JPH0785117A - 配線処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は配線処理装置に関し、実際に配線が
通る場所を考慮した評価を可能とし、実際の配線の形を
パラメータ等を使用して表現する場合、配線の形の表現
を、配線の変更に対して十分柔軟性を持たせて行えるよ
うにすることを目的とする。 【構成】 ２つ以上の端子の座標Ｐが与えられ、それら
端子の座標間を１つの連結した配線で結ぶことにより、
配線処理を行う配線処理装置において、「各端子の座標
Ｐ」、「配線の中心の座標Ｃ」、及び「各端子に与えら
れる１つの数、或いは複数の数の組」をパラメータとし
て記憶するパラメータ記憶部２と、パラメータ記憶部２
に記憶された「各端子に与えられる１つの数、或いは複
数の数の組」のパラメータで決定される「各端子の座標
と、配線の中心の座標を結ぶ形」の和集合を、配線の形
として生成する配線生成部３を設けるように構成する。

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やプリ
ント基板の自動設計装置に利用可能な配線処理装置に関
する。

【０００２】ＬＳＩやプリント基板の設計において、回
路の仕様、電気特性を満たし、かつ限られた面積の中で
セル等を配置し、前記セル等の端子間を配線することが
求められている。

【０００３】この配置、或いは配線を決定する段階では
「制約緩和法」などの逐次型の配置、或いは配線改善法
を実行することが多い。その際、配線の形自体を幾つか
のパラメータによって表現する必要がある。

【０００４】

【従来の技術】図１３は、従来例を示した図であり、図
１３中、Ｐは端子の座標を示す。従来、ＬＳＩやプリン
ト基板の設計において、セルの配置問題（配線問題では
ない）の解決には「制約緩和法」等が用いられていた。

【０００５】この制約緩和法として用いられるものの
内、主なものには、「シミュレーテッドアニーリング
法」がある。このシミュレーテッドアニーリング法の概
要は、次の通りである。

【０００６】先ず、配置の対象（ＬＳＩであれば、セル
などである）になるものを順番に選んでいく。ここで、
前記のように選んだものを、例えば｛Ａ₁ ，Ａ₂ ，・・
・｝とする。

【０００７】そして、選ばれた配置の対象（ここでは、
仮にＡ_i とする）に対して、移動先の候補をランダムに
選ぶ。次に、前記Ａ_i を、現在位置から前記移動先の候
補に動かした際の配線のコストの変化を計算する。

【０００８】もし、コストの変化が負であれば、Ａ_i を
移動先の候補の位置に動かす。また、前記コストの変化
が正であれば、そのコストの変化の量と温度（実際の熱
さとは全く無関係である）という名のパラメータによっ
て決まる確率で、移動先の候補の位置に動かす。

【０００９】ただし、移動先の候補の位置に動かさない
ことになったら、Ａ_i は、元いた位置に留まる。このシ
ミュレーテッドアニーリング法において、配線のコスト
を計算する部分は、各配線対象を動かすかどうかを決定
する重要なものである。配線のコストの計算は、実際に
配線を行ってみない限り、正確には行えない。しかし、
実際に配線をすることは、計算時間的に不可能である。

【００１０】そこで、従来は、各端子の座標Ｐから計算
される量を、配線のコストとして用いてきた。従来用い
てきた各端子の座標Ｐから計算される配線のコストとし
ては、図示のような端子の座標Ｐを含む最も小さい長方
形（bounding box) の半周長（図示実線部分）を用いる
方法等があった。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】上記のような従来のも
のにおいては、次のような課題があった。すなわち、前
記従来例のような制約緩和法では、実際に配線が通る詳
しい経路を考慮しないので、配線同士の細かい相互作用
等を、配線のコストとして評価するのは困難であった。

【００１２】本発明は、このような従来の課題を解決
し、ＬＳＩやプリント板の設計に際し、各端子の座標か
ら計算される仮想的な量だけではなく、実際に配線が通
る場所を考慮した評価ができるようにすると共に、実際
の配線の形をパラメータ等を使用して表現する場合、配
線の形の表現を、配線の変更に対して十分柔軟性を持た
せて行えるようにすることを目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】図１は本発明の原理説明
図であり、図１中、１は配線処理装置、２はパラメータ
記憶部、３は配線生成部、Ｐは端子の座標、Ｃは配線の
中心の座標を示す。本発明は上記の課題を解決するた
め、次のように構成した。

【００１４】(a) ：２つ以上の端子の座標Ｐが与えら
れ、それら端子の座標間を１つの連結した配線で結ぶこ
とにより、配線処理を行う配線処理装置において、「各
端子の座標Ｐ」、「配線の中心の座標Ｃ」、及び「各端
子に与えられる１つの数、或いは複数の数の組」をパラ
メータとして記憶するパラメータ記憶部２と、前記パラ
メータ記憶部２に記憶された「各端子に与えられる１つ
の数、或いは複数の数の組」のパラメータで決定される
「各端子の座標と、配線の中心の座標を結ぶ形」の和集
合を、配線の形として生成する配線生成部３を設けた配
線処理装置。

【００１５】(b) ：構成(a) において、パラメータで決
定される「各端子の座標と、配線の中心の座標を結ぶ
形」として、端子の座標（Ｐ）を（ｘ_p ，ｙ_p ）、配線
の中心の座標Ｃを（ｘ_n ，ｙ_n ）、パラメータをｚとし
た時、パラメータｚの値により、：パラメータｚが、
０≦ｚ＜０．５の場合、（ｘ_p ，ｙ_p ）→（ｘ_p ＋２ｚ
（ｘ_n −ｘ_p ），ｙ_p ）→（ｘ_p ＋２ｚ（ｘ_n −
ｘ_p ），ｙ_n ）→（ｘ_n ，ｙ_n）の経路を通り、：パ
ラメータｚが、０．５≦ｚ＜１．０の場合、（ｘ_p ，ｙ
_p ）→（ｘ_p ，ｙ_p ＋（２ｚ−１）（ｙ_n −ｙ_p ））→
（ｘ_n ，ｙ_p ＋（２ｚ−１）（ｙ_n −ｙ_p ））→
（ｘ_n ，ｙ_n ）の経路を通り、かつ、ｚ＝１の場合、ｚ
＝０の場合と同一経路を通る配線の形（Ｚ型配線）を用
いた配線処理装置。

【００１６】(c) ：構成(a) において、パラメータで決
定される「各端子の座標と、配線の中心の座標を結ぶ
形」として、配線の中心の座標Ｃと、端子の座標Ｐを結
ぶ直線を対角線とする長方形の内部を網状に分割し、
：前記網状の辺を、水平方向に、端子の座標Ｐから配
線の中心の座標Ｃに向かう場合を２進数の「０」に対応
させ、：前記網状の辺を、垂直方向に、端子の座標Ｐ
から配線の中心の座標Ｃに向かう場合を２進数の「１」
に対応させた配線の形（２進配線）を用いた配線処理装
置。

【００１７】(d) ：構成(a) において、パラメータで決
定される「各端子の座標と、配線の中心の座標を結ぶ
形」として、配線の中心の座標Ｃと、端子の座標Ｐを結
ぶ直線を対角線とする長方形の内部を網状に分割し、
：前記網状の辺を水平方向に、端子の座標Ｐから配線
の中心の座標Ｃに向かう場合（水平方向＋側）を４進数
の「０」に対応させ、：前記網状の辺を垂直方向に、
端子の座標Ｐから配線の中心の座標Ｃに向かう場合（垂
直方向＋側）を４進数の「１」に対応させ、：前記
「０」と逆の向きに向かう場合（水平方向−側）を、４
進数の「２」に対応させ、：前記「１」と逆の向きに
向かう場合（垂直方向−側）を、４進数の「３」に対応
させた配線の形（４進配線）を用いた配線処理装置。

【００１８】

【作用】上記構成に基づく本発明の作用を、図１に基づ
いて説明する。図１Ａにおいて、配線処理装置１が外部
からのパラメータを受け取ると、そのパラメータをパラ
メータ記憶部２に記憶しておく。その後、配線処理装置
１が、外部からの配線生成命令を受け取ると、配線生成
部３では、前記命令で指示されたパラメータを、パラメ
ータ記憶部２から読み出し、配線の形を生成して出力す
る。

【００１９】この場合、例えば、前記のようなＺ型配
線、２進配線、４進配線等の配線の形を生成する。この
ようにして、ＬＳＩやプリント基板の設計に際し、各端
子の座標から計算される仮想的な量だけではなく、実際
に配線が通る場所を考慮した評価ができる。また、実際
の配線の形をパラメータ等を使用して表現する場合、配
線の形の表現を、配線の変更に対して十分柔軟性を持た
せて行える。

【００２０】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。図２〜図１２は、本発明の実施例を示した図であ
り、図２〜図１２中、図１、図１３と同じものは、同一
符号で示してある。

【００２１】また、５はセル、１１はリスト生成部、１
２は初期配置配線生成部、１３はコンフィギュレーショ
ン記憶部、１４はコンフィギュレーション変更部、１５
は温度パラメータ生成記憶部、１６は受理決定部、１７
はコスト関数変化評価部、１８は摂動生成記憶部を示
す。

【００２２】なお、以下の説明では、用語を次の通り定
義して使用する。 ：「セル」とは、一定の形を持ち、一定の機能を実現
する単位であり、配置問題の対象である。

【００２３】：「端子」（ピン）は、セルの中で、外
部への配線を繋げる部分をいう。 ：「ネット」は、論理的な端子の集合である。例え
ば、同じネットに含まれる端子が、配線によって結合さ
れる等電位になることにより、チップの機能が実現され
る。

【００２４】§１：配線の形の基本的説明・・・図２参
照 図２は配線の形の説明図である。以下、図２に基づい
て、配線問題における配線の形の基本的説明をする。

【００２５】配線問題、すなわち、２以上の端子の座標
Ｐが与えられた場合、それら端子の座標Ｐ間を１つの連
結した配線で結ぶ問題において、その配線の形を、幾つ
かのパラメータによって表現する。前記パラメータとし
ては、配線の中心の座標Ｃ、各端子の座標Ｐ、各端子に
与えられる１つの数、或いは複数の数の組とする。

【００２６】配線の形は、その端子に与えられている１
つの数、或いは複数の数の組で決定される「各端子の座
標Ｐと、配線の中心の座標Ｃを結ぶ形」の和集合として
決定される。この場合、和集合であるから、端子と配線
の中心を結ぶ形が重なっていたら、重なっている部分
は、１重に数える。

【００２７】前記１つの数、或いは複数の数の組で決定
される「各端子の座標Ｐと、配線の中心の座標Ｃを結ぶ
形」は、以下に説明するＺ型配線、２進配線、４進配線
を含んでいる。

【００２８】§２：Ｚ型配線の説明・・・図３、図４参
照 図３はＺ型配線の説明図１、図４はＺ型配線の説明図２
である。以下、図３、図４に基づいて、前記Ｚ型配線の
例を説明する。

【００２９】Ｚ型配線は、円周Ｓ¹ ＝Ｒ／Ｚ＝［０，
１］／｛０，１｝をパラメータとする図３で表される配
線の形である。これは、円周から端子とネットを結ぶ配
線がなす空間へ連続な写像となっている。

【００３０】この場合、端子とネットを結ぶ配線がなす
空間の距離としては、配線を配線領域の部分集合とし
て、部分集合間の距離とする。Ｚ形配線を正確に述べる
と次のようになる。

【００３１】：図３による説明 図３においては、各配線にその配線を表すパラメータ
（ｚの値）を添えてある。また、端子の座標をＰで表
し、配線の中心の座標をＣで表してある。

【００３２】ここで、端子の座標を（ｘ_p ，ｙ_p ）、ネ
ットの座標を（ｘ_n ，ｙ_n ）、パラメータをｚとした
時、パラメータｚの値により、図示のような経路を通
る。図では、ｚ＝０．１２５、ｚ＝０．２５、ｚ＝０．
３７５、ｚ＝０．５、ｚ＝０．６２５、ｚ＝０．７５、
ｚ＝０．８７５、ｚ＝０．０＝１．０と変化させた場合
の各経路を示してある。

【００３３】これらの各経路は、略「Ｚ字状」をしてい
るため、ここでは、「Ｚ型配線」と呼んでいる。これを
一般的に表現すれば、次の通りである。すなわち、パラ
メータｚが、０≦ｚ＜０．５の場合には、（ｘ_p ，
ｙ_p ）→（ｘ_p ＋２ｚ（ｘ_n −ｘ_p ），ｙ_p ）→（ｘ_p
＋２ｚ（ｘ_n −ｘ_p ），ｙ_n ）→（ｘ_n ，ｙ_n ）という
経路を通る。

【００３４】また、０．５≦ｚ＜１．０の場合には、
（ｘ_p ，ｙ_p ）→（ｘ_p ，ｙ_p ＋（２ｚ−１）（ｙ_n −
ｙ_p ））→（ｘ_n ，ｙ_p ＋（２ｚ−１）（ｙ_n −
ｙ_p ））→（ｘ_n ，ｙ_n ）という経路を通る。更に、ｚ
＝１の場合、ｚ＝０の場合と同一経路を通る。

【００３５】：図４による説明 以下、前記Ｚ型配線を、図４に基づき更に具体的に説明
する。なお、図４においては、端子の座標をＰ、途中の
点（座標）をＰ１、Ｐ２、Ｑ１、Ｑ２で表し、配線の中
心の座標をＣで表してある。

【００３６】図４Ａの例１では、パラメータｚが、ｚ＝
０．１２５の場合の経路を図示してある。図示のよう
に、パラメータｚが、０≦ｚ＜０．５の場合には、端子
の座標Ｐ＝（ｘ_p ，ｙ_p ）から、点Ｐ１＝（ｘ_p ＋２ｚ
（ｘ_n −ｘ_p ），ｙ_p ）までの直線、その点Ｐ１から、
点Ｐ２＝（ｘ_p ＋２ｚ（ｘ_n −ｘ_p ），ｙ_n ）までの直
線、最後に、点Ｐ２から、中心の座標Ｃ（ｘ_n ，ｙ_n ）
までの直線からなる経路とする。

【００３７】また、図４Ｂの例２では、パラメータｚ
が、ｚ＝０．７５の場合の経路を図示してある。前記パ
ラメータｚが、０．５≦ｚ＜１．０の場合には、端子の
座標Ｐ＝（ｘ_p，ｙ_p ）から、点Ｑ１（ｘ_p ，ｙ_p ＋
（２ｚ−１）（ｙ_n −ｙ_p ））までの直線、その点Ｑ１
から点Ｑ２＝（ｘ_n ，ｙ_p ＋（２ｚ−１）（ｙ_n −
ｙ_p ））までの直線、最後に、点Ｐ２から中心の座標Ｃ
＝（ｘ_n ，ｙ_n ）までの直線からなる経路とする。

【００３８】§３：２進配線の説明・・・図５参照 図５は２進配線の説明図である。以下、図５に基づい
て、２進配線の例を説明する。この例は、以下に説明す
る２進数の「０，１」をパラメータとして配線の形を生
成するものである。

【００３９】図５に示した配線のパラメトライズの方法
は、「２進配線」と名付けたものである。これは配線と
２進数を対応付けたものであり、図は、その１例を示し
てある。

【００４０】この場合、配線の中心の座標Ｃ（ネットの
座標）と、端子の座標Ｐを結ぶ直線を対角線とする長方
形の内部は、必ずしも等間隔ではない網状に分割（図の
点線部分）されているとする。

【００４１】図において、「０」は、前記網状の辺を水
平方向に、端子の座標Ｐから配線の中心の座標Ｃに向か
うことを表している。また、「１」は、網状の辺を垂直
方向に端子の座標Ｐから配線の中心の座標Ｃに向かうこ
とを表している。

【００４２】このように、網状の辺を水平方向（座標の
＋側）に進む場合を２進数の「０」に対応させ、網状の
辺を垂直方向（座標の＋側）に進む場合を２進数の
「１」に対応させて、配線の形を表現する。

【００４３】そして、「端子の座標Ｐと、配線の中心の
座標Ｃ間の水平方向の網状単位の数＋垂直方向の網状単
位の数」桁の２進数で、１の数が水平方向の網状単位の
数のものと配線が対応付けられる。なお、ここでは、最
初の何桁かが０の場合も、それらの桁を含めて桁数とす
る。

【００４４】図示の例（太い実線部分の経路）では、端
子の座標Ｐから配線の中心の座標Ｃまでの経路は、Ｐ→
００（水平方向に２つ）→１（垂直方向に１つ）→０
（水平方向に１つ）→１１１１（垂直方向に４つ）→０
００（水平方向に３つ）→１１（垂直方向に２つ）→０
０（水平方向に２つ）→１（垂直方向に１つ）→Ｃとな
っており、２進数の「００１０１１１１０００１１００
１」に対応する。

【００４５】すなわち、パラメータとして、前記「００
１０１１１１０００１１００１」が与えられると、図５
の配線（実線部分）の形が生成できることになる。 §４：４進配線の説明・・・図６参照 図６は４進配線の説明図である。以下、図６に基づい
て、４進配線の例について説明する。この例は、以下に
説明する４進数の「０，１，２，３」をパラメータとし
て配線の形を生成するものである。

【００４６】前記の２進配線を発展させれば、必ずしも
端子の座標Ｐと、配線の中心の座標Ｃを結ぶ直線を対角
線とする長方形の内部に収まらない経路も表現すること
ができる。ここで、前記長方形を含む一定の広さの平面
は、必ずしも等間隔ではない網状に分割（図の点線部
分）されているとする。

【００４７】ここで、４進数の可変長桁数のパラメータ
を考える。前記２進数の場合の「０は、網状の辺の水平
方向に端子の座標Ｐから、配線の中心の座標Ｃに向かう
ことを表す」、及び「１は、網状の辺の垂直方向に端子
の座標Ｐから配線の中心の座標Ｃに向かうことを表す」
に加えて、「２は、０と逆の向きに向かうことを表
す」、また「３は、１と逆の向きに向かうことを表す」
として、各桁の数字を４つの各方向に対応させる。

【００４８】すなわち、水平方向、及び垂直方向を座標
の＋−で表現すれば、水平方向の＋側は「０」、垂直方
向の＋側は「１」、水平方向の−側は「２」、垂直方向
の−側は「３」に対応させることができる。

【００４９】この対応により、どんな経路でも、４進数
と対応付けることが可能となる。なお、ここでも最初の
何桁かが０の場合でも、それらの桁を含めて桁数とす
る。また、逆に、以下の〜の条件を満たす４進数
は、端子の座標Ｐと、配線の中心の座標Ｃを結ぶ経路と
対応付けられる。

【００５０】：「４進数中の０の数」−「４進数中の
２の数」＝「端子の座標Ｐと、配線の中心の座標Ｃ間の
水平方向の網状単位の数」。 ：その４進数の上から何桁か取って作った４進数が、
以下を満たしている。すなわち、「Ｎ１は、端子の座標
Ｐから、網状に分割されている平面の領域の配線の中心
の座標Ｃとは逆側までの水平方向の網状単位の数」、
「Ｎ２は、４進数中の０の数」、「Ｎ３は、４進数中の
２の数」、「Ｎ４は、端子の座標Ｐから、網状に分割さ
れている平面の領域の配線の中心の座標Ｃ側までの水平
方向の網状単位の数」とした場合、−Ｎ１≦Ｎ２−Ｎ３
≦Ｎ４の関係が成り立つ。

【００５１】：Ｎ５：４進数中の「１」の数、Ｎ６：
４進数中の「３」の数、Ｎ７：端子の座標Ｐと、配線の
中心の座標Ｃ間の垂直方向の網状単位の数とした場合、
Ｎ５−Ｎ６＝Ｎ７の関係が成り立つ。

【００５２】：その４進数の上から何桁か取って作っ
た４進数が、以下を満たしている。すなわち、「Ｎ８
は、端子の座標Ｐから、網状に分割されている平面の領
域の配線の中心の座標Ｃとは逆側の端までの垂直方向の
網状単位の数」、「Ｎ５は、４進数中の「１」の数」、
「Ｎ６は、４進数中の「３」の数」、「Ｎ９は、端子の
座標Ｐから、網状に分割されている平面の領域の配線の
中心の座標Ｃ側までの垂直方向の網状単位の数」とした
場合、−Ｎ８≦Ｎ５−Ｎ６≦Ｎ９の関係が成り立つ。

【００５３】図示の例（実線部分）では、端子の座標Ｐ
から配線の中心の座標Ｃまでの経路は、Ｐ→０００（水
平方向の＋側に３つ）→３３（垂直方向の−側に２つ）
→００（水平方向の＋側に２つ）→１１１１（垂直方向
の＋側に４つ）→０００（水平方向の＋側に３つ）→１
１１１（垂直方向の＋側に４つ）→２（水平方向の−側
に１つ）→Ｃとなっており、４進数の「０００３３００
１１１１０００１１１１２」に対応する。

【００５４】すなわち、４進数の「０００３３００１１
１１０００１１１１２」をパラメータとして与えると、
図６の配線の形が生成できることになる。Ｚ型配線、２
進配線、及び４進配線は以上の通りであり、以下、これ
らを使用してＬＳＩ等の自動設計を行う装置の例につい
て説明する。

【００５５】§５：実施例装置の構成の説明・・・図７
参照 図７は実施例の装置構成図である。以下、図７に基づい
て、前記装置の構成を説明する。この装置は、シミュレ
ーテッドアニーリング法を用いたゲートアレイ方式集積
回路の自動設計装置の例である。

【００５６】図では、前記自動設計装置の一部の構成
（配置配線処理部）を示しており、リスト生成部１１、
初期配置配線生成部１２、コンフィギュレーション記憶
部１３、コンフィギュレーション変更部１４、温度パラ
メータ生成記憶部１５、受理決定部１６、コスト関数変
化評価部１７、摂動生成記憶部１８が設けてある。前記
各部の機能等は次の通りである。

【００５７】：リスト生成部１１は、論理設計情報か
ら、各種リスト（詳細は後述する）を生成し、コンフィ
ギュレーション記憶部１３に記録するものである。 ：初期配置配線生成部１２は、リスト生成部１１で生
成したリストの情報を基に、初期のセルの配置と、各配
線の形状（セルの座標等）を生成し、それをコンフィギ
ュレーション記憶部１３に記憶させるものである。

【００５８】：コンフィギュレーション記憶部１３
は、セルのコンフィギュレーション（前記リスト生成部
１１で生成したリスト、セルの座標等）を記憶するもの
である。

【００５９】：コンフィギュレーション変更部１４
は、コンフィギュレーションの変更処理を行うものであ
る。この場合、受理決定部１６が、摂動の受理を決めれ
ば、摂動生成記憶部１８に記憶されている摂動を、コン
フィギュレーション記憶部１３に加え、そうでなけれ
ば、何もしない。

【００６０】：温度パラメータ生成記憶部１５は、温
度パラメータの値（実際の温度とは関係ない値）を生成
して、内部のメモリに記憶するものである。 ：受理決定部１６は、温度パラメータ生成記憶部１５
に記憶されている温度パラメータと、コスト関数変化評
価部１７に記憶されているコスト関数変化に基づいて、
摂動を受理するか否かを決定するものである。

【００６１】：コスト関数変化評価部１７は、コンフ
ィギュレーション記憶部１３に記憶されているコンフィ
ギュレーションに、摂動生成記憶部１８に記憶されてい
る摂動を加えた時のコスト関数の変化を計算し、記憶す
るものである。

【００６２】：摂動生成記憶部１８は、セルの配置及
び配線を記述するパラメータの内、或るパラメータに対
する摂動を生成し、内部のメモリに記憶するものであ
る。なお、図１のパラメータ記憶部２は、コンフィギュ
レーション記憶部１３の一部に対応し、図１の配線生成
部３は、コンフィギュレーション変更部１４、温度パラ
メータ生成記憶部１５、コスト関数変化評価部１７、摂
動生成記憶部１８等の一部に対応している。

【００６３】また、前記装置では次の特徴を持ってい
る。 (a) ：配線が多様な形状をとれるにもかかわらず、少な
いパラメータで表現ができる。また、必要とされる記憶
容量は、非常に小さい。

【００６４】(b) ：配線の形状の変更を容易に表現する
ことができる。 (c) ：配線の変更を、実際に反映するのが簡単である。 §６：実施例の処理説明・・・図８〜図１１参照 図８はリスト構造説明図、図９は実施例の処理説明図
１、図１０は実施例の処理説明図２、図１１は実施例の
処理説明図３である。以下、図８〜図１１に基づいて、
前記装置における処理を説明する。

【００６５】前記自動設計装置（図７参照）では、前記
配線の形の表現方法（図２〜図６参照）を適用して処理
を行う。ゲートアレイ方式の集積回路は、セルと呼ばれ
る「基本機能を実現する配線のセット」を、予め素子の
ひとまとまり（ベーシックセル）をアレイ状に並べたマ
スタ基板上に配置し、セルの持つ端子の間を、論理設計
で定められたように、配線で結ぶことにより、全体の回
路を構成するものである。

【００６６】ゲートアレイ方式の集積回路の設計は、論
理設計、配置、配線の３つの段階を経て行われる。論理
設計の段階で、全ての配置すべきセルと、配線で結ばれ
るべき端子が決められる。

【００６７】この情報は、「セルリスト」、「ライブラ
リセルリスト」、「端子リスト」、「ネットリスト」、
「ネットコネクションリスト」の５つのリストによって
表現することができる。

【００６８】前記「セルリスト」は図８Ａに示し、「ラ
イブラリセルリスト」は図８Ｂに示し、「端子リスト」
は図８Ｃに示し、「ネットリスト」は図８Ｄに示し、
「ネットコネクションリスト」は図８Ｅに示す。前記各
リストを詳しく説明すると次の通りである。

【００６９】「セルリスト」には、配置される全てのセ
ルが、「ライブラリセルリスト」には、使用されるセル
の全種類が、「端子リスト」には、全ての端子が、「ネ
ットリスト」には、全てのネットがそれぞれ含まれてお
り、それぞれ番号が付けられている。

【００７０】セル、ライブラリセル、端子、ネットの関
係は、次のように表現される。 ：セルリストの１番のセルは、ライブラリセルリスト
の「RLIBCELL1 」番に対応するセルであり、端子リスト
の「RPIN1 」番から「RPIN1 + NPIN1 - 1 」番までの端
子を持っている。

【００７１】：端子リストの１番の端子は、ネットリ
ストの「RNET1 」番のネット、セルリストの「RCELL1」
番のセルに属している。 ：ネットリストの１番のネットには、ネットコネクシ
ョンリストの「RNETCON1」番から「RNETCON1 + NPIN1´
- 1」番の端子参照番号欄に記録されている端子番号に
対応する端子が属している。

【００７２】ところで、セルの自動配置は、セルが互い
に重ならず、配線が可能であり、全配線長を最短にでき
るようなセルの配置を探すという問題である。従って、
配線を考慮に入れて行わなければならず、「グローバル
配線」と呼ばれる大まかな配線を行いながら配置をす
る。

【００７３】そのグローバル配線を行うために、本実施
例では、１つのネットの形状を、１つの座標（配線の中
心の座標）と、そのネットに属す全ての端子の座標間
を、前記「配線の形の表現」を用いて表す。この状況を
図９〜図１１に示す。

【００７４】図９は、セル１を動かした例（実線は移動
前、点線は移動後を示す）である。前記の説明で、セル
を動かすことは、セルリストの中の座標を変えるだけで
あるが、具体的には、図９に示したように、全体を変え
ることに対応する。

【００７５】また、図１０は、端子に与えるパラメータ
を変えた例（実線は移動前、点線は移動後を示す）であ
る。この場合、パラメータを変えることは、端子リスト
のパラメータを変えるだけであるが、具体的には、図１
０に示したように、全体を変えることに対応する。

【００７６】更に、図１１は、配線の中心の座標Ｃを動
かした例（実線は移動前、点線は移動後を示す）であ
る。この場合、配線の中心の座標Ｃを動かすことは、ネ
ットリストの中の座標（配線の中心の座標）を変えるだ
けであるが、具体的には、図１１に示したように、全体
を変えることに対応する。

【００７７】そして、前記の処理により、配線の局所的
な混み具合や、全配線長を見積もる。そのためには、先
の「セルリスト」に、「セルの位置」と「セルの向き」
の欄を、「端子リスト」に、「Ｚ型配線パラメータ」の
欄を（この例では、Ｚ型配線を用いる）、「ネットリス
ト」に「配線の中心の座標」の欄をそれぞれ設ければ、
配置及び配線の状態を表せるようになる。

【００７８】これらの欄を加えた全てのリストの情報を
「コンフィギュレーション」と呼ぶことにする。本実施
例では、「シミュレーテッドアニーリング法」を用いた
自動配置を行っている。現在のコンフィギュレーション
に対応する「コスト関数」を、「セルの重なりの数」、
「局所的な配線の混み具合」、「全配線長」から定義
し、そのコスト関数を最小とするような配置を探索する
ことにより、望ましいセルの配置を求めるものである。

【００７９】§７：フローチャートに基づく処理説明・
・・図１２参照 図１２は、実施例の処理フローチャートである。以下、
図１２の処理フローチャートに基づいて、実施例の処理
を説明する。なお、Ｓ１〜Ｓ９は各処理番号を示す。

【００８０】Ｓ１：この処理では、先ず、リスト生成部
１１では、論理設計情報を受け取ると、セルリスト、ラ
イブラリセルリスト、端子リスト、ネットリスト、ネッ
トコネクションリストを生成する。これらのリストは、
コンフィギュレーション記憶部１３に記憶しておく。

【００８１】Ｓ２：次に、初期配置配線生成部１２で
は、リスト生成部１１で生成したリストを基に、各セル
の位置、各ネットのネット座標、各端子と、その端子が
属するネットのネット座標間の配線の形状表現パラメー
タを生成し、コンフィギュレーション記憶部１３に記憶
する。

【００８２】すなわち、前記リストを基に、セルの初期
配置と、初期配線を生成し、そのデータをコンフィギュ
レーション記憶部１３に記憶する。 Ｓ３：また、この時、温度パラメータ生成記憶部１５で
は、初期温度を生成して、内部のメモリに記憶してお
く。

【００８３】Ｓ４：摂動生成記憶部１８では、各セルの
位置、各ネットのネット座標、各端子と、その端子が属
するネットのネット座標の配線の形状表現パラメータの
内、１つのパラメータについて生成し、内部のメモリに
記憶する。

【００８４】すなわち、配置、及び配線を記述するパラ
メータの内の或るパラメータに対する摂動を生成（配
置、及び配線を少し動かしてみる）する。 Ｓ５：コスト関数変化評価部１７では、コンフィギュレ
ーション記憶部１３に記憶してあるコンフィギュレーシ
ョンに、摂動生成記憶部１８に記憶されている摂動を加
えた場合に生じるコスト関数の変化を計算し、計算結果
を内部のメモリに記憶する。

【００８５】つまり、配置、及び配線を少し動かしてみ
た場合のコスト関数の変化を計算する。 Ｓ６：受理決定部１６では、コスト関数変化評価部１７
に記憶されているコスト関数変化ΔＥが、ΔＥ＜０であ
れば、受理を決定する。

【００８６】しかし、前記の条件を満たしていない場合
には、温度パラメータ生成記憶部１５に記憶されている
温度パラメータＴを参照し、［０，１］区間の一様乱数
ｐを発生して、ｐ＜ｅｘｐ（−ΔＥ／Ｔ）であれば受理
を決定し、そうでなければ受理しない処理を行う。

【００８７】Ｓ７：受理決定部１６により受理が決定す
れば、コンフィギュレーション変更部１４は、摂動生成
記憶部１８に記憶されている摂動に基づき、コンフィギ
ュレーション記憶部１３に記憶されているコンフィギュ
レーションを変更する。しかし、受理決定部１６により
受理が決定しない場合には、何もしない。

【００８８】Ｓ８：前記処理（Ｓ４〜Ｓ７の処理）を、
配置と配線を表現する全てのパラメータについて行った
か否かを判断する。この場合、終了条件を満たしていれ
ば、処理を終了する。

【００８９】Ｓ９：しかし、Ｓ８の処理で、終了条件を
満たしていない場合には、温度パラメータ生成記憶部１
５により、現在記憶されている温度パラメータより低い
温度パラメータを生成し、内部のメモリに記憶する。そ
して、前記Ｓ４の処理から繰り返して行う。

【００９０】（他の実施例）以上実施例について説明し
たが、本発明は次のようにしても実施可能である。 ：前記自動設計装置に、２進配線、或いは４進配線を
適用しても前記実施例と同様に実施可能である。この場
合、図８Ｃの端子リストに設けたＺ型配線パラメータの
欄を、２進配線パラメータの欄、或いは４進配線パラメ
ータの欄とすればよい。

【００９１】：ＬＳＩやプリント基板の設計に限ら
ず、他の同様な設計等にも適用可能である。 ：セルに限らず、他の同様な対象物間の配線にも適用
可能である。

【００９２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば次
のような効果がある。 ：前記「Ｚ型配線」、「２進配線」、「４進配線」等
の配線の形の表現によって、配置の評価に実際に配線の
通る場所等の精密な情報を反映することができる。従っ
て、配置のより精密な評価ができ、効率的な制約緩和法
を実行することができる。

【００９３】：ＬＳＩや、プリント基板の自動配置
や、自動配線の向上ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の原理説明図である。

【図２】実施例における配線の形の説明図である。

【図３】実施例におけるＺ型配線の説明図１である。

【図４】実施例におけるＺ型配線の説明図２である。

【図５】実施例における２進配線の説明図である。

【図６】実施例における４進配線の説明図である。

【図７】実施例の装置構成図である。

【図８】実施例におけるリスト構造説明図である。

【図９】実施例の処理説明図１（セル移動時）である。

【図１０】実施例の処理説明図２（端子のパラメータ変
更時）である。

【図１１】実施例の処理説明図３（配線の中心の座標移
動時）である。

【図１２】実施例の処理フローチャートである。

【図１３】従来技術の説明図である。

【符号の説明】

１ 配線処理装置 ２ パラメータ記憶部 ３ 配線生成部 Ｐ 端子の座標 Ｃ 配線の中心の座標

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ２つ以上の端子の座標（Ｐ）が与えら
   れ、それら端子の座標間を１つの連結した配線で結ぶこ
   とにより、配線処理を行う配線処理装置において、 「各端子の座標（Ｐ）」、「配線の中心の座標
   （Ｃ）」、及び「各端子に与えられる１つの数（ｚ）、
   或いは複数の数の組」をパラメータとして記憶するパラ
   メータ記憶部（２）と、 前記パラメータ記憶部（２）に記憶された「各端子に与
   えられる１つの数、或いは複数の数の組」のパラメータ
   で決定される「各端子の座標と、配線の中心の座標を結
   ぶ形」の和集合を、配線の形として生成する配線生成部
   （３）を設けたことを特徴とする配線処理装置。
2. 【請求項２】 前記パラメータで決定される「各端子の
   座標と、配線の中心の座標を結ぶ形」として、 端子の座標（Ｐ）を（ｘ_p ，ｙ_p ）、配線の中心の座標
   （Ｃ）を（ｘ_n ，ｙ_n）、パラメータをｚとした時、パ
   ラメータｚの値により、 ：パラメータｚが、０≦ｚ＜０．５の場合、（ｘ_p ，
   ｙ_p ）→（ｘ_p ＋２ｚ（ｘ_n −ｘ_p ），ｙ_p ）→（ｘ_p
   ＋２ｚ（ｘ_n −ｘ_p ），ｙ_n ）→（ｘ_n ，ｙ_n）の経路
   を通り、 ：パラメータｚが、０．５≦ｚ＜１．０の場合、（ｘ
   _p ，ｙ_p ）→（ｘ_p ，ｙ_p ＋（２ｚ−１）（ｙ_n −
   ｙ_p ））→（ｘ_n ，ｙ_p ＋（２ｚ−１）（ｙ_n −
   ｙ _p ））→（ｘ_n ，ｙ_n ）の経路を通り、 かつ、ｚ＝１の場合、ｚ＝０の場合と同一経路を通る配
   線の形（Ｚ型配線）を用いたことを特徴とする請求項１
   記載の配線処理装置。
3. 【請求項３】 前記パラメータで決定される「各端子の
   座標と、配線の中心の座標を結ぶ形」として、 配線の中心の座標（Ｃ）と、端子の座標（Ｐ）を結ぶ直
   線を対角線とする長方形の内部を網状に分割し、 ：前記網状の辺を、水平方向に、端子の座標（Ｐ）か
   ら配線の中心の座標（Ｃ）に向かう場合を２進数の
   「０」に対応させ、 ：前記網状の辺を、垂直方向に、端子の座標（Ｐ）か
   ら配線の中心の座標（Ｃ）に向かう場合を２進数の
   「１」に対応させた配線の形（２進配線）を用いたこと
   を特徴とする請求項１記載の配線処理装置。
4. 【請求項４】 前記パラメータで決定される「各端子の
   座標と、配線の中心の座標を結ぶ形」として、 配線の中心の座標（Ｃ）と、端子の座標（Ｐ）を結ぶ直
   線を対角線とする長方形の内部を網状に分割し、 ：前記網状の辺を水平方向に、端子の座標（Ｐ）から
   配線の中心の座標（Ｃ）に向かう場合（水平方向＋側）
   を４進数の「０」に対応させ、 ：前記網状の辺を垂直方向に、端子の座標（Ｐ）から
   配線の中心の座標（Ｃ）に向かう場合（垂直方向＋側）
   を４進数の「１」に対応させ、 ：前記「０」と逆の向きに向かう場合（水平方向−
   側）を、４進数の「２」に対応させ、 ：前記「１」と逆の向きに向かう場合（垂直方向−
   側）を、４進数の「３」に対応させた配線の形（４進配
   線）を用いたことを特徴とする請求項１記載の配線処理
   装置。