JPH10256377A

JPH10256377A - フロアプラン方法

Info

Publication number: JPH10256377A
Application number: JP9053552A
Authority: JP
Inventors: Takayuki Daimatsu; 隆之大松
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1997-03-07
Filing date: 1997-03-07
Publication date: 1998-09-25

Abstract

(57)【要約】【課題】集積回路の設計に際し、効率的な回路配置を
行うためのフロアプラン方法に関するものである。【解決手段】集積回路の信号の流れや機能で分けた回
路の最小単位を示す複数のブロックについて、それぞれ
のブロック相互間の入出力配線数よりなる回路接続情報
を取得する第１ステップと、取得された前記回路接続情
報をもとに、回路の主要な信号の流れを抽出する第２ス
テップと、抽出された回路の主要な信号の流れ情報を参
照して上記複数のブロック間の配線長が最短となるよう
に各ブロックの配置を行う第３のステップとからなるも
のである。これによって信号の流れと配線長の両方が勘
案された回路配置を行うことができ、より配置面積を少
なくすることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、集積回路の設計に
際し、効率的な回路配置を行うためのフロアプラン方法
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、集積回路のフロアプラン方法は、
ＬＳＩの急激な大規模化、高集積化に伴い、ＣＡＤを含
めた設計環境を効率化、充実させるために重要視されて
いる。

【０００３】図７は従来のフロアプランの手順を示すフ
ローチャートであり、図８はその手順の一部を模式的に
示した概念図である。まず、配置すべき集積回路の回路
接続情報、すなわちブロック（図８(a) に示す最小枠）
間の入出力配線数を抽出する（図７、ステップＳ１）、
次いで、上記の回路接続情報より、各ブロック間で配線
関係が密接なブロックどうしを見つけだしてグループ
（図８(a) 、Ａ〜Ｉ）化する（図７、ステップＳ２）。

【０００４】一方、上記各ブロックが配置される半導体
のウエーハ上には、配置禁止領域４に関連して図８(b)
に示すように配置領域１〜３が設けられる。この状態
で、上記の配置領域１〜３のそれぞれの面積に納まるよ
うに上記のグループＡ〜Ｉの中の幾つかの組み合わせが
決定され、図８(b) に示すように配置することにより、
各グループのレイアウト設計が行われる（図７、ステッ
プ３）。尚、図８(b) において、配置禁止領域４は他の
目的に使用するために、回路を配置しない領域である。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記従来の方法におい
ては、グループ化の段階（図７、ステップＳ２）では、
配線関係が密なブロックどうしをグループ化しているた
め、各グループ内では回路接続情報に基づく配線関係が
反映され、配線長が短く配線領域の少ないものとなって
いる。

【０００６】しかしながら、配置の段階（図７、ステッ
プＳ３）において、グループの配置を決定するときに
は、上記のようにグループ間どうしの、配線数に関する
回路接続情報は考慮されず、グループ間どうしでは配線
関係が反映されない。このためグループどうしで互いに
密接な関係のある場合であっても、互いに隔たって配置
されたり、あまり密接でないグループが近接して配置さ
れたりすることになり、結果として配線長が長くなって
配線領域が広くなるという問題があった。

【０００７】本発明は上記従来の欠点に鑑みて提案され
たものであって、集積回路の信号の流れや機能で分けた
回路の最小単位を示すブロック間の回路接続情報を反映
することができ、より配線領域の少ないフロアプラン方
法を実現することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は以下の手段を採用している。すなわち、集
積回路の信号の流れや機能で分けた回路の最小単位を示
す複数のブロックについて、それぞれのブロック相互間
の入出力配線数と回路接続情報を取得する第１ステップ
と、入力された前記回路接続情報をもとに、回路の主要
な信号の流れを抽出する第２ステップと、前記で抽出
された回路の主要な信号の流れ情報を参照して上記複数
のブロック間の配線長が最短となるように各ブロックの
配置を行う第３のステップとからなるものである。

【０００９】これにより、集積回路の信号の流れや機能
で分けた回路の最小単位を示すブロック間の回路接続情
報を反映することができ、より配線領域の少ないフロア
プランを実現することが可能となる。

【００１０】

【発明の実施の形態】図１は、本発明の一実施の形態に
おけるフロアプラン方法を示すフローチャートである。

【００１１】図１において、まず、図２に示すように各
ブロックについて、入力配線数と出力配線数とに関する
情報、すなわち回路接続情報を抽出する（ステップＳ
１）。このときの回路接続情報は、図２に示すように、
各ブロックごとに、他の全てのブロックに対する入出力
配線数およびその合計に関するデータを抽出する。ここ
までは、従来のフロアプラン方法と同様の手順となる。

【００１２】次いで、上記接続情報の抽出処理（ステッ
プＳ１）で得た各ブロックの配線数の関係から、回路の
主要な信号の流れを抽出し（ステップＳ２）、これによ
り、仮配置のブロックの順番を決定する。

【００１３】主要な信号の流れを検索するために以下の
基準値を用いる。すなわち、最大出力配線数が９本以上
の場合は、基準値を９本とし、最大出力本数が９本未満
の場合は、最大出力配線数に基準値係数０．８を掛けた
値を基準値とする。但し、この最大出力配線数の基準値
の９本および基準値係数０．８は、信号の流れをスムー
ズに検索することを目的とした設定値であり、一例に過
ぎない。

【００１４】このように、基準値を決定あるいは算出し
た後、基準値以上の配線関係があるブロックを、配線数
の多い順で次の信号の流れを決定する候補ブロックとし
て挙げる。

【００１５】例えば、ブロック１の場合は、ブロック２
への１２本の出力線数が最大であり、次に多いのはブロ
ック７への出力線数の７本である。従って、ここではま
ず基準値９より多い１２本の配線数を備えたブロック２
が候補として選定されることになる。上記では出力線数
に注目したが、上記に加えて、確認のために候補ブロッ
クの入力配線数を抽出して最終的に信号の流れを決定す
る。例えば、候補ブロックであるブロック２に注目する
と、ブロック９から４本、ブロック１から１２本の入力
配線がある。このとき、最大入力配線数を抽出すると、
ブロック１からの１２本ということになる。その結果、
ブロック２が信号の流れを決定するブロックとして最終
的に選定されることになる。

【００１６】ここで、上記ブロック２にブロック１以外
の他のブロックより１２本以上の入力があったとする
と、該他のブロックからブロック２への信号の流れの方
が上記ブロック１からブロック２への信号の流れより重
要になるので、該ブロック１からブロック２への流れは
考慮する必要がなくなることになる。ただし、あるブロ
ックから他のブロックへの出力線数の最大値は、当該他
のブロックにとっての入力線数の最大値になるので、上
記入力線数の検討手順は単なる確認のための手順であ
る。

【００１７】次に、ブロック２の最大出力配線数を抽出
する。このときの最大出力配線数は、ブロック５への８
本となる。この場合は、最大出力配線数が９本未満のた
め、基準値は６．４本（８本×０．８）となり、基準値
以上の配線関係があるブロック５とブロック７が次の信
号の流れの候補ブロックとなる。これら２つの候補ブロ
ックに対してそれぞれ入力線数を勘案し、いずれを選択
するかを最終決定する。この場合、ブロック５には上記
ブロック２から以外の入力はないので、まず、ブロック
２からブロック５への流れが決定される。ここで、ブロ
ック５に出力はないので、ここから先の信号の流れは考
慮する必要はなくなる。

【００１８】そこで、ブロック５から逆に辿って再びブ
ロック２に戻る。ここで、先に候補となった、ブロック
７が検討の対象となる。ここでも、ブロック７への入力
は上記のブロック２から以外はないので、ブロック２か
らブロック７への流れが決定される。ブロック２よりブ
ロック６への最小の出力線数３の経路は上記の基準値
６．４以上ではないので、この場合では検討の対象とは
ならない。

【００１９】上記のように、ブロック２についての信号
の流れに方向が決定されると、ブロック２からさらに逆
上ってブロック１に帰る。ここで、ブロック１の残りの
配線グループはブロック４への７本とブロック３への３
本である。従ってここでは、最大本数７×０．８＝５．
６以上の本数が候補となる。これに該当するのはブロッ
ク４への７本のみであるので、ブロック１からブロック
４への流れが検討され、ついで、ブロック４からの流れ
が検討される。

【００２０】以上のようにして、順次検討が加えられて
主要な信号の流れが決定される。ステップＳ２の結果、
主要な信号の流れは、ブロック１→ブロック２→ブロッ
ク５→ブロック７→ブロック４→ブロック８→ブロック
９→ブロック３→ブロック６となる。

【００２１】次に、信号の流れの順番で仮配置をおこな
い、その後、総配線長が最短になるように配置および並
び変えをおこなう（ステップ３）。このときの仮配置の
規則は、図４に示すように、上述のブロック１、ブロッ
ク２、ブロック５の順番で左から右へ配置していき、目
的の配置領域の長さ（図４の場合３ブロック分）に達す
ると、すぐ下の段に下がって、そこから左へブロック
７、ブロック４を配置していく。この結果、３列のブロ
ック列が形成される。このように形成されたブロック列
を、以下レーンと呼ぶ。

【００２２】次に各レーンの内部で総配線長を算出し、
総配線長が最短になるブロックの配置を総当たり方法で
検索し、レーン内部のブロックの配置を決定する。ここ
で、レーン内部の総配線長は、次式で求める。

【００２３】総配線長＝Σ（各ブロック間の配線の長さ×配線数）・・・（１）ここで、各ブロック間の配線の長さは、各ブロックのｘ
方向（左右方向）中心座標を抽出し、該中心座標間の距
離を用いる。

【００２４】具体例を図４と図５を用いて説明する。図
４は各レーンにブロックが配置された図であり、図５は
そのときの第１レーンに属するブロック間どうしの入出
力配線数およびその合計を示す。このとき、ブロック１
に注目すると、ブロック２に１２本の出力配線数があ
る。ブロック１とブロック２の配線長を算出すると、ま
ずブロック１とブロック２のｘ方向中心座標間の距離を
算出し、該算出された距離に配線数１０本を掛けるとブ
ロック１とブロック２の配線長が算出できる。更に、ブ
ロック２とブロック５について同様の演算を行い、第１
レーンの内部のブロック間どうしの配線長の合計よりな
る総配線長を求める。次いで、ブロック配列を入れ変え
て同様に総配線長を求め、総配線長が最短長となるブロ
ックの配置を第１レーンのブロックの並びとして決定す
る。第２レーン、第３レーンについても同様にして、総
配線長の最短がブロックの並びを決定する。

【００２５】次に各レーン間の総配線長を算出し、総配
線長が最短になる並びを前記のレーン内部の時と同様に
総当たり方法で演算し、最終のブロックの並びを決定す
る。ここで、レーン間の総配線長は、次式で求める。

【００２６】総配線長＝Σ（各ブロック間の配線の長さ×配線数）・・・（２）ここで、同一レーンに属するブロック間の配線長さは、
上記のように各ブロックのｘ方向中心長さのみを考慮す
れば足りるが、異なるレーンに属する各ブロック間の配
線の長さは、各ブロックの中心座標（ｘ，ｙ）〔ｙ方向
は図面上縦方向〕間の長さを考慮する必要がある。

【００２７】すなわち、上記同一レーンに属するブロッ
ク間の配線（ｘ軸方向の配線Ｌｖ）は図６に示すように
ブロック内の素子ｓと素子ｓの間を通過できるので、ｙ
方向の配線長さを考慮する必要はなく、上記のように各
ブロックのｘ方向中心間の長さの総和とすれば足りる。
ところが、異なるレーンに属するブロック間の配線（ｙ
軸方向の配線Ｌｈ）は、ブロックの上を通過できないの
で、図６に示すように、一旦ｘ方向に各ブロックＢ₁〜
Ｂ₄の間まで引き出してブロック間を通過させる必要が
ある。

【００２８】従って、ｙ方向配線長を算出するときに
は、各ブロックの中心ｙ座標間の距離に係数１．５を掛
けて重み付けする。以上の原則に従って、レーン間の最
短の総配線長を求める規則を図４を用いて説明すると、
まず、第１レーンの各ブロックの配置を上記で求めた通
りに固定しておき、第１レーンと第２レーンに属する各
ブロック間の配線長Ｓ１と、第２レーンに属する第２レ
ーン内部での各ブロック間の配線長Ｓ２の２つの合計Ｓ
１＋Ｓ２によって総合計を求める。次いで第２レーンに
属するブロックの配置を変えて同様に配線長の総合計を
求める作業を繰り返して、上記Ｓ１＋Ｓ２の総合計が最
短となる第２レーンのブロック配置を求める。

【００２９】第２レーンと第３レーン間の配線長の最短
の総配線長を求める計算についても、同様に、第２レー
ンに属する各ブロックの配置を上記の第１レーンと第２
レーン間の総合計が最短となる配線長を求めたときに決
定した状態に固定し、第３レーンに属する各ブロックの
位置を変えながら総配線長が最短となる第３レーンのブ
ロック配置を決定する。

【００３０】このように、ステップＳ２によって信号の
流れに沿った配置が行われると同時に、ステップＳ３に
よって、総配線長が最短になるように各ブロックが配置
されるため、配線領域の面積が少ないフロアプランを実
現できる。

【００３１】以上配線数が９以下のときの基準値を定め
るために例として係数０．８を掛けるようにしたが、例
えば、配線数３以上８までの場合は配線数の多い方から
２つの候補を採用するようにしてもよい。

【００３２】

【発明の効果】以上のように、本発明は、集積回路の回
路図から複数のブロック間の回路接続情報を抽出し、配
線関係に沿って、つまり信号の流れに基づいてブロック
の配置をおこなうが、同時に総配線長も短くできるよう
に考慮している。このため配線領域の面積の少ないフロ
アプランを実現することができ、集積回路の集積度をよ
り向上することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態によるフロアプラン方法
を示すフローチャート

【図２】同方法における回路接続情報を示す説明図

【図３】同方法における信号の流れの抽出の一ステップ
を示す説明図

【図４】同方法における仮配置の一ステップを示す説明
図

【図５】同方法における総配線長の最短化の一ステップ
を示す説明図

【図６】配線長を算出するための重み付けを説明する概
念図である。

【図７】従来のフロアプラン方法を示すフローチャート

【図８】従来のフロアプラン方法を示す概念図である。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】集積回路の信号の流れや機能で分けた回
路の最小単位を示す複数のブロックについて、それぞれ
のブロック相互間の入出力配線数よりなる回路接続情報
を取得する第１ステップと、取得された前記回路接続情報をもとに、回路の主要な信
号の流れを抽出する第２ステップと、抽出された回路の主要な信号の流れ情報を参照して上記
複数のブロック間の配線長が最短となるように各ブロッ
クの配置を行う第３のステップとからなることを特徴と
するフロアプラン方法。