JPH10222545A - Parameterized memory circuit degenerating method and logic cell library generating method - Google Patents

Parameterized memory circuit degenerating method and logic cell library generating method

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JPH10222545A
JPH10222545A JP9019094A JP1909497A JPH10222545A JP H10222545 A JPH10222545 A JP H10222545A JP 9019094 A JP9019094 A JP 9019094A JP 1909497 A JP1909497 A JP 1909497A JP H10222545 A JPH10222545 A JP H10222545A
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JP
Japan
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circuit
memory
parameterized
load
cell library
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP9019094A
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Japanese (ja)
Inventor
Fusako Kitamura
扶佐子 喜多村
Michinari Kouno
道成 河野
Kimihiro Ogawa
公裕 小川
Yoshihiko Kinoshita
善彦 木下
Nobuyuki Ishikawa
展之 石川
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Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Sony Corp filed Critical Sony Corp
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Publication of JPH10222545A publication Critical patent/JPH10222545A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a parameterized memory circuit degenerating method and a logic cell library generating method which extract the characteristic value of parameterized memory in a short time and with high accuracy. SOLUTION: When a net list of leaf cells is created from layout data of parameterized memory, the parasitic resistance and parasitic capacity of a leaf cell transistor are extracted (procedure A), and the leaf cell is replaced with a degenerated equivalent circuit (procedure B). When an equivalent circuit of entire memory is created by combining the leaf cells, a part that does not affect characteristic calculation is eliminated, also, a part that affects characteristic calculation and is simplified is degenerated, a circuit simulation execution net list that includes an input vector and an analysis condition is created (procedure C), circuit simulation is carried out (procedure D), characteristic calculation is performed based on the execution result and a logic cell library is automatically created (procedure E).

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、LSI設計の論値
セルライブラリに必要なパラメタライズドメモリの特性
値を抽出するシステムに適用されるパラメタライズドメ
モリの回路縮退方法及び論理セルライブラリ生成方法に
関する。
[0001] 1. Field of the Invention [0002] The present invention relates to a method of reducing a circuit of a parameterized memory and a method of generating a logic cell library which are applied to a system for extracting characteristic values of a parameterized memory required for a theoretical cell library of an LSI design.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、LSI設計の論値セルライブラリ
に必要なパラメタライズドメモリの遅延時間、タイミン
グ制約や消費電力等の特性値は、パラメタライズドメモ
リ特性抽出システムにより自動計算されている。パラメ
タライズドメモリは、リーフセル(Leaf cell) と呼ば
れる基本回路(基本セル)の繰り返しと接続から構成さ
れている。従来、パラメタライズドメモリ特性抽出シス
テムでは、例えば、負荷トランジスタノードを単純な等
価ノード容量に置き換える手法を採用することにより、
着目する信号経路以外のトランジスタに対しては負荷と
なっているものを簡単化して処理を行うようにしてい
る。また、メモリのタイミング制約は、例えば、順序回
路と同様に定義し、この定義に従い出力の最小値を得る
ために、解析的な手法により抽出している。すなわち、
シュミレーションして出力の期待値が得られるならタイ
ミングを厳しくして再シュミレーションし、出力の期待
値が得られていなければ、このタイミングを緩くして再
シュミレーションする。収束条件を満たすまで上記処理
を繰り返すことによりタイミングの最小値を得ることが
できる。このようにメモリのタイミング制約特性抽出に
おいては、最小値を求めるために繰り返しシュミレーシ
ョンを行うため、回路規模か大きくなると膨大な時間を
要することになる。そこで、従来はデータを取り込むラ
ッチまでのクロックの遅延をシュミレーションし、これ
らの値の差分値にマージンを加えてタイミング制約値と
していた。
2. Description of the Related Art Conventionally, characteristic values such as delay time, timing constraints, and power consumption of a parameterized memory required for a theoretical cell library for LSI design have been automatically calculated by a parameterized memory characteristic extraction system. The parameterized memory is configured by repeating and connecting basic circuits (basic cells) called leaf cells. Conventionally, in a parameterized memory characteristic extraction system, for example, by adopting a method of replacing a load transistor node with a simple equivalent node capacitance,
For a transistor other than the signal path of interest, the load is simplified to perform processing. Further, the timing constraint of the memory is defined, for example, similarly to the sequential circuit, and is extracted by an analytical method in order to obtain the minimum value of the output according to the definition. That is,
If the expected value of the output is obtained by simulation, the timing is strictly re-simulated, and if the expected value of the output is not obtained, the timing is relaxed and the re-simulation is performed. The minimum value of the timing can be obtained by repeating the above processing until the convergence condition is satisfied. As described above, in the extraction of the timing constraint characteristics of the memory, an enormous amount of time is required for a large-scale circuit because the simulation is repeatedly performed to find the minimum value. Therefore, conventionally, a clock delay until a latch for taking in data is simulated, and a margin is added to a difference between these values to be used as a timing constraint value.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】ところで、負荷トラン
ジスタノードを単純な等価ノード容量に置き換える手法
を採用した従来のパラメタライズドメモリ特性抽出シス
テムでは、誤差が大きく、精度の高い処理結果を得るこ
とができないという問題点があった。なお、負荷トラン
ジスタノードを単純な等価ノード容量に置き換えるので
はなく、負荷ノード以外のノードをVdd,Vssに接続す
ることによりノード数を減少させる手法も考えられる
が、十分な精度を確保することはできなかった。
By the way, in the conventional parameterized memory characteristic extraction system which employs a method of replacing a load transistor node with a simple equivalent node capacitance, a large error occurs and a highly accurate processing result cannot be obtained. There was a problem. In addition, instead of replacing the load transistor node with a simple equivalent node capacitance, a method of connecting the nodes other than the load node to V dd and V ss to reduce the number of nodes can be considered, but sufficient accuracy is secured. I couldn't do that.

【0004】そこで、本発明の目的は、LSI設計の論
値セルライブラリに必要なパラメタライズドメモリの特
性値を短時間で高精度に抽出するためのパラメタライズ
ドメモリの回路縮退方法及び論理セルライブラリ生成方
法を提供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a circuit of a parameterized memory for extracting characteristic values of a parameterized memory required for a theoretical cell library of an LSI design in a short time and with high accuracy, and a logic cell library generation. It is to provide a method.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】本発明に係るパラメタラ
イズドメモリの回路縮退方法は、パラメタライズドメモ
リのレイアウトデータからリーフセルのネットリストを
生成する際に、組合せ回路に関し、着目する信号経路以
外のトランジスタに対しては負荷となっているものを簡
単化して残し、それ以外のものは除去することを特徴と
する。
A circuit degeneration method for a parameterized memory according to the present invention relates to a combinational circuit for generating a netlist of leaf cells from layout data of a parameterized memory. Is characterized in that what is the load is simplified and left, and the others are removed.

【0006】本発明に係るパラメタライズドメモリの回
路縮退方法では、例えば、着目する信号通過ノードの直
接負荷となっている回路部分はそのまま残し、この回路
部分のさらに後段の負荷は省略する。
In the method for degenerating a circuit of a parameterized memory according to the present invention, for example, a circuit portion which is a direct load of a signal passing node of interest is left as it is, and a load further downstream of this circuit portion is omitted.

【0007】また、本発明に係るパラメタライズドメモ
リの回路縮退方法では、例えば、1つの信号通過ノード
に同じタイプの回路部分が負荷として複数存在する場合
に、その回路部分のかくトランジスタの実効W長さを合
計して1つの回路部分に縮退する。
In the method for degenerating a circuit of a parameterized memory according to the present invention, for example, when a plurality of circuit parts of the same type exist as a load at one signal passing node, the effective W length of the transistor in the circuit part is determined. The sum is reduced to one circuit part.

【0008】本発明に係るパラメタライズドメモリの回
路縮退方法は、パラメタライズドメモリのレイアウトデ
ータからリーフセルのネットリストを生成する際に、メ
モリセルをビットの数だけ太らせたトランジスタを用い
て構成した等価回路に縮退することを特徴とする。
A circuit degeneration method of a parameterized memory according to the present invention is an equivalent circuit comprising a transistor whose memory cells are fattened by the number of bits when generating a netlist of leaf cells from layout data of the parameterized memory. It is characterized in that it is reduced to a circuit.

【0009】本発明に係るパラメタライズドメモリの回
路縮退方法は、パラメタライズドメモリのレイアウトデ
ータからリーフセルのネットリストを生成する際に、組
合せ回路に関し、着目する信号経路以外のトランジスタ
に対しては負荷となっているものを簡単化して残し、そ
れ以外のものは除去し、メモリセルに関し、ビットの数
だけ太らせたトランジスタを用いて構成した等価回路に
縮退することを特徴とする。
A circuit degeneration method of a parameterized memory according to the present invention relates to a combinational circuit when generating a netlist of leaf cells from layout data of a parameterized memory, and loads a transistor other than a signal path of interest with a load. This is characterized in that the memory cell is simplified, the remaining memory cell is removed, and the other memory cells are removed, and the memory cell is reduced to an equivalent circuit formed by using a transistor whose number is increased by the number of bits.

【0010】本発明に係るパラメタライズドメモリの回
路縮退方法では、例えば、組合せ回路に関し、着目する
信号通過ノードの直接負荷となっている回路部分はその
まま残し、この回路部分のさらに後段の負荷は省略す
る。
In the method for degenerating a circuit of a parameterized memory according to the present invention, for example, regarding a combinational circuit, a circuit portion directly loading a signal passing node of interest is left as it is, and a load further downstream of this circuit portion is omitted. I do.

【0011】また、本発明に係るパラメタライズドメモ
リの回路縮退方法では、例えば、組合せ回路に関し、1
つの信号通過ノードに同じタイプの回路部分が負荷とし
て複数存在する場合に、その回路部分のかくトランジス
タの実効W長さを合計して1つの回路部分に縮退する。
Further, in the circuit degeneration method of the parameterized memory according to the present invention, for example, a combinational circuit includes:
When a plurality of circuit parts of the same type exist as a load at one signal passing node, the effective W lengths of the transistors in the circuit parts are summed and degenerated into one circuit part.

【0012】本発明に係るパラメタライズドメモリの論
理セルライブラリ生成方法は、パラメタライズドメモリ
のレイアウトデータからリーフセルのネットリストを生
成する際に、リーフセルのトランジスタの寄生抵抗及び
寄生容量を抽出し、リーフセルを縮退した等価回路に置
き換え、上記リーフセルを組み合わせて必要とされるメ
モリサイズのメモリ全体の等価回路を作成する際に、特
性計算に影響のない部分回路を除去するとともに、特性
計算に影響のある部分回路でも簡単化できる部分を縮退
し、特性抽出のための入力ベクトルや解析条件を含む回
路シュミレーション実行ネットリストを生成し、回路シ
ュミレーションを実行し、上記回路シュミレーションの
実行結果に基づいて特性計算を行い論理セルライブラリ
を自動生成することを特徴とする。
According to the method of generating a logic cell library of a parameterized memory according to the present invention, when generating a netlist of a leaf cell from layout data of the parameterized memory, a parasitic resistance and a parasitic capacitance of a transistor of the leaf cell are extracted and a leaf cell is extracted. When creating an equivalent circuit of the entire memory having the required memory size by combining the above-described leaf cells with a degenerated equivalent circuit, a partial circuit that does not affect the characteristic calculation is removed and a part that does not affect the characteristic calculation is created. Degenerate the part that can be simplified by the circuit, generate a circuit simulation execution netlist including input vectors and analysis conditions for characteristic extraction, execute circuit simulation, and perform characteristic calculation based on the result of the above circuit simulation Automatic generation of logic cell library The features.

【0013】本発明に係るパラメタライズドメモリの論
理セルライブラリ生成方法では、例えば、上記パラメタ
ライズドメモリのレイアウトデータからリーフセルのネ
ットリストを生成する際に、組合せ回路に関し、着目す
る信号経路以外のトランジスタに対しては負荷となって
いるものを簡単化して残し、それ以外のものは除去し、
メモリセルに関し、ビットの数だけ太らせたトランジス
タを用いて構成した等価回路に縮退する。
In the method for generating a logic cell library of a parameterized memory according to the present invention, for example, when generating a netlist of leaf cells from the layout data of the parameterized memory, a combinational circuit may include transistors other than a signal path of interest. On the other hand, it is easy to keep what is the load, remove the others,
Regarding the memory cell, the equivalent circuit is reduced to an equivalent circuit formed by using a transistor whose width is increased by the number of bits.

【0014】また、本発明に係るパラメタライズドメモ
リの論理セルライブラリ生成方法では、例えば、組合せ
回路に関し、着目する信号通過ノードの直接負荷となっ
ている回路部分はそのまま残し、この回路部分のさらに
後段の負荷は省略する。
In the method for generating a logic cell library of a parameterized memory according to the present invention, for example, regarding a combinational circuit, a circuit portion directly loading a signal passing node of interest is left as it is, and a subsequent stage of this circuit portion is left as it is. Is omitted.

【0015】また、本発明に係るパラメタライズドメモ
リの論理セルライブラリ生成方法では、例えば、組合せ
回路に関し、1つの信号通過ノードに同じタイプの回路
部分が負荷として複数存在する場合に、その回路部分の
かくトランジスタの実効W長さを合計して1つの回路部
分に縮退する。
Further, in the method for generating a logic cell library of a parameterized memory according to the present invention, for example, when a plurality of circuit parts of the same type are present as a load at one signal passing node with respect to a combinational circuit, the circuit part is Thus, the effective W lengths of the transistors are summed and reduced to one circuit portion.

【0016】また、本発明に係るパラメタライズドメモ
リの論理セルライブラリ生成方法では、例えば、遅延時
間、タイミング制約及び消費電力の特性抽出を行う。
In the method for generating a logic cell library of a parameterized memory according to the present invention, for example, characteristics of delay time, timing constraint, and power consumption are extracted.

【0017】さらに、本発明に係るパラメタライズドメ
モリの論理セルライブラリ生成方法では、例えば、メモ
リの動作モードや入出データの動作効率を考慮した消費
電力モデルを用いて消費電力抽出を行う。
Further, in the method for generating a logic cell library of a parameterized memory according to the present invention, for example, power consumption is extracted using a power consumption model in consideration of the operation mode of the memory and the operation efficiency of input / output data.

【0018】[0018]

【発明の実施の形態】以下、本発明を論理セルライブラ
リ生成システムに適用した実施の形態につい図面を参照
して詳細に説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment in which the present invention is applied to a logic cell library generation system will be described below in detail with reference to the drawings.

【0019】この論理セルライブラリ生成システムは、
パラメタライズドメモリの基本セルであるリーフセル
(Leaf cell) から精密にRC抽出して回路縮退し、必
要なメモリを合成し、入力波形を生成し、回路シュミレ
ータによりシュミレーションし、結果波形を測定解釈し
てデータシートやライブラリを生成するまで一貫した自
動化処理システムである。
This logic cell library generation system includes:
Precise RC extraction from leaf cells (Leaf cells), which are the basic cells of parameterized memory, performs circuit degeneration, synthesizes required memory, generates input waveforms, simulates them with a circuit simulator, measures and interprets the resulting waveforms It is an automated processing system that is consistent until data sheets and libraries are generated.

【0020】この論理セルライブラリ生成システムにお
ける処理は、その基本的な処理の手順を図1に示すよう
に、回路抽出フェーズEPとシュミレーションフェーズ
SPの2つからなる。
As shown in FIG. 1, the processing in the logic cell library generation system includes two steps, a circuit extraction phase EP and a simulation phase SP.

【0021】回路抽出フェーズEPでは、まず手順
(A)においてパラメタライズドメモリを構成する基本
回路であるリーフセルのレイアウトデータから例えば
2.5次元寄生素子抽出ソフトウエア ArcadiaTM(Epic
社)を用いてリーフセルのトランジスタ、寄生抵抗及び
寄生容量を抽出する。そして、手順(B)において、リ
ーフセルを必要に応じて縮退した等価回路に置き換え
て、ネットリストを生成する。シュミレーションフェー
ズSPでは、手順(C)において、必要とされるメモリ
サイズ[ワード×ビット]に合わせて、入力ベクトルや
解析条件を含む回路シュミレーション実行用ネットリス
トを生成する。
In the circuit extraction phase EP, first, in step (A), for example, 2.5-dimensional parasitic element extraction software Arcadia (Epic) is extracted from layout data of leaf cells, which are basic circuits constituting a parameterized memory.
) To extract the transistor, parasitic resistance and parasitic capacitance of the leaf cell. Then, in the procedure (B), a netlist is generated by replacing the leaf cell with a degenerated equivalent circuit as necessary. In the simulation phase SP, in step (C), a circuit simulation execution netlist including input vectors and analysis conditions is generated in accordance with a required memory size [word × bit].

【0022】この手順(C)において、回路シュミレー
ション実行用ネットリストを生成するに当たり、メモリ
ジェネレータは、シュミレーションに影響しない部分を
カットし、リーフセルのネットリストを組み合わせる。
この回路シュミレータ用ネットリストを生成すると同時
にメモリのレイアウトサイズや信号ピン属性、入力信号
条件等、特性抽出で必要な情報も出力する。また、メモ
リジェネレータは、入力信号ファイルと各信号の定義フ
ァイルを特性抽出の種類別に自動生成する。
In the procedure (C), when generating the netlist for executing the circuit simulation, the memory generator cuts a portion which does not affect the simulation and combines the netlist of the leaf cells.
At the same time as generating the netlist for the circuit simulator, information necessary for characteristic extraction, such as a layout size of a memory, a signal pin attribute, and an input signal condition, is also output. Further, the memory generator automatically generates an input signal file and a definition file of each signal for each type of characteristic extraction.

【0023】なお、出力信号ファイルは、デジタル値で
記述されており、波形解析する信号の指定と信号の遷移
状態等もここに記述されている。信号定義ファイルに
は、入力信号の条件[パルス型,データ型,信号の遅延
時間,パルス幅,初期値等]が記述されている。ここ
で、パルス型は、1サイクル中に立ち上がりと立ち下が
り遷移を行うことを定義し、また、データ型は、サイク
ル中に立ち上がり又は立ち下がり遷移を行うことを定義
する。
The output signal file is described in digital values, and the designation of a signal to be subjected to waveform analysis and the transition state of the signal are also described here. The signal definition file describes input signal conditions [pulse type, data type, signal delay time, pulse width, initial value, etc.]. Here, the pulse type defines performing a rising and falling transition during one cycle, and the data type defines performing a rising or falling transition during a cycle.

【0024】そして、入力信号ファイルと信号定義ファ
イルから使用するシュミレータに応じて入力信号を自動
発生する。
Then, an input signal is automatically generated according to the simulator used from the input signal file and the signal definition file.

【0025】次の手順(D)では、回路シュミレーショ
ンを実行し、例えばトランジスタレベルシュミレータ S
pectreTM(Cadence社)又はPowerMillTM(Epic社)によ
り特性計算を行う。そして、シュミレーション結果を読
み込み、波形解析を行う。すなわち、入力信号ファイル
に記述されている解析信号の指定と信号の遷移状態の情
報を読み、これに従って波形解析を実行する。例えば、
遅延時間抽出では、クロックとデータ出力の波形との時
間を計測する。また、タイミング制約では、データ出力
が正常に行われる最小時間を探索する。
In the next procedure (D), a circuit simulation is executed, for example, by using a transistor level simulator S
Calculate the characteristics using spectre (Cadence) or PowerMill (Epic). Then, the simulation result is read and waveform analysis is performed. That is, the analysis signal designation and the transition state information of the signal described in the input signal file are read, and the waveform analysis is executed according to the information. For example,
In the delay time extraction, the time between the clock and the waveform of the data output is measured. In the timing constraint, a minimum time during which data output is normally performed is searched.

【0026】そして、次の手順(E)では、各サイズご
とに特性抽出した結果からそれぞれのモデルに会わせて
最終データを自動出力する。各特性抽出のモデルは、ワ
ースト値や平均値、一次近似などの各種形式で出力する
ことができ、また、データシートも自動出力する。これ
により、例えば、ゲートレベルシュミレータ Blossom
(内製)やRTLパワー見積りツール WattWacherTM(S
ente社)用のライブラリを自動生成し、また、データシ
ートを作成する。
Then, in the next procedure (E), the final data is automatically output in accordance with each model from the result of characteristic extraction for each size. The model for each characteristic extraction can be output in various formats such as a worst value, an average value, and a first-order approximation, and a data sheet is also automatically output. Thereby, for example, the gate level simulator Blossom
(In-house) and RTL power estimation tool WattWacher TM (S
Ente) and automatically create a datasheet.

【0027】ここで、この論理セルライブラリ生成シス
テムにおける遅延を例にとった特性算出の手順を図2に
示す。
FIG. 2 shows a procedure for calculating the characteristics of the logic cell library generation system using delay as an example.

【0028】この遅延量特性算出における回路抽出フェ
ーズEPでは、次の手順(1)の処理を行う。すなわ
ち、この手順(1)では、パラメタライズドメモリを構
成する基本回路であるリーフセルのレイアウトデータか
らリーフセルの種類に応じた縮退を行い、ネットリスト
を生成する。
In the circuit extraction phase EP in the delay amount characteristic calculation, the following procedure (1) is performed. That is, in this procedure (1), degeneration is performed according to the type of the leaf cell from the layout data of the leaf cell, which is a basic circuit constituting the parameterized memory, to generate a netlist.

【0029】そして、シュミレーションフェーズSPで
は、次の各手順(2)〜(7)の処理を行う。
In the simulation phase SP, the following procedures (2) to (7) are performed.

【0030】すなわち、先ず手順(2)では、リーフセ
ルを組み合わせてRAM/ROMを生成し、遅延値の計
算に影響しない部分回路を除去し、また、影響する部分
でも簡単化できるとことを縮退して、メモリジェネレー
タで指定したサイズ[ワード×ビット]のメモリの特性
算出用ネットリストを生成する。
That is, first, in the procedure (2), a RAM / ROM is generated by combining leaf cells, a partial circuit which does not affect the calculation of the delay value is removed, and the effect of the circuit can be simplified. Then, a netlist for calculating the characteristics of the memory having the size [word × bit] specified by the memory generator is generated.

【0031】次の手順(3)では、特性抽出の種類(遅
延、タイミング、消費電力など)と解析条件(電圧、入
力傾きなど)を記述したファイルを生成する。
In the next step (3), a file is created that describes the type of characteristic extraction (delay, timing, power consumption, etc.) and analysis conditions (voltage, input slope, etc.).

【0032】次の手順(4)では、上記各手順(1),
(2),(3)により生成されたデータを使用して、入
力ベクトルや解析条件を含む回路シュミレーション実行
用ネットリストを生成する。
In the next procedure (4), each of the above procedures (1),
Using the data generated in (2) and (3), a circuit simulation execution netlist including input vectors and analysis conditions is generated.

【0033】次の手順(5)では、回路シュミレーショ
ンを実行する。
In the next step (5), a circuit simulation is executed.

【0034】さらに、次の手順(6)では、シュミレー
タの計算結果に基づいて、遅延値を計算する。
Further, in the next step (6), a delay value is calculated based on the calculation result of the simulator.

【0035】そして、次の手順(7)では、複数のRA
M/ROMサイズから遅延テーブル等のデータシート及
びライブラリを生成する。
Then, in the next procedure (7), a plurality of RAs
A data sheet such as a delay table and a library are generated from the M / ROM size.

【0036】ここで、この論理セルライブラリ生成シス
テムでは、遅延時間、タイミング制約、消費電力を自動
計算しており、電力計算ではネットリストを縮退せずに
使用する。また、遅延時間、タイミング制約では負荷ト
ランジスタを組合せ回路用縮退モデル又はメモリセル用
縮退モデルを用いる。配線負荷は線分毎にπ型等価回路
に近似している。また、同じパターンの負荷トランジス
タ、抵抗、容量が繰り返される場合には、それらを1つ
にまとめてる。
Here, in this logic cell library generation system, the delay time, the timing constraint, and the power consumption are automatically calculated, and the power calculation uses the netlist without degeneration. For the delay time and the timing constraint, a reduced model for a combinational circuit or a reduced model for a memory cell is used for a load transistor. The wiring load approximates a π-type equivalent circuit for each line segment. Further, when the load transistor, the resistor, and the capacitor having the same pattern are repeated, they are combined into one.

【0037】この論理セルライブラリ生成システムにお
いて、回路シュミレーション実行用ネットリストの生成
は、図3のフローチャートに従って行われる。
In this logic cell library generation system, the generation of the circuit simulation execution netlist is performed according to the flowchart of FIG.

【0038】すなわち、メモリジェネレータは、メモリ
サイズ[ワード×ビット]が指定されると、着目してい
る信号の流れるパス以外の部分を縮退したネットリスト
を作成する。このメモリジェネレータにおいて縮退した
ネットリストは、 (1) 信号の計算に無関係な部分を除去する。 (2) 信号に対して単なる負荷になっている部分を精度を
落とさない範囲で単純化すること。 の2ステップの処理により作成される。図3に示す例で
は、メモリを通過する信号の最短と最長の経路だけが問
題で、その他の部分すなわち同図中に斜線を付して示す
部分は除去するようにしている。
That is, when the memory size [word × bit] is specified, the memory generator creates a net list in which portions other than the path where the signal of interest flows are degenerated. The netlist degenerated by this memory generator is as follows: (1) Remove a part unrelated to signal calculation. (2) To simplify the part that simply loads the signal within a range that does not reduce the accuracy. It is created by the two-step process. In the example shown in FIG. 3, only the shortest and longest paths of the signal passing through the memory are a problem, and the other parts, that is, the parts shown with diagonal lines in FIG. 3 are removed.

【0039】次に、この論理セルライブラリ生成システ
ムにおいて採用したトランジスタの縮退モデルについて
具体的に説明する。
Next, a detailed description will be given of a transistor degeneration model employed in the logic cell library generation system.

【0040】この論理セルライブラリ生成システムで
は、着目している信号経路以外のトランジスタに対して
は負荷となっているものを簡単化して残し、それ以外の
ものは除去する。
In this logic cell library generation system, the transistors which are the loads on the transistors other than the signal path of interest are simplified and left, and the others are removed.

【0041】通常、この簡単化には負荷トランジスタノ
ードの単純な等価ノード容量に置き換える手法による負
荷モデル(a)が採用されるが、この負荷モデル(a)
では誤差が大きく、精度の高い処理結果を得ることがで
きない。また、負荷トランジスタノードを単純な等価ノ
ード容量に置き換えるのではなく、負荷ノード以外のノ
ードをVdd,Vssに接続することによりノード数を減少
させる手法による負荷モデル(b)も検討したが、十分
な精度を確保することはできなかった。例えば図4
(A)に示すようにノードAの信号を調べている場合に
負荷となっている二入力のNANDゲートの例では、図
4(B)に示すようなノードYの電圧の動きを考慮して
おかないと、正確な計算ができず、上記手法(a),
(b)による負荷モデルでは十分な精度の処理結果が得
られない。
Normally, for this simplification, a load model (a) based on a method of replacing the load transistor node with a simple equivalent node capacitance is adopted.
In this case, an error is large and a highly accurate processing result cannot be obtained. Also, instead of replacing the load transistor node with a simple equivalent node capacitance, a load model (b) based on a method of reducing the number of nodes by connecting nodes other than the load node to V dd and V ss was also examined. Sufficient accuracy could not be secured. For example, FIG.
In the example of the two-input NAND gate which is a load when the signal of the node A is checked as shown in FIG. 4A, the voltage change of the node Y as shown in FIG. Otherwise, accurate calculation cannot be performed, and the above method (a),
With the load model according to (b), a processing result with sufficient accuracy cannot be obtained.

【0042】そこで、この論理セルライブラリ生成シス
テムでは、このような組合せ回路の縮退モデルとして、
ノードAの直接負荷となっている論理ゲートはそのまま
残し、この論理ゲートのさらに後段の負荷は省略する手
法を採用した。また、1つの信号通過ノードに同じタイ
プの論理ゲートが負荷として複数存在する場合には、そ
の論理ゲートの各トランジスタの実効W長を合計して1
つの論理ゲートに縮退する。
Therefore, in this logic cell library generation system, as a degenerate model of such a combinational circuit,
The logic gate which is directly loaded on the node A is left as it is, and a load further downstream of the logic gate is omitted. Further, when a plurality of logic gates of the same type exist as a load at one signal passing node, the effective W length of each transistor of the logic gate is summed up to 1
Degenerate into two logic gates.

【0043】図5にNANDゲートの波形を示すよう
に、縮退しない波形(Exact Waveform)と上記負荷モデ
ル(b)ではVdd/2付近で150pSec以上でてし
まい、また、上記負荷モデル(a)では電圧の高いとこ
ろで大きな差がでるのに対し、この論理セルライブラリ
生成システムにおける縮退モデル(c)ではほとんど差
がでない。図6に示すように、単純なバッファの場合で
も同様な傾向が見られる。すなわち、上記負荷モデル
(b)では、図5と図6とでずれる電圧が異なるが同様
な現象を生じている。そして、この段だけを見れば、上
記負荷モデル(b)もVth=Vdd/2以下では問題ない
ように見えるが、この信号がさらに後段に入力された結
果としての信号パス全体の遅延値は精度が落ちてしまう
ことになる。メモリセルに関しても基本的には組合せ回
路と同じ原理に従うはずであるが、この論理セルライブ
ラリ生成システムでは、メモリセルが負荷となる場合、
その規則的な構造を活かしてより簡略化を進める。
As shown in FIG. 5, the waveform of the NAND gate does not degenerate (Exact Waveform) and the load model (b) has 150 pSec or more near V dd / 2, and the load model (a) In the logic cell library generation system, there is almost no difference, whereas a large difference appears at a high voltage. As shown in FIG. 6, a similar tendency is observed even in the case of a simple buffer. That is, in the load model (b), although the voltages shifted between FIG. 5 and FIG. 6 are different, the same phenomenon occurs. Looking only at this stage, the load model (b) does not seem to have a problem when V th = V dd / 2 or less, but the delay value of the entire signal path as a result of this signal being further input to the subsequent stage Will lose accuracy. Basically, the memory cell should follow the same principle as the combinational circuit. However, in this logic cell library generation system, when the memory cell becomes a load,
Leverage the regular structure to further simplify.

【0044】すなわち、図7(A)にメモリセル1個の
回路図を示すように、あるワード線WLが選択された場
合、2つのトランジスタQ1 ,Q2 がその負荷となる。
ビット線BLは通常Vprecharge に吊られており、ま
た、メモリ自体に「1」,「0」どちらかが記憶されて
いようと2つのパストランジスタQ1 ,Q2 のメモリセ
ルMC側のノードの片方が「1」ならもう一方は必ず
「0」になる。したがって、メモリセルMCに関して
は、図7(B)に示す等価回路のように、ビットの数だ
け太らせたトランジスタQ1 ,Q2 を使って構成する。
That is, as shown in a circuit diagram of one memory cell in FIG. 7A, when a certain word line WL is selected, two transistors Q 1 and Q 2 become loads.
The bit line BL is normally suspended at V precharge , and regardless of whether “1” or “0” is stored in the memory itself, the two pass transistors Q 1 and Q 2 are connected to the node on the memory cell MC side. If one is "1", the other is always "0". Therefore, the memory cell MC is configured using transistors Q 1 and Q 2, which are fattened by the number of bits, as in the equivalent circuit shown in FIG.

【0045】この論理セルライブラリ生成システムによ
り、64ワード36ビットのSRAM(Static Random
Access Memory) について解析したところ、図8に縮退
前の回路と縮退後の回路を比較して示すように、解析時
間は縮退前の2%になり大幅に短縮するすることがで
き、また、誤差0.23%の高い精度を得ることができ
た。
With this logic cell library generation system, a 64-word 36-bit SRAM (Static Random
As a result of analyzing the access memory), as shown in FIG. 8 showing a comparison between the circuit before the degeneration and the circuit after the degeneration, the analysis time is 2% of that before the degeneration and can be greatly reduced. A high accuracy of 0.23% was obtained.

【0046】また、1024ワード72ビットの大規模
SRAMについてトランジスタレベルシュミレータSpec
treTM(Cadence社)によりシュミレーションを行ったと
ころ、図9に示すように、縮退なしではシュミレーショ
ンを実行できなかったが、縮退することにより10分程
度の時間でシュミレーションを実行することができた。
縮退のステップとしては、上述の(1) 信号の計算に無関
係な部分を除去するだけで計算時間が1時間程度にな
り、さらに、(2) 信号に対して単なる負荷になっている
部分を精度を落とさない範囲で単純化し、繰り返し負荷
を1つにまとめることにより、10分にまで時間短縮す
ることができた。
For a large-scale SRAM of 1024 words and 72 bits, a transistor level simulator Spec
When the simulation was performed by tre (Cadence), as shown in FIG. 9, the simulation could not be executed without degeneration, but the simulation could be executed in about 10 minutes due to the degeneration.
As a degeneration step, the calculation time is reduced to about one hour just by removing the above-mentioned (1) parts unrelated to the signal calculation, and (2) the part that is merely a load on the signal is accurately calculated. Was simplified within a range not to drop, and the time was reduced to 10 minutes by combining the loads repeatedly.

【0047】また、1024ワード72ビットの大規模
SRAMにおいて、負荷モデルの差が信号パス全体の遅
延の精度にどの程度影響するかを図10に示す。この論
理セルライブラリ生成システムにおける縮退モデル
(c)では遅延値が5.63nSecであるのに対し、
上記負荷モデル(a)で381pSec、また、上記負
荷モデル(b)で115pSecの差があった。
FIG. 10 shows how the difference between load models affects the accuracy of delay of the entire signal path in a large-scale SRAM having 1024 words and 72 bits. In the degeneration model (c) in this logic cell library generation system, the delay value is 5.63 nSec, whereas
There was a difference of 381 pSec in the load model (a) and 115 pSec in the load model (b).

【0048】このように、本発明を論理セルライブラリ
生成システムに適用することにより、計算時間を短縮す
るとともに、精度を向上させることができる。
As described above, by applying the present invention to the logic cell library generation system, the calculation time can be reduced and the accuracy can be improved.

【0049】一般に入力信号と出力信号の時間差で定義
される遅延時間は負荷と入力信号の傾きに依存するする
ことが知られており、メモリにおいては出力されるデー
タの値にも依存することが分かっている。また、パラメ
タライズドメモリの構造から最大値と最小値の信号経路
が明らかなので、この論理セルライブラリ生成システム
では、この経路に対して出力負荷と記憶データを変化さ
せて出力波形を計測して遅延時間をテーブルで保管して
おく。
It is generally known that a delay time defined by a time difference between an input signal and an output signal depends on a load and a gradient of the input signal, and in a memory, it also depends on a value of output data. I know. In addition, since the signal path of the maximum value and the minimum value is clear from the structure of the parameterized memory, this logic cell library generation system measures the output waveform by changing the output load and the stored data for this path and measures the delay time. Is stored in a table.

【0050】また、この論理セルライブラリ生成システ
ムでは、メモリのタイミングの制約は図11に示すよう
順序回路と同じ定義であり、この定義に従い出力の期待
値が得られる最小値を図12に示すような手法により抽
出する。まず、シュミレーションして出力の期待値が得
られるならタイミングを厳しくして再シュミレーション
し、出力の期待値が得られていなければ、このタイミン
グを緩くして再シュミレーションする。収束条件を満た
すまで上記処理を繰り返すことによりタイミングの最小
値を得ることができる。このようにメモリのタイミング
制約特性抽出においては、最小値を求めるために繰り返
しシュミレーションを行うため、回路規模か大きくなる
と膨大な時間を要することになるが、上述したように回
路を縮退することによって素子数を減らし、シュミレー
ション時間を大幅に短縮することができ、これにより、
従来のような解析的手法を用いずに抽出することができ
る。
In this logic cell library generation system, the timing constraint of the memory has the same definition as that of the sequential circuit as shown in FIG. 11, and the minimum value at which the expected value of the output is obtained according to this definition is shown in FIG. Extraction by a simple method. First, if the expected value of the output is obtained by simulation, the timing is strictly re-simulated. If the expected value of the output is not obtained, the timing is relaxed and the simulation is performed again. The minimum value of the timing can be obtained by repeating the above processing until the convergence condition is satisfied. As described above, in the extraction of the timing constraint characteristic of the memory, iterative simulation is performed to find the minimum value. Therefore, an enormous amount of time is required when the circuit scale is increased. The number of simulations and the simulation time can be significantly reduced,
Extraction can be performed without using a conventional analytical method.

【0051】2048ワード36ビットの1ポートRA
Mについて、この論理セルライブラリ生成システムによ
りタイミング制約特性抽出を行った結果を従来の解析的
手法(Analytic Method) による抽出結果とともに図1
3に示す。この論理セルライブラリ生成システムでは遅
延誤差100pSec以内を満足しており、また、従来
の解析的手法(Analytic Method) によるタイミング制
約特性抽出の方が近似の度合いが強いので、この論理セ
ルライブラリ生成システムによるタイミング制約特性抽
出の方が精度の高い抽出結果が得られる。
1 port RA of 2048 words and 36 bits
For M, the result of extracting the timing constraint characteristics by this logic cell library generation system is shown in FIG. 1 together with the result of extraction by the conventional analytical method.
3 is shown. The logic cell library generation system satisfies the delay error of 100 pSec or less, and the timing constraint characteristic extraction by the conventional analytic method has a higher degree of approximation. The timing constraint characteristic extraction provides a more accurate extraction result.

【0052】また、この論理セルライブラリ生成システ
ムにおける消費電力抽出では、メモリに入るデータがラ
ンダムであると仮定してメモリの動作モード(read,wri
te,stand-by 等)を加味したベクトルを作成し、それぞ
れのベクトルにおいて指定されたサイクル毎に消費電力
を算出する。例えば、1ポートRAMの場合は、 1.readとwrite 動作 2.readもwrite も行わない 3.write のみ 4.readのみ の4つの動作に分ける。
In the power consumption extraction in the logic cell library generation system, the operation mode of the memory (read, wri
te, stand-by, etc.), and calculate the power consumption for each cycle specified in each vector. For example, in the case of a 1-port RAM: Read and write operations 2. Neither read nor write is performed. write only 4. It is divided into four operations of read only.

【0053】メモリジェネレータは、これらの動作に対
してアドレス、データ入力、データ出力が100%変
化、変化なし、「0」のみ、「1」のみの組合せが起こ
るようなベクトルを発生する。そして、このベクトルか
らゲートレベルシュミレータBlossom(内製)やRTL
パワー見積りツールWattWacherTM(Sente社)が計算に
使う消費電力式の各係数をサイズ毎に算出する。
The memory generator generates such a vector that the address, data input, and data output change by 100%, no change, and a combination of only "0" and "1" for these operations. From this vector, the gate level simulator Blossom (in-house) or RTL
The power estimation tool WattWacher (Sente) calculates each coefficient of the power consumption formula used for calculation for each size.

【0054】ここで、図14に示すようにメモリのビッ
ト幅と消費電力の関係は動作別に見てほぼ線形とみなす
ことができ、また、図15に示すように、ワード数と消
費電力の関係も区分線形関数で近似することができる。
したがって、最大サイズのメモリに対して特性抽出を行
う必要なない。
Here, as shown in FIG. 14, the relationship between the bit width of the memory and the power consumption can be regarded as substantially linear in each operation, and as shown in FIG. 15, the relationship between the number of words and the power consumption. Can also be approximated by a piecewise linear function.
Therefore, it is not necessary to perform characteristic extraction on the memory of the maximum size.

【0055】そこで、この論理セルライブラリ生成シス
テムでは、図16に示すように、ワード数が等しくデー
タビット幅が異なるサイズ、また、データビット幅が同
じでワード数が異なるサイズのみに対して抽出を行う。
Therefore, in this logic cell library generation system, as shown in FIG. 16, extraction is performed only for sizes having the same number of words and different data bit widths, and only for sizes having the same data bit width and different numbers of words. Do.

【0056】これらサンプル点でのシュミレーション結
果を基に、消費電力計算式の各係数値を計算する。各係
数[p_base],[p_wr],[p_write] ,[p_read_0],[p_rea
d_1],[p_addr],[p_din] ,[p_dout],[p_mem] は、ワ
ード数とビット数の一次関数で表され、消費電力計算式
と合わせて論理シュミレータに組み込まれる。
Based on the simulation results at these sample points, each coefficient value of the power consumption calculation formula is calculated. Each coefficient [p_base], [p_wr], [p_write], [p_read_0], [p_rea
[d_1], [p_addr], [p_din], [p_dout], and [p_mem] are expressed by linear functions of the number of words and the number of bits, and are incorporated in the logic simulator together with the power consumption calculation formula.

【0057】ここで、係数[p_base]は、XCE==0の
とき、モードに拘わらず、1サイクルで最低限消費され
る電力を示す。係数[p_wr]は、書き込みと読み出しを同
時に行ったサイクルで消費される電力を示す。係数[p_w
rite] は、XWR==0&&XRD==1で書き込みを
行ったサイクルで消費される電力を示す。係数[p_read_
0]は、リードしたデータが全て「0」だったサイクルで
消費される電力を示す。係数[p_read_1]は、リードした
データが全て「1」だったサイクルで消費される電力を
示す。係数[p_addr]は、前のサイクルから全てのワード
アドレスピンが変化したときの電力を示す。係数[p_din
]は、前のサイクルから全てのデータ入力が変化したと
きの電力を示す。係数[p_dout]は、リードしたデータが
前のサイクルから全て変化したときに増える電力を示
す。さらに、係数[p_mem] は、書き込み時にメモリセル
の内容が書き変わったときに増える電力を示す。
Here, the coefficient [p_base] indicates the minimum power consumed in one cycle when XCE = 0. The coefficient [p_wr] indicates power consumed in a cycle in which writing and reading are performed simultaneously. Coefficient [p_w
rite] indicates the power consumed in the cycle in which writing was performed with XWR == 0 && XRD == 1. Coefficient [p_read_
0] indicates the power consumed in the cycle in which the read data is all “0”. The coefficient [p_read_1] indicates the power consumed in the cycle in which the read data is all “1”. The coefficient [p_addr] indicates the power when all the word address pins have changed from the previous cycle. Coefficient [p_din
] Indicates the power when all data inputs have changed since the previous cycle. The coefficient [p_dout] indicates the power that increases when the read data has all changed from the previous cycle. Further, the coefficient [p_mem] indicates the power that increases when the content of the memory cell is rewritten during writing.

【0058】そして、消費電力POWERは、 POWER=[p_base]×(XCE==0でのCK fall回数) +[p_wr] +[p_mem]×(メモリセルの内容変化確率*W/R回数) +([p_write]+[p_mem]×(メモリセルの内容変化確率))×W回数 +([p_read_0]+[p_dout]×(データ出力変化率))×R_0回数 +([p_read_1]+[p_dout]×(データ出力変化率))×R_1回数 +[p_addr]×(1サイクルワードアドレス変化率) +[p_din]×(1サイクルデータ入力変化率) なる消費電力計算式により計算される。Then, the power consumption POWER is: POWER = [p_base] × (CK fall number when XCE == 0) + [p_wr] + [p_mem] × (memory cell content change probability * W / R number) + ([P_write] + [p_mem] × (content change probability of memory cell)) × W times + ([p_read_0] + [p_dout] × (data output change rate)) × R_0 times + ([p_read_1] + [p_dout] × (data output change rate)) × R_1 times + [p_addr] × (1 cycle word address change rate) + [p_din] × (1 cycle data input change rate)

【0059】このような処理を行う論理セルライブラリ
生成システムでは、従来計算できなかったサイズのメモ
リも回路の縮退により計算が可能になり、従来計算でき
ていたサイズでは回路の縮退により解析時間を90%以
上短縮することができた。また、縮退による誤差も1%
(100pSec)以下にすることができた。
In the logic cell library generation system that performs such processing, a memory of a size that could not be calculated conventionally can be calculated by degenerating the circuit. % Or more. 1% error due to degeneration
(100 pSec) or less.

【0060】実際に、この論理セルライブラリ生成シス
テムにより1024ワード4ビットの1ポートRAMの
特性抽出を実行したところ、図17に示すような実行時
間であった。この場合の実行時間は、ベクトル作成から
シュミレーション、波形解析の全(すべ)てを含んでい
る。
Actually, when the characteristics of a 1024 word 4-bit 1-port RAM were extracted by this logical cell library generation system, the execution time was as shown in FIG. The execution time in this case includes all (from the creation of the vector to the simulation and the waveform analysis).

【0061】また、この論理セルライブラリ生成システ
ムにより計算した各種サイズのSRAMの遅延値と実測
値とを比較すると、図18に示すような結果が得られ、
誤差が最大で10%であった。
When the delay values of the SRAMs of various sizes calculated by the logic cell library generation system are compared with measured values, the results shown in FIG. 18 are obtained.
The error was up to 10%.

【0062】さらに、この論理セルライブラリ生成シス
テムにより生成した動作モードとアドレスや入力データ
の変化率を見ることを可能にした消費電力モデルを用い
ることにより、メモリの動作モードを見なで出力の変化
回数にのみ依存する消費電力を算出する従来の消費電力
モデル(Simple Model)よりも、はるかに高い精度で消
費電力を算出することができた。
Further, by using the operation mode generated by the logic cell library generation system and the power consumption model which makes it possible to see the rate of change of the address and the input data, the output change can be considered in consideration of the operation mode of the memory. The power consumption can be calculated with much higher accuracy than the conventional power consumption model (Simple Model) that calculates the power consumption depending only on the number of times.

【0063】[0063]

【発明の効果】以上のように、本発明に係るパラメタラ
イズドメモリの回路縮退方法では、パラメタライズドメ
モリのレイアウトデータからリーフセルのネットリスト
を生成する際に、着目する信号経路以外のトランジスタ
に対しては負荷となっているものを簡単化して残し、そ
れ以外のものは除去することにより、パラメタライズド
メモリの特性値の抽出に与える影響が少ない状態で組合
せ回路に関する素子数を減らすことができる。
As described above, in the circuit degeneration method of the parameterized memory according to the present invention, when a netlist of leaf cells is generated from layout data of the parameterized memory, transistors other than a signal path of interest are generated. By simplifying the remaining load and removing the remaining load, the number of elements related to the combinational circuit can be reduced with little influence on the extraction of the characteristic value of the parameterized memory.

【0064】また、本発明に係るパラメタライズドメモ
リの回路縮退方法では、パラメタライズドメモリのレイ
アウトデータからリーフセルのネットリストを生成する
際に、メモリセルをビットの数だけ太らせたトランジス
タを用いて構成した等価回路に縮退することにより、パ
ラメタライズドメモリの特性値の抽出に与える影響が少
ない状態でメモリセルに関する素子数を減らすことがで
きる。
In the circuit degeneration method for a parameterized memory according to the present invention, when a netlist of leaf cells is generated from layout data of the parameterized memory, the memory cells are formed using transistors whose thickness is increased by the number of bits. By degenerating to the equivalent circuit described above, the number of elements related to the memory cell can be reduced with little influence on the extraction of the characteristic value of the parameterized memory.

【0065】また、本発明に係るパラメタライズドメモ
リの回路縮退方法では、パラメタライズドメモリのレイ
アウトデータからリーフセルのネットリストを生成する
際に、組合せ回路に関し、着目する信号経路以外のトラ
ンジスタに対しては負荷となっているものを簡単化して
残し、それ以外のものは除去することにより、パラメタ
ライズドメモリの特性値の抽出に与える影響が少ない状
態で組合せ回路に関する素子数を減らすことができると
ともに、ビットの数だけ太らせたトランジスタを用いて
構成した等価回路に縮退することことにより、パラメタ
ライズドメモリの特性値の抽出に与える影響が少ない状
態でメモリセルに関する素子数を減らすことができ、極
めて効率よくパラメタライズドメモリの回路縮退を行う
ことができる。
Further, in the circuit degeneration method of the parameterized memory according to the present invention, when generating a netlist of leaf cells from layout data of the parameterized memory, a combinational circuit is used for transistors other than the signal path of interest. By simplifying and keeping the load, and removing the rest, the number of elements related to the combinational circuit can be reduced with little effect on the extraction of the characteristic value of the parameterized memory. By reducing the number of elements related to the memory cell with little effect on the extraction of the characteristic value of the parameterized memory by degenerating into an equivalent circuit using transistors that are fattened by the number of Circuit degeneration of the parameterized memory can be performed.

【0066】さらに、本発明に係るパラメタライズドメ
モリの論理セルライブラリ生成方法では、パラメタライ
ズドメモリの回路縮退を行い、特性抽出のための入力ベ
クトルや解析条件を含む回路シュミレーション実行ネッ
トリストを生成して、回路シュミレーションを短時間で
実行することができ、上記回路シュミレーションの実行
結果に基づいて特性計算を高精度で行い論理セルライブ
ラリを自動生成することができる。
Further, in the method for generating a logic cell library of a parameterized memory according to the present invention, the circuit of the parameterized memory is degenerated, and a circuit simulation execution netlist including an input vector for characteristic extraction and an analysis condition is generated. The circuit simulation can be executed in a short time, and the characteristic calculation can be performed with high accuracy based on the execution result of the circuit simulation, and the logic cell library can be automatically generated.

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

【図1】本発明を適用した論理セルライブラリ生成シス
テムにおける基本的な処理の手順を示すフローチャート
である。
FIG. 1 is a flowchart showing a basic processing procedure in a logic cell library generation system to which the present invention is applied.

【図2】上記論理セルライブラリ生成システムにおける
遅延を例にとった特性算出の手順を示すフローチャート
である。
FIG. 2 is a flowchart illustrating a procedure of calculating a characteristic by taking a delay as an example in the logic cell library generation system.

【図3】上記論理セルライブラリ生成システムにおける
回路シュミレーション実行用ネットリストの生成の手順
を示すフローチャートである。
FIG. 3 is a flowchart showing a procedure of generating a circuit simulation execution netlist in the logic cell library generation system.

【図4】上記論理セルライブラリ生成システムにおける
組合せ回路の縮退モデルを説明するための2入力NAN
Dゲートを示す図である。
FIG. 4 is a two-input NAN for explaining a degenerate model of a combinational circuit in the logic cell library generation system.
It is a figure showing a D gate.

【図5】上記論理セルライブラリ生成システムにおける
組合せ回路の縮退モデルを従来の負荷モデルと比較して
示すNANDゲートの波形図である。
FIG. 5 is a waveform diagram of a NAND gate showing a degeneration model of a combinational circuit in the logic cell library generation system in comparison with a conventional load model.

【図6】上記論理セルライブラリ生成システムにおける
組合せ回路の縮退モデルを従来の負荷モデルと比較して
示すバッファの波形図である。
FIG. 6 is a waveform diagram of a buffer showing a degenerate model of a combinational circuit in the logic cell library generation system in comparison with a conventional load model.

【図7】上記論理セルライブラリ生成システムにおける
メモリセルの縮退モデルを説明するためのメモリセル1
個の回路図である。
FIG. 7 is a memory cell 1 for describing a degeneration model of a memory cell in the logic cell library generation system.
FIG.

【図8】上記論理セルライブラリ生成システムにより6
4ワード36ビットのSRAMについて解析した結果を
示す図である。
FIG. 8 shows an example of the logic cell library generation system.
FIG. 14 is a diagram illustrating a result of analyzing a 4-word 36-bit SRAM;

【図9】上記論理セルライブラリ生成システムにおいて
1024ワード72ビットのSRAMについてトランジ
スタレベルシュミレータによりシュミレーションを行っ
た結果を示す図である。
FIG. 9 is a diagram showing a result obtained by performing a simulation using a transistor level simulator on a 1024-word 72-bit SRAM in the logic cell library generation system.

【図10】1024ワード72ビットのSRAMにおい
て、上記論理セルライブラリ生成システムにおける縮退
モデルと従来の負荷モデルの差が信号パス全体の遅延の
精度にどの程度影響するかを示す図である。
FIG. 10 is a diagram showing how the difference between the degenerated model in the logic cell library generation system and the conventional load model affects the accuracy of the delay of the entire signal path in a 1024-word 72-bit SRAM.

【図11】上記論理セルライブラリ生成システムにおけ
るメモリのタイミングの制約の定義を示す図である。
FIG. 11 is a diagram showing a definition of memory timing constraints in the logic cell library generation system.

【図12】上記論理セルライブラリ生成システムにおけ
るメモリのタイミングの制約の定義に従い出力の期待値
が得られる最小値を抽出するための手法を示す図であ
る。
FIG. 12 is a diagram showing a method for extracting a minimum value at which an expected output value is obtained according to a definition of a timing constraint of a memory in the logic cell library generation system.

【図13】2048ワード36ビットの1ポートRAM
について、上記論理セルライブラリ生成システムにより
タイミング制約特性抽出を行った結果を従来の解析的手
法による抽出結果とともに示す図である。
FIG. 13 is a 1-port RAM having 2048 words and 36 bits.
FIG. 11 is a diagram showing a result of extracting timing constraint characteristics by the above-described logic cell library generation system, together with an extraction result by a conventional analytical method.

【図14】メモリのビット幅と消費電力の関係が動作別
に見てほぼ線形とみなすことができることを示す図であ
る。
FIG. 14 is a diagram showing that the relationship between the bit width and the power consumption of a memory can be regarded as substantially linear in each operation.

【図15】ワード数と消費電力の関係も区分線形関数で
近似することができることを示す図である。
FIG. 15 is a diagram showing that the relationship between the number of words and power consumption can also be approximated by a piecewise linear function.

【図16】上記論理セルライブラリ生成システムにおい
て消費電力抽出を行う際のサンプル点を示す図である。
FIG. 16 is a diagram showing sample points when power consumption is extracted in the logic cell library generation system.

【図17】上記論理セルライブラリ生成システムにより
1024ワード4ビットの1ポートRAMの特性抽出を
実行した場合の実行時間を示す図である。
FIG. 17 is a diagram showing an execution time when the characteristics of a 1024 word 4-bit 1-port RAM are extracted by the logic cell library generation system.

【図18】上記論理セルライブラリ生成システムにより
計算した各種サイズのSRAMの遅延値と実測値とを比
較して示す図である。
FIG. 18 is a diagram showing a comparison between delay values of SRAMs of various sizes calculated by the logic cell library generation system and measured values.

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【手続補正書】[Procedure amendment]

【提出日】平成9年7月28日[Submission date] July 28, 1997

【手続補正1】[Procedure amendment 1]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】全文[Correction target item name] Full text

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction contents]

【書類名】 明細書[Document Name] Statement

【発明の名称】 パラメタライズドメモリの回路縮退方
法及び論理セルライブラリ生成方法
Patent application title: Method for Degenerating Circuit of Parameterized Memory and Method for Generating Logic Cell Library

【特許請求の範囲】[Claims]

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、LSI設計の論理
セルライブラリに必要なパラメタライズドメモリの特性
値を抽出するシステムに適用されるパラメタライズドメ
モリの回路縮退方法及び論理セルライブラリ生成方法に
関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a parameterized memory circuit degeneration method and a logic cell library generation method applied to a system for extracting characteristic values of a parameterized memory required for a logic cell library of an LSI design.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、LSI設計の論理セルライブラリ
に必要なパラメタライズドメモリの遅延時間、タイミン
グ制約や消費電力等の特性値は、パラメタライズドメモ
リ特性抽出システムにより自動計算されている。パラメ
タライズドメモリは、リーフセル(Leaf cell) と呼ば
れる基本回路(基本セル)の繰り返しと接続から構成さ
れている。従来、パラメタライズドメモリ特性抽出シス
テムでは、例えば、負荷トランジスタノードを単純な等
価ノード容量に置き換える手法を採用することにより、
着目する信号経路以外のトランジスタに対しては負荷と
なっているものを簡単化して処理を行うようにしてい
る。また、メモリのタイミング制約は、例えば、順序回
路と同様に定義し、この定義に従い出力の最小値を得る
ために、解析的な手法により抽出している。すなわち、
シミュレーションして出力の期待値が得られるならタイ
ミングを厳しくして再シミュレーションし、出力の期待
値が得られていなければ、このタイミングを緩くして再
シミュレーションする。収束条件を満たすまで上記処理
を繰り返すことによりタイミングの最小値を得ることが
できる。このようにメモリのタイミング制約特性抽出に
おいては、最小値を求めるために繰り返しシミュレーシ
ョンを行うため、回路規模か大きくなると膨大な時間を
要することになる。そこで、従来はデータを取り込むラ
ッチまでのクロックの遅延をシミュレーションし、これ
らの値の差分値にマージンを加えてタイミング制約値と
していた。
2. Description of the Related Art Conventionally, characteristic values such as a delay time, a timing constraint, and power consumption of a parameterized memory required for a logic cell library for LSI design have been automatically calculated by a parameterized memory characteristic extraction system. The parameterized memory is configured by repeating and connecting basic circuits (basic cells) called leaf cells. Conventionally, in a parameterized memory characteristic extraction system, for example, by adopting a method of replacing a load transistor node with a simple equivalent node capacitance,
For a transistor other than the signal path of interest, the load is simplified to perform processing. Further, the timing constraint of the memory is defined, for example, similarly to the sequential circuit, and is extracted by an analytical method in order to obtain the minimum value of the output according to the definition. That is,
If the expected value of the output is obtained by the simulation, the timing is strictly re-simulated, and if the expected value of the output is not obtained, the timing is relaxed and the re-simulation is performed. The minimum value of the timing can be obtained by repeating the above processing until the convergence condition is satisfied. As described above, in extracting the timing constraint characteristic of the memory, since the simulation is repeatedly performed to find the minimum value, an enormous amount of time is required when the circuit scale becomes large. Therefore, conventionally, a clock delay until a latch for taking in data is simulated, and a margin is added to a difference between these values to be used as a timing constraint value.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】ところで、負荷トラン
ジスタノードを単純な等価ノード容量に置き換える手法
を採用した従来のパラメタライズドメモリ特性抽出シス
テムでは、誤差が大きく、精度の高い処理結果を得るこ
とができないという問題点があった。なお、負荷トラン
ジスタを単純な等価容量に置き換えるのではなく、着目
するノード以外のノードをVdd,Vssに接続することに
よりノード数を減少させる手法も考えられるが、十分な
精度を確保することはできなかった。
By the way, in the conventional parameterized memory characteristic extraction system which employs a method of replacing a load transistor node with a simple equivalent node capacitance, a large error occurs and a highly accurate processing result cannot be obtained. There was a problem. In addition, instead of replacing the load transistor with a simple equivalent capacitance, a method of connecting the nodes other than the node of interest to V dd and V ss to reduce the number of nodes is conceivable, but it is necessary to secure sufficient accuracy. Could not.

【0004】そこで、本発明の目的は、LSI設計の論
理セルライブラリに必要なパラメタライズドメモリの特
性値を短時間で高精度に抽出するためのパラメタライズ
ドメモリの回路縮退方法及び論理セルライブラリ生成方
法を提供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a parameterized memory circuit degeneration method and a logic cell library generation method for extracting characteristic values of a parameterized memory required for a logic cell library for LSI design in a short time and with high accuracy. Is to provide.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】本発明に係るパラメタラ
イズドメモリの回路縮退方法は、パラメタライズドメモ
リのレイアウトデータからリーフセルのネットリストを
生成する際に、組合せ回路に関し、着目する信号経路以
外のトランジスタに対しては負荷となっているものを簡
単化して残し、それ以外のものは除去することを特徴と
する。
A circuit degeneration method for a parameterized memory according to the present invention relates to a combinational circuit for generating a netlist of leaf cells from layout data of a parameterized memory. Is characterized in that what is the load is simplified and left, and the others are removed.

【0006】本発明に係るパラメタライズドメモリの回
路縮退方法では、例えば、着目する信号通過ノードの直
接負荷となっている回路部分はそのまま残し、この回路
部分のさらに後段の負荷は省略する。
In the method for degenerating a circuit of a parameterized memory according to the present invention, for example, a circuit portion which is a direct load of a signal passing node of interest is left as it is, and a load further downstream of this circuit portion is omitted.

【0007】また、本発明に係るパラメタライズドメモ
リの回路縮退方法では、例えば、1つの信号通過ノード
に同じタイプの回路部分が負荷として複数存在する場合
に、その回路部分のかくトランジスタの実効W長さを合
計して1つの回路部分に縮退する。
In the method for degenerating a circuit of a parameterized memory according to the present invention, for example, when a plurality of circuit parts of the same type exist as a load at one signal passing node, the effective W length of the transistor in the circuit part is determined. The sum is reduced to one circuit part.

【0008】本発明に係るパラメタライズドメモリの回
路縮退方法は、パラメタライズドメモリのレイアウトデ
ータからリーフセルのネットリストを生成する際に、メ
モリセルを負荷となるビットの数だけ太らせたトランジ
スタを用いて構成した等価回路に縮退することを特徴と
する。
The circuit degeneration method for a parameterized memory according to the present invention uses a transistor whose memory cell is enlarged by the number of bits to be loaded when generating a netlist of leaf cells from layout data of the parameterized memory. It is characterized in that it is reduced to a configured equivalent circuit.

【0009】本発明に係るパラメタライズドメモリの回
路縮退方法は、パラメタライズドメモリのレイアウトデ
ータからリーフセルのネットリストを生成する際に、組
合せ回路に関し、着目する信号経路以外のトランジスタ
に対しては負荷となっているものを簡単化して残し、そ
れ以外のものは除去し、メモリセルに関し、負荷となる
ビットの数だけ太らせたトランジスタを用いて構成した
等価回路に縮退することを特徴とする。
A circuit degeneration method of a parameterized memory according to the present invention relates to a combinational circuit when generating a netlist of leaf cells from layout data of a parameterized memory, and loads a transistor other than a signal path of interest with a load. In this case, the memory cell is reduced to an equivalent circuit formed by using transistors which are increased in number by the number of bits to be loaded.

【0010】本発明に係るパラメタライズドメモリの回
路縮退方法では、例えば、組合せ回路に関し、着目する
信号通過ノードの直接負荷となっている回路部分はその
まま残し、この回路部分のさらに後段の負荷は省略す
る。
In the method for degenerating a circuit of a parameterized memory according to the present invention, for example, regarding a combinational circuit, a circuit portion directly loading a signal passing node of interest is left as it is, and a load further downstream of this circuit portion is omitted. I do.

【0011】また、本発明に係るパラメタライズドメモ
リの回路縮退方法では、例えば、組合せ回路に関し、1
つの信号通過ノードに同じタイプの回路部分が負荷とし
て複数存在する場合に、その回路部分のかくトランジス
タの実効W長さを合計して1つの回路部分に縮退する。
Further, in the circuit degeneration method of the parameterized memory according to the present invention, for example, a combinational circuit includes:
When a plurality of circuit parts of the same type exist as a load at one signal passing node, the effective W lengths of the transistors in the circuit parts are summed and degenerated into one circuit part.

【0012】本発明に係るパラメタライズドメモリの論
理セルライブラリ生成方法は、パラメタライズドメモリ
のレイアウトデータからリーフセルのネットリストを生
成する際に、リーフセルのトランジスタの寄生抵抗及び
寄生容量を抽出し、リーフセルを縮退した等価回路に置
き換え、上記リーフセルを組み合わせて必要とされるメ
モリサイズのメモリ全体の等価回路を作成する際に、特
性計算に影響のない部分回路を除去するとともに、特性
計算に影響のある部分回路でも簡単化できる部分を縮退
し、特性抽出のための入力ベクトルや解析条件を含む回
路シミュレーション実行ネットリストを生成し、回路シ
ミュレーションを実行し、上記回路シミュレーションの
実行結果に基づいて特性計算を行い論理セルライブラリ
を自動生成することを特徴とする。
According to the method of generating a logic cell library of a parameterized memory according to the present invention, when generating a netlist of a leaf cell from layout data of the parameterized memory, a parasitic resistance and a parasitic capacitance of a transistor of the leaf cell are extracted and a leaf cell is extracted. When creating an equivalent circuit of the entire memory having the required memory size by combining the above-described leaf cells with a degenerated equivalent circuit, a partial circuit that does not affect the characteristic calculation is removed and a part that does not affect the characteristic calculation is created. Degenerate parts that can be simplified even in circuits, generate circuit simulation execution netlists including input vectors and analysis conditions for characteristic extraction, execute circuit simulation, and perform characteristic calculation based on the results of the above circuit simulation Automatic generation of logic cell library The features.

【0013】本発明に係るパラメタライズドメモリの論
理セルライブラリ生成方法では、例えば、上記パラメタ
ライズドメモリのレイアウトデータからリーフセルのネ
ットリストを生成する際に、組合せ回路に関し、着目す
る信号経路以外のトランジスタに対しては負荷となって
いるものを簡単化して残し、それ以外のものは除去し、
メモリセルに関し、負荷となるビットの数だけ太らせた
トランジスタを用いて構成した等価回路に縮退する。
In the method for generating a logic cell library of a parameterized memory according to the present invention, for example, when generating a netlist of leaf cells from the layout data of the parameterized memory, a combinational circuit may include transistors other than a signal path of interest. On the other hand, it is easy to keep what is the load, remove the others,
Regarding the memory cell, the equivalent circuit is reduced to an equivalent circuit formed by using a transistor whose width is increased by the number of bits as loads.

【0014】また、本発明に係るパラメタライズドメモ
リの論理セルライブラリ生成方法では、例えば、組合せ
回路に関し、着目する信号通過ノードの直接負荷となっ
ている回路部分はそのまま残し、この回路部分のさらに
後段の負荷は省略する。
In the method for generating a logic cell library of a parameterized memory according to the present invention, for example, regarding a combinational circuit, a circuit portion directly loading a signal passing node of interest is left as it is, and a subsequent stage of this circuit portion is left as it is. Is omitted.

【0015】また、本発明に係るパラメタライズドメモ
リの論理セルライブラリ生成方法では、例えば、組合せ
回路に関し、1つの信号通過ノードに同じタイプの回路
部分が負荷として複数存在する場合に、その回路部分の
かくトランジスタの実効W長さを合計して1つの回路部
分に縮退する。
Further, in the method for generating a logic cell library of a parameterized memory according to the present invention, for example, when a plurality of circuit parts of the same type are present as a load at one signal passing node with respect to a combinational circuit, the circuit part is Thus, the effective W lengths of the transistors are summed and reduced to one circuit portion.

【0016】また、本発明に係るパラメタライズドメモ
リの論理セルライブラリ生成方法では、例えば、遅延時
間、タイミング制約及び消費電力の特性抽出を行う。
In the method for generating a logic cell library of a parameterized memory according to the present invention, for example, characteristics of delay time, timing constraint, and power consumption are extracted.

【0017】さらに、本発明に係るパラメタライズドメ
モリの論理セルライブラリ生成方法では、例えば、メモ
リの動作モードや入出力データの動作効率を考慮した消
費電力モデルを用いて消費電力抽出を行う。
Further, in the method for generating a logic cell library of a parameterized memory according to the present invention, for example, power consumption is extracted using a power consumption model in consideration of the operation mode of the memory and the operation efficiency of input / output data.

【0018】[0018]

【発明の実施の形態】以下、本発明を論理セルライブラ
リ生成システムに適用した実施の形態につい図面を参照
して詳細に説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment in which the present invention is applied to a logic cell library generation system will be described below in detail with reference to the drawings.

【0019】この論理セルライブラリ生成システムは、
パラメタライズドメモリの基本セルであるリーフセル
(Leaf cell) から精密にRC抽出して回路縮退し、必
要なメモリを合成し、入力波形を生成し、回路シュミレ
ータによりシミュレーションし、結果波形を測定解釈し
てデータシートやライブラリを生成するまで一貫した自
動化処理システムである。
This logic cell library generation system includes:
Precisely extract RC from leaf cells (Leaf cells), which are the basic cells of parameterized memory, reduce the circuit, synthesize the required memory, generate input waveforms, simulate with a circuit simulator, measure and interpret the resulting waveforms It is an automated processing system that is consistent until data sheets and libraries are generated.

【0020】この論理セルライブラリ生成システムにお
ける処理は、その基本的な処理の手順を図1に示すよう
に、回路抽出フェーズEPとシミュレーションフェーズ
SPの2つからなる。
As shown in FIG. 1, the processing in the logic cell library generation system comprises two steps, a circuit extraction phase EP and a simulation phase SP.

【0021】回路抽出フェーズEPでは、まず手順
(A)においてパラメタライズドメモリを構成する基本
回路であるリーフセルのレイアウトデータから例えば
2.5次元寄生素子抽出ソフトウエア ArcadiaTM(Epic
社)を用いてリーフセルのトランジスタ、寄生抵抗及び
寄生容量を抽出する。そして、手順(B)において、リ
ーフセルを必要に応じて縮退した等価回路に置き換え
て、ネットリストを生成する。シミュレーションフェー
ズSPでは、手順(C)において、必要とされるメモリ
サイズ[ワード×ビット]に合わせて、入力ベクトルや
解析条件を含む回路シミュレーション実行用ネットリス
トを生成する。
In the circuit extraction phase EP, first, in step (A), for example, 2.5-dimensional parasitic element extraction software Arcadia (Epic) is extracted from layout data of leaf cells, which are basic circuits constituting a parameterized memory.
) To extract the transistor, parasitic resistance and parasitic capacitance of the leaf cell. Then, in the procedure (B), a netlist is generated by replacing the leaf cell with a degenerated equivalent circuit as necessary. In the simulation phase SP, in the procedure (C), a circuit simulation execution netlist including input vectors and analysis conditions is generated according to a required memory size [word × bit].

【0022】この手順(C)において、回路シミュレー
ション実行用ネットリストを生成するに当たり、メモリ
ジェネレータは、シミュレーションに影響しない部分を
カットし、リーフセルのネットリストを組み合わせる。
この回路シュミレータ用ネットリストを生成すると同時
にメモリのレイアウトサイズや信号ピン属性、入力信号
条件等、特性抽出で必要な情報も出力する。また、メモ
リジェネレータは、入力信号ファイルと各信号の定義フ
ァイルを特性抽出の種類別に自動生成する。
In the procedure (C), when generating the netlist for executing the circuit simulation, the memory generator cuts a portion which does not affect the simulation and combines the netlist of the leaf cells.
At the same time as generating the netlist for the circuit simulator, information necessary for characteristic extraction, such as a layout size of a memory, a signal pin attribute, and an input signal condition, is also output. Further, the memory generator automatically generates an input signal file and a definition file of each signal for each type of characteristic extraction.

【0023】なお、出力信号ファイルは、デジタル値で
記述されており、波形解析する信号の指定と信号の遷移
状態等もここに記述されている。信号定義ファイルに
は、入力信号の条件[パルス型,データ型,信号の遅延
時間,パルス幅,初期値等]が記述されている。ここ
で、パルス型は、1サイクル中に立ち上がりと立ち下が
り遷移を行うことを定義し、また、データ型は、1サイ
クル中に立ち上がり又は立ち下がり遷移を行うことを定
義する。
The output signal file is described in digital values, and the designation of a signal to be subjected to waveform analysis and the transition state of the signal are also described here. The signal definition file describes input signal conditions [pulse type, data type, signal delay time, pulse width, initial value, etc.]. Here, the pulse type defines that a rising and falling transition is performed in one cycle, and the data type defines that a rising or falling transition is performed in one cycle.

【0024】そして、入力信号ファイルと信号定義ファ
イルから使用するシュミレータに応じて入力信号を自動
発生する。
Then, an input signal is automatically generated according to the simulator used from the input signal file and the signal definition file.

【0025】次の手順(D)では、回路シミュレーショ
ンを実行し、例えばトランジスタレベルシミュレータ S
pectreTM(Cadence社)又はPowerMillTM(Epic社)によ
り特性計算を行う。そして、シミュレーション結果を読
み込み、波形解析を行う。すなわち、入力信号ファイル
に記述されている解析信号の指定と信号の遷移状態の情
報を読み、これに従って波形解析を実行する。例えば、
遅延時間抽出では、クロックとデータ出力の波形との時
間を計測する。また、タイミング制約では、データ出力
が正常に行われる最小時間を探索する。
In the next step (D), a circuit simulation is executed, for example, a transistor level simulator S
Calculate the characteristics using spectre (Cadence) or PowerMill (Epic). Then, the simulation result is read and waveform analysis is performed. That is, the analysis signal designation and the transition state information of the signal described in the input signal file are read, and the waveform analysis is executed according to the information. For example,
In the delay time extraction, the time between the clock and the waveform of the data output is measured. In the timing constraint, a minimum time during which data output is normally performed is searched.

【0026】そして、次の手順(E)では、各サイズご
とに特性抽出した結果からそれぞれのモデルに会わせて
最終データを自動出力する。各特性抽出のモデルは、ワ
ースト値や平均値、一次近似などの各種形式で出力する
ことができ、また、データシートも自動出力する。これ
により、例えば、ゲートレベルシミュレータ Blossom
(内製)やRTLパワー見積りツール WattWacherTM(S
ente社)用のライブラリを自動生成する。
Then, in the next procedure (E), the final data is automatically output in accordance with each model from the result of characteristic extraction for each size. The model for each characteristic extraction can be output in various formats such as a worst value, an average value, and a first-order approximation, and a data sheet is also automatically output. As a result, for example, the gate level simulator Blossom
(In-house) and RTL power estimation tool WattWacher TM (S
Ente) is automatically generated.

【0027】ここで、この論理セルライブラリ生成シス
テムにおける遅延を例にとった特性算出の手順を図2に
示す。
FIG. 2 shows a procedure for calculating the characteristics of the logic cell library generation system using delay as an example.

【0028】この遅延量特性算出における回路抽出フェ
ーズEPでは、次の手順(1)の処理を行う。すなわ
ち、この手順(1)では、パラメタライズドメモリを構
成する基本回路であるリーフセルのレイアウトデータか
らリーフセルの種類に応じた縮退を行い、ネットリスト
を生成する。
In the circuit extraction phase EP in the delay amount characteristic calculation, the following procedure (1) is performed. That is, in this procedure (1), degeneration is performed according to the type of the leaf cell from the layout data of the leaf cell, which is a basic circuit constituting the parameterized memory, to generate a netlist.

【0029】そして、シミュレーションフェーズSPで
は、次の各手順(2)〜(7)の処理を行う。
In the simulation phase SP, the following procedures (2) to (7) are performed.

【0030】すなわち、先ず手順(2)では、リーフセ
ルを組み合わせてRAM/ROMを生成し、遅延値の計
算に影響しない部分回路を除去し、また、影響する部分
でも簡単化できるところを縮退して、メモリジェネレー
タで指定したサイズ[ワード×ビット]のメモリの特性
算出用ネットリストを生成する。
That is, first, in the procedure (2), a RAM / ROM is generated by combining leaf cells, a partial circuit that does not affect the calculation of the delay value is removed, and a part that does not affect the calculation of the delay value is reduced. Then, a netlist for calculating the characteristics of the memory having the size [word × bit] specified by the memory generator is generated.

【0031】次の手順(3)では、特性抽出の種類(遅
延、タイミング、消費電力など)と解析条件(電源電
圧、入力傾きなど)を記述したファイルを生成する。
In the next step (3), a file is created which describes the type of characteristic extraction (delay, timing, power consumption, etc.) and analysis conditions (power supply voltage, input slope, etc.).

【0032】次の手順(4)では、上記各手順(1),
(2),(3)により生成されたデータを使用して、入
力ベクトルや解析条件を含む回路シミュレーション実行
用ネットリストを生成する。
In the next procedure (4), each of the above procedures (1),
Using the data generated in (2) and (3), a circuit simulation execution netlist including input vectors and analysis conditions is generated.

【0033】次の手順(5)では、回路シミュレーショ
ンを実行する。
In the next step (5), a circuit simulation is executed.

【0034】さらに、次の手順(6)では、シュミレー
タの計算結果に基づいて、遅延値を計算する。
Further, in the next step (6), a delay value is calculated based on the calculation result of the simulator.

【0035】そして、次の手順(7)では、複数のRA
M/ROMサイズから遅延テーブル等のデータシート及
びライブラリを生成する。
Then, in the next procedure (7), a plurality of RAs
A data sheet such as a delay table and a library are generated from the M / ROM size.

【0036】ここで、この論理セルライブラリ生成シス
テムでは、遅延時間、タイミング制約、消費電力を自動
計算しており、消費電力計算ではネットリストを縮退せ
ずに使用する。また、遅延時間、タイミング制約では負
荷トランジスタを組合せ回路用縮退モデル又はメモリセ
ル用縮退モデルを用いる。配線負荷は線分毎にπ型等価
回路に近似している。また、同じパターンの負荷トラン
ジスタ、抵抗、容量が繰り返される場合には、それらを
1つにまとめてる。
Here, in this logic cell library generation system, the delay time, the timing constraint, and the power consumption are automatically calculated, and the power consumption calculation uses the netlist without degeneration. For the delay time and the timing constraint, a reduced model for a combinational circuit or a reduced model for a memory cell is used for a load transistor. The wiring load approximates a π-type equivalent circuit for each line segment. Further, when the load transistor, the resistor, and the capacitor having the same pattern are repeated, they are combined into one.

【0037】この論理セルライブラリ生成システムにお
いて、回路シミュレーション実行用ネットリストの生成
は、図3のフローチャートに従って行われる。
In the logic cell library generation system, the generation of the circuit simulation execution netlist is performed according to the flowchart of FIG.

【0038】すなわち、メモリジェネレータは、メモリ
サイズ[ワード×ビット]が指定されると、着目してい
る信号の流れるパス以外の部分を縮退したネットリスト
を作成する。このメモリジェネレータにおいて縮退した
ネットリストは、 (1) 信号の計算に無関係な部分を除去する。 (2) 信号に対して単なる負荷になっている部分を精度を
落とさない範囲で単純化すること。 の2ステップの処理により作成される。図3に示す例で
は、メモリを通過する信号の最短と最長の経路だけが問
題で、その他の部分すなわち同図中に斜線を付して示す
部分は除去するようにしている。
That is, when the memory size [word × bit] is specified, the memory generator creates a net list in which portions other than the path where the signal of interest flows are degenerated. The netlist degenerated by this memory generator is as follows: (1) Remove a part unrelated to signal calculation. (2) To simplify the part that simply loads the signal within a range that does not reduce the accuracy. It is created by the two-step process. In the example shown in FIG. 3, only the shortest and longest paths of the signal passing through the memory are a problem, and the other parts, that is, the parts shown with diagonal lines in FIG. 3 are removed.

【0039】次に、この論理セルライブラリ生成システ
ムにおいて採用したトランジスタの縮退モデルについて
具体的に説明する。
Next, a detailed description will be given of a transistor degeneration model employed in the logic cell library generation system.

【0040】この論理セルライブラリ生成システムで
は、着目している信号経路以外のトランジスタに対して
は負荷となっているものを簡単化して残し、それ以外の
ものは除去する。
In this logic cell library generation system, the transistors which are the loads on the transistors other than the signal path of interest are simplified and left, and the others are removed.

【0041】通常、この簡単化には負荷トランジスタノ
ードの単純な等価ノード容量に置き換える手法による負
荷モデル(a)が採用されるが、この負荷モデル(a)
では誤差が大きく、精度の高い処理結果を得ることがで
きない。また、負荷トランジスタを単純な等価容量に置
き換えるのではなく、着目するノード以外のノードをV
dd,Vssに接続することによりノード数を減少させる手
法による負荷モデル(b)も検討したが、十分な精度を
確保することはできなかった。例えば図4(A)に示す
ようにノードAの信号を調べている場合に負荷となって
いる二入力のNANDゲートの例では、図4(B)に示
すようなノードYの電圧の動きを考慮しておかないと、
正確な計算ができず、上記手法(a),(b)による負
荷モデルでは十分な精度の処理結果が得られない。
Normally, for this simplification, a load model (a) based on a method of replacing the load transistor node with a simple equivalent node capacitance is adopted.
In this case, an error is large and a highly accurate processing result cannot be obtained. Also, instead of replacing the load transistor with a simple equivalent capacitance, nodes other than the node of interest are connected to V
A load model (b) using a method of reducing the number of nodes by connecting to dd and V ss was also examined, but sufficient accuracy could not be secured. For example, in the case of a two-input NAND gate serving as a load when checking the signal of the node A as shown in FIG. 4A, the voltage of the node Y as shown in FIG. If you don't take it into account,
Accurate calculations cannot be performed, and the load models based on the methods (a) and (b) cannot provide sufficiently accurate processing results.

【0042】そこで、この論理セルライブラリ生成シス
テムでは、このような組合せ回路の縮退モデルとして、
ノードAの直接負荷となっている論理ゲートはそのまま
残し、この論理ゲートのさらに後段の負荷は省略する手
法を採用した。また、1つの信号通過ノードに同じタイ
プの論理ゲートが負荷として複数存在する場合には、そ
の論理ゲートの各トランジスタの実効W長を合計して1
つの論理ゲートに縮退する。
Therefore, in this logic cell library generation system, as a degenerate model of such a combinational circuit,
The logic gate which is directly loaded on the node A is left as it is, and a load further downstream of the logic gate is omitted. Further, when a plurality of logic gates of the same type exist as a load at one signal passing node, the effective W length of each transistor of the logic gate is summed up to 1
Degenerate into two logic gates.

【0043】図5にNANDゲートの波形を示すよう
に、縮退しない波形(Exact Waveform)と上記負荷モデ
ル(b)ではVdd/2付近で150pSec以上の差が
でてしまい、また、上記負荷モデル(a)では電圧の高
いところで大きな差がでるのに対し、この論理セルライ
ブラリ生成システムにおける縮退モデル(c)ではほと
んど差がでない。図6に示すように、単純なバッファの
場合でも同様な傾向が見られる。すなわち、上記負荷モ
デル(b)では、図5と図6とでずれる電圧が異なるが
同様な現象を生じている。そして、この段だけを見れ
ば、上記負荷モデル(b)もVth=Vdd/2以下では問
題ないように見えるが、この信号がさらに後段に入力さ
れた結果としての信号パス全体の遅延値は精度が落ちて
しまうことになる。 メモリセルに関しても基本的には
組合せ回路と同じ原理に従うはずであるが、この論理セ
ルライブラリ生成システムでは、メモリセルが負荷とな
る場合、その規則的な構造を活かしてより簡略化を進め
る。
As shown in FIG. 5, the waveform of the NAND gate does not degenerate (Exact Waveform) and the load model (b) has a difference of 150 pSec or more near V dd / 2. In (a), there is a large difference at a high voltage, whereas in the degenerate model (c) in this logic cell library generation system, there is almost no difference. As shown in FIG. 6, a similar tendency is observed even in the case of a simple buffer. That is, in the load model (b), although the voltages shifted between FIG. 5 and FIG. 6 are different, the same phenomenon occurs. Looking only at this stage, the load model (b) does not seem to have a problem when V th = V dd / 2 or less, but the delay value of the entire signal path as a result of this signal being further input to the subsequent stage Will lose accuracy. The memory cell should basically follow the same principle as the combinational circuit, but in this logic cell library generation system, when the memory cell is a load, the regular structure is utilized to further simplify the operation.

【0044】すなわち、図7(A)にメモリセル1個の
回路図を示すように、あるワード線WLが選択された場
合、2つのトランジスタQ1 ,Q2 がその負荷となる。
ビット線BLは通常Vprecharge に吊られており、ま
た、メモリ自体に「1」,「0」どちらかが記憶されて
いようと2つのパストランジスタQ1 ,Q2 のメモリセ
ル内のノードの片方が「1」ならもう一方は必ず「0」
になる。したがって、メモリセルに関しては、図7
(B)に示す等価回路のように縮退し、ワード線WLに
この等価回路が複数存在する場合には、その個数分だけ
太らせたトランジスタQ1 ,Q2 を使って構成する。
That is, as shown in a circuit diagram of one memory cell in FIG. 7A, when a certain word line WL is selected, two transistors Q 1 and Q 2 become loads.
The bit line BL is normally suspended at V precharge , and one of the nodes in the memory cell of the two pass transistors Q 1 and Q 2 regardless of whether “1” or “0” is stored in the memory itself. If "1", the other is always "0"
become. Therefore, regarding the memory cell, FIG.
When a plurality of equivalent circuits are degenerated as shown in the equivalent circuit shown in FIG. 2B and the word line WL has a plurality of equivalent circuits, the transistors Q 1 and Q 2 are made thicker by the number of the equivalent circuits.

【0045】この論理セルライブラリ生成システムによ
り、64ワード36ビットのSRAM(Static Random
Access Memory) について解析したところ、図8に縮退
前の回路と縮退後の回路を比較して示すように、解析時
間は縮退前の2%になり大幅に短縮するすることがで
き、また、誤差0.23%の高い精度を得ることができ
た。
With this logic cell library generation system, a 64-word 36-bit SRAM (Static Random
As a result of analyzing the access memory), as shown in FIG. 8 showing a comparison between the circuit before the degeneration and the circuit after the degeneration, the analysis time is 2% of that before the degeneration and can be greatly reduced. A high accuracy of 0.23% was obtained.

【0046】また、1024ワード72ビットの大規模
SRAMについてトランジスタレベルシュミレータSpec
treTM(Cadence社)によりシミュレーションを行ったと
ころ、図9に示すように、縮退なしではシミュレーショ
ンを実行できなかったが、縮退することにより10分程
度の時間でシミュレーションを実行することができた。
縮退のステップとしては、上述の(1) 信号の計算に無関
係な部分を除去するだけで計算時間が1時間程度にな
り、さらに、(2) 信号に対して単なる負荷になっている
部分を精度を落とさない範囲で単純化し、繰り返し負荷
を1つにまとめることにより、10分にまで時間短縮す
ることができた。
For a large-scale SRAM of 1024 words and 72 bits, a transistor level simulator Spec
When a simulation was performed using tre (Cadence), as shown in FIG. 9, the simulation could not be executed without degeneration, but the simulation could be executed in about 10 minutes due to the degeneration.
As a degeneration step, the calculation time is reduced to about one hour just by removing the above-mentioned (1) parts unrelated to the signal calculation, and (2) the part that is merely a load on the signal is accurately calculated. Was simplified within a range not to drop, and the time was reduced to 10 minutes by combining the loads repeatedly.

【0047】また、1024ワード72ビットの大規模
SRAMにおいて、負荷モデルの差が信号パス全体の遅
延の精度にどの程度影響するかを図10に示す。この論
理セルライブラリ生成システムにおける縮退モデル
(c)では遅延値が5.63nSecであるのに対し、
上記負荷モデル(a)で381pSec、また、上記負
荷モデル(b)で115pSecの差があった。
FIG. 10 shows how the difference between load models affects the accuracy of delay of the entire signal path in a large-scale SRAM having 1024 words and 72 bits. In the degeneration model (c) in this logic cell library generation system, the delay value is 5.63 nSec, whereas
There was a difference of 381 pSec in the load model (a) and 115 pSec in the load model (b).

【0048】このように、本発明を論理セルライブラリ
生成システムに適用することにより、計算時間を短縮す
るとともに、精度を向上させることができる。
As described above, by applying the present invention to the logic cell library generation system, the calculation time can be reduced and the accuracy can be improved.

【0049】一般に入力信号と出力信号の時間差で定義
される遅延時間は負荷と入力信号の傾きに依存するする
ことが知られており、メモリにおいては出力されるデー
タの値にも依存することが分かっている。また、パラメ
タライズドメモリの構造から最大値と最小値の信号経路
が明らかなので、この論理セルライブラリ生成システム
では、この経路に対して出力負荷と記憶データを変化さ
せて出力波形を計測して遅延時間をテーブルで保管して
おく。
It is generally known that a delay time defined by a time difference between an input signal and an output signal depends on a load and a gradient of the input signal, and in a memory, it also depends on a value of output data. I know. In addition, since the signal path of the maximum value and the minimum value is clear from the structure of the parameterized memory, this logic cell library generation system measures the output waveform by changing the output load and the stored data for this path and measures the delay time. Is stored in a table.

【0050】また、この論理セルライブラリ生成システ
ムでは、メモリのタイミングの制約は図11に示すよう
に順序回路と同じ定義であり、この定義に従い出力の期
待値が得られる最小値を図12に示すような手法により
抽出する。まず、シミュレーションして出力の期待値が
得られるならタイミングを厳しくして再シミュレーショ
ンし、出力の期待値が得られていなければ、このタイミ
ングを緩くして再シミュレーションする。収束条件を満
たすまで上記処理を繰り返すことによりタイミングの最
小値を得ることができる。このようにメモリのタイミン
グ制約特性抽出においては、最小値を求めるために繰り
返しシミュレーションを行うため、回路規模か大きくな
ると膨大な時間を要することになるが、上述したように
回路を縮退することによって素子数を減らし、シミュレ
ーション時間を大幅に短縮することができ、これによ
り、従来のような解析的手法を用いずに抽出することが
できる。
Further, in this logic cell library generation system, the timing constraint of the memory has the same definition as that of the sequential circuit as shown in FIG. 11, and the minimum value at which the expected value of the output is obtained according to this definition is shown in FIG. It is extracted by such a method. First, if the expected value of the output is obtained by the simulation, the timing is strictly re-simulated, and if the expected value of the output is not obtained, the timing is relaxed and the re-simulation is performed. The minimum value of the timing can be obtained by repeating the above processing until the convergence condition is satisfied. As described above, in extracting the timing constraint characteristics of the memory, iterative simulation is performed to find the minimum value. Therefore, an enormous amount of time is required when the circuit scale is large. The number can be reduced, and the simulation time can be significantly reduced, whereby the extraction can be performed without using the conventional analytical method.

【0051】2048ワード36ビットの1ポートRA
Mについて、この論理セルライブラリ生成システムによ
りタイミング制約特性抽出を行った結果を従来の解析的
手法(Analytic Method) による抽出結果とともに図1
3に示す。この論理セルライブラリ生成システムでは遅
延誤差100pSec以内を満足しており、また、従来
の解析的手法(Analytic Method) によるタイミング制
約特性抽出の方が近似の度合いが強いので、この論理セ
ルライブラリ生成システムによるタイミング制約特性抽
出の方が精度の高い抽出結果が得られる。
1 port RA of 2048 words and 36 bits
For M, the result of extracting the timing constraint characteristics by this logic cell library generation system is shown in FIG. 1 together with the result of extraction by the conventional analytical method.
3 is shown. The logic cell library generation system satisfies the delay error of 100 pSec or less, and the timing constraint characteristic extraction by the conventional analytic method has a higher degree of approximation. The timing constraint characteristic extraction provides a more accurate extraction result.

【0052】また、この論理セルライブラリ生成システ
ムにおける消費電力抽出では、メモリに入るデータがラ
ンダムであると仮定してメモリの動作モード(read,wri
te,stand-by 等)を加味したベクトルを作成し、それぞ
れのベクトルにおいて指定されたサイクル毎に消費電力
を算出する。例えば、1ポートRAMの場合は、 1.readとwrite 動作 2.readもwrite も行わない 3.write のみ 4.readのみ の4つの動作に分ける。
In the power consumption extraction in the logic cell library generation system, the operation mode of the memory (read, wri
te, stand-by, etc.), and calculate the power consumption for each cycle specified in each vector. For example, in the case of a 1-port RAM: Read and write operations 2. Neither read nor write is performed. write only 4. It is divided into four operations of read only.

【0053】メモリジェネレータは、これらの動作に対
してアドレス、データ入力、データ出力が100%変
化、変化なし、「0」のみ、「1」のみの組合せが起こ
るようなベクトルを発生する。そして、このベクトルか
らゲートレベルシュミレータBlossom(内製)やRTL
パワー見積りツールWattWacherTM(Sente社)が計算に
使う消費電力式の各係数をサイズ毎に算出する。
The memory generator generates such a vector that the address, data input, and data output change by 100%, no change, and a combination of only "0" and "1" for these operations. From this vector, the gate level simulator Blossom (in-house) or RTL
The power estimation tool WattWacher (Sente) calculates each coefficient of the power consumption formula used for calculation for each size.

【0054】ここで、図14に示すようにメモリのビッ
ト幅と消費電力の関係は動作別に見てほぼ線形とみなす
ことができ、また、図15に示すように、ワード数と消
費電力の関係も区分線形関数で近似することができる。
したがって、最大サイズのメモリに対して特性抽出を行
う必要なない。
Here, as shown in FIG. 14, the relationship between the bit width of the memory and the power consumption can be regarded as substantially linear in each operation, and as shown in FIG. 15, the relationship between the number of words and the power consumption. Can also be approximated by a piecewise linear function.
Therefore, it is not necessary to perform characteristic extraction on the memory of the maximum size.

【0055】そこで、この論理セルライブラリ生成シス
テムでは、図16に示すように、ワード数が等しくデー
タビット幅が異なるサイズ、また、データビット幅が同
じでワード数が異なるサイズのみに対して抽出を行う。
Therefore, in this logic cell library generation system, as shown in FIG. 16, extraction is performed only for sizes having the same number of words and different data bit widths, and only for sizes having the same data bit width and different numbers of words. Do.

【0056】これらサンプル点でのシミュレーション結
果を基に、消費電力計算式の各係数値を計算する。各係
数[p_base],[p_wr],[p_write] ,[p_read_0],[p_rea
d_1],[p_addr],[p_din] ,[p_dout],[p_mem] は、ワ
ード数とビット数の一次関数で表され、消費電力計算式
と合わせて論理シュミレータに組み込まれる。
Each coefficient value of the power consumption calculation formula is calculated based on the simulation results at these sample points. Each coefficient [p_base], [p_wr], [p_write], [p_read_0], [p_rea
[d_1], [p_addr], [p_din], [p_dout], and [p_mem] are expressed by linear functions of the number of words and the number of bits, and are incorporated in the logic simulator together with the power consumption calculation formula.

【0057】ここで、係数[p_base]は、XCE==0の
とき、モードに拘わらず、1サイクルで最低限消費され
る電力を示す。係数[p_wr]は、書き込みと読み出しを同
時に行ったサイクルで消費される電力を示す。係数[p_w
rite] は、XWR==0&&XRD==1で書き込みを
行ったサイクルで消費される電力を示す。係数[p_read_
0]は、リードしたデータが全て「0」だったサイクルで
消費される電力を示す。係数[p_read_1]は、リードした
データが全て「1」だったサイクルで消費される電力を
示す。係数[p_addr]は、前のサイクルから全てのワード
アドレスピンが変化したときの電力を示す。係数[p_din
]は、前のサイクルから全てのデータ入力が変化したと
きの電力を示す。係数[p_dout]は、リードしたデータが
前のサイクルから全て変化したときに増える電力を示
す。さらに、係数[p_mem] は、書き込み時にメモリセル
の内容が書き変わったときに増える電力を示す。
Here, the coefficient [p_base] indicates the minimum power consumed in one cycle when XCE = 0. The coefficient [p_wr] indicates power consumed in a cycle in which writing and reading are performed simultaneously. Coefficient [p_w
rite] indicates the power consumed in the cycle in which writing was performed with XWR == 0 && XRD == 1. Coefficient [p_read_
0] indicates the power consumed in the cycle in which the read data is all “0”. The coefficient [p_read_1] indicates the power consumed in the cycle in which the read data is all “1”. The coefficient [p_addr] indicates the power when all the word address pins have changed from the previous cycle. Coefficient [p_din
] Indicates the power when all data inputs have changed since the previous cycle. The coefficient [p_dout] indicates the power that increases when the read data has all changed from the previous cycle. Further, the coefficient [p_mem] indicates the power that increases when the content of the memory cell is rewritten during writing.

【0058】そして、消費電力POWERは、 POWER=[p_base]×(XCE==0でのCK fall回数) +[p_wr] +[p_mem]×(メモリセルの内容変化確率*W/R回数) +([p_write]+[p_mem]×(メモリセルの内容変化確率))×W回数 +([p_read_0]+[p_dout]×(データ出力変化率))×R_0回数 +([p_read_1]+[p_dout]×(データ出力変化率))×R_1回数 +[p_addr]×(1サイクルワードアドレス変化率) +[p_din]×(1サイクルデータ入力変化率) なる消費電力計算式により計算される。Then, the power consumption POWER is: POWER = [p_base] × (CK fall number when XCE == 0) + [p_wr] + [p_mem] × (memory cell content change probability * W / R number) + ([P_write] + [p_mem] × (content change probability of memory cell)) × W times + ([p_read_0] + [p_dout] × (data output change rate)) × R_0 times + ([p_read_1] + [p_dout] × (data output change rate)) × R_1 times + [p_addr] × (1 cycle word address change rate) + [p_din] × (1 cycle data input change rate)

【0059】このような処理を行う論理セルライブラリ
生成システムでは、従来計算できなかったサイズのメモ
リも回路の縮退により計算が可能になり、従来計算でき
ていたサイズでは回路の縮退により解析時間を90%以
上短縮することができた。また、縮退による誤差も1%
(100pSec)以下にすることができた。
In the logic cell library generation system that performs such processing, a memory of a size that could not be calculated conventionally can be calculated by degenerating the circuit. % Or more. 1% error due to degeneration
(100 pSec) or less.

【0060】実際に、この論理セルライブラリ生成シス
テムにより1024ワード4ビットの1ポートRAMの
特性抽出を実行したところ、図17に示すような実行時
間であった。この場合の実行時間は、ベクトル作成から
シミュレーション、波形解析の全(すべ)てを含んでい
る。
Actually, when the characteristics of a 1024 word 4-bit 1-port RAM were extracted by this logical cell library generation system, the execution time was as shown in FIG. The execution time in this case includes all (from the creation of the vector to the simulation and the waveform analysis).

【0061】また、この論理セルライブラリ生成システ
ムにより計算した各種サイズのSRAMの遅延値と実測
値とを比較すると、図18に示すような結果が得られ、
誤差が最大で10%であった。
When the delay values of the SRAMs of various sizes calculated by the logic cell library generation system are compared with measured values, the results shown in FIG. 18 are obtained.
The error was up to 10%.

【0062】さらに、この論理セルライブラリ生成シス
テムにより生成した動作モードとアドレスや入力データ
の変化率を見ることを可能にした消費電力モデルを用い
ることにより、メモリの動作モードを見なで出力の変化
回数にのみ依存する消費電力を算出する従来の消費電力
モデル(Simple Model)よりも、はるかに高い精度で消
費電力を算出することができた。
Further, by using the operation mode generated by the logic cell library generation system and the power consumption model which makes it possible to see the rate of change of the address and the input data, the output change can be considered in consideration of the operation mode of the memory. The power consumption can be calculated with much higher accuracy than the conventional power consumption model (Simple Model) that calculates the power consumption depending only on the number of times.

【0063】[0063]

【発明の効果】以上のように、本発明に係るパラメタラ
イズドメモリの回路縮退方法では、パラメタライズドメ
モリのレイアウトデータからリーフセルのネットリスト
を生成する際に、着目する信号経路以外のトランジスタ
に対しては負荷となっているものを簡単化して残し、そ
れ以外のものは除去することにより、パラメタライズド
メモリの特性値の抽出に与える影響が少ない状態で組合
せ回路に関する素子数を減らすことができる。
As described above, in the circuit degeneration method of the parameterized memory according to the present invention, when a netlist of leaf cells is generated from layout data of the parameterized memory, transistors other than a signal path of interest are generated. By simplifying the remaining load and removing the remaining load, the number of elements related to the combinational circuit can be reduced with little influence on the extraction of the characteristic value of the parameterized memory.

【0064】また、本発明に係るパラメタライズドメモ
リの回路縮退方法では、パラメタライズドメモリのレイ
アウトデータからリーフセルのネットリストを生成する
際に、メモリセルを負荷となるビットの数だけ太らせた
トランジスタを用いて構成した等価回路に縮退すること
により、パラメタライズドメモリの特性値の抽出に与え
る影響が少ない状態でメモリセルに関する素子数を減ら
すことができる。
Further, in the circuit degeneration method of the parameterized memory according to the present invention, when a net list of leaf cells is generated from layout data of the parameterized memory, a transistor whose memory cell is enlarged by the number of bits serving as a load is used. By degenerating to an equivalent circuit configured using the above, it is possible to reduce the number of elements related to a memory cell with little influence on extraction of characteristic values of a parameterized memory.

【0065】また、本発明に係るパラメタライズドメモ
リの回路縮退方法では、パラメタライズドメモリのレイ
アウトデータからリーフセルのネットリストを生成する
際に、組合せ回路に関し、着目する信号経路以外のトラ
ンジスタに対しては負荷となっているものを簡単化して
残し、それ以外のものは除去することにより、パラメタ
ライズドメモリの特性値の抽出に与える影響が少ない状
態で組合せ回路に関する素子数を減らすことができると
ともに、負荷となるビットの数だけ太らせたトランジス
タを用いて構成した等価回路に縮退することことによ
り、パラメタライズドメモリの特性値の抽出に与える影
響が少ない状態でメモリセルに関する素子数を減らすこ
とができ、極めて効率よくパラメタライズドメモリの回
路縮退を行うことができる。
Further, in the circuit degeneration method of the parameterized memory according to the present invention, when generating a netlist of leaf cells from layout data of the parameterized memory, the combinational circuit is not used for transistors other than the signal path of interest. By simplifying and keeping the load and removing the others, the number of elements related to the combinational circuit can be reduced with little effect on the extraction of the characteristic value of the parameterized memory, and the load can be reduced. By degenerating into an equivalent circuit using transistors that are fattened by the number of bits, the number of elements related to the memory cell can be reduced with little effect on the extraction of the characteristic value of the parameterized memory. It is possible to perform circuit degeneration of parameterized memory very efficiently. Kill.

【0066】さらに、本発明に係るパラメタライズドメ
モリの論理セルライブラリ生成方法では、パラメタライ
ズドメモリの回路縮退を行い、特性抽出のための入力ベ
クトルや解析条件を含む回路シミュレーション実行ネッ
トリストを生成して、回路シミュレーションを短時間で
実行することができ、上記回路シミュレーションの実行
結果に基づいて特性計算を高精度で行い論理セルライブ
ラリを自動生成することができる。
Further, in the method for generating a logic cell library of a parameterized memory according to the present invention, the circuit of the parameterized memory is degenerated, and a circuit simulation execution netlist including input vectors and analysis conditions for characteristic extraction is generated. In addition, the circuit simulation can be executed in a short time, and the characteristic calculation can be performed with high accuracy based on the execution result of the circuit simulation, and the logic cell library can be automatically generated.

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

【図1】本発明を適用した論理セルライブラリ生成シス
テムにおける基本的な処理の手順を示すフローチャート
である。
FIG. 1 is a flowchart showing a basic processing procedure in a logic cell library generation system to which the present invention is applied.

【図2】上記論理セルライブラリ生成システムにおける
遅延を例にとった特性算出の手順を示すフローチャート
である。
FIG. 2 is a flowchart illustrating a procedure of calculating a characteristic by taking a delay as an example in the logic cell library generation system.

【図3】上記論理セルライブラリ生成システムにおける
回路シミュレーション実行用ネットリストの生成の手順
を示すフローチャートである。
FIG. 3 is a flowchart showing a procedure for generating a circuit simulation execution netlist in the logic cell library generation system.

【図4】上記論理セルライブラリ生成システムにおける
組合せ回路の縮退モデルを説明するための2入力NAN
Dゲートを示す図である。
FIG. 4 is a two-input NAN for explaining a degenerate model of a combinational circuit in the logic cell library generation system.
It is a figure showing a D gate.

【図5】上記論理セルライブラリ生成システムにおける
組合せ回路の縮退モデルを従来の負荷モデルと比較して
示すNANDゲートの波形図である。
FIG. 5 is a waveform diagram of a NAND gate showing a degeneration model of a combinational circuit in the logic cell library generation system in comparison with a conventional load model.

【図6】上記論理セルライブラリ生成システムにおける
組合せ回路の縮退モデルを従来の負荷モデルと比較して
示すバッファの波形図である。
FIG. 6 is a waveform diagram of a buffer showing a degenerate model of a combinational circuit in the logic cell library generation system in comparison with a conventional load model.

【図7】上記論理セルライブラリ生成システムにおける
メモリセルの縮退モデルを説明するためのメモリセル1
個の回路図である。
FIG. 7 is a memory cell 1 for describing a degeneration model of a memory cell in the logic cell library generation system.
FIG.

【図8】上記論理セルライブラリ生成システムにより6
4ワード36ビットのSRAMについて解析した結果を
示す図である。
FIG. 8 shows an example of the logic cell library generation system.
FIG. 14 is a diagram illustrating a result of analyzing a 4-word 36-bit SRAM;

【図9】上記論理セルライブラリ生成システムにおいて
1024ワード72ビットのSRAMについてトランジ
スタレベルシュミレータによりシミュレーションを行っ
た結果を示す図である。
FIG. 9 is a diagram showing a result of a simulation performed by a transistor level simulator on a 1024-word 72-bit SRAM in the logic cell library generation system.

【図10】1024ワード72ビットのSRAMにおい
て、上記論理セルライブラリ生成システムにおける縮退
モデルと従来の負荷モデルの差が信号パス全体の遅延の
精度にどの程度影響するかを示す図である。
FIG. 10 is a diagram showing how the difference between the degenerated model in the logic cell library generation system and the conventional load model affects the accuracy of the delay of the entire signal path in a 1024-word 72-bit SRAM.

【図11】上記論理セルライブラリ生成システムにおけ
るメモリのタイミングの制約の定義を示す図である。
FIG. 11 is a diagram showing a definition of memory timing constraints in the logic cell library generation system.

【図12】上記論理セルライブラリ生成システムにおけ
るメモリのタイミングの制約の定義に従い出力の期待値
が得られる最小値を抽出するための手法を示す図であ
る。
FIG. 12 is a diagram showing a method for extracting a minimum value at which an expected output value is obtained according to a definition of a timing constraint of a memory in the logic cell library generation system.

【図13】2048ワード36ビットの1ポートRAM
について、上記論理セルライブラリ生成システムにより
タイミング制約特性抽出を行った結果を従来の解析的手
法による抽出結果とともに示す図である。
FIG. 13 is a 1-port RAM having 2048 words and 36 bits.
FIG. 11 is a diagram showing a result of extracting timing constraint characteristics by the above-described logic cell library generation system, together with an extraction result by a conventional analytical method.

【図14】メモリのビット幅と消費電力の関係が動作別
に見てほぼ線形とみなすことができることを示す図であ
る。
FIG. 14 is a diagram showing that the relationship between the bit width and the power consumption of a memory can be regarded as substantially linear in each operation.

【図15】ワード数と消費電力の関係も区分線形関数で
近似することができることを示す図である。
FIG. 15 is a diagram showing that the relationship between the number of words and power consumption can also be approximated by a piecewise linear function.

【図16】上記論理セルライブラリ生成システムにおい
て消費電力抽出を行う際のサンプル点を示す図である。
FIG. 16 is a diagram showing sample points when power consumption is extracted in the logic cell library generation system.

【図17】上記論理セルライブラリ生成システムにより
1024ワード4ビットの1ポートRAMの特性抽出を
実行した場合の実行時間を示す図である。
FIG. 17 is a diagram showing an execution time when the characteristics of a 1024 word 4-bit 1-port RAM are extracted by the logic cell library generation system.

【図18】上記論理セルライブラリ生成システムにより
計算した各種サイズのSRAMの遅延値と実測値とを比
較して示す図である。
FIG. 18 is a diagram showing a comparison between delay values of SRAMs of various sizes calculated by the logic cell library generation system and measured values.

【手続補正2】[Procedure amendment 2]

【補正対象書類名】図面[Document name to be amended] Drawing

【補正対象項目名】図2[Correction target item name] Figure 2

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction contents]

【図2】 FIG. 2

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 木下 善彦 東京都品川区北品川6丁目7番35号 ソニ ー株式会社内 (72)発明者 石川 展之 東京都品川区北品川6丁目7番35号 ソニ ー株式会社内 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continued on the front page (72) Yoshihiko Kinoshita, Inventor 6-7-35 Kita-Shinagawa, Shinagawa-ku, Tokyo Inside Sony Corporation (72) Inventor Noriyuki Ishikawa 6-35, Kita-Shinagawa, Shinagawa-ku, Tokyo No. Sony Corporation

Claims (13)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 パラメタライズドメモリのレイアウトデ
ータからリーフセルのネットリストを生成する際に、組
合せ回路に関し、着目する信号経路以外のトランジスタ
に対しては負荷となっているものを簡単化して残し、そ
れ以外のものは除去することを特徴とするパラメタライ
ズドメモリの回路縮退方法。
When generating a netlist of leaf cells from layout data of a parameterized memory, a combinational circuit is simplified by leaving a load on transistors other than a signal path of interest. A method for degenerating a circuit of a parameterized memory, characterized in that a method other than the above is removed.
【請求項2】 着目する信号通過ノードの直接負荷とな
っている回路部分はそのまま残し、この回路部分のさら
に後段の負荷は省略することを特徴とする請求項1記載
のパラメタライズドメモリの回路縮退方法。
2. The circuit degeneration of a parameterized memory according to claim 1, wherein a circuit portion directly loading a signal passing node of interest is left as it is, and a load at a subsequent stage of this circuit portion is omitted. Method.
【請求項3】 1つの信号通過ノードに同じタイプの回
路部分が負荷として複数存在する場合に、その回路部分
のかくトランジスタの実効W長さを合計して1つの回路
部分に縮退することを特徴とする請求項1記載のパラメ
タライズドメモリの回路縮退方法。
3. When a plurality of circuit portions of the same type exist as a load at one signal passing node, the effective W lengths of the transistors in the circuit portions are reduced to one circuit portion by summing. 2. The circuit reduction method of a parameterized memory according to claim 1, wherein:
【請求項4】 パラメタライズドメモリのレイアウトデ
ータからリーフセルのネットリストを生成する際に、メ
モリセルをビットの数だけ太らせたトランジスタを用い
て構成した等価回路に縮退することを特徴とするパラメ
タライズドメモリの回路縮退方法。
4. A parameterized memory characterized in that when generating a netlist of leaf cells from layout data of a parameterized memory, the memory cell is reduced to an equivalent circuit formed by using transistors having the number of bits increased by the number of bits. Circuit degeneration method for memory.
【請求項5】 パラメタライズドメモリのレイアウトデ
ータからリーフセルのネットリストを生成する際に、組
合せ回路に関し、着目する信号経路以外のトランジスタ
に対しては負荷となっているものを簡単化して残し、そ
れ以外のものは除去し、メモリセルに関し、ビットの数
だけ太らせたトランジスタを用いて構成した等価回路に
縮退することを特徴とするパラメタライズドメモリの回
路縮退方法。
5. A method for generating a netlist of leaf cells from layout data of a parameterized memory, in a combinational circuit, simplifies and leaves a load on transistors other than a signal path of interest. A circuit degeneracy method for a parameterized memory, characterized in that, except for the above, a memory cell is degenerated into an equivalent circuit using transistors with the number of bits increased for the memory cell.
【請求項6】 組合せ回路に関し、着目する信号通過ノ
ードの直接負荷となっている回路部分はそのまま残し、
この回路部分のさらに後段の負荷は省略することを特徴
とする請求項5記載のパラメタライズドメモリの回路縮
退方法。
6. A combinational circuit, wherein a circuit portion directly loading a signal passing node of interest is left as it is,
6. The method according to claim 5, wherein a load at a stage subsequent to the circuit is omitted.
【請求項7】 組合せ回路に関し、1つの信号通過ノー
ドに同じタイプの回路部分が負荷として複数存在する場
合に、その回路部分のかくトランジスタの実効W長さを
合計して1つの回路部分に縮退することを特徴とする請
求項6記載のパラメタライズドメモリの回路縮退方法。
7. When a plurality of circuit parts of the same type exist as a load at one signal passing node in a combinational circuit, the effective W lengths of the transistors in the circuit parts are summed to degenerate into one circuit part. 7. The method according to claim 6, further comprising the step of:
【請求項8】 パラメタライズドメモリのレイアウトデ
ータからリーフセルのネットリストを生成する際に、リ
ーフセルのトランジスタの寄生抵抗及び寄生容量を抽出
し、リーフセルを縮退した等価回路に置き換え、 上記リーフセルを組み合わせて必要とされるメモリサイ
ズのメモリ全体の等価回路を作成する際に、特性計算に
影響のない部分回路を除去するとともに、特性計算に影
響のある部分回路でも簡単化できる部分を縮退し、 特性抽出のための入力ベクトルや解析条件を含む回路シ
ュミレーション実行ネットリストを生成し、 回路シュミレーションを実行し、 上記回路シュミレーションの実行結果に基づいて特性計
算を行い論理セルライブラリを自動生成することを特徴
とするパラメタライズドメモリの論理セルライブラリ生
成方法。
8. When generating a netlist of leaf cells from layout data of a parameterized memory, a parasitic resistance and a parasitic capacitance of a transistor of the leaf cell are extracted, the leaf cell is replaced with a degenerated equivalent circuit, and a combination of the leaf cells is required. When creating an equivalent circuit for the entire memory with a memory size of と, the partial circuit that does not affect the characteristic calculation is removed, and the part that can be simplified even in the partial circuit that affects the characteristic calculation is reduced. Generating a circuit simulation execution netlist including input vectors and analysis conditions for performing the circuit simulation, performing characteristic calculation based on the execution result of the circuit simulation, and automatically generating a logic cell library. How to create a logic cell library for metallized memory .
【請求項9】 上記パラメタライズドメモリのレイアウ
トデータからリーフセルのネットリストを生成する際
に、組合せ回路に関し、着目する信号経路以外のトラン
ジスタに対しては負荷となっているものを簡単化して残
し、それ以外のものは除去し、メモリセルに関し、ビッ
トの数だけ太らせたトランジスタを用いて構成した等価
回路に縮退することを特徴とする請求項8記載のパラメ
タライズドメモリの論理セルライブラリ生成方法。
9. When generating a netlist of leaf cells from the layout data of the parameterized memory, a combinational circuit is simplified by leaving a load on transistors other than a signal path of interest. 9. The method according to claim 8, wherein the other components are removed, and the memory cells are reduced to an equivalent circuit configured by using transistors that are increased by the number of bits.
【請求項10】 組合せ回路に関し、着目する信号通過
ノードの直接負荷となっている回路部分はそのまま残
し、この回路部分のさらに後段の負荷は省略することを
特徴とする請求項9記載のパラメタライズドメモリの論
理セルライブラリ生成方法。
10. The parameterized circuit according to claim 9, wherein a circuit portion directly loading a signal passing node of interest in the combinational circuit is left as it is, and a load further downstream of the circuit portion is omitted. A method of generating a memory logic cell library.
【請求項11】 組合せ回路に関し、1つの信号通過ノ
ードに同じタイプの回路部分が負荷として複数存在する
場合に、その回路部分のかくトランジスタの実効W長さ
を合計して1つの回路部分に縮退することを特徴とする
請求項10記載のパラメタライズドメモリの論理セルラ
イブラリ生成方法。
11. When a plurality of circuit parts of the same type are present as a load at one signal passing node in a combinational circuit, the effective W lengths of the transistors in the circuit parts are summed and reduced to one circuit part. 11. The method for generating a logic cell library of a parameterized memory according to claim 10, wherein:
【請求項12】 遅延時間、タイミング制約及び消費電
力の特性抽出を行うことを特徴とする請求項8記載のパ
ラメタライズドメモリの論理セルライブラリ生成方法。
12. The method according to claim 8, wherein characteristics of delay time, timing constraint, and power consumption are extracted.
【請求項13】 メモリの動作モードや入出データの動
作効率を考慮した消費電力モデルを用いて消費電力抽出
を行うことを特徴とする請求項12記載のパラメタライ
ズドメモリの論理セルライブラリ生成方法。
13. The method according to claim 12, wherein the power consumption is extracted using a power consumption model in consideration of an operation mode of the memory and an operation efficiency of input / output data.
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