JPH05235165A - 集積回路の自動配線方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 迷路法を用いた集積回路の自動配線設計にお
いて、セル数の増加による処理時間の増大を最小限に抑
え、短時間で効率的に配線径路を得る。 【構成】 個々のセル４１を２×２→４個まとめたもの
を複合セル４２とする（ｄ）。径路探索において、複合
セル内の４つのセルのいずれにもラベルがついていない
場合は、４つのセルに同時に同一のラベルを付ける。複
合セル内のいずれかのセルにラベルが既についている場
合は、個々にラベル付けを行なう。探索開始セルＳ１１
とターゲットセルＴ１２間の径路探索を行うことによ
り、斜線で示された複合セルが最終的な径路を含んでい
ることがわかる（ｂ）。この斜線で示された複合セルを
逆追跡することにより、点線で示すような配線径路３１
が得られる（ｃ）。 【効果】 セル数の増加による処理時間の増大を最小限
に抑え、短時間で効率的に配線径路を得ることができ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、迷路法を用いた集積回
路の自動配線方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】集積回路の自動配線に用いられる方法の
ひとつとして迷路法が知られている。迷路法では、あら
かじめ設定された格子によって分割されたセルにラベル
付けを行いながら径路探索を進める。ここで２つのセル
Ｓ、Ｔ間の配線を例にとると、まずＳに隣接するセル
に、ある一定規則にもとづいたラベルを与える。次に、
既にラベルを与えられたセルに隣接し、未だラベル付け
されていないセルにラベルを与える。この処理を、ラベ
ル付けされたセルがＴに到達するまで繰り返す。ラベル
付けがＴまで到達したら、Ｔから逆追跡を行うことによ
り、Ｓ、Ｔ間の径路が得られる。

【０００３】迷路法では、その方法上、配線領域が大き
くなった場合は格子の数を増やし、配線間隔が小さくな
った場合は格子を細かくして対応することになり、それ
に従ってセルの数も増加する。それによってラベル付け
の処理回数も増えるため、径路探索に必要な時間は増加
する。

【０００４】既に存在する迷路法による配線方法とし
て、個々のセルにもとづく径路探索に先だって、それら
をまとめた大きいセルにもとづいて径路探索を行うこと
によって短時間で大まかな配線領域となるセルを絞り込
んでおき、それらのセルを対象にして新たに個々のセル
にもとづいた径路探索を行うものがあるが、この方法は
ひとつの配線について２回の径路探索を行うことにな
り、必ずしも効率はよくない。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】このように、従来の迷
路法では、配線領域の巨大化については格子数を増や
し、配線間隔の微小化については格子を細かくすること
でしか対応できず、それに従うセル数の増加により、径
路探索時間が増大するという問題があった。

【０００６】本発明は上記の問題を解決するため、迷路
法において隣接する複数のセルへの同一のラベル付けを
可能な限り同時に行うことにより、セル数の増加に対す
る径路探索時間の増加を抑えることが可能な集積回路の
自動配線方法を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、この発明は、配線領域を格子で分割することによっ
て得られた各セルに、ラベル付けを行いながら径路探索
を進める迷路法を用いて集積回路の自動配線を行う際
に、隣接する複数のセルを一度に保持し、既にラベル付
けされているか否かの判断を、これらのセルについて同
時に実行し、前記隣接する複数のセルへの同一のラベル
付けを同時に行うことを特徴としている。

【０００８】

【作用】本発明は、迷路法を用いて配線を行う際に、個
々のセルのみならず、隣接する複数のセルをまとめて一
度に保持し、径路探索の過程で隣接する複数のセルに既
にラベル付けがされているか否かの評価を高速に判断
し、複数のセルへの同一のラベル付けを可能な限り同時
に行っている。

【０００９】複数のセルの一部に既配線が存在していた
り、既にラベル付けされていた場合は、同時評価及び同
一のラベル付けは不可能であるから従来方法と同様に、
個々のセルに対してラベル付けを行う。

【００１０】同時に評価及びラベル付けするセルの数は
径路探索の過程で柔軟に変化し、最終的に最も効率のよ
い径路探索が実現される。

【００１１】

【実施例】以下に本発明による自動配線方法における迷
路法を集積回路の自動配線の計算機プログラムに適用し
た実施例を説明する。なお、今回の実施例では、開始点
のセルＳとターゲット点のセルＴは１点で表されてい
る。また、個々のセルを複数同時に評価できるようにま
とめたものを「複合セル」と呼ぶことにする。単に「セ
ル」と示した時は個々のセルと複合セルの両方を指す。

【００１２】図１は本発明による自動配線方法の処理手
順を表したフローチャートである。同図において、始め
の４ステップと終わりの３ステップ、すなわち、開始点
を含むセルをヒープに挿入する（ステップＳ５１）、ヒ
ープからセルあるいは複合セルを１個取り出す（ステッ
プＳ５２）、隣接するセルを認識する（ステップＳ５
３）、ターゲット点を発見したか否かをチェックする
（ステップＳ５４）、個々のセルを評価してラベル付け
する（ステップＳ５７）、新しくラベル付けしたセルを
ヒープへ挿入する（ステップＳ５８）、逆追跡をして径
路を得る（ステップＳ５９）は、従来の迷路法と同様で
ある。

【００１３】これ以外のステップ、すなわち、複合セル
として評価可能か否かをチェックした上で、可能な限り
複合セルとしてラベル付けするステップＳ５５，Ｓ５６
が本発明の特徴である。

【００１４】これらのステップＳ５５，Ｓ５６では、ス
テップＳ５３で認識された隣接セルのうち、ターゲット
点を含んでいないものが複合セルとして評価可能かどう
かをステップＳ５５で判断し、複合セルとして評価可能
ならばステップＳ５６へ、評価不可能ならばステップＳ
５７へと続く。ステップＳ５６ではその複合セルを評価
し、ラベル付けを行い、その後、新しくラベル付けされ
たセルをヒープへ挿入するステップＳ５８へと続く。

【００１５】次に図２（ａ）、及び図４（ａ）、（ｂ）
に示すような配線問題に上記手順を適用した実施例を示
す。以下の実施例では１層配線及び２層配線を例に取り
上げるが、この例では本発明による自動配線方法はこれ
に限られるものではなく任意の層数の配線にも勿論適用
可能である。

【００１６】第１実施例 図２（ａ）に示すような配線問題に上記手順を適用した
実施例を、図２（ａ）〜（ｄ）を用いて説明する。ここ
で図２（ａ）〜（ｃ）は第１層配線領域を表している。

【００１７】この第１実施例では図２（ｄ）のように、
個々のセル４１を２×２→４個まとめたものを複合セル
４２とする。これは、１ワードが４キャラクタからなる
汎用計算機においては、複合セル４２を１ワードに、そ
の複合セルに含まれる４個の個々のセル４１を１ワード
内のそれぞれのキャラクタに保持することができるから
である。これにより、複合セル４２を１度に評価でき、
また個々のセル４１についても独立して参照、変更が可
能となる。

【００１８】径路探索において、複合セルを表す１ワー
ドのデータを参照することで、ある複合セル内の４つの
セルのいずれにもラベルがついていない場合（ステップ
Ｓ５５Ｙｅｓ）は、それが容易にしかも高速に判明す
る。ここで４つのセルに同時に同一のラベルを付けるこ
とにより、従来法と単純に比較して４倍の速度でラベル
付けを行なうことができる。複合セル内のいずれかのセ
ルにラベルが既についている場合（ステップＳ５５Ｎ
ｏ）は、従来法と同様に個々にラベル付けを行なう。

【００１９】図２（ａ）において、探索開始セルＳ１１
と探索のターゲットとなるセルＴ１２が示されている。
図１に示す処理手順にしたがって径路探索を行うことに
より、図２（ｂ）において斜線で示された複合セルが最
終的な径路を含んでいることがわかる。この斜線で示さ
れた複合セルを逆追跡することにより、図２（ｃ）にお
いて点線で示すような配線径路３１が得られる。

【００２０】ここで図３（ａ）に示すように、径路を発
見するまでにラベル付けした複合セルの数は１３である
のに対して、図３（ｂ）に示すように、従来の迷路法に
よってラベル付けされる個々のセルの数は５６であるか
ら、本発明による径路探索時間は従来の方法よりも４倍
以上高速であると言える。

【００２１】第２実施例 次に、図４（ａ）、（ｂ）に示すような配線問題に上記
手順を適用した実施例を、図４（ａ）〜（ｄ）及び図５
（ａ）〜（ｄ）を用いて説明する。ここで図４（ａ）、
（ｃ）、図５（ａ）は第１層配線領域、図４（ｂ）、
（ｄ）、図５（ｂ）は第２層配線領域を表している。実
際には（ａ）と（ｂ）（ｃ、ｄに関しても同様）は重な
っていることになる。

【００２２】図４（ａ）、（ｂ）において、探索開始セ
ルＳ１１と探索のターゲットとなるセルＴ１２、及び既
配線３１、既配線に含まれる端子３２とビア３３が示さ
れている。ここでは第１層を原則として縦方向、第２層
を原則として横方向に用いる縦横原則を採用するので、
第１層においては図５（ｃ）に示すように、縦に隣接す
る４個のセル４１をまとめたものを複合セル４２とし、
第２層では図５（ｄ）に示すように、横に隣接する４個
のセル４１をまとめて複合セル４２とすることにより、
縦横原則の特徴を考慮した高速な配線処理が実現でき
る。

【００２３】セルのメモリへの割り当てについては、第
１実施例と同様に、１ワードが４キャラクタからなる汎
用計算機において複合セル４２を１ワードに、その複合
セル４２に含まれる４個の個々のセル４１を１ワード内
のそれぞれのキャラクタに保持することにより、複合セ
ル４２を一度に評価でき、また個々のセル４１について
も独立して参照、変更が可能となる。

【００２４】複合セル内のいずれかのセルにラベルが既
についている場合（ステップＳ５５Ｎｏ）は、第１実施
例と同様に個々のセルについてラベル付けを行なう。

【００２５】図１に示す処理手順にしたがって径路探索
を行うことにより、図４（ｃ）、（ｄ）において斜線で
示された複合セルが最終的な径路を含んでいることがわ
かる。この斜線で示された複合セルを逆追跡することに
より、図５（ａ）、（ｂ）で示されるような配線径路３
１が得られる。

【００２６】ここで図６（ａ）、（ｂ）に示すように、
径路３１を発見するまでラベル付けしたセル及び複合セ
ルの数は１６であるのに対して、図６（ｃ）、（ｄ）に
示すように、従来の迷路法によってラベル付けされるセ
ルの数は１０７であるから、この第２実施例では本発明
による径路探索時間は従来の方法よりも６倍以上高速で
あると言える。

【００２７】以上のようにこの発明によれば、セル数の
増加率と比較して、ラベル付け処理回数の増加率が小さ
い。また、配線領域が比較的すいている、初期の配線ほ
ど高速な配線処理を実現できる。さらに、複数のセルの
まとめ方を変えることで、設計規則の変化への対応が可
能となる。

【００２８】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、迷
路法を用いて配線を行う際に、隣接する複数のセルをま
とめて一度に保持し、径路探索の過程で隣接する複数の
セルの評価と同一のラベル付けを可能な限り同時に行っ
ている。これにより、セル数の多い配線領域においても
配線径路を短時間で得ることが可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による自動配線方法の一実施例の処理手
順を表したフローチャートである。

【図２】図１に示す処理手順に従って行われる、１層配
線領域における配線状態図である。

【図３】図２に示した径路探索によってラベル付けされ
た複合セル数と、従来法によってラベル付けされたセル
数との比較を示す配線領域図である。

【図４】図１に示す処理手順に従って行われる、２層配
線領域における配線状態図である。

【図５】図４に続けて行なわれる配線処理の様子を示す
状態図である。

【図６】図４に示した径路探索によってラベル付けされ
た複合セル数と、従来法によってラベル付けされたセル
数との比較を示す配線領域図である。

【符号の説明】

１１ 探索開始セル １２ ターゲットセル ２１ 最終的径路を含む複合セルの連結を示す枝 ３１ 配線径路 ３２ 端子 ３３ ビア ４１ 個々のセル ４２ 複合セル

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 配線領域を格子で分割することによって
   得られた各セルに、ラベル付けを行いながら径路探索を
   進める迷路法を用いて集積回路の自動配線を行う際に、
   隣接する複数のセルへの同一のラベル付けを同時に行う
   ことを特徴とする集積回路の自動配線方法。
2. 【請求項２】 前記隣接する複数のセルを一度に保持
   し、既にラベル付けされているか否かの判断を、これら
   のセルについて同時に実行することを特徴とする請求項
   １記載の集積回路の自動配線方法。