JPH07239868A - シミュレーション装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 規模の大きな回路のシミュレーション時間を
その精度を確保しつつ短縮させる。 【構成】 ネットリストに記述された回路パターンをそ
の機能に応じて選択的に簡略化させ、この部分的に簡略
化されたネットリストを回路シミュレータに与えて実行
させる。 【効果】 機能によっては詳細モデルであることを要し
ない部分での解析条件だけが選択的に単純化されること
により、精度に影響を与えない部分でのシミュレーショ
ン処理負担を軽減させることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、シミュレーション装
置、さらにはネットリストとして記述された電子回路の
動作を模擬する回路シミュレーション装置に適用して有
効な技術に関するものであって、たとえば高周波域で使
用される半導体集積回路の動作検証に利用して有効な技
術に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】半導体集積回路などのように比較的大規
模な回路では、実物回路による動作検証が難しいため、
ＳＰＩＣＥなどのソフトウェアを用いたシミュレーショ
ン装置による動作検証が行われる。

【０００３】すなわち、図１に示すように、回路の構成
を記述したネットリスト（回路接続情報）１を回路シミ
ュレータ４に与えることにより、そのネットリスト１で
表現される回路の動作を模擬させ、この模擬結果すなわ
ちシミュレーション結果５によって上記回路の動作検証
を行う。

【０００４】上記ネットリスト１は、図６に示すよう
に、それぞれに定型パターン化された各種の回路パター
ン（Ｍｈ１，Ｍｈ２，・・・）を単位要素にして記述さ
れている場合が多い。各回路パターン（Ｍｈ１，Ｍｈ
２，・・・）はそれぞれ１ないし複数の素子モデル（Ｑ
１〜Ｑ３，Ｒ１〜Ｒ３，Ｖｂ）からなる単位回路の構成
を表現するが、その構成表現は実物回路の動作をできる
だけ忠実に模擬できるように行われていなければならな
い。たとえば、高周波域で使用される回路では、その高
周波域での動作に影響する寄生素子（Ｑｍ１〜Ｑｍ３）
も含めた詳細な回路パターンを記述要素とするネットリ
スト１が必要となる。

【０００５】回路シミュレータとしてはＳＰＩＣＥおよ
びその改良プログラムを用いたものが有名であるが、そ
のネットリストを記述するための回路パターンは回路の
用途別に用意され、高周波域で使用する回路の動作模擬
（シミュレーション）を行う場合は、その高周波域用に
用意された詳細な回路パターンだけを用いて記述されて
いた。

【０００６】なお、回路シミュレータについては、たと
えば、特公昭６１−６６７号公報、日経ＢＰ社「日経エ
レクトロニクス １９８９年１０月１６日号１２９，１
３０頁などに概要が紹介されている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た技術には、次のような問題のあることが本発明者らに
よってあきらかとされた。

【０００８】すなわち、規模の大きな回路にて高周波域
での動作検証を行おうとすると、寄生素子も含めた詳細
な回路パターンを使用することによりシミュレーション
装置での解析条件が著しく複雑化し、これによりシミュ
レーション時間が大幅に増大してしまう、という問題が
生じる。

【０００９】シミュレーション時間を短縮するために
は、寄生素子などを含まない単純な回路パターンを記述
要素とするネットリストを使用すればよいが、この場合
は動作検証に必要なシミュレーション精度が得られなく
なってしまう、という背反が生じる。

【００１０】本発明の目的は、規模の大きな回路のシミ
ュレーション時間をその精度を確保しつつ短縮させる、
という技術を提供することにある。

【００１１】本発明の前記ならびにそのほかの目的と特
徴は、本明細書の記述および添付図面からあきらかにな
るであろう。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本願において開示される
発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、
下記のとおりである。

【００１３】すなわち、上記課題の第１の解決手段は、
ネットリストに記述された回路パターンをその機能に応
じて選択的に、簡略モデルまたは、詳細化させ、この部
分的に簡略化または詳細化されたネットリストを回路シ
ミュレータに与えて実行させる、というものである。

【００１４】上記課題を解決する第２の手段は、各種回
路パターンをその機能情報とともにデータベース化し、
ネットリストに記述された回路パターンの機能を上記デ
ータベースの検索によって認識するとともに、この認識
結果に基づいて上記ネットリスト内の回路パターンを選
択的に簡略モデルまたは詳細モデルに置き換える、とい
うものである。

【００１５】上記課題を解決する第３の手段は、ネット
リストに記述された回路パターンの機能をその回路パタ
ーンの予備的なシミュレーションによって判定し、この
判定に基づいて上記ネットリスト内の回路パターンを選
択的に簡略モデルまたは詳細モデルに置き換える、とい
うものである。

【００１６】

【作用】上述した第１の手段によれば、機能によっては
詳細モデルであることを要しない部分での解析条件だけ
が選択的に単純化されることにより、精度に影響を与え
ない部分でのシミュレーション処理負担を軽減させるこ
とができる。

【００１７】これにより、規模の大きな回路のシミュレ
ーション時間をその精度を確保しつつ短縮させる、とい
う目的が達成される。

【００１８】上述した第２の手段によれば、回路パター
ンの機能認識をデータベース検索という比較的単純な論
理処理で行わせることができる。

【００１９】これにより、上記目的を達成するための回
路パターンの簡略化または詳細化処理を高効率に行わせ
ることができる。

【００２０】上述した第３の手段によれば、回路パター
ンの機能認識をデータベースに依存することなく行わせ
ることができる。

【００２１】これにより、上記目的を達成するための回
路パターンの簡略化または詳細化処理を、データベース
化されていない回路パターンに対しても、確実に行わせ
ることができる。

【００２２】

【実施例】以下、本発明の好適な実施例を図面を参照し
ながら説明する。

【００２３】なお、図において、同一符号は同一あるい
は相当部分を示すものとする。

【００２４】図１は本発明の技術が適用されたシミュレ
ーション装置の一実施例を示したものであって、１は高
周波域での動作を考慮した詳細な回路パターン（Ｍｈ
１，Ｍｈ２，・・・）だけを用いて回路構成を記述した
第１のネットリスト（回路接続情報）、２は上記ネット
リスト１内の回路パターンをその機能に応じて選択的に
簡略化または詳細化する変更部、３は上記変更部２にて
部分的に簡略化または詳細化処理された第２のネットリ
スト、４は上記第２のネットリスト３に記述された回路
の動作模擬（シミュレーション）を行う回路シミュレー
タ、５はシミュレーション結果である。

【００２５】ここで、変更部２は、各種回路パターンを
その機能情報とともにデータベース化して有するデータ
蓄積手段２２と、上記第１のネットリスト１に記述され
た詳細回路パターン（Ｍｈ１，Ｍｈ２，・・・・）の機
能を上記データ蓄積手段２２に対するデータ検索によっ
て認識する認識手段２２と、この認識手段２２の認識結
果に基づいて上記第１のネットリスト１内の詳細回路パ
ターンを選択的に簡略モデルまたは詳細モデルに置き換
える変換手段２３とによって構成されている。

【００２６】図２は上記変更部２にて変換処理される前
の第１のネットリスト１と簡略化または詳細化処理され
た後の第２のネットリスト３の内容の一部をそれぞれ示
す。

【００２７】同図に示すように、簡略化または詳細化処
理前のネットリスト１は、高周波域での動作を考慮して
寄生素子（Ｑｍ１〜Ｑｍ３）までも含めた詳細な回路パ
ターンＭｈ１，Ｍｈ２，・・・だけで記述されている。

【００２８】しかし、簡略化または詳細化処理後のネッ
トリスト３では、たとえば信号伝達に直接関与するＥＣ
Ｌ差動回路のように高周波域での特性が問題となる回路
パターン（Ｍｈ１）は寄生素子（Ｑｍ１，Ｑｍ２）を含
めた詳細モデルがそのまま記述されているが、たとえば
定電流回路のように高周波域での特性が問題とならない
回路パターン（Ｍｈ２）は寄生素子（Ｑｍ２）を省いた
単純な回路パターン（Ｍｓ２）に置き換えられている。

【００２９】このように、最初のネットリスト１に記述
された回路パターン（Ｍｈ１，Ｍｈ２，・・・）をその
機能に応じて選択的に簡略化または詳細化させ、この部
分的に簡略化または詳細化されたネットリスト３をＳＰ
ＩＣＥなどを用いた回路シミュレータ４に与えて実行さ
せることにより、詳細モデルであることを要しない部分
での解析条件だけが選択的に単純化される。

【００３０】つまり、部分的に簡略化または詳細化処理
された第２のネットリスト３では、精度に影響を与えな
い部分でのシミュレーション処理負担を軽減させるよう
な最適化が行われている。これにより、規模の大きな回
路でも、そのシミュレーション時間をその精度を確保し
つつ短縮させることができる。

【００３１】ここで、高周波域で使用される回路であっ
ても、その回路の構成要素をなす回路パターンのすべて
が高周波域での特性を問題とされることはなく、とくに
回路規模が大きくなるにしたがい、定電流回路やバイア
ス回路などのように直流回路あるいは高周波域での特性
が問題にされない回路の割合が多くなる傾向がある。し
たがって、上述した効果は回路規模が大きくなるほど顕
著に得られるようになる。

【００３２】一方、最初のネットリスト１は、その記述
要素である回路パターンが同じ詳細レベルに統一されて
いることにより、その作成に際して、回路パターンを使
い分けるといった負担が生じることはない。

【００３３】図３は本発明の第２の実施例を示す。

【００３４】上述した第１の実施例では、詳細モデル
（Ｍｈ１，Ｍｈ２，・・・）だけで記述されたネットリ
スト１の最適化を行っていたが、図３に示すように、寄
生素子までは考慮していない通常の複雑度の回路パター
ン（Ｍｋ１，Ｍｋ２，・・・）だけで記述されたネット
リスト１の最適化も行わせることができる。

【００３５】すなわち、ネットリスト１内の回路パター
ン（Ｍｋ１，Ｍｋ２，・・・）をその機能によって分類
し、高周波域での機能が問題となる回路パターン（Ｍｋ
１）は寄生素子（Ｑｍ１，Ｑｍ２）まで考慮した詳細モ
デル（Ｍｈ１）に簡略化または詳細化処理させる一方、
高周波域での機能が問題とならない回路パターン（Ｍｋ
２）は簡略モデルＭｓ２に簡略化または詳細化処理させ
る。これにより、シミュレーション処理の負担軽減と精
度向上を両立して達成できる実行用のネットリスト３を
得ることができる。

【００３６】上述したように、この第２の実施例では、
回路パターンの機能認識をデータベース検索という比較
的単純な論理処理で行わせることができる。これによ
り、上記回路パターンの簡略化または詳細化処理を高効
率に行わせることができる。

【００３７】図４は本発明の第３の実施例を示す。

【００３８】同図に示す実施例では、ネットリスト１に
記述された回路パターン（Ｍｈ１，Ｍｈ２，・・・・）
の機能をその回路パターンの予備的なシミュレーション
によって判定する検証手段２２１を有し、この検証手段
２２１の判定に基づいて上記ネットリスト内の回路パタ
ーンを選択的に簡略モデルまたは詳細モデルに置き換え
る。この場合、変換手段２３は、高周波域での特性が問
題とされないと判定された詳細回路パターン（Ｍｈ２）
をデータ蓄積手段２１１に格納されている簡略モデルま
たは詳細モデル（Ｍｓ２）に置き換える処理を行う。

【００３９】上述したように、この第３の実施例では、
回路パターンの機能認識をデータベースに依存すること
なく行わせることができる。これにより、上記回路パタ
ーンの簡略化または詳細化処理を、データベース化され
ていない回路パターンに対しても、確実に行わせること
ができる。

【００４０】以上、本発明者によってなされた発明を実
施例にもとづき具体的に説明したが、本発明は上記実施
例に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範
囲で種々簡略化または詳細化可能であることはいうまで
もない。

【００４１】たとえば、構成情報として記述されたシス
テムの動作を模擬するシミュレーション装置であって、
上記構成情報の記述要素をなすモデルをその機能に応じ
て選択的に簡略化または詳細化する変更手段を備え、こ
の変更手段によって部分的に簡略化または詳細化された
構成情報をシミュレータに与えて実行させる一般的なシ
ミュレーション装置とすることも可能である。

【００４２】以上の説明では主として、本発明者によっ
てなされた発明をその背景となった利用分野である電子
回路のシミュレーションに適用した場合について説明し
たが、それに限定されるものではなく、たとえば自然現
象のシミュレーションにも適用できる。

【００４３】

【発明の効果】本願において開示される発明のうち、代
表的なものの効果を簡単に説明すれば、下記のとおりで
ある。

【００４４】すなわち、規模の大きな回路のシミュレー
ション時間をその精度を確保しつつ短縮させる、という
効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の技術が適用されたシミュレーション装
置の第１の実施例を示す回路図

【図２】図１に示した装置の要部における動作例を示す
図

【図３】本発明の第２の実施例の要部を示す回路図

【図４】本発明の第３の実施例の要部を示す回路図

【図５】従来のシミュレーション装置の概要を示す回路
図

【図６】ネットリストの内容の一部を例示する図

【符号の説明】

１ 簡略化または詳細化処理前のネットリスト ２ （回路パターン）変更部 ３ 簡略化または詳細化処理後のネットリスト ４ シミュレータ ５ シミュレーション結果 Ｍｈ１，Ｍｈ２ 詳細な回路パターン Ｍｓ２ 簡略化または詳細化されたモデル

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ネットリストとして表現された回路の動
   作を模擬するシミュレーション装置であって、上記ネッ
   トリストの記述要素をなす回路パターンをその機能に応
   じて選択する変更手段を備え、この変更手段によって部
   分的に変更されたネットリストを回路シミュレータに与
   えて実行させることを特徴とするシミュレーション装
   置。
2. 【請求項２】 変更手段として、各種回路パターンをそ
   の機能情報とともにデータベース化して有するデータ蓄
   積手段と、ネットリストに記述された回路パターンの機
   能を上記データ蓄積手段のデータ検索によって認識する
   認識手段と、この認識手段の認識結果に基づいて上記ネ
   ットリスト内の回路パターンを選択的に変更する変換手
   段を備えた請求項１に記載のシミュレーション装置。
3. 【請求項３】 ネットリストに記述された回路パターン
   の機能をその回路パターンの予備的なシミュレーション
   によって判定する検証手段と、この検証手段の判定に基
   づいて上記ネットリスト内の回路パターンを選択的に変
   更モデルに置き換える変換手段を備えた請求項１に記載
   のシミュレーション装置。
4. 【請求項４】 構成情報として表現されたシステムの動
   作を模擬するシミュレーション装置であって、上記構成
   情報の記述要素をなすモデルをその機能に応じて選択的
   に変更する変更手段を備え、この変更手段によって部分
   的に変更された構成情報をシミュレータに与えて実行さ
   せることを特徴とするシミュレーション装置。