線領域を求める。
この最小の配線領域は、各配線層において配線ピッチ(ここでは垂直方向の配線ピッチ)と配線チャネル数との積が等しくなり、且つ全配線層での配線チャネル数の総和が上記配線数の和Iohと等しくなるときの面積値として求められる。ちなみに、各配線層で使用可能となる配線チャネル数は配線層数が多いほど多くなり、したがって配線領域は小さくなる。なお、この配線チャネル数には、上述した回路ブロック32上における配線チャネル数と同様、電源配線などにより配線不可となるチャネル数は含まれない。
[Process 4] The minimum wiring area that satisfies the sum I oh of the number of wirings determined in Process 3 is determined.
In this minimum wiring area, the product of the wiring pitch (in this case, the vertical wiring pitch) and the number of wiring channels is equal in each wiring layer, and the total number of wiring channels in all wiring layers is the sum of the above-mentioned number of wirings. It is obtained as an area value when equal to I oh . Incidentally, the number of wiring channels that can be used in each wiring layer increases as the number of wiring layers increases, and thus the wiring area decreases. Note that the number of wiring channels does not include the number of channels that cannot be wired due to power wiring or the like, similar to the number of wiring channels on the circuit block 32 described above.

以上のような処理1〜処理4を行うことで、回路ブロック32の左右辺に対し必要となる配線領域を求めることができる。また、回路ブロック32の上下辺に対し必要となる配線領域についても、同様な処理1〜処理4によって求めることができる。   By performing the processing 1 to the processing 4 as described above, wiring areas necessary for the left and right sides of the circuit block 32 can be obtained. Further, the wiring regions necessary for the upper and lower sides of the circuit block 32 can be obtained by the same processing 1 to processing 4.

ここで、回路ブロック32の上下辺及び左右辺の長さをそれぞれLblock.X ,Lblock.Y とし、上記処理1〜処理4によって求めたレイアウトブロック31の各辺に対し必要な配線領域の長さを上辺、下辺、左辺、右辺の順にそれぞれLT,LB,LL,LRとすると、配線領域33を加えた回路ブロック32(つまりレイアウトブロック31)の面積Ablock-add は、 Here, the lengths of the upper and lower sides and the left and right sides of the circuit block 32 are set to L block.X and L block.Y , respectively, and necessary wiring regions for the respective sides of the layout block 31 obtained by the above processing 1 to processing 4 When the lengths are L T , L B , L L , and L R in the order of the upper side, the lower side, the left side, and the right side, respectively, the area A block-add of the circuit block 32 (that is, the layout block 31) including the wiring region 33 is

Figure 0004824785
となる。
Figure 0004824785
It becomes.

従って、コア部に形成される全回路ブロックについてそれぞれ必要な配線領域を含めたレイアウトブロックの面積の合計値Ablock-add-all は、 Therefore, the total value A block-add-all of the layout block area including the necessary wiring region for all circuit blocks formed in the core portion is:

Figure 0004824785
となる。
Figure 0004824785
It becomes.

次に、上記各回路ブロック間の接続に用いるリピータセルの面積(合計値)の算出手順について説明する。
リピータセルの面積の合計値は、コア部に形成されるリピータセル数Nbufferと、想定する1個当りのリピータセル面積Abufferとの積により求められる。
Next, a procedure for calculating the area (total value) of the repeater cells used for connection between the circuit blocks will be described.
The total value of the area of the repeater cell, a repeater cell number N buffer which is formed in the core part, determined by the product of the per repeater cell area A buffer envisaged.

コア部に形成されるリピータセル数Nbufferは、 The number of repeater cells N buffer formed in the core part is

Figure 0004824785
により求められる。
Figure 0004824785
It is calculated by.

ここで、lr は、上記レイアウトブロックの面積の合計値Ablock-add-all より算出される平均レイアウトブロック面積Ablock-add-avgから求められるゲートピッチであり、 Here, l r is a gate pitch obtained from the average layout block area A block-add-avg calculated from the total value A block-add-all of the layout block areas,

Figure 0004824785
により求められる。
Figure 0004824785
It is calculated by.

従って、リピータセルの面積の合計値Abuffer-totalは、 Therefore, the total value A buffer-total of the area of the repeater cell is

Figure 0004824785
となる。
Figure 0004824785
It becomes.

よって、コア部の予想面積Acoreは、数16で求めたレイアウトブロックの面積の合計値Ablock-add-all と、数19で求めたリピータセルの面積の合計値Abuffer-totalとの和により求められ、 Therefore, the expected area A core of the core part is the sum of the total value A block-add-all of the layout block areas obtained by Expression 16 and the total area A buffer-total of the repeater cells obtained by Expression 19. Sought by

Figure 0004824785
となる。
Figure 0004824785
It becomes.

本実施の形態では、このようなコアサイズ見積もり方法によって、複数の回路ブロックからなるコア部の面積(コアサイズ)を、そのレイアウト前に、正確にかつ最小の面積値で見積もることができる。   In the present embodiment, by such a core size estimation method, the area (core size) of a core portion composed of a plurality of circuit blocks can be accurately estimated with a minimum area value before the layout.

以上記述したように、本実施の形態によれば、以下の効果を奏する。
(1)コア部が複数の回路ブロックからなる場合において、各回路ブロックの面積と、各回路ブロック間の結線に伴い必要となる配線領域と、各回路ブロック間の接続に用いられるリピータセルの面積とを総和して求めた面積値をコアサイズとして見積もるようにした。この方法では、複数の回路ブロックからなるコア部の面積を、実際にレイアウトを行うことなく、正確に且つ最小の面積値で見積もることが可能となる。
As described above, according to the present embodiment, the following effects can be obtained.
(1) When the core section is composed of a plurality of circuit blocks, the area of each circuit block, the wiring area required for connection between the circuit blocks, and the area of the repeater cell used for connection between the circuit blocks The area value obtained by summing and was estimated as the core size. In this method, it is possible to estimate the area of the core portion composed of a plurality of circuit blocks accurately and with a minimum area value without actually performing layout.

尚、上記各実施の形態は、以下の態様で実施してもよい。
・第1の実施の形態の電源パッドの数及び位置見積もり方法(図4)では、チップ各辺に電源パッドが1つずつ(但し全て同電位に設定する)備えられる状態を初期状態として処理を開始し、その後、各パッドに流れる電流値とIOバッファの許容電流値との比較結果に基づいて電源パッドを追加していく方法としてもよい。
In addition, you may implement each said embodiment in the following aspects.
In the method of estimating the number and position of power pads in the first embodiment (FIG. 4), processing is performed with an initial state in which one power pad is provided on each side of the chip (however, all are set to the same potential). The power supply pad may be added based on the comparison result between the current value flowing through each pad and the allowable current value of the IO buffer.

・第1の実施の形態において、基準パッドPsとして定める電源パッドは同実施の形態にて例示したものに限らない。
・第2の実施の形態のコアサイズ見積もり方法は、コア部が複数の回路ブロックからなる場合のみならず、コア部が一つの回路ブロックからなる場合においても勿論適用可能である。
In the first embodiment, the power supply pad defined as the reference pad Ps is not limited to that illustrated in the embodiment.
The core size estimation method according to the second embodiment is naturally applicable not only when the core part is composed of a plurality of circuit blocks, but also when the core part is composed of one circuit block.

上記各実施の形態から把握できる技術的思想を以下に記載する。
(付記1) 半導体集積回路の電源パッドの数及び位置見積もり方法であって、
消費電力と電源配線抵抗網とに基づいてコア部の電源網解析を行い、各ノードの電圧値を求める第1の処理と、
前記各ノードの電圧値と各ノード間の抵抗値に基づいて各ノード間の電流値を算出し、前記各ノード間の電流値から電源パッドに流れる電流値を求める第2の処理と、
前記電源パッドに流れる電流値がIOバッファの許容電流値を満たすか否かを判断し、その判断結果に基づいて前記電源パッドの間引き又は追加を行う第3の処理と
を有することを特徴とする電源パッドの数及び位置見積もり方法。
(付記2) 前記各ノードの電圧値に基づいて各ノード間のIRドロップ値を算出し、該IRドロップ値が許容IRドロップ値を満足しない場合はその後の処理を中止することを特徴とする付記1記載の電源パッドの数及び位置見積もり方法。
(付記3) それぞれ均一の抵抗値と電流源とで表される電気的に等価な複数の等価回路により前記コア部をモデル化した回路を用いて前記電源網解析を行うことを特徴とする付記1又は2記載の電源パッドの数及び位置見積もり方法。
(付記4) 前記電源網解析を前記コア部の電源配線の偏りを考慮して行うことを特徴とする付記1又は2記載の電源パッドの数及び位置見積もり方法。
(付記5) 前記電源網解析を前記コア部の消費電力の偏りを考慮して行うことを特徴とする付記1,2又は4記載の電源パッドの数及び位置見積もり方法。
(付記6) 前記電源網解析を前記電源パッドに流れる電流値の偏りを考慮して行うことを特徴とする付記1,2,4又は5記載の電源パッドの数及び位置見積もり方法。
(付記7) 前記電源網解析に先立って、前記半導体集積回路に備えられるパッドを全て同電位の電源パッドとして設定する初期化処理を有し、
前記第3の処理では、前記電源パッドに流れる電流値が前記許容電流値を満たす場合に前記電源パッドの間引き処理を行うようにしたことを特徴とする付記1乃至6の何れか一記載の電源パッドの数及び位置見積もり方法。
(付記8) 前記電源パッドの間引き処理後に収束条件を満たしているか否かを判定し、前記収束条件を満たす場合に見積もり処理を終了し、前記収束条件を満たさない場合に前記電源網解析を再度行う、ことを特徴とする付記7記載の電源パッドの数及び位置見積もり方法。
(付記9) 前記初期化処理した電源パッドのうち配置が制約される電源パッドを基準パッドとして定め、該基準パッドを除く電源パッドを対象として前記間引き処理を行うことを特徴とする付記7又は8記載の電源パッドの数及び位置見積もり方法。
(付記10) 前記間引き処理は、当該処理の対象とする電源パッドに流れる電流値を所定の比率で前記基準パッドに分配し、その分配後の基準パッドに流れる電流値と前記許容電流値との比較結果に基づいて行うことを特徴とする付記7乃至9の何れか一記載の電源パッドの数及び位置見積もり方法。
(付記11) 半導体集積回路のコアサイズ見積もり方法であって、
回路情報とレイアウト条件とに基づいてコア部に形成される総ネット長と使用可能チャネル長とを算出し、
前記総ネット長が前記使用可能チャネル長以下、
且つ、水平方向の配線方向に関して、前記総ネット長が前記使用可能チャネル長以下、
且つ、垂直方向の配線方向に関して、前記総ネット長が前記使用可能チャネル長以下、となるときのコアサイズを見積もることを特徴とするコアサイズ見積もり方法。
(付記12) 前記総ネット長は、
各ネットに形成されるパス長を平均化して平均パス長を求める第1の処理と、
前記平均パス長から各ネットのファンアウトに応じた総ネット長を算出し、該算出した各ファンアウト毎の総ネット長の総和を求める第2の処理と、
により算出され、
前記水平方向及び前記垂直方向の配線方向における総ネット長は、
前記第2の処理の算出結果と回路ブロックの縦横比に応じた係数とに基づいて算出されることを特徴とする付記11記載のコアサイズ見積もり方法。
(付記13) 前記使用可能チャネル長は、
コア部の面積を仮見積もりする第1の処理と、
前記仮見積もりしたコア部の面積に対し、各配線層での使用可能チャネル長を配線禁止チャネル長と最大チャネル使用率とに基づいて算出し、該算出した各配線層毎の使用可能チャネル長の総和を求める第2の処理と、
により算出され、
前記水平方向及び前記垂直方向の配線方向における使用可能チャネル長は、
それぞれ配線方向が同一方向となる配線層の使用可能チャネル長を合算して求められることを特徴とする付記11記載のコアサイズ見積もり方法。
(付記14) 複数の回路ブロックよりなる半導体集積回路のコアサイズ見積もり方法であって、
各回路ブロックの面積の総和を求める第1の処理と、
前記各回路ブロックの周辺に必要となる配線領域を算出し、各配線領域の総和を求める第2の処理と、
各回路ブロック間の接続に用いるリピータセルの面積の総和を求める第3の処理と、
を有し、
前記第1の処理、前記第2の処理及び前記第3の処理の算出結果を総和して求められる面積をコアサイズとして見積もることを特徴とするコアサイズ見積もり方法。
(付記15) 前記配線領域は、
前記回路ブロックの端子数に応じた配線数と前記回路ブロックの周りを迂回する配線数との総和が各配線層にて使用可能な配線チャネル数の総和と等しくなり、且つ、各配線層で配線ピッチと配線チャネル数との積が等しくなるときの面積値として求められることを特徴とする付記14記載のコアサイズ見積もり方法。
(付記16) 前記リピータセルの面積の総和は、
前記配線領域を加えた回路ブロックの面積の平均と、リピータセルの挿入間隔と、回路ブロック数と、平均ファンアウトと、レンツ指数とに基づいて算出されるリピータセルの個数と、リピータセルの1個当りの面積との積により求められることを特徴とする付記14記載のコアサイズ見積もり方法。
(付記17) 半導体集積回路の仮配線容量見積もり方法であって、
付記11記載の平均パス長に基づいて各ネットのファンアウトに応じた平均ネット長を算出し、前記平均ネット長と単位長さ当りの容量値とに基づいて仮配線容量を見積もることを特徴とする仮配線容量見積もり方法。
(付記18) 半導体集積回路のチップサイズ見積もり方法であって、
付記11乃至16の何れか一記載のコアサイズ見積もり方法を用いて求めたコアサイズと、付記1乃至10の何れか一記載の電源パッドの数及び位置見積もり方法を用いて求めた電源パッドの数及び位置に応じたIO領域とに基づいてチップサイズを見積もることを特徴としたチップサイズ見積もり方法。
(付記19) 半導体集積回路の設計装置であって、
付記1乃至10の何れか一記載の電源パッドの数及び位置見積もり方法を用いて電源パッドの数及び位置を見積もる電源パッド数・位置算出手段を備える、
ことを特徴とする設計装置。
(付記20) 半導体集積回路の設計装置であって、
付記11乃至16の何れか一記載のコアサイズ見積もり方法を用いてコアサイズを見積もるコアサイズ算出手段を備える、
ことを特徴とする設計装置。
(付記21) 半導体集積回路の設計装置であって、
付記11乃至16の何れか一記載のコアサイズ見積もり方法を用いてコアサイズを見積もるコアサイズ算出手段と、
付記1乃至10の何れか一記載の電源パッドの数及び位置見積もり方法を用いて電源パッドの数及び位置を見積もる電源パッド数・位置算出手段と
を備えることを特徴とする設計装置。
(付記22) 付記1乃至10の何れか一記載の電源パッドの数及び位置見積もり方法に従った処理を実行するプログラムが記録された記録媒体。
(付記23) 付記11乃至16の何れか一記載のコアサイズ見積もり方法に従った処理を実行するプログラムが記録された記録媒体。
The technical ideas that can be grasped from the above embodiments are described below.
(Appendix 1) A method for estimating the number and position of power supply pads of a semiconductor integrated circuit,
A first process of performing a power supply network analysis of the core unit based on the power consumption and the power supply wiring resistance network to obtain a voltage value of each node;
A second process of calculating a current value between the nodes based on a voltage value of each node and a resistance value between the nodes, and obtaining a current value flowing through the power supply pad from the current value between the nodes;
And determining whether a current value flowing through the power supply pad satisfies an allowable current value of the IO buffer, and performing a thinning or addition of the power supply pad based on the determination result. How to estimate the number and location of power pads.
(Additional remark 2) The IR drop value between each node is calculated based on the voltage value of each said node, and subsequent processing is stopped when this IR drop value does not satisfy the allowable IR drop value. The number and position estimation method of the power supply pads according to 1.
(Supplementary note 3) The power supply network analysis is performed using a circuit in which the core part is modeled by a plurality of electrically equivalent circuits each represented by a uniform resistance value and a current source. The number and position estimation method of the power supply pads according to 1 or 2.
(Additional remark 4) The number of power supply pads and the position estimation method of Additional remark 1 or 2 characterized by performing the said power supply network analysis in consideration of the bias | inclination of the power supply wiring of the said core part.
(Additional remark 5) The number and position estimation method of the power supply pads of Additional remark 1, 2 or 4 characterized by performing the said power supply network analysis in consideration of the bias | inclination of the power consumption of the said core part.
(Supplementary note 6) The number and position estimation method of power supply pads according to supplementary note 1, 2, 4 or 5, wherein the power supply network analysis is performed in consideration of a bias of a current value flowing through the power supply pad.
(Appendix 7) Prior to the power supply network analysis, the semiconductor integrated circuit includes an initialization process for setting all the pads provided in the semiconductor integrated circuit as power supply pads having the same potential.
The power supply according to any one of appendices 1 to 6, wherein in the third process, the power supply pad thinning process is performed when a current value flowing through the power supply pad satisfies the allowable current value. How to estimate the number and position of pads.
(Supplementary Note 8) It is determined whether or not a convergence condition is satisfied after the thinning process of the power supply pad. If the convergence condition is satisfied, the estimation process is terminated. If the convergence condition is not satisfied, the power supply network analysis is performed again. The number and position estimation method of the power supply pads according to appendix 7, which is performed.
(Supplementary note 9) Supplementary note 7 or 8 characterized in that among the power supply pads that have undergone the initialization process, a power supply pad whose arrangement is restricted is defined as a reference pad, and the thinning process is performed on power supply pads other than the reference pad. How to estimate the number and location of power pads.
(Supplementary Note 10) In the thinning-out process, the current value flowing through the power supply pad to be processed is distributed to the reference pad at a predetermined ratio, and the current value flowing through the distributed reference pad and the allowable current value are 10. The method for estimating the number and position of power pads according to any one of appendices 7 to 9, wherein the method is performed based on a comparison result.
(Appendix 11) A method for estimating the core size of a semiconductor integrated circuit,
Based on the circuit information and layout conditions, calculate the total net length and usable channel length formed in the core part,
The total net length is less than or equal to the usable channel length;
And, with respect to the horizontal wiring direction, the total net length is not more than the usable channel length,
A core size estimation method for estimating a core size when the total net length is less than or equal to the usable channel length with respect to a vertical wiring direction.
(Supplementary Note 12) The total net length is
A first process for averaging the path lengths formed in each net to obtain an average path length;
A second process for calculating a total net length corresponding to the fan-out of each net from the average path length and obtaining a total sum of the total net lengths for each of the calculated fan-outs;
Calculated by
The total net length in the horizontal and vertical wiring directions is:
12. The core size estimation method according to claim 11, wherein the core size estimation method is calculated based on a calculation result of the second process and a coefficient corresponding to an aspect ratio of the circuit block.
(Supplementary note 13) The usable channel length is
A first process for provisionally estimating the area of the core part;
With respect to the temporarily estimated core area, the usable channel length in each wiring layer is calculated based on the wiring prohibited channel length and the maximum channel usage rate, and the calculated usable channel length for each wiring layer is calculated. A second process for calculating the sum,
Calculated by
Usable channel lengths in the horizontal and vertical wiring directions are:
12. The core size estimation method according to appendix 11, wherein the usable channel lengths of the wiring layers having the same wiring direction are obtained by adding together.
(Supplementary note 14) A method for estimating the core size of a semiconductor integrated circuit comprising a plurality of circuit blocks,
A first process for calculating the total area of each circuit block;
A second process for calculating a wiring area required around each of the circuit blocks and obtaining a sum of the wiring areas;
A third process for calculating the total area of the repeater cells used for connection between the circuit blocks;
Have
A core size estimation method, wherein an area obtained by summing up the calculation results of the first process, the second process, and the third process is estimated as a core size.
(Supplementary Note 15) The wiring region is
The sum of the number of wires corresponding to the number of terminals of the circuit block and the number of wires detouring around the circuit block is equal to the sum of the number of wiring channels that can be used in each wiring layer, and wiring is performed in each wiring layer. 15. The core size estimation method according to appendix 14, characterized in that it is obtained as an area value when the product of the pitch and the number of wiring channels is equal.
(Supplementary Note 16) The total area of the repeater cells is
The number of repeater cells calculated based on the average area of circuit blocks including the wiring region, the insertion interval of repeater cells, the number of circuit blocks, the average fanout, and the Lenz index, and 1 repeater cell 15. The core size estimation method according to supplementary note 14, wherein the core size estimation method is obtained by a product of an area per piece.
(Supplementary Note 17) A method for estimating a temporary wiring capacity of a semiconductor integrated circuit,
The average net length corresponding to the fan-out of each net is calculated based on the average path length described in Appendix 11, and the temporary wiring capacity is estimated based on the average net length and the capacitance value per unit length. To estimate temporary wiring capacity.
(Supplementary Note 18) A method for estimating the chip size of a semiconductor integrated circuit,
The core size obtained using the core size estimation method according to any one of appendices 11 to 16, and the number of power pads and the number of power pads obtained using the position estimation method according to any one of appendices 1 to 10. And a chip size estimation method, wherein the chip size is estimated based on an IO area corresponding to the position.
(Supplementary note 19) A semiconductor integrated circuit design apparatus,
A power pad number / position calculating means for estimating the number and position of the power pads using the power pad number and position estimating method according to any one of appendices 1 to 10;
A design device characterized by that.
(Supplementary note 20) A device for designing a semiconductor integrated circuit,
A core size calculating unit that estimates the core size using the core size estimating method according to any one of appendices 11 to 16;
A design device characterized by that.
(Appendix 21) A semiconductor integrated circuit design apparatus,
Core size calculating means for estimating a core size using the core size estimating method according to any one of appendices 11 to 16,
A design apparatus comprising: a power pad number / position calculating unit that estimates the number and position of power pads using the power pad number and position estimating method according to any one of appendices 1 to 10.
(Additional remark 22) The recording medium with which the program which performs the process according to the number and position estimation method of the power supply pads as described in any one of additional remark 1 thru | or 10 was recorded.
(Additional remark 23) The recording medium with which the program which performs the process according to the core size estimation method as described in any one of Additional remark 11 thru | or 16 was recorded.

C コア部
F4 消費電力ファイル
F6 回路情報ファイル
F7 レイアウト条件ファイル
F8 電源配線抵抗網ファイル
Ic 許容電流値
Ps 基準パッド
Pv 電源パッド(初期電源パッド)
Pd 間引き処理の対象とする電源パッド(間引き対象パッド)
path-idf.avg 平均パス長
net-total 総ネット長
net-total.X 水平方向の配線方向における総ネット長
net-total.Y 垂直方向の配線方向における総ネット長
usable-total 使用可能チャネル長
usable-total.X 水平方向の配線方向における使用可能チャネル長
usable-total.Y 垂直方向の配線方向における使用可能チャネル長
net-avg.FO=m ファンアウトmのときの平均ネット長
prohibit.n 配線層nのときの配線禁止チャネル長
temp-area 仮見積もりしたコア部の面積(仮面積)
m ファンアウト
n 最大チャネル使用率
A 回路ブロックの縦横比に応じた係数(アスペクト比)
13 コアサイズ算出手段
14 電源パッド数・位置算出手段
21 設計装置
32 回路ブロック
33 配線領域
C core part F4 power consumption file F6 circuit information file F7 layout condition file F8 power supply wiring resistance network file Ic allowable current value Ps reference pad Pv power supply pad (initial power supply pad)
Pd Power supply pad for thinning processing (pad for thinning)
L path-idf.avg Average path length L net-total total net length L net-total.X Total net length in horizontal wiring direction L net-total.Y Total net length in vertical wiring direction L usable-total Usable channel length L usable-total.X Usable channel length in horizontal wiring direction L usable-total.Y Usable channel length in vertical wiring direction L net-avg.FO = m When fanout m Average net length L prohibit.n Wiring prohibited channel length for wiring layer n A Temp-area Temporarily estimated core area (provisional area)
m Fan-out r n Maximum channel usage z A Factor (aspect ratio) according to the aspect ratio of the circuit block
13 Core size calculating means 14 Power pad number / position calculating means 21 Design apparatus 32 Circuit block 33 Wiring area

Claims (5)

設計装置による半導体集積回路のコアサイズ見積もり方法であって、
前記設計装置の実行する処理は、
前記設計装置の備える中央処理装置が、記憶装置に記憶された回路情報とレイアウト条件とに基づいて、前記半導体集積回路の内部回路に形成される配線の総配線長を総ネット長として算出する処理と、
前記中央処理装置が、前記記憶装置に記憶された前記回路情報と前記レイアウト条件とに基づいて使用可能チャネル長を算出する処理と、
前記中央処理装置が、
前記総ネット長が前記使用可能チャネル長以下、
且つ、前記内部回路の配線層に沿う水平方向の配線方向に関して、前記総ネット長が前記使用可能チャネル長以下、
且つ、前記内部回路の配線層に沿う方向であって前記水平方向と直交する垂直方向の配線方向に関して、前記総ネット長が前記使用可能チャネル長以下、となるときの前記内部回路の面積を算出し、当該面積をコアサイズとして見積もる処理と、
を有することを特徴とするコアサイズ見積もり方法。
A method of estimating a core size of a semiconductor integrated circuit by a design device,
The process executed by the design apparatus is as follows:
Processing said design device central processing unit provided in the can, based on the stored circuit information and layout conditions in the storage device, and calculates the total wiring length of the wiring which is formed on the internal circuit of the semiconductor integrated circuit as total net length When,
A process in which the central processing unit calculates an available channel length based on the circuit information stored in the storage device and the layout condition;
The central processing unit is
The total net length is less than or equal to the usable channel length;
And regarding the horizontal wiring direction along the wiring layer of the internal circuit, the total net length is equal to or less than the usable channel length,
The area of the internal circuit is calculated when the total net length is equal to or less than the usable channel length in the vertical wiring direction that is along the wiring layer of the internal circuit and orthogonal to the horizontal direction. and, a process of estimating the area as core size,
A core size estimation method characterized by comprising:
前記総ネット長を算出する処理は、
前記中央処理装置が、各ネットにおけるパス長の平均値を平均パス長として求める第1の処理と、
前記中央処理装置が、前記平均パス長及び各ネットのファンアウトに基づいて総ネット長を算出し、該算出した総ネット長の総和を求める第2の処理と、
を有し、
前記水平方向及び前記垂直方向の配線方向における総ネット長は、
前記第2の処理の算出結果と回路ブロックの縦横比に応じた係数とに基づいて算出されることを特徴とする請求項1記載のコアサイズ見積もり方法。
The process of calculating the total net length is as follows:
It said central processing unit, a first processing for obtaining an average value of the path length in each net average path length,
A second process in which the central processing unit calculates a total net length based on the average path length and fan-out of each net, and calculates a total sum of the calculated total net lengths;
Have
The total net length in the horizontal and vertical wiring directions is:
2. The core size estimation method according to claim 1, wherein the core size estimation method is calculated based on a calculation result of the second process and a coefficient corresponding to an aspect ratio of the circuit block.
前記使用可能チャネル長を算出する処理は、
前記中央処理装置が、前記内部回路の面積を仮見積もりする第1の処理と、
前記中央処理装置が、前記仮見積もりした内部回路の面積に対し、各配線層での使用可能チャネル長を配線禁止チャネル長と最大チャネル使用率とに基づいて算出し、該算出した各配線層毎の使用可能チャネル長の総和を求める第2の処理と、
を有し、
前記水平方向及び前記垂直方向の配線方向における使用可能チャネル長は、
それぞれ配線方向が同一方向となる配線層の使用可能チャネル長を合算して求められることを特徴とする請求項1記載のコアサイズ見積もり方法。
The process of calculating the usable channel length is as follows:
A first process in which the central processing unit temporarily estimates the area of the internal circuit ;
The central processing unit calculates the usable channel length in each wiring layer with respect to the provisionally estimated area of the internal circuit based on the wiring prohibited channel length and the maximum channel usage rate, and calculates each calculated wiring layer. A second process for calculating the sum of available channel lengths of
Have
Usable channel lengths in the horizontal and vertical wiring directions are:
2. The core size estimating method according to claim 1, wherein the usable channel lengths of the wiring layers having the same wiring direction are obtained by adding together.
設計装置による半導体集積回路のチップサイズ見積もり方法であって、
前記設計装置の備える中央処理装置が、請求項1乃至3の何れか一項記載のコアサイズ見積もり方法でコアサイズを算出し、当該コアサイズに基づいてチップサイズを見積もる処理を有することを特徴としたチップサイズ見積もり方法。
A method of estimating a chip size of a semiconductor integrated circuit by a design device,
A central processing unit included in the design apparatus includes a process of calculating a core size by the core size estimation method according to any one of claims 1 to 3 and estimating a chip size based on the core size. Chip size estimation method.
半導体集積回路のコアサイズを見積もる設計装置であって、
記憶装置に記憶された回路情報とレイアウト条件とに基づいて、前記半導体集積回路に設けられるデバイスの内部回路に形成される総配線長を総ネット長として算出する総ネット長算出処理部と、
前記記憶装置に記憶された前記回路情報と前記レイアウト条件とに基づいて使用可能チャネル長を算出する使用可能チャネル長算出処理部と、
前記総ネット長が前記使用可能チャネル長以下、且つ、前記内部回路の配線層に沿う水平方向の配線方向に関して、前記総ネット長が前記使用可能チャネル長以下、且つ、前記内部回路の配線層に沿う方向であって前記水平方向と直交する垂直方向の配線方向に関して、前記総ネット長が前記使用可能チャネル長以下、となるときの前記内部回路の面積を算出し、当該面積をコアサイズとして見積もるコアサイズ見積もり処理部と、
を備えることを特徴とする設計装置。
A design apparatus for estimating the core size of a semiconductor integrated circuit,
A total net length calculation processing unit that calculates a total wiring length formed in an internal circuit of a device provided in the semiconductor integrated circuit as a total net length based on circuit information and layout conditions stored in a storage device;
An available channel length calculation processing unit for calculating an available channel length based on the circuit information and the layout condition stored in the storage device;
The total net length is equal to or shorter than the usable channel length, and the horizontal net wiring direction along the wiring layer of the internal circuit, the total net length is equal to or shorter than the usable channel length, and the wiring layer of the internal circuit. The area of the internal circuit is calculated when the total net length is equal to or shorter than the usable channel length with respect to the vertical wiring direction perpendicular to the horizontal direction, and the area is estimated as the core size. A core size estimation processing unit;
A design apparatus comprising:
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