JPH06196563A

JPH06196563A - Ｖｌｓｉの配線設計に対するコンピュータ実施可能な過密領域配線方法

Info

Publication number: JPH06196563A
Application number: JP5229689A
Authority: JP
Inventors: Richard Laverne Malm; リチャード・ラバーン・マーム; Charles L Meiley; チャールス・エル・メイレイ
Original assignee: International Business Machines Corp
Current assignee: International Business Machines Corp
Priority date: 1992-09-29
Filing date: 1993-08-24
Publication date: 1994-07-15
Also published as: US5673201A

Abstract

(57)【要約】【目的】ＶＬＳＩの広域配線処理に失敗した局部的領
域に対する配線処理をコンピュータにより迅速且つ確実
に完成すること。【構成】ＶＬＳＩの広域配線設計において過密領域を
検出し１１０、過密領域に対する境界領域を判別し１１
０、配線と境界領域との交差点から周辺接続点を固定し
１２０、境界領域及び周辺接続点から副設計を抽出し１
３０、配線パラメータを副設計に関連付け１４０、配線
パラメータに配線の重みを設定し１５０、配線の重みに
従い副設計を配線し１６０、それが成功するまで配線の
重みを変更して配線を反復し１６５、配線に成功した副
設計を広域配線設計に戻す１７０ことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はＶＬＳＩ設計のコンピュ
ータによる配線方法に関し、特にＶＬＳＩに対する広域
配線の試に失敗した後に続く局部的過密区域に試みる配
線方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】配線又は“経路指定”は回路基板の指定
位置に配置された処理要素の端子に存在するかもしれな
い２つ以上の回路点の間に経路を探し出すことに関係す
る。ＶＬＳＩの設計のような複雑な回路の配線は、途方
もない複雑さが内在するため、自動配線プログラムが使
用される。かかる設計は複数の層上に配置された何千も
の信号経路とか、層間に設けられた層間経路又は経由を
含むことができる。

【０００３】図１は、解決されるべき非常に簡単な配線
問題をグラフ的に例示した図である。この格子システム
又は配列は多くて１本の配線を各格子点に配置すること
ができることを示す。この格子は、配線の中心間距離が
技術の基本原則による制限に合致するよう位取りされ
る。

【０００４】図２は、格子点に斜線を引いて、それが配
線を有する格子（阻害と呼ばれる）であることを示すよ
う描き直したレイアウトの図である。今、Ａ点からＢ点
に対する経路の探索を希望するものと仮定する。すなわ
ち、この問題は迷路を通る経路の探索に相当する。

【０００５】従来の経路指定手順は、２点間の迷路のう
ち、最少コストの経路（存在する場合）の探索を試みる
ようにしていた。コストは、完全に全体的であり、例え
ば、長さ、密度、凹凸（又は揺れ）の数、及び他のパラ
メータのような要因に依存して変化するかもしれない。

【０００６】ある場合、最短経路長の判別は最も重要な
関心事かもしれない。図２において、格子点Ａから開始
し、その後に続き阻害のない格子点に対して累積コスト
値が割当てられる。この処理は、格子点Ｂに達し、その
格子点までの最低累積コスト値が識別されたときに終了
する。

【０００７】経路検出のため、図３に示すように、Ａ点
からＢ点まで格子点を再トレースする。経路検索におい
て、最短経路長が必ずしも回路の２点間の最適経路とは
限らない。すなわち、好ましい配線の方向、経路及び
（又は）経由の数等のようなその他各種設計パラメータ
が最適経路の判別に影響を及ぼすかもしれない。これら
設計パラメータに対応するコスト又は重み値をそこに戦
略的に割当てることによって、好ましい方向の経路を迅
速に得ることができる。

【０００８】かかるコストは下記リストのものを含む。１．個々の格子点を使用するコスト。このコストは密度
の関数であってよい。２．層上を好ましい方向に１つの格子点を移動するコス
ト。３．層上を好ましくない方向に１つの格子点を移動する
コスト。４．経由する、すなわち、１つの層から他の層に移動す
るコスト。

【０００９】図４は、隣接する３つの格子点ｂ，ｃ，ｄ
を示す。これら格子点ｂ，ｃ，ｄに対する格子点のコス
トＣＩ_b，ＣＩ_c及びＣＩ_dは、それぞれ、３，２及び
１であると仮定する。層１の好ましい方向に１格子点を
移動するコストはＣＰ₁＝１，層１の好ましくない方向
に１格子点を移動するコストはＣＮ₁＝５、及び経由の
コストをＣ_v＝１２であると仮定する。

【００１０】格子点ａにおける累積コストが２０の場
合、格子点ｂ，ｃ，ｄに対する累積コストは下記のよう
になる。ＣＣ_b＝ＣＣ_a＋ＣＰ₁＋ＣＩ_b＝２０＋１＋３＝２４ＣＣ_c＝ＣＣ_a＋ＣＮ₁＋ＣＩ_c＝２０＋５＋２＝２７ＣＣ_d＝ＣＣ_a＋Ｃ_V＋ＣＩ_d＝２０＋１２＋１＝３３

【００１１】格子点ａから格子点ｂに移動するコストが
他の方向へのものより最低コストとなる。自動手順を使
用して、最低コストの最終経路が判別されるまで、最低
コストの分析に基づく複数の配線方向を検査することが
できる。しかし、かかる処理手順は、接続されるべき点
間の格子点の数の増加により、その関数として複雑性が
急激に増加する。事実、複雑なＶＬＳＩの設計の配線に
対する現存プログラムは、走行するのにＣＰＵ時を何日
も必要とするかもしれない。

【００１２】広域配線の努力に対し個有の処理要求があ
る場合、大きな回路セグメントに対して試みる配線の数
を制限することが望ましい。しかし、屡回路成分の再配
置の結果として局部的設計変更が要求される。その場
合、全設計の再配線をせずに、かかる設計変更を行う方
法を提供することが有益である。

【００１３】更に、屡広域配線プログラムが、局部的な
配線阻害、又は“オーバーフロ”のため、広域配線プロ
グラムがその終了に成功しない場合がある。“オーバー
フロ”状態は、配線の割当てが１以上の設計原則に違反
したときに発生する。オーバーフロが発生したとき、従
来の配線プログラムは典型的に複数のパス又は経路の
“はぎ取り”（又は経路の削除）（rip out)を実行し、
過密領域のオーバーフロ・カウントを減少するよう再配
線を試みる。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】これら再配線の試み
は、通常、設計全体を変更しない原配線攻撃計画又は配
線の重み付け計画に基づいて行われるが、配線全てが自
動経路指定できない場合は手動で“組込”まなければな
らない。しかし、この処理は、局部最適化に欠けるた
め、配線が許容しうる最大長を越えるかもしれず、貧弱
な設計操作（実行が遅い）となるかもしれない。

【００１５】その上、手動配線は、過密領域を図形表示
する表示端末を使用し、通常、サイトにいる人間のオペ
レータによって行われる。この組込処理は努力しなけれ
ばならない程遅く、誤り傾向である。配線スクリーン上
で修正を行う配線の解決は実際に１以上の設計の基本原
則に違反し、はぎ取りが要求されるかもしれない。

【００１６】従って、本発明の目的は、ＶＬＳＩ設計に
おいて、失敗した広域配線処理の後に続き、過密領域に
対しコンピュータにより再配線実施可能な配線方法を提
供することである。更に、本発明の目的は、局部的に設
計変更した領域の再配線を可能にする方法を提供するこ
とである。

【００１７】

【課題を解決するための手段】本発明は、その一実施例
によると、ＶＬＳＩ設計の過密領域を示すオーバーフロ
を検出して、過密領域の周囲の境界領域を定義する。こ
の“オーバーフロ”は、回路成分又は他の配線によって
生じた阻害のため、回路の２点間が配線できないときに
発生する。

【００１８】配線が境界領域を越えた位置に接続点が作
成され、接続点を有する全境界領域はＶＬＳＩの設計か
ら副設計として抽出される。初期配線の重みが副設計に
関連する配線パラメータに割当てられる。各配線パラメ
ータは配線しうる方向を示し、各重みはその方向に対す
るコストを表わす。典型的な方向パラメータは北−南、
東−西、上−下（層間の経路）、正−負（又は左右）の
対角線、及び凹凸等を含む。

【００１９】その後、反復処理を行い、副設計に対する
配線の解決を導き出す。反復処理の最初のステップにお
いて、割当てられた配線の重みを使用して副設計により
配線経路を“設定”し、又は“マップ”する試みが行わ
れる。その後のステップにおいて、開始時の値の上又は
下の値の範囲上で選ばれた配線の重みが変更される。そ
れに続き、新たな配線の重み値を使用して、副設計を配
線する試みが行われる。

【００２０】処理はこのような方法で、配線の試みが成
功終了するまで、すなわち、オーバーフロの残りが０
（オーバーフロ０又はオーバーフロなし）になるまで続
行される。副設計に対する配線が解決すると、ＶＬＳＩ
の設計に戻る。

【００２１】

【実施例】以下、添付図面に基づき本発明の好ましい実
施例を詳細に説明する。本発明による副問題抽出法は、
先ず、ＶＬＳＩの設計を配線するため、従来の広域配線
手段を実行するための入力データ集合を供給し、その配
線手段を外部で操作しようとするものである。この広域
配線手段は、事実上、選ばれた配線パラメータに対応す
る配線の重みを割当てることによって操作する如何なる
ものでも使用することができる。

【００２２】しかし、ここで述べる副問題抽出法が使用
するパラメータのあるものは広域配線プログラムの使用
に対応するよう変更しなければならないかもしれない。
実際に、この副問題抽出法は、パスカルの言語を含む任
意の数の従来のプログラミング言語で書くことができる
コンピュータ・ソフトウェア・プログラムとして実現さ
れる。

【００２３】本発明に従って書かれるプログラムは、Ｍ
ＶＳ又はＶＭオペレーティング・システムの下に走行す
るＩＢＭラインの３７０メインフレーム・システム、又
は、ＵＮＩＸ又はＡＩＸオペーレーティング・システム
の下に走行するワーク・ステーション等を含む各種コン
ピュータ・ハードウェア・プラットホームで有益に走行
することができるものである。このような環境におい
て、副問題抽出法は、オーバーフロの解決が０に達する
まで、連続的にデータ集合を生成し、広域配線プログラ
ムを繰返し呼出し、入力配線の重みを使用して配線の解
決を試みる。

【００２４】図５は、好ましい副問題抽出法の各構成成
分を模式的に例示した図である。以下の記述から明らか
なように、この副問題抽出法は、局部的問題領域を識別
し、その副領域に対する個有の解決が検出されるまでそ
れを分離し、その配線の重みパラメータを変更しつつ配
線過密エラーを解決する、いわゆる分離克服（又は解
決）方法を採用する。

【００２５】これらの重みは、高密度領域の物理的レイ
アウトのような特定の局部的属性に従って、有益に調節
される。この処理は、図５に示す流れの処理ステップ１
００に示すように、その第１ステップにおいて、広域配
線プログラムを開始し、一群の汎用配線の重みを使用し
て、ＶＬＳＩ設計全体に亘り１以上の配線を試み、でき
る限り多くの配線を終了する。

【００２６】広域配線プログラムは、ＶＬＳＩチップの
設計においては、１０乃至２０時間の走行時間を必要と
するかもしれない。局部的領域の失敗は、通常、数個の
長い配線の走行が終了するまで知られない。これら局部
的領域はチップ上に配置された配線の変更に対する最初
の試みが行われた後でさえ、配線不能に維持されるかも
しれない。

【００２７】１以上の広域配線が行われた後、過密領域
は、従来、局部的過密領域に対応する行及び列情報（ｘ
及びｙ座標）と、全ネット・リストと、配線されるべき
回路ノード対のリストと、既回路成分の配置を示す阻害
データとを含む広域配線プログラムの出力から識別する
ことができる。過密領域の例は図６に示す。

【００２８】次に、処理ステップ１１０において、発生
した副問題抽出領域を選択する。このステップは１以上
のオーバーフロ・ネットを含む使用可能な副領域の判別
のため、広域配線プログラムの出力から関係情報を抽出
するコンピュータ・ソフトウェア・ルーチンとして有益
に実行することができる（ここで、ネットとは回路の２
点間又はノード間の配線接続である）。

【００２９】各オーバーフロ・ネットは、２つの部分又
はセグメント、無効ネット・セグメント（ＩＳＥＧ）、
及び有効ネット・セグメント（ＶＳＥＧ）を含むものと
考えることができる。ＶＳＥＧはオーバーフロ・ネット
の有効な配線の副セクションである。ＩＳＥＧは基本原
則違反を有するオーバーフロ・ネットの無効配線副セク
ションである。これらはネットが取ることを希望する経
路と、オーバーフロ・ネットの配線に対し広域配線の試
み中に取られた経路とを示す。基本原則違反は、ネット
が同一プレーンの他のネットを遮断したとき、又はある
他の設計パラメータ（例えば、最少のネット空間）に対
し違反したときに発生する。

【００３０】図６は２つの配線層を有する過密領域を例
示する。第１層の配線は相対的に広幅に示し、第２層の
配線は相対的に狭幅に示す。図６は４つのオーバーフロ
・ネットを含む。第１のオーバーフロ・ネットはａ点と
ａ′点間に延び、第２のオーバーフロ・ネットはｂ点と
ｂ′点間に延び、第３のオーバーフロ・ネットはｃ点と
ｃ′点間に延び、第４のオーバーフロ・ネットはｄ点と
ｄ′点間に延びる。

【００３１】ａ点とａ′点間に配線されたオーバーフロ
・ネットは一連の有効及び無効セグメントを含み、第１
のセグメント２００は有効である。このネットは、既に
使用されている第２層に対する層変更を使用しなければ
ならないので、セグメント２０２において無効となる。
セグメント２０４もセグメント２０２同様、第２層に前
から配線されていた他の配線と重なるので無効となる。
セグメント２０６，２０８，２１０，２１２，２１４，
２１６，２１８，及び２２０は全て有効であり、基本原
則違反は含まない。

【００３２】ｂ点とｂ′点間のオーバーフロ・ネットも
一連の有効及び無効セグメントを含む。第１のセグメン
ト２３０は有効であり、第２のセグメント２３２は第２
層で前から配線されたネットと重複するので無効であ
る。セグメント２３４は有効であるが、次のセグメント
２２６は第１層で前に配線されたネットと重複するので
無効である。残りのセグメント２３８，２４０は両方共
有効である。

【００３３】次のｃ点とｃ′点間の第３のネットにおい
ては、更に有効セグメント及び無効セグメントがある。
連続する２つのセグメント２５２，２５４は無効である
が、続くセグメント２５６は有効である。セグメント２
５８，２６０は無効であるが、最終セグメント２６２は
有効である。ｄ点とｄ′点間の第４のセグメントの最初
のセグメント２７０は有効であるが、最終セグメント２
７２は無効である。

【００３４】抽出されるべき局部的又は境界領域の座標
の大きさは、好ましくは１秒以下の予期副領域走行時間
に基づき指定することができる。図６において、最小副
領域３００を含むＶＬＳＩ過密領域は図の端部に対して
ＩＳＥＧを延長し、拡張することにより定めることがで
きる。ＶＳＥＧネット・セグメント全てを含むわずか大
きい矩形領域３１０は、十分小さな問題を完全に解決し
ながら、より可能なネット経路を許諾することができ
る。これは、模擬評価、模擬アニーリング、又は半網羅
的反復のような従来の配線方式を副領域の各々に適用し
て、それを解決することを可能にする。

【００３５】処理ステップ１１０における適切な副領域
の判別に続き、処理ステップ１２０，１３０は、副領域
周辺の配線位置を固定し、副領域内の接続に必要な順序
付きノード対のネット・リストを生成する。処理ステッ
プ１２０において、広域配線プログラムの走行出力から
判別した境界ボックスをネット配線が横切る座標位置を
使用して、その境界に対する境界ボックスに失敗のない
ネットに対する配線位置を固定する。

【００３６】この境界ボックスは、ボックスの内外を通
過する全ネットがその周辺位置に割振られうるよう十分
大きいことが望ましい。次に、処理ステップ１３０にお
いて、広域配線走行から判別したオーバーフロ・ネット
のＶＳＥＧ部の座標位置を使用して、識別された副領域
ボックスの端部にオーバーフロ・ネットが割振される。
処理ステップ１４０において、座標位置を含む阻害デー
タと回路成分の大きさとが副領域内に入れられる。

【００３７】副領域ネットの配線の点及び阻害データが
識別されると、反復方式を使用して各副問題を解決す
る。処理ステップ１５０において、局部的ネット・リス
ト及び阻害データによって定義された副領域の問題が広
域配線プログラムに入力される。図５のフローチャート
の処理ステップ１６０に進み、配線方向、配線の凹凸
（又は揺れ）、レベル変更、最大配線長、経由カウン
ト、経由方向、ネット・リスト順序、又は希望する他の
パラメータに対応する配線の重みに対する初期値を使用
して、広域配線プログラムの第１のパスを実行する。

【００３８】これら初期値はユーザからの入力として供
給され、ユーザによる一群の設計制約に基づき経験的に
判別される。例えば、その設計目標は全配線長を最短化
することかもしれない。初期配線の重み値はその目標に
対する最良の達成のために選ばれる。他の設計最適化目
標として、初期配線の重み値が異なるものを選択するか
もしれない。

【００３９】例えば、ネット・リストは長さ増加又は減
少順の好ましい初期順序で配列することができる。これ
ら初期入力値の選択の後、及びオーバーフロの解決が０
でないと判別されたとき、配線の重みは処理ステップ１
６５において調節され、再び広域配線プログラムが遂行
される。この反復処理は、オーバーフロ０の解決が発生
するまで、処理ステップ１６０，１６５において、必要
に応じ１回以上進められる。

【００４０】この好ましい方法において、オーバーフロ
の解決に応答する戦略は、まず、一長さを有する各対
のネットを交換して、各長さの全ての対が検査されるま
で、副領域を再配線することである。このネット・リス
トの調節は連続するネット・リスト対を交換し、広域配
線プログラムを反復呼出し、新たな入力値について操作
するソフトウェア・ルーチンを使用して迅速に実行する
ことができる。

【００４１】ネット・リスト対の交換により、オーバフ
ロ０状態を発生させることができる。オーバーフロ０で
ない場合、オーバーフロ０の解決を検出するまで、最大
合計重み値を含むかもしれない他の配線の重みに対して
プログラムを反復遂行する。それは、“最良の推定”の
配線の重みから開始し、“はぎ取り”及び再配線まで、
最大許容可能な配線の重み付き距離（広域重み値）をゆ
っくり増加することにより、迅速に解決することができ
る。

【００４２】オーバーフロ０でない場合、配線の重みは
開始時における配線の重み値の上下の値の範囲で連続調
節される。オーバーフロ０が検出されると、結果は解決
サブセットとして捕獲される。捕獲された結果は、処理
ステップ１７０において、設計のサブセルとして供給さ
れ、及び広域設計に対しこの解決サブセットを組込むこ
とにより、初期の不完全な配線イメージに対して“相互
接続”される。

【００４３】追加する過密領域が存在する場合、この処
理は経路１８０を介して処理ステップ１１０に戻る。全
領域を終了し、最終設計がオーバーフロなしに完全に配
線されると、副問題抽出処理はステップ１９０で終了す
る。

【００４４】次に、図７及び８を参照する。図７及び８
は図５の処理ステップ１６５で実行する配線の重み値の
変更処理手順を詳細に例示した図である。この手順は、
又、付表Ａの擬似コードの書式にも示される。それは、
配線方向、凹凸、レベル変更、及び配線長等を示す重み
値を含む配線の重み値を使用する如何なる従来の広域配
線プログラムでも操作することができることを意図する
ものである。

【００４５】配線の重み付け手順は処理ステップ４００
から開始して、初期化ステップ４１０に進む。ステップ
４１０において、プログラムは初期配線の重み値を含む
予め生成されたマスタ・テスト・ファイルＴＥＳＴを読
取る。サンプルＴＥＳＴファイルは下記に例示する。

【００４６】それはユーザから供給された判別済み配線
の重み値を経験的に使用して生成され、“プレーン１”
及び“プレーン２”と識別された２つのレベルから成る
ＶＬＳＩの設計に対する配線の重み情報を含む。この例
で有益な配線パラメータは、ＮＳ＝北−南、ＥＷ＝東−
西、ＵＰ＝上、ＤＮ＝下、ＰＤ＝正対角線、ＮＤ＝負対
角線、及びＪ＝凹凸である。又、最大合計重み値がある
（ＴＥＳＴファイルの第（４）行に示す）。

【００４７】ＴＥＳＴファイルは下記のように配列され
る。（１）Ｙ１００１００Ｙ＊反復（Ｙ／Ｎ）
ＩＭＡＸＤＭＡＸ（２）Ｉ＊配線プレーン１と
２間の経路に対する経路−経路隣接点（３）Ｆ＊最大配線長に対す
る長さ（Ｌ）又は係数（Ｆ）（４）３．５０００＊最大長又は係数（５） *NS EW UP DN PD ND J ＊（６） 02 04 04 00 00 00 2 ＊配線プレーン１に
対する重み値（７）＊（８） 02 01 00 02 00 00 2 ＊配線プレーン２に
対する重み値

【００４８】ＴＥＳＴファイルの第（３）行にある文字
“Ｌ”は、第（４）行の数値が最大配線長を表わすとい
うことを示す。第（３）行が文字“Ｆ”を含む場合、第
（４）行の値は、ノード間の“マンハッタン”(manahat
tan)（最短）距離に乗算されて最大長を得るための係数
である。“Ｌ”は全ネットに対する最大長を設定する。
文字“Ｆ”は各ネットに対し最大長を設定することを可
能にする。

【００４９】初期化ステップ４１０は付表Ａの擬似コー
ドの第４〜１５行に例示する。処理ステップ４２０に進
み、方向値“ｕ”が読取られ、配線反復処理中、広域重
み値を変更するべき方向を表示する。この処理ステップ
は付表Ａの擬似コードの第１６〜２５行に亘って例示さ
れる。擬似コードの第２６〜３８行は処理ステップ４３
０に示す配線の重み反復の範囲値の設定を例示する。

【００５０】これら範囲値は、処理中、配線の重みを増
加及び減少する量を表わす。擬似コードに示すように、
この例では２つの４５度配線の重みＰＤ，ＮＤは使用さ
れないが、希望により加えることができる。付表Ａの擬
似コードの第３９〜５４行にはその内容を示した処理ス
テップ４４０において、開始最大配線長及び配線の重み
値がＴＥＳＴファイルから得られる。擬似コードの第４
１行において、配線プレーン１に対する配線の重みを表
わすＴＥＳＴファイルの第６行を変数sr1 sr2sr3 sr4 s
r5 sr6 及びsr7 に割当てる。

【００５１】同様に、擬似コードの第４２行において、
ＴＥＳＴファイルの第１１行に示す配線の重みを変数sg
1 sg2 sg3 sg4 sg5 sg6 及びsg7 に割当てる。各種重み
値に対するヘッディングは擬似コードの第４５行に示
す。

【００５２】処理ステップ４５０に進み、付表Ａの擬似
コードの第５５〜７０行に示した新重み（New Weight)
ルーチンが配線の重み調節のために呼出される。新重み
ルーチンは付表Ｂに擬似コード形式で示す。付表Ａの擬
似コードに示すように、新重みルーチンは、調節するべ
き配線の重み値の１つに対応する一連のネストされた配
線の重み調節ループごとに呼出される。配線の重みパラ
メータの各々に対し、新重みはステップ４３０で設定し
た範囲値に等しい回数だけ呼出される。

【００５３】新重みが呼出される度に、関係する配線の
重みに対する前の値が索引値と共に新重みルーチンに渡
される。索引値に従い、配線の重みは関連する配線の重
み範囲値に達するまで、初期配線の重み値の上下の重み
範囲において連続的に大きい範囲増加し、及び減少す
る。調節された配線の重み値は変数“rr ”として付
表Ａの擬似コードルーチンに戻される。

【００５４】最初、新重み値が各配線の重み値に対して
呼出されると、戻される配線の重み値（最初新重み値が
呼出されたときの初期ＴＥＳＴ値から変更していない）
は付表Ａの擬似コードの第７１〜７３行に示すように、
処理ステップ４６０において、ＴＥＳＴファイルに戻さ
れる（新重みに対するその後の呼出しにおいては配線の
重み値を変更する）。

【００５５】付表Ａの擬似コードの第８１行から開始す
る処理ステップ４７０において、副領域に関連する許諾
可能な最大合計重み値は処理ステップ４２０で判別され
た索引値だけ増分（又は減分）される。最大合計重み値
に対する反復の調節は配線の重み手順の最内部ループで
行われる。

【００５６】最大合計重み値が調節される度に、付表Ａ
の擬似コードの第９５〜１０４行に示す処理ステップ４
８０において、広域配線プログラムが呼出される。処理
ステップ４９０において、配線プログラムの結果が検査
され、付表Ａの擬似コードの第１０５〜１１１行に示す
ように、オーバーフロ０解決が検出されたか否か判断さ
れる。オーバーフロ０解決が検出された場合、その結果
は処理ステップ５００において印刷され、そのプログラ
ムは、付表Ａの擬似コードの第１０７〜１１０に例示す
るように、処理ステップ５１０において終了する。

【００５７】オーバーフロ０なし状態が検出されると、
手順は、最大合計重み値を再び増分（又は減分）する処
理ステップ４７０に戻る（付表Ａの擬似コードの第８１
行）。最大合計重み値の増分は、付表Ａの擬似コードの
第８１行に示すように、処理ステップ５２０において、
この例では５０に等しい指定反復数だけ続けられる。

【００５８】最大合計重み値の反復後においてもオーバ
ーフロ０解決が検出されない場合、処理手順はステップ
４５０に戻り、配線の重み値の１つを調節するため新た
な配線の重み値が呼出される。再び、最大合計重み値に
ついて反復を開始する。この反復手順は、処理ステップ
５３０において、ネストされた配線の重み調節ループの
各々が処理ステップ４３０で指定した配線の重み値の範
囲全域に亘り走行するまで繰返えされる。

【００５９】その時点までに、オーバーフロ０解決が検
出されなかった場合、プログラムは処理ステップ５４０
において終了する。次のステップはステップ４３０で指
定した範囲を拡張して、処理手順を反復することであ
る。しかし、処理はステップ５１０で終了するようオー
バーフロ０解決となることが望ましい。このオーバーフ
ロ０解決は、経路カウント、全長、阻害カウント、及び
配線解決の質を示す広域配線プログラムにより出力とし
て作成された他の設計値のような各種設計の属性により
特徴付けられる。

【００６０】設計目標に基づき、オーバーフロ０解決は
選択された１以上の設計パラメータの最適レベルを表わ
す示性数（figure of merit)を割当てることができる。
この示性数は特定の最適化目標に基づき経験的に決めら
れる。かくして、希望する最適化の値に従い、各オーバ
ーフロなし解決に対して異なる示性数を計算することが
できる。

【００６１】この示性数は、ＴＥＳＴファイルの１以上
の初期配線の重みパラメータを変更して前述の副配線プ
ログラムを再走行することにより生成された連続的なオ
ーバーフロ０解決の比較に使用される。副配線プログラ
ムがオーバーフロ０解決と判別する度ごとに、その０解
決に対し、全長、経路カウント、阻害カウント、及び副
設計内の過密のような１以上の値の配線の重みの変化の
結果を表わす示性数が割当てられる。

【００６２】示性数を減少する効果を有する配線の重み
の変化は放棄され、示性数を増加する効果を有する配線
の重みの変化は継続することができる。明らかに、オー
バーフロ０解決のリストを生成して、選ばれた設計パラ
メータのうち最適化を示す希望する解決を最終設計に挿
入するよう選択することができる。かかる付表Ａの擬似
コード処理の出力を表わすリストの例は付表Ｃに示す。

【００６３】以上、ＶＬＳＩ配線設計において、局部的
過密領域を配線するための新規な副問題抽出方法につい
て説明した。この方法は大規模な配線問題を迅速且つ完
全に解決する新規な解決方法を提供するものである。以
上、数個の実施例を説明したが、本発明はその範囲に限
定するべきでなく、本発明の理念の範囲内において、そ
の各部の変化、変更及び適用の変更をなしうることは明
らかである。

【００６４】

【００６５】

【００６６】付表Ｃこれらの解は、従来の方式が失敗したときに、本発明を
使用して検出された。オーバレベル１レベル２ wt Via Len ーフロ N E V J N E V J MaxF 3.5000 38 5240.0 0 2 4 4 2 2 1 2 2 2.079 2.8750 40 5260.0 0 1 3 4 2 3 1 2 2 1.386 2.1250 41 5260.0 0 2 2 3 2 2 1 2 2 1.491 4.0000 39 5270.0 0 1 4 4 3 2 1 2 2 3.111 2.5625 39 5270.0 0 2 3 4 2 3 1 2 2 1.980 3.1875 39 5270.0 0 2 4 3 3 3 1 2 2 2.044 1.6875 40 5270.0 0 1 2 3 2 2 1 2 2 1.371 2.7500 39 5280.0 0 1 2 4 3 2 1 2 2 1.734 2.1250 39 5280.0 0 1 2 3 3 3 1 2 2 1.359 2.3125 39 5280.0 0 2 2 3 3 3 1 2 2 2.036 2.1875 39 5280.0 0 2 2 4 3 3 1 2 2 1.596 3.2500 40 5280.0 0 1 4 4 4 3 1 2 2 1.590 2.3750 41 5280.0 0 2 3 4 2 2 1 2 2 1.521 2.8750 42 5280.0 0 1 2 4 2 2 1 2 2 1.078 2.9375 38 5290.0 0 2 3 5 3 3 1 2 2 2.212 2.9375 38 5290.0 0 2 4 5 3 3 1 2 2 1.632 3.0000 39 5290.0 0 2 2 5 4 3 1 2 2 2.414 2.6875 41 5290.0 0 2 2 3 3 2 1 2 2 2.234 2.3125 43 5290.0 0 1 3 2 3 2 1 2 2 1.200 3.1250 43 5290.0 0 1 3 2 4 2 1 2 2 2.113 3.6875 45 5290.0 0 2 4 2 4 3 1 2 2 2.135 3.5625 38 5300.0 0 1 4 5 2 2 1 2 2 2.783 2.7500 40 5300.0 0 2 2 5 3 3 1 2 2 2.228 3.7500 43 5300.0 0 1 4 2 3 2 1 2 2 2.005 2.5000 40 5310.0 0 2 2 4 4 2 1 2 2 1.885 2.8750 42 5310.0 0 2 3 2 4 2 1 2 2 1.732 3.5000 43 5310.0 0 2 3 2 5 2 1 2 2 2.755 2.2500 45 5310.0 0 2 2 3 2 3 1 2 2 2.216 4.0000 45 5310.0 0 2 3 4 4 3 1 2 2 2.821 3.3750 49 5310.0 0 1 4 2 2 3 1 2 2 1.508 3.3750 49 5310.0 0 1 3 2 3 3 1 2 2 1.508 2.8125 41 5320.0 0 1 3 4 3 2 1 2 2 2.176 2.8125 44 5320.0 0 2 3 3 2 3 1 2 2 2.222 3.6250 47 5320.0 0 1 4 2 5 2 1 2 2 1.312 3.4375 50 5320.0 0 1 4 2 3 3 1 2 2 1.482 3.5000 54 5320.0 0 1 2 2 5 3 1 2 2 2.500 2.6875 40 5330.0 0 2 3 5 3 2 1 2 2 2.129 2.8750 41 5330.0 0 2 2 4 3 2 1 2 2 1.617 2.6250 42 5330.0 0 1 3 2 2 2 1 2 2 1.312 2.8125 42 5330.0 0 2 4 4 3 2 1 2 2 1.616 2.8750 42 5330.0 0 2 3 4 4 2 1 2 2 1.617 2.8750 42 5330.0 0 2 2 4 5 2 1 2 2 1.617 3.8750 43 5330.0 0 2 4 5 4 3 1 2 2 1.742 3.4375 45 5330.0 0 2 4 3 5 2 1 2 2 2.466 3.0625 46 5330.0 0 1 3 4 4 3 1 2 2 2.414 2.8125 47 5330.0 0 1 2 4 4 2 1 2 2 2.049 3.5000 39 5340.0 0 2 2 4 4 3 1 2 2 2.038 3.6250 45 5340.0 0 2 4 4 5 2 1 2 2 1.943 4.0000 59 5340.0 0 1 4 3 4 2 1 2 2 2.077 2.8750 39 5350.0 0 2 2 2 2 3 1 2 2 2.009 4.0000 40 5350.0 0 1 2 5 2 2 1 2 2 1.103 2.6875 45 5350.0 0 1 2 3 2 3 1 2 2 1.039 3.0000 56 5350.0 0 1 3 3 5 2 1 2 2 1.519 2.7500 39 5360.0 0 2 3 5 2 3 1 2 2 2.332 2.5000 40 5360.0 0 1 2 3 3 2 1 2 2 1.354 3.2500 44 5360.0 0 1 4 3 3 2 1 2 2 1.971 2.8125 44 5360.0 0 2 3 2 2 3 1 2 2 2.014 3.8750 46 5360.0 0 1 2 5 2 3 1 2 2 1.799 3.1875 49 5360.0 0 1 3 3 4 3 1 2 2 1.663 3.0625 39 5370.0 0 1 3 5 2 2 1 2 2 1.427 2.6250 46 5370.0 0 1 2 4 4 3 1 2 2 1.500 3.0000 47 5370.0 0 1 2 4 3 3 1 2 2 2.789 2.8125 48 5370.0 0 2 4 3 4 2 1 2 2 1.612 2.8125 48 5370.0 0 2 3 3 5 2 1 2 2 1.650 3.7500 48 5370.0 0 2 4 2 3 3 1 2 2 3.155 2.7500 42 5380.0 0 2 4 5 2 2 1 2 2 2.630 2.7500 42 5380.0 0 1 3 5 4 2 1 2 2 1.784 4.0000 42 5380.0 0 2 4 4 3 3 1 2 2 3.000 3.3750 45 5380.0 0 1 2 5 3 2 1 2 2 1.898 3.6250 45 5380.0 0 1 4 4 5 2 1 2 2 3.387 3.7500 46 5380.0 0 2 4 2 5 2 1 2 2 2.005 3.0625 47 5380.0 0 2 4 2 3 2 1 2 2 1.621 3.3125 47 5380.0 0 1 2 2 4 2 1 2 2 1.242 3.1875 48 5380.0 0 1 4 3 3 3 1 2 2 2.603 2.8125 50 5380.0 0 1 3 2 2 3 1 2 2 1.539 2.5625 41 5390.0 0 2 2 5 4 2 1 2 2 1.907 1.8125 44 5390.0 0 1 2 2 2 2 1 2 2 1.160 2.8750 45 5390.0 0 2 2 4 2 2 1 2 2 2.078 1.9375 45 5390.0 0 1 3 4 2 2 1 2 2 1.435 1.9375 46 5390.0 0 1 4 5 2 3 1 2 2 1.661 3.2500 38 5400.0 0 1 4 5 3 2 1 2 2 1.279 3.1875 44 5400.0 0 2 3 3 4 3 1 2 2 1.557 2.9375 46 5400.0 0 1 4 2 2 2 1 2 2 1.313 3.2500 56 5400.0 0 1 2 3 5 2 1 2 2 1.556 2.2500 41 5410.0 0 2 2 2 2 2 1 2 2 2.059 3.1250 43 5410.0 0 1 3 5 5 2 1 2 2 2.225 2.8125 46 5410.0 0 2 2 2 3 3 1 2 2 2.639 3.0000 47 5410.0 0 1 4 3 2 2 1 2 2 1.577 3.0000 47 5410.0 0 1 4 4 2 2 1 2 2 1.615 3.6875 52 5410.0 0 1 4 3 4 3 1 2 2 2.399 4.0000 43 5420.0 0 1 4 5 4 3 1 2 2 2.706 3.8125 44 5420.0 0 2 2 5 2 3 1 2 2 1.978 3.1250 48 5420.0 0 2 4 2 4 2 1 2 2 1.701 3.5000 47 5430.0 0 2 2 2 4 3 1 2 2 2.269 3.8125 50 5430.0 0 1 3 4 4 2 1 2 2 1.973 2.8125 49 5440.0 0 1 3 3 3 2 1 2 2 2.344 3.3125 43 5450.0 0 1 2 5 5 2 1 2 2 1.306 3.0625 48 5450.0 0 1 3 5 4 3 1 2 2 2.055 3.6875 54 5450.0 0 2 4 3 4 3 1 2 2 2.226 2.1875 45 5460.0 0 1 2 4 2 3 1 2 2 1.528 3.8125 48 5460.0 0 1 2 4 5 2 1 2 2 3.276 3.0625 48 5460.0 0 1 4 5 3 3 1 2 2 1.706 2.9375 46 5480.0 0 1 3 5 2 3 1 2 2 1.576 3.000 46 5480.0 0 1 2 5 3 3 1 2 2 1.607 3.0000 46 5480.0 0 1 3 5 3 3 1 2 2 1.679 3.0000 46 5480.0 0 1 2 5 4 3 1 2 2 1.714 2.7500 49 5490.0 0 1 4 4 2 3 1 2 2 1.250 2.7500 49 5490.0 0 1 3 4 3 3 1 2 2 1.250 2.2500 43 5500.0 0 2 2 2 4 2 1 2 2 1.835 3.1875 45 5500.0 0 2 4 3 3 2 1 2 2 1.975 2.7500 45 5500.0 0 2 2 3 4 2 1 2 2 1.915 3.1875 45 5500.0 0 2 3 3 4 2 1 2 2 1.975 3.6875 45 5500.0 0 2 4 4 4 2 1 2 2 2.087 3.6875 45 5500.0 0 2 4 5 4 2 1 2 2 2.122 3.1875 45 5500.0 0 2 2 3 5 2 1 2 2 1.975 3.6875 45 5500.0 0 2 3 4 5 2 1 2 2 2.087 3.1875 45 5500.0 0 2 2 5 5 2 1 2 2 2.044 3.6875 45 5500.0 0 2 3 5 5 2 1 2 2 2.122 3.3125 55 5500.0 0 2 3 2 4 3 1 2 2 1.893 2.9375 56 5500.0 0 1 4 2 4 3 1 2 2 1.739 2.8125 49 5510.0 0 1 2 3 4 2 1 2 2 2.123 3.2500 48 5550.0 0 2 2 5 2 2 1 2 2 2.321 3.3125 48 5550.0 0 2 3 5 2 2 1 2 2 2.311 3.3125 48 5550.0 0 2 2 5 3 2 1 2 2 2.311 2.8750 49 5570.0 0 1 3 5 3 2 1 2 2 1.797 2.8750 49 5570.0 0 1 2 5 4 2 1 2 2 1.797

【００６７】

【発明の効果】本発明は、以上説明したように構成し
て、失敗した広域配線処理の後、局部的過密領域を抽出
して、コンピュータによる再配線処理を実行することに
より大規模な配線処理を迅速且つ完全に実行可能な方法
を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】従来の配線経路指定方法に従い、異なる配線方
向にコスト値を割当てることにより簡単な配線問題の解
決を示す模式図

【図２】従来の配線経路指定方法に従い、異なる配線方
向にコスト値を割当てることにより簡単な配線問題の解
決を示す模式図

【図３】従来の配線経路指定方法に従い、異なる配線方
向にコスト値を割当てることにより簡単な配線問題の解
決を示す模式図

【図４】従来の配線経路指定方法に従い、異なる配線方
向にコスト値を割当てることにより簡単な配線問題の解
決を示す模式図

【図５】本発明による副問題抽出方法を例示したフロー
チャート

【図６】過密オーバーフロを含む領域を示す回路ボード
の配線図

【図７】本発明により配線の重みを変更する方法を例示
するフローチャート

【図８】本発明により配線の重みを変更する方法を例示
するフローチャート

【図９】図６に示す回路ボードにおける配線オーバーフ
ロの過密領域の修正を例示する配線図

【符号の説明】

ａ，ａ′ 第１のオーバーフロ・ネットを示す点ｂ，ｂ′ 第２のオーバーフロ・ネットを示す点ｃ，ｃ′ 第３のオーバーフロ・ネットを示す点ｄ，ｄ′ 第４のオーバーフロ・ネットを示す点２００〜２７０セグメント３００最小副領域３１０矩形領域

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者チャールス・エル・メイレイアメリカ合衆国95120、カリフォルニア州、サン・ジョセ、ドライタウン・プレイス、 5926番地

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ＶＬＳＩの設計において過密領域を検出
し、前記過密領域に対する境界領域を判別し、配線が前記境界領域と交差した位置に周辺接続点を固定
し、前記ＶＬＳＩの設計から前記境界領域及び周辺接続点を
副設計として抽出し、配線パラメータを前記副設計に関連付け、前記配線パラメータに対し配線の重みを設定し、下記副工程（イ）乃至（ハ）により前記副設計を配線し
て配線済解決を導き出し、（イ）前記配線の重みに従い前記副設計を配線するよう
試み、（ロ）配線の試みが不成功に終ったことに応答して、少
くとも１つの配線の重みを変更し、（ハ）前記配線の試みが成功に終るまで前記工程（イ）
及び（ロ）を反復し、前記副設計に対する配線済解決を前記ＶＬＳＩの設計に
戻すようにした各工程から成ることを特徴とするＶＬＳ
Ｉの設計に対するコンピュータ実施可能な過密領域配線
方法。
【請求項２】前記過密領域は、ＶＬＳＩの設計におけ
る阻害を識別することによって検出することを特徴とす
る請求項１記載の過密領域配線方法。
【請求項３】前記境界領域は、長方形形状であること
を特徴とする請求項１記載の過密領域配線方法。
【請求項４】無効ネット・セグメントを識別すること
により最小境界領域を判別することを特徴とする請求項
１記載の過密領域配線方法。
【請求項５】有効ネット・セグメントを使用して拡張
境界領域を判別することを特徴とする請求項１記載の過
密領域配線方法。
【請求項６】前記境界内で回路阻害を捕獲することを
特徴とする請求項１記載の過密領域配線方法。
【請求項７】前記副工程（イ）は、前記副設計の配線
の成功に必要な前記副設計の部分をはぎ取り、再配線す
る工程を含むことを特徴とする請求項１記載の過密領域
配線方法。
【請求項８】前記配線の重みは配線方向、配線の凹
凸、レベル変更、配線レベル、最大配線長、経由カウン
ト、経路隣接規則、及びネット・リスト順序のいずれか
を含むことを特徴とする請求項１記載の過密領域配線方
法。
【請求項９】前記配線方法は、更に、前記副設計を配
線する副工程の後、示性数を判別する工程を含み、前記
示性数は、配線全長、経由カウント、阻害カウント、又
は副設計内の過密を表わす１以上の値に関する配線の重
みの効果の関数であることを特徴とする請求項１記載の
過密領域配線方法。
【請求項１０】ＶＬＳＩの設計において過密領域を検
出し、前記過密領域に対する境界領域を判別し、配線が前記境界領域と交差した位置に周辺接続点を固定
し、前記ＶＬＳＩの設計から前記境界領域及び周辺接続点を
副設計として抽出し、配線パラメータを前記副設計に関連付け、前記副設計に関連する最大合計重み値を含む配線パラメ
ータに対する初期重み値を生成し、前記最大合計重み値を変更するよう方向を設定し、配線の重み反復範囲値を設定し、一連のネストされた反復ループにおいて、選ばれた他の
配線の重み値がその後に続く最大合計重み値を変更し、各配線の重み変更反復中、下記工程を実行し、（イ）変更した配線の重み値に基づき広域配線プログラ
ムを走行し、（ロ）オーバーフロ０解決に対し検査し、（ハ）オーバーフロ０解決が検出された場合、前記オー
バーフロ０解決に関連する１以上の属性を出力し、（ニ）オーバーフロ０解決が検出されない場合、次に変
更した配線の重みパラメータを使用して前記工程（イ）
〜（ニ）を反復する、各工程を含むことを特徴とするＶＬＳＩの設計に対する
コンピュータ実施可能な過密領域配線方法。