JPH07210590A

JPH07210590A - セル配置方法及び半導体装置

Info

Publication number: JPH07210590A
Application number: JP6007024A
Authority: JP
Inventors: Yoshitaka Uchida; 佳孝内田
Original assignee: Fujitsu VLSI Ltd; Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu VLSI Ltd; Fujitsu Ltd
Priority date: 1994-01-26
Filing date: 1994-01-26
Publication date: 1995-08-11

Abstract

(57)【要約】【目的】セル間が指定配線長となるように指定された
セルをその指定配線長を実現し得る実現率を考慮した適
切なセル配置領域に割り振る。【構成】チップパターンをセル配置領域に分割し（Ｓ
１）、セル配置領域をさらに複数の分割子領域に細分
し、各分割子領域の中心点間距離をマンハッタン長で計
算してセル配置領域間の全ての組合せについての距離分
布をヒストグラムで作成する（Ｓ２）。ライブラリから
セルを抽出し（Ｓ３）、そのセルに指定配線長が指定さ
れていた場合には、先に作成した距離分布のヒストグラ
ムに基づきその指定配線長に対する頻度（度数）をその
指定配線長の実現率としてその頻度が最も高いセル配置
領域を当該セルの割り当てセル配置領域として選択し
（Ｓ４〜Ｓ７）、すべてのセルに対してセル配置領域へ
の割り当てが完了したら各セルをその割り当て領域内に
配置する（Ｓ９〜Ｓ１２）。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は例えばＬＳＩ（大規模集
積回路）等の半導体装置の論理回路設計において、信号
のタイミング合わせ等のためセル間が指定された配線長
となるようにセルを半導体チップ上に配置設定して論理
回路設計を行うセル配置方法及び半導体装置に関するも
のである。

【０００２】一般に、半導体装置の設計は、各種設計情
報がマクロ化されたパターンデータを格納するライブラ
リを備えたＣＡＤ装置により行われている。半導体装置
の回路設計は、ライブラリに登録された細分化パターン
に基づき半導体チップを想定したチップパターンを複数
の小領域（以下、セル配置領域という）に細分化し、そ
の細分化されたセル配置領域上に論理回路を構成する各
セルを配置設定するレイアウト方法が採られている。

【０００３】各セルはまず各セル配置領域に割り振ら
れ、その後各セル配置領域において割り振られたセルが
配線長（ネット長）等の配置条件を考慮しならがら配置
設定される。そのため、配線長が指定されたセルを全て
指定配線長通りに配置設定させるためには、レイアウト
時にセルをどのセル配置領域に割り振るかの選択が重要
となる。

【０００４】

【従来の技術】この種の半導体装置の回路設計におい
て、セル間の配線長が指定されたセルをセル配置領域に
割り振る際、どのセル配置領域にセルを割り振れば指定
配線長を満たすことができるかを判定する必要がある。
その判定方法として従来二つの方法が採用されている。

【０００５】即ち、一つは各セル配置領域間の距離を、
例えば各セル配置領域内の中心点間のマンハッタン長と
して計算し、その距離と指定配線長とを比較して指定配
線長に一番近い距離であるセル配置領域の組をセルを割
り振るべきセル配置領域として選択する方法である。

【０００６】また、一つはセル配置領域間の最短距離と
最長距離とを計算し、その最短距離と最長距離との間の
区間と指定配線長とを比較し、その区間内に指定配線長
が存在すれば、そのセル配置領域の組をセルを割り振る
べきセル配置領域として選択する方法である。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかし、前者の方法に
よると例えば図１２に示すように、セル配置領域Ａ内に
すでに割り振られたセルＳ１に対して、指定配線長が
「１００」に設定されたセルＳ２をどのセル配置領域に
割り振るかを選択する際に、セルＳ１が属するセル配置
領域Ａとの距離が計算される。その際、セル配置領域Ａ
との距離が、セル配置領域Ｂでは「７０」、セル配置領
域Ｃでは「１３０」と計算された場合には、実際にはセ
ル配置領域Ｂ，Ｃのうちどちらにもセルが配置設定でき
るにもかかわらず、どちらにもセルが配置設定できない
と判定されてしまう場合があった。また、セルが配置設
定できると判定されても、セル配置領域Ａ，Ｂのうちど
ちらのセル配置領域を選択した方が指定配線長「１０
０」を満たすために適切なのかの判定ができないという
問題があった。その結果、適切なセル配置領域にセルを
割り振ることができなかった。

【０００８】また、後者の方法によると、セル配置領域
間の最短距離と最長距離との間の区間内に指定配線長が
存在すればその区間のどこにでも等しく指定配線長を設
定できる訳ではなく、指定配線長が設定可能な位置はそ
の区間に亘って所定の分布をもつ。例えば、セル配置領
域間の最短距離と最長距離がそれぞれ「５０」と「１０
０」であって指定配線長が「１００」に設定されていた
場合、実際には最長距離「１００」付近では指定配線長
「１００」を設定できる可能性は極めて低い。通常はそ
の区間の中央値付近ほど指定配線長通りに設定できる可
能性は高く、その区間と設定配線長との単なる比較だけ
からは最適なセル配置領域を決定することができないと
いう問題がある。特にセル配置領域が大きな面積に分割
された場合に問題となり、その指定配線長通りにセルを
配置できなくなる場合が起こるという問題がある。

【０００９】本発明は前記の問題点に鑑みてなされたも
のであって、その目的はセル間が指定配線長となるよう
に指定されたセルをその指定配線長を実現し得る実現率
を考慮した適切なセル配置領域に割り振ることができる
セル配置方法及び半導体装置を提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
本発明では、論理設計された論理回路を構成する各セル
の結線情報をネットリストとして作成し、該ネットリス
トに基づいて前記各セルを半導体チップ上に配置設定す
るようにしたセル配置方法において、半導体チップ上を
複数のセル配置領域に分割し、該セル配置領域の各組間
に施すことが可能な線の長さの分布を距離分布として計
算し、前記ネットリスト中にセル間が指定配線長となる
ように指定されたセルの組を、前記距離分布から前記指
定配線長の実現率が高いと判断されたセル配置領域の組
にそれぞれ前記指定配線長となる距離を隔して配置設定
するようにした。

【００１１】

【作用】従って、セル間が所定配線長となるように予め
論理設計により指定配線長が指定されたセルを配置設定
する場合に、その指定配線長を実現させる可能性が距離
分布から判断され、その指定配線長の実現率が高いセル
配置領域の組が各セルが配置設定されるセル配置領域の
組として決められる。その結果、セルが指定配線長を満
たすようにセル配置領域に配置可能か否かの判断だけで
なく、距離分布により指定配線長の実現率までもが加味
されてセル配置領域が決められるので、各セル配置領域
へのセルの割り振りが適切に行われる。

【００１２】

【実施例】

（第１実施例）以下、本発明を具体化した第１実施例を
図１〜図１１に従って説明する。

【００１３】図８は本発明を適用したＣＡＤ装置のシス
テム構成図である。図８に示すように、中央処理装置
（以下、ＣＰＵという）１、メモリ２、キーボード（マ
ウス等を含む）３、プリンタ４及びＣＲＴ等の表示器５
はシステムバス６により互いに接続されている。ＣＰＵ
１はメモリ２に記憶された所定のプログラムデータに基
づいて動作するようになっている。メモリ２にはＣＰＵ
１が実行する前記プログラムデータとその実行に必要な
各種データが予め記憶されるとともに、当該プログラム
データに基づくＣＰＵ１の処理結果等が一時格納される
ようになっている。キーボード３はメモリ２に記憶され
た各種ライブラリから必要なデータを選択して入力した
り、プリンタ４や表示器５に処理結果等の出力命令を入
力するために用いられる。

【００１４】メモリ２にはライブラリ及びレイアウトデ
ータベースが設定され、ライブラリ及びレイアウトデー
タベースは、例えば光ディスク等の外部記憶媒体からメ
モリ２に読み込まれてメモリ２に格納されている。ライ
ブラリには予め論理設計された論理回路を構成するセル
やその結線情報がネットリストとして格納され、ネット
リストには例えば信号タンミングの調整等のためセル間
が所定の配線長（ネット長）となるように設定されたセ
ルに対してはその配線長（以下、指定配線長という）の
データも格納されている。また、ライブラリには各種セ
ルの形状及び大きさがセルデータとして格納されてい
る。レイアウトデータベースには後述する距離分布に関
するデータやヒストグラムの座標軸が設定されるととも
に、セルの割り当て領域や配置データ等が格納されるよ
うになっている。

【００１５】表示器５を構成するＣＲＴ画面上にはセル
を配置設定する下地（ベース）となるチップパターンが
表示され、ライブラリに登録された各セルはネットリス
トに基づいてそのチップパターン上に配置設定されるよ
うになっている。また、ＣＰＵ１はメモリ２に記憶され
たプログラムデータに基づき図１及び図２にフローチャ
ートで示す処理を実行するようになっている。

【００１６】次に前記のように構成されたＣＡＤ装置の
作用を図１及び図２に示すフローチャートに従って説明
する。本実施例ではＣＡＤ装置によるセルの配置設定に
よりＬＳＩ（大規模集積回路）の論理回路設計を行う。

【００１７】まず、表示器５を構成するＣＲＴ画面上に
チップパターンが表示される。ステップ１（以下、ステ
ップを単に「Ｓ」と記す）において、ＣＰＵ１はチップ
パターン上のセル配置可能領域を複数のセル配置領域に
分割する。例えば図３に示すようにチップパターン７上
にセル配置領域Ａ，Ｂ，Ｃが分割設定される。本実施例
ではセル配置領域Ａ，Ｂ，Ｃは１辺の長さ５０の正方形
として設定され、各セル配置領域Ａ，Ｂ，Ｃの位置関係
は図３に示すようになっている。即ち、セル配置領域Ｂ
とセル配置領域Ｃが同図における上下方向に隣接し、セ
ル配置領域Ａがセル配置領域Ｂに対して同図左側に距離
２５の間隔をおいて位置している。

【００１８】次にＳ２において、ＣＰＵ１は各セル配置
領域間に施すことができる配線の長さの分布を表す距離
分布の作成処理を実行する。この距離分布の作成処理は
図２に示す距離分布作成ルーチンにより行われ、ＣＰＵ
１はＳ２においてこの距離分布作成ルーチンを実行す
る。即ち、図２に示すように、Ｓ２１においてＣＰＵ１
はセル配置領域Ａ，Ｂ，Ｃのうちから２つのセル配置領
域を抽出する。例えばセル配置領域Ａ，Ｂが抽出された
とする。次にＳ２２において、ＣＰＵ１は抽出した１組
のセル配置領域Ａ，Ｂのそれぞれをさらに複数（本実施
例では４つ）の分割子領域Ａ１〜Ａ４，Ｂ１〜Ｂ４に細
分する。各分割子領域Ａ１〜Ａ４，Ｂ１〜Ｂ４の面積は
ほぼ等しく設定され、本実施例では１辺２５の正方形に
セル配置領域Ａ，Ｂが等分される。図４ではセル配置領
域Ｃも細分割されているが、この段階ではセル配置領域
Ａ，Ｂのみが細分される。

【００１９】次にＣＰＵ１は、Ｓ２３において各分割子
領域Ａ１〜Ａ４，Ｂ１〜Ｂ４のうちから２つの分割子領
域を抽出し、Ｓ２４において抽出した１組の分割子領域
の中心点間距離をマンハッタン長として計算する。例え
ば分割子領域Ａ１，Ｂ３が抽出された場合には、各分割
子領域Ａ１，Ｂ３の中心点間の直線距離のｘ方向（図４
の左右方向）成分Ｘは「７５」、ｙ方向（同図の上下方
向）成分Ｙは「２５」であるからマンハッタン長による
距離ＬはＸ＋Ｙより「１００」となる。こうして計算さ
れた分割子領域間の距離ＬはＳ２５において、ＣＰＵ１
によりレイアウトデータベースにスタックされる。

【００２０】Ｓ２６において、各分割子領域Ａ１〜Ａ
４，Ｂ１〜Ｂ４間の距離計算を全ての組合せについて完
了したか否かがＣＰＵ１により判断される。ＣＰＵ１は
距離計算が全ての組合せについて完了した場合にはＳ２
７に移行し、まだ全ての組合せについて完了していない
場合にはＳ２３に移行する。この段階ではまだ全ての距
離計算が完了していないので、ＣＰＵ１はＳ２３に移行
し、Ｓ２３においてまだ抽出されていない組合せの２つ
の分割子領域を抽出する。そして、ＣＰＵ１は同様にＳ
２４で各分割子領域間の距離計算を行い、Ｓ２５でその
計算結果をレイアウトデータベースにスタックする。こ
うしてＣＰＵ１は各分割子領域Ａ１〜Ａ４，Ｂ１〜Ｂ４
間の全ての組合せについて距離計算した距離Ｌがレイア
ウトデータベースにスタックされるまでＳ２３〜Ｓ２６
を繰り返し実行する。

【００２１】そして、Ｓ２６において、各分割子領域Ａ
１〜Ａ４，Ｂ１〜Ｂ４間の距離計算が全ての組合せにつ
いて完了したと判断されるとＣＰＵ１はＳ２７に移行す
る。この段階でレイアウトデータベースには各分割子領
域Ａ１〜Ａ４，Ｂ１〜Ｂ４間の距離Ｌがリストアップさ
れた距離データリストが表１に示すように作成される。
ＣＰＵ１は以後Ｓ２７〜Ｓ３０の処理動作により表１の
距離データリストの各データに基づき各分割子領域Ａ１
〜Ａ４，Ｂ１〜Ｂ４間の距離分布を表すヒストグラム
（図５に示す）を作成する。

【００２２】

【表１】

【００２３】即ち、Ｓ２７において、ＣＰＵ１はレイア
ウトデータベース内に設定された横軸に距離、縦軸に頻
度（度数）が設定された座標軸に対して、表１の距離Ｌ
のデータを集計して距離Ｌの取り得る区域を所定数に分
割して横軸に適切な区間を設定する。本実施例では「２
５，５０，７５，…」のように「２５」の倍数を区間中
心とし区間幅「２５」となるように横軸が区間設定され
ている。そしてＳ２８においてＣＰＵ１は、表１の距離
データリストから距離Ｌを抽出し、さらにＳ２９におい
てその距離Ｌが該当する区間に頻度「１」分を加算して
ヒストグラムを作成する。Ｓ３０において、表１の距離
データリストにリストアップされた全ての距離Ｌについ
て同処理を行ったか否かが判断される。ここで全ての距
離Ｌについて同処理を完了していた場合にはＣＰＵ１は
Ｓ３１に移行し、この処理が未完了の場合にはＳ２８へ
移行する。そして、ＣＰＵ１は距離データリストにリス
トアップされた全ての距離Ｌについてこのヒストグラム
作成処理を完了するまでＳ２７〜Ｓ３０を繰り返し実行
する。

【００２４】そして、Ｓ３０において、ＣＰＵ１は表１
の距離データリストにリストアップされた全ての距離Ｌ
についてヒストグラム作成処理が完了した判断すると、
Ｓ３１に移行する。この段階でレイアウトデータベース
には表１の距離データリストにリストアップされた距離
Ｌに関する距離分布を表す図５に示すヒストグラムが作
成されている。Ｓ３１ではセル配置領域の全ての組合せ
についてヒストグラムが作成されたか否かがＣＰＵ１に
より判断される。ＣＰＵ１は全ての組合せについてのヒ
ストグラムが作成されていた場合にこの距離分布作成ル
ーチンを終了して図１のＳ３に復帰し、全ての組合せに
ついてのヒストグラムの作成が未完了の場合にＳ２１に
移行する。この段階ではセル配置領域Ａ，Ｂについての
ヒストグラムのみ完了しているだけなので、ＣＰＵ１は
Ｓ２１に移行する。

【００２５】以下、Ｓ２１でまだ抽出されていない組合
せとなる１組のセル配置領域が抽出され、前記同様にＳ
２１〜Ｓ３１を実行することにより、各セル配置領域
Ａ，Ｂ，Ｃ間の全て（６種類）の組合せ（同一のセル配
置領域間も含む）についてのヒストグラムが作成され
る。例えばセル配置領域Ａ，Ｃ間の距離分布を示すヒス
トグラムは図６のように作成され、セル配置領域Ｂ，Ｃ
間の距離分布を示すヒストグラムは図７のように作成さ
れる。こうして全ての組合せについてのヒストグラムが
作成されると、ＣＰＵ１は当該距離分布作成ルーチンを
終了してＳ３１からＳ３へ復帰する。以上で各セル配置
領域Ａ，Ｂ，Ｃ間の全ての組合せについての距離分布の
ヒストグラムが作成された。

【００２６】次にＣＰＵ１はＳ３以後の処理でライブラ
リに登録されたセルをセル配置領域Ａ，Ｂ，Ｃに割り当
てて配置設定する処理を実行する。即ち、Ｓ３におい
て、ＣＰＵ１はライブラリに登録されたセル群のうちか
らセルａを１つ抽出する。そしてＳ４において、抽出し
たセルに対して指定配線長が指定されているか否かが判
断される。セルに対して指定配線長が指定されていない
場合には、Ｓ８に移行して比較的セルが未割り当てな領
域をもつセル配置領域が選択される。また、セルに対し
て指定配線長が指定されている場合にはＳ５に移行し、
Ｓ５では当該セルとの間で指定配線長が指定されたもう
一方のセル（以下、関係セルという）が既にいずれかの
セル配置領域に割り当て済みであるか否かが判断され
る。

【００２７】ここで当該セルはセル群から最初に抽出さ
れたセルであり、その関係セルは当然未割り当てである
ので、ＣＰＵ１はＳ７に移行して指定配線長の実現可能
性が最も高いセル配置領域が選択される。例えば図９に
示すように当該セルａとその関係セルｂとの間に指定配
線長「１２５」が指定されていた場合を考える。この場
合、先に作成した図５〜図７等の６つのヒストグラムか
ら距離「１２５」を含む区間における頻度をセルを指定
配線長「１２５」で配置設定できる実現率とし、その実
現率の最も高いすなわち頻度を最も高くし得るセル配置
領域が選択される。

【００２８】ここで、図３に示すように１辺「５０」の
正方形であるセル配置領域Ａ，Ｂ，Ｃには指定配線長が
「１２５」となるように１組のセルを配置することは不
可能なので、６つのヒストグラムのうちセル配置領域
Ａ，Ａ間、セル配置領域Ｂ，Ｂ間及びセル配置領域Ｃ，
Ｃ間の距離分布を示すヒストグラムには距離「１２５」
の区間における頻度が「０」となる。また、図５〜図７
に示す各ヒストグラムから分かるように距離「１２５」
の区間における頻度は、図５のセル配置領域Ａ，Ｂ間の
距離分布で頻度「２」、図６のセル配置領域Ａ，Ｃ間の
距離分布で頻度「６」、図７のセル配置領域Ｂ，Ｃ間の
距離分布で頻度「０」となっている。

【００２９】従って、セル配置領域Ａにセルａを配置し
た場合には、その関係セルｂを後でセル配置領域Ｂに配
置する場合で頻度「２」、セル配置領域Ｃに配置する場
合で頻度「６」の合計頻度「８」が確保される。また、
セル配置領域Ｂにセルａを配置した場合には、その関係
セルｂを後でセル配置領域Ａに配置する場合で頻度
「２」、セル配置領域Ｃに配置する場合で頻度「０」の
合計頻度「２」が確保される。さらにセル配置領域Ｃに
セルａを配置した場合には、その関係セルｂを後でセル
配置領域Ａに配置する場合で頻度「６」、セル配置領域
Ｂに配置する場合で頻度「０」の合計頻度「６」が確保
される。よって、合計頻度が「８」と最も高くなるセル
配置領域Ａにセルａを割り当てることが指定配線長「１
２５」の実現率が最も高くなる。従って、この場合には
Ｓ７においてセル配置領域Ａが選択される。

【００３０】その後、ＣＰＵ１はＳ７又はＳ８からＳ９
に移行し、Ｓ９ではＳ７又はＳ８において選択したセル
配置領域にセルを割り当てる。そしてＳ１０において、
ＣＰＵ１はＳ９でセル配置領域にセルを割り当てたこと
によるその実現率の低下分を考慮してセルが割り当てら
れたセル配置領域に関係する距離分布を更新する。例え
ばＳ９でセルａがセル配置領域Ａに割り当てられた場合
には分割子領域Ａ１〜Ａ４のうちいずれかの分割子領域
にセルａが配置され、例えばセルの割り当て後に行われ
るセルの配置設定時にセルａが分割子領域Ａ２に配置さ
れると仮定すると、その際にはその配置により分割子領
域Ａ２が使用済みとされる。そのことを考慮してセルが
割り当てられたセル配置領域に関係する距離分布が更新
される。例えばセルａが分割子領域Ａ２に配置されると
仮定された場合には、分割子領域Ａ２に関係するデータ
がヒストグラムから削除され、図５及び図６に破線で示
すようにヒストグラムが更新される。

【００３１】そして、Ｓ１１においてライブラリに登録
された全てのセルの割り当てが完了したか否かが判断さ
れる。全てのセルの割り当てが完了していた場合にはＣ
ＰＵ１はＳ１２に移行し、まだ割り当てされていないセ
ルが存在する場合にはＳ３へ移行する。この段階ではま
だ殆どのセルが割り当てされておらず全てのセルの割り
当てが完了していないのでＣＰＵ１はＳ３へ移行する。
そして、ＣＰＵ１はＳ１１においてライブラリに登録さ
れた全てのセルの割り当てが完了したと判断されるまで
Ｓ３〜Ｓ１１を繰り返し実行する。

【００３２】即ち、Ｓ３ではライブラリから次のセルが
抽出され、Ｓ４で前記と同様にそのセルに対して指定配
線長が指定されているか否かが判断され、指定配線長が
指定されていない場合にはＳ８で適切なセル配置領域が
選択される。また、Ｓ４でセルに対して指定配線長が指
定されていた場合にはＳ５に移行し、Ｓ５では前記と同
様にその関係セルが割り当て済みであるか否かが判断さ
れる。そして、その関係セルが割り当て済みでない場合
にはＳ７に移行し、前記と同様に指定配線長の実現率が
最も高いセル配置領域が選択される。その際、セル配置
領域は前回のＳ１０において更新された各距離分布の実
現率に基づき選択される。

【００３３】一方、Ｓ５で関係セルが割り当て済みであ
った場合には、ＣＰＵ１はＳ６に移行し、その関係セル
が割り当てられたセル配置領域に対して指定配線長の実
現率が最も高いセル配置領域が選択される。例えば抽出
されたセルが図９に示したセルｂであった場合を考える
と、その指定配線長は「１２５」と指定され、その関係
セルａはすでにセル配置領域Ａに割り当てられ済みであ
る。この場合、前回のＳ１０で更新されたセル配置領域
Ａに関係する３つのヒストグラムから距離「１２５」を
含む区間の頻度を最も高くなっているセル配置領域Ａと
の組合せのセル配置領域が選択される。

【００３４】例えば更新後の距離分布が図５及び図６に
破線で示すヒストグラムであった場合、距離「１２５」
を含む区間における頻度は、図５のセル配置領域Ａ，Ｂ
間の距離分布では頻度「２」、図６のセル配置領域Ａ，
Ｃ間の距離分布では頻度「４」となっている。また、セ
ル配置領域Ａ，Ａ間の距離分布では前述したように頻度
「０」である。従って、関係セルａがセル配置領域Ａに
すでに割り当て済みの場合にはセル配置領域Ａとの間の
距離分布の頻度が指定配線長「１２５」において「４」
と最も高くし得るセル配置領域Ｃが抽出されたセルｂの
割り当て領域として選択される。

【００３５】こうしてＳ９ではＳ６〜Ｓ８のうちいずれ
かで選択されたセル配置領域に当該セルが割り当てら
れ、Ｓ１０でセルが割り当てられたセル配置領域に関係
する距離分布が更新される。そして、ＣＰＵ１はこのＳ
３〜Ｓ１１の処理を繰り返し、Ｓ１１でライブラリに登
録された全てのセルの割り当てが完了したと判断される
とＳ１２に移行する。Ｓ１２において、ＣＰＵ１は各セ
ル配置領域Ａ，Ｂ，Ｃに割り当てられた全てのセルをそ
の割り当てられたセル配置領域内に配置する。こうして
全てのセルはセル配置領域内に配置され、指定配線長が
指定されたセルの組はその距離が指定配線長とほぼ一致
するように配置される。

【００３６】以上詳述したように本実施例によれば、チ
ップパターン７を複数のセル配置領域Ａ，Ｂ，Ｃに分割
設定し、セル配置領域Ａ，Ｂ，Ｃをさらに複数の分割子
領域Ａ１〜Ａ４，Ｂ１〜Ｂ４，Ｃ１〜Ｃ４に細分化し、
各分割子領域の中心点間の距離をマンハッタン長で計算
し、その計算結果に基づいて距離分布を示すヒストグラ
ムを作成した。そして、距離分布のヒストグラムに基づ
き指定配線長に対応する区間の頻度をその指定配線長の
実現率として判定し、その実現率が高いと判定されたセ
ル配置領域にセルを割り当てるようにした。その結果、
指定配線長を実現させる実現率を考慮してセルを配置す
べきセル配置領域を選択することができる。そして、こ
うして選択されたセル配置領域では指定配線長を満たし
得るセルの配置許容領域が比較的に広いので、そのセル
配置領域内でセルの配置位置を適宜に選択するなどし
て、セルを割り当てられたセル配置領域内に指定配線長
通りにほぼ確実に配置することができる。

【００３７】また、距離分布における距離を配線経路を
辿った長さにほぼ等しいマンハッタン長としたので、距
離分布は各セル配置領域間に設定可能な配線長の分布と
ほぼ一致するため、より一層適切なセル配置領域を選択
することができる。さらに、セルをセル配置領域に割り
当てた後に、そのセルの割り当てによる指定配線長の実
現率の低下を考慮して距離分布を更新するようにしたの
で、セルが割り当てれた後もセルのセル配置領域への適
切な割り当てを保証することができる。（第２実施例）以下、本発明を具体化した第２実施例を
図１０及び図１１に従って説明する。本実施例では前記
第１実施例で求めた各セル配置領域間の距離分布をヒス
トグラムとしたが、本実施例では距離分布を確率分布関
数とした点が前記第１実施例と異なっている。尚、本実
施例において前記第１実施例と同様の構成については同
一の符号を付して説明を省略し、特に異なった点につい
てのみ説明する。

【００３８】本実施例ではＣＰＵ１が実行する処理動作
のうち図２に示す距離分布作成ルーチンのうちＳ２７〜
Ｓ３０の処理が前記第１実施例と異なっている。即ち、
図２のＳ２１〜Ｓ２６の処理で抽出された１組のセル配
置領域間の距離に関する度数分布表（即ち、表１の距離
データリスト）が作成され、この度数分布表に基づいて
正規分布関数Ｎ（μ，σ²）を求める。まずＳ２１〜Ｓ
２６の処理で求めた表１の度数分布表から距離Ｌの平均
μと標準偏差σをＣＰＵ１が算出する。

【００３９】例えばセル配置領域Ａ，Ｂ間の距離に関す
る表１の度数分布表から平均μが「８７．５」、分散ｓ
²が「５００」、標準偏差σ（＝√（ｓ²））が「２
２．４」と算出される。また、セル配置領域Ａ，Ｃ間の
距離に関する度数分布表から平均μが「１２５．５」、
分散ｓ²が「６６７」、標準偏差σ（＝√（ｓ²））が
「２５．８」と算出される。

【００４０】算出された平均μと標準偏差σにより各セ
ル配置領域Ａ，Ｂ，Ｃ間の組合せ毎に正規分布関数Ｎ
（μ，σ²）が求められ、レイアウトデータベースに設
定された座標軸にそのグラフが作成される。例えばセル
配置領域Ａ，Ｂ間の距離に関する正規分布関数Ｎ（μ，
σ²）のグラフは図１０に実線で示すように作成され、
セル配置領域Ａ，Ｃ間の距離に関する正規分布関数Ｎ
（μ，σ²）のグラフは図１１に実線で示すように作成
される。そして、これらのグラフに基づき図１のＳ３以
降の処理の実行で、指定配線長に対応する確率が指定配
線長の実現率として適切なセル配置領域が選択される。
このとき指定配線長に対して所定の許容範囲を設け、許
容範囲内での実現率に基づき適切なセル配置領域を選択
することもできる。尚、図１０及び図１１の検定結果に
偏りが見られるのは標本数が少ないことに起因し、セル
配置領域をもう少し細かく分割して標本数を多くするこ
とにより解消される。

【００４１】また、メモリ２に予め標準正規分布表に準
ずるデータを記憶し、そのデータに基づき各セル配置領
域Ａ，Ｂ，Ｃ間の組合せ毎に指定配線長の実現可能性を
判断する表２及び表３に示すような距離区間と実現率と
の関係を示すリストを作成し、各リストに基づき適切な
セル配置領域を選択することもできる。ここで、表２及
び表３はいずれも指定配線長が「１２５」に指定された
場合の指定配線長の実現率を示すリストであり、それぞ
れセル配置領域Ａ，Ｂ間及びセル配置領域Ａ，Ｃ間の各
距離Ｌに関するリストである。

【００４２】

【表２】

【００４３】

【表３】

【００４４】従って、本実施例によればセル配置領域を
細分した分割子領域の中心点間の距離を各セル配置領域
の組合せ毎に計算し、その距離の度数分布表のデータに
基づき統計学的手法を用いて確率分布関数詳しくは正規
分布関数のグラフを作成し、そのグラフに基づいて指定
配線長の実現率の判定を行った。また、他の手法として
距離の度数分布表のデータに基づき標準正規分布表に準
ずるデータを用いて距離区間（階級）と実現率との関係
を示すリストを作成し、そのリストに基づいて指定配線
長の実現率の判定を行った。その結果、セル配置領域を
細かく細分して分割子領域数を多くして度数分布表のデ
ータ数を多くしなくとも前記の統計学的手法により正確
な距離分布を求めることができ、ひいては指定配線長に
対する正確な実現率を推定することができる。従って、
指定配線長が指定された各セルを一層適切なセル配置領
域内に割り当てることができる。その他、前記第１実施
例と同様の効果が得られる。

【００４５】尚、本発明は上記実施例に限定されるもの
ではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲で例えば次のよ
うに変更することができる。（１）セル配置領域を分割子領域に細分化する分割数は
４つに限定されず、セルのサイズ形状や距離分布の精度
を考慮して４つ以外の適宜な数に変更することができ
る。

【００４６】（２）上記各実施例ではセル配置領域を複
数の分割子領域に細分し、各分割子領域の中心点間の距
離を測定してその距離に関する距離分布を作成したが、
セル配置領域を細分せずセル配置領域内に平均的に複数
の点を設定し、それらの点間距離に基づき距離分布を作
成してもよい。

【００４７】（３）上記各実施例では距離を分割子領域
の中心点間のマンハッタン長として計算したが、マンハ
ッタン長に限定されない。例えば直線距離としてもよ
い。また、距離は分割子領域の中心点間でなく、分割子
領域内の所定点や分割子領域間の最長距離と最短距離と
の平均長としてもよい。

【００４８】（４）前記各実施例では始めに全てのセル
配置領域間の距離分布を計算したが、指定配線長が指定
されたセルの割り当て時に距離分布計算し、当該セルに
関連する距離分布のみを計算するようにしてもよい。

【００４９】（５）前記第２実施例において、正規分布
関数以外の確率分布関数を用いてもよい。例えば公知の
確率分布関数だけでなく、度数分布表のデータを横軸に
距離、縦軸に度数を設定した座標軸上にプロットし、そ
のプロットした点を結んだ曲線を０〜無限大までの積分
値が「１」となるように修正した関数を確率分布関数と
してもよい。この場合、度数分布表のデータをプロット
した点を結ぶ方法は数値計算法により行うとより正確と
なる。

【００５０】（６）前記各実施例ではセルのセル配置領
域への割り当てが完了後に、各セル配置領域内で割り当
てセルを指定配線長を考慮しながら配置設定したが、割
り当てをせず直接セルをセル配置領域内の所定位置に配
置設定してもよい。

【００５１】（７）ＣＭＯＳゲートアレイやエンベッデ
ッドアレイ等の論理回路設計に本発明を適用してもよ
い。

【００５２】

【発明の効果】以上詳述したように請求項１に記載の発
明によれば、各セル配置領域間に施し得る線の長さの分
布を距離分布として計算し、指定配線長が指定されたセ
ルの組を、距離分布から指定配線長の実現可能性が高い
と判断されたセル配置領域の組にそれぞれ割り振るよう
にしたので、指定配線長が指定されたセルを適切なセル
配置領域に割り振ることができるという優れた効果を奏
する。

【００５３】また、請求項２に記載の発明によれば、セ
ル配置領域を複数の分割子領域に細分し、各分割子領域
間の全ての組合せについての距離に基づきセル配置領域
間の距離分布を求めるようにしたので、距離分布を計算
により比較的簡単に求めることができる。

【００５４】請求項３に記載の発明によれば、距離分布
を距離データに基づくヒストグラムとしたので、割り当
てセル配置領域を決定する計算処理を比較的簡単にする
ことができる。

【００５５】請求項４及び請求項５に記載の発明によれ
ば、距離分布を距離データに基づく確率分布関数とした
ので、少ない標本数からより正確な距離分布を得ること
ができる。

【００５６】さらに請求項６に記載の発明によれば、距
離分布における距離を配線経路を辿った長さにほぼ等し
くなるマンハッタン長としたので、距離分布は各セル配
置領域間に設定可能な配線長の分布とほぼ一致するため
一層適切なセル配置領域を選択することができる。

【００５７】また、請求項７に記載の発明によれば、セ
ルをセル配置領域に割り振った後に、そのセルの割り振
りによる指定配線長の実現率の低下を考慮して距離分布
を更新するようにしたので、セルが割り振られた後も正
確なセルの割り振りを保証することができるという優れ
た効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を具体化した第１実施例のＣＡＤ装置を
構成するＣＰＵが実行するフローチャートである。

【図２】同じく距離分布作成ルーチンのフローチャート
である。

【図３】セル配置領域を示す平面図である。

【図４】同じく平面図である。

【図５】セル配置領域Ａ，Ｂ間の距離分布を示すヒスト
グラムである。

【図６】セル配置領域Ａ，Ｃ間の距離分布を示すヒスト
グラムである。

【図７】セル配置領域Ｂ，Ｃ間の距離分布を示すヒスト
グラムである。

【図８】ＣＡＤ装置のシステム構成を示す模式図であ
る。

【図９】セルと指定配線長を示す模式図である。

【図１０】第２実施例におけるセル配置領域Ａ，Ｂ間の
距離分布を示す正規分布図である。

【図１１】セル配置領域Ａ，Ｃ間の距離分布を示す正規
分布図である。

【図１２】従来のセル配置領域を示す平面図である。

【符号の説明】

７半導体チップとしてのチップパターンＡ，Ｂ，Ｃセル配置領域ａ，ｂセルＡ１〜Ａ４，Ｂ１〜Ｂ４，Ｃ１〜Ｃ４分割子領域

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】論理設計された論理回路を構成する各セ
ルの結線情報をネットリストとして作成し、該ネットリ
ストに基づいて前記各セルを半導体チップ（７）上に配
置設定するようにしたセル配置方法において、半導体チップ（７）上を複数のセル配置領域（Ａ，Ｂ，
Ｃ）に分割し、該セル配置領域（Ａ，Ｂ，Ｃ）の各組間
に施すことが可能な線の長さの分布を距離分布として計
算し、前記ネットリスト中にセル間が指定配線長となる
ように指定されたセルの組（ａ，ｂ）を、前記距離分布
から前記指定配線長の実現率が高いと判断されたセル配
置領域の組（Ａ，Ｃ）にそれぞれ前記指定配線長となる
距離を隔して配置設定するようにしたことを特徴とする
セル配置方法。
【請求項２】前記セル配置領域（Ａ，Ｂ，Ｃ）を複数
の分割子領域（Ａ１〜Ａ４，Ｂ１〜Ｂ４，Ｃ１〜Ｃ４）
に細分し、前記セル配置領域（Ａ，Ｂ，Ｃ）間の距離分
布を、一方のセル配置領域内の分割子領域と、他方のセ
ル配置領域内の分割子領域との全ての組合せについて分
割子領域（Ａ１〜Ａ４，Ｂ１〜Ｂ４，Ｃ１〜Ｃ４）間の
距離を計算した距離データに基づき求めたことを特徴と
する請求項１に記載のセル配置方法。
【請求項３】前記距離分布を前記距離データに基づき
作成したヒストグラムとしたことを特徴とする請求項２
に記載のセル配置方法。
【請求項４】前記距離分布を前記距離データに基づき
作成した確率分布関数としたことを特徴とする請求項２
に記載のセル配置方法。
【請求項５】前記確率分布関数を前記距離データから
計算した平均及び標準偏差により決まる正規分布関数と
したことを特徴とする請求項４に記載のセル配置方法。
【請求項６】前記距離分布における距離をマンハッタ
ン長としたことを特徴とする請求項１〜請求項５に記載
のセル配置方法。
【請求項７】セルをセル配置領域に割り振った後に、
そのセルの割り振りによる指定配線長の実現率の低下を
考慮して距離分布を更新するようにしたことを特徴とす
る請求項１〜請求項７に記載のセル配置方法。
【請求項８】前記請求項１〜請求項７に記載のセル配
置方法により回路設計されたことを特徴とする半導体装
置。