JPH07311791A - セルライブラリ作成システム及びそれを用いたセルライブラリ作成方法 - Google Patents

セルライブラリ作成システム及びそれを用いたセルライブラリ作成方法

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JPH07311791A
JPH07311791A JP6103006A JP10300694A JPH07311791A JP H07311791 A JPH07311791 A JP H07311791A JP 6103006 A JP6103006 A JP 6103006A JP 10300694 A JP10300694 A JP 10300694A JP H07311791 A JPH07311791 A JP H07311791A
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JP
Japan
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gate
extracting
primitive
extracted
delay time
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JP6103006A
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Keisuke Hotta
圭祐 堀田
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Fujitsu Ltd
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Fujitsu Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 半導体集積回路の設計時に用いられる所定の
入出力用の遅延時間を算出できるセルライブラリ作成シ
ステム及びそれを用いたセルライブラリ作成方法に関
し、比較的簡単な構成で処理時間を増大させることなく
遅延時間を精度よく抽出できるセルライブラリ作成シス
テム及びそれを用いたセルライブラリ作成方法を提供す
ることを目的とする。 【構成】 多入力複合ゲートをプリミティブゲートに分
割し、遅延時間を得ようとする入出力端子間のパスに含
まれるプリミティブゲートを抽出し、抽出されたプリミ
ティブゲートの動作条件を多入力複合ゲートの入力端子
条件に基づいて設定し、設定された動作条件に応じて抽
出されたプリミティブゲートの回路シミュレーションを
行ない、回路シミュレーションの結果として遅延時間を
求める。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はセルライブラリ作成シス
テム及びそれを用いたセルライブラリ作成方法に係り、
特に、半導体集積回路の設計時に用いられる所定の入出
力間の遅延時間を算出できるセルライブラリ作成システ
ム及びそれを用いたフルライブラリ作成方法に関する。
【0002】近年の半導体集積回路のプロセッサ向けな
どハイエンドの領域では一層性能向上の要求が高まり論
理シミュレーションも高い精度が要求される。
【0003】セルの遅延時間は注目する入力端子以外の
端子条件により異なる為、精度を要求する場合はその違
いも考慮する必要がある。
【0004】
【従来の技術】半導体集積回路を設計する際には実際に
製造する前に設計された回路に対する評価が行なわれて
いる。このような評価を行なうシステムとして論理シミ
ュレータがある。論理シミュレータが使用するセルライ
ブラリ(シミュレーションモデル)に登録するパラメー
タとして所定の入力端子から所定の出力端子までの遅延
時間などがある。
【0005】従来、所定の入力端子から所定の出力端子
までの遅延時間は設計者が所定の入力端子から所定の出
力端子までのパスの回路から最も遅くなると思われる動
作条件より算出していた。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかるに、従来のセル
ライブラリにおいては注目するパスの遅延時間が最も遅
くなる端子条件における遅延時間として登録しており、
端子条件により遅延時間は最大10%異なり、実際には
より高速で動作する端子条件でも最も遅いデータを用い
てディレイ計算等を行ない設計が行なわれる。設計時に
この差は一般的には設計マージンとして捉えていたが、
明らかにより高速に動作する条件でも、大きなディレイ
値でシミュレーションを行なうという点で、ハイエンド
のプロセッサなど回路特性を最大限生かすような設計に
おいては、過剰設計となってしまう。
【0007】一方で、ハイエンドのLSI設計環境向け
にこのような端子条件も考慮してライブラリを作成しよ
うとすると、多入力のゲートにおいてはそのデータ量が
膨大になり、セル特性算出の回路シミュレーション、ラ
イブラリデータ量、論理シミュレーション(ディレイ計
算)など処理時間、ハード資源などあらゆる負荷が増大
するという問題を生じていた。
【0008】本発明は上記の点に鑑みてなされたもの
で、比較的簡単な構成で、処理時間を増大させることな
く遅延時間を精度よく抽出できるセルライブラリ作成シ
ステム及びそれを用いたセルライブラリ作成方法を提供
することを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】図1に本発明の原理図を
示す。
【0010】抽出手段1は、前記多入力複合ゲートより
前記所定の入出力端子間のパスに含まれるプリミティブ
ゲートを抽出する。
【0011】動作条件抽出手段2は、前記ゲート抽出手
段1で抽出された前記プリミティブゲート夫々の動作条
件を抽出する。
【0012】遅延時間抽出手段3は、前記ゲート抽出手
段1で抽出された前記複数のプリミティブゲートを前記
動作条件抽出手段2で抽出した条件に従って動作させ、
前記所定の入出力端子間の遅延時間を求める。
【0013】請求項2においては、前記動作条件抽出手
段2は前記多入力複合ゲートの入力端子の全てを抽出
し、その組み合わせを前記ゲート抽出手段1で抽出した
プリミティブゲート夫々の動作条件としてなる。
【0014】請求項3は、前記ゲート抽出手段1により
前記多入力複合ゲートより前記所定の入出力端子間のパ
スに含まれるプリミティブゲートを抽出する抽出手順
と、前記動作条件抽出手段2により前記抽出手順で抽出
された前記プリミティブゲート夫々の動作条件を抽出す
る動作条件抽出手順と、前記遅延時間抽出手段3により
前記抽出手順で抽出された前記プリミティブゲートを前
記動作条件抽出手順で抽出された前記プリミティブゲー
ト夫々の動作条件に従って動作させ、前記所定の入出力
端子間の遅延時間を求める遅延時間抽出手順とによりセ
ルライブラリを作成する方法を示す。
【0015】
【作用】図2に本発明の原理動作説明図を示す。
【0016】図2(A)は多入力(A1〜An)の複合
ゲートでP1〜Pnのプリミティブゲート(入力1〜5
端子程度のNAND,NOR,EOR,ENORなどC
MOS基本ゲート)から構成されている。
【0017】ここで入力A1→出力X間での遅延時間を
求める場合、図2(B)のようにそのパスに含まれるプ
リミティブゲートを抽出する。
【0018】ここで抽出したプリミティブゲートの遅延
時間に影響する端子及び内部ノードはA1,A2,A
3,N2,N4である。この中で外部端子であるA1〜
A3の条件は一通りであるが、N2,N4の0/1条件
が同一になるA4〜Anの端子の0/1条件組み合せに
ついては何通りか考えられる。
【0019】しかしこれらの組合せにおける遅延時間の
違いは回路シミュレーション結果で0.1%以下となっ
ている。
【0020】よってこれらの端子条件のグループは同一
特性として遅延時間に関するライブラリを作成しても、
0.1%以下の精度で、この端子グループの数の条件圧
縮が可能となる。
【0021】例えばN2のノードが1又は0となる場合
はその前段のプリミティブゲートP3の真理値表を参照
することによりその入力端子(N5,N6…)条件がわ
かる。更にN5について1又は0となる場合は、その前
段のプリミティブゲートの真理値表により端子条件が抽
出できる。
【0022】同様にして、図2(B)の端子、内部ノー
ド条件になる外部端子(A2〜An)の条件組み合わせ
を求めることができる。この外部端子の組み合わせの中
から一つの条件で回路シミュレーションを行い、これら
全ての外部端子条件の特性値としてライブラリを作成す
る。
【0023】このように請求項1に示すセルライブラリ
作成システムを用い請求項3に示すセルライブラリ作成
方法の手順に従ってセルライブラリを作成することによ
り多入力複合ゲートをプリミティブゲートに分解して端
子条件をグルーピングするため、単に図2(A)の入力
端子の条件組み合わせで特性を出すのに比べ、大幅にラ
イブラリのサイズを縮小することが出来る。
【0024】請求項2によれば、多入力複合ゲートの全
入力端子の条件を抽出し、それらの組み合わせに応じて
抽出されたプリミティブゲートの動作条件を設定するこ
とができるため、より高精度に遅延時間を求めることが
できる。
【0025】
【実施例】図2に本発明の一実施例のブロック構成図を
示す。本実施例のセルライブラリ作成システム11は制
御装置12、データベースサーバ13、回路シミュレー
タ14、レイアウトパラメータ抽出システム15、表示
装置16、入力装置17より構成される。
【0026】制御装置12はCPU(中央処理装置)1
2a、メインメモリ12b、ネットワークインタフェー
ス12cより構成されており、データベースサーバ1
3、回路シミュレータ14、レイアウトパラメータ抽出
システム15、表示装置16、入力装置17と接続され
ている。
【0027】データベースサーバ13は各種プリミティ
ブゲートのシンボル及び真理値表等が記憶されたプリミ
ティブゲートライブラリ13a、セルレイアウトパター
ンが記憶されたセルレイアウトパターンライブラリ13
bよりなり、制御装置12、回路シミュレータ14、レ
イアウトパラメータ抽出システム15に必要に応じて各
種プリミティブゲートやセルレイアウトパターンのデー
タを供給する。
【0028】回路シミュレータ14は必要に応じて供給
される回路のシミュレーションを行なう。
【0029】レイアウトパラメータ抽出システム15は
データベースサーバ13のセルレイアウトパターンライ
ブラリ13bに記憶されたセルレイアウトパターンに応
じた抵抗、付加容量を抽出する。
【0030】図3に本発明の一実施例の動作フローチャ
ートを示す。まず、作成者が入力装置17を用いて制御
装置12にセルライブラリの作成を指示すると、制御装
置12はメインメモリ12bに予め記憶されていた多入
力複合ゲートをプリミティブゲートに分割する(ステッ
プS1−1)。
【0031】次に遅延時間が抽出されていない入出力端
子間のパスに含まれるプリミティブゲートを選択する
(ステップS1−2)。
【0032】次にステップS1−2で選択されたパスに
含まれるプリミティブゲートにおける入力端子条件を抽
出する(ステップS1−3)。
【0033】次にステップS1−3で抽出された入力端
子条件を個々のプリミティブゲートの入力条件に置き換
え、これを同一の特性グループとする(ステップS1−
4)。なお、ステップS−4での動作については後に詳
細に説明する。
【0034】次に、ステップS1−4で求めた同一の特
性グループの入力条件のうち代表となる入力端子条件を
抽出し、抽出された入力端子条件で回路シミュレータ1
4を駆動して、回路シミュレーションを実行する(ステ
ップS1−5)。
【0035】ステップS1−5の回路シミュレーション
により抽出されたプリミティブゲートの遅延時間を算出
する(ステップS1−6)。
【0036】次にステップS1−5,S1−6で算出し
た遅延時間等のパラメータを同一特性グループの端子条
件のライブラリとしてメインメモリ12bに記憶する
(ステップS1−8)。
【0037】次にステップS1−2で選択したパスに対
して処理済のフラグを立てる(ステップS1−8)。
【0038】次に未処理のパスの有無を判断し(ステッ
プS1−9)、未処理のパスがなければ、処理を終了
し、未処理のパスが存在すれば、上記ステップS1−2
〜S1−8を実行し、遅延時間を算出する。
【0039】図5に本発明の一実施例の要部の動作フロ
ーチャートを示す。図5は図4のステップS1−4おけ
る詳細な動作を示す。
【0040】ステップS1−3で抽出された入力端子条
件が入力されると、まずノードを1つ選択する(ステッ
プS2−1,S2−2)。
【0041】次にステップS2−2で選択されたノード
が他のプリミティブゲートの出力になっているか否か
が、判断される(ステップS2−3)。ここで、選択さ
れたノードが他のプリミティブゲートの出力になってい
れば、プリミティブゲートライブラリ13aの他のプリ
ミティブゲートの真理値表を参照して他のプリミティブ
ゲートの出力条件より、入力条件を求める(ステップS
2−4)。
【0042】また、ステップS2−3で選択されたノー
ドが他のプリミティブゲートの出力になっていない場合
には選択されたノード(ゲート入力端子)に対して展開
済のフラグを立てる(ステップS2−5)。
【0043】次に未処理ノードの有無が判断される(ス
テップS2−6)。ステップS2−6で未処理ノードが
まだ存在する場合にはステップS2−2〜S2−5を再
び実施する。また、ステップS2−6で未処理ノードが
存在しないと判断されるとステップS2−4で置き換え
た入力条件をステップS1−5に返えす(ステップS2
−7)。
【0044】図6,図7,図8は本発明の一実施例の動
作説明図を示す。
【0045】図6(A)は8入力のEOR(不一致回
路)で、2入力EORプリミティブが7個(P1〜P
7)で構成されている。ここでは図6(A)に示すよう
な8入力EORの遅延時間の算出方法について説明す
る。
【0046】図6(A)の入力A1→出力Xの遅延時間
を求める場合、図6(B)のようにそのパスに含まれる
プリミティブゲートP1,P5,P7を抽出する。ここ
で遅延時間に影響する端子、内部ノードはA2,N4,
N2となる。
【0047】ここで例としてノード(A2,N4,N
2)=(1,0,1)となる場合の外部端子条件を考え
る。
【0048】A2=1は固定となるが、N4,N2,に
ついては何通りかの入力組合せが考えられる。これは前
段のプリミティブゲートの真理値表を参照することで入
力条件を求めることが出来る。
【0049】ここで使われている2入力EORの真理値
表を図7に示す。
【0050】N4(EORプリミティブ出力X)=0と
なるのはA3,A4(EOR プリミティブ入力 A
1,A2)が一致する場合で(A3,A4)=(0,
0),(1,1)の二通りである。
【0051】次にN2=1となる場合を求める。図6
(C)に示すように中間ノードN2はプリミティブゲー
トP3,P4,P6の出力となっている。図8にプリミ
ティブゲートP6の動作説明図を示す。図8(A)はプ
リミティブゲートP6のシンボル、図8(B)は真理値
表を示す。図8(B)に示す真理値表より、P6が1を
出力するのは、その入力である前段のノードN5,N6
が不一致の場合で(N5,N6)=(1,0),(0,
1)である。
【0052】(N5,N6)=(1,0)の外部端子条
件を求めるとN5=1はP3の入力が不一致で(A5,A6)=(1,0),
(0,1) 、N6=0はP4の入力が一致で (A7,A8)=(0,0),(1,
1) となる。
【0053】この場合の全組み合わせは(A5,A6,A7,A8)=
(1,0,0,0),(1,0,1,1),(0,1,0,0),(0,1,1,1),となる。
【0054】(N5,N6)=(1,0)の外部端子条件は同様に(A
5,A6,A7,A8)=(0,0,0,1),(0,0,1,0),(1,1,0,1),(1,1,1,
0),となる。
【0055】これらの条件から入力A2〜A8の全端子
条件の組み合わせを考えると(A2,A3,A4,A5,A6,A7,A8)=
(1,0,0,1,0,0,0),(1,0,0,1,0,1,1),(1,0,0,0,1,0,0),
(1,0,0,0,1,1,1),(1,0,0,0,0,0,1),(1,0,0,0,0,1,0),
(1,0,0,1,1,0,1),(1,0,0,1,1,1,0),(1,1,1,1,0,0,0),
(1,1,1,1,0,1,1),(1,1,1,0,1,0,0),(1,1,1,0,1,1,1),
(1,1,1,0,0,0,1),(1,1,1,0,0,1,0),(1,1,1,1,1,0,1),
(1,1,1,1,1,1,0), となる。
【0056】これらの端子条件については上記の組み合
わせのうち代表で一つの端子条件について回路シミュレ
ーションを行い、その結果を遅延パラメータとしてライ
ブラリに登録しておく。
【0057】このようにパス(A1→X)に対しての他
の端子条件(A2〜A8)は27 =128通り、全パス
(A1〜A8→X)では128×8=1024通りであ
るが、プリミティブゲートの入力条件では、一つのパス
で23 =8通り、ゲート全体で8×8=64通りに抑え
られる。
【0058】この方法により端子条件数を64/102
4=1/16に圧縮することができる。したがって、多
入力の複合ゲートにてライブラリデータ量の増大を抑え
ながら、ディレイ計算の精度を向上させることが出来、
回路の特性を最大限生かした設計が可能となる効果を奏
しLSIの性能向上に寄与するところが大きい。
【0059】
【発明の効果】上述の如く、本発明の請求項1,3によ
れば、多入力複合ゲートのうち遅延時間を求めようとす
る入出力端子間に含まれるプリミティブゲートを抽出
し、各プリミティブゲートの動作条件に基づいて抽出さ
れたプリミティブゲートを動作させることにより抽出さ
れた入出力端子間の遅延時間を抽出するため、全ゲート
を動作させる必要がないため、遅延時間の抽出時間を短
縮できると共に、各プリミティブゲート毎に動作条件を
抽出しており他の入力端子の条件が考慮された動作条件
で動作させているため、遅延時間を高精度に抽出するこ
とができる等の特長を有する。
【0060】請求項2によれば、多入力複合ゲートの全
入力端子の条件を抽出し、それらの組み合わせに応じて
抽出されたプリミティブゲートの動作条件を設定するこ
とができるため、より高精度に遅延時間を求めることが
できる等の特長を有する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の原理図である。
【図2】本発明の一実施例のブロック構成図である。
【図3】本発明の一実施例の動作フローチャートであ
る。
【図4】本発明の一実施例の要部の動作フローチャート
である。
【図5】本発明の一実施例の説明図である。
【図6】EORの真理値表を示す図である。
【図7】本発明の一実施例の動作説明図である。
【図8】本発明の一実施例の動作説明図である。
【符号の説明】
1 ゲート抽出手段 2 動作条件抽出手段 3 遅延時間抽出手段 11 セルライブラリ作成システム 12 制御装置 13 データベースサーバ 14 回路シミュレータ 15 レイアウトパラメータ抽出システム 16 表示装置 17 入力装置

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 多入力複合ゲートのうち所定の入出力端
    子間の遅延時間を抽出し、登録するセルライブラリ作成
    システムにおいて、 前記多入力複合ゲートより前記所定の入出力端子間のパ
    スに含まれるプリミティブゲートを抽出するゲート抽出
    手段(1)と、 前記ゲート抽出手段(1)で抽出された前記プリミティ
    ブゲート夫々の動作条件を抽出する動作条件抽出手段
    (2)と、 前記ゲート抽出手段(1)で抽出された前記プリミティ
    ブゲートを前記動作条件抽出手段(2)で抽出した条件
    に従って動作させ、前記所定の入出力端子間の遅延時間
    を求める遅延時間抽出手段(3)とを有することを特徴
    とするセルライブラリ作成システム。
  2. 【請求項2】 前記動作条件抽出手段(2)は前記多入
    力複合ゲートの入力端子条件の全てを抽出し、その組み
    合わせを前記ゲート抽出手段(1)で抽出したプリミテ
    ィブゲート夫々の動作条件とすることを特徴とする請求
    項1記載のセルライブラリ作成システム。
  3. 【請求項3】 前記ゲート抽出手段(1)により前記多
    入力複合ゲートより前記所定の入出力端子間のパスに含
    まれるプリミティブゲートを抽出する抽出手順と、 前記動作条件抽出手段(2)により前記抽出手順で抽出
    された前記プリミティブゲート夫々の動作条件を抽出す
    る動作条件抽出手順と、 前記遅延時間抽出手段(3)により前記抽出手順で抽出
    された前記プリミティブゲートを前記動作条件抽出手順
    で抽出された前記プリミティブゲート夫々の動作条件に
    従って動作させ、前記所定の入出力端子間の遅延時間を
    求める遅延時間抽出手順とを有する請求項1記載のセル
    ライブラリ作成システムを用いたセルライブラリ作成方
    法。
JP6103006A 1994-05-17 1994-05-17 セルライブラリ作成システム及びそれを用いたセルライブラリ作成方法 Withdrawn JPH07311791A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6654938B2 (en) 2001-01-24 2003-11-25 Fujitsu Limited Delay characteristic analyzing method and delay characteristic analyzing system for a custom LSI

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