JPH04288851A - 半導体自動配線方法 - Google Patents

半導体自動配線方法

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JPH04288851A
JPH04288851A JP3052822A JP5282291A JPH04288851A JP H04288851 A JPH04288851 A JP H04288851A JP 3052822 A JP3052822 A JP 3052822A JP 5282291 A JP5282291 A JP 5282291A JP H04288851 A JPH04288851 A JP H04288851A
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Japan
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wiring
trunk line
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track
candidate
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Hiroki Arai
弘樹 新井
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Fujitsu Ltd
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Fujitsu VLSI Ltd
Fujitsu Ltd
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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】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体自動配線方法、
特に幹線支線方式を採用してブロック間の多層チャネル
配線を行う半導体自動配線方法に関する。一般に、ゲー
トアレイ方式やビルディングブロック方式によるLSI
の配線処理では、部分問題として対面した2つのブロッ
ク列の端子間を結ぶという配線問題(チャネル配線)を
解くことが多く、こうした問題解決に、チャネル配線法
、特にもっとも標準化された幹線支線方式のチャネル配
線法(チャネルラウター法とも呼ばれる)が多用される
【0002】チャネルラウター法は、2つのブロック間
の配線領域(チャネル)内に、X方向の配線(幹線:t
runk)とY方向の配線(支線:branch)を多
数配列し、異なる配線ネットの幹線同士及び支線同士が
重ならないように、言い替えれば、制約条件をクリアし
た幹線を各トラックに割り当てながら、幹・支線を選択
的に自動接続してていくアルゴリズムである。
【0003】本願発明は、かかるチャネルラウター法の
うち2層以上の多層チャネル配線を行うものについてそ
の改良技術を提供するものである。
【0004】
【従来の技術】すなわち、従来のチャネルラウター法で
は、対向するブロックの間に並べられたトラック(破線
で示す)を、一方のブロック(セル列)に近い側から順
次に指定し、そのトラック内における幹線占有率(トラ
ック使用率ともいう)のもっとも高いものを割り当てる
。ここで、図6は3層チャネル配線の場合の例であり、
1層目の配線層と3層目の配線層が幹線層、2層目の配
線層が支線層である。自動配線の結果として、トラック
T1に配線ネットA(A1端子とA2端子を結ぶネット
)、B及びEの幹線が、T2に配線ネットC、D、H及
びFの幹線が、そしてT3に配線ネットGの幹線がそれ
ぞれ割り当てられている。幹線が置かれる配線層は、ト
ラックの幹線占有率を基準としたアルゴリズムにより自
動的に決定される。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、かかる
従来の半導体自動配線方法にあっては、幹線がどの配線
層に割り当てられたかを知る術がなく、設計時に想定し
た配線層と実際の配線層が異なることがあり、この場合
、層ごとの配線容量の違いに起因して、例えば遅延時間
などの動特性が予測値から外れるという設計精度上の問
題点があった。
【0006】本発明は、このような問題点に鑑みてなさ
れたもので、設計者の望む配線層に幹線を置くことがで
き、設計精度を向上することを目的としている。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するためその原理図を図1に示すように、対向する二
つのブロック間のチャネル領域に、ブロックの各端子に
接続する複数の支線を配置すると共に、該支線に直交す
る複数のトラック列ごとに幹線を配置し、支線と幹線の
交点を選択的に接続して配線ネットを形成する半導体自
動配線方法であって、予め一の配線層を前記支線に割り
当てると共に、該一の配線層と異なる複数の配線層を前
記幹線に割り当てる半導体自動配線方法において、特定
の配線ネットについて特定の配線層を指定する第1のス
テップaと、任意にトラックを指定すると共に、各トラ
ックごとに前記複数の配線層を切換えながら幹線レイア
ウトを模擬的に実行し、所定の制約条件をクリアした幹
線を仮の幹線とする第2のステップbと、該仮の幹線が
前記特定の配線ネットに属し、且つ前記指定された配線
層に置かれる場合に当該仮の幹線を配線候補の幹線とす
る第3のステップcと、各トラックの配線層ごとの候補
幹線について各々トラック使用率を評価し、もっとも使
用率の高い候補幹線または前記特定の配線ネットに属す
る候補幹線を実際の幹線として決定する第4ステップd
と、を含むことを特徴とする。
【0008】
【作用】本発明では、設計者によって配線ネットと配線
層が指定され、指定された配線層に配線ネットの幹線が
レイアウトされる。したがって、幹線がどの配線層に割
り当てられるかを知ることができ、設計上の配線容量と
実際の配線容量とを一致させて設計精度を向上すること
ができる。
【0009】
【実施例】以下、本発明を図面に基づいて説明する。図
2〜図5は本発明に係る半導体自動配線方法の一実施例
を示す図であり、3層チャネル配線に適用した例である
。まず、図2、図3を参照しながらチャネルラウター法
の基本的なアルゴリズムを説明する。
【0010】図2はブロック間配線の概念図である。対
向する2つのブロック(以下セル列)10、11間にチ
ャネル領域(配線領域)12を定義し、チャネル領域1
2内の1つの幹線を選択してその幹線にセル列10、1
1からの支線を接続し、配線ネットを形成する。すなわ
ち、この例では、セル列10のセル10aが支線13、
幹線14及び支線15を介してセル列11のセル11a
に接続する。
【0011】配線ネットは、バウンダリー上に割り付け
られた各セル列端子の組み合せで表現する。例えば、図
3の端子配列の場合には、以下の8つのネットが存在す
る。 端子番号〜端子番号        ネット番号A1 
←→ A2    …………    AB1 ←→ B
2    …………    BC1 ←→ C2   
 …………    CD1 ←→ D2    ………
…    DE1 ←→ E2    …………   
 EF1 ←→ F2    …………    FG1
 ←→ G2    …………    GH1 ←→ 
H2    …………    Hネットごとの幹線を決
めてその幹線を介し、支線同士を接続する。幹線の決め
方は、任意トラックを順次に指定し(例えば図2のトラ
ックT1から)、各々のトラックの配線層(例えば第1
層と第3層)ごとに配置可能な幹線を候補にあげていく
【0012】例えば、■第1トラックの第1層に配置可
能な候補幹線を調べ、■同トラックの第3層に配置可能
な候補幹線を調べた後、隣のトラックに移り、■第2ト
ラックの第1層に配置可能な候補幹線を調べ、■同トラ
ックの第3層に配置可能な候補幹線を調べる、という動
作を最終トラックまで繰り返す。1つのトラックについ
て複数の候補幹線がある場合、それぞれの幹線コストを
調べ、最大コストのものをそのトラックの配線層に割り
当てる幹線として決定する。コストは単純に幹線の長さ
で表現する。
【0013】今、第1トラックの第1配線層における候
補幹線は「AとE」「AとF」「Bだけ」「CとD」「
CとHとF」「CとE」「GとHとF」の計7組となる
。この中からトータルコスト最大の組み合せを選び出す
。但し、同一トラック内に配線すると干渉してショート
するような組み合せ(例えば「AとB」等)は除外する
【0014】幹線長を端子間隔Lの倍数で表すとAの幹
線長は5L、Bの幹線長は7L、Cの幹線長は3L、D
の幹線長は4L、Eの幹線長は4L、Fの幹線長は3L
、Gの幹線長は2L、Hの幹線長は1Lであるから、組
み合せごとのトータルコストは、 「AとE」    →  5L+4L        
=9L「AとF」    →  5L+3L     
   =8L「B」        →  7L   
           =7L「CとD」    → 
 3L+4L        =7L「CとHとF」→
  3L+1L+3L  =7L「CとE」    →
  3L+4L        =7L「GとHとF」
→  2L+1L+3L  =6Lとなり、「AとE」
の組み合せが最大であるので、この場合、ネット番号A
とEのそれぞれの幹線が第1トラックの第1配線層に割
り当てられ、配線される。
【0015】そして、以上の動作を第1トラックの第3
配線層に対して実行すると共に、残りのトラックについ
ても同様に実行すると、最終的に全ての配線ネットの幹
線が適当なトラックの第1または第3配線層に割り当て
られ、配線される(配線結果は図6を参照のこと)。こ
こで、多層チャネル領域配線における幹線の割り当ては
、従来、アルゴリズムまかせであり、設計者の関知する
ところではなかった。このため、設計とは別の配線層に
割り当てられることがしばしば起こり、予測と異なる配
線容量がつくことがあった。
【0016】そこで、本発明では、設計者による配線層
の認識を可能にするため、従来の配線アルゴリズムを以
下のとおり改良する。図4はその改良された配線アルゴ
リズムのフローチャートである。このフローチャートの
ポイントは、X、Y、Zで示される。 ポイントX:特定の配線ネットについて特定の配線層を
指定するステップ10を含み、このステップ10は本願
発明の要旨に記載の第1のステップaに相当する。 ポイントY:一方のブロック側から順次にトラックを指
定するステップ11、ネットを取り出すステップ12、
各トラックごとに前記複数の配線層を切換えながら幹線
レイアウトを模擬的に実行し、所定の制約条件をクリア
した幹線を仮の幹線とするステップ13、及び、仮の幹
線が指定ネットで且つ指定配線層の場合に配線すべき幹
線候補とするステップ14、15を含み、これらのステ
ップ11〜15は、本願発明の要旨に記載の第2のステ
ップb及び第3のステップcに相当する。
【0017】すなわち、ポイントYは、任意のトラック
に配線可能な全ての幹線を調査する部分であり、従来は
所定の禁止情報だけを参照して配線可否を判断していた
部分である。実施例では、取り出されたネットが指定さ
れた配線ネットであるか否かを判定し、指定ネットの場
合にはさらに指定された配線層であるか否かを判定する
ように改良している。指定ネットで且つ指定配線層の場
合にのみ、配線可能な幹線(候補幹線)を判断する。 ポイントZ:各トラックの配線層ごとの候補幹線につい
て各々トラック使用率(コスト)を評価し、もっとも使
用率の高い候補幹線、または、前記特定の配線ネットに
属する候補幹線を実際の幹線として決定するステップ1
7と、決定された幹線を配線するステップ18とを含み
、これらのステップ17、18は本願発明の要旨に記載
の第4のステップdに相当する。すなわち、このポイン
トZでは、指定配線ネットの幹線についてはコスト評価
を無視し(言い替えれば優先的に)、実際の幹線として
決定する。
【0018】なお、ステップ16は、ポイントYの処理
、すなわち幹線候補を登録するための処理を全てのネッ
トについて繰り返すための分岐ステップである。ステッ
プ19は、未結ネットの存在を調査し、処理を完了する
か否かを判定するステップである。ステップ20は、未
使用トラックを調査し、前記ポイントX、Y、Zを繰り
返すか否かを判定するステップである。
【0019】以上述べたように、本実施例によれば、処
理ポイントYで、設計者によって指定されたネット且つ
指定された配線層の幹線を幹線候補とすることができ、
そして処理ポイントZで、指定配線ネットの幹線につい
て優先的に実際の幹線として決定することができる。図
5はかかる改良されたアルゴリズムによる3層チャネル
配線の例であり、設計者によってCからFまでのネット
番号と第3配線層とが指定されたときの配線例である。
【0020】すなわち、指定された第1トラックT1に
指定されたネット番号Dの幹線が割り付けられ、同じく
第2トラックT2にネット番号Eの幹線が割り付けられ
、第3トラックT3にネット番号C及びFの幹線が割り
付けられている。したがって、設計者の意図どおりの配
線層に所望のネット幹線を配線することができ、設計見
積り値に等しい配線容量を得ることができる。その結果
、回路特性を予測どおりにすることができ、設計精度を
向上することができる。
【0021】
【発明の効果】本発明によれば、設計者の指定どおりの
配線層にネットの幹線がレイアウトされる。したがって
、幹線がどの配線層に割り当てられるかを知ることがで
き、設計上の配線容量と実際の配線容量とを一致させて
設計精度を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の原理図である。
【図2】一実施例のチャネル領域付近の概念図である。
【図3】一実施例の端子レイアウト図である。
【図4】一実施例の配線アルゴリズムを示すフローチャ
ートである。
【図5】一実施例のC〜Fのネットを第3層に割り当て
たときの3層チャネル配線図である。
【図6】従来のアルゴリズムを用いた場合の3層チャネ
ル配線図である。
【符号の説明】 10、11:ブロック 12:チャネル領域 13、15:支線 T1〜T4:トラック列 14:幹線 A〜H:配線ネット X:第1のステップ Y:第2のステップ、第3のステップ Z:第4ステップ

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】対向する二つのブロック間のチャネル領域
    に、ブロックの各端子に接続する複数の支線を配置する
    と共に、該支線に直交する複数のトラック列ごとに幹線
    を配置し、支線と幹線の交点を選択的に接続して配線ネ
    ットを形成する半導体自動配線方法であって、予め一の
    配線層を前記支線に割り当てると共に、該一の配線層と
    異なる複数の配線層を前記幹線に割り当てる半導体自動
    配線方法において、 a)特定の配線ネットについて特定の配線層を指定する
    第1のステップと、 b)任意にトラックを指定すると共に、各トラックごと
    に前記複数の配線層を切換えながら幹線レイアウトを模
    擬的に実行し、所定の制約条件をクリアした幹線を仮の
    幹線とする第2のステップと、 c)該仮の幹線が前記特定の配線ネットに属し、且つ前
    記指定された配線層に置かれる場合に当該仮の幹線を配
    線候補の幹線とする第3のステップと、d)各トラック
    の配線層ごとの候補幹線について各々トラック使用率を
    評価し、もっとも使用率の高い候補幹線または前記特定
    の配線ネットに属する候補幹線を実際の幹線として決定
    する第4ステップと、を含むことを特徴とする半導体自
    動配線方法。
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