JP4980066B2 - 導電性パスの分散自動ルーティング - Google Patents
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Description
本出願は、参照することにより含まれる、2003年11月21日に出願された米国仮出願第60/523,697号「A Revolutionary Design Technology」の優先権を主張する。
[発明の技術分野]
本発明は、電子設計自動化ツールの技術分野に関する。より詳細には、本発明の実施例は、プリント基板(PCB)設計におけるトレースのルーティングを含む電子回路の導電性パスのルーティングに関する。
[発明の背景]
電子回路は、典型的には、レジスタ、集積回路(IC)、キャパシタ、ダイオード、トランジスタなどの多数の電子コンポーネントを有する。各コンポーネントは、当該コンポーネントがあるタイプの電気コンダクタにより1以上の他のコンポーネントに電気的に接続される接続ポイント(又はピン)を有する。プリント基板(PCB)上の回路では、コンポーネントピンは、基板上(内)の導電性ストリップ(又はトレース)と接続される。多くのケースにおいて、電気回路はまず概略図により記述される。この概略は、通常は記号表示されたコンポーネント間を結ぶラインにより相互接続される従来技術による記号(レジスタについてはジグザグのライン、ICについては矩形のボックスなど)として回路コンポーネントを示す。概略図に与えられるコンポーネントと、当該コンポーネント間の必要な電気的接続に基づき、PCB上の物理コンポーネントの構成(又は配置)が決定される。その後、電気的に接続される必要があるピンのペア間でトレースがルーティングされる。
[発明の概要]
本発明の実施例は、自動ルーティングがより迅速に実行されることを可能にし、PCB設計のルートが既存のルーティングアルゴリズムを利用して複数のコンピュータにより生成されることを可能にする。少なくとも一部の実施例では、サーバコンピュータは、PCB設計のためのマスターデータベースを維持する。このデータベースは、回路コンポーネントとそれらの配置に関する情報、PCB設計の設計基準及び他の各種情報を有する。PCB設計のコピーが、複数のクライアントコンピュータに提供される。概略的な電子回路(又はそのための他の設計データ)が、接続される必要がある回路コンポーネントピンのすべてのペアのリストを生成するのに利用される。このリスト(又はネットリスト)は、サーバによりソートされる。各クライアントについて、サーバは接続がルート決定される必要がある異なるピンペアを割り当てる。クライアントが与えられたピンペアについて割り当てられたルーティングタスクを完了すると、結果をサーバに転送する。特に、クライアントは、サーバがPCBマスターデザインを、クライアントがそれの割り当てられたピンペアについて求めたルートにより更新することを要求する。編集リクエストを転送した後、クライアントは、当該編集を反映させるため、PCB設計のそれのコピーを更新しない。代わりに、クライアントは、サーバによるピンペアの割当て前に占有されていた状態にそれのコピーを返す。
[好適実施例の詳細な説明]
少なくとも一部の実施例は、従来の自動ルーティングアルゴリズムを実行する複数のコンピュータ間のPCB設計の自動ルーティングを分散化する。予備的なテスト処理は、大きく複雑なPCBをルーティングするとき、コンピュータの個数に対して約0.75のパフォーマンスレシオとなる。言い換えると、4つのクライアントコンピュータを用いてPCBをルート決定する場合、PCBは、1つのコンピュータを用いてルート決定する場合より約3倍速くルート決定される。少なくとも一部の実施例では、サーバコンピュータは、PCB設計のためのマスターデータベースを維持する。このデータベースは、回路コンポーネントとそれらの配置に関する情報、PCB設計の設計基準及び他の各種情報を有する。PCB設計のコピーが複数のクライアントコンピュータに提供される。概略的な電子回路(又はそれについての他の設計データ)が、電気的に接続される必要がある回路コンポーネントピンのすべてのペアのリストを生成するのに利用される。このリスト(又はネットリスト)、その後サーバにソートされる。各クライアントについて、サーバは、接続がルート決定される必要がある異なるピンペアを割り当てる。クライアントが与えられたピンペアについて割り当てられたルーティングタスクを完了させると、それは結果をサーバに転送する。特に、クライアントは、サーバがクライアントがそれの割り当てられたピンペアについて検出したルートによりPCBマスター設計を更新することをリクエストする。編集リクエストを転送した後、クライアントは、編集を反映させるためのPCB設計のそれのコピーを更新しない。代わりに、クライアントは、それのコピーをサーバによるピンペアの割当て前に占有されている状態に返す。
Claims (24)
- プリント基板(PCB)の導電性パスをルート決定する方法であって、
(a)PCB設計の回路コンポーネントのコンポーネントピンペアのリストから、複数のクライアントコンピュータのそれぞれに異なるコンポーネントピンペアを割り当てるステップであって、異なる各コンポーネントピンペアが、前記PCB設計についてマスタデータベースを維持するサーバコンピュータにより前記複数のクライアントコンピュータの異なるクライアントコンピュータに割り当てられ、前記マスタデータベースは、前記回路コンポーネント、コンポーネントの配置及び導電性パスのルートに関する情報を有し、各クライアントコンピュータが、2つのコンポーネントピンの間の導電性パスのルートを自動的に決定するよう構成され、各クライアントコンピュータが、前記マスタデータベースからの前記情報の少なくとも一部を有するローカルデータベースを維持する、前記割り当てるステップと、
(b)前記サーバコンピュータにおいて、各クライアントコンピュータから、該クライアントコンピュータに割り当てられたピンペアを接続する導電性パスの提起されたルートに関する情報を含む編集リクエストを受け付けるステップと、
(c)前記提起されたルートを前記PCB設計に含めるため、前記サーバコンピュータによって、前記編集リクエストを前記マスタデータベースに適用するステップと、
(d)前記ステップ(a)〜(c)を繰り返すステップと、
から構成され、
前記ステップ(a)において、前記サーバコンピュータにより、各ピンペアを、前記異なるクライアントコンピュータに割り当てる場合に、現在、あるクライアントコンピュータに割り当てられているピンペアを対角的なノードに配置した矩形と、複数の候補となるピンペアを対角的なノードに配置した各矩形とにより形成される各矩形間の重複を評価し、前記候補となるピンペアに対応する矩形の何れかが前記割り当てられているピンペアに対応する矩形との最小の重複を有する矩形に対応するか決定し、前記最小の重複を有する矩形に対応すると決定された前記候補となるピンペアを次のクライアントコンピュータに割り当てることを特徴とする方法。 - 請求項1記載の方法であって、さらに、
(e)前記サーバコンピュータから各クライアントコンピュータに、前記ステップ(c)において前記マスタデータベースに含められた前記提起されたルートを前記クライアントコンピュータのローカルデータベースに含めるよう前記クライアントコンピュータに指示する更新メッセージを転送するステップを有することを特徴とする方法。 - 請求項2記載の方法であって、
前記ステップ(e)は、各クライアントコンピュータに、前記ステップ(b)において受け付けた編集リクエストにおいて前記クライアントコンピュータにより提起されたルートを前記クライアントコンピュータのローカルデータベースに含めるよう指示する更新メッセージを前記クライアントコンピュータに転送するステップを有することを特徴とする方法。 - 請求項1記載の方法であって、さらに、
(e)前記PCB設計に提起されたルートを含めるため前記マスタデータベースに編集リクエストを適用する際、前記サーバコンピュータによって、前記ルートを含めたことを示す更新を生成するステップと、
(f)前記クライアントコンピュータが割り当てられたピンペアのルートを決定していないとき、前記サーバコンピュータから各クライアントコンピュータに前記更新を転送するステップと、
を有することを特徴とする方法。 - 請求項4記載の方法であって、
前記ステップ(e)は、前記マスタデータベースに維持される前記PCB設計に含められた複数の提起されたルートのそれぞれについて個別の更新メッセージを別々に生成し、
前記ステップ(e)はさらに、前記クライアントコンピュータの更新キューに各個別の更新メッセージを配置し、
前記ステップ(f)は、クライアントコンピュータが割り当てられたピンペアについてルートを現在決定していないとき、前記クライアントコンピュータの更新キューのコンテンツを転送する、
ことを特徴とする方法。 - 請求項1記載の方法であって、
前記ステップ(d)は、前記リスト全体の複数のパスにおいて前記ステップ(a)〜(c)を繰り返す、
ことを特徴とする方法。 - 請求項6記載の方法であって、
前記ステップ(a)は、前記リスト全体の第1パスの間に割り当てられた各ピンペアについて、前記ピンペアに割り当てられたクライアントコンピュータに、第1の最大数以下のビアを有するルートを決定するよう指示し、
前記ステップ(a)はさらに、前記リスト全体の第2パスの間に割り当てられた各ピンペアについて、前記ピンペアに割り当てられたクライアントコンピュータに、第1の最大数より大きな第2の最大数以下のビアを有するルートを決定するよう指示し、
前記ステップ(a)はさらに、前記リスト全体の第3パスの間に割り当てられた各ピンペアについて、前記ピンペアに割り当てられたクライアントコンピュータに、第2の最大数より大きな第3の最大数以下のビアを有するルートを決定するよう指示する、
ことを特徴とする方法。 - 請求項1記載の方法であって、
前記ステップ(a)はさらに、前記ピンペア内のピンを分離する距離に少なくとも部分的に基づき、前記リストからピンペアを割り当てる、ことを特徴とする方法。 - 請求項1記載の方法であって、
前記ステップ(a)は、コンポーネントピンペアを前記複数のクライアントコンピュータの第1クライアントコンピュータに、前記同一のコンポーネントピンペアを前記複数のクライアントコンピュータの第2クライアントコンピュータに、前記第1及び第2クライアントコンピュータが、前記割り当てられるピンペアのピンの間の導電性パスを同時にルート決定するよう割り当てることを特徴とする方法。 - 請求項9記載の方法であって、
前記ステップ(a)は、第1ルーティングパラメータ群により前記ピンペアを前記第1クライアントコンピュータに割当て、第2ルーティングパラメータ群により前記ピンペアを前記第2クライアントコンピュータに割当てることを特徴とする方法。 - 請求項1記載の方法であって、さらに、
(e)前記サーバコンピュータにおいて、前記複数のクライアントコンピュータのクライアントコンピュータXから、前記クライアントコンピュータXに割り当てられたピンペアNを接続する導電性パスについて提起されたルートに関する情報を含む編集リクエストを受け付けるステップと、
(f)前記サーバコンピュータにおいて、前記ステップ(e)において受け付けた提起されたルートを拒絶するステップと、
(g)前記サーバコンピュータから前記クライアントコンピュータXに、前記ステップ(e)において受け付けた情報における前記提起されたルートの拒絶を示す更新メッセージを転送するステップと、
(h)前記サーバコンピュータにおいて、前記クライアントコンピュータXから、前記ピンペアNを接続する導電性パスについて異なる提起されたルートに関する情報を含む以降の編集リクエストを受け付けるステップと、
(i)前記ステップ(h)において受け付けた前記編集リクエストにより提起されるルートを前記PCB設計に含めるため、前記サーバコンピュータにより前記ステップ(h)において受け付けた編集リクエストを前記マスタデータベースに適用するステップと、
を有することを特徴とする方法。 - 請求項11記載の方法であって、さらに、
(j)前記サーバコンピュータにおいて、前記ステップ(e)の前に前記複数のクライアントコンピュータのクライアントコンピュータYから、前記クライアントコンピュータYに割り当てられたピンペアMを接続する導電性パスについて提起されたルートに関する情報を含む編集リクエストを受け付けるステップと、
(k)前記ステップ(j)の編集リクエストにより提起されたルートを前記PCB設計に含めるため、前記サーバコンピュータにより前記ステップ(j)において受け付けた編集リクエストを前記マスタデータベースに適用するステップと、
(l)前記ステップ(j)の編集リクエストによって前記提起されたルートを前記PCB設計に含めたことを示す更新メッセージを生成するステップと、
を有し、
前記ステップ(g)は、前記ステップ(j)の編集リクエストによって前記提起されたルートを前記PCB設計に含めたことを示す更新メッセージと共に、前記ステップ(e)において受け付けた情報における前記提起されたルートの拒絶を示す更新メッセージを転送することを含むことを特徴とする方法。 - 命令シーケンスを表すデータを格納するマシーン可読媒体であって、前記命令シーケンスは、プロセッサにより実行時に、
(a)PCB設計の回路コンポーネントのコンポーネントピンペアのリストから、複数のクライアントコンピュータのそれぞれに異なるコンポーネントピンペアを割り当てるステップであって、異なる各コンポーネントピンペアが、前記PCB設計についてマスタデータベースを維持するサーバコンピュータにより前記複数のクライアントコンピュータの異なるクライアントコンピュータに割り当てられ、前記マスタデータベースは、前記回路コンポーネント、コンポーネントの配置及び導電性パスのルートに関する情報を有し、各クライアントコンピュータが、2つのコンポーネントピンの間の導電性パスのルートを自動的に決定するよう構成され、各クライアントコンピュータが、前記マスタデータベースからの前記情報の少なくとも一部を有するローカルデータベースを維持する、前記割り当てるステップと、
(b)前記サーバコンピュータにおいて、各クライアントコンピュータから、該クライアントコンピュータに割り当てられたピンペアを接続する導電性パスの提起されたルートに関する情報を含む編集リクエストを受け付けるステップと、
(c)前記提起されたルートを前記PCB設計に含めるため、前記サーバコンピュータによって、前記編集リクエストを前記マスタデータベースに適用するステップと、
(d)前記ステップ(a)〜(c)を繰り返すステップと、
を前記プロセッサに実行させ、
前記ステップ(a)において、前記サーバコンピュータにより、各ピンペアを、前記異なるクライアントコンピュータに割り当てる場合に、現在、あるクライアントコンピュータに割り当てられているピンペアを対角的なノードに配置した矩形と、複数の候補となるピンペアを対角的なノードに配置した各矩形とにより形成される各矩形間の重複を評価し、前記候補となるピンペアに対応する矩形の何れかが前記割り当てられているピンペアに対応する矩形との最小の重複を有する矩形に対応するか決定し、前記最小の重複を有する矩形に対応すると決定された前記候補となるピンペアを次のクライアントコンピュータに割り当てることを特徴とする媒体。 - 請求項13記載の媒体であって、前記命令シーケンスはさらに、
(e)前記サーバコンピュータから各クライアントコンピュータに、前記ステップ(c)において前記マスタデータベースに含められた前記提起されたルートを前記クライアントコンピュータのローカルデータベースに含めるよう前記クライアントコンピュータに指示する更新メッセージを転送するステップを実行させることを特徴とする媒体。 - 請求項14記載の媒体であって、
前記ステップ(e)は、各クライアントコンピュータに、前記ステップ(b)において受け付けた編集リクエストにおいて前記クライアントコンピュータにより提起されたルートを前記クライアントコンピュータのローカルデータベースに含めるよう指示する更新メッセージを前記クライアントコンピュータに転送するステップを有することを特徴とする媒体。 - 請求項13記載の媒体であって、前記命令シーケンスはさらに、
(e)前記PCB設計に提起されたルートを含めるため前記マスタデータベースに編集リクエストを適用する際、前記サーバコンピュータによって、前記ルートを含めたことを示す更新を生成するステップと、
(f)前記クライアントコンピュータが割り当てられたピンペアのルートを決定していないとき、前記サーバコンピュータから各クライアントコンピュータに前記更新を転送するステップと、
を実行させることを特徴とする媒体。 - 請求項16記載の媒体であって、
前記ステップ(e)は、前記マスタデータベースに維持される前記PCB設計に含められた複数の提起されたルートのそれぞれについて個別の更新メッセージを別々に生成し、
前記ステップ(e)はさらに、前記クライアントコンピュータの更新キューに各個別の更新メッセージを配置し、
前記ステップ(f)は、クライアントコンピュータが割り当てられたピンペアについてルートを現在決定していないとき、前記クライアントコンピュータの更新キューのコンテンツを転送する、
ことを特徴とする媒体。 - 請求項13記載の媒体であって、
前記ステップ(d)は、前記リスト全体の複数のパスにおいて前記ステップ(a)〜(c)を繰り返す、
ことを特徴とする媒体。 - 請求項18記載の媒体であって、
前記ステップ(a)は、前記リスト全体の第1パスの間に割り当てられた各ピンペアについて、前記ピンペアに割り当てられたクライアントコンピュータに、第1の最大数以下のビアを有するルートを決定するよう指示し、
前記ステップ(a)はさらに、前記リスト全体の第2パスの間に割り当てられた各ピンペアについて、前記ピンペアに割り当てられたクライアントコンピュータに、第1の最大数より大きな第2の最大数以下のビアを有するルートを決定するよう指示し、
前記ステップ(a)はさらに、前記リスト全体の第3パスの間に割り当てられた各ピンペアについて、前記ピンペアに割り当てられたクライアントコンピュータに、第2の最大数より大きな第3の最大数以下のビアを有するルートを決定するよう指示する、
ことを特徴とする媒体。 - 請求項13記載の媒体であって、
前記ステップ(a)はさらに、前記ピンペア内のピンを分離する距離に少なくとも部分的に基づき、前記リストからピンペアを割り当てる、ことを特徴とする媒体。 - 請求項13記載の媒体であって、
前記ステップ(a)は、コンポーネントピンペアを前記複数のクライアントコンピュータの第1クライアントコンピュータに、前記同一のコンポーネントピンペアを前記複数のクライアントコンピュータの第2クライアントコンピュータに、前記第1及び第2クライアントコンピュータが、前記割り当てられるピンペアのピンの間の導電性パスを同時にルート決定するよう割り当てることを特徴とする媒体。 - 請求項21記載の媒体であって、
前記ステップ(a)は、第1ルーティングパラメータ群により前記ピンペアを前記第1クライアントコンピュータに割当て、第2ルーティングパラメータ群により前記ピンペアを前記第2クライアントコンピュータに割当てることを特徴とする媒体。 - 請求項13記載の媒体であって、前記命令シーケンスはさらに、
(e)前記サーバコンピュータにおいて、前記複数のクライアントコンピュータのクライアントコンピュータXから、前記クライアントコンピュータXに割り当てられたピンペアNを接続する導電性パスについて提起されたルートに関する情報を含む編集リクエストを受け付けるステップと、
(f)前記サーバコンピュータにおいて、前記ステップ(e)において受け付けた提起されたルートを拒絶するステップと、
(g)前記サーバコンピュータから前記クライアントコンピュータXに、前記ステップ(e)において受け付けた情報における前記提起されたルートの拒絶を示す更新メッセージを転送するステップと、
(h)前記サーバコンピュータにおいて、前記クライアントコンピュータXから、前記ピンペアNを接続する導電性パスについて異なる提起されたルートに関する情報を含む以降の編集リクエストを受け付けるステップと、
(i)前記ステップ(h)において受け付けた前記編集リクエストにより提起されるルートを前記PCB設計に含めるため、前記サーバコンピュータにより前記ステップ(h)において受け付けた編集リクエストを前記マスタデータベースに適用するステップと、
を実行させることを特徴とする媒体。 - 請求項23記載の媒体であって、前記命令シーケンスはさらに、
(j)前記サーバコンピュータにおいて、前記ステップ(e)の前に前記複数のクライアントコンピュータのクライアントコンピュータYから、前記クライアントコンピュータYに割り当てられたピンペアMを接続する導電性パスについて提起されたルートに関する情報を含む編集リクエストを受け付けるステップと、
(k)前記ステップ(j)の編集リクエストにより提起されたルートを前記PCB設計に含めるため、前記サーバコンピュータにより前記ステップ(j)において受け付けた編集リクエストを前記マスタデータベースに適用するステップと、
(l)前記ステップ(j)の編集リクエストによって前記提起されたルートを前記PCB設計に含めたことを示す更新メッセージを生成するステップと、
を実行させ、
前記ステップ(g)は、前記ステップ(j)の編集リクエストによって前記提起されたルートを前記PCB設計に含めたことを示す更新メッセージと共に、前記ステップ(e)において受け付けた情報における前記提起されたルートの拒絶を示す更新メッセージを転送することを含むことを特徴とする媒体。
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