JPH05160263A - Lsiの外部端子の信号配置決定方法 - Google Patents

Lsiの外部端子の信号配置決定方法

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JPH05160263A
JPH05160263A JP3321899A JP32189991A JPH05160263A JP H05160263 A JPH05160263 A JP H05160263A JP 3321899 A JP3321899 A JP 3321899A JP 32189991 A JP32189991 A JP 32189991A JP H05160263 A JPH05160263 A JP H05160263A
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JP
Japan
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signal
terminal
terminals
energy
arrangement
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JP3321899A
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Toshiyuki Shibuya
利行 澁谷
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Fujitsu Ltd
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Fujitsu Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 LSIの内部回路の信号端子に対する外部端
子位置を決めるLSIの外部端子の配置位置決定方法で
ある。 【構成】 複数の外部端子毎にグランド端子を設定し
て、グランドグループを構成し、これを複数設けたLS
I1の各外部端子の信号端子を決定する決定方法におい
て、該信号端子の外部端子の位置を設定する配置リスト
30と、同時変化関係にある信号端子を格納したスイッ
チングリスト31とから各グランドグループにおける同
時変化関係にある信号端子の数を算出してエネルギーを
算出し、乱数で選んだ任意の2つの信号端子の外部端子
位置を交換して、各グランドグループにおける同時変化
関係にある信号端子の数を算出してエネルギーを算出
し、交換前と交換後とのエネルギーからシミュレーティ
ドアニーリング法により交換の可否を決定して、信号端
子の外部端子位置を決定する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】 〔目次〕 産業上の利用分野 従来の技術(図9乃至図12) 発明が解決しようとする課題 課題を解決するための手段(図1) 作用 実施例 (a) 第1の実施例の説明(図2乃至図6) (b) 第2の実施例の説明(図7) (c) 第3の実施例の説明(図8) (d) 他の実施例の説明 発明の効果
【0002】
【産業上の利用分野】本発明は、LSIの内部回路の信
号端子に対する外部端子位置を決定するLSIの外部端
子の配置位置決定方法に関する。
【0003】近年のLSIの大規模化により、人手によ
るレイアウトは困難となり、ASIC等のLSIの設計
自動化、特に自動レイアウトが、コンピュータを利用し
て行われている。
【0004】このゲートアレイ等のLSIは、LSI内
部のゲート端子(信号端子)の外部端子の位置を決定す
る必要がある。最近の回路技術の進歩に伴い、LSIの
システムクロックは、急速に向上し、40メガヘルツ程
度になっており、回路設計者は、ノイズの対策をより慎
重に行わなければならない。
【0005】特に、ASICで注目を浴びているCMO
Sでは、信号のLOW、HIGHの変化時にのみ電流が
流れるようになっており、その際に起こる外部端子の同
時スイッチングノイズ対策は、ASIC設計者にとって
悩みの種である。
【0006】このため、ノイズをなるべく抑えながら、
設計者の意図も反映した信号配置を行うことが必要とな
る。
【0007】
【従来の技術】図9はLSIの構成図、図10はLSI
外部ピン配置図、図11はLSIチップのパット位置説
明図、図12は従来技術の説明図である。
【0008】図は256本のピンを持つPGA(ピング
リッドアレー)を示し、LSIチップ1は、図11に示
すように、周囲に256個のパッド10を持ち、パッケ
ージ基板20には、図9のように、256本の外部ピン
21が配置されている。
【0009】これらパッド10と、ピン21には、番号
が付られており、ボリイミド配線板23の配線パターン
により、金バンプ25とTABリード24を介し同一の
番号のパッド10とピン21が接続される。
【0010】図9に示すように、LSIチップ1の上部
には、放熱のためのヒートシンク27が設けられ、LS
Iチップ1の周囲は、キャップ26により封止される。
このようなパッド10とピン21の外部端子では、図1
0、図11に示すように、予め動作電圧印加端子vdd
(+5V)と、グランド端子vss(GND)との位置
は、決まっており、図10では、中央の◎で示す16本
のピンが、動作電圧印加端子vddであり、その周囲の
●で示す20本のピンが、グランド端子vssである。
【0011】一方、図11では、256個のパッド10
に対し、20個のグランド端子vssが均等に配置さ
れ、四隅を除き、動作電圧印加端子vddが、グランド
端子vss間の中央に配置され、20個のグランドグル
ープG0〜G19を形成している。
【0012】このグランドグループ内では、これに属す
る外部端子(パッド10)は、これに属するグランド端
子vssを接地端子として利用した分割接地構成をと
り、ノイズ等の対策をとっている。
【0013】このような外部端子10では、動作電圧印
加端子vddとグランド端子vssを除き、LSIチッ
プ1内の入力端子(クロック端子、クリアー端子等を含
む)、出力端子、入出力端子の外部端子に割り当てる信
号端子の配置を決定する必要がある。
【0014】例えば、図12(A)に示すように、内部
ゲートGTの入力端子T0〜T3、出力端子T4をどの
外部端子(パッド10)に配置するかを決定し、図12
(B)のように、各信号端子S1〜S13を、外部端子
P1〜P13に配置する。
【0015】このような配置位置決定は、従来設計者自
身が人手で決めており、次のような制約条件のもとで、
試行錯誤により行っていた。 データ線、アドレス線等のまとめて配置したいもの
は、まとめて配置する。
【0016】クロック端子、非同期端子(プリセッ
ト、クリアー)は、ノイズの影響を受けると、誤動作す
るので、ノイズの影響の受けにくいグランド端子の隣に
配置する。
【0017】同時変化する端子を多数、同一グランド
グループに配置すると、同時変化時に、そのグランドグ
ループのグランド電位が上昇し、誤動作するので、でき
るだけ同時変化する端子を分散して配置する。
【0018】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来技
術では、次の問題があった。 人手で、試行により外部端子配置の組み合わせを行う
必要があり、組み合わせ数に限界があり、適当なところ
で妥協せざる得ない。
【0019】システムクロックが高くなると、出力端
子の殆どが同時にスイッチングする可能性が大きくな
り、同時変化する端子の数が増え、人手による試行で
は、スイッチングノイズの小さい組み合わせを見つける
ことが困難である。
【0020】従って、本発明は、スイッチングノイズの
少ない組み合わせを自動的に決定することができるLS
Iの外部端子の信号配置決定方法を提供することを目的
とする。
【0021】又、本発明は、外部制約条件を考慮しつ
つ、スイッチングノイズの少ない組み合わせを自動的に
決定することができるLSIの外部端子の信号配置決定
方法を提供することを目的とする。
【0022】更に、ノイズによる影響を受けやすい端子
をできるだけ、グランド端子の隣に配置して、スイッチ
ングノイズの少ない組み合わせを自動的に決定すること
ができるLSIの外部端子の信号配置決定方法を提供す
ることを目的とする。
【0023】
【課題を解決するための手段】図1は本発明の原理図で
ある。本発明の請求項1は、複数の外部端子毎にグラン
ド端子を設定して、グランドグループを構成し、該グラ
ンドグループを複数設けたLSI1の各外部端子の信号
端子を決定するLSIの外部端子の信号配置決定方法に
おいて、該信号端子の外部端子の位置を設定する配置リ
スト30と、同時変化関係にある信号端子を格納したス
イッチングリスト31とを設け、該スイッチングリスト
31と、該配置リスト30から各グランドグループにお
ける同時変化関係にある信号端子の数を算出して、該同
時変化関係にある信号端子の数によるエネルギーを算出
し、乱数で選んだ任意の2つの信号端子の外部端子位置
を交換して、各グランドグループにおける同時変化関係
にある信号端子の数を算出して、該同時変化関係にある
信号端子の数によるエネルギーを算出し、交換前と交換
後とのエネルギーからシミュレーティドアニーリング法
により、交換の可否を決定して、信号端子の外部端子位
置を決定することを特徴とする。
【0024】本発明の請求項2は、請求項1において、
前記エネルギーは、前記同時変化関係にある信号端子の
数と、前記同時変化関係にある信号端子の数の所定数を
越える数と、前記同時変化関係にある信号端子のグラン
ドグループの中央から見て左右の個数の差とによって算
出することを特徴とする。
【0025】本発明の請求項3は、請求項1又は2にお
いて、まとまった位置に配置したい信号端子群毎のグル
ープリスト32を設け、前記配置リスト30と前記グル
ープリスト32とから配置すべき位置に配置されていな
い信号端子数を算出し、前記エネルギー算出に前記配置
されていない信号端子数を加えることを特徴とする。
【0026】本発明の請求項4は、請求項1又は2又は
3において、前記配置リスト30に、前記信号端子をグ
ランド端子の隣に置くべきものかを示すフラグを設け、
前記配置リスト30から前記グランド端子の隣に置くべ
き信号端子が、前記グランド端子の隣に置かれていない
数を求め、前記置かれていない数を前記エネルギー算出
に加えることを特徴とする。
【0027】本発明の請求項5は、請求項4において、
前記配置リスト30から前記グランド端子の隣に置くべ
き信号端子の反対側の隣に、入力端子が置かれていない
数を求め、前記入力端子が置かれていない数を前記エネ
ルギー算出に加えることを特徴とする。
【0028】本発明の請求項6は、請求項1又は2又は
3又は4又は5において、前記信号端子から前記外部端
子までの配線長を算出し、前記エネルギー算出に加える
ことを特徴とする。
【0029】本発明の請求項7は、請求項1又は2又は
3又は4又は5又は6において、前記シミュレーティン
グアニーリング法において、前記交換前のエネルギー
が、前記交換後のエネルギーより大きい時は、前記交換
を行うことを特徴とする。
【0030】本発明の請求項8は、請求項7において、
前記シミュレーティングアニーリング法において、前記
交換前のエネルギーが、前記交換後のエネルギーより小
さい時は、前記交換後のエネルギーから前記交換前のエ
ネルギーを差し引いた差ΔEが、exp(ΔE/T)≧
R(但し、Tは設定温度、Rは0から1までの乱数)で
ある時に、前記交換を行うことを特徴とする。
【0031】
【作用】計算機による自動設計におけるモジュール配置
改善処理として、シミュレーテッド・アニーリング法が
知られており(例えば、1983年5月13日発行、雑
誌「SCIENCE」Volume220、Numbe
r4598、第671頁乃至第680頁、特開平1−2
73179号公報、特開平2−162456号公報等参
照)、これは適当にモジュールの初期配置を定めて、2
個のモジュール対を定めて、その位置を交換した場合
と、交換しない場合との評価値を算出し、両者の関係が
ある評価条件を満足すれば、位置を交換し、このような
処理を前モジュールにわたって繰り返して、逐次配置位
置を改善するものである。
【0032】このような配置改善手法は、配線長を主に
問題としているが、これを改良すれば、計算機処理によ
り、スイッチングノイズの最小の組み合わせを見つける
ことができる。
【0033】そこで、本発明の請求項1では、信号端子
の外部端子の位置を設定する配置リスト30と、同時変
化関係にある信号端子を格納したスイッチングリスト3
1とを設け、該スイッチングリスト31と、該配置リス
ト30から各グランドグループにおける同時変化関係に
ある信号端子の数を算出して、該同時変化関係にある信
号端子にペナルティーを与え、該同時変化関係にある信
号端子の数によるエネルギーを算出し、乱数で選んだ任
意の2つの信号端子の外部端子位置を交換して、各グラ
ンドグループにおける同時変化関係にある信号端子の数
を算出して、該同時変化関係にある信号端子の数による
エネルギーを算出し、交換前と交換後とのエネルギーか
らシミュレーティドアニーリング法により、交換の可否
を判定して、スイッチングノイズの少ない組み合わせを
得るものである。
【0034】本発明の請求項2では、前記同時変化関係
にある信号端子の数の所定数を越えると、更にスイッチ
ングノイズが大きくなり、前記同時変化関係にある信号
端子のグランドグループの中央から見て左右の個数の差
があると、スイッチングノイズが大きくなるから、これ
らにペナルティーを与えるようにし、前記エネルギー
は、前記同時変化関係にある信号端子の数と、前記同時
変化関係にある信号端子の数の所定数を越える数と、前
記同時変化関係にある信号端子のグランドグループの中
央から見て左右の個数の差とによって算出するようにし
た。
【0035】本発明の請求項3では、設計者の意図によ
り、まとまって配置したい信号端子群を考慮し、配置す
べき位置に配置されていない信号端子にペナルティーを
与え、まとまった位置に配置したい信号端子群毎のグル
ープリスト32を設け、前記配置リスト30と前記グル
ープリスト32とから配置すべき位置に配置されていな
い信号端子数を算出し、前記エネルギー算出に前記配置
されていない信号端子数を加えるようにして、設計者の
意図を反映した配置を実現した。
【0036】本発明の請求項4では、グランド端子の隣
に置くべきクロック端子等を考慮して、グランド端子の
隣に置くべき信号端子が、前記グランド端子の隣に置か
れていない場合にペナルティーを与え、前記配置リスト
30に、前記信号端子をグランド端子の隣に置くべきも
のかを示すフラグを設け、前記位置リスト30から前記
グランド端子の隣に置くべき信号端子が、前記グランド
端子の隣に置かれていない数を求め、前記置かれていな
い数を前記エネルギー算出に加えるようにして、グラン
ド端子の隣に置くべき信号端子ができるだけ隣に置ける
よう配置するようにした。
【0037】本発明の請求項5では、グランド端子の隣
に置くべき信号端子の反対側の隣には同時変化関係の少
ない入力端子を置くことが、ノイズ減少上好ましいた
め、前記配置リスト30から前記グランド端子の隣に置
くべき信号端子の反対側の隣に、入力端子が置かれてい
ない数を求め、前記入力端子が置かれていない数を前記
エネルギー算出に加えるようにした。
【0038】本発明の請求項6では、動作速度を維持す
るためには、配線長が短いことが望ましいため、前記信
号端子から前記外部端子までの配線長を算出し、前記エ
ネルギー算出に加えた。
【0039】本発明の請求項7では、エネルギーがペナ
ルティーであるので、エネルギーが小さい方がペナルテ
ィーが小さく、より良い配置のため、前記シミュレーテ
ィングアニーリング法において、前記交換前のエネルギ
ーが、前記交換後のエネルギーより大きい時は、前記交
換を行うようにした。
【0040】本発明の請求項8では、交換前のエネルギ
ーが、前記交換後のエネルギーより小さい時に、絶対交
換しないと、ローカルオプティマム(部分的最適)に陥
るため、前記シミュレーティングアニーリング法におい
て、前記交換後のエネルギーが前記交換前のエネルギー
より大きくても、前記交換後のエネルギーから前記交換
前のエネルギーを差し引いた差ΔEが、exp(ΔE/
T)≧R(但し、Tは設定温度、Rは0から1までの乱
数)である時に、前記交換を行うようにした。
【0041】
【実施例】(a) 第1の実施例の説明 図2は本発明の一実施例システム構成図、図3、図4は
本発明の一実施例リスト構成図(その1)、(その2)
である。
【0042】尚、図9〜図11のLSIの構成例により
説明する。図2において、3はメモリであり、配置リス
ト30、スイッチングリスト31、グループリスト3
2、グランドリスト33、隣接リスト34、ワークエリ
ア35を有するもの、4はコンピュータであり、メモリ
3の各種リスト30〜35を用いて、外部端子の信号配
置決定処理を行うものである。
【0043】図10、図11に示した例では、256本
の外部端子10内、16本は動作電圧印加端子vdd
(+5V)に、20本はグランド端子vssに使用する
ので、220本の外部端子の信号端子を決定する必要が
ある。
【0044】従って、配置リスト30は、図3(A)に
示すように、220本の信号端子にS0〜S219の端
子IDを割り当て、その端子位置座標と、設定した外部
端子の配置位置(パッド位置ID、そのグランドグルー
プID)と、その信号端子のI/O(入力/出力)の種
類と、その信号端子をグランド端子の隣に置くべきかど
うかのフラグ(ONで置くべきを示す)とのテーブルで
構成される。
【0045】スイッチングリスト31は、図3(B)に
示すように、同時に変化(スイッチング)するグループ
SW0〜SWn毎の信号端子のテーブルで構成される。
グループリスト32は、図4(A)に示すように、同じ
領域に置くべき信号端子群と、その領域を格納するもの
であり、同じ領域に置くべき信号端子群IDR0〜Rm
に対する、各信号端子IDと、領域(グランドグルー
プ)IDとのテーブルである。
【0046】グランドリスト33は、図4(B)に示す
ように、各グランドグループG0〜G19の中央より左
にある信号端子と、右にある信号端子とのテーブルであ
る。隣接リスト34は、図8で後述するように、各グラ
ンド端子(パッド)の左右隣の位置の外部端子(パッ
ド)を格納する。
【0047】これらは、図示しないキーボード等から入
力して、コンピュータ4が各種リストを作成する。図5
は本発明の一実施例処理フロー図、図6は本発明の第1
の実施例説明図である。
【0048】コンピュータ4は、配置リスト30の外
部端子の配置位置をランダムに設定し、図3(A)のよ
うな配置リスト30を作成する。コンピュータ4は、図
6に示すように、スイッチングリスト31の同時スイッ
チンググループの各信号端子を読出し、配置リスト30
によりその信号端子に設定された外部端子のグランドグ
ループを求め、ワークエリア35のグランドグループG
0〜G19毎の、各スイッチンググループSW0〜SW
n毎のテーブルに、その信号端子を格納する。
【0049】これをスイッチングリスト31の各信号端
子について行い、図6のような各スイッチンググループ
における同時スイッチング関係にある信号端子のテーブ
ルを作成する。
【0050】コンピュータ4は、図6のテーブルから
各グランドグループGi(i=0〜19)における同時
変化関係にある信号端子数Aiと、その内個数が4個よ
りも大きい個数Biとを求め、更に図4(B)のグラン
ドリスト33から同時変化関係にある信号端子に対し
て、中央で分けた時の左右の個数の差Ciを求める。
【0051】これらを、現配置におけるノイズに対する
ペナルティーとする。そして、設定温度Tを初期温度の
100°とし、初期配置のエネルギーEを下記(1) 式に
より算出する。
【0052】
【数1】
【0053】但し、a、b、cは、各々の係数である。 コンピュータ4は、乱数により任意の2つの信号端子
を選択し、その信号端子の外部端子配置位置を交換し
て、ステップと同様にして、(1) 式により交換後のエ
ネルギーE’を算出する。
【0054】コンピュータ4は、交換後のエネルギー
E’と交換前のエネルギーEとの値ΔEを、ΔE=E’
−Eにより算出し、ΔEが負かを判定する。 ΔEが負なら、交換後のエネルギーE’が交換前のエ
ネルギーEより小さい、即ちノイズに対するペナルティ
ーが小さいため、係る2つの信号端子の外部端子配置位
置を交換し、配置リスト30と、図6のテーブルを書き
変えて、交換後のエネルギーE’を交換前のエネルギー
Eに更新し、ステップに進む。
【0055】ΔEが負でないなら、交換後のエネルギ
ーE’が交換前のエネルギーEより小さくない、即ちノ
イズに対するペナルティーが小さくないため、交換の必
要がないが、このようにすると、部分的最適(ローカル
・オプティマム)に陥るので、周知のように、exp
(ΔE/T)を算出し、0〜1までの乱数Rと、下記
(2) 式の関係を判定する。
【0056】
【数2】
【0057】(2) 式を満たすと、交換と判定して、ステ
ップの交換処理に進み、(2) 式を満たさないと、交換
せず、ステップに進む。 コンピュータ4は、所定の繰り返し条件(繰り返し回
数であり、例えば100回)を満たしているかを判定
し、満たしていなければ、ステップに戻り、満たして
いれば、設定温度Tを、α・T(α=0.9)に更新す
る。
【0058】コンピュータ4は、設定温度Tが0.0
1以下になったかを判定し、0.01以下でなければ、
ステップに戻り、0.01以下なら終了する。このよ
うにして、1つのグランドグループ内に、同時変化関係
のある信号端子にペナルティーを付し、シミュレーショ
ン・アニーリング法により、交換可否を判定するので、
各グランドグループ内に、同時変化関係のある信号端子
数が最小の組み合わせの外部端子配置を決定できる。
【0059】又、1つのグランドグループ内に、同時変
化関係のある信号端子数が、所定数より大きい時は、更
にペナルティーを付すので、同時変化関係のある信号端
子数が、所定数以上とはならず、各グランドグループ内
に、同時変化関係のある信号端子数が最小の組み合わせ
の外部端子配置を決定でき、更に各グランドグループの
同時変化関係のある信号端子の中央から見た左右の個数
の差もペナルティーとしているので、同時変化関係の信
号端子を、中央の端子を境に左右均等に分散させた外部
端子配置を決定でき、1つのグランドグループに、同時
変化関係の信号端子があっても、ノイズの影響を最小と
することができる。
【0060】又、このような配置位置決定は、図11の
パッド位置が決定していれば可能であり、図10の外部
ピン配置や、図12のLSIチップ1のゲート座標(信
号端子座標)が決定していない段階で行うことができ
る。
【0061】(b) 第2の実施例の説明 図7は本発明の第2の実施例説明図である。この実施例
のシステム構成は、図2〜図4で示したものと同一であ
り、処理フローも図5と同一である。
【0062】この実施例では、第1の実施例に加えて、
設計者が意図した同一領域に配置したい信号端子を考慮
して、外部端子配置を決定するものである。図5の処理
フローで説明すると、コンピュータ4は、グループリス
ト32の同一領域に配置したい信号端子と、その配置す
べきグランドグループを取り出し、配置リスト30の信
号端子の設定されたグランドグループと比較し、一致し
ていなければ、ワークエリア35の各グランドグループ
毎の、置くべきグループに置かれていない数に加算す
る。
【0063】これを、グループリスト32の全ての信号
端子について実行し、各グランドグループGiにおける
そのグループに置かれていない個数Diを求める。そし
て、この個数をペナルティーとして、エネルギーE
(E’)を、下記(3)式により求める。
【0064】
【数3】
【0065】但し、dは定数である。その他の処理は、
第1の実施例と同様である。このように、配置すべきグ
ランドグループに、配置されていない信号端子数をペナ
ルティーとして、エネルギー算出に加えることにより、
信号端子を配置したいグループに配置しつつ、スイッチ
ングノイズの最小の外部端子配置を決定でき、オペコー
ド、アドレス、データ等をまとめて配置できる。
【0066】又、このような配置位置決定は、図11の
パッド位置が決定していれば可能であり、図10の外部
ピン配置や、図12のLSIチップ1のゲート座標(信
号端子座標)が決定していない段階で行うことができ
る。
【0067】(c) 第3の実施例の説明 図8は本発明の第3の実施例説明図である。この実施例
のシステム構成は,図2〜図4で示したものと同一であ
り、処理フローも図5と同一である。
【0068】この実施例では、第1の実施例又は第2の
実施例に加えて、クロック端子、非同期端子(プロセッ
ト、クリアー)は、ノイズによる影響が大きいため、グ
ランド端子の隣に配置して、ノイズの影響を最小限とす
る必要があるため、これを考慮して、外部端子配置を決
定するものである。
【0069】図5の処理フローにより説明すると、コン
ピュータ4は、図8に示すように、配置リスト30か
ら、グランド端子の隣に置くべきフラグがONの信号端
子のパッド位置を取り出し、グランドパッド(端子)
と、その両隣の隣接パッドを格納した隣接リスト34を
参照して、その信号端子が、グランド端子の隣にあるか
を判定し、隣になければ、ワークエリア35のグランド
端子の隣に置いていない個数Fに「1」加算する。
【0070】同時に、その信号端子の設定パッド位置の
隣が、入力端子かを配置リスト30より判定し、隣が入
力端子でなければ、ワークエリア35の隣が入力端子で
ない個数Gに「1」加算する。
【0071】これを、配置リスト30のフラグがONの
全ての信号端子について実行し、現配置における、グラ
ンド端子の隣に置くべき信号端子についてのグランド端
子の隣に置いていない個数F、隣が入力端子でない個数
Gを得る。
【0072】そして、この個数をペナルティーとして、
エネルギーE(E’)を、第1の実施例と組み合わせる
時は、下記(4) 式により求める。
【0073】
【数4】
【0074】但し、f、gは定数である。その他の処理
は、第1の実施例と同様である。又、第2の実施例と組
み合わせる時は、エネルギーE(E’)を、下記(5) 式
により求める。
【0075】
【数5】
【0076】このように、グランド端子の隣に置くべき
信号端子が,隣に置かれていない数をペナルティーとし
て、エネルギー算出に加えることにより、グランド端子
の隣に所定の信号端子を配置しつつ、スイッチングノイ
ズの最小の外部端子配置を決定でき、クロック端子、非
同期端子のノイズによる影響を最小とできる。
【0077】又、グランド端子の隣に置くべき信号端子
について、隣が入力端子でない個数をペナルティーとし
て、エネルギー算出に加えることにより、かかる信号端
子の隣に入力端子を配置しつつ、スイッチングノイズの
最小の外部端子配置を決定でき、クリアー端子、非同期
端子のノイズによる影響をより最小とできる。
【0078】更に、このような配置位置決定は、図11
のパッド位置が決定していれば可能であり、図10の外
部ピン配置や、図12のLSIチップ1のゲート座標
(信号端子座標)が決定していない段階で行うことがで
きる。
【0079】(d) 他の実施例の説明 上述の実施例の他に、本発明は、次のような変形が可能
である。 図10に示したような外部端子位置が決定した段階で
は、周知の様に、配線長を考慮した外部端子配置を決定
でき、このためには、信号端子の座標が決定していない
ため、信号端子の座標を、LSIチップの中心にあると
して、各信号端子と設定された外部ピンとの仮想配線長
を算出し、この和Hに定数hを掛け、(1) 式又は(3) 式
又は(4) 式又は(5) 式に加えて、エネルギーE(E’)
を算出することにより、配線長も最小となるような、ス
イッチングノイズ最小の外部端子配置を決定できる。
【0080】同様に、更に、図12に示したように、
LSIチップ1の内部回路のゲート位置(信号端子座
標)が決定した段階では、信号端子の座標と外部ピンと
の座標とから仮想配線長を算出し、この和Jに定数jを
掛け、(1) 式又は(3) 式又は(4) 式又は(5) 式に加え
て、エネルギーE(E’)を算出することにより、配線
長も最小となるような、スイッチングノイズ最小の外部
端子配置を決定できる。
【0081】以上、本発明を実施例により説明したが、
本発明の主旨の範囲内で種々の変形が可能であり、これ
らを本発明の範囲から排除するものではない。
【0082】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
次の効果を奏する。 配置リストと、スイッチングリストを作成し、同一グ
ランドグループ内の同時変化信号端子数にペナルティー
を与え、シミュレーティド・アニーリング法により配置
改善を行うため、自動的にスイッチングノイズが最小の
外部端子の信号配置の組み合わせを決定でき、人手によ
る複雑な作業を排除でき、しかも精度の高い組み合わせ
を得ることができる。
【0083】システムクロックが、高速化して、同時
変化関係にある信号端子が増加しても、自動的にスイッ
チングノイズが最小の外部端子の信号配置の組み合わせ
を決定でき、LSIの高速化をノイズを最小にして実現
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】本発明の一実施例システム構成図である。
【図3】本発明の一実施例リストの構成図(その1)で
ある。
【図4】本発明の一実施例リストの構成図(その2)で
ある。
【図5】本発明の一実施例処理フロー図である。
【図6】本発明の第1の実施例説明図である。
【図7】本発明の第2の実施例説明図である。
【図8】本発明の第3の実施例説明図である。
【図9】LSIの構成図である。
【図10】LSI外部ピン配置図である。
【図11】LSIチップのパッド位置説明図である。
【図12】従来技術の説明図である。
【符号の説明】
1 LSIチップ 3 メモリ 4 コンピュータ 10 パッド 20 パッケージ基板 21 外部ピン 30 配置リスト 31 スイッチングリスト 32 グループリスト 33 グランドリスト 34 隣接リスト 35 ワークエリア

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 複数の外部端子毎にグランド端子を設定
    して、グランドグループを構成し、該グランドグループ
    を複数設けたLSI(1)の各外部端子の信号端子を決
    定するLSIの外部端子の信号配置決定方法において、 該信号端子の外部端子の位置を設定する配置リスト(3
    0)と、同時変化関係にある信号端子を格納したスイッ
    チングリスト(31)とを設け、 該スイッチングリスト(31)と、該配置リスト(3
    0)から各グランドグループにおける同時変化関係にあ
    る信号端子の数を算出して、該同時変化関係にある信号
    端子の数によるエネルギーを算出し、 乱数で選んだ任意の2つの信号端子の外部端子位置を交
    換して、各グランドグループにおける同時変化関係にあ
    る信号端子の数を算出して、該同時変化関係にある信号
    端子の数によるエネルギーを算出し、 交換前と交換後とのエネルギーからシミュレーティドア
    ニーリング法により、交換の可否を決定して、信号端子
    の外部端子位置を決定することを特徴とするLSIの外
    部端子の信号配置決定方法。
  2. 【請求項2】 前記エネルギーは、前記同時変化関係に
    ある信号端子の数と、前記同時変化関係にある信号端子
    の数の所定数を越える数と、前記同時変化関係にある信
    号端子のグランドグループの中央から見て左右の個数の
    差とによって算出することを特徴とする請求項1のLS
    Iの外部端子の信号配置決定方法。
  3. 【請求項3】 まとまった位置に配置したい信号端子群
    毎のグループリスト(32)を設け、 前記配置リスト(30)と前記グループリスト(32)
    とから配置すべき位置に配置されていない信号端子数を
    算出し、前記配置されていない信号端子数を前記エネル
    ギー算出に加えることを特徴とする請求項1又は2のL
    SIの外部端子の信号配置決定方法。
  4. 【請求項4】 前記配置リスト(30)に、前記信号端
    子をグランド端子の隣に置くべきものかを示すフラグを
    設け、 前記配置リスト(30)から前記グランド端子の隣に置
    くべき信号端子が、前記グランド端子の隣に置かれてい
    ない数を求め、前記置かれていない数を前記エネルギー
    算出に加えることを特徴とする請求項1又は2又は3の
    LSIの外部端子の信号配置位置決定方法。
  5. 【請求項5】 前記配置リスト(30)から前記グラン
    ド端子の隣に置くべき信号端子の反対側の隣に、入力端
    子が置かれていない数を求め、前記入力端子が置かれて
    いない数を前記エネルギー算出に加えることを特徴とす
    る請求項4のLSIの外部端子の信号配置位置決定方
    法。
  6. 【請求項6】 前記信号端子から前記外部端子までの配
    線長を算出し、前記エネルギー算出に加えることを特徴
    とする請求項1又は2又は3又は4又は5のLSIの外
    部端子の配置位置決定方法。
  7. 【請求項7】 前記シミュレーティングアニーリング法
    において、前記交換前のエネルギーが、前記交換後のエ
    ネルギーより大きい時は、前記交換を行うことを特徴と
    する請求項1又は2又は3又は4又は5又は6のLSI
    の外部端子の信号配置決定方法。
  8. 【請求項8】 前記シミュレーティングアニーリング法
    において、前記交換前のエネルギーが、前記交換後のエ
    ネルギーより小さい時は、前記交換後のエネルギーから
    前記交換前のエネルギーを差し引いた差ΔEが、exp
    (ΔE/T)≧R(但し、Tは設定温度、Rは0から1
    までの乱数)である時に、前記交換を行うことを特徴と
    する請求項7のLSIの外部端子の信号配置決定方法。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2008517736A (ja) * 2004-10-29 2008-05-29 ゼネラル・エレクトリック・カンパニイ センサ素子の再構成可能なアレイのための最適化スイッチング構成
JP2011210175A (ja) * 2010-03-30 2011-10-20 Fujitsu Ltd ピン配置決定プログラム、ピン配置決定装置及びピン配置決定方法

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