JPH11296575A - 回路デ―タ縮約方法及び回路シミュレ―ション方法 - Google Patents
回路デ―タ縮約方法及び回路シミュレ―ション方法Info
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- JPH11296575A JPH11296575A JP11016143A JP1614399A JPH11296575A JP H11296575 A JPH11296575 A JP H11296575A JP 11016143 A JP11016143 A JP 11016143A JP 1614399 A JP1614399 A JP 1614399A JP H11296575 A JPH11296575 A JP H11296575A
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Abstract
回路データのみを抽出して、回路シミュレーションに使
用する回路データを縮約することにより、回路シミュレ
ーションの精度は確保しつつ、回路シミュレーション処
理時間を短縮する。 【解決手段】 入力信号伝播ルートを活性化させる1ま
たは複数の入力ベクトルおよび観測点情報に基づいて、
入力された回路データから、入力信号の状態変動の伝播
に影響を与えるノードで、かつ該状態変動が観測点に影
響を与えるノードに対応する素子情報のみを抽出するこ
とにより、回路シミュレーションに必要な素子情報の抽
出を行う。
Description
法及び回路シミュレーション方法に関する。特に、集積
回路の設計自動化技術において、回路シミュレーション
の入力回路データのうちから、回路シミュレーションの
結果に影響を与える回路データのみを抽出して、回路シ
ミュレーションに使用する回路データを自動的に縮約す
ることによって、回路シミュレーションの精度は確保し
つつ、回路シミュレーション処理時間を短縮するための
技術に関する。
各段階において、回路設計自動化のための各種のEDA
(Electronic Design Automa
tion)ツールが多用されている。特に、かかるツー
ルによる設計自動化は、ASIC(Applicati
on Specific Integrated Ci
rcuit)のSRAM等に代表されるメモリー分野の
設計において不可欠である。この自動化は、これらメモ
リーの回路規模が大であること、および製品化までのT
AT(Turn Around Time)の短縮化の
要請による。
SIの設計のフローを示す。回路設計においては、設計
の各段階において、回路上の各素子の設計特性値の抽
出、検証を行うために、SPICEに代表されるよう
な、回路シミュレーションが行われる。かかる回路シミ
ュレーションでは、SPICEの場合、各素子特性やそ
の接続関係をテキスト表現したネットリストを入力とし
て、タイミング解析、機能解析、消費電力解析などの各
種解析、検証が行われる。こうしたシミュレーション
は、図28に示すように、回路設計における複数段階で
繰り返し行われる。すなわち、回路設計後の、回路図エ
ディタ等から入力されたスケマティックデータや、レイ
アウト設計後の、抵抗や容量が付加されたデータなど、
各段階において、必要に応じてそれぞれネットリストが
生成され、シミュレーションに供されるのである。そし
て、かかるタイミング解析等のシミュレーションは、設
計に要する全体時間のうちの相当部分を占める処理であ
る。
レータに求められる要件は、以下のとおりである。すな
わち、第一に、解析の精度は維持しつつも、実用的な時
間内においてシミュレーションを終了することが必要と
なる。また、第二に、大規模回路を対象として解析が行
えることが必要となる。かかる要件を満たすことによ
り、はじめて、TAT短縮や大規模回路への対応といっ
た要請に応えることとなるのである。
(Random Access Memory)などの
ASICメモリにおけるコンパイラブルセルの回路シミ
ュレーションは、上記要件を満たすものではなかった。
すなわち、ASICライブラリ開発におけるメモリ回路
の特徴として、第一に、回路規模が大きく1タイプ毎の
シミュレーションに時間がかかるのに加え、第二に、ワ
ードとビットの組み合わせが非常に多く、さらに、微細
化の進展で精密な寄生素子の抽出も必要なことから、ト
ータルでは膨大な計算時間を要していた。また、特に大
規模なメモリの場合には、SPICEが扱える素子数
(6000〜7000素子程度)の限界を超えており、
全体回路を対象としたシミュレーションを行うことがで
きず、シミュレーションの精度も低下させていた。この
ことは、メモリ回路設計における大きなボトルネックと
なっていた。
間短縮、換言すれば実用的時間内での回路シミュレーシ
ョンのために、シミュレーションの対象を、全体回路の
うち、シミュレーションに必要となる範囲に限定して、
回路サイズを削減すること、即ち、縮約の手法が従来よ
り行われていた。
大規模回路の場合、この縮約されたネットリストなどの
回路データが、従来よりの回路シミュレータの入力とさ
れることとなる。かかる縮約においても、また、精度を
維持しつつ、十分に縮約度を上げて回路規模を削減する
ことが求められるのである。
る。
ブルセルの縮約は、一般に手作業で行なわれていた。す
なわち、SPICE等の回路シミュレーションが可能な
程度の等価回路を作って、回路全体のシミュレーション
をしていた。具体的には、RAM等のコンパイラブルセ
ルでは、回路に規則性が高いため、この規則性のある部
分(図29(a))を一つの容量素子で近似することに
より、等価容量の形でシミュレーションしていた(図2
9(b))。
る縮約方法には、以下の問題点があった。すなわち、こ
のようにRAMを等価回路で近似する方法では、一つ
に、手作業により縮約を行うため、トータルでの設計期
間が非常にかかること、さらには、十分小さな回路に縮
約できなかった。また、前述したように、回路シミュレ
ーションは、所望する設計特性値が得られるまで、何回
も繰り返し行われるものである。従って、かかる手作業
による縮約は、それだけ大きなボトルネックを構成して
いたのである。
しては、第1に、ソニー(株)セミコンダクターカンパ
ニーのPASTEL(A Parameterized
Memory Characterization
System)(第10回回路とシステム軽井沢ワーク
ショップ、1997・4)がある。図30は、PAST
ELの機能構成及び処理手順を示す図である。
の手順につき説明する。尚、図30における縮退とは、
本発明における縮約と同義である。
モリー回路を、繰り返しと接続の単位となる、リーフセ
ルと呼ばれる基本セルに分解する。そして、各リーフセ
ルのレイアウト情報に基づいて、各リーフセル上のトラ
ンジスタ、寄生抵抗、寄生容量について、図中のSyn
opsys社のArcadia(TM)という寄生素子
抽出用ソフトウエアにより抽出し、SPICEネットリ
ストを出力する。
たネットリストを、さらに、SRAMセルが負荷になる
場合の、その規則的な構造や設計上の特徴に基づいて構
成された、所定の縮約(縮退)モデルを用いて、パター
ンマッチング処理により、回路サイズの縮約を行い、縮
約後のネットリストを出力する。
ルは、図31に示すように、図31(a)の回路を、図
31(b)の回路のような等価回路にし、さらにこれを
ビットの数だけ太らせたトランジスタにより、モデル化
を行ったものである。
に縮約されたネットリストを合成することにより、SR
AM回路全体の、縮約されたネットリストが得られるの
である。
ルによる縮約方法には、以下の問題点があった。即ち、
SRAMメモリー用の縮約(縮退)モデルに従って、縮
約を行うため、SRAMのネットリストについての縮約
においては、精度を維持しつつ十分小さな回路に縮約す
ることが可能であった。しかしながら、このように、所
定のメモリーセルのパターンを認識して、これに基づき
縮約を行う方法であるため、これ以外のロジック回路な
どについては、適用することができず、適用対象が限定
された、汎用性を欠く方式にとどまるものであった。以
下にその理由を説明する。
入力SPICEネットリスト以外に縮約パターンを定義
する縮約パターンファイルが必要となる。即ち、従来の
第1のツールの縮約はパターンマッチングによる縮約で
ある。第1のツールは、メモリー回路の一部と定義され
たパターンとの照合を行って、一致したメモリー回路の
部分を縮約パターンに置き換える処理を行う。このパタ
ーンマッチングによる縮約方法の第1のデメリットは、
ユーザーが予め手作業で必要な回路縮約パターンを数十
種類容易しておく必要がある点にある。第1のツールの
場合用意すべき回路縮約パターンは、メモリーセルに関
してだけでも12種類である。また、メモリーの周辺の
制御ロジック用に数十種類の回路縮約パターンを用意す
る必要がある。さらに、第1のツールが対象とするPara
meteraisez Memoryは、ASICの中で用いられるブロ
ックであるSRAMである。各社ごとにアーキテクチャ
の異なる数タイプのブロックが用意される。第1のツー
ルは、このタイプごとに回路縮約パターンを定義する必
要がある。従って、第1のツールでは、上記の多量の回
路縮約パターンを予め用意する必要があるので、ユーザ
ーの労力が多大である。また、第2のデメリットは、パ
ターンマッチング処理は、逐一パターンの照合を行うの
で、パターンの種類の増加に伴い、マッチングに要する
時間が増大する点にある。
分である抵抗や容量を縮約するツールとして、例えば、
ULTIMA社のULTIMA−PR(TM)や、AV
ANTI!社のSTAR−RC(TM)があった。
くまで寄生素子である抵抗や容量のみを縮約の対象とす
るもので、トランジスタを縮約することはできなかっ
た。従って、大規模回路の場合、実用的な時間内で回路
シミュレーションを行うのには、縮約後のSPICEネ
ットリストのサイズがまだ大きすぎた。
ピュータ資源を膨大に要してSPICE等でのシミュレ
ーションが実行できないか、あるいは実行できたとして
も一週間以上など長大な処理時間を必要としていた。
には、以下の問題点があった。
を要する上に、回路シミュレータに対する十分小さな回
路への縮約がなされていなかった。また、ツールによる
縮約においても、適用できる回路や素子の種類が限定さ
れており、汎用性を欠くものであった。さらに、回路規
模によっては、シミュレーション時に使用するコンピュ
ータ資源がハードウエア搭載量を上回り、回路シミュレ
ーション自体を実行できない場合も生じていた。
は、従来技術における、集積回路の設計検証を行うため
の回路データの縮約に、長時間を要する上に精度も十分
に維持できず、さらに全体回路を対象とした回路シミュ
レーションを行うために十分な程度には回路の縮約度が
上げられず、また、汎用的に回路データの縮約が行えな
かったという問題点を解決するためになされたものであ
る。
れた回路データのうちで、回路シミュレーションの結果
に影響を与える回路データのみを抽出し、回路シミュレ
ーションに使用する回路データを縮約することにより、
回路シミュレーションの精度は確保しつつ、回路シミュ
レーション処理時間を短縮することを可能とする回路デ
ータ縮約方法を提供することにある。
素子特性のみを利用した縮約を行うことにより、適用対
象を限定せず、汎用的な回路データ縮約方法を提供する
ことにある。
のうちで、回路シミュレーションの結果に影響を与える
回路データのみを抽出し、回路シミュレーションに使用
する回路データを縮約することにより、回路シミュレー
ションの精度は確保しつつ、回路シミュレーション処理
時間を短縮することを可能とする回路シミュレーション
方法を提供することにある。
のうちで、回路シミュレーションの結果に影響を与える
回路データのみを抽出し、回路シミュレーションに使用
する回路データを縮約することにより、回路シミュレー
ションの精度は確保しつつ、回路シミュレーション処理
時間を短縮することを可能とする回路縮約プログラムを
格納したコンピュータ読み取り可能な記録媒体および回
路シミュレーションプログラムを格納したコンピュータ
読み取り可能な記録媒体を提供することにある。
の本発明の特徴は、MOSトランジスタの特性に基づい
て回路上で入力信号が伝播し、かつ、かかる伝播が出力
観測点に到達する範囲を求め、かかる範囲内にあるノー
ドを抽出することにより素子を縮約する点にある。
他、抵抗、容量、インダクタンス、制御電源、およびダ
イオードなどを含む。又、回路データとは、素子、ノー
ド、およびこれらの接続状態のデータを含む。
法(請求項1)は、与えられた回路データから、入力ベ
クトルの状態に基づいた回路シミュレーションの結果に
影響を与える素子情報の抽出である回路データの縮約方
法であって、シミュレーションすべき回路データの1ま
たは複数の入力ベクトル及び/または観測点情報を入力
するステップと、前記入力ベクトル及び/または観測点
情報に基づいて、前記回路データ中から、入力信号の状
態変動の伝播に影響を受けるノードで、かつ該ノードの
前記状態変動が観測点に影響を与えるノードに対応する
素子情報を抽出するステップとを含むことを特徴とす
る。
のうちで、回路シミュレーションの結果に影響を与える
回路データのみを抽出することが可能となる。つまり、
回路シミュレーションの精度は確保しつつ、回路規模が
削減されることにより、回路シミュレーション処理時間
を短縮することが可能となるのである。
回路のタイミング・機能・消費電力・ノイズ等の特性の
シミュレーションをいう。
プは更に、前記入力ベクトルに従いシミュレーション期
間中に電位が固定されるノードを探索してゲート入力が
固定電位であるMOSトランジスタのスイッチ状態を決
定するステップと、前記スイッチ状態に基づいて前記ノ
ードをグループ化し、MOSトランジスタのゲート側の
ノードグループからチャネル側のゲートグループへの入
力信号伝播の経路上にあるノードを抽出するステップと
を含むことを特徴とする。
特性のみに基づいて、汎用的なトランジスタの縮約が可
能となる。つまり、SRAMメモリの他、データパスや
ALU等のロジック回路など各種回路データの規模を削
減することが可能となる。
データから、入力ベクトルの状態に基づいた回路シミュ
レーションの結果に影響を与える素子情報の抽出である
回路データの縮約方法であって、入力信号伝播ルートを
活性化させる入力ベクトル中の固定電位ノード情報及び
/または回路データ中のノードの初期値に従って、前記
回路データ中の電位状態を固定すべき各ノードに対して
固定電位状態を順次展開する固定状態展開ステップと、
MOSトランジスタのチャネルで接続される前記回路デ
ータ中のノードをグループ化して、ゲート側のノードグ
ループからチャネル側のノードグループに対する有向グ
ラフを作成するノードグループ化ステップと、前記有向
グラフに従って、前記ノードグループ中から、前記入力
ベクトル中の状態が変動する入力ノードと出力観測ノー
ドとの経路上にあるグループを抽出する経路探索ステッ
プと、前記抽出されたノードグループの各ノード及び該
ノードに属する素子を抽出する縮約情報出力ステップと
を含むことを特徴とする。
ノードのグループ化に基づいた経路探索により、MOS
トランジスタの素子特性のみを利用して、回路シミュレ
ーションの結果に影響を与える回路データのみを抽出す
ることが可能となる。つまり、回路シミュレーションの
精度は確保しつつ、汎用性を持って回路規模が削減され
ることにより、回路シミュレーション処理時間を短縮す
ることが可能となる。
縮約方法は更に、前記抽出のされないMOSトランジス
タに接続される、少なくとも抵抗、容量、インダクタン
ス、制御電圧及びダイオードのいずれか1つ以上を削除
するステップを含むことにより、トランジスタの他、縮
約されるトランジスタに接続される抵抗、容量、インダ
クタンス、制御電圧、ダイオードなどの各素子を併せて
縮約することが可能となる。
は、レイアウト前の回路データ、レイアウト後の回路デ
ータおよびプリント基板データのいずれか1つであるこ
とにより、回路設計の各段階において、回路シミュレー
ション時間を削減することが可能となる。
縮約方法はさらに、前記回路データ中で、縮約対象外と
すべき任意のサブ回路を指示入力させるステップを含む
ことにより、回路の性質上縮約による誤差が大きくなる
回路部分を縮約の対象外と指定することが可能となる。
つまり、より精度の高い回路シミュレーションを選択的
に行うことが可能となる。
ル及び/または観測点情報は、表示画面上の回路図上の
ノードに対して指示されることにより、可視的な回路図
のグラフィック表示上から簡易に回路データを入力する
ことが可能となる。つまり、本発明へのデータ入力を迅
速化するとともに、入力時のミスを低減することが可能
となる。
縮約方法はさらに、前記回路データ中で抽出された部分
と抽出されない部分を、回路図上で識別可能に出力する
ステップを含むことにより、入力回路データがどのよう
に縮約されたかを視覚的に判別させることが可能とな
る。
縮約方法はさらに、前記回路データ上の内部の任意のノ
ードに対して、該ノードの電位状態を指示させるステッ
プを含むことにより、回路データの電位状態の固定をよ
り確実に行って、縮約率を向上を向上させることが可能
となる。
タ縮約方法はさらに、前記経路上にあるノードからの負
荷容量の任意の抽出段数を指示入力させるステップを含
むことにより、回路規模や回路特性に応じて縮約率とシ
ミュレーション精度を設計者に比較考量させることが可
能となる。
タ縮約方法はさらに、並列に接続されている複数の素子
を併合し、前記複数の素子の幅を加算した幅を持つ併合
素子を生成するステップとを含むことにより、さらに縮
約率を向上させることが可能となる。
路データからの入力ベクトルの状態に基づいた集積回路
の動的な回路シミュレーション方法であって、シミュレ
ーションすべき回路データの1または複数の入力ベクト
ル及び/または観測点情報を入力するステップと、前記
入力ベクトル及び/または観測点情報に基づいて、前記
回路データ中から、入力信号の状態変動の伝播に影響を
受けるノードで、かつ該ノードの前記状態変動が観測点
に影響を与えるノードに対応する素子情報を抽出するス
テップとを含むことを特徴とする。
のうちで、回路シミュレーションの結果に影響を与える
回路データのみを抽出することが可能となる。つまり、
回路シミュレーションの精度は確保しつつ、回路規模が
削減されることにより、かかる縮約された回路データを
用いて行う回路シミュレーション処理時間を短縮するこ
とが可能となる。
路データから、入力ベクトルの状態に基づいた回路シミ
ュレーションの結果に影響を与える素子情報の抽出であ
る回路データの縮約プログラムを格納するコンピュータ
読み取り可能な記録媒体であって、シミュレーションす
べき回路データの1または複数の入力ベクトル及び/ま
たは観測点情報を入力するモジュールと、前記入力ベク
トル及び/または観測点情報に基づいて、前記回路デー
タ中から、入力信号の状態変動の伝播に影響を受けるノ
ードで、かつ該ノードの前記状態変動が観測点に影響を
与えるノードに対応する素子情報を抽出するモジュール
とを含むことを特徴とする。
データのうちで、回路シミュレーションの結果に影響を
与える回路データのみを抽出することが可能となる。つ
まり、回路シミュレーションの精度は確保しつつ、回路
規模が削減されることにより、かかる縮約された回路デ
ータを用いて行う回路シミュレーション処理時間を短縮
することが可能となる。
第1の実施形態について、図面を参照しながら詳細に説
明する。
出し時間のタイミング特性をシミュレーションする場合
に、ASICのコンパイラブルセルに第1の実施形態の
回路データ縮約方法を適用した例に沿って説明する。
約の処理手順の概略について、図1に基づき説明する。
ては、まず縮約の対象となるSPICEネットリスト等
の回路データの入力に基づき、必要となる回路データの
取り込みが行われる(S10)。次に、入力ノードのう
ち、独立電源電圧で設定された、状態が固定電位である
ノードから、さらに状態の固定できるノードを探索し
て、そのHIGHまたはLOWいずれかの固定状態の展
開が順次行われる(S20)。
イアウト前の集積回路でもよく、レイアウト後の集積回
路でもよい。更にはプリント基板の回路データが用いら
れてもよい。
のグループ化を行う(S30)。これらのグループを単
位として、回路上において、経路探索、即ち、変動入力
ノードから観測指定ノードへの経路上にあるグループの
探索が行わる(S40)。最後に以上の探索結果に基づ
いて抽出されたノードおよび素子のみを含んだ、縮約後
の回路情報が出力される(S50)。
に言及する前に、本実施形態が基礎とする縮約の原理の
概要につき、以下に説明する。
リの読み出し時間のタイミング特性をシミュレーション
を行うとすると、図2に示すように、例えばアドレス入
力の1ビットを変化させて、出力データ線のあるビット
に変化が観測されるまでの時間を評価することとなる。
ョンの実行の際と同様に、予め、適切な入力ベクトル、
および、適切な観測指定ノードを与える必要がある。即
ち、クリティカルパスが予め明らかになっていることが
前提となる。通常は、最もアクセス時間が長くなると考
えられるアドレスにアクセスするように入力アドレスが
選択され、最も出力が遅くなると考えられるビットのデ
ータ出力を観測することとなる。
ミュレーションに必要な範囲に回路データを削減するこ
とは、以下の2つの手順により行われる。
限定することである。すなわち、入力信号の変化が伝播
しない部分のノード電位は、決して変化しないので、改
めてシミュレーションを行う必要はない。従って、これ
を回路データ上から削除しても、シミュレーション結果
には影響がないこととなる。つまり、図3(a)上の斜
線部分は削除してもよいということになる。尚、これ
は、シミュレーションをスタートする時に、回路が安定
状態となっていることが前提となる。例えば、発振回路
等の安定状態にない回路が含まれている場合について
は、S20の処理の説明において後述する。
ノードに影響を与えなければ、その部分を削除しても結
果に変化は生じない。即ち、図3(b)上の斜線部分も
削除してよいということになる。
は、シミュレーションすべき各種回路データの縮約を行
う。
を説明する。
ゆる汎用機、ワークステーション、PC、ネットワーク
端末などの各種コンピュータシステムで実施される。
ステムのハードウエアは、各種処理を行うためのCPU
と、プログラムメモリ−データメモリ等のメモリと、F
D、CDなどの外部記憶装置と、キーボード、マウス等
の入力装置と、ディスプレー、プリンタ等の出力装置と
を備える。
めのプログラムは、各種記録媒体に保存することができ
る。かかる記録媒体を上記ハードウエアを具備するコン
ピュータにより読み出し、当該プログラムを実行するこ
とにより、本発明が実施できる。ここで記録媒体とは例
えば、メモリ、磁気ディスク、光ディスクなど、プログ
ラムを記録することができる記録全般を含む。
形態のアルゴリズムを、図1に示す各処理ごとに詳述す
る。
いては、SPICEネットリストが第1の実施形態に係
る回路縮約方法に対して読み込まれる。ここで、第1の
実施形態に係る回路データ縮約方法に対する入出力は、
図4に示すように、SPICEネットリストが入力とな
り、縮約されたネットリストが出力となる。ただし、こ
こにおける入力ネットリストは、外部入力の記述(電圧
源等)と、観測点の記述(.PRINT文等)とが含ま
れた、シミュレーション可能なものでなければならな
い。
は、通常の回路シミュレーション実行の際と同様、何ら
かの手段によりユーザーが指示する。通常、最もアクセ
ス時間が長くなると想定されるアドレスが入力アドレス
として選択される。一方、出力が最も遅くなると想定さ
れるビットのデータ出力が観測点として選択される。
は、回路設計の単一の段階のみで用いられるものではな
く、設計のいくつかの段階で各々用いられるものであ
る。例えば、図23に示すように、回路図エディタ等か
らの入力により、スケマティックデータが作成された段
階で、SPICEネットリストを出力して(S11
0)、SPICE等により回路シミュレーションが行わ
れる(S120)。また、レイアウト設計が行われ、容
量や抵抗が付加されたレイアウト後のSPICEネット
リストに対してもSPICE等で回路シミュレーション
が行われる(S160)。SPICEや、Synops
ys社のPowerMill(TM)等の回路シミュレ
ータは、このように設計のいくつかの段階で使われる。
かる回路シミュレータの入力ネットリストの縮約を行う
第1の実施形態に係る回路データ縮約方法もまた、こう
した設計の各フェーズにおいて用いることができるので
ある。
方法は、通常の回路シミュレーションの入力となるSP
ICEなどのネットリストから必要な情報を用いて、回
路の縮約を行う。従って、前述したように、シミュレー
ション用に外部入力の記述と、観測点の記述とが含まれ
ていれば、本実施形態のために新たな入力を必要とする
ことなく、従来の回路シミュレータで用いる既存のデー
タ(例えば、SPICEネットリストなど)のみを用い
て縮約を実現することができるのである。
路シミュレーションの期間中に、常に電位がVDDある
いはVSSレベルに固定されているノードの探索を行う
処理である。具体的には、SPICEネットリストに記
述された初期状態の指定、あるいは、入力ノードで値が
固定されているものから、シミュレーション期間中電位
の変化しないノードを順次探索(抽出)し、各ノードに
その状態(HIGHまたはLOW)のラベル付けを行
う。
直接GNDに接続するか、直流電圧源(DC電源)に接
続する。そして、すべての端子が固定電位に接続されて
いる素子は、シミュレーションに関係ないため、削除さ
れる。
図3(a)の「入力信号変化が伝播する範囲」であると
解釈できる。
基準電位生成回路など安定状態で中間電位を生成する回
路などの場合、本処理においては状態固定とは扱われ
ず、そのまま出力対象となる。
D、VSSの他、中間電位であってもよい。これらの中
間電位は、入力回路データに対する制御コマンドとして
与えられてもよい。これにより、メモリーのセンスアン
プなどのアナログ回路が混在する回路であっても精度を
維持して縮約することができる。
を適宜の順序で適用することにより行われる。 (a)直流電圧源に直接接続しているノード(外部入力
及び電源端子)に、VDDあるいはVSSとラベル付け
する。 (b)ゲート入力がVSSのNMOSにOFFとラベル
付けする。 (c)ゲート入力がVDDのPMOSにOFFとラベル
付けする。 (d)ソースがVDDかつゲートがVSSであるPMO
Sを検出する。そして、そのPMOSのドレインノード
からVSSに至るすべての直流パスの途中にOFFのト
ランジスタがあれば、そのノードにVDDとラベル付け
する。 (e)ソースがVSSかつゲートがVDDであるNMO
Sを検出する。そして、そのNMOSのドレインノード
からVDDに至るすべての直流パスの途中にOFFのト
ランジスタがあれば、そのノードにVSSとラベル付け
する。
(a)に示す回路においては、入力がVDDに固定され
ていれば、その後順次VSS、VDD、・・・とラベル
付けが行われていく。また、図5(b)のような場合に
は、たとえ入力IN1が変動しても、入力IN2がVS
Sに固定されていれば、ノードOUT3がVDDに固定
される。尚、抵抗素子は、常にONのトランジスタと同
様に扱われる。
われる。ここでグループとは、MOSのチャネルでつな
がれているノードの集合と定義される。回路データ中に
抵抗・インダクタンス等が含まれている場合には、これ
らも含めてノードのグループが構成される。S20の状
態展開の結果、スイッチがOFFとなったMOSのとこ
ろにグループの切れ目ができることとなる。グループ化
とは、ノードのグループ間の関係を有向枝を用いたグラ
フに表現することである。グループ間の関係は、以下の
ように設定される。すなわち、ゲート側グループから、
チャネル側グループに対して、グラフ上に有向枝が張ら
れる。オフとなったMOSの両側は、シミュレーション
に関係のないノードの集合であるので、枝は張られな
い。グループ間は、MOSのチャネル側とゲート側で分
割され、有向グラフにより、ゲートからチャネル側のグ
ループをたどることができる。
プの有向グラフ上で、経路探索(S40)が行われる。
即ち、入力が変動する入力ノードから、観測が指定され
た出力ノードまでの経路上にあるグループの探索が行わ
れる。
に、シミュレーション上影響を与えるノードだけを探索
(抽出)することを目的として行われる。かかる探索
は、MOSのゲートからソース、ドレインに影響は与え
られるが、その逆には影響は与えられないという仮定に
基づいてなされる。
グラフ上で行なわれ、入力が変動する入力から、観測が
指定された出力までの経路上にあるグループの抽出が行
なわれる。
ローチャートに基づき説明する。
むグループは、「到達可能」とする(S41)。次に、
あるグループから、「到達可能」グループに対して、有
向枝が張られているか、判断を行い(S42)、有向枝
が張られていた場合には、そのグループも「到達可能」
であるとする(S43)。以上の処理を、全てのグルー
プに対して行い、かつ新たに「到達可能」になるグルー
プが存在しなくなるまで繰り返す(S44)。こうし
て、「到達可能」であるグループに含まれるノードを、
出力の対象とする(S45)。また、併せて、出力対象
となったノードに接続する素子も出力の対象とする(S
46)。
ノードで、「到達可能」グループに含まれないノードに
ついて、素子がNMOSの場合VSSに、素子がPMO
Sの場合VDDに接続する(S47)。そして、出力対
象となった素子およびノードが、出力ネットリストに記
載されることとなるのである。
ンジスタ素子が、すなわち縮約されたMOSトランジス
タ素子となる。
れたトランジスタに接続される抵抗、容量、インダクタ
ンス、制御電源、ダイオードなどの各素子も同時に縮約
される。
とし、入力変動ノードに向かう逆方向の探索とすること
も可能である。また、入力変動ノードを起点とし、出力
観測点に向かう順方向の探索とすることも可能である。
例を用いて具体的に説明する。
ノードであったとすると、まず、グループ3が到達可能
とされる(図6、S41)。次に、グループ2、1が、
それぞれ到達可能とされる(S42、S43)。そし
て、これら到達可能なグループに含まれるノードである
OUT、N21、N22、N1、IN2が出力対象とな
る(S45)。また、これらのノードに接続する素子M
P3、MN3、MP4、MN4、MP21、MP22、
MN21、MN22、MP1、MN1が出力対象となる
(S46)。ここで、MP4とMN4のドレインは出力
対象となっていなかったので、それぞれVDD、VSS
に接続する(S47)。そして、結果として、図8の回
路が出力される。
す。図9(a)は、2×2メモリセルのコアの部分を取
り出したものである。第1の実施形態により、縮約され
た結果を図9(b)に示す。図9(a)において、ワー
ド線に対しては、インバータを通して入力信号IN1,
IN2が入ってくる。いま、IN1には、HIGHから
LOWに遷移する信号を与えて、メモリセルからの読み
出しを行なう。もう一つの入力IN2は、一定値HIG
Hに固定してある。観測ノードは、BIT1,BITN
1と設定してある。
であれば、選択されないアドレスのワード線には入力信
号が伝播しない。このため、これらのワード線と、これ
につながるメモリセルは削除できることとなる。また、
観測しないビットのビット線も観測点に影響を与えな
い。このため、これらのビット線と、これにつながるメ
モリセルおよびセンスアンプも削除できることとなる。
W1、観測するビットはb1、bn1であるとすると、
図9(b)の鎖線で囲まれたノードと、これに接続する
素子のみが抽出され、他は削除されることとなる。かか
る手順に則れば、図9のように、規則的に並んでいるメ
モリセルのみならず、プリデコーダ等の周辺回路も、同
様のルールに従い縮約することができる。
順により、素子の数は、28トランジスタから12トラ
ンジスタに縮約された。そして、素子MN0,MN1と
インバータINV00,INV01は、SRAMの6ト
ランジスタの基本セルとして抽出された。また、MN
4,MN5では、ゲート入力端子がVSSに固定され
る。また、MN2は、そのソース・ドレインがVSSに
固定される。MN3では、ソース・ドレインのそれぞれ
が、VDDまたはVSSに固定された。
ついて、入力および出力ネットリストに基づき説明す
る。
約方法に対する入力ネットリストを示す。入力ベクトル
は、独立電源電圧の指定により与えられる。ここでは、
IN1とIN2が、独立電源電圧である(L1)。この
うち、IN1は、時刻0では3.3ボルト、時刻2nで
も3.3ボルト、時刻2.38nでは0ボルト、時刻5
では0ボルトと、状態が時刻と供に変動する独立電源電
圧入力である。一方、IN2は、時刻が変化しても3.
3ボルトに固定された独立電源電圧入力である。このI
N2のように、状態がLOWかHIGHに固定されてい
るものは、前述した状態の展開の対象となる(図1のS
20)。また、IN1のように、状態が時刻に伴って変
動する独立電源電圧の入力は、PWL(Piece W
iseLinear)、PULSE等により指定され
る。
(L2)。ここでは、IVという回路が定義されてお
り、その入力端子が、A、Zであることを示している。
ここで、例えば、XIV00とは、IVという回路であ
り、端子がN1、N2、1であることを示している。
スタのMOSFETである(L3)。ここでは、NMO
Sのトランジスタとなっている。MN0等のラベルに続
く第2カラムから第4カラムまでは、それぞれ、信号の
ドレイン端子、信号のゲート端子、信号のソース端子を
示す。また、その後に続く、L、Wは、それぞれ、トラ
ンジスタの長さ、幅を表している。
の値を示している(L4)。
は、.PRINTで指定される。ここでは、ノードW
1、ノードBIT1、ノードBITN1が観測ノードと
して指定されている(L5)。
PMOSについて、トランジスタの特性に関する記述が
なされている(L6、L7)。
縮約した結果の出力ネットリストが、図11に示すネッ
トリストである。縮約処理を行った後も残るノードであ
れば、そのノードについての、.IC、.SAVE、.
PRINTなどが出力される(L8)。また、その際、
トランジスタは、L9に示すように、フラットに展開さ
れて出力される。
路をユーザーに指定させ、指定されたサブ回路について
は縮約の対象外とすることもできる。
縮約対象外としたいサブ回路SUBCKT3を、ネット
リスト上で、あるいは回路図上で指示して印(図13
中、「DO NOT TOUCH」で示される)をつけ
る。この印の付けられたサブ回路SUBCKT3の回路
データは縮約対象から除外される。即ち、第1の実施形
態によりそのまま抽出され、縮約後のネットリストの一
部として出力される。この縮約対象外のサブ回路の指定
情報は、図1のフローチャート上、回路情報取り込みス
テップ(S10)の実行前或いは実行とともに入力され
る。
分のサブ回路を縮約対象外として指示することにより、
アナログ回路を縮約することに起因するシミュレーショ
ンの誤差の増大を抑制して、精度の高いシミュレーショ
ンを実現することができる。また、その他、あるサブ回
路は必ず回路データに含まれているという前提で回路シ
ミュレーションを実行したい場合に、このサブ回路の縮
約除外指定は有効である。
に示す出力ログファイルに、回路縮約の状況が記録され
る。具体的には、入力ノード数、出力観測ノード数(L
10、L11)、また、縮約前後のノード数(L12)
が出力される。また、MOSFETや抵抗、容量につい
ても、縮約前後の数が、各々出力される(L13)。最
後に、処理時間や、処理の際のメモリ使用量なども併せ
て出力される(L14、L15)。
果を奏する。すなわち、そもそもASICのコンパイラ
ブルセルの作り方は、ユーザーがワード数・ビット数を
入力すれば、所望の構成のRAM/ROMのレイアウト
結果を出力するものである。しかし、任意のワード数・
ビット数のコンパイラブルセルが自動的にモジュールジ
ェネレータで作成されても、そのパフォーマンス等の特
性を得るには、作成されたそれぞれの回路のシミュレー
ションを行なう必要がある。しかしながら、従来は、最
大規模のコンパイラブルセルとなると、SPICE等の
回路シミュレーションを実用的な時間で行なうことがで
きないか、又は、計算機のメモリを多量に使用するた
め、回路シミュレーションが不可能であった。
模なコンパイラブルセルであっても、精度を落とすこと
なく、SPICEネットリストを縮約(圧縮)する。縮
約することにより、SPICEネットリストは、回路の
特性抽出に必要最小限のトランジスタ・容量・抵抗に削
減されることとなる。すなわち、メモリは、規則的な構
造を持つ部分があり、あらかじめ設計者がクリティカル
パスを活性化させる入力ベクトルを与えることができ
る。このため、本実施形態は、かかる入力ベクトルおよ
び観測指定ノードに基づいて、各種の動的な回路シミュ
レーションに必要となる情報のみを探索・抽出すること
ができるのである。
の一例として、以下の数値が得られた。
しては、本実施形態により、約1/3から約1/200
0に素子数が削減された。
ミュレーションの処理時間が、数分の一から約百分の一
に短縮された。また、ASICコンパイラブルセルの最
大構成のSRAM回路は、従来SPICEでの処理がで
きなかったのであるが、本実施形態で縮約を行うことに
より、全体回路のシミュレーションが可能となったた
め、かかる大規模回路におけるトータルシミュレーショ
ン時間の効率は飛躍的に向上した。
り、縮約を行った場合と行わない場合との、SPICE
シミュレーションの誤差は、3.5%以内で、高精度が
維持された。
は上記数値には限定されないことは言うまでもない。
外にも、以下に示すように、他の種々の回路に拡張可能
である。
て説明したが、第1の実施形態はDRAMコンパイラブ
ルセルに対しても、同様に適用可能である。従来は、コ
ンパイラブルセルとしては、SRAMが中心的に使われ
ていた。しかし、最近ではDRAMを混載したシステム
チップが登場しており、かかるDRAMもコンパイラブ
ルセルとして、作成することができる。これらDRAM
の回路抽出や検証も、第1の実施形態に係る回路縮約方
法を同様に適用することにより、効率的に行なうことが
できる。特に、DRAMの場合は、SRAMに比べて、
さらに回路規模が大きいため、第1の実施形態に係る回
路縮約方法の適用によるその効率化の程度も、より多く
享受することが可能となる。
なる点についてのみ、図面を用いて詳細に説明する。
て、回路データ中の任意のノードの状態を指示させる機
能を追加した実施形態である。
り込みステップ(S10)で入力されるネットリスト上
の電源電圧等の外部入力の中で、状態が電源またはグラ
ンドに固定されているノードから順次回路データ中の各
ノードの固定状態を付与していく。一方、図16に示す
ように、第2の実施形態は、ユーザー指定内部ノード情
報読み込みステップ(S20)で、外部入力の他に回路
中の任意のノードの状態を指定入力可能とする。
・経路探索・縮約回路情報出力ステップ(S30乃至S
60)の処理内容は、図1のS20乃至S50の処理と
同様であるため、説明は省略する。
20)およびこの状態指定に基づく状態展開(S30)
の処理内容を、ラッチの内部ノードの状態指定を例にと
って具体的に説明する。
る。この回路はメモリーに用いられてもよく、ロジック
回路に用いられてもよい。図14中、L1乃至L8はそ
れぞれラッチを示す。IN1、IN2・・・INnはプ
ライマリー入力ノードを示す。OUT1、OUT2、・
・・OUTnはプライマリー出力ノードを示す。例えば
図15(a)では、ノードPの電位が指定される。図1
5(b)では、ノードQの電位が指定される。尚、ここ
で与えられる状態は、High(VDD)またはLow
(VSS,Ground)のいずれかである。あるい
は、第1の実施形態と同様、HighとLowの中間電
位を与えることもできる。
17中の破線の領域は図14の1つのラッチ(L1乃至
L8)の内部回路を示す。
状態の展開は、IN=VDD→VSS→VDDまで進行
する。しかし、ノードN1にはクロック信号CLK・C
LKBが入力される。このクロック入力がノードN1の
状態を変動させる。このため、ノードN1の状態を固定
することができない。
ネットリストに対して、内部ノードN1の状態指定を可
能とする。具体的には、図17のノードN1の場合、例
えば、以下の行を挿入することにより、ノードN1をV
DDと指定することができる。
の前に、第2の実施形態に対して制御コマンドなどによ
り上記の内容を指示入力してもよい。あるいはこの制御
コマンドを予めファイル化して第2の実施形態に読み込
ませてもよい。
展開は、IN=VDD→VSS→VDD→N1=VDD
→VSS→VDD→VSSと進行する。
られる。
への状態の指示が可能となる。このため、外部入力だけ
では状態が固定できないノードに対しても固定状態を付
与して縮約の対象候補とすることが可能となる。特に、
ラッチの内部ノード等に対して状態指定を行うことがで
きるので、クロック入力により変動する状態を固定して
後続のノードに状態を伝播することが可能となる。この
ため、より縮約の対象範囲を広げて縮約率を向上させる
ことが可能となる。
び第2の実施形態と異なる点についてのみ、図面を用い
て詳細に説明する。
第2の実施形態と比較して、回路データの縮約される範
囲を制御する機能を付加した実施形態である。
の制御を、探索された経路上にない縮約の対象候補領域
の中で、縮約対象外として抽出したい負荷容量を、経路
上にあり抽出されるノードからの任意の段数を指定入力
することにより実現する。
ゲート容量、トランジスタジャンクション容量、配線寄
生容量等を含む。
ップ(S40)および縮約後の回路データ抽出ステップ
(S50)において、経路探索により到達可能とされた
グループに含まれるノードおよび該ノードに接続される
素子を出力対象とする(図6のS45、S46)。同時
にS46で出力対象とされた素子に接続するノードで到
達可能なグループに含まれないノードはVSSあるいは
VDDに接続する(S47)。
荷容量をさらに出力対象とする。この段数の指定入力は
図1の回路情報の取り込みステップ(S10)で入力ネ
ットリストの一部として与えられてもよい。また、制御
コマンドなどで第3の実施形態に入力されてもよい。
の処理内容は、第1の実施形態と同様であるため、説明
を省略する。
ステップ(図1のS40)の処理の詳細を示す。
ーが与える自然数)であるとする。第3の実施形態は、
段数のカウントのため、カウンタiを用いる。まず、カ
ウンタiが初期設定される(S400)。S401乃至
S406の処理内容は、第1の実施形態の場合の図6に
示すS41乃至S46の処理と同様であるため、説明は
省略する。
6で抽出されたノードおよび該ノードに接続される素子
を基準として、さらに有向枝上でN段分に対応するノー
ドおよび該ノードに接続される素子をも抽出対象とす
る。まず、S406により出力対象となった素子に接続
するノードで、かつ到達可能グループに含まれないノー
ドから有向枝が張られているノードを出力対象とする
(S407)。次にS407で出力対象となったノード
に接続する素子を出力対象とする(S408)。S40
7およびS408の処理が、カウンタiが指定されたN
段に至るまで繰り返し行われる(S409、S41
0)。尚、この有向枝がある処理対象ノードを基準に複
数の(m本の)枝を有する場合は、m本の枝についてN
段までの処理(S407、S408)がそれぞれ繰り返
し行われる。
S47の処理と同様、出力対象となった素子に接続する
ノードで、到達可能グループに含まれないノードに接続
する素子がNMOSであればVSSに、PMOSであれ
ばVDDに接続する(S411)。
った回路データの縮約を、具体的に説明する。
である。INは入力ノード、OUT1、OUT2は出力
ノードを示す。MP1〜MP8はPMOSトランジスタ
を示す。MN1〜MN8はNMOSトランジスタを示
す。ここで、入力SPICEネットリスト上では、IN
が時間変動する入力信号として与えられ、OUT1が観
測指定された出力ノードとして与えられたとする。
開ステップ(S20)、ノードグループ化ステップ(S
30)、および経路探索ステップ(S40)を経て抽出
される経路は、IN→N1→N2→N3→N4→OUT
1である。これらの経路上に存在して抽出対象となるノ
ードは、IN、N1、N2、N3、N4、OUT1であ
る。これらのノードに接続する抽出対象となる素子は、
MP1、MN1、・・・MP5、MN5である。
負荷容量までを抽出する指示入力がされた場合の縮約後
の出力回路データを示す。図20(a)に示すように、
抽出されるノードN1に接続される負荷MP6、MN6
が抽出されることが理解される。
負荷容量までを抽出する指示入力がされた場合の縮約後
の出力回路データを示す。図20(b)に示すように、
抽出されるノードN1に接続される負荷MP6、MN6
が抽出され、さらに2段目の負荷MP7、MN7が抽出
されることが理解される。
より、縮約されたネットリストを用いた回路シミュレー
ションの精度が変動する。基本的には、負荷を考慮すべ
き段数と回路データの縮約率は、相互にトレードオフの
関係にある。従って、シミュレーション可能な回路デー
タの規模内でシミュレーションの精度を向上させること
が可能となる。
られる。
せ、この段数に基づいて縮約される範囲を制御すること
が可能となる。これにより、回路規模やシミュレーショ
ンの目的に応じて、縮約率(すなわち、どの程度素子数
が減少したかの割合)とシミュレーションの精度をユー
ザー(設計者)が任意に選択することが可能となる。
路シミュレーション方法の実施形態を、第1の実施形態
乃至第3の実施形態と異なる点についてのみ、図面に基
づいて詳細に説明する。
らに、回路図上でのグラフィカルな入出力機能を加えた
実施形態である。第4の実施形態の内部的な処理の概要
は第1の実施形態と同様であるため説明を省略する。
る。
際に、第1の実施形態では、ユーザーは図21に示すよ
うにテキストエディタなどを用いてネットリストを編集
し、入力ベクトルや観測点を指示するためのステートメ
ント(図21中、太字で表示されているステートメン
ト)を追加する。
入力ベクトルや観測点の指示を、図22に示すように、
例えばスケマティックエディタなどを用いて、回路図上
で視覚的に指示させる。
入力手順を説明する。
おいて、ユーザーは、VDD又はVSSに固定するノー
ド(IN2)には、例えばマウス操作などにより当該ノ
ードを指示して印を付ける。一方、ユーザーは、入力ベ
クトルが時間に従って変動するノード(IN1)には、
当該ノードを指示して印をつけ、更に入力波形をマウス
等で描いて指示する。この入力ベクトルは、クリティカ
ルパスを活性化させる入力ベクトル、セットアップ時間
・ホールド時間を指示する入力ベクトル等、自由に設定
することができる。一方、観測ノード(BT1、BTN
1)にも、当該ノードを指示して印を付ける。
図上からの指示内容を処理すべきネットリストに付加し
て、縮約処理が行われる。
を説明する。
の出力の際に、第1の実施形態では、縮約後のネットリ
ストや出力ログを出力する。ユーザーはどのように回路
が縮約されたかを識別するためには、出力されたネット
リストや出力ログを、入力ネットリストと比較参照する
必要がある。
データが入力された場合を例とすると、ネットリストお
よび出力ログとともにまたはこれに替えて、図24に示
す縮約後の回路図を出力する。
抽出された部分が、識別可能に区別して表示される。
中の縮約された部分は破線で表示されてもよい。他にも
ハイライト、ブリンク、カラーリングなど何らかの識別
可能な強調表示を用いて表示されてよい。
される。
観測ノードを入力させる。又、回路図上で縮約された部
分を抽出された部分と区別して出力する。
つ迅速に指示することが可能となる。又、回路図上で縮
約された部分を抽出された部分(ネットリスト上で残さ
れた部分)と容易に判別することが可能となる。従っ
て、回路データの縮約に係るユーザーインタフェースが
大幅に向上する。
もよく、また、上述の第1の実施形態乃至第3の実施形
態と任意に組み合わせて実施されてもよい。
路シミュレーション方法の実施形態を、第1の実施形態
乃至第4の実施形態と異なる点についてのみ、図面に基
づいて詳細に説明する。
らに、縮約後の回路データに対して、並列に接続されて
いる複数の素子をマージする機能を加えた実施形態であ
る。
1の実施形態と同様であるため説明を省略する。第5の
実施形態の行う素子のマージ処理を説明する。
際に、第5の実施形態では、並列に接続されている複数
のトランジスタをマージして新たなトランジスタを生成
する。
トランジスタのマージ手順を説明する。
図を示す。M11からMnMNまではトランジスタを示
す。W1からWMは、ワード線の信号を示す。bit1
からbitnNまではビット線の信号を示す。SPIC
Eネットリスト上ではW1,bit1,bitn1が観
測ノードとして記述されているとする。
で縮約された回路図である。図27は、第5の実施形態
が、図26の縮約後の回路データ上の並列なトランジス
タをマージした結果の回路図を示す。図26では、M2
1からMM1までの(M−1)個のトランジスタのドレ
インノードはすべてビット線bit1に接続されてい
る。これらの並列接続のトランジスタをマージすること
により、さらに縮約率が向上する。具体的には、並列接
続された(M−1)個のトランジスタは、この(M−
1)個分のトランジスタの幅のそれぞれを合計した幅を
持つトランジスタMSUMB1で置き換えられる。さら
に、図26では、M12からMn1Nまでの(2N−
2)個のトランジスタのゲート端子はすべてワード線W
1に接続されている。またこれらのトランジスタのソー
スドレインはすべてGND(Ground)に接続され
ている。従って、並列接続された(2N−2)個のトラ
ンジスタは、この(2N−2)個分のトランジスタの幅
のそれぞれを合計した幅を持つトランジスタMSUMW
1で置き換えられる。尚、この置き換えはMOS等のト
ランジスタで行われてもよく、容量で行われてもよい。
される。
ータ中で並列接続された複数の素子をマージして新たな
素子を生成し、元の複数の素子を生成した素子で置き換
える。
とが可能となる。
もよく、また、上述の第1の実施形態乃至第4の実施形
態と任意に組み合わせて実施されてもよい。
以下に記載されたような効果を奏する。
し、かつ観測指定ノードに影響を与えるノードのみを抽
出することで、与えられた回路データのうちで、回路シ
ミュレーション結果に影響を与える回路データのみを抽
出して、縮約された回路データを用いた回路シミュレー
ションが行う機能を提供するので、回路シミュレーショ
ンにおける精度は確保しつつ、回路シミュレーション処
理時間を大幅に短縮することが可能となる。従って、大
規模なコンパイラブルセルであっても、シミュレーショ
ンの精度は維持しつつも、実用的な時間内で集積回路の
特性抽出を行うことができるという効果が得られる。
が、これを自動化し、回路設計における特性抽出の一貫
した自動化が実現されることにより、手作業に伴う誤り
がなくなり、迅速に、正確なデータを採取することがで
きる。
を利用した縮約を行うことにより、適用対象を限定しな
い、汎用性の高い回路規模の縮約が実現されている。す
なわち、予め、経験値またはツールによる分析等によっ
て得られたクリティカルパス情報(クリティカルパスを
活性化させる入力ベクトル)を与えることができれば、
その適用対象も、単にASICにおけるSRAMのメモ
リセルのみならず、DRAMやSRAMメモリーの周辺
回路のコントロール部やマイクロプロセッサのロジック
回路、データパス、さらには汎用SRAM、汎用DRA
Mやフラッシュメモリーなど、各種MOS回路全般に
幅広く適用することが可能である。
ルネックとなっていた回路データの縮約、シミュレーシ
ョンの自動化を実現することによって、集積回路の規模
を問わずに、設計の一貫した自動化環境を提供すること
となる。従って、IC製品の精度は維持しつつも、その
TATの大幅な短縮・製品コストの低減がもたらされ
る。
処理アルゴリズムを示すフローチャートである。
ュレーション上の設定を説明する図である。
る範囲と観測点に影響を与える範囲)を説明する図であ
る。
入力および出力の内容を示す図である。
説明する図である。
ルゴリズムを示すフローチャートである。
る。
る入力SPICEネットリストを示す図である。
図である。
ログファイルの内容を示す図である。
約除外機能を説明する図である。
る。
の状態指定を説明する図である。
の処理アルゴリズムを示すフローチャートである。
された内部ノードからの電位状態の展開を説明する図で
ある。
のアルゴリズムを示すフローチャートである。
ータの一例を示す図である。
段数を指示した場合の出力回路データを示す図である。
への入力ネットリストの一例を示す図である。
への入力回路図データの一例を示す図である。
の縮約前の回路図データの一例を示す図である。
の回路図データに対応する縮約後の回路図データを示す
図である。
への入力回路図データの一例を示す図である。
5の回路図データに対応する縮約後の回路図データを示
す図である。
データに対応する並列トランジスタをマージした回路図
データを示す図である。
トである。
である。
の手順を説明する図である。
用縮約モデルを示す図である。
線 MN0〜MN22 NMOSのトランジスタ MP0〜MP22 PMOSのトランジスタ IV00〜IV13 インバータ N1〜N8 ノード名
Claims (13)
- 【請求項1】 与えられた回路データから、入力ベクト
ルの状態に基づいた回路シミュレーションの結果に影響
を与える素子情報の抽出である回路データの縮約方法で
あって、 シミュレーションすべき回路データの1または複数の入
力ベクトル及び/または観測点情報を入力するステップ
と、 前記入力ベクトル及び/または観測点情報に基づいて、
前記回路データ中から、入力信号の状態変動の伝播に影
響を受けるノードで、かつ該ノードの前記状態変動が観
測点に影響を与えるノードに対応する素子情報を抽出す
るステップとを含むことを特徴とする回路データ縮約方
法。 - 【請求項2】 前記抽出ステップは更に、 前記入力ベクトルに従いシミュレーション期間中に電位
が固定されるノードを探索してゲート入力が固定電位で
あるMOSトランジスタのスイッチ状態を決定するステ
ップと、 前記スイッチ状態に基づいて前記ノードをグループ化
し、MOSトランジスタのゲート側のノードグループか
らチャネル側のゲートグループへの入力信号伝播の経路
上にあるノードを抽出するステップとを含むことを特徴
とする請求項1に記載の回路データ縮約方法。 - 【請求項3】 与えられた回路データから、入力ベクト
ルの状態に基づいた回路シミュレーションの結果に影響
を与える素子情報の抽出である回路データの縮約方法で
あって、 入力信号伝播ルートを活性化させる入力ベクトル中の固
定電位ノード情報及び/または回路データ中のノードの
初期値に従って、前記回路データ中の電位状態を固定す
べき各ノードに対して固定電位状態を順次展開する固定
状態展開ステップと、 MOSトランジスタのチャネルで接続される前記回路デ
ータ中のノードをグループ化して、ゲート側のノードグ
ループからチャネル側のノードグループに対する有向グ
ラフを作成するノードグループ化ステップと、 前記有向グラフに従って、前記ノードグループ中から、
前記入力ベクトル中の状態が変動する入力ノードと出力
観測ノードとの経路上にあるグループを抽出する経路探
索ステップと、 前記抽出されたノードグループの各ノード及び該ノード
に属する素子を抽出する縮約情報出力ステップとを含む
ことを特徴とする回路データ縮約方法。 - 【請求項4】 上記回路データ縮約方法は更に、 前記抽出のされないMOSトランジスタに接続される、
少なくとも抵抗、容量、インダクタンス、制御電圧及び
ダイオードのいずれか1つ以上を削除するステップを含
むことを特徴とする請求項3に記載の回路データ縮約方
法。 - 【請求項5】 前記回路データは、レイアウト前の回路
データ、レイアウト後の回路データおよびプリント基板
データのいずれか1つであることを特徴とする請求項1
乃至4のいずれか記載の回路データ縮約方法。 - 【請求項6】 上記回路データ縮約方法はさらに、 前記回路データ中で、縮約対象外とすべき任意のサブ回
路を指示入力させるステップを含むことを特徴とする請
求項3に記載の回路データ縮約方法。 - 【請求項7】 前記入力ベクトル及び/または観測点情
報は、表示画面上の回路図上のノードに対して指示され
ることを特徴とする請求項1乃至6のいずれか記載の回
路データ縮約方法。 - 【請求項8】 上記回路データ縮約方法はさらに、 前記回路データ中で抽出された部分と抽出されない部分
を、回路図上で識別可能に出力するステップを含むこと
を特徴とする請求項3に記載の回路データ縮約方法。 - 【請求項9】 上記回路データ縮約方法はさらに、 前記回路データ上の内部の任意のノードに対して、該ノ
ードの電位状態を指示させるステップを含むことを特徴
とする請求項3に記載の回路データ縮約方法。 - 【請求項10】 上記回路データ縮約方法はさらに、 前記経路上にあるノードからの負荷容量の任意の抽出段
数を指示入力させるステップを含むことを特徴とする請
求項1乃至9のいずれか記載の回路データ縮約方法。 - 【請求項11】 上記回路データ縮約方法はさらに、 並列に接続されている複数の素子を併合し、前記複数の
素子の幅を加算した幅を持つ併合素子を生成するステッ
プとを含むことを特徴とする請求項3に記載の回路デー
タ縮約方法。 - 【請求項12】 与えられた回路データからの入力ベク
トルの状態に基づいた集積回路の動的な回路シミュレー
ション方法であって、 シミュレーションすべき回路データの1または複数の入
力ベクトル及び/または観測点情報を入力するステップ
と、 前記入力ベクトル及び/または観測点情報に基づいて、
前記回路データ中から、入力信号の状態変動の伝播に影
響を受けるノードで、かつ該ノードの前記状態変動が観
測点に影響を与えるノードに対応する素子情報を抽出す
るステップとを含むことを特徴とする回路シミュレーシ
ョン方法。 - 【請求項13】 与えられた回路データから、入力ベク
トルの状態に基づいた回路シミュレーションの結果に影
響を与える素子情報の抽出である回路データの縮約プロ
グラムを格納するコンピュータ読み取り可能な記録媒体
であって、 シミュレーションすべき回路データの1または複数の入
力ベクトル及び/または観測点情報を入力するモジュー
ルと、 前記入力ベクトル及び/または観測点情報に基づいて、
前記回路データ中から、入力信号の状態変動の伝播に影
響を受けるノードで、かつ該ノードの前記状態変動が観
測点に影響を与えるノードに対応する素子情報を抽出す
るモジュールとを含むことを特徴とするコンピュータ読
み取り可能な記録媒体。
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JP3171198 | 1998-02-13 | ||
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1999
- 1999-01-25 JP JP01614399A patent/JP3862882B2/ja not_active Expired - Lifetime
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