JPH08278992A - Designing method for semiconductor integrated circuit device - Google Patents

Designing method for semiconductor integrated circuit device

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JPH08278992A
JPH08278992A JP7079061A JP7906195A JPH08278992A JP H08278992 A JPH08278992 A JP H08278992A JP 7079061 A JP7079061 A JP 7079061A JP 7906195 A JP7906195 A JP 7906195A JP H08278992 A JPH08278992 A JP H08278992A
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JP
Japan
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cell
logic
layout
cells
wiring
Prior art date
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Pending
Application number
JP7079061A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Atsushi Hajiyama
篤志 櫨山
Masatoshi Kawashima
正敏 川島
Toichi Miyake
統一 三宅
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Hitachi Computer Engineering Co Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
Hitachi Computer Engineering Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Ltd, Hitachi Computer Engineering Co Ltd filed Critical Hitachi Ltd
Priority to JP7079061A priority Critical patent/JPH08278992A/en
Publication of JPH08278992A publication Critical patent/JPH08278992A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PURPOSE: To increase the degree of freedom of layout design by increasing the number of logic calls which can be connected to one branch wire in a gate array having grating-shaped power wires. CONSTITUTION: To decide whether or not the layout of logic cells C1-C8 connected to branch wires L1-L4, and 11-14 of the grating-shaped power wires 2A and 2B formed on an LSI chip is good, noise coefficients of the respective logic cells C1-C8 are previously calculated and on the basis of arrangement wiring information obtained by the layout designing, the operation timing of the respective logic cells C1-C8 is recognized. Further, plural logic cells which are connected to one branch wire are put in groups for simultaneous operation and noise values generated on power branch wires when the respective cells operate, group by group, are calculated. Then it is decided whether or not the cell layout is acceptable according to whether or not the noise values are larger than a limit value.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、半導体集積回路装置の
レイアウト設計技術、更にはスタンダードセル方式のL
SIにおける論理セルのレイアウト設計に適用して特に
有効な技術に関し、例えば格子状に形成された電源配線
を有するゲートアレイのレイアウト設計に利用して有用
な技術に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a layout design technique for a semiconductor integrated circuit device, and further a standard cell type L circuit.
The present invention relates to a technique particularly effective when applied to the layout design of a logic cell in SI, for example, a technique useful when applied to the layout design of a gate array having a power supply wiring formed in a grid pattern.

【0002】[0002]

【従来の技術】マスタスライス方式のLSIの設計にお
いては、チップ上に予め形成された論理ゲートを構成す
る複数の基本論理セル間を接続する信号線を決定するこ
とで所望の論理機能を実現する。
2. Description of the Related Art In designing a master slice type LSI, a desired logic function is realized by determining a signal line connecting a plurality of basic logic cells forming a logic gate formed in advance on a chip. .

【0003】ところで、LSIにおいては、電圧電源V
CC,GND用の配線が、比較的幅の広い幹配線とそこか
ら分かれる枝配線とによって構成され、各枝配線に末端
の回路(ゲートアレイでは基本論理セル)が接続される
ことが多い。その場合、各末端回路に対して1本の枝配
線を設けるのでは枝配線が複雑になり過ぎて信号線と競
合してしまうため、1本の枝配線に対して複数の末端回
路を接続して給電を行なう方式が採られる。
By the way, in an LSI, a voltage power supply V
The wirings for CC and GND are composed of a trunk wiring having a relatively wide width and branch wirings branched therefrom, and a terminal circuit (a basic logic cell in a gate array) is often connected to each branch wiring. In that case, if one branch wiring is provided for each end circuit, the branch wiring becomes too complicated and competes with the signal line. Therefore, a plurality of end circuits are connected to one branch wiring. A method of supplying power by using

【0004】また、ゲートアレイでは、マトリックス状
に配置された基本論理セル列に沿って配設されてそれぞ
れ全体として格子状を成すように電源配線が予め設計さ
れ、この格子状電源配線に対して各論理セルを接続させ
るような設計手法が採られることがある。
Further, in the gate array, the power supply wirings are arranged in advance along the basic logic cell rows arranged in a matrix form so as to form a grid shape as a whole. A design method of connecting each logic cell may be adopted.

【0005】このような手法で設計されるゲートアレイ
にあっては、1つの枝配線に接続された複数の論理セル
が同時に動作すると、幹配線から最も遠い論理セルに対
して充分に電流が供給されない事態が生じ、そのような
論理セルの出力信号振幅が小さくなって後段の論理ゲー
トが誤動作するおそれがある。また、1つの枝配線に接
続された論理セルのうち同時に動作するものの全消費電
流が当該枝配線の給電能力(以下、電流容量と称する)
を越えると、電源ノイズが発生するおそれがある。そこ
で、論理セルのレイアウト設計の段階で、1つの枝配線
に接続される複数の論理セルが同時にオン/オフ動作し
た場合であっても、当該電源配線に生じるノイズが一定
値以上とならないか否かをチェックして、1つのセル列
に含まれるセル数を制限する方法が考えられる。
In the gate array designed by such a method, when a plurality of logic cells connected to one branch wiring operate simultaneously, sufficient current is supplied to the logic cell farthest from the main wiring. There is a risk that the output signal amplitude of such a logic cell becomes small and the logic gate in the subsequent stage malfunctions. In addition, the total current consumption of the logic cells connected to one branch line that operate simultaneously is the power supply capacity of the branch line (hereinafter referred to as the current capacity).
If it exceeds, power supply noise may occur. Therefore, at the stage of designing the layout of the logic cell, whether or not the noise generated in the power supply wiring does not exceed a certain value even when a plurality of logic cells connected to one branch wiring are simultaneously turned on / off. It is conceivable to check whether or not the number of cells included in one cell string is limited.

【0006】[0006]

【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
よってあきらかにされた。
However, the present inventors have clarified that the above-mentioned technique has the following problems.

【0007】即ち、上記した設計方法では、1つの枝配
線に接続された全ての論理セルが同時に動作した場合を
想定して、1つのセル列に含まれるセル数の制限を行な
うようにしているが、実際のLSIでは、1つの枝配線
に接続された全ての論理セルが同時に動作することはな
く、同時に動作しない論理セルもある。そのため、上記
手法では、1つの枝配線に接続可能なセル数が必要以上
に制限されてしまい、レイアウト設計の自由度が低下
し、DAへの負担が増大するとともに、LSIチップ全
体としての最適なセル配置や電源ラインの配置ができな
いという不具合がある。また、上記のようなセルレイア
ウト設計の自由度を高くするには、電源配線のピッチを
狭くするかもしくは線幅を広くしなければならないが、
そのようにすると信号線やコンタクトホールのレイアウ
ト設計における自由度が低下してしまう。
That is, in the above-mentioned design method, the number of cells included in one cell column is limited on the assumption that all the logic cells connected to one branch wiring operate simultaneously. However, in an actual LSI, all the logic cells connected to one branch wiring do not operate at the same time, and some logic cells do not operate at the same time. Therefore, in the above method, the number of cells that can be connected to one branch wiring is limited more than necessary, the degree of freedom in layout design is reduced, the burden on DA is increased, and the optimum LSI chip as a whole is obtained. There is a problem that cells and power lines cannot be placed. Further, in order to increase the flexibility of the cell layout design as described above, it is necessary to narrow the pitch of the power supply wiring or widen the line width,
If this is done, the degree of freedom in the layout design of signal lines and contact holes will be reduced.

【0008】本発明は、かかる事情に鑑みてなされたも
ので、LSIの設計の自由度を高めることが可能な半導
体集積回路装置のセルレイアウトのチェック方法を提供
することをその主たる目的とする。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and its main object is to provide a method for checking a cell layout of a semiconductor integrated circuit device, which can increase the degree of freedom in designing an LSI.

【0009】本発明の他の目的は、ターン・アラウンド
・タイム(TAT)の短縮化が可能な半導体集積回路装
置のレイアウト設計方法を提供することにある。
Another object of the present invention is to provide a layout design method for a semiconductor integrated circuit device capable of shortening the turn around time (TAT).

【0010】この発明の前記ならびにそのほかの目的と
新規な特徴については、本明細書の記述および添附図面
から明らかになるであろう。
The above and other objects and novel features of the present invention will be apparent from the description of this specification and the accompanying drawings.

【0011】[0011]

【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説明すれば、下記のと
おりである。
The typical ones of the inventions disclosed in the present application will be outlined below.

【0012】即ち、本発明は、LSIチップ上に形成さ
れる格子状電源配線の枝配線に接続される論理セルのレ
イアウトの良否を判定する際に、予め各論理セルのノイ
ズ係数を算定しておいて、レイアウト設計により得られ
た配置配線情報に基づいて各論理セルの動作タイミング
を認識するとともに、上記1つの電源枝配線に接続する
こととした複数の論理セルを同時動作するセルグループ
に分け、各セルグループごとにそれが動作したときに上
記電源枝配線に生じ得るノイズ値を算出し、このノイズ
値が制限値以上であるか否かに応じて、当該セルレイア
ウトの可否を判定するようにしたものである。
That is, according to the present invention, the noise coefficient of each logic cell is calculated in advance when determining the quality of the layout of the logic cell connected to the branch wiring of the grid-shaped power supply wiring formed on the LSI chip. In addition, the operation timing of each logic cell is recognized based on the layout and wiring information obtained by the layout design, and the plurality of logic cells that are connected to the one power supply branch wiring are divided into cell groups that operate simultaneously. , Calculates a noise value that can occur in the power supply branch wiring when each cell group operates, and determines whether or not the cell layout is possible depending on whether or not the noise value is equal to or more than a limit value. It is the one.

【0013】[0013]

【作用】上記した手段によれば、同一枝配線に接続され
た論理セルが全て同時に動作する場合を仮定してノイズ
値を求めるのではなく、実際に同時に動作する論理セル
を認識してノイズ値を求めて判定を行なうため、1つの
電源枝配線に接続可能な論理セルの数を増やすことがで
き、レイアウト設計の自由度が高められる。
According to the above-described means, the noise value is not recognized on the assumption that all the logic cells connected to the same branch wiring operate at the same time, but the noise value is recognized by recognizing the logic cells actually operating at the same time. Therefore, the number of logic cells connectable to one power supply branch wiring can be increased, and the degree of freedom in layout design can be increased.

【0014】[0014]

【実施例】以下、本発明の一実施例を添付図面を参照し
て説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.

【0015】図1は本発明の設計評価方法が適用される
LSIの一例としてのゲートアレイの電源配線および論
理セルの配列状態を示す平面図、図2は本実施例のセル
レイアウトのチェック手順を示すフローチャートであ
る。なお、本実施例において、「論理セル」とは、NA
NDゲートやNORゲートのような最小の単位論理回路
およびこれらの論理回路が複数個組み合わされて所望の
論理機能を有するように構成された回路で頻繁に使用さ
れる論理機能ブロック(例えばフリップフロップ回路や
ラッチ回路等)を予め素子のレイアウトまで具体的に設
計してライブラリとしてデータファイルに登録したもの
指す。
FIG. 1 is a plan view showing a power supply wiring of a gate array and an arrangement state of logic cells as an example of an LSI to which the design evaluation method of the present invention is applied, and FIG. 2 shows a cell layout check procedure of this embodiment. It is a flowchart shown. In this embodiment, the “logic cell” means NA
A minimum unit logic circuit such as an ND gate or a NOR gate and a logic function block (for example, a flip-flop circuit) frequently used in a circuit configured by combining a plurality of these logic circuits to have a desired logic function. Or latch circuit) is specifically designed in advance up to the element layout and registered in a data file as a library.

【0016】図1に示されているゲートアレイについて
説明すると、1は単結晶シリコンのような半導体チッ
プ、2A,2Bは半導体チップ1上に形成される電源配
線としてのVccラインとグランドラインであり、Vccラ
イン2Aはチップ上の各回路に例えば5ボルトのような
電源電圧Vccを供給し、グランドライン2Bは接地電位
(0V)を供給する。Vccライン2Aとグランドライン
2Bは、それぞれ比較的線幅の広い枠状の幹配線(図で
は四角形の外枠とその内側の2本の縦格子VDD1,V
SS1)と、それよりも線幅の狭い枝配線(図では縦格
子間の横格子VDD2,VSS2)とによって構成さ
れ、全体として格子状を成すように形成されている。
Explaining the gate array shown in FIG. 1, reference numeral 1 is a semiconductor chip made of single crystal silicon, and 2A and 2B are Vcc lines and ground lines as power supply wirings formed on the semiconductor chip 1. , Vcc line 2A supplies a power supply voltage Vcc such as 5 V to each circuit on the chip, and ground line 2B supplies a ground potential (0 V). Each of the Vcc line 2A and the ground line 2B has a frame-shaped trunk wiring with a relatively wide line width (a rectangular outer frame in the figure and two vertical lattices VDD1 and V inside the outer frame).
SS1) and branch wirings having narrower line widths (horizontal grids VDD2 and VSS2 between vertical grids in the figure), and are formed so as to form a grid shape as a whole.

【0017】この実施例のゲートアレイにおいては、特
に制限されないが、図1の横方向に沿って、複数の論理
セルCが並んだセル列CR1,CR2,CR3,CR4
・・・が互いに適当な間隔をおいて複数列設けられ、各
セル列に沿って、Vccライン2Aを構成する枝配線L
1,L2,L3,L4・・・と、グランドライン2Bを
構成する枝配線l1,l2,l3,l4・・・が配設さ
れており、各セル列とセル列との間のスペースは配線形
成領域として用意されている。図示しないが、他の幹配
線(縦格子)間にも同様に複数の電源用枝配線が配設さ
れている。なお、K1,K2は上記Vccライン2Aとグ
ランドライン2Bにそれぞれ接続された電源端子、P
1,P2は信号入出力用の端子(入出力ピン)である。
In the gate array of this embodiment, although not particularly limited, cell rows CR1, CR2, CR3, CR4 in which a plurality of logic cells C are arranged along the horizontal direction of FIG.
... are provided in a plurality of columns at appropriate intervals from each other, and branch wirings L constituting the Vcc line 2A are provided along each cell column.
1, L2, L3, L4, ..., And branch wirings 11, 12, 13, 4, forming the ground line 2B are arranged, and the space between each cell row is a wiring. It is prepared as a formation area. Although not shown, a plurality of power supply branch wirings are similarly arranged between the other trunk wirings (vertical grids). Note that K1 and K2 are power terminals connected to the Vcc line 2A and the ground line 2B, respectively, and P
Reference numerals 1 and P2 are terminals (input / output pins) for signal input / output.

【0018】かかるゲートアレイにおいては、マスタス
ライス方式の配線形成によって各論理セル間を接続する
信号線が形成されて所望の論理機能が実現される。
In such a gate array, signal lines for connecting the respective logic cells are formed by forming the wiring in the master slice system, so that a desired logic function is realized.

【0019】次に、本実施例のセルレイアウトのチェッ
ク方法を図2のフローチャートを参照しながら説明す
る。
Next, the cell layout checking method of this embodiment will be described with reference to the flow chart of FIG.

【0020】本実施例のセルレイアウトチェック方法
は、配置配線情報入力処理M1と、同時切替セル認識処
理M2と、同時切替ノイズ値算出処理M3と、レイアウ
ト可否判定処理M4の4つの処理からなり、これらの処
理は、例えば、DA(デザイン・オートメーション)用
のコンピュータ等を用いて行なわれる。
The cell layout check method of the present embodiment comprises four processes of a placement / wiring information input process M1, a simultaneous switching cell recognition process M2, a simultaneous switching noise value calculation process M3, and a layout propriety determination process M4. These processes are performed using, for example, a DA (design automation) computer or the like.

【0021】上記配置配線情報入力処理M1は、所望の
論理仕様を有するLSIを実現するために、予め基本論
理セルとしてライブラリに登録されている論理ゲートや
論理機能ブロックの中から論理設計に必要なものを選択
し、これら選択した論理セルの配置や信号線のルートを
決定するために必要な情報(使用すべき論理セルの機能
もしくは種類や各論理セルの端子間接続情報等)に基づ
いて予めDAによって得られた暫定設計情報を、コンピ
ュータに入力する処理である。
The layout and wiring information input process M1 is necessary for logic design from logic gates and logic function blocks registered in the library as basic logic cells in order to realize an LSI having a desired logic specification. Based on the information necessary to select the ones and determine the layout of the selected logic cells and the route of the signal line (function or type of logic cell to be used, connection information between terminals of each logic cell, etc.). This is a process of inputting the provisional design information obtained by the DA into a computer.

【0022】次の同時切替セル認識処理M2において
は、まず上記配置配線情報入力処理M1により入力され
た情報に基いて、各論理セルがフリップフロップ回路
(FF回路)か否かまたフリップフロップのときはその
動作タイミングを認識する(ステップS2)。次に、こ
の動作タイミングから該フリップフロップ回路に、直接
的に又は間接的に接続されている各論理セルの動作タイ
ミングを認識する(ステップS3)。
In the next simultaneous switching cell recognition processing M2, whether or not each logic cell is a flip-flop circuit (FF circuit) and whether or not it is a flip-flop based on the information input by the layout and wiring information input processing M1. Recognizes its operation timing (step S2). Next, from this operation timing, the operation timing of each logic cell directly or indirectly connected to the flip-flop circuit is recognized (step S3).

【0023】具体的には、チップ上のあるフリップフロ
ップ回路に着目してそこを始点とし他のフリップフロッ
プ回路もしくは入出力ピン(P)に達するまで信号線に
沿って論理トレースを行ない、トレース中に通過した全
ての論理セルを同じタイミングで動作する「同時切替セ
ル」として認識する。この論理トレースを全てのフリッ
プフロップについて行なうことで、LSI内の全ての論
理セルの動作タイミングを知ることができる。
Specifically, paying attention to a certain flip-flop circuit on the chip, starting from that point, a logical trace is performed along the signal line until it reaches another flip-flop circuit or the input / output pin (P), and during tracing. All the logic cells that have passed through are recognized as "simultaneous switching cells" that operate at the same timing. By performing this logic trace for all flip-flops, it is possible to know the operation timing of all logic cells in the LSI.

【0024】次の同時切替ノイズ値算出処理M3におい
ては、まず上記配置配線情報入力処理M1により与えれ
た論理セルの配置情報と電源配線情報とに基いて、セル
群の決定を行なう(ステップS4)。ここでセル群の決
定とは、図1において縦方向の幹配線と幹配線とに挟ま
れた1つの枝配線に接続された複数の論理セルを1グル
ープと認識することである。図1においては、CRが付
されているものが1つのセル群である。
In the next simultaneous switching noise value calculation process M3, the cell group is first determined based on the logic cell layout information and the power supply wiring information provided by the layout and wiring information input process M1 (step S4). . Here, the determination of the cell group is to recognize a plurality of logic cells connected to one branch wiring sandwiched between the trunk wirings in the vertical direction in FIG. 1 as one group. In FIG. 1, one cell group is marked with CR.

【0025】次に、上記セル群決定(ステップS4)に
よって認識された各セル群に含まれる複数の論理セル
を、さらにその動作タイミングに応じてグループ分けす
る(ステップS5)。この場合、グループ分けは、当該
論理セルが何れのフリップフロップ回路(FF)に接続
されているかによって行なわれる。
Next, the plurality of logic cells included in each cell group recognized by the above cell group determination (step S4) are further divided into groups according to their operation timing (step S5). In this case, grouping is performed depending on which flip-flop circuit (FF) the logic cell is connected to.

【0026】次のセルレイアウト可否判定処理M4にお
いては、まず同時動作する1つのセルグループに着目し
て、当該セルグループにより1つの枝配線に発生し得る
ノイズの大きさを算出し、次に算出されたノイズ値が、
予め設定された許容範囲を越えるか否かによってステッ
プS1の「配置配線情報入力処理」により入力された暫
定設計情報の良否を判定する(ステップS6,S7)。
そして、ノイズ値が制限値を越えた場合にはプリンタも
しくはCRT表示装置等によりメッセージを出力する
(ステップS8)。上記ノイズチェックを全てのセル群
および全ての動作タイミングについて行ない、終了後は
レイアウトの修正等の対策処理(ステップS9)へ移行
する。
In the next cell layout propriety determination processing M4, attention is paid to one cell group operating at the same time, the magnitude of noise that can be generated in one branch wiring by the cell group is calculated, and then the calculation is performed. The noise value is
Whether the provisional design information input by the "placement and wiring information input process" in step S1 is good or bad is determined by whether or not the preset allowable range is exceeded (steps S6 and S7).
When the noise value exceeds the limit value, a message is output by a printer, a CRT display device or the like (step S8). The above noise check is performed for all cell groups and all operation timings, and after completion, the process proceeds to countermeasure processing such as layout correction (step S9).

【0027】次に、上述したステップS5で行なわれる
セルのグループ分け、ステップS6,S7で行なわれる
同時切替ノイズ値算出、判定処理による電源ノイズのチ
ェック方法を、図1を参照しながら具体的に説明する。
Next, the cell grouping performed in step S5 described above, the simultaneous switching noise value calculation performed in steps S6 and S7, and the power supply noise checking method by the determination process will be specifically described with reference to FIG. explain.

【0028】図1のセル群CR1に属するフリップフロ
ップFF1に着目すると、このフリップフロップFF1
からはセル群CR2に属する論理セルC1,C2に対し
て信号が供給され、さらにこの論理セルC1,C2から
は、セル群CR3に属する論理セルC3,C4,C5に
信号が入力され、さらに論理セルC3,C4,C5から
は、セル群CR4に属する論理セルC6,C7,C8に
信号が入力されており、この実施例ではこれらの論理セ
ルC1〜C8はフリップフロップFF1と同じタイミン
グで動作するセルグループ(同時切替セル)と判断され
る。
Focusing on the flip-flop FF1 belonging to the cell group CR1 in FIG. 1, this flip-flop FF1
Signal is supplied to the logic cells C1 and C2 belonging to the cell group CR2, and signals are further inputted from the logic cells C1 and C2 to the logic cells C3, C4 and C5 belonging to the cell group CR3, and further to the logic. Signals are input from the cells C3, C4, C5 to the logic cells C6, C7, C8 belonging to the cell group CR4, and in this embodiment, these logic cells C1 to C8 operate at the same timing as the flip-flop FF1. It is determined to be a cell group (simultaneous switching cell).

【0029】なお、図1に示す論理セルC8のように、
複数のフリップフロップ(FF1,FF2)からのルー
ト上にある論理セルに関しては、複数のセルグループに
属するものとして、それぞれの動作タイミングでノイズ
チェックの対象とされる。
As in the logic cell C8 shown in FIG.
The logic cells on the route from the plurality of flip-flops (FF1, FF2) belong to the plurality of cell groups and are subjected to noise check at their respective operation timings.

【0030】上記のようにして同時切替セルの分類(グ
ループ分け)が終了した後、1つのセル群に含まれる同
一動作タイミングの論理セルのグループ毎に「同時切替
ノイズ値N」の算出が、下記の式(1)に従って行なわ
れる。
After the classification (grouping) of the simultaneous switching cells is completed as described above, the "simultaneous switching noise value N" is calculated for each logical cell group included in one cell group and having the same operation timing. It is performed according to the following equation (1).

【0031】 N=(A1×B1)+(A2×B2)+…+(An×Bn)‥‥(1) ここで、B1,B2,…は各論理セルのノイズ係数、A
1,A2…はノイズ係数が同一の論理セルの数であり、
上記ノイズ係数は枝配線の電流容量を「1」としたとき
に、セルタイプごとにその論理セルが何個接続された場
合に電流容量と同じ「1」になるか、その論理セルの消
費電流を基にして予め算定した値、つまり各論理セルの
消費電流を枝配線の電流容量で割った値である。例えば
あるタイプの論理セルの4個の消費電流の合計が1つの
枝配線の電流容量と同一であるとき、その論理セルのノ
イズ係数は0.25(=1/4)となる。
N = (A1 × B1) + (A2 × B2) + ... + (An × Bn) (1) where B1, B2, ... Are noise coefficients of each logic cell, and A
1, A2 ... Is the number of logic cells having the same noise coefficient,
When the current capacity of the branch wiring is “1”, the noise coefficient becomes “1” which is the same as the current capacity when the number of the logic cells connected for each cell type is equal to the current consumption of the logic cell. Is a value calculated in advance based on the above, that is, a value obtained by dividing the current consumption of each logic cell by the current capacity of the branch wiring. For example, when the total of four current consumptions of a certain type of logic cell is the same as the current capacity of one branch wiring, the noise coefficient of that logic cell is 0.25 (= 1/4).

【0032】上記式(1)によって算出された値Nは、
許容範囲を表わす制限値NPD(=1)と比較され、この
制限値NPDより大きいときに当該レイアウト設計が不適
であると判断する。例えば、図1において、論理セルC
1〜C4はノイズ係数が「0.2」、論理セルC5〜C
8はノイズ係数が「0.4」であると仮定すると、式
(1)より、セル群CR2の同時切替ノイズ値Nは2×
0.2=0.4<1で適合、セル群CR3の同時切替ノ
イズ値Nは(2×0.2)+0.4=0.8<1で適
合、セル群CR4の同時切替ノイズ値Nは3×0.4=
1.2>1で不適合であることが分かる。
The value N calculated by the above equation (1) is
It is compared with a limit value NPD (= 1) representing an allowable range, and when it is larger than the limit value NPD, it is determined that the layout design is unsuitable. For example, in FIG. 1, the logic cell C
1 to C4 have a noise coefficient of "0.2" and logic cells C5 to C
Assuming that the noise coefficient of No. 8 is “0.4”, the simultaneous switching noise value N of the cell group CR2 is 2 × from the equation (1).
0.2 = 0.4 <1 is suitable, the simultaneous switching noise value N of the cell group CR3 is (2 × 0.2) + 0.4 = 0.8 <1 is suitable, simultaneous switching noise value N of the cell group CR4 Is 3 × 0.4 =
It can be seen that 1.2> 1 is non-conforming.

【0033】不適合とされた場合には、例えば不適当な
セル群が接続される枝配線とこれと隣接する他の枝配線
との間を短絡する補強電源配線を設けたり、不適当なセ
ル群に属する論理セルの一部を他のセル群に移すレイア
ウト変更をしたり、電源電圧用の配線の幅を広げたりピ
ッチを狭くするなどの対策を行なう。対策終了後は、D
Aで信号線の変更を行ない、再びその変更後の配置配線
情報をコンピュータに入力して、上記実施例のセルレイ
アウトチェック(ステップS1〜S9)を実行して、す
べての不適合がなくなるまで繰り返す。
In the case of non-conformity, for example, a reinforcing power supply wiring for short-circuiting the branch wiring to which the inappropriate cell group is connected and another branch wiring adjacent to this is provided, or the inappropriate cell group is provided. Measures are taken such as changing the layout to move a part of the logic cells belonging to the cell group to another cell group, widening the width of the power supply voltage wiring, or narrowing the pitch. After the measures are completed, D
The signal line is changed at A, the changed layout and wiring information is input to the computer again, the cell layout check (steps S1 to S9) of the above-described embodiment is executed, and the process is repeated until all the nonconformities are eliminated.

【0034】図3には、上記実施例が適用されるコンピ
ュータシステムの構成例が示されている。図において、
CPUはマイクロコンピュータ、ROMは読み出し専用
のリードオンリメモリ、RAMは随時読み出し書き込み
可能なランダムアクセスメモリ、CRTは表示装置、C
RTCはCRTコントローラ、PRTはプリンタ、HD
Dはハードディスクをメディアとする補助記憶装置、F
DDはフロッピディスクをメディアとする補助記憶装置
である。上記実施例のセルレイアウトのチェック方法を
実行するプログラムやDAを実行するプログラムはハー
ドディスク装置HDDに格納され、実動作時にRAMに
ロードされて実行される。また、配置配線情報はフロッ
ピディスク装置FDDによりシステムに入力される。D
Aを行なうコンピュータによってレイアウトチェックを
行なう場合には、DAにより得られた配置配線情報はハ
ードディスク装置HDDに格納されているので、それを
そのまま使用することができる。ノイズ値の算出に使用
されるセルタイプごとのノイズ係数は予めハードディス
ク装置HDDに格納しておく。
FIG. 3 shows a configuration example of a computer system to which the above embodiment is applied. In the figure,
CPU is a microcomputer, ROM is a read-only read-only memory, RAM is a random access memory that can be read and written at any time, CRT is a display device, C
RTC is CRT controller, PRT is printer, HD
D is an auxiliary storage device using a hard disk as a medium, F
The DD is an auxiliary storage device using a floppy disk as a medium. A program for executing the cell layout checking method of the above-described embodiment and a program for executing DA are stored in the hard disk device HDD and loaded and executed in the RAM during actual operation. Also, the layout and wiring information is input to the system by the floppy disk device FDD. D
When the layout check is performed by the computer that performs A, the layout and wiring information obtained by the DA is stored in the hard disk device HDD, so that it can be used as it is. The noise coefficient for each cell type used to calculate the noise value is stored in the hard disk device HDD in advance.

【0035】以上説明したように、上記実施例のセルレ
イアウトのチェック方法によれば、LSIチップ上に形
成される格子状電源配線の枝配線に接続される論理セル
のレイアウトの良否を判定する際に、予め各論理セルの
ノイズ係数を算定しておいて、レイアウト設計により得
られた配置配線情報に基づいて各論理セルの動作タイミ
ングを認識するとともに、上記1つの電源枝配線に接続
することとした複数の論理セルを同時動作するセルグル
ープに分け、各セルグループごとにそれが動作したとき
に上記電源枝配線に生じ得るノイズ値を算出し、このノ
イズ値が制限値以上であるか否かに応じて、当該セルレ
イアウトの可否を判定するようにしたので、同一枝配線
に接続された論理セルが全て同時に動作する場合を仮定
してノイズ値を求めるのではなく、実際に同時に動作す
る論理セルを認識してノイズ値を求めて判定を行なうた
め、1つの電源枝配線に接続可能な論理セルの数を増や
すことができ、レイアウト設計の自由度が高められると
いう効果がある。
As described above, according to the cell layout checking method of the above-described embodiment, the quality of the layout of the logic cell connected to the branch wiring of the grid-like power supply wiring formed on the LSI chip is determined. In addition, the noise coefficient of each logic cell is calculated in advance, the operation timing of each logic cell is recognized based on the layout and wiring information obtained by the layout design, and it is connected to the one power supply branch wiring. The plurality of logic cells that have been operated are divided into cell groups that operate simultaneously, and the noise value that can occur in the power branch wiring when it operates for each cell group is calculated, and whether or not this noise value is greater than or equal to the limit value According to the above, it is determined whether or not the cell layout can be performed.Therefore, the noise value is calculated assuming that all the logic cells connected to the same branch wiring operate at the same time. The number of logic cells that can be connected to one power supply branch line can be increased because the judgment is performed by recognizing the logic cells that actually operate simultaneously and determining the noise value. Has the effect of being increased.

【0036】以上本発明者によってなされた発明を実施
例に基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
種々変更可能であることはいうまでもない。例えば、上
記実施例においては、あるフリップフロップから出発し
て他のフリップフロップもしくは入出力ピンに到達する
までのルート上にある全ての論理セルは同一動作タイミ
ングのグループとして分類したが、信号線を伝わる信号
のディレイ時間をも考慮して同一動作タイミングのセル
グループの分類を行なうことによって、同時切換ノイズ
値算出の精度を上げるようにしてもよい。
Although the invention made by the present inventor has been specifically described based on the embodiments, the invention is not limited to the above embodiments, and various modifications can be made without departing from the scope of the invention. Needless to say. For example, in the above embodiment, all the logic cells on the route starting from a certain flip-flop to reaching another flip-flop or an input / output pin are classified as a group having the same operation timing. The accuracy of the simultaneous switching noise value calculation may be improved by classifying the cell groups having the same operation timing in consideration of the delay time of the transmitted signal.

【0037】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ゲート
アレイのセルレイアウトのチェックに適用した場合につ
いて説明したが、この発明はそれに限定されるものでな
く、スタンダードセル方式のLSIその他マスタスライ
ス方式で配線が形成されるLSI一般に利用することが
できる。
In the above description, the case where the invention made by the present inventor is mainly applied to the check of the cell layout of the gate array which is the field of application which is the background of the invention has been described, but the present invention is not limited thereto. Instead, it can be used for a standard cell type LSI and other LSIs in which wiring is formed by a master slice method.

【0038】[0038]

【発明の効果】本願において開示される発明のうち代表
的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば下記
のとおりである。
The effects obtained by the representative one of the inventions disclosed in the present application will be briefly described as follows.

【0039】すなわち、自由度の高いレイアウト設計が
可能になる。また、電源ノイズの判定をレイアウト設計
時に精度良く行なうことができるため、ターン・アラウ
ンド・タイム(TAT)の短縮化を達成することもでき
る。
That is, a layout design with a high degree of freedom is possible. Further, since the power supply noise can be accurately determined at the time of layout design, the turn around time (TAT) can be shortened.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の設計評価方法が適用されるLSIの一
例としてのゲートアレイの電源配線および論理セルの配
列状態を示す平面図である。
FIG. 1 is a plan view showing an arrangement state of power supply wirings and logic cells of a gate array as an example of an LSI to which a design evaluation method of the present invention is applied.

【図2】本発明を適用したセルレイアウトのチェック手
順の一例を示すフローチャートである。
FIG. 2 is a flowchart showing an example of a cell layout check procedure to which the present invention is applied.

【図3】本発明の設計評価方法を実施するコンピュータ
ムシステムの構成例を示すブロック図である。
FIG. 3 is a block diagram showing a configuration example of a computer system for implementing the design evaluation method of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 半導体チップ 2A,2B 電源ライン CR1〜CR4 セル群 C1〜C8 論理セル FF1,FF2 フリップフロップ回路 L1〜L4,l1〜l4 枝配線 1 semiconductor chip 2A, 2B power supply line CR1-CR4 cell group C1-C8 logic cell FF1, FF2 flip-flop circuit L1-L4, l1-l4 branch wiring

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 川島 正敏 東京都青梅市今井2326番地 株式会社日立 製作所デバイス開発センタ内 (72)発明者 三宅 統一 神奈川県秦野市堀山下1番地 日立コンピ ュータエンジニアリング株式会社内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued Front Page (72) Inventor Masatoshi Kawashima 2326 Imai, Ome-shi, Tokyo Inside Device Development Center, Hitachi, Ltd. (72) Inventor Miyake Unification 1 Horiyamashita, Hadano-shi, Kanagawa Hitachi Computer Engineering Within the corporation

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 電源配線が格子状に形成され、1つの電
源枝配線に複数の論理セルが接続されているとともに、
マスタスライス方式の配線形成によって各論理セル間が
接続されて所望の論理機能が実現されるようにした半導
体集積回路装置のレイアウト設計方法において、 論理セルの動作に応じて枝配線に生じ得るノイズの大き
さを表す係数を各論理セル毎に予め算定しておくととも
に、 レイアウト設計により得られた配置配線情報に基づいて
各論理セルの動作タイミングを認識し、上記1つの電源
枝配線に接続することとした複数の論理セルを同時動作
するセルグループに分け、各セルグループごとにそれが
動作したときに上記電源枝配線に生じ得るノイズ値を算
出し、このノイズ値が制限値以上であるか否かに応じ
て、当該セルレイアウトの可否を判定するようにしたこ
とを特徴とする半導体集積回路装置の設計方法。
1. A power supply wiring is formed in a grid pattern, and a plurality of logic cells are connected to one power supply branch wiring,
In a layout design method for a semiconductor integrated circuit device in which each logic cell is connected by a master slice type wiring formation to realize a desired logic function, noise that may occur in branch wiring depending on the operation of the logic cell A coefficient representing the size is calculated in advance for each logic cell, and the operation timing of each logic cell is recognized based on the layout and wiring information obtained by the layout design, and connected to the one power supply branch wiring. The plurality of logical cells are divided into cell groups that operate simultaneously, and the noise value that can occur in the power supply branch wiring when it operates for each cell group is calculated. A method for designing a semiconductor integrated circuit device, wherein the availability of the cell layout is determined according to
【請求項2】 上記論理セルの1つとしてフリップフロ
ップを含む場合において、同一のフリップフロップ回路
から次のフリップフロップもしくは信号入出力端子まで
のルート上にある論理セルは同一のタイミングで動作す
る論理セルであると認識して上記セルグループ分けを行
なうことを特徴とする請求項1に記載の半導体集積回路
装置の設計方法。
2. When a flip-flop is included as one of the logic cells, the logic cells on the route from the same flip-flop circuit to the next flip-flop or signal input / output terminal operate at the same timing. 2. The method for designing a semiconductor integrated circuit device according to claim 1, wherein the cell grouping is performed by recognizing the cells as cells.
【請求項3】 同一の論理セルに複数のフリップフロッ
プからの信号が入力されるように構成されている場合
に、それぞれの動作タイミングに関して上記ノイズ値の
算出および判定を行なうことを特徴とする請求項1又は
2に記載の半導体集積回路装置の設計方法。
3. When the signals from a plurality of flip-flops are input to the same logic cell, the noise value is calculated and determined for each operation timing. Item 3. A method for designing a semiconductor integrated circuit device according to Item 1 or 2.
【請求項4】 DA(デザイン・オートメーション)に
より設計された配置配線情報に基づいて請求項1,2ま
たは3の方法により評価を行なってレイアウト不適合を
見つけ、該不適合部分のセルレイアウトを変更し、再び
請求項1,2または3の方法により評価を行なうことを
繰り返すようにしたことを特徴とする半導体集積回路装
置の設計方法。
4. A layout nonconformity is found by performing an evaluation by the method according to claim 1, 2 or 3 based on arrangement and wiring information designed by DA (Design Automation), and the cell layout of the nonconformance portion is changed, A method for designing a semiconductor integrated circuit device, characterized in that the evaluation according to the method of claim 1, 2 or 3 is repeated.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005311383A (en) * 2005-04-27 2005-11-04 Matsushita Electric Ind Co Ltd Method and device for analyzing electromagnetic wave interference, and method for manufacturing semiconductor device using them
US7158920B2 (en) 2004-06-17 2007-01-02 Fujitsu Limited Noise checking method and apparatus and computer-readable recording medium which records a noise checking program
JP2008059553A (en) * 2006-07-31 2008-03-13 Fujitsu Ltd Method for estimating simultaneous operation signal noise to semiconductor device, designing method for semiconductor device, designing method for pcb board, and program

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