JPH0945775A - Wiring method and its automatic wiring method - Google Patents
Wiring method and its automatic wiring methodInfo
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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自
動配線方式に係り、特に並走配線間のクロストークノイ
ズが許容範囲を越えない配線方式、およびその経路の自
動検索を行なう手法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an automatic wiring system for a semiconductor integrated circuit, and more particularly to a wiring system in which crosstalk noise between parallel wirings does not exceed a permissible range, and a method for automatically searching a route thereof.
【0002】[0002]
【従来の技術】半導体技術の進展に伴って、LSIが高
速・高密度化するに従い、隣接する配線相互間で生じる
クロストークノイズが信号波形を劣化させ、誤動作の原
因として無視できなくなってきている。クロストークノ
イズは並走する配線の一方の信号線(以下、ノイズ源線
と呼ぶ)が変化する時に、他方の信号線(以下、被ノイ
ズ線と呼ぶ)に誘導されるノイズである。ノイズ源線と
被ノイズ線の間の相互容量をCm 、被ノイズ線の配線容
量をC、ノイズ源線の信号変化率をdV/dtしたとき
に、クロストークノイズ(Vn )は2. Description of the Related Art With the progress of semiconductor technology, as the speed and density of LSIs increase, the crosstalk noise generated between adjacent wirings deteriorates the signal waveform and cannot be ignored as a cause of malfunction. . Crosstalk noise is noise that is induced in one signal line (hereinafter, referred to as a noise source line) of wirings running in parallel to the other signal line (hereinafter, referred to as a noise receiving line). When the mutual capacitance between the noise source line and the noise receiving line is Cm, the wiring capacitance of the noise receiving line is C, and the signal change rate of the noise source line is dV / dt, the crosstalk noise (Vn) is
【数1】 なる関係にある。[Equation 1] In a relationship.
【0003】この様なクロストークノイズを低減させる
方法として、これまでに次のような方法が報告されてい
る。The following methods have been reported so far as methods for reducing such crosstalk noise.
【0004】(1)回路中の並走する配線長に制限を設
ける方法(以下、従来技術1という;特開平3−334
7号公報、特開平2−78248号公報参照)、(2)
配線,素子(以下、合わせて回路構成要素と呼ぶ)間に
電源電位等の所定電位に固定された制御用の配線(以
下、シールドと呼ぶ)を設ける方法(以下、従来技術2
という;特開平6−29393号広報、特開平6−16
3694号公報参照)、(3)回路構成要素間の間隔を
拡げる方法(以下、従来技術3という;特開平5−82
644号公報参照)。(1) A method for limiting the length of wirings running in parallel in a circuit (hereinafter referred to as prior art 1; JP-A-3-334)
No. 7, JP-A-2-78248), (2)
A method of providing a control wiring (hereinafter, referred to as a shield) fixed to a predetermined potential such as a power supply potential between the wiring and the element (hereinafter, collectively referred to as a circuit component) (hereinafter, referred to as Prior Art 2).
Japanese Patent Laid-Open No. 6-29393, Japanese Patent Laid-Open No. 6-16
No. 3694), and (3) a method of increasing the distance between circuit components (hereinafter referred to as prior art 3; JP-A-5-82).
644).
【0005】[0005]
【発明が解決しようとする課題】ところが、従来のこれ
らの従来技術1,2,および3においては、以下のよう
な問題点があった。However, the conventional techniques 1, 2, and 3 of the related art have the following problems.
【0006】(1)従来技術1によっては配線長の制限
のために曲がりが発生し配線率が低下する。 (2)従来技術2の場合はシールドの存在により配線資
源が圧迫され配線率の低下を招く、 (3)従来技術3の場合は間隔を広げることで利用でき
る配線資源が少なくなり、配線率が低下する、 といった不具合である。これはこれらの従来技術が空間
的な要素のみを考慮して、必要以上に安全な設計を行な
っている為である。(1) According to the prior art 1, bending occurs due to the limitation of the wiring length, and the wiring rate decreases. (2) In the case of the conventional technique 2, the existence of the shield causes the wiring resource to be compressed and the wiring rate is lowered. (3) In the case of the conventional technique 3, the wiring resource that can be used is reduced by increasing the interval, and the wiring rate is reduced. The problem is that it decreases. This is because these conventional techniques are designed to be safer than necessary, considering only spatial elements.
【0007】上記問題点を鑑み、本発明は、配線の不要
な折れ曲がりやシールドによる無駄な配線領域を使う事
無くクロストークノイズを所定の基準範囲内に低減する
ための配線方式およびその自動配線の方法を提供する事
を目的とする。In view of the above problems, the present invention provides a wiring method for reducing crosstalk noise within a predetermined reference range without using unnecessary bending of wiring or a wasteful wiring area due to a shield and its automatic wiring. The purpose is to provide a method.
【0008】[0008]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、この発明による自動配線方式は図1(a)に示すよ
うに、配線負荷容量および信号のスルータイムが小さい
という条件(以下条件1−1という)のもとでの第1の
信号の配線経路(以下第1のネットという)n1と、配
線負荷容量および信号のスルータイムが大きいという条
件(以下条件1−2という)のもとでの第2の信号の配
線径路(以下第2のネットという)n2 とが並走するよ
うに半導体チップ上に配線することを特徴とする。ここ
で配線負荷容量とは配線自体の容量に、信号が流れる先
に接続された素子の入力容量を加えた容量のことをい
い、又、信号のスルータイムとは信号の立ち上がり時間
もしくは立ち下がり時間をいう。図1(a)において第
1のネットn1 および第2のネットn2 を構成する実線
と点線は各々異なる配線層に信号線の線分が存在するこ
とを意味し、×印は異なる層にある配線線分を結合する
ためのビア、○印は素子の入出力端子である。以下の説
明においては条件1−1および1−2を総称して条件1
という。In order to achieve the above object, the automatic wiring system according to the present invention, as shown in FIG. 1A, has a condition that a wiring load capacitance and a signal through time are small (hereinafter referred to as condition 1- 1) under the condition that the first signal wiring path (hereinafter referred to as the first net) n1 and the wiring load capacitance and the signal through time are large (hereinafter referred to as condition 1-2). The second signal wiring line (hereinafter referred to as the second net) n2 is wired on the semiconductor chip in parallel. Here, the wiring load capacitance refers to the capacitance of the wiring itself plus the input capacitance of the element connected before the signal flows.The signal through time is the signal rise time or fall time. Say. In FIG. 1A, the solid line and the dotted line forming the first net n1 and the second net n2 mean that the line segments of the signal line exist in different wiring layers, and the crosses indicate wiring in different layers. Vias for connecting line segments, and ○ marks are input / output terminals of the device. In the following description, the conditions 1-1 and 1-2 are collectively referred to as the condition 1
Say.
【0009】好ましくはこの条件1に加えるに図1
(b)に示すように第1および第2のネットの信号が同
時に変化しない条件(以下条件2という)を満足するよ
うに配線することである。図1(b)の実線はネットn
1 およびネットn2 の信号が共に立ち上がる場合を示
し、破線はネットn1 およびネットn2 の信号が共に立
ち下がる場合を示しているが、いずれの場合も同時には
変化していない。さらに好ましくは、第2のネットn2
の両側に第1のネットn1 が並走するように配線するこ
とである。上記構成によれば、条件1−1を満足するネ
ット、すなわち、配線負荷容量及びスルータイムが小さ
い信号線は並走する配線に対してノイズ源になり易い
が、並走する経路の配線負荷容量が大きいためクロスト
ークの影響は小さくなる。一方、条件1−2を満足する
ネット、すなわち、配線負荷容量及びスルータイムが大
きい信号線は並走する配線に対してノイズ源となりにく
く、並走する経路へのクロストークの影響は小さくな
る。また、条件2を満たす2つの信号線は図1(b)の
タイミングチャートに示すように並走する部分の配線の
信号が変化する可能性のある期間(以下、信号変化期間
と呼ぶ)が重ならないので、一方が変化している時は他
方は安定状態にある。また本発明の方式による配線は図
2,図4,図5,図6,図9および図10に示すような
フローチャートに従って容易に自動配線をすることがで
きる。したがって、これらのフローチャートに従った自
動配線を行うことにより、配線資源を無駄にすることな
くクロストーク量を所定の許容値以下に抑えた配線経路
を決定することができる。Preferably, in addition to the condition 1, FIG.
As shown in (b), wiring is performed so as to satisfy the condition (hereinafter, referred to as condition 2) that the signals of the first and second nets do not change at the same time. The solid line in FIG. 1B is the net n.
The case where the signals of 1 and the net n2 both rise is shown, and the broken line shows the case where the signals of the net n1 and the net n2 both fall, but in both cases, there is no change at the same time. More preferably, the second net n2
The first net n1 is wired so as to run in parallel on both sides of. According to the above configuration, a net satisfying the condition 1-1, that is, a signal line having a small wiring load capacitance and a small slew time is likely to become a noise source for wirings running in parallel, but the wiring load capacitances of the paths running in parallel. Is large, the influence of crosstalk is small. On the other hand, a net satisfying the condition 1-2, that is, a signal line having a large wiring load capacitance and a large slew time is unlikely to be a noise source for parallel running wires, and the influence of crosstalk on parallel running paths is small. In addition, as shown in the timing chart of FIG. 1B, the two signal lines that satisfy the condition 2 have a heavy period (hereinafter, referred to as a signal change period) during which the signals of the wirings in the parallel running portions may change. Since one does not change, the other is stable when one is changing. Further, wiring according to the method of the present invention can be easily performed automatically according to the flow charts shown in FIGS. 2, 4, 5, 6, 9 and 10. Therefore, by performing the automatic wiring in accordance with these flowcharts, it is possible to determine the wiring route in which the crosstalk amount is suppressed to the predetermined allowable value or less without wasting the wiring resources.
【0010】[0010]
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態を説明する。図2は本発明の第1の実施の形態
に係る自動配線方法の構成図である。本発明の第1の実
施の形態の自動配線方法は図2に示すように、概略配線
処理1と、ネット情報作成処理2と、ネット分類処理3
と、ノイズネット配線処理4と、配線処理5から構成さ
れる。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 2 is a configuration diagram of the automatic wiring method according to the first embodiment of the present invention. As shown in FIG. 2, the automatic routing method according to the first embodiment of the present invention includes a rough routing process 1, a net information creation process 2, and a net classification process 3.
And noise net wiring processing 4 and wiring processing 5.
【0011】概略配線処理1では、入力された電気回路
の論理的な接続に基づいて、配線長、配線混雑度、設計
時に要求されるディレイの制約(以下、タイミング制約
という)等を考慮して、各々のネットの概略の経路を求
める。概略経路の求め方は特に限定しない。In the rough wiring processing 1, wiring length, wiring congestion, delay constraint required at the time of designing (hereinafter referred to as timing constraint), etc. are considered based on the logical connection of the input electric circuit. , Find the approximate route of each net. The method of obtaining the rough route is not particularly limited.
【0012】ネット情報作成処理2では、概略配線処理
1で求めたすべてのネットについて、配線負荷容量と信
号変化期間とスルータイム及び、各々の並走部分の配線
長(以下、並走配線長という)を求める。以下において
配線負荷容量、信号変化期間およびスルータイムの3つ
を合わせてネット情報と呼ぶことにする。配線負荷容量
は、概略配線処理1の結果から予想される配線長(以
下、仮想配線長という)に信号配線の単位長さ当たりの
配線容量を掛けたものと、そのネットの信号を入力とす
る素子の入力容量の和である。仮想配線長は、たとえば
レイアウト領域を粗い格子に分割するような概略配線長
の場合、粗い格子の中心同士を結んだ長さの和が相当す
る。In the net information creation process 2, for all the nets obtained in the rough wiring process 1, the wiring load capacitance, the signal change period, the through time, and the wiring length of each parallel running portion (hereinafter referred to as parallel running wiring length). ). Hereinafter, the wiring load capacitance, the signal change period, and the through time will be collectively referred to as net information. The wiring load capacitance is obtained by multiplying the wiring length expected from the result of the rough wiring processing 1 (hereinafter, referred to as virtual wiring length) by the wiring capacitance per unit length of the signal wiring, and the signal of the net is input. It is the sum of the input capacitances of the elements. The virtual wiring length corresponds to the sum of the lengths connecting the centers of the rough grids, for example, in the case of the rough wiring length for dividing the layout area into the rough grids.
【0013】ネット情報作成処理2における信号変化期
間の求め方を図3を使って説明する。クロックや電源配
線などを除いた通常の配線の信号は、クロックの1周期
内に、クロックにより制御されるフリップフロップ(F
F)間を伝播しなければならない。すべてのFF間の経
路(パス)及び素子について信号を伝達するのに要する
時間(ゲートの出力が立ち上がる場合と立ち下がる場合
がある)を求め、それにFFを制御するクロックの到着
時間のずれの最大値(クロックスキュー)(ここではた
とえば0.5nsを仮定する)を加えて信号変化期間を
求める。ここで、FFにクロックが到着する時刻を0と
みなす。例えばネットn4の信号変化期間は[0.6n
s+0.8ns,0.6ns+1.3ns+0.5ns
+0.5ns]=[1.4ns,2.9ns]となる。A method of obtaining the signal change period in the net information creating process 2 will be described with reference to FIG. Signals on normal wiring except for clocks and power supply wiring are flip-flops (F) controlled by the clock within one cycle of the clock.
F) must be propagated between. Find the time required to transfer a signal for each path and element between all FFs (the output of the gate may rise or fall) and determine the maximum deviation of the arrival time of the clock that controls the FFs. A value (clock skew) (here, assuming 0.5 ns, for example) is added to obtain the signal change period. Here, the time when the clock arrives at the FF is regarded as 0. For example, the signal change period of the net n4 is [0.6n
s + 0.8ns, 0.6ns + 1.3ns + 0.5ns
+0.5 ns] = [1.4 ns, 2.9 ns].
【0014】図2に示すネット分類処理3は、ネット情
報作成処理2で求めたネットの配線負荷容量とスルータ
イムをもとに、ノイズを発生しやすい、もしくはノイズ
の被害を受け易い、条件1−1に当てはまるネットと、
ノイズ耐性の強い、ノイズを発生しにくい、条件1−2
に当てはまるネット(以下、条件1−1及び1−2に当
てはまるネットを合わせてノイズネットという)を抽出
し、それ以外のネットと区別して分類する。The net classification process 3 shown in FIG. 2 is liable to generate noise or is easily damaged by noise based on the wiring load capacity and the through time of the net obtained in the net information creation process 2. A net that applies to -1
Condition 1-2 with strong noise resistance and less noise generation
(Hereinafter, the nets that meet the conditions 1-1 and 1-2 are collectively referred to as noise nets) are extracted, and the nets are classified and distinguished from the other nets.
【0015】ノイズネット配線処理4では、分類された
ノイズネットについて、FF間のディレイ等のタイミン
グ制約を満たす範囲内で、クロストーク量を基準範囲内
に収めて、条件1−1を満足するネットの両側に条件1
−2を満足するのネットが並走するように、また、条件
1−1を満足するのネットが分散するように配線する。
例えばこれは、予めノイズネットの中でクロストーク量
を基準範囲に収めて並走させることができるネットの組
の候補を列挙しておき、素子の入出力端子の位置などか
ら実際に並走させる組を決定する等の方法により実現で
きる。In the noise net wiring processing 4, for the classified noise nets, a net that satisfies the condition 1-1 by keeping the crosstalk amount within the reference range within the range that satisfies the timing constraint such as delay between FFs. Condition 1 on both sides of
Wiring is performed so that the nets satisfying −2 run in parallel and the nets satisfying the condition 1-1 are dispersed.
For example, this is to enumerate candidates of a set of nets that can run in parallel within the noise net with the crosstalk amount within a reference range, and actually run in parallel from the position of the input / output terminals of the device. It can be realized by a method such as determining a set.
【0016】配線処理5は残りの配線をクロストーク量
を判定しながら配線する。この処理では、クロストーク
量の判定は経路探索の際に同時に行なってもよいし、1
つのネットを経路探索する度に行ってもよい。経路探索
の際同時に判定する処理は本発明の第2の実施の形態に
おいて、1つのネットを経路探索する度の判定処理は第
3の実施の形態において後述する。なお、クロストーク
量を求める一例としては、実験によって求められたクロ
ストークの係数に並走配線長と信号の時間変化率(動作
電圧をスルータイムで割ったもの)を乗ずる方法を採用
することができる。In the wiring process 5, the remaining wiring is wired while determining the crosstalk amount. In this processing, the determination of the amount of crosstalk may be performed at the same time as the route search, or
It may be performed every time a route is searched for one net. The process for simultaneously determining the route search will be described in the second embodiment of the present invention, and the process for determining the route search for one net will be described later in the third embodiment. As an example of obtaining the crosstalk amount, it is possible to adopt a method of multiplying the crosstalk coefficient obtained by the experiment by the parallel wiring length and the time change rate of the signal (operating voltage divided by the through time). it can.
【0017】つまり、本発明の第1の実施の形態は条件
1−1に適合するネット、すなわち、ノイズを受け易
い、あるいは、ノイズ源となり易いネットと、条件1−
2に適合するネット、すなわち、ノイズ耐性の強いネッ
トと、その他の通常のネットの3種類に分類し、ノイズ
を受け易いもしくは発生し易いネットをノイズ耐性の強
いネットで保護するように配線した後で、通常のネット
を配線し、クロストーク量を許容値以下に収めるという
ものである。That is, according to the first embodiment of the present invention, a net which meets the condition 1-1, that is, a net which is apt to receive noise or becomes a noise source and a condition 1-
After classifying into 3 types of nets conforming to 2, that is, noise-resistant nets and other normal nets, and wiring that protects nets that are susceptible to noise or easily generated by noise-resistant nets Then, a normal net is wired to keep the crosstalk amount within the allowable value.
【0018】図4は本発明の第2の実施の形態に係る自
動配線方法の構成図である。本発明の第2の実施の形態
の自動配線方法は、図4に示すように概略配線処理1
と、ネット情報作成処理2と、配線処理6から構成され
る。図4の概略配線処理1とネット情報作成処理2は図
2に示した本発明の第1の実施の形態の場合と同様であ
る。配線処理6では、ネットの経路を探索する際に並走
配線からのクロストーク量と並走配線へのクロストーク
量を算出する。これを探索する際の評価指数である、い
わゆるコスト(以下、探索コストと呼ぶ)に加味し、ま
た、並走配線との関係が上述した条件1又は条件2を満
たす場合は探索コストに1未満の係数を乗ずる、もしく
はある定数を減ずる等により配線経路を探索する。探索
コストは小さい方が望ましく、コストが最小となるよう
に探索する。つまり、本発明の第2の実施の形態は経路
探索の際、同時に並走配線とのクロストーク量を算出
し、そのクロストーク量を良さの指数としてのコストに
加味するというものである。FIG. 4 is a block diagram of an automatic wiring method according to the second embodiment of the present invention. The automatic wiring method according to the second embodiment of the present invention, as shown in FIG.
And a net information creation process 2 and a wiring process 6. The schematic wiring process 1 and the net information creation process 2 in FIG. 4 are the same as in the case of the first embodiment of the present invention shown in FIG. In the wiring process 6, the crosstalk amount from the parallel wiring and the crosstalk amount to the parallel wiring are calculated when searching the route of the net. This is added to the so-called cost (hereinafter referred to as the search cost), which is an evaluation index when searching for this, and when the relationship with the parallel wiring satisfies the above condition 1 or condition 2, the search cost is less than 1. The wiring route is searched for by multiplying by the coefficient of or by reducing a certain constant. The search cost is preferably small, and the search is performed so that the cost is minimized. That is, the second embodiment of the present invention is to calculate the crosstalk amount with the parallel wiring at the same time as the route search and add the crosstalk amount to the cost as an index of goodness.
【0019】図5は、本発明第3の実施の形態に係る自
動配線方法の構成図である。本発明の第3実施の形態の
自動配線方法は図5に示すように、概略配線処理1と、
ネット情報作成処理2と、探索コスト作成処理7と、配
線経路探索処理8と、クロストーク違反判定処理9と、
配線経路決定処理10および探索コスト更新処理11等
から構成される。概略配線処理1とネット情報作成処理
2は本発明の第1の実施の形態と同様である。探索コス
ト作成処理7では、ネット情報作成処理2で得たネット
情報を使って、並走する配線に対する条件1に適合する
ように探索コストを作成する。例えば、条件1−1を満
たすネットと条件1−2を満たすネットとそれ以外のネ
ットとで、探索コストを3種類用意し、条件1−1を満
たすネットと条件1−2のネットが通れる配線領域が交
互になるようにし、それ以外のネットはどちらも通るこ
とができるようにする等で所望の探索コストが得られ
る。FIG. 5 is a block diagram of an automatic wiring method according to a third embodiment of the present invention. As shown in FIG. 5, the automatic wiring method according to the third embodiment of the present invention includes a rough wiring process 1,
Net information creation processing 2, search cost creation processing 7, wiring route search processing 8, crosstalk violation determination processing 9,
The wiring route determination process 10 and the search cost update process 11 are included. The general wiring process 1 and the net information creation process 2 are the same as those in the first embodiment of the present invention. In the search cost creation process 7, using the net information obtained in the net information creation process 2, a search cost is created so as to meet the condition 1 for the wiring running in parallel. For example, three types of search costs are prepared for a net that satisfies the condition 1-1, a net that satisfies the condition 1-2, and a net other than that, and a wiring that allows the net satisfying the condition 1-1 and the net satisfying the condition 1-2 to pass through. A desired search cost can be obtained by making the regions alternate and allowing other nets to pass through.
【0020】配線経路探索処理8では、探索コスト作成
処理7で求めた探索コストに基づいて1つの未処理ネッ
トの経路を探索する。この際に、並走するネットの信号
変化期間が探索中のネットのものと同じかどうかも同時
に評価しながら探索する。例えば、信号変化期間が同じ
場合、ある定数を探索コストに加えながら探索する。In the wiring route search process 8, the route of one unprocessed net is searched based on the search cost obtained in the search cost creation process 7. At this time, the search is performed while simultaneously evaluating whether the signal change period of the parallel running net is the same as that of the net under search. For example, when the signal change periods are the same, the search is performed while adding a certain constant to the search cost.
【0021】クロストーク違反判定処理9では、まず、
探索された経路の実際の配線長に従ってネット情報を一
時的に更新する。この際に、探索されたネットだけでな
く、関連するネット情報も一時的に更新する。例えば図
3においてネットn4が探索された場合は、ネットn
5,n6のネット情報も更新する。次に、この経路に並
走するネットの並走配線長を求め、これらネット情報と
並走配線長を使って探索された経路及びそれに並走する
ネットの各々のクロストーク量を求め、そのネット、及
び並走するネットに課せられた許容値以下であるかどう
かを判定する。In the crosstalk violation determination processing 9, first,
The net information is temporarily updated according to the actual wiring length of the searched route. At this time, not only the searched net but also related net information is temporarily updated. For example, if the net n4 is searched for in FIG.
The net information of 5 and n6 is also updated. Next, the parallel running wire length of the net running parallel to this route is obtained, and the crosstalk amount of each of the searched route and the net running parallel thereto is found using these net information and the parallel running wire length, and the net is obtained. , And whether it is less than or equal to the allowable value imposed on parallel running nets.
【0022】配線経路決定処理10では、各々の算出さ
れたクロストークノイズ量がそのネット及び並走するネ
ットに課せられた各々の許容値以下である場合、選択さ
れた経路をそのネットの配線経路として決定し、そのネ
ット情報を更新する。許容値を越える場合はクロストー
ク違反判定処理9で一時的に更新されたネット情報を元
に戻し、選択された経路に関連する探索コストを一時的
に更新する。これは、探索された経路を構成する直線部
分(以下、線分区間と呼ぶ)の中でクロストーク量が多
い部分の探索コストを大きくし、かつ、探索するネット
と信号変化期間を共有しないネットに並走する配線領域
のコストを小さくする探索コスト更新処理11等で実現
する。その後、配線経路探索処理8、クロストーク違反
判定処理9、配線経路決定処理10をクロストークノイ
ズ量が許容値以下になるまで繰り返し行なう。In the wiring route determination process 10, if the calculated amount of crosstalk noise is less than or equal to the allowable value imposed on the net and the parallel running nets, the selected route is determined as the wiring route of the net. And update the net information. If the allowable value is exceeded, the net information temporarily updated in the crosstalk violation determination processing 9 is returned to the original, and the search cost associated with the selected route is temporarily updated. This increases the search cost of a portion having a large amount of crosstalk in a straight line portion (hereinafter referred to as a line segment section) that constitutes the searched route, and a net that does not share a signal change period with the searched net. This is realized by the search cost update processing 11 or the like that reduces the cost of the wiring areas running in parallel. After that, the wiring route search process 8, the crosstalk violation determination process 9, and the wiring route determination process 10 are repeated until the crosstalk noise amount becomes equal to or less than the allowable value.
【0023】図6は本発明の第4の実施の形態に係る自
動配線方法の構成図である。本発明の第4の実施の形態
の自動配線方法は図6に示すように、配線処理12と、
クロストーク違反判定処理13と、再配線処理14から
構成される。配線処理12では入力された電気回路の論
理的な接続に基づいて、配線長、配線混雑度、タイミン
グ制約等を考慮して各々ネットの詳細な経路を求める。
経路を求める方法は特に限定しない。FIG. 6 is a block diagram of an automatic wiring method according to the fourth embodiment of the present invention. As shown in FIG. 6, the automatic wiring method according to the fourth embodiment of the present invention includes a wiring process 12,
The crosstalk violation determination processing 13 and the rewiring processing 14 are included. In the wiring process 12, a detailed route of each net is obtained on the basis of the input logical connection of the electric circuit in consideration of the wiring length, the wiring congestion degree, the timing constraint and the like.
The method of obtaining the route is not particularly limited.
【0024】クロストーク違反判定処理13では、ま
ず、配線処理12で求めたすべてのネットについて、本
発明の第1〜第3の実施の形態におけるネット情報作成
処理2と同様に実際の配線長からネット情報、及び、各
々の並走配線長を求める。続いて、求めたネット情報と
並走配線長に基づき、ネット自身が受けるクロストーク
量と並走するネットに及ぼすクロストーク量を算出し、
各々の量がネット毎に課せられた制限に違反するかどう
か判定する。以下、このような制限に違反するネットを
違反ネットと呼ぶ。In the crosstalk violation determination processing 13, first, for all nets obtained in the wiring processing 12, similar to the net information creation processing 2 in the first to third embodiments of the present invention, the actual wiring length is calculated. Net information and parallel wiring length of each are obtained. Subsequently, based on the obtained net information and the parallel running wire length, the crosstalk amount received by the net itself and the crosstalk amount exerted on the parallel running nets are calculated,
Determine if each amount violates the restrictions imposed on each net. Hereinafter, a net that violates such a restriction is called a violating net.
【0025】再配線処理14では、違反ネットを引き剥
して再配線する。引き剥したネットを配線させる領域が
ほとんどない場合、もしくは、再配線した結果、そのネ
ットがタイミング制約を満たさない等の場合には、特に
限定するものではないが、例えば、以下のような方法に
より対処する。すなわち、 (1)本来配線できない領域に仮想的な配線領域を発生
させ、条件1および2、あるいは条件1を満たすように
仮想的な配線領域上での探索コストを変更し、仮想的な
配線領域上で経路を探索してから他の配線をずらせる場
合はずらして経路を確定する。ここで仮想的な配線領域
の発生とは配線領域を複数の格子に分割し、各格子を所
定の規則で順次配線する迷路法などの場合において、図
7のように格子gr1間に仮想的な格子gr2を発生さ
せることをいう。探索コストの変更は後述する。In the rewiring processing 14, the violating net is peeled off and rewiring is performed. If there is almost no area to wire the stripped net, or if the net does not meet the timing constraint as a result of rewiring, there is no particular limitation, but for example, the following method is used. deal with. That is, (1) a virtual wiring area is generated in an area that cannot be originally wired, and the search cost on the virtual wiring area is changed so as to satisfy the conditions 1 and 2 or the condition 1. If you want to shift the other wiring after searching the route above, deviate to determine the route. Here, the generation of a virtual wiring area means that the wiring area is divided into a plurality of grids, and in the case of a labyrinth method in which each grid is sequentially wired according to a predetermined rule, virtual grid areas are formed between the grids gr1 as shown in FIG. It means to generate the grid gr2. The change of the search cost will be described later.
【0026】(2)あるいは、図8に示すように、予
め、処理済みの配線を押し退けるようにずらした時にど
れくらい余裕があるかを調べておきその情報に上記
(1)と同様のコストを設定し、それを基に再配線を行
なう。図8(a)は配線結果およびこの配線をずらせる
部分あるいは配線幅を広げられる部分84を示す図で、
図8(b)は配線を押し退けられる余裕度を示す図であ
る。なお、図8(a),(b)において斜線で示した矩
形部分は配線禁止領域81であり、縦線が処理済み配線
経路82を示す。図8(a)の縦線の白抜きの矩形が押
し退け可能領域84であり、図8(b)にこの押し退け
可能領域81が押し退けられた配線85が示されてい
る。図8の黒塗りの四角は異なる層の配線を接続するた
めのビア83である。(2) Alternatively, as shown in FIG. 8, it is checked in advance how much is left when the processed wiring is displaced so as to be pushed back, and the same cost as the above (1) is set in the information. Then, rewiring is performed based on it. FIG. 8A is a diagram showing a wiring result and a portion 84 where the wiring is displaced or a wiring width can be widened.
FIG.8 (b) is a figure which shows the margin degree which can push away wiring. 8A and 8B, the hatched rectangular portion is the wiring prohibited area 81, and the vertical line is the processed wiring path 82. The white rectangle of the vertical line in FIG. 8A is the push-out possible area 84, and FIG. 8B shows the wiring 85 in which the push-out possible area 81 is pushed away. The black squares in FIG. 8 are vias 83 for connecting wirings in different layers.
【0027】上記の(1)又は(2)のような方法で対
処することとなるが、探索コストについては、再配線す
るネットが条件1−1を持たすネットの場合は条件1−
2のネットに並走する配線領域の探索コストからある定
数を減じ、逆に再配線するネットが条件1−2を満たす
場合は、条件1−1のネットに並走する配線領域の探索
コストからある定数を減じることにより、所望のコスト
が得られる。また、探索時に、並走するネットの信号変
化期間と再配線するネットのそれを比較し、共通部分が
あれば探索中のネットのコストに定数を加えることによ
り条件2を満たす経路が探索されるようにする。The above method (1) or (2) will be dealt with, but regarding the search cost, if the net to be rerouted is a net having the condition 1-1, the condition 1-
2) If the net to be rerouted satisfies condition 1-2, a constant is subtracted from the search cost of the wiring region running in parallel with the net of condition 2. The desired cost is obtained by subtracting a constant. Further, at the time of search, the signal change period of the parallel running net and that of the rerouted net are compared, and if there is a common part, a route satisfying the condition 2 is searched for by adding a constant to the cost of the net under search. To do so.
【0028】図9は本発明の第5の実施の形態に係る自
動配線方法の構成図である。本発明の第5の実施の形態
の自動配線方法は図9に示すように、配線処理12と、
クロストーク違反判定処理13と、配線幅調整処理15
から構成される。配線処理12と、クロストーク違反判
定処理13は、本発明の第4の実施の形態のものと同様
である。FIG. 9 is a block diagram of an automatic wiring method according to the fifth embodiment of the present invention. As shown in FIG. 9, the automatic wiring method according to the fifth embodiment of the present invention includes a wiring process 12,
Crosstalk violation determination processing 13 and wiring width adjustment processing 15
Consists of The wiring process 12 and the crosstalk violation determination process 13 are the same as those in the fourth embodiment of the present invention.
【0029】配線幅調整処理15では、違反ネットと違
反ネットに並走するネットの配線負荷容量を比較し、そ
の配線負荷容量が小さい方を選択し、たとえば図8
(a)に示すように配線幅を広げられる部分84を抽出
し、その部分を拡げることで大きくなる配線容量及びス
ルータイムによってネットのクロストークが基準を満た
すようにして、クロストークの違反を取り除く。In the wiring width adjustment processing 15, the wiring load capacities of the violating net and the net running in parallel with the violating net are compared, and the one having the smaller wiring load capacity is selected.
As shown in (a), a portion 84 in which the wiring width can be widened is extracted, and the crosstalk of the net satisfies the standard by the wiring capacitance and the through time which are increased by widening the portion, thereby eliminating the crosstalk violation. .
【0030】図10は本発明の第6の実施の形態に係る
自動配線方法の構成図である。本発明の第6の実施の形
態の自動配線方法は図10に示すように、配線処理12
と、クロストーク違反判定処理13と、再配線処理14
と、配線幅調整処理15から構成される。本発明第6の
実施の形態は本発明の第4および第5の実施の形態を組
み合わせたものである。再配線処理14と配線幅調整処
理15の順序は特に制限しない。FIG. 10 is a block diagram of the automatic wiring method according to the sixth embodiment of the present invention. According to the automatic wiring method of the sixth embodiment of the present invention, as shown in FIG.
Crosstalk violation determination processing 13 and rewiring processing 14
And the wiring width adjustment processing 15. The sixth embodiment of the present invention is a combination of the fourth and fifth embodiments of the present invention. The order of the rewiring process 14 and the wiring width adjustment process 15 is not particularly limited.
【0031】[0031]
【発明の効果】以上説明したように本発明の方式により
ノイズに対する条件の異なる2種の信号線を並走配線さ
せれば、配線負荷容量が小さくスルータイムが小さい信
号線はノイズ源になりやすいが配線負荷容量が大きくス
ルータイムの大きい信号線に対してはクロストークの影
響が効きにくくなる。一方配線負荷容量の大きい信号線
は、ノイズ源になりにくいため配線負荷容量の小さい信
号線に対してクロストークの発生源となりにくくなる。
したがって本発明によれば、従来の技術において問題と
なっていた不要な折れ曲がりの発生による配線率の低
下、あるいはシールド等のための無駄な配線領域を用い
る等の配線資源の無駄使いの発生を伴うことなく、しか
もクロストーク量を許容値以下に抑えた配線経路を決定
することができ、さらに、ノイズの発生による誤動作が
なくなるので設計時の回路動作を保証できる。As described above, if two types of signal lines having different conditions for noise are wired in parallel according to the method of the present invention, the signal line having a small wiring load capacitance and a short through time is likely to become a noise source. However, the influence of crosstalk is less effective on a signal line having a large wiring load capacitance and a long slew time. On the other hand, since a signal line having a large wiring load capacitance is unlikely to become a noise source, it is unlikely to be a source of crosstalk to a signal line having a small wiring load capacitance.
Therefore, according to the present invention, the wiring rate is reduced due to the occurrence of unnecessary bending, which is a problem in the conventional technique, or the waste of the wiring resources such as the use of a wasteful wiring area for the shield is generated. In addition, it is possible to determine a wiring path in which the amount of crosstalk is suppressed to a permissible value or less, and further, since the malfunction due to the occurrence of noise is eliminated, the circuit operation at the time of design can be guaranteed.
【0032】本発明の方式によれば配線相互におけるク
ロストークノイズが所定の基準値以内に低減される結
果、回路の誤動作がなくなり、LSIの信頼性が高まる
と同時に、LSIのより高速、高密度化が可能となる。According to the method of the present invention, the crosstalk noise between the wirings is reduced to within a predetermined reference value. As a result, the malfunction of the circuit is eliminated and the reliability of the LSI is improved. Can be realized.
【0033】本発明の方法によれば、配線資源の無駄使
いがなく、クロストークノイズが低減化された半導体集
積回路が自動的に容易に設計できる。According to the method of the present invention, it is possible to automatically and easily design a semiconductor integrated circuit in which crosstalk noise is reduced without wasting wiring resources.
【図1】本発明の方式によりレイアウトした半導体集積
回路の一部分を示す模式図およびその配線経路における
信号の変化を示す図である。FIG. 1 is a schematic diagram showing a part of a semiconductor integrated circuit laid out by the method of the present invention and a diagram showing changes in signals in its wiring path.
【図2】本発明の第1の実施の形態に係る自動配線方法
の構成図(フローチャート)である。FIG. 2 is a configuration diagram (flow chart) of an automatic wiring method according to the first embodiment of the present invention.
【図3】各ネットにおける信号変化期間を示す図であ
る。FIG. 3 is a diagram showing a signal change period in each net.
【図4】本発明の第2の実施の形態に係る自動配線方法
の構成図である。FIG. 4 is a configuration diagram of an automatic wiring method according to a second embodiment of the present invention.
【図5】本発明の第3の実施の形態に係る自動配線方法
の構成図である。FIG. 5 is a configuration diagram of an automatic wiring method according to a third embodiment of the present invention.
【図6】本発明の第4の実施の形態に係る自動配線方法
の構成図である。FIG. 6 is a configuration diagram of an automatic wiring method according to a fourth embodiment of the present invention.
【図7】本発明の第4の実施の形態に係る再配線処理に
おける仮想的な格子を示す図である。FIG. 7 is a diagram showing a virtual grid in a rewiring process according to a fourth embodiment of the present invention.
【図8】本発明の第4の実施の形態に係る再配線処理に
おける押し退け可能領域および押し退けられる余裕度を
示す図である。FIG. 8 is a diagram showing a repulsable area and a margin of repulsion in a rewiring process according to a fourth embodiment of the present invention.
【図9】本発明の第5の実施の形態に係る自動配線方法
の構成図である。FIG. 9 is a configuration diagram of an automatic wiring method according to a fifth embodiment of the present invention.
【図10】本発明の第6の実施の形態に係る自動配線方
法の構成図である。FIG. 10 is a configuration diagram of an automatic wiring method according to a sixth embodiment of the present invention.
n1〜n6 ネット ○ 素子の入出力端子 × ビア slew1,slew2 ネットn1,n2のスルータ
イム g3〜g5 素子 gr1 格子 gr2 仮想的な格子 81 配線禁止領域 82 処理済み配線経路 83 ビア 84 押し退け可能領域 85 押し退けられた配線n1 to n6 net ○ I / O terminal of device × via slew1, slew2 through time of net n1 and n2 g3 to g5 device gr1 lattice gr2 virtual lattice 81 wiring prohibited area 82 processed wiring route 83 via 84 evitable area 85 eviction Wiring
Claims (2)
が小さい第1の信号の配線経路(以下第1のネットとい
う)と、配線負荷容量および信号のスルータイムが大き
い第2の信号の配線経路(以下第2のネットという)と
が並走するように配線することを特徴とする配線方式。1. A wiring route for a first signal (hereinafter referred to as a first net) having a small wiring load capacitance and a signal through time, and a wiring route for a second signal having a large wiring load capacitance and a signal through time ( (Hereinafter referred to as the second net), the wiring system is characterized in that it runs in parallel.
が小さい第1のネットと、配線負荷容量および信号のス
ルータイムが大きい第2のネットとが並走するように配
線する方法であって、 (イ)前記第1および第2のネットを含む、複数のネッ
トの概略の経路を求める概略配線処理、 (ロ)概略配線処理で求めたすべてのネットについて、
配線負荷容量、スルータイム、信号変化期間および並走
配線長を求めるネット情報作成処理、 (ハ)ネット情報作成処理で求めた配線負荷容量とスル
ータイムをもとに前記第1のネット、第2のネットおよ
びこれら以外の第3のネットに分類するネット分類処
理、 (ニ)前記第1のネットの両側に前記第2のネットが並
走し、かつ前記第1および第2のネットの信号が同時に
変化しないように配線するノイズネット配線処理、 (ホ)第3のネットをクロストーク量を判定しながら配
線する配線処理、とからなることを特徴とする自動配線
の方法。2. A method of arranging a first net having a small wiring load capacity and a small signal slew time and a second net having a large wiring load capacity and a large signal slew time so as to run in parallel. A) rough wiring processing for obtaining a rough route of a plurality of nets including the first and second nets, and (b) for all nets obtained by the rough wiring processing,
Net information creation processing for obtaining the wiring load capacity, slew time, signal change period and parallel wiring length, (c) The first net, the second net based on the wiring load capacity and slew time obtained in the net information creation processing. Net and a net classification process for classifying the net into a third net other than these, (d) The second net runs in parallel on both sides of the first net, and signals of the first and second nets A noise net wiring process of wiring so as not to change at the same time, and (e) a wiring process of wiring the third net while determining the crosstalk amount, and an automatic wiring method.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP19189995A JP3219645B2 (en) | 1995-07-27 | 1995-07-27 | Wiring method and its automatic wiring method |
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Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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JPH0945775A true JPH0945775A (en) | 1997-02-14 |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7086018B2 (en) | 2002-06-19 | 2006-08-01 | Fujitsu Limited | Electronic circuit design method, simulation apparatus and computer-readable storage medium |
-
1995
- 1995-07-27 JP JP19189995A patent/JP3219645B2/en not_active Expired - Fee Related
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