JPH03187243A - セルレイアウト方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野〕 本発明は、半導体集積回路を構成するセルのレイアウト
方法、さらには当該セルの配置位置を効率的に決定する
手法に関し、例えばスタンダードセル方式を採用する半
導体集積回路のセルレイアウトに適用して有効な技術に
関するものである。

〔従来の技術〕

所望の論理機能を満足するＬＳＩを実現する設計手法と
してスタンダードセル方式がある。この方式は、予め人
手若しくは計算機によって設計され、検証されたスタン
ダードセルのライブラリを用いることによって行われる
もので、開発工期、開発費用の点でゲートアレ一方式に
劣るものの、優れた機能、高集積密度を生かした応用が
可能とされる。

このようなスタンダードセル方式を採用するＩ。

ＳＩのセルレイアウト手法としてペアリンキング法が挙
げられる。これによれば、全ての未配置セルに関し、既
配置セルとの結線数が調べられ１次に既配置セルとの結
線数が最大となる未配置セルが選択され、更に当該未配
置セルとの配線長が最小になる位置が決定され、そこが
当該未配置セルの配置箇所とされる。

尚、セルのレイアウトについて記載された文献の例とし
ては、特開昭５９〜１８４９６９号公報がある。

〔発明が解決しようとする課題〕

本発明者は、セルのレイアウトを対話型の自動配置シス
テムによって実現するために上記ペアリンキング法の採
用を検討した。それによれば、ペアリンキング法におけ
る上記一連の処理によって一つの未配置セルの配置箇所
しか決定できないから、全ての未配置セルのレイアウト
を完了するには上記一連の処理を未配置セルの数だけ繰
返さなければならず、このためにセルレイアウトに長時
間を要し、対話型の自動配置システムとしては応答性の
悪いものになってしまうことが見い出された。

本発明の目的は、全ての未配置セルのレイアウトを効率
的に行うことができるセルレイアウト方法を提供するこ
とにある。

本願の前記ならびにそのほかの目的と新規な特徴は、本
明細書の記述及び添付図面から明らかになるであろう。

〔課題を解決するための手段〕

本願において開示される発明のうち代表的なものの概要
を簡単に説明すれば下記の通りである。

すなわち、未配置セルの接続先とされる既配置セルの接
続端子同士を結ぶことで形成される領域の重心位置を未
配置セル毎に求め、求められた重心位置に基づいて未配
置セルの相対配置位置を決定する、というものである。

ここで、上記未配置セルの相対配置位置の決定は、上記
重心位置に基づいて該当する未配置セルを、スタンダー
ドセル方式によって決定される領域に割当るようにする
ことで容易に行うことができる。

〔作　用〕

上記した手段によれば、未配置セルの接続先とされる既
配置セルの接続端子同士を結ぶことで形成される領域の
重心位置に基づいて未配置セルブロックの相対配置位置
を決定する、という簡単なアルゴリズムにより全ての未
配置セルのレイアウトが行われ、このことが、未配置セ
ルのレイアウトの高速化を達成する。

〔実　施　例〕

第３図には１本発明の一実施例方法を適用した自動配置
システムが示される。この自動配置システム１０は、特
に制限されないが、グラフィックやキャラクタなどを表
示するためのデイスプレィ１、マウス２やキーボード３
などを含む入力装置４、プリンタ６やプロッタ７などを
含む出力装置８、そして磁気ディスク９や磁気テープ１
１を記憶媒体とする記憶装置１２などがそれぞれ主制御
装置５に結合されて構成される。入力装置４はセルのレ
イアウト処理における各種処理条件等を主制御装置５に
認識させるための処理条件入力用として、更には当該レ
イアウト処理において本実施例システムとの対話を可能
とするのに利用される。

デイスプレィ上は、入力装置４からの入力に応じて各種
処理条件を表示したり、レイアウトブロックを表示する
のに用いられる。特にこのデイスプレィ１は、グラフィ
ック表示画面とキャラクタ表示画面とを重ね合わせて表
示するマルチウィンドウ機能を有する。記憶装置１２に
は、スタンダードセル方式を採用するＬＳＩの論理設計
情報や既配置セルのレイアウト情報など、当該ＬＳＩに
関する各種設計情報がスタンダードライブラリとして格
納されている。出力装置８は、セルのレイアウト情報な
ど、必要な設計情報を必要に応じてハードコピーするの
に用いられる。主制御装置５は、自動配置システム各部
の動作制御及びレイアウト処理などに関する所定の演算
処理を予め定められたプログラムに従って実行する。

次に、上記のように構成された自動配置システムを用い
て、スタンダードセル方式を採用するＬＳＩの未配置セ
ルのレイアウトを行う場合について第１Ａ図乃至第１Ｄ
図及び第２図をも参照に加えて説明する６ 第１Ａ図乃至第１Ｄ図には未配置セルがレイアウトされ
ていく様子が示され、第２図には本自動配置システムに
おけるセルレイアウト処理の流れが示される。

先ず、オペレータは入力装置４を操作して、しイアウド
処理の対象となるＬＳＩ及びそのレイアウト領域を特定
する。すると主制御装置５の制御により、該当するレイ
アウト領域及びこのレイアウト領域の既配置セルがデイ
スプレイエに表示される。

第１Ａ図において、２０はレイアウト領域、２１乃至２
８は既配置セルである。スタンダードセルは、既配置セ
ル及び未配置セルをも含めて通常は単純な論理ゲートや
フリップフロップなどの論理機能を有し、幾何学的には
高さ一定、幅が可変の形状をもっていることが多い。本
実施例において既配置セル２１乃至２８のうち２２及び
２８で示されるセルには、幅が比較的狭く形成されたも
のが適用されている。

次に、未配置セルと既配置セルとの関係で特定される領
域の重心位置が主制御装置５によって求められる（ステ
ップ５ＴＩ）。すなわち、未配置セルの接続先とされる
既配置セルの接続端子同士を結ぶことで形成される領域
の重心位置が未配置セル毎に求められる。

ここで、特に制限されないが、未配置セルの数を８個と
し、それらをＡ乃至Ｈの符号を付して区別するものとす
る。また、未配置セルＡ乃至Ｈを既記ぼセル２１乃至２
４と既配置セル２５乃至２８との間に２列に配置するも
のとする６第１Ａ図において、例えば未配置セルＡの接
続先を既配置セル２１．２４．２５とすると、この既配
置セル２１，２４．２５の接続端子３工、３２．３３を
結ぶことによって形成される領域３５は三角形状となり
、この三角形領域３５の重心位置ａの座標は、接続端子
３１，３２，３３の座標情報（Ｘ工ｒ　’／ｘ、＞　＊
　　（Ｘｚｔ　ｙｚ）　Ｆ　　（ｘａｙ　ｙ３）を用い
て次のように示される。

このようにして他の未配置セルＢ乃至Ｈについてもそれ
ぞれ接続関係によって特定される領域の重心位置ｂｙ　
Ｃ，ｄ、ｅ、ｆ、ｇ、ｈの座標を求める。第１Ｂ図には
このようにして求められた重心位＠ａ乃至りが示される
。

ここで、未配置セルＡ乃至Ｈそれぞれの接続先となる既
配置セル２１乃至２８は、記憶装置１１２内に格納され
ている設計情報、具体的には論理設計段階で決定された
結線関係情報（通常は信号名で記述されている）により
容易に特定される。また、全ての既配置セル２１乃至２
８の接続端子の座標情報も記憶装置１１内に格納されて
おり、主制御装置５においてはこの記憶装置１１内の該
当情報を参照することにより、上記重心位置ａ乃至りの
各座標を簡単に算出することができる。

尚、未配置セルの接続先となる既配置セルが２個の場合
は、当該既配置セルの接続端子同士を結ぶと直線にしか
ならないが、この場合には、当該直線の中心位置が求め
られる。本発明における領域にはこの場合の直線が含ま
れ、また当該領域の重心位置にはその場合の中心位置が
含まれるものと解されたい。

次に、再び入力装置４を介して第１のソート処理の指示
がなされると、主制御装置５は、上記重心位置情報に基
づいて先ず、スタンダードセル方式によって決定される
セル列に直交する方向（Ｙ方向）へのソート処理を行う
（ステップ５Ｔ２）。

このソート処理においてはスタンダードセル方式によっ
て決定されるセル配置領域、すなわち所定の配線チャネ
ルを確保して予め設定されている配置領域が考慮され、
当該配置領域に沿うように行われる。尚、このＹ方向の
ソート処理は未配置セルのセル列が１列の場合には不要
となる。

上記のソート処理の結果は、第１Ｃ図に示されるように
、上段のセル列に属する重心位置群４１と下段のセル列
に属する重心位置群４２とに分けられる。

次に、再び入力装置４を介して第２のソート処理の指示
がなされると、主制御装置５は、上記重心位置情報に基
づいて今度はセル列方向（Ｘ方向）へのソート処理を行
う（ステップ５Ｔ３）。このソート処理においては未配
置セルＡ乃至Ｈの個別的な幅が考慮される。

上記のソート処理の結果、未配置セルＡ乃至工（のレイ
アウトは、第１Ｄ図に示されるようになり。

未配置セル配列領域の上段には、未配置セルＡ。

Ｂ、Ｃ，Ｄが割当てられ、当該領域の下段には未配置セ
ルＥ、Ｆ、Ｇ、Ｈが割当てられる。

尚、セル列とセル列との間はアルミニウム層による配線
チャネルとされる。

以上のようにして得られた未配置セルレイアウト情報は
、−旦記憶装置１２に格納され、必要に応じて出力装置
８によりハードコピーされる。

本実施例によれば以下の作用効果を得ることができ名゛
。

（１）未配置セルの接続先とされる既配置セルの接続端
子同士を結ぶことで形成される領域の重心位置求め、こ
の重心位置に基づいて、セル列方向と直交する方向への
ソート処理と、セル列方向へのソート処理とを行うこと
で未配置セルのレイアウトを行うようにしており、この
方法によれば、簡単なアルゴリズムにより全ての未配置
セルのレイアウトを行うことができ、レイアウトの高速
化を図ることができる。

（２）上記（１）の効果より、本レイアウト方法を対話
型の自動配置システムに適用した場合に応答性に優れ、
極めて有効となる。

（３）また本実施例では上記領域の重心位置を未配置セ
ルの接続先とされる複数の既配置セルの接続端子の座標
情報に基づいて求めるようにしているため、上記領域の
重心位置を容易に求めることができる。

（４）更に、上記重心位置に基づいて該当する未配置セ
ルを、スタンダードセル方式によって決定されるセル配
置領域に割当てるようにしたことにより未配置セルの相
対位置を簡単に求めることができる。すなわちスタンダ
ードセル方式においてはセルが列状に配置されるように
セル配置領域が予め決められているから、本セルレイア
ウト方式が特に効果的となる。

以上本発明者によってなされた発明を実施例に基づいて
具体的に説明したが、本発明は上記実施例に限定されず
、その要旨を逸脱しない範囲において種々変更可能であ
る。

例えば、上記実施例では重心位置情報に基づいてセル列
方向と直交する方向へのソート処理を行った後に、セル
列方向へのソート処理を行うようにしたが、これとは逆
に、セル列方向へのソート処理を行った後にこの方向と
直交する方向へのソート処理を行うようにしてもよい。

また眼−の未配置セルにおいて複数の接続端子が存在す
る場合には、各端子について上記実施例の如く重心位置
を求め、それらを結ぶ領域の重心を求めるようにすると
よい。

以上の説明では主として本発明者によってなされた発明
をその背景となった利用分野であるスタンダードセル方
式ＬＳＩのレイアウトに適用した場合について説明した
が、本発明はそれに限定されるものではなく、各種セミ
カスタムＬＳＩなどのセルレイアウトにも広く適用する
ことができる。

本発明は少なくとも半導体集積回路を構成するセルのレ
イアウト方法において既配置セルが存在する条件のもの
に適用することができる。

〔発明の効果〕

本願において開示される発明のうち代表的なものによっ
て得られる効果を簡単に説明すれば、下記の通りである
。

すなわち、未配置セルの接続先とされる既配置セルの接
続端子同士を結ぶことで形成される領域の重心位置に基
づいて未配置セルブロックの相対配置位置を決定する、
といった簡単なアルゴリズムにより全ての未配置セルの
レイアウトを行うことができ、これによって未配置セル
のレイアウトの効率化を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１Ａ図乃至第１Ｄ図は本発明の一実施例であるセルレ
イアウト方法の説明図、 第２図はセルレイアウト処理の流れ図、第３図は上記セ
ルレイアウト方法が適用される自動配置システムのブロ
ック図である。 １・・・デイスプレィ、４・・・入力装置、５・・・主
制御装置、８・・・出力装置、１２・・・記憶装置、２
１乃至２８・・・既配置セル、Ａ乃至Ｈ・・・未配置セ
ル、ａ乃第 １ 図 第 図 第 ８ 図 第 図 第 図 −一８ボｎ侵置

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、半導体集積回路を構成するセルレイアウト方法にお
   いて、未配置セルの接続先とされる既配置セルの接続端
   子同士を結ぶことで形成される領域の重心位置を未配置
   セル毎に求めるステップと、求められた重心位置に基づ
   いて未配置セルの相対配置位置を決定するステップとを
   含むことを特徴とするセルレイアウト方法。 ２、上記重心位置に基づいて該当する未配置セルを、ス
   タンダードセル方式によって決定されるセル配置領域に
   割当てるようにした、請求項１記載のセルレイアウト方
   法。