JPH09114875A - Layout design method and timing verification method of semiconductor integrated circuit - Google Patents
Layout design method and timing verification method of semiconductor integrated circuitInfo
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- JPH09114875A JPH09114875A JP7268701A JP26870195A JPH09114875A JP H09114875 A JPH09114875 A JP H09114875A JP 7268701 A JP7268701 A JP 7268701A JP 26870195 A JP26870195 A JP 26870195A JP H09114875 A JPH09114875 A JP H09114875A
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体集積回路の
セルベースの自動配置配線によるレイアウト設計方法、
及び設計された半導体集積回路のタイミング検証方法の
改良に関し、特に、CMOS論理だけでなく、パストラ
ンジスタロジックを用いた回路にも適したレイアウト設
計方法及びタイミング検証方法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a layout designing method by automatic cell-based layout and wiring of a semiconductor integrated circuit,
The present invention also relates to an improved timing verification method for a designed semiconductor integrated circuit, and more particularly to a layout design method and a timing verification method suitable not only for CMOS logic but also for circuits using pass transistor logic.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来より、半導体集積回路のレイアウト
設計方法及びタイミング検証方法として、セルベースの
レイアウト手法が用いられている。このセルベースの手
法には、ゲートアレーやスタンダードセルと呼ばれる手
法が有る。これ等の手法は、予め個々のセルに対して人
手により作成した高密度なレイアウトを準備しておき、
それらのセル間の接続を定義して、その接続に従ってセ
ルレベルでの配置配線を行うことにより、所望の論理回
路のブロックレイアウトを作成する手法である。2. Description of the Related Art Conventionally, a cell-based layout method has been used as a layout design method and timing verification method for semiconductor integrated circuits. This cell-based method includes methods called gate array and standard cell. For these methods, prepare a high-density layout manually created for each cell in advance,
This is a method of creating a block layout of a desired logic circuit by defining connections between these cells and performing layout and wiring at the cell level according to the connections.
【0003】また、前記のセルベースで作成したレイア
ウトに対するタイミング検証手法については、予め各セ
ル毎の遅延値を回路シミュレータ等で求めておき、これ
等の遅延値を個々の論理ゲートに割り当ててタイミング
検証を行なっていた。以上の設計方法及び検証方法に関
しては、例えば、文献1:「CMOS超LSIの設計」
(菅野卓雄監修、飯塚哲哉編、培風館発行)の第7章各
種設計手法、第8章CADツール等に開示されている。Further, regarding the timing verification method for the layout created on the basis of the cell, the delay value for each cell is obtained in advance by a circuit simulator or the like, and these delay values are assigned to individual logic gates for timing. I was verifying. Regarding the above design method and verification method, for example, refer to Document 1: “Design of CMOS VLSI”
(Published by Takuo Kanno, edited by Tetsuya Iizuka, published by Baifukan) Chapter 7 Various design methods, Chapter 8 CAD tools, etc.
【0004】前述のような従来のセルベースの設計手法
では、CMOS回路を基本とするセルが多く用いられ
る。これは、CMOS回路では、セルの入力信号はMO
Sトランジスタのゲート端子のみに与えられ、このゲー
ト端子は電流的にソース端子及びドレイン端子と分離さ
れているので、電気的特性としてセル単位で独立に扱い
易く、従って、レイアウト設計やタイミング検証におい
てもセル単位で扱っても電気的特性を保持できるからで
ある。In the conventional cell-based design method as described above, cells based on CMOS circuits are often used. This is because in a CMOS circuit, the input signal of the cell is MO
Since it is given only to the gate terminal of the S-transistor and this gate terminal is separated from the source terminal and the drain terminal in terms of current, it is easy to handle the electrical characteristics independently on a cell-by-cell basis. This is because the electrical characteristics can be maintained even when handled in cell units.
【0005】ところで、近年、完全CMOS回路ではな
く、入力信号をMOSトランジスタのゲート端子のみで
なく、ドレイン端子にも与えて論理演算を行なうパスト
ランジスタロジックの回路が用いられている。このパス
トランジスタロジックの回路は、完全CMOS回路と比
較して、省面積、低消費電力、高速化等の点で優位性が
得られる場合がある。これ等に関しては、文献2:K.Ya
no, 他、"A 2.8-nsCMOS 16 ×16-b Multiplier Using C
omplementary Pass-Transistor Logic"(IEEE J
ournal of Solid-State Circuits, Vol. 25, No.2, pp.
388- 395, April 1990)、及び文献3:A.Parameswa
r, 他、"A High Speed, Low Power, Swing Restor
ed Pass-Transistor Logic Based Multiply and
Accumulate Circuit for Multimedia Applications"
(Proceeding of IEEE 1994 Custom Integrated Ci
rcuits Conference, pp.278-281) 等に開示されてい
る。By the way, in recent years, not a complete CMOS circuit, but a pass transistor logic circuit for applying an input signal to not only the gate terminal of a MOS transistor but also the drain terminal to perform a logical operation is used. The pass transistor logic circuit may be superior to the complete CMOS circuit in terms of area saving, low power consumption, high speed, and the like. Regarding these, Reference 2: K.Ya
no, et al., "A 2.8-ns CMOS 16 x 16-b Multiplier Using C
omplementary Pass-Transistor Logic "(IEEE J
ournal of Solid-State Circuits, Vol. 25, No.2, pp.
388-395, April 1990), and Reference 3: A. Parameswa.
r, et al., "A High Speed, Low Power, Swing Restor
ed Pass-Transistor Logic Based Multiply and
Accumulate Circuit for Multimedia Applications "
(Proceeding of IEEE 1994 Custom Integrated Ci
rcuits Conference, pp.278-281) and the like.
【0006】前記パストランジスタロジックの回路のレ
イアウト設計手法については、文献4:K.Yano, 他、"L
ean Integration: Achieving a Quantum Leap inPerfor
mance and Cost of Logic LSIs"(Proceeding of IEEE 1
994 CustomIntegrated Circuits Conference, pp.603-6
06) (特開平7−130856号公報)等に開示されて
いる。この文献4で提案されている設計方法は、従来の
セルベースのレイアウト設計手法を利用する手法であっ
て、詳しくは、複数個の入力ピンを有するパストランジ
スタロジック回路のセルを3種類準備し、その各パスト
ランジスタロジック回路のセルにおいて、各入力ピンの
割り当て(信号印加形態)を変更することにより、前記
各パストランジスタロジック回路のセルで多くの論理を
生成し、与えられる多くの論理回路の論理をこれ等のセ
ルに割り当てて、これ等のセルを従来の自動配置配線ツ
ールで配置配線を行なって、ブロックレイアウトを得る
手法である。The layout design method of the pass transistor logic circuit is described in Reference 4: K. Yano, et al., "L.
ean Integration: Achieving a Quantum Leap inPerfor
mance and Cost of Logic LSIs "(Proceeding of IEEE 1
994 CustomIntegrated Circuits Conference, pp.603-6
06) (JP-A-7-130856) and the like. The design method proposed in this document 4 is a method using a conventional cell-based layout design method. Specifically, three types of cells of a pass transistor logic circuit having a plurality of input pins are prepared, By changing the assignment (signal application form) of each input pin in the cell of each pass transistor logic circuit, many logics are generated in the cell of each pass transistor logic circuit, and the logics of many logic circuits are given. Is assigned to these cells and these cells are placed and routed by a conventional automatic placement and routing tool to obtain a block layout.
【0007】[0007]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、パスト
ランジスタロジックを用いた論理回路の前記レイアウト
設計手法では、少数のトランジスタを1セルとする複数
種類の単位セルを用いるので、その複数種類の単位セル
の組合せにより多種の論理を作成でき、論理種類の自由
度を向上できる反面、単位セルの種類が複数種類(3種
類)に限定されるため、レイアウト完成時の回路の駆動
能力、面積等が適切でなくなって、回路特性が不安定に
なったり、パストランジスタロジックの省面積、低消費
電力及び高速性等の優位性が阻害される場合がある。However, in the layout designing method of the logic circuit using the pass transistor logic, a plurality of types of unit cells, each having a small number of transistors as one cell, are used. Although various types of logic can be created by combining them and the degree of freedom of logic types can be improved, the number of unit cell types is limited to multiple types (three types), so that the circuit drive capacity and area at the time of layout completion are appropriate. In some cases, the circuit characteristics may become unstable and the advantages of the pass transistor logic such as area saving, low power consumption and high speed may be impaired.
【0008】そこで、回路特性の安定化及びパストラン
ジスタロジックの優位性を確保するように、例えば多数
のトランジスタを1セルとすることが考えられるが、こ
の場合には、論理種類の自由度を高くするために、予め
非常に多くの種類のセルを準備しなければならない欠点
が生じる。尚、この多種類のセルの準備が必要になると
いう欠点は、パストランジスタロジックを用いた論理回
路に限らず、完全CMOS回路を用いた論理回路であっ
ても同様である。即ち、完全CMOS回路を用いた論理
回路のセルベースのレイアウト設計でも、駆動能力と論
理種別とに関して多くの種類のセルを準備しなければ、
最適なレイアウトを作成できない。Therefore, it is conceivable to make a large number of transistors into one cell in order to stabilize the circuit characteristics and secure the superiority of the pass transistor logic. In this case, however, the degree of freedom in logic type is high. In order to do so, the disadvantage arises that a large number of cell types must be prepared in advance. Incidentally, the disadvantage that preparation of many kinds of cells is required is not limited to the logic circuit using the pass transistor logic, and the same applies to the logic circuit using the complete CMOS circuit. That is, even in the cell-based layout design of the logic circuit using the complete CMOS circuit, unless many kinds of cells are prepared with respect to the driving capability and the logic type,
Cannot create an optimal layout.
【0009】更に、パストランジスタロジックを用いた
論理回路では、自己のセルの状態により回路中の負荷容
量が変化すると、回路の遅延特性が変化し、またトラン
ジスタのソース端子とドレイン端子とが各々信号経路を
介して他の複数のセルに接続されていると、この他の複
数のセルの状態に応じて回路の遅延特性が変化する。従
って、パストランジスタロジックを用いた論理回路で
は、その作成されたブロックレイアウトに対し所望のタ
イミング特性を満足しているか否かを検証する場合に、
セル毎の遅延特性を従来のゲートレベルの論理タイミン
グ検証回路に与えて検証を行なっても、正しいタイミン
グ検証を行い得なかった。一方、作成されたレイアウト
の全体を回路シミュレーションで検証する場合には、非
常に多くの計算時間や記憶領域が必要であり、現実的で
ない。Further, in the logic circuit using the pass transistor logic, when the load capacitance in the circuit changes due to the state of the cell of its own, the delay characteristic of the circuit changes, and the source terminal and the drain terminal of the transistor respectively receive signals. When connected to a plurality of other cells via a path, the delay characteristics of the circuit change depending on the states of the other plurality of cells. Therefore, in the logic circuit using the pass transistor logic, when verifying whether the desired timing characteristics are satisfied for the created block layout,
Even if the delay characteristics of each cell were given to the conventional gate-level logic timing verification circuit for verification, correct timing verification could not be performed. On the other hand, when verifying the entire created layout by circuit simulation, a very large amount of calculation time and storage area are required, which is not realistic.
【0010】本発明は、かかる点に鑑みてなされたもの
であり、その第1の目的は、CMOS論理のみならずパ
ストランジスタロジックの論理回路に対しても、少ない
セル種類でもって、最適な遅延特性を持つレイアウトを
実現できるレイアウト設計方法を提供し、特にパストラ
ンジスタロジックの論理回路に対しては、回路特性が安
定し、且つ省面積、低消費電力及び高速化の優位性が確
保できるレウアウト設計手法を提供することにある。The present invention has been made in view of the above points, and a first object thereof is to obtain an optimum delay with respect to not only CMOS logic but also pass transistor logic logic circuits with a small number of cell types. Providing a layout design method that can realize a layout having characteristics, especially for a logic circuit of pass transistor logic, the layout characteristics are stable, and a layout layout method that can secure the advantages of area saving, low power consumption, and high speed To provide a method.
【0011】また、本発明の第2の目的は、作成したパ
ストランジスタロジックの論理回路のレイアウトに対し
ても、高精度に正確で且つ高速に処理できるゲートレベ
ルでのタイミング検証方法を提供することにある。A second object of the present invention is to provide a gate-level timing verification method capable of processing the created layout of the pass transistor logic circuit with high accuracy, precision and speed. It is in.
【0012】[0012]
【課題を解決するための手段】前記の目的を達成するた
め、本発明では、半導体集積回路を構成する組合せ回路
部を、信号経路が繋がった連結度の強い複数の回路部分
に分け、その各回路部分別にレイアウトを生成し、この
各レイアウトを単位セルとして論理回路のブロックレイ
アウトを生成することにより、前記第1の目的を達成す
る。In order to achieve the above object, in the present invention, a combinational circuit portion which constitutes a semiconductor integrated circuit is divided into a plurality of circuit portions which are connected to a signal path and have a high degree of connection. The first object is achieved by generating a layout for each circuit portion and generating a block layout of a logic circuit using each layout as a unit cell.
【0013】また、本発明では、例えば前記従来技術の
文献4に記載されるパストランジスタロジック回路のセ
ルよりもトランジスタ数の少ない複数種類の副セルを用
意し、これ等副セルを組合せて、パストランジスタロジ
ック回路のセル等を得る構成とすることにより、より一
層に少ない種類のセルでもって適切なレイアウトを設計
して、前記第1の目的を達成する。Further, according to the present invention, a plurality of types of subcells having a smaller number of transistors than the cells of the pass transistor logic circuit described in the above-mentioned prior art document 4, for example, are prepared, and these subcells are combined to form a pass cell. By providing a cell of a transistor logic circuit or the like, an appropriate layout is designed with a smaller number of types of cells to achieve the first object.
【0014】更に、本発明では、前記組合せ回路部のう
ち、信号経路が繋がった連結度の強い複数の回路部分別
に遅延特性を求めることにより、パストランジスタロジ
ックの回路でも、適切な遅延特性を得て、前記第2の目
的を達成する。Further, according to the present invention, the delay characteristic is obtained for each of a plurality of circuit portions of the combinational circuit portion which are connected with signal paths and have a high degree of connection, so that an appropriate delay characteristic can be obtained even in a pass transistor logic circuit. To achieve the second object.
【0015】加えて、本発明では、パストランジスタロ
ジックの回路では、遅延特性が変化する点に鑑みて、そ
の最小遅延値と最大遅延値とを求め、この双方の限界遅
延値を用いて与えられたタイミング条件を調べて、前記
第2の目的を達成する。In addition, in the present invention, in the pass transistor logic circuit, in view of the fact that the delay characteristic changes, the minimum delay value and the maximum delay value are obtained, and the minimum delay value and the maximum delay value are given and used. The second timing objective is achieved by examining the timing condition.
【0016】即ち、請求項1記載の発明の半導体集積回
路のレイアウト設計方法は、与えられた論理回路を組合
せ回路部とレジスタ部とに分離する回路分離処理と、前
記分離された組合せ回路部において、前記分離されたレ
ジスタ部の出力と接続される信号経路を除いた場合に信
号経路が互いに連結している部分回路を把握し、この部
分回路毎に、この部分回路をトランジスタレベルの回路
に変換するトランジスタ回路変換処理と、前記変換され
たトランジスタレベルの部分回路毎に、個々の部分回路
のレイアウトセルを生成する部分回路レイアウト生成処
理と、前記組合せ回路部の部分回路毎に生成した個々の
レイアウトセルと、前記分離されたレジスタ部に含まれ
る個々のレジスタとを各々単位セルとして、セルベース
のレイアウトの配置及び配線を行なって、前記与えられ
た論理回路のブロックレイアウトを作成するレイアウト
配置配線処理とを行うことを特徴とする。That is, the semiconductor integrated circuit layout designing method according to the first aspect of the present invention includes a circuit separation process for separating a given logic circuit into a combinational circuit section and a register section, and in the separated combinational circuit section. Grasping a partial circuit in which the signal paths are connected to each other when the signal path connected to the output of the separated register section is excluded, and converting this partial circuit into a transistor-level circuit for each partial circuit. Transistor circuit conversion processing, partial circuit layout generation processing for generating layout cells of individual partial circuits for each converted transistor-level partial circuit, and individual layout generated for each partial circuit of the combinational circuit unit The cells and the individual registers included in the separated register section are used as unit cells, and the cell-based layout is arranged. And performs a wire, and performing a layout wiring processing for creating a block layout of the given logic circuit.
【0017】また、請求項2記載の発明の半導体集積回
路のレイアウト設計方法は、予め少なくとも1個以上の
トランジスタから構成される複数個の副セルのレイアウ
トを副セルライブラリとして準備し、前記複数個の副セ
ルのうち幾つかを隣接して配置配線して新たなセルのレ
イアウトを作成し、この作成した新たなセルのレイアウ
トを主セルとして主セルライブラリに登録する主セル生
成処理と、前記副セルライブラリと前記主セルライブラ
リとをセルライブラリとしてセルベースのレイアウトの
配置及び配線を行って、与えられた論理回路のブロック
レイアウトを作成するレイアウト配置配線処理とを行う
ことを特徴とする。According to a second aspect of the present invention, there is provided a layout design method for a semiconductor integrated circuit, wherein a layout of a plurality of subcells composed of at least one transistor is prepared in advance as a subcell library, and the plurality of subcells are prepared. Main cell generation processing for creating a new cell layout by arranging and wiring some of the sub cells adjacent to each other and registering the created new cell layout in the main cell library as a main cell; A layout and wiring process is performed for arranging and wiring a cell-based layout using the cell library and the main cell library as a cell library to create a block layout of a given logic circuit.
【0018】更に、請求項3記載の発明は、前記請求項
2記載の半導体集積回路のレイアウト設計方法におい
て、副セルライブラリには、ソース端子同士を結合した
2個の同極性のトランジスタから構成される副セルが含
まれることを特徴とする。Further, the invention according to claim 3 is the layout design method for a semiconductor integrated circuit according to claim 2, wherein the sub-cell library comprises two transistors of the same polarity having source terminals coupled to each other. It is characterized by including subcells.
【0019】加えて、請求項4記載の発明は、前記請求
項1記載の半導体集積回路のレイアウト設計方法におい
て、部分回路レイアウト生成処理は、予め少なくとも1
個以上のトランジスタから構成される複数個の副セルの
レイアウトを副セルライブラリとして準備し、前記複数
個の副セルのうち幾つかを隣接して配置配線して新たな
セルのレイアウトを作成し、この作成した新たなセルの
レイアウトを主セルとして主セルライブラリに登録する
主セル生成処理と、前記副セルライブラリと前記主セル
ライブラリとをセルライブラリとしてセルベースのレイ
アウトの配置及び配線を行って、変換されたトランジス
タレベルの部分回路毎に個々の部分回路のレイアウトセ
ルを生成するレイアウト配置配線処理とを行うことを特
徴としている。According to a fourth aspect of the present invention, in the layout design method for a semiconductor integrated circuit according to the first aspect, at least one partial circuit layout generation process is performed in advance.
Prepare a layout of a plurality of sub-cells composed of more than one transistor as a sub-cell library, and place and wire some of the plurality of sub-cells adjacent to each other to create a new cell layout, The main cell generation process of registering the created new cell layout in the main cell library as the main cell, and the placement and wiring of the cell-based layout using the sub cell library and the main cell library as the cell libraries are performed. It is characterized in that layout layout and wiring processing is performed for generating layout cells of individual partial circuits for each converted transistor-level partial circuit.
【0020】更に加えて、請求項5記載の発明は、前記
請求項4記載の半導体集積回路のレイアウト設計方法に
おいて、副セルライブラリには、ソース端子同士を結合
した2個の同極性のトランジスタから構成される複数個
の副セルが含まれることを特徴とする。In addition, the invention according to claim 5 is the layout design method for a semiconductor integrated circuit according to claim 4, wherein the sub-cell library includes two transistors of the same polarity whose source terminals are coupled to each other. It is characterized in that it includes a plurality of sub-cells configured.
【0021】また、請求項6記載の発明の半導体集積回
路のタイミング検証方法は、組合せ回路部及びレジスタ
部から成り、前記組合せ回路部は複数個の部分回路から
成り、この各部分回路は前記レジスタ部の出力と接続さ
れる信号経路を除いた場合に信号経路が互いに連結して
いる回路であり、前記各部分回路毎に生成されたレイア
ウトセル及び前記レジスタ部に含まれる個々のレジスタ
を各々単位セルとしてレイアウトが作成された半導体集
積回路のタイミング検証方法であって、前記レジスタ部
に含まれる個々のレジスタに関して、予め、遅延特性を
求めて第1の遅延特性ライブラリに格納しておき、前記
生成された個々の部分回路のレイアウトセルに関して、
半導体集積回路のレイアウト生成後に、前記個々の部分
回路毎に生成された個々のレイアウトを元に回路解析を
行ない遅延特性を求めて第2の遅延特性ライブラリに格
納する部分回路遅延解析処理と、前記第1の遅延特性ラ
イブラリ及び前記第2の遅延特性ライブラリに基いて、
前記個々のレジスタと個々の部分回路とを各々単位ゲー
トとして、前記レイアウトが作成された半導体集積回路
全体のタイミング検証を行なうタイミング検証処理とを
行うことを特徴としている。According to a sixth aspect of the present invention, there is provided a semiconductor integrated circuit timing verification method comprising a combinational circuit section and a register section, wherein the combinational circuit section comprises a plurality of partial circuits, each partial circuit being the register. Is a circuit in which the signal paths are connected to each other when the signal paths connected to the output of the unit are excluded, and the layout cells generated for each of the partial circuits and the individual registers included in the register unit are each a unit. A method for verifying a timing of a semiconductor integrated circuit in which a layout is created as a cell, wherein delay characteristics of individual registers included in the register unit are previously obtained and stored in a first delay characteristic library, and the generation is performed. The layout cells of the individual subcircuits
After the layout of the semiconductor integrated circuit is generated, a circuit analysis is performed based on the individual layouts generated for the individual partial circuits, delay characteristics are obtained, and the partial circuit delay analysis processing is stored in the second delay characteristic library, Based on the first delay characteristic library and the second delay characteristic library,
The individual registers and the individual partial circuits are each used as a unit gate, and a timing verification process is performed to verify the timing of the entire semiconductor integrated circuit in which the layout is created.
【0022】更に、請求項7記載の発明の半導体集積回
路のタイミング検証方法は、入力ピンの負荷容量が他の
入力ピンの状態又は内部状態に応じて変化するゲートが
含まれる半導体集積回路のタイミング検証方法であっ
て、前記各ゲートの個々の入力ピンに関して、予め、全
ての状態の中でとる最小容量値と最大容量値とを求めて
おき、前記各ゲートに対して、その各出力ピンに接続さ
れた全てのゲートの入力ピンの前記最小容量値及び最大
容量値を元に最小遅延値及び最大遅延値を求め、前記最
小遅延値及び最大遅延値を個々のゲートに定義し、静的
タイミング解析により、与えられたタイミング条件を満
足するかをゲートレベルで調べることを特徴とする。Further, in the timing verification method for a semiconductor integrated circuit according to the present invention, the timing of the semiconductor integrated circuit includes a gate whose load capacitance of an input pin changes according to the state of another input pin or the internal state. In the verification method, for each input pin of each gate, the minimum capacitance value and the maximum capacitance value to be taken in all the states are obtained in advance, and the output pin of each gate is assigned to each gate. The minimum delay value and the maximum delay value are obtained based on the minimum capacitance value and the maximum capacitance value of the input pins of all the connected gates, and the minimum delay value and the maximum delay value are defined for each gate, and the static timing It is characterized in that it is checked at the gate level whether the given timing conditions are satisfied by analysis.
【0023】加えて、請求項8記載の発明は、前記請求
項7記載の半導体集積回路のタイミング検証方法におい
て、一部のゲートは、入力信号がゲート端子及びソース
端子に与えられるパストランジスタロジックの論理回路
より成ることを特徴としている。In addition, the invention according to claim 8 is the timing verification method for a semiconductor integrated circuit according to claim 7, wherein some of the gates are of a pass transistor logic whose input signal is applied to a gate terminal and a source terminal. It is characterized by being composed of a logic circuit.
【0024】更に加えて、請求項9記載の発明は、前記
請求項6記載の半導体集積回路のタイミング検証方法に
おいて、部分回路は、入力ピンの負荷容量が他の入力ピ
ンの状態又は内部状態に応じて変化する複数個のゲート
を含み、部分回路遅延解析処理は、前記各ゲートの個々
の入力ピンに関して、予め、全ての状態の中でとる最小
容量値と最大容量値とを求めておき、前記各ゲートに対
して、その各出力ピンに接続された全てのゲートの入力
ピンの前記最小容量値及び最大容量値を元に最小遅延値
及び最大遅延値を求めて第2の遅延特性ライブラリに格
納し、タイミング検証処理は、前記最小遅延値及び最大
遅延値を個々のゲートに定義し、静的タイミング解析に
より、レイアウトが作成された半導体集積回路全体のタ
イミング検証をゲートレベルで行うことを特徴とする。In addition, the invention according to claim 9 is the method for verifying timing of a semiconductor integrated circuit according to claim 6, wherein the partial circuit has a load capacitance of an input pin which is in a state of another input pin or an internal state. Including a plurality of gates that change according to the partial circuit delay analysis process, for each input pin of each gate, the minimum capacitance value and the maximum capacitance value to be taken in all the states are obtained in advance, For each of the gates, a minimum delay value and a maximum delay value are obtained based on the minimum capacitance value and the maximum capacitance value of the input pins of all the gates connected to the output pins, and the second delay characteristic library is obtained. In the timing verification process, the minimum delay value and the maximum delay value are defined for each gate, and static timing analysis is performed to obtain the timing verification of the entire semiconductor integrated circuit in which the layout is created. And performing at Toreberu.
【0025】以上の構成により、請求項1記載の発明で
は、先ず、与えられた論理回路を組合せ回路部とレジス
タ部とに分離し、この分離された組合せ回路部を構成す
る連結度の強い部分回路毎にトランジスタレベルの回路
に変換し、次いで前記トランジスタレベルの部分回路の
レイアウトセルを生成する。その後、前記レジスタ部に
含まれる個々のレジスタに対応するレイアウトセルと、
組合せ回路部中の前記部分回路毎のレイアウトセルとを
各々単位セルとして配置配線を行なって、ブロックのレ
イアウトが作成される。With the above structure, in the invention according to claim 1, first, a given logic circuit is separated into a combinational circuit section and a register section, and a portion having a high degree of connection which constitutes the separated combinational circuit section. Each circuit is converted into a transistor level circuit, and then a layout cell of the transistor level partial circuit is generated. After that, a layout cell corresponding to each register included in the register section,
A layout of blocks is created by arranging and wiring the layout cells for each of the partial circuits in the combinational circuit unit as unit cells.
【0026】ここで、組合せ回路部において、連結度の
強い部分回路毎に一度レイアウトセルを生成し、この各
部分回路のレイアウトセルを単位セルとするので、CM
OS論理及びパストランジスタロジックの回路の双方
で、少ない種類のセルでもって特性の良いレイアウトを
作成できる。特に、パストランジスタロジック回路の場
合には、連結度の強い回路を1つのセルにレイアウトす
るので、最適な駆動能力が得られ、特性の安定したレイ
アウトを作成できると共に、省面積、低消費電力及び高
速動作等の優位性を確保できる。In the combinational circuit section, a layout cell is generated once for each partial circuit having a high degree of connection, and the layout cell of each partial circuit is used as a unit cell.
A layout with good characteristics can be created with a small number of types of cells in both the OS logic circuit and the pass transistor logic circuit. In particular, in the case of a pass transistor logic circuit, a circuit having a high degree of connection is laid out in one cell, so that an optimal driving ability can be obtained, a layout with stable characteristics can be created, and area saving, low power consumption, and It is possible to secure superiority such as high-speed operation.
【0027】また、請求項2及び請求項4記載の発明で
は、副セルライブラリ中に予め準備された副セルを複数
個隣接して配置配線を行なって、新たなセル(主セル)
のレイアウトを作成し主セルライブラリに登録した後、
前記副セルライブラリ及び主セルライブラリをセルライ
ブラリとして、ブロックのレイアウトを作成する。Further, in the inventions according to claims 2 and 4, a plurality of subcells prepared in advance in the subcell library are arranged and wired adjacent to each other to form a new cell (main cell).
After creating the layout and registering it in the main cell library,
A block layout is created using the sub cell library and the main cell library as cell libraries.
【0028】ここで、副セルを組合せて主セルを作成す
るので、複合ゲートやパストランジスタロジックの回路
部分を副セルの組合せにより作成でき、従って予め多く
の種類のセルレイアウトを準備しなくても、少ない種類
のセルでもって良好な特性のブロックのレイアウトが作
成される。Since the sub-cells are combined to form the main cell, the composite gate and the circuit portion of the pass transistor logic can be formed by combining the sub-cells. Therefore, many kinds of cell layouts need not be prepared in advance. , A block layout with good characteristics is created with a small number of types of cells.
【0029】更に、請求項3及び請求項5記載の発明で
は、副セルとして、パストランジスタロジックの基本構
成要素であるソース端子同士を結合した2個の同極性の
トランジスタ(即ち、2個のNチャネルトランジスタ又
は2個のPチャネルトランジスタ)より成るセルを含む
ので、与えられた論理回路を2進木で表し、その2進木
の1つの節点とその節点に接続された並行な2本の枝と
を1つの副セルに対応させれば、パストランジスタロジ
ックのレイアウトを簡単に実現できる。Further, in the inventions according to claims 3 and 5, as subcells, two transistors of the same polarity (that is, two N transistors) in which source terminals which are basic constituent elements of the pass transistor logic are coupled to each other. A given logic circuit is represented by a binary tree because it includes a cell composed of a channel transistor or two P-channel transistors, and one node of the binary tree and two parallel branches connected to the node. If and are associated with one sub cell, the layout of the pass transistor logic can be easily realized.
【0030】加えて、請求項6記載の発明では、遅延解
析に多くの計算時間と記憶領域とを要するレジスタ部に
関しては、予め、個々のレジスタ毎に遅延特性を求め
る。一方、組合せ回路部の各部分回路、即ちパストラン
ジスタロジック等の回路を含んだ連結度の強い回路部分
では、その部分回路が各々1つのレイアウトセルで生成
され、その各レイアウトセルに対して回路解析を行なっ
て遅延特性を求めるので、その遅延特性が正しく求めら
れて、タイミング検証を高精度で行なうことができる。
しかも、各レイアウト別に遅延特性を求めるので、求め
られる論理回路のレイアウト全体についてタイミング検
証する場合に比較して、高速に検証可能である。In addition, according to the sixth aspect of the invention, with respect to the register section that requires a lot of calculation time and storage area for delay analysis, the delay characteristic is obtained in advance for each individual register. On the other hand, in each partial circuit of the combinational circuit unit, that is, in a circuit part having a high degree of connection including a circuit such as a pass transistor logic, each partial circuit is generated by one layout cell, and circuit analysis is performed on each layout cell. Since the delay characteristic is obtained by performing the above procedure, the delay characteristic can be obtained correctly and the timing verification can be performed with high accuracy.
Moreover, since the delay characteristic is obtained for each layout, the verification can be performed at a higher speed than in the case of performing the timing verification for the entire layout of the required logic circuit.
【0031】請求項7ないし請求項9記載の発明では、
各ゲートの入力ピンの容量値として、所定の固定値では
なく、全ての状態の中で取り得る最小容量値と最大容量
値とを用い、この両容量値を元に最小遅延値と最大遅延
値とを求め、この両遅延値をゲートに定義して、静的タ
イミング解析によりタイミング検証を行なうので、起こ
り得る全ての組合せ中の限界遅延値を考慮した正確なタ
イミング検証が可能である。しかも、ゲートレベルで検
証を行なうので、高速なタイミング検証が可能となる。According to the inventions of claims 7 to 9,
As the capacitance value of the input pin of each gate, the minimum capacitance value and the maximum capacitance value that can be taken in all the states are used instead of a predetermined fixed value, and the minimum delay value and the maximum delay value are based on these capacitance values. Since both delay values are defined in the gate and the timing verification is performed by static timing analysis, accurate timing verification is possible in consideration of the limit delay values in all possible combinations. Moreover, since verification is performed at the gate level, high-speed timing verification is possible.
【0032】[0032]
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態の半導
体集積回路のレイアウト設計方法及びタイミング検証方
法について、図面を参照しながら説明する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The layout design method and timing verification method for semiconductor integrated circuits according to the embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
【0033】(第1の実施の形態)以下、請求項1及び
請求項6記載の発明の実施の形態について説明する。(First Embodiment) An embodiment of the invention described in claims 1 and 6 will be described below.
【0034】図1は、半導体集積回路のレイアウト設計
方法及びタイミング検証方法の流れを示すフローチャー
トである。FIG. 1 is a flow chart showing the flow of a layout design method and a timing verification method for a semiconductor integrated circuit.
【0035】同図において、101は、与えられた論理
回路のゲートレベルのネットリスト、102は回路分離
処理であって、前記ゲートレベルのネットリスト101
を組合せ回路部とレジスタ部とに分離した後、前記分離
した組合せ回路部を複数個の部分回路に分離し、その各
部分回路毎に各部分回路を1つのセルとしてセルレベル
のネットリストを生成する。103は前記回路分離処理
102により生成されたセルレベルのネットリストであ
る。In the figure, 101 is a gate-level netlist of a given logic circuit, 102 is circuit separation processing, and the gate-level netlist 101 is shown.
Is separated into a combinational circuit section and a register section, and then the separated combinational circuit section is separated into a plurality of partial circuits, and a cell level netlist is generated with each partial circuit as one cell. To do. Reference numeral 103 is a cell-level netlist generated by the circuit separation processing 102.
【0036】また、104は、前記回路分離処理102
で分離された部分回路毎にその各部分回路をトランジス
タレベルの回路に変換するトランジスタ回路変換処理、
105は前記トランジスタ回路変換処理104で生成さ
れた部分回路毎のトランジスタレベルのネットリスト、
106は前記トランジスタレベルの部分回路のネットリ
スト105からレイアウトを生成する部分回路レイアウ
ト生成処理、107は前記部分回路レイアウト生成処理
106で生成された部分回路のレイアウトセルである。Reference numeral 104 denotes the circuit separation processing 102.
Transistor circuit conversion processing for converting each partial circuit into a transistor-level circuit for each partial circuit separated by
Reference numeral 105 denotes a transistor-level netlist for each partial circuit generated by the transistor circuit conversion processing 104,
Reference numeral 106 denotes a partial circuit layout generation process for generating a layout from the net list 105 of the transistor level partial circuit, and 107 denotes a partial circuit layout cell generated by the partial circuit layout generation process 106.
【0037】更に、108は、与えられるレジスタレイ
アウトセルライブラリ、109はレイアウト配置配線処
理であって、前記セルレベルのネットリスト103、前
記部分回路のレイアウトセル107及び前記レジスタの
レイアウトセルライブラリ108を入力して、セルベー
スの配置配線を行ってレイアウトを生成する。110は
配置配線処理109により生成されたレイアウトデータ
である。Further, 108 is a given register layout cell library, and 109 is a layout placement / wiring process, which inputs the cell-level netlist 103, the partial circuit layout cells 107, and the register layout cell library 108. Then, the cell-based placement and routing is performed to generate the layout. 110 is layout data generated by the layout and wiring process 109.
【0038】加えて、111はレジスタ部の遅延特性を
格納するレジスタ部遅延特性ライブラリ(第1の遅延特
性ライブラリ)、112は前記部分回路のレイアウトセ
ル107から部分回路の遅延解析を行なう部分回路遅延
解析処理、113は前記部分回路遅延解析処理112に
よって解析された遅延特性を格納する部分回路遅延特性
ライブラリ(第2の遅延特性ライブラリ)、114はタ
イミング検証処理であって、前記レジスタ部遅延特性ラ
イブラリ111、前記部分回路遅延特性ライブラリ11
3及びセルレベルのネットリスト103に基いて、与え
られた論理回路のタイミングの検証を行なう。115は
前記タイミング検証処理114の結果が所望のタイミン
グを満足しない時にトランジスタ回路変換処理104に
戻す判定処理である。In addition, 111 is a register delay characteristic library (first delay characteristic library) for storing the delay characteristic of the register portion, and 112 is a partial circuit delay for performing the delay analysis of the partial circuit from the layout cell 107 of the partial circuit. Analysis processing, 113 is a partial circuit delay characteristic library (second delay characteristic library) for storing the delay characteristics analyzed by the partial circuit delay analysis processing 112, 114 is timing verification processing, and the register section delay characteristic library 111, the partial circuit delay characteristic library 11
3 and the cell-level netlist 103, the timing of a given logic circuit is verified. Reference numeral 115 is a determination process for returning to the transistor circuit conversion process 104 when the result of the timing verification process 114 does not satisfy the desired timing.
【0039】本実施の形態の半導体集積回路のレイアウ
ト設計方法及びタイミング検証についての詳細な処理の
説明を、以下、図1のフローチャートに従って、図2、
図3、図4、図5及び図6の例を用いて行なう。Detailed description of the layout designing method of the semiconductor integrated circuit and the timing verification according to the present embodiment will be described below with reference to the flowchart of FIG.
This is performed using the examples of FIGS. 3, 4, 5, and 6.
【0040】図2は、図1のゲートレベルのネットリス
ト101に相当する本実施の形態の入力となる論理回路
の一例を示す。図2において、200はレジスタ部、2
01は前記レジスタ部200を構成するレジスタセル、
202はレジスタセル201へのクロック入力端子、2
03はレジスタセル201のデータ入力端子、204は
レジスタセル201のデータ出力端子、205は組合せ
回路部、206、207は各々前記組合せ回路部205
を構成している複数個(図では2個)の部分回路であ
る。FIG. 2 shows an example of a logic circuit corresponding to the gate-level netlist 101 of FIG. 1 which is an input of this embodiment. In FIG. 2, 200 is a register unit, 2
01 is a register cell that constitutes the register unit 200,
202 is a clock input terminal to the register cell 201, 2
Reference numeral 03 is a data input terminal of the register cell 201, 204 is a data output terminal of the register cell 201, 205 is a combinational circuit section, and 206 and 207 are the combinational circuit section 205, respectively.
Is a plurality of (two in the figure) partial circuits constituting the.
【0041】前記各部分回路206、207は、各々、
レジスタ部200の出力に接続される信号経路を除いた
場合に信号経路が互いに連結している回路部分である。The respective partial circuits 206 and 207 are respectively
This is a circuit portion in which the signal paths are connected to each other when the signal paths connected to the output of the register unit 200 are excluded.
【0042】本実施の形態では、回路分離処理102に
より、図2の論理回路を表すネットリストはレジスタ部
200と組合せ回路部205とに分離され、更に、前記
組合せ回路部205は複数個の部分回路206、207
に分離される。次に、前記回路分離処理102は、図2
に示すゲートレベルの回路に相当するネットリストか
ら、図3に示すセルレベルの回路に相当するネットリス
トも生成する。In this embodiment, the circuit separation processing 102 separates the netlist representing the logic circuit of FIG. 2 into a register unit 200 and a combination circuit unit 205, and further, the combination circuit unit 205 has a plurality of parts. Circuits 206 and 207
Is separated into Next, the circuit separation processing 102 is performed as shown in FIG.
A netlist corresponding to the cell-level circuit shown in FIG. 3 is also generated from the netlist corresponding to the gate-level circuit shown in FIG.
【0043】図3は、前記回路分離処理102により分
離された部分回路206、207を各々1つのセルに置
き換えたセルレベルの論理回路を示す。同図において、
301は部分回路206に、302は部分回路207に
相当するセルを示す。FIG. 3 shows a cell-level logic circuit in which the partial circuits 206 and 207 separated by the circuit separation processing 102 are each replaced by one cell. In the figure,
Reference numeral 301 denotes a cell corresponding to the partial circuit 206, and 302 denotes a cell corresponding to the partial circuit 207.
【0044】前記回路分離処理102により分離された
各部分回路206、207は、各々、トランジスタレベ
ル回路変換処理104により、各部分回路毎に図4に示
すトランジスタレベルの回路に変換されると共に、部分
回路毎のトランジスタレベルのネットリスト105が生
成される。The partial circuits 206 and 207 separated by the circuit separation processing 102 are converted into the transistor level circuits shown in FIG. 4 for each partial circuit by the transistor level circuit conversion processing 104. A transistor-level netlist 105 for each circuit is generated.
【0045】図4は、トランジスタレベル回路生成処理
104において、部分回路206、207をBDD(B
inary Decision Diagram)を用
いて各々、Nチャネルパストランジスタロジックで実現
したトランジスタレベルの回路図である。部分回路20
6、207は各々図4(a)及び(b)に対応してい
る。In FIG. 4, in the transistor level circuit generation processing 104, the partial circuits 206 and 207 are replaced by BDD (B
FIG. 6 is a circuit diagram of a transistor level realized by an N-channel pass transistor logic, respectively, by using an inward Decision Diagram). Partial circuit 20
Reference numerals 6 and 207 correspond to FIGS. 4A and 4B, respectively.
【0046】次に、部分回路レイアウトセル生成処理1
06において、部分回路毎のネットリスト105を入力
して、部分回路206、207毎のレイアウトセルを生
成する。部分回路のレイアウトセルを生成する方法は、
部分回路のネットリスト105を入力するセルジェネレ
ーションによりレイアウトを自動で合成する方法があ
る。図5(a)、(b)は、各々、図4(a)、(b)
に示したトランジスタレベルの部分回路をセルジェネレ
ーションにより合成したレイアウトを示す。尚、ここで
はセルジェネレーションによる例を示したが、レイアウ
トセルを作成する方法はこれに限定されず、その他、以
下に示す本発明の第2及び第3の実施の形態のように副
セルを使用した方法等も採用可能であり、この副セルを
使用した部分回路のレイアウトセルの生成方法が請求項
4記載の発明であり、その副セルのライブラリに、ソー
ス端子同士を結合した2個の同極性のトランジスタから
構成される副セルを含む構成が請求項5記載の発明であ
る。Next, partial circuit layout cell generation processing 1
At 06, the netlist 105 for each partial circuit is input to generate a layout cell for each partial circuit 206, 207. The method to generate the layout cell of the partial circuit is
There is a method of automatically synthesizing layouts by cell generation that inputs the netlist 105 of the partial circuit. 5 (a) and 5 (b) are shown in FIGS. 4 (a) and 4 (b), respectively.
A layout in which the transistor-level partial circuits shown in (1) are combined by cell generation is shown. Although an example using cell generation is shown here, the method of creating a layout cell is not limited to this, and other sub-cells are used as in the second and third embodiments of the present invention described below. The method of generating a layout cell of a partial circuit using this subcell is the invention according to claim 4, and the library of the subcell includes two identical source terminals. A fifth aspect of the present invention is a configuration including a sub cell including a transistor having a polarity.
【0047】前記図5(a)及び(b)において、50
1はセル枠、502はNチャネルトランジスタを構成す
る拡散領域、503は第1金属配線層、504は拡散領
域502と第1金属配線層503とを接続するコンタク
ト、505は第2金属配線層、506は拡散領域502
と第2金属配線層505とを接続するコンタクト、50
7はトランジスタのゲートを構成するポリシリコン配
線、508はレイアウトセルの入出力端子である。In FIG. 5A and FIG. 5B, 50
1 is a cell frame, 502 is a diffusion region forming an N-channel transistor, 503 is a first metal wiring layer, 504 is a contact connecting the diffusion region 502 and the first metal wiring layer 503, 505 is a second metal wiring layer, 506 is a diffusion region 502
A contact for connecting the second metal wiring layer 505 with the second metal wiring layer 505,
Reference numeral 7 is a polysilicon wiring forming the gate of the transistor, and 508 is an input / output terminal of the layout cell.
【0048】次に、配置配線処理109は、セルレベル
のネットリスト103、レジスタレイアウトセルライブ
ラリ108及び部分回路のレイアウトセル107を入力
して、ブロックのレイアウトデータ110を生成する。
この配置配線処理109は、通常のレイアウト設計に用
いられるセルベースの自動配置配線システムによって実
現される。Next, the placement and routing processing 109 inputs the cell-level netlist 103, the register layout cell library 108, and the layout cells 107 of the partial circuits, and generates the layout data 110 of the block.
The placement and routing processing 109 is realized by a cell-based automatic placement and routing system used for normal layout design.
【0049】前記配置配線処理109で生成したブロッ
クのレイアウトデータ100に相当するレイアウト図を
図6に示す。同図は図2の回路図に相当するレイアウト
図を示している。FIG. 6 shows a layout diagram corresponding to the layout data 100 of the block generated in the layout and wiring processing 109. The figure shows a layout diagram corresponding to the circuit diagram of FIG.
【0050】同図において、601はレイアウトブロッ
ク外枠、602はレジスタセル、603はブロック外部
クロック端子、604はブロック外部電源端子、605
はブロック外部接地端子、606はブロック外部信号入
出力端子、607は部分回路206に対応する図5
(a)に示されるレイアウトセル、608は部分回路2
07に対応する図5(b)に示されるレイアウトセル、
610は第1金属配線層、611は第2金属配線層、6
09は第1金属配線層610と第2金属配線層611と
を接続するコンタクトである。In the figure, 601 is a layout block outer frame, 602 is a register cell, 603 is a block external clock terminal, 604 is a block external power supply terminal, and 605.
5 is a block external ground terminal, 606 is a block external signal input / output terminal, and 607 corresponds to the partial circuit 206.
The layout cell shown in (a), 608 is the partial circuit 2
The layout cell shown in FIG. 5B corresponding to 07,
610 is a first metal wiring layer, 611 is a second metal wiring layer, 6
Reference numeral 09 is a contact that connects the first metal wiring layer 610 and the second metal wiring layer 611.
【0051】前記のようにブロックのレイアウトが生成
された後、部分回路遅延解析処理112は、各部分回路
206、207に対応するレイアウトセル107に対し
て回路遅延解析を行ない、部分回路206、207の遅
延特性を各々求める。例えば、部分回路206から生成
された図5(a)の部分回路レイアウトに対して回路遅
延解析を行なった結果の遅延モデルは下記のよう形で示
される。After the block layout is generated as described above, the partial circuit delay analysis processing 112 performs the circuit delay analysis on the layout cell 107 corresponding to each partial circuit 206, 207, and the partial circuits 206, 207. The respective delay characteristics of are obtained. For example, the delay model obtained by performing the circuit delay analysis on the partial circuit layout of FIG. 5A generated from the partial circuit 206 is shown in the following form.
【0052】 尚、上記において、「→」は入力信号が変化した時点か
ら出力信号が変化するまでの時間を表す。[0052] In the above, “→” represents the time from the time when the input signal changes to the time when the output signal changes.
【0053】前記部分回路206、207がパストラン
ジスタロジックの回路を有する場合には、その遅延特性
の算出は、後述する第4の実施の形態が適用される。When the partial circuits 206 and 207 have a circuit of pass transistor logic, the calculation of the delay characteristic thereof is performed by the fourth embodiment described later.
【0054】次に、タイミング検証処理114では、前
記のような遅延モデルを各部分回路毎206、207に
準備した部分回路遅延特性ライブラリと、個々のレジス
タ部遅延特性111とに基いて、個々のレジスタ及び個
々の部分回路を各々単位ゲートとして、シミュレータに
より、与えられた論理回路のタイミング検証を行なう。
シミュレーションによるタイミング検証において、タイ
ミングエラーが発生した場合には、トランジスタ回路変
換処理104においてトランジスタの再最適化を行な
い、再度、回路を生成する。Next, in the timing verification processing 114, based on the partial circuit delay characteristic library prepared by preparing the delay model as described above for each partial circuit 206 and 207 and the individual register delay characteristic 111, Using a register and each partial circuit as a unit gate, the simulator verifies the timing of a given logic circuit.
In the timing verification by simulation, if a timing error occurs, the transistor circuit conversion processing 104 re-optimizes the transistor, and the circuit is generated again.
【0055】以上のように、本発明の第1の実施の形態
によれば、組合せ回路部を、信号経路が互いに連結して
いる連結度の強い部分回路毎に分離し、その部分回路を
単位セルとしたので、完全CMOS回路及びパストラン
ジスタロジックを用いた回路の双方で、多くのレイアウ
トセルライブラリを開発することなく既存の自動配置配
線処理を用いたレイアウト設計が可能となる。また、前
記各部分回路のレイアウトについて各々遅延特性を求め
るので、その遅延特性が正しく求められて、高精度なタ
イミング検証が可能となると共に、求められる論理回路
のレイアウト全体についてタイミング検証する場合に比
較して、高速なタイミング検証が可能である。As described above, according to the first embodiment of the present invention, the combinational circuit section is separated for each partial circuit having a high degree of connection in which the signal paths are connected to each other, and the partial circuit is used as a unit. Since the cell is used, the layout design using the existing automatic placement and routing processing can be performed without developing many layout cell libraries in both the complete CMOS circuit and the circuit using the pass transistor logic. Further, since the delay characteristic is calculated for each layout of each of the partial circuits, the delay characteristic is correctly calculated, which enables highly accurate timing verification, and is compared with the case where the timing verification is performed for the entire layout of the required logic circuit. Thus, high-speed timing verification is possible.
【0056】(第2の実施の形態)以下、請求項2記載
の発明の実施の形態を図面を参照しながら説明する。(Second Embodiment) The second embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.
【0057】図7は本発明の半導体集積回路のレイアウ
ト設計方法のフローチャート図を示す。FIG. 7 shows a flow chart of the layout design method of the semiconductor integrated circuit of the present invention.
【0058】同図において、701は副セルレイアウト
ライブラリ(副セルライブラリ)、702は論理回路の
ネットリスト、703は主セルレイアウト生成処理(主
セル生成処理)、704は前記主セルレイアウト生成処
理70により生成された主セルのレイアウトライブラリ
(主セルライブラリ)である。また、705は、副セル
レイアウトライブラリ701と主セルレイアウトライブ
ラリ704とから、論理回路ネットリスト702をレイ
アウトデータにする自動配置配線処理(レイアウト配置
配線処理)であり、706は前記自動配置配線処理70
5で生成されたレイアウトデータである。In the figure, 701 is a sub-cell layout library (sub-cell library), 702 is a logic circuit netlist, 703 is a main cell layout generation process (main cell generation process), and 704 is the main cell layout generation process 70. It is a layout library (main cell library) of the main cell generated by. Further, reference numeral 705 denotes an automatic placement / routing process (layout placement / wiring process) for converting the logical circuit netlist 702 into layout data from the sub cell layout library 701 and the main cell layout library 704, and 706 the automatic placement / routing process 70.
It is the layout data generated in 5.
【0059】以下、図7に示したレイアウト設計方法の
詳細を図8、図9、図10及び図11を用いて説明す
る。尚、図8、図10及び図11において、セル内はシ
ンボルで描かれているが、実際にはマスクパターンが描
かれたものとなっている。Details of the layout designing method shown in FIG. 7 will be described below with reference to FIGS. 8, 9, 10, and 11. In addition, in FIGS. 8, 10 and 11, the inside of the cell is drawn by a symbol, but in reality, the mask pattern is drawn.
【0060】図8は、副セルレイアウトライブラリ70
1の一例を示す。同図の副セルレイアウトライブラリ7
01には、予め、複数個の副セルのレイアウトが格納さ
れている。この各副セルは、少くとも1個以上のトラン
ジスタから構成され、例えば、同図に示すような駆動能
力の異なるインバータゲート801、802、803、
駆動能力の異なるナンドゲート804、805、80
6、及び駆動能力の異なるノアゲート807、808、
809並びにレジスタ810である。尚、通常の1つの
セルは所定の駆動能力を持った1つの論理より成るか
ら、これを論理部分と駆動能力部分とに分けて、駆動能
力部分については多種類の副セルを格納しておいてもよ
い。FIG. 8 shows the subcell layout library 70.
1 shows an example. Sub-cell layout library 7 in the figure
In 01, the layouts of a plurality of subcells are stored in advance. Each of the sub-cells is composed of at least one or more transistors, and for example, inverter gates 801, 802, 803 having different driving capabilities as shown in FIG.
NAND gates 804, 805, 80 having different driving capabilities
6, and NOR gates 807, 808 having different driving capabilities,
809 and register 810. Incidentally, since one normal cell is composed of one logic having a predetermined driving ability, it is divided into a logic portion and a driving ability portion, and various kinds of subcells are stored in the driving ability portion. You may stay.
【0061】図9は、入力されるネットリスト702の
一例を示し、901はノアゲート、902はインバータ
ゲート、903はナンドゲート、904、905はオア
ゲートである。また、906、907、908、90
9、910は入力レジスタ、911、912は出力レジ
スタである。FIG. 9 shows an example of the input netlist 702. 901 is a NOR gate, 902 is an inverter gate, 903 is a NAND gate, and 904 and 905 are OR gates. Also, 906, 907, 908, 90
Reference numerals 9 and 910 are input registers, and reference numerals 911 and 912 are output registers.
【0062】図9に示したネットリストの中で、各ゲー
ト901、902、903のレイアウトは図8の副セル
ライブラリ701中に準備されているが、オアゲート9
04、905は副セルレイアウトライブラリ701中に
は存在しない。そこで、主セルレイアウト生成処理70
3は、これ等副セルライブラリ中に存在しないオアゲー
ト904、905を生成するために必要となる副セルレ
イアウト802、803、807、808の各副セルを
副セルレイアウトライブラリ701から選出し、その選
出した副セル802、807を隣接することにより、オ
アゲート904に相当するレイアウトを生成すると共
に、副セル803、808を隣接することにより、オア
ゲート905に相当するレイアウトを生成する。In the netlist shown in FIG. 9, the layout of each gate 901, 902, 903 is prepared in the subcell library 701 of FIG.
04 and 905 do not exist in the sub cell layout library 701. Therefore, the main cell layout generation processing 70
3 selects each subcell of the subcell layouts 802, 803, 807, and 808 required to generate the OR gates 904 and 905 that do not exist in the subcell library from the subcell layout library 701 and selects the subcells. The adjacent sub-cells 802 and 807 generate a layout corresponding to the OR gate 904, and the adjacent sub-cells 803 and 808 generate a layout corresponding to the OR gate 905.
【0063】図10はこのようにして生成されたレイア
ウトの例を示し、1001はオアゲート904に相当す
るレイアウト、1002はオアゲート905に相当する
レイアウトである。これ等の生成されたレイアウトは、
主セルレイアウトとして、主セルレイアウトライブラリ
704に登録格納される。FIG. 10 shows an example of the layout generated in this way. 1001 is a layout corresponding to the OR gate 904, and 1002 is a layout corresponding to the OR gate 905. These generated layouts are
The main cell layout is registered and stored in the main cell layout library 704.
【0064】自動配置配線処理705は、副セルレイア
ウトライブラリ701、及び以上のようにして生成され
た主セルレイアウトライブラリ704に基いて、与えら
れた図9のネットリスト702に相当するレイアウトデ
ータ706を出力する。図11は自動配置配線処理70
5により出力されたレイアウトデータ706の一例を示
す。同図において、1101はセル行であり、セル行1
101には、副セル801、805、807、810及
び主セル1001、1002が配置配線されている。The automatic placement and routing processing 705 creates layout data 706 corresponding to the given netlist 702 of FIG. 9 based on the subcell layout library 701 and the main cell layout library 704 generated as described above. Output. FIG. 11 shows an automatic placement / routing process 70.
5 shows an example of the layout data 706 output according to No. 5. In the figure, 1101 is a cell row, and cell row 1
Subcells 801, 805, 807, 810 and main cells 1001, 1002 are arranged and wired at 101.
【0065】このように、本実施の形態のフローチャー
トを用いたレイアウト設計では、複合ゲートを含む回路
部分については副セルを組合せて作成するので、予め多
くの種類のレイアウトセルを準備することなく既存の自
動配置配線処理を用いたレイアウト設計が可能となる。
更に、新たに作成された主セルについては、副セル同士
が隣接して配置されているので、配線による遅延を抑え
ることができると共に、消費電力を低減することが可能
である。As described above, in the layout design using the flowchart of the present embodiment, the circuit portion including the composite gate is created by combining the subcells, so that many types of layout cells are not prepared in advance. It is possible to perform layout design using the automatic placement and routing process of.
Further, in the newly created main cell, since the sub cells are arranged adjacent to each other, it is possible to suppress the delay due to the wiring and reduce the power consumption.
【0066】(第3の実施の形態)以下、請求項3記載
の発明の実施の形態を説明する。本発明の実施の形態
は、前記第2の実施の形態において、副セルとしてパス
トランジスタゲートの基本部分を含む場合のレイアウト
設計方法を示す。(Third Embodiment) The third embodiment of the present invention will be described below. The embodiment of the present invention shows a layout design method in the case of including the basic portion of the pass transistor gate as a subcell in the second embodiment.
【0067】本実施の形態を図7のフローチャートに沿
って図12、図13、図14及び図15を参照しながら
説明する。尚、図12、図14及び図15において、セ
ル内はシンボルで描かれているが、実際にはマスクパタ
ーンが描かれたものとなっている。This embodiment will be described with reference to FIGS. 12, 13, 14 and 15 along the flowchart of FIG. In addition, in FIG. 12, FIG. 14, and FIG. 15, the inside of the cell is drawn by a symbol, but in reality, the mask pattern is drawn.
【0068】図12は、副セルレイアウトライブラリ7
01の一例を示す。同図に示す副セルとしては、ソース
端子同士を結合した2個の同極性のトランジスタから構
成されるセルを含む。即ち、同図の副セルレイアウトラ
イブラリ701において、1201、1202、120
3は駆動能力の異なるNチャネルパストランジスタゲー
トの副セル、1204はインバータゲートより成る副セ
ル、1205はレジスタより成る副セルである。FIG. 12 shows the subcell layout library 7
01 shows an example. The sub-cell shown in the figure includes a cell composed of two transistors of the same polarity whose source terminals are coupled to each other. That is, in the sub-cell layout library 701 shown in FIG.
Reference numeral 3 is an N-channel pass transistor gate subcell having a different driving capability, 1204 is an inverter gate subcell, and 1205 is a register subcell.
【0069】図13は、入力されるネットリスト702
の一例を示し、パストランジスタロジックを用いて組ま
れた全加算器を表している。同図において、1301、
1302はインバータゲート、1303、1304、1
305は入力レジスタ、1306、1307は出力レジ
スタ、1311、1312は部分回路である。FIG. 13 shows an input netlist 702.
An example is shown, showing a full adder assembled using pass transistor logic. In the figure, 1301,
1302 is an inverter gate, 1303, 1304, 1
Reference numeral 305 is an input register, 1306 and 1307 are output registers, and 1311 and 1312 are partial circuits.
【0070】主セルレイアウト生成処理703は、図1
3の部分回路1311、1312を各々主セルとして生
成する。主セルレイアウト生成処理703は、生成の際
に、部分回路1311、1312に相当するレイアウト
を生成するために必要となる副セルレイアウト120
1、1202、1203、1204の各副セルを副セル
レイアウトライブラリ701から選出し、この選出した
副セルを配置配線して、部分回路1311、1312に
相当する主セルレイアウトを生成する。このように生成
された主セルレイアウトの例を図14に示す。同図にお
いて、1401は部分回路1311に相当する主セルで
あって、副セル1201、1202、1204から構成
される。また、1402は部分回路1312に相当する
主セルであって、副セル1201、1202、120
3、1204から構成されている。このように生成され
た主セルレイアウトは、主セルレイアウトライブラリ7
04に格納される。The main cell layout generation process 703 is performed by the process shown in FIG.
3 partial circuits 1311 and 1312 are respectively generated as main cells. The main cell layout generation processing 703 generates a layout corresponding to the partial circuits 1311 and 1312 when the sub cell layout 120 is generated.
Subcells 1, 1202, 1203, 1204 are selected from the subcell layout library 701, and the selected subcells are placed and wired to generate main cell layouts corresponding to the partial circuits 1311, 1312. FIG. 14 shows an example of the main cell layout generated in this way. In the figure, reference numeral 1401 is a main cell corresponding to the partial circuit 1311, and is composed of subcells 1201, 1202, 1204. Further, 1402 is a main cell corresponding to the partial circuit 1312, and is a subcell 1201, 1202, 120.
3, 1204. The main cell layout generated in this way is stored in the main cell layout library 7
It is stored in 04.
【0071】自動配置配線処理705は、副セルレイア
ウトライブラリ701、及び前記のようにして生成され
た主セルレイアウトライブラリ704に基いて、与えら
れたネットリスト702に相当するレイアウトデータ7
06を出力する。このように自動配置配線処理705に
より出力されたレイアウトデータ706の一例を図15
に示す。同図において、1501はセル行であって、セ
ル行1501には、副セル1205と主セル1401、
1402とが配置配線されている。The automatic placement and routing processing 705 is based on the sub cell layout library 701 and the main cell layout library 704 generated as described above, and the layout data 7 corresponding to the given netlist 702.
06 is output. An example of the layout data 706 output by the automatic placement and routing processing 705 in this manner is shown in FIG.
Shown in In the figure, reference numeral 1501 denotes a cell row, and the cell row 1501 includes a sub cell 1205 and a main cell 1401.
1402 is arranged and wired.
【0072】このように、本発明のフローチャートを用
いたレイアウト設計では、パストランジスタロジックを
用いて組まれた回路部分についても副セルを組合せて作
成するので、予め多くの種類のレイアウトセルを準備す
ることなく既存の自動配置配線処理を用いたレイアウト
設計が可能となる。更に、新たに作成された主セルにつ
いては、副セル同士が隣接して配置されているので、配
線による遅延を抑えることができると共に、消費電力を
低減することが可能である。As described above, in the layout design using the flowchart of the present invention, the circuit portion assembled by using the pass transistor logic is also prepared by combining the subcells, so that many kinds of layout cells are prepared in advance. Without this, a layout design using the existing automatic placement and routing processing becomes possible. Further, in the newly created main cell, since the sub cells are arranged adjacent to each other, it is possible to suppress the delay due to the wiring and reduce the power consumption.
【0073】尚、本実施の形態は2つのNチャネルトラ
ンジスタを用いたが、Pチャネルトランジスタを2つ接
続して成る副セルを用いても同様の処理を行うことが可
能であり、同様の効果を得ることができるのは勿論であ
る。Although the present embodiment uses two N-channel transistors, the same processing can be performed by using a subcell formed by connecting two P-channel transistors, and the same effect can be obtained. Of course, it is possible to obtain
【0074】(第4の実施の形態)以下、請求項7記載
の発明の実施の形態の半導体集積回路のタイミング検証
方法を図16及び図17を用いて説明する。(Fourth Embodiment) A timing verification method for a semiconductor integrated circuit according to an embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. 16 and 17.
【0075】図16は、端子の入力信号によって入力容
量が変化するセル(ゲート)の一例を示す。同図におい
て、1601はセルの境界、1602、1603、16
04は入力端子(入力ピン)、1605は出力端子、1
606はNチャネルトランジスタ、1607はインバー
タゲートである。FIG. 16 shows an example of a cell (gate) whose input capacitance changes according to the input signal of the terminal. In the figure, 1601 is a cell boundary, and 1602, 1603, 16
04 is an input terminal (input pin), 1605 is an output terminal, 1
Reference numeral 606 is an N-channel transistor, and 1607 is an inverter gate.
【0076】図16において、入力端子1603の入力
レベルがローレベルの時、Nチャネルトランジスタ16
06はオフ状態となり、入力端子1602の入力負荷容
量は、配線容量を無視した場合、Nチャネルトランジス
タ1606のドレイン容量のみであるが、入力端子16
03の入力レベルがハイレベルの時には、Nチャネルト
ランジスタ1606はオン状態となり、入力端子160
2の入力負荷容量は、配線容量を無視した場合、Nチャ
ネルトランジスタ1606のドレイン容量と、そのソー
ス容量と、インバータゲート1607のゲート容量とを
加え合せた容量になる。In FIG. 16, when the input level of the input terminal 1603 is low level, the N-channel transistor 16
06 is in an off state, and the input load capacitance of the input terminal 1602 is only the drain capacitance of the N-channel transistor 1606 when the wiring capacitance is ignored.
When the input level of 03 is high, the N-channel transistor 1606 is turned on and the input terminal 160
When the wiring capacitance is ignored, the input load capacitance of 2 becomes a capacitance obtained by adding the drain capacitance of the N-channel transistor 1606, its source capacitance, and the gate capacitance of the inverter gate 1607.
【0077】図17は前記図16のセルを用いた回路の
一例を示す。同図において、1701は図16に示した
セル、1702は他のセル、1703はセル1702の
出力端子、1704はセル1702の入力端子、170
5、1706、1707、1708は外部に接続するた
めの端子である。セル1701の入力端子1602は他
のセル1702の出力端子1703に接続される。ま
た、セル1702の入力端子1704は外部との接続端
子1705と接続され、セル1701の端子1603、
1604、1605は各々外部との接続端子1706、
1707、1708と接続される。FIG. 17 shows an example of a circuit using the cell of FIG. In the figure, 1701 is the cell shown in FIG. 16, 1702 is another cell, 1703 is the output terminal of the cell 1702, 1704 is the input terminal of the cell 1702, 170
Reference numerals 5, 1706, 1707, and 1708 are terminals for connecting to the outside. The input terminal 1602 of the cell 1701 is connected to the output terminal 1703 of another cell 1702. In addition, the input terminal 1704 of the cell 1702 is connected to the external connection terminal 1705, and the terminal 1603 of the cell 1701,
Reference numerals 1604 and 1605 denote connection terminals 1706 for external connection,
It is connected to 1707 and 1708.
【0078】前記図17の回路のタイミング検証を行う
に際しては、セル1702の出力端子1703の遅延値
を求める必要があり、そのためには出力端子1703に
接続されるセル1701の入力端子1602の負荷容量
の算出が必要となる。ここで、セル1701の入力端子
1602の入力容量は、既述の通り、入力端子1603
の入力レベルがローレベルの時に最小となり、入力端子
1603の入力レベルがハイレベルの時に最大となるの
で、この最小入力容量値及び最大入力容量値を予め求め
ておき、この各々の場合について遅延値を求める。これ
等の2種類の最小遅延値及び最大遅延値をセル1701
に定義してシミュレータに渡し、この双方の遅延値の場
合において所望のタイミングを満足するか否かを静的タ
イミング解析により検証する。When performing the timing verification of the circuit of FIG. 17, it is necessary to obtain the delay value of the output terminal 1703 of the cell 1702, and for that purpose, the load capacitance of the input terminal 1602 of the cell 1701 connected to the output terminal 1703 is required. Need to be calculated. Here, as described above, the input capacitance of the input terminal 1602 of the cell 1701 is the input terminal 1603.
Is minimum when the input level is low and maximum when the input level of the input terminal 1603 is high. Therefore, the minimum input capacitance value and the maximum input capacitance value are obtained in advance, and the delay value is set for each case. Ask for. These two types of minimum delay value and maximum delay value are stored in the cell 1701.
And pass it to the simulator, and verify by static timing analysis whether the desired timing is satisfied in the case of both delay values.
【0079】また、図16に示したような入力信号又は
内部状態によって入力容量が変化する端子を有するセル
が1つのネットリストに複数個ある場合は、その各セル
の各出力端子の遅延値の最大値と最小値とを適切に組み
合わせた遅延値でもって数種類の検証を行なって、所望
のタイミングを満足するか否かを検証する。When a netlist has a plurality of cells each having a terminal whose input capacitance changes according to the input signal or the internal state as shown in FIG. 16, the delay value of each output terminal of each cell is changed. Several kinds of verifications are performed by using a delay value that is an appropriate combination of the maximum value and the minimum value to verify whether or not the desired timing is satisfied.
【0080】尚、入力信号又は内部状態によって入力容
量が変化する端子を有するセルは、図16に示した構成
のセルの他、前記図14に示すパストランジスタロジッ
クの論理回路を有するセルであってもよく、この構成が
請求項8記載の発明の構成である。また、このパストラ
ンジスタロジックの論理回路によって前記第1の実施の
形態の図2に示した部分回路206、207が構成され
る場合には、この第1の実施の形態の部分回路遅延解析
処理112及びタイミング検証処理114(図1参照)
において、本第4の実施の形態を適用してもよく、この
構成が請求項9記載の発明の構成である。A cell having a terminal whose input capacitance changes depending on an input signal or an internal state is a cell having the logic circuit of the pass transistor logic shown in FIG. 14 in addition to the cell having the configuration shown in FIG. This structure is the structure of the invention according to claim 8. Further, when the partial circuit 206, 207 shown in FIG. 2 of the first embodiment is configured by the logic circuit of the pass transistor logic, the partial circuit delay analysis processing 112 of the first embodiment. And timing verification process 114 (see FIG. 1)
In the above, the fourth embodiment may be applied, and this configuration is the configuration of the invention according to claim 9.
【0081】以上説明したように、本発明の第4の実施
の形態のタイミング検証方法によれば、入力信号又は内
部状態によって入力容量が変化する端子を有するセルを
含むネットリストについても、起こり得る全ての組合せ
の中で取る最小及び最大遅延値を考慮できて、所望のタ
イミング制約を満足できるか否かの検証を正確に行うこ
とが可能である。As described above, according to the timing verification method of the fourth embodiment of the present invention, a netlist including cells having terminals whose input capacitance changes according to an input signal or an internal state may occur. The minimum and maximum delay values taken in all combinations can be taken into consideration, and it is possible to accurately verify whether or not the desired timing constraint can be satisfied.
【0082】尚、本発明は、図18に示したようなハー
ドウエア構成により実現可能である。同図において、1
801はディスプレイ装置、1802は入力用キーボー
ド、1803は中央演算処理装置、1804は各情報が
格納される記憶装置である。The present invention can be realized by the hardware configuration shown in FIG. In the figure, 1
Reference numeral 801 is a display device, 1802 is an input keyboard, 1803 is a central processing unit, and 1804 is a storage device in which each information is stored.
【0083】[0083]
【発明の効果】以上説明したように、請求項1記載の発
明の半導体集積回路のレイアウト設計方法によれば、組
合せ回路部において、連結度の強い部分回路毎に一度レ
イアウトセルを生成し、この各部分回路のレイアウトセ
ルを単位セルとするので、完全CMOS回路のみなら
ず、パストランジスタロジックを含む回路であっても、
少ない種類のセルでもって特性の良いレイアウトを作成
できる。特に、パストランジスタロジック回路の場合に
は、連結度の強い回路を1つのセルにレイアウトするの
で、最適な駆動能力が得られて、特性の安定したレイア
ウトを作成できると共に、省面積、低消費電力及び高速
動作等の優位性を確保できる。As described above, according to the semiconductor integrated circuit layout designing method of the present invention, a layout cell is generated once for each partial circuit having a high degree of connection in the combinational circuit section. Since the layout cell of each partial circuit is used as a unit cell, not only a complete CMOS circuit but also a circuit including a pass transistor logic,
A layout with good characteristics can be created with a small number of types of cells. In particular, in the case of a pass transistor logic circuit, a circuit with a high degree of connection is laid out in one cell, so that an optimal drive capability can be obtained, a layout with stable characteristics can be created, and area saving and low power consumption can be achieved. Also, superiority such as high-speed operation can be secured.
【0084】また、請求項2ないし請求項5記載の発明
の半導体集積回路のレイアウト設計方法によれば、副セ
ルを用いて主セルを生成するので、複合ゲートやパスト
ランジスタロジックを含む回路であっても、少ない種類
のセルライブラリでもって、省面積で最適な特性を持つ
ブロックレイアウトを作成できる。しかも、セルベース
の配置配線を行うので、ブロックレイアウトの作成を高
速に行い得る。According to the semiconductor integrated circuit layout designing method of the present invention as defined in claims 2 to 5, since the main cell is generated by using the sub-cell, the circuit includes a composite gate and a pass transistor logic. However, it is possible to create a block layout having optimum characteristics with a small area by using a small number of types of cell libraries. Moreover, since the cell-based placement and routing is performed, the block layout can be created at high speed.
【0085】更に、請求項6記載の発明の半導体集積回
路のタイミング検証方法によれば、パストランジスタロ
ジック等の回路を含んだ連結度の強い回路部分毎に各々
1つのレイアウトセルを生成し、その各レイアウトセル
に対して遅延特性を求めるので、タイミング検証を高精
度で正確に且つ高速度で行なうことができる。Further, according to the timing verification method for a semiconductor integrated circuit of the present invention, one layout cell is generated for each circuit portion having a high degree of connection including a circuit such as a pass transistor logic and the like. Since the delay characteristic is obtained for each layout cell, the timing verification can be performed with high accuracy, precision and high speed.
【0086】加えて、請求項7ないし請求項9記載の半
導体集積回路のタイミング検証方法によれば、起こり得
る全ての状態の中で取り得るゲートレベルの最小遅延値
と最大遅延値との双方を考慮してタイミング検証を行な
うので、入力負荷容量が変化するゲートやパストランジ
スタを含む回路であっても、正確で高速なタイミング検
証が可能である。In addition, according to the method of verifying a timing of a semiconductor integrated circuit according to any one of claims 7 to 9, both the minimum delay value and the maximum delay value of the gate level that can be taken in all possible states are determined. Since the timing verification is performed in consideration, accurate and high-speed timing verification is possible even in a circuit including a gate and a pass transistor whose input load capacitance changes.
【図1】本発明の第1の実施の形態の半導体集積回路の
レイアウト設計方法の流れを示すフローチャート図であ
る。FIG. 1 is a flowchart showing a flow of a layout design method for a semiconductor integrated circuit according to a first embodiment of the present invention.
【図2】本発明の第1の実施の形態における論理回路の
ゲートレベルのネットリストの一例を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing an example of a gate-level netlist of a logic circuit according to the first embodiment of the present invention.
【図3】本発明の第1の実施の形態における論理回路の
セルレベルのネットリストの一例を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing an example of a cell-level netlist of a logic circuit according to the first embodiment of the present invention.
【図4】本発明の第1の実施の形態における部分回路を
トランジスタレベルの回路に変換した一例を示す図であ
る。FIG. 4 is a diagram showing an example in which a partial circuit according to the first embodiment of the present invention is converted into a transistor-level circuit.
【図5】本発明の第1の実施の形態におけるセルジェネ
レーションで生成した部分回路のレイアウトの一例を示
す図である。FIG. 5 is a diagram showing an example of a layout of partial circuits generated by cell generation according to the first embodiment of the present invention.
【図6】本発明の第1の実施の形態における配置配線処
理により生成された論理回路のレイアウトの一例を示す
図である。FIG. 6 is a diagram showing an example of a layout of a logic circuit generated by a layout and wiring process according to the first embodiment of the present invention.
【図7】本発明の第2及び第3の実施の形態に係る半導
体集積回路のレイアウト設計方法の流れを示すフローチ
ャート図である。FIG. 7 is a flowchart showing a flow of a semiconductor integrated circuit layout designing method according to second and third embodiments of the present invention.
【図8】本発明の第2の実施の形態における副セルライ
ブラリの一例を示す図である。FIG. 8 is a diagram showing an example of a sub cell library according to the second embodiment of the present invention.
【図9】本発明の第2の実施の形態における論理回路の
ネットリストの一例を示す図である。FIG. 9 is a diagram showing an example of a net list of a logic circuit according to the second embodiment of the present invention.
【図10】本発明の第2の実施の形態における主セルレ
イアウトの一例を示す図である。FIG. 10 is a diagram showing an example of a main cell layout according to the second embodiment of the present invention.
【図11】本発明の第2の実施の形態における自動配置
配線処理により出力されたブロックレイアウトの一例を
示す図である。FIG. 11 is a diagram showing an example of a block layout output by an automatic placement and routing process according to the second embodiment of the present invention.
【図12】本発明の第3の実施の形態における副セルラ
イブラリの一例を示す図である。FIG. 12 is a diagram showing an example of a sub cell library according to the third embodiment of the present invention.
【図13】本発明の第3の実施の形態におけるネットリ
ストの一例を示す図である。FIG. 13 is a diagram showing an example of a net list according to the third embodiment of the present invention.
【図14】本発明の第3の実施の形態における主セルレ
イアウトの一例を示す図である。FIG. 14 is a diagram showing an example of a main cell layout according to the third embodiment of the present invention.
【図15】本発明の第3の実施の形態における自動配置
配線処理により出力されたブロックレイアウトの一例を
示す図である。FIG. 15 is a diagram showing an example of a block layout output by automatic placement and routing processing according to the third embodiment of the present invention.
【図16】本発明の第4の実施の形態におけるセルの一
例を示す図である。FIG. 16 is a diagram showing an example of a cell according to a fourth embodiment of the present invention.
【図17】本発明の第4の実施の形態における図16の
セルを用いた回路の一例を示す図である。FIG. 17 is a diagram showing an example of a circuit using the cell of FIG. 16 in the fourth embodiment of the present invention.
【図18】本発明の半導体集積回路のレイアウト設計方
法及びタイミング検証方法を実現するためのハードウエ
ア構成を示す図である。FIG. 18 is a diagram showing a hardware configuration for realizing the layout design method and the timing verification method of the semiconductor integrated circuit of the present invention.
101 ゲートレベルのネットリスト 102 回路分離処理 103 セルレベルのネットリスト 104 トランジスタ回路変換処理 105 部分回路毎のトランジスタレベ
ルのネットリスト 106 部分回路レイアウト生成処理 107 部分回路のレイアウトセル 108 レジスタレイアウトセルライブ
ラリ 109 配置配線処理 110 レイアウトデータ 111 レジスタ部遅延特性ライブラリ
(第1の遅延特性ライブラリ) 112 部分回路遅延解析処理 113 部分回路遅延特性ライブラリ
(第2の遅延特性ライブラリ) 114 タイミング検証処理 115 判定処理 200 レジスタ部 205 組合せ回路部 701 副セルレイアウトライブラリ
(副セルライブラリ) 702 論理回路のネットリスト 703 主セルレイアウト生成処理(主
セル生成処理) 704 主セルのレイアウトライブラリ
(主セルライブラリ) 705 自動配置配線処理(レイアウト
配置配線処理) 706 レイアウトデータ 801〜810、1204、1205 副セル 1001、1002 主セル 1602、603、1604 入力端子(入力ピン) 1605 出力端子 1606 Nチャネルトランジスタ 1607 インバータゲート101 Gate Level Netlist 102 Circuit Separation Process 103 Cell Level Netlist 104 Transistor Circuit Conversion Process 105 Transistor Level Netlist for Each Partial Circuit 106 Partial Circuit Layout Generation Process 107 Partial Circuit Layout Cell 108 Register Layout Cell Library 109 Placement Wiring processing 110 Layout data 111 Register delay characteristic library (first delay characteristic library) 112 Partial circuit delay analysis library 113 Partial circuit delay characteristic library (second delay characteristic library) 114 Timing verification processing 115 Judgment processing 200 Register section 205 Combination circuit unit 701 Sub-cell layout library (sub-cell library) 702 Logic circuit netlist 703 Main cell layout generation processing (main cell generation Processing) 704 Main cell layout library (main cell library) 705 Automatic placement and routing processing (layout placement and routing processing) 706 Layout data 801 to 810, 1204, 1205 Sub cells 1001, 1002 Main cells 1602, 603, 1604 Input terminals (input) Pin) 1605 Output terminal 1606 N-channel transistor 1607 Inverter gate
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 森脇 俊幸 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued Front Page (72) Inventor Toshiyuki Moriwaki 1006 Kadoma, Kadoma City, Osaka Prefecture Matsushita Electric Industrial Co., Ltd.
Claims (9)
ジスタ部とに分離する回路分離処理と、 前記分離された組合せ回路部において、前記分離された
レジスタ部の出力と接続される信号経路を除いた場合に
信号経路が互いに連結している部分回路を把握し、この
部分回路毎に、この部分回路をトランジスタレベルの回
路に変換するトランジスタ回路変換処理と、 前記変換されたトランジスタレベルの部分回路毎に、個
々の部分回路のレイアウトセルを生成する部分回路レイ
アウト生成処理と、 前記組合せ回路部の部分回路毎に生成した個々のレイア
ウトセルと、前記分離されたレジスタ部に含まれる個々
のレジスタとを各々単位セルとして、セルベースのレイ
アウトの配置及び配線を行なって、前記与えられた論理
回路のブロックレイアウトを作成するレイアウト配置配
線処理とを行うことを特徴とする半導体集積回路のレイ
アウト設計方法。1. A circuit separation process for separating a given logic circuit into a combination circuit section and a register section, and a signal path connected to an output of the separated register section in the separated combination circuit section. If the partial circuits in which the signal paths are connected to each other are excluded, the partial circuit for converting the partial circuit into a transistor level circuit is grasped for each partial circuit, and the converted transistor level partial circuit. A partial circuit layout generation process for generating a layout cell for each partial circuit, an individual layout cell generated for each partial circuit of the combinational circuit unit, and an individual register included in the separated register unit. Each cell is a unit cell, and a cell-based layout is arranged and wired to perform block layout of the given logic circuit. A layout design method for a semiconductor integrated circuit, comprising:
から構成される複数個の副セルのレイアウトを副セルラ
イブラリとして準備し、 前記複数個の副セルのうち幾つかを隣接して配置配線し
て新たなセルのレイアウトを作成し、この作成した新た
なセルのレイアウトを主セルとして主セルライブラリに
登録する主セル生成処理と、 前記副セルライブラリと前記主セルライブラリとをセル
ライブラリとしてセルベースのレイアウトの配置及び配
線を行って、与えられた論理回路のブロックレイアウト
を作成するレイアウト配置配線処理とを行うことを特徴
とする半導体集積回路のレイアウト設計方法。2. A layout of a plurality of subcells composed of at least one or more transistors is prepared in advance as a subcell library, and some of the plurality of subcells are arranged and wired adjacent to each other. A cell layout in which a new cell layout is created and the created new cell layout is registered in the main cell library as a main cell; and a cell-based layout in which the sub cell library and the main cell library are used as cell libraries A layout designing method for a semiconductor integrated circuit, comprising: arranging and arranging a plurality of lines to create a block layout of a given logic circuit.
を結合した2個の同極性のトランジスタから構成される
副セルが含まれることを特徴とする請求項2記載の半導
体集積回路のレイアウト設計方法。3. The layout design method for a semiconductor integrated circuit according to claim 2, wherein the subcell library includes a subcell composed of two transistors of the same polarity whose source terminals are coupled to each other. .
複数個の副セルのレイアウトを副セルライブラリとして
準備し、 前記複数個の副セルのうち幾つかを隣接して配置配線し
て新たなセルのレイアウトを作成し、この作成した新た
なセルのレイアウトを主セルとして主セルライブラリに
登録する主セル生成処理と、 前記副セルライブラリと前記主セルライブラリとをセル
ライブラリとしてセルベースのレイアウトの配置及び配
線を行って、変換されたトランジスタレベルの部分回路
毎に個々の部分回路のレイアウトセルを生成するレイア
ウト配置配線処理とを行うことを特徴とする請求項1記
載の半導体集積回路のレイアウト設計方法。4. The partial circuit layout generation process prepares a layout of a plurality of subcells composed of at least one transistor in advance as a subcell library, and some of the plurality of subcells are adjacent to each other. A main cell generation process of creating a new cell layout by arranging and wiring and registering the created new cell layout as a main cell in the main cell library, and the sub cell library and the main cell library The layout and wiring of a cell-based layout is performed as a cell library, and layout layout and wiring processing is performed to generate layout cells of individual partial circuits for each converted transistor-level partial circuit. A method for designing a layout of a semiconductor integrated circuit as described.
を結合した2個の同極性のトランジスタから構成される
複数個の副セルが含まれることを特徴とする請求項4記
載の半導体集積回路のレイアウト設計方法。5. The semiconductor integrated circuit according to claim 4, wherein the sub-cell library includes a plurality of sub-cells each including two transistors having the same polarity and having source terminals coupled to each other. Layout design method.
前記組合せ回路部は複数個の部分回路から成り、この各
部分回路は前記レジスタ部の出力と接続される信号経路
を除いた場合に信号経路が互いに連結している回路であ
り、前記各部分回路毎に生成されたレイアウトセル及び
前記レジスタ部に含まれる個々のレジスタを各々単位セ
ルとしてレイアウトが作成された半導体集積回路のタイ
ミング検証方法であって、 前記レジスタ部に含まれる個々のレジスタに関して、予
め、遅延特性を求めて第1の遅延特性ライブラリに格納
しておき、 前記生成された個々の部分回路のレイアウトセルに関し
て、半導体集積回路のレイアウト生成後に、前記個々の
部分回路毎に生成された個々のレイアウトを元に回路解
析を行ない遅延特性を求めて第2の遅延特性ライブラリ
に格納する部分回路遅延解析処理と、 前記第1の遅延特性ライブラリ及び前記第2の遅延特性
ライブラリに基いて、前記個々のレジスタと個々の部分
回路とを各々単位ゲートとして、前記レイアウトが作成
された半導体集積回路全体のタイミング検証を行なうタ
イミング検証処理とを行うことを特徴とする半導体集積
回路のタイミング検証方法。6. A combinational circuit section and a register section,
The combinational circuit section is composed of a plurality of partial circuits, and each of the partial circuits is a circuit in which signal paths are connected to each other when a signal path connected to the output of the register section is excluded. A method for verifying a timing of a semiconductor integrated circuit in which a layout is created by using a layout cell generated for each and individual registers included in the register unit as unit cells. , The delay characteristic is calculated and stored in the first delay characteristic library, and the layout cells of the generated partial circuits are individually generated for each of the partial circuits after the layout of the semiconductor integrated circuit is generated. Circuit delay analysis processing that performs circuit analysis based on the layout of the Based on the first delay characteristic library and the second delay characteristic library, timing verification of the entire semiconductor integrated circuit in which the layout is created by using the individual registers and the individual partial circuits as unit gates is performed. A timing verification method for a semiconductor integrated circuit, comprising: performing a timing verification process.
態又は内部状態に応じて変化するゲートが含まれる半導
体集積回路のタイミング検証方法であって、 前記各ゲートの個々の入力ピンに関して、予め、全ての
状態の中でとる最小容量値と最大容量値とを求めてお
き、 前記各ゲートに対して、その各出力ピンに接続された全
てのゲートの入力ピンの前記最小容量値及び最大容量値
を元に最小遅延値及び最大遅延値を求め、 前記最小遅延値及び最大遅延値を個々のゲートに定義
し、静的タイミング解析により、与えられたタイミング
条件を満足するかをゲートレベルで調べることを特徴と
する半導体集積回路のタイミング検証方法。7. A timing verification method for a semiconductor integrated circuit including a gate, wherein a load capacitance of an input pin changes in accordance with a state of another input pin or an internal state, wherein each input pin of each gate includes: In advance, the minimum capacitance value and the maximum capacitance value to be taken in all the states are obtained, and for each of the gates, the minimum capacitance value and the maximum capacitance value of the input pins of all the gates connected to each output pin thereof. Obtain the minimum delay value and the maximum delay value based on the capacitance value, define the minimum delay value and the maximum delay value for each gate, and determine whether the given timing conditions are satisfied at the gate level by static timing analysis. A method for verifying a timing of a semiconductor integrated circuit, which comprises examining.
及びソース端子に与えられるパストランジスタロジック
の論理回路より成ることを特徴とする請求項7記載の半
導体集積回路のタイミング検証方法。8. The timing verification method for a semiconductor integrated circuit according to claim 7, wherein a part of the gates comprises a logic circuit of a pass transistor logic in which an input signal is applied to a gate terminal and a source terminal.
入力ピンの状態又は内部状態に応じて変化する複数個の
ゲートを含み、 部分回路遅延解析処理は、 前記各ゲートの個々の入力ピンに関して、予め、全ての
状態の中でとる最小容量値と最大容量値とを求めてお
き、 前記各ゲートに対して、その各出力ピンに接続された全
てのゲートの入力ピンの前記最小容量値及び最大容量値
を元に最小遅延値及び最大遅延値を求めて第2の遅延特
性ライブラリに格納し、 タイミング検証処理は、 前記最小遅延値及び最大遅延値を個々のゲートに定義
し、静的タイミング解析により、レイアウトが作成され
た半導体集積回路全体のタイミング検証をゲートレベル
で行うことを特徴とする請求項6記載の半導体集積回路
のタイミング検証方法。9. The partial circuit includes a plurality of gates in which a load capacitance of an input pin changes according to a state of another input pin or an internal state, and the partial circuit delay analysis process includes an individual input of each gate. Regarding the pins, the minimum capacitance value and the maximum capacitance value to be taken in all the states are obtained in advance, and for each of the gates, the minimum capacitance of the input pins of all the gates connected to each output pin thereof. The minimum delay value and the maximum delay value are calculated based on the value and the maximum capacitance value and stored in the second delay characteristic library. In the timing verification process, the minimum delay value and the maximum delay value are defined for each gate, and 7. The timing verification method for a semiconductor integrated circuit according to claim 6, wherein the timing verification of the entire semiconductor integrated circuit in which the layout is created is performed at the gate level by dynamic timing analysis.
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP7268701A JPH09114875A (en) | 1995-10-17 | 1995-10-17 | Layout design method and timing verification method of semiconductor integrated circuit |
US08/732,808 US5923569A (en) | 1995-10-17 | 1996-10-15 | Method for designing layout of semiconductor integrated circuit semiconductor integrated circuit obtained by the same method and method for verifying timing thereof |
US09/153,333 US5983008A (en) | 1995-10-17 | 1998-09-15 | Method for designing layout of semiconductor integrated circuit, semiconductor integrated circuit obtained by the same method, and method for verifying timing thereof |
US09/153,063 US6301692B1 (en) | 1995-10-17 | 1998-09-15 | Method for designing layout of semiconductor integrated circuit, semiconductor integrated circuit obtained by the same method, and method for verifying timing thereof |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP7268701A JPH09114875A (en) | 1995-10-17 | 1995-10-17 | Layout design method and timing verification method of semiconductor integrated circuit |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH09114875A true JPH09114875A (en) | 1997-05-02 |
Family
ID=17462181
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP7268701A Withdrawn JPH09114875A (en) | 1995-10-17 | 1995-10-17 | Layout design method and timing verification method of semiconductor integrated circuit |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH09114875A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1999022320A1 (en) * | 1997-10-29 | 1999-05-06 | Hitachi, Ltd. | Method for calculating propagation delay time of logic circuit |
US7870515B2 (en) | 2008-01-11 | 2011-01-11 | International Business Machines Corporation | System and method for improved hierarchical analysis of electronic circuits |
-
1995
- 1995-10-17 JP JP7268701A patent/JPH09114875A/en not_active Withdrawn
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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WO1999022320A1 (en) * | 1997-10-29 | 1999-05-06 | Hitachi, Ltd. | Method for calculating propagation delay time of logic circuit |
US7870515B2 (en) | 2008-01-11 | 2011-01-11 | International Business Machines Corporation | System and method for improved hierarchical analysis of electronic circuits |
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