JPS61226943A - 自動配置配線用標準セル - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は自動配置配線用標準セルに関するもので、特に
大規模集積回路（Ｌ　Ｓ　Ｉ　）の設計自動化に使用さ
れるものである。

〔発明の技術的前車〕

ＬＳＩチップを効率的に構成Ｊるｌ、：め、デツプ」−
にあらかじめ単位どなる標ｉ％　ｔ？ルを準備しておき
、設３１ずべき回路図の論理条件に従って単位セルの配
置および配線を自動的に決定する自動配置配線が実用化
されている。

第５図は自動配回配線用に使用される標準セル１０の−
・例を示したもので、所定の機能を右するように１〜ラ
ンジスタ、抵抗等が形成され、各セルに共通な位置にア
ルミニウム等の金属で成る電源線１および接地線２が設
Ｇノられている。したがって配置配線プログラムにした
がって標準セル１０を横一列に配回するど電ｍ′ｍ’＋
および接地線２は互いに接続される。各標準セル１０の
入力信号線および出力信号線はセル列間の配線領域を利
用して論理接続情報にもとづいて配線され標準セル中の
電極と接続される。この配線層どしてはアルミニウム等
の金属、あるいは不純物をドープして低抵抗化したポリ
シリコン層が通常用いられる。

この配置配線のためのラフ１〜ウ−［アとして例えばモ
ジコールの入力端子と出力端子間の関係を記）ホリ゛る
形式のものがあり、このＪ：うな記述を回路全体につい
て行なうことにより計Ｄ’Ｅｉｌが標準セルの最適な配
置おＪ、び配線を定める。

〔前照技術の問題点〕

しかしながら、従来の配置配線では単一あるいは複数の
り［１ツク線を有し、このり【」ツクに同期して作！Ｉ
ＩＩＪするＬＳＩを標準セルを用いて自動配置配線を行
なった場合に従来の標準セルでは種々の問題がある。

すなわち、第６図に示すＪ：うにセル列１１ａ。

１１ｂ、・・・１１ｎを右するり、　Ｓ　Ｉにおいて２
系統のクロックが供給される標準セル１０が密集配置ｕ
された揚台、セル列間の配線領域はクロック配線１２ａ
および１２ｂにｊ：り占有されることになり、クロック
配線以外の配線の妨げどなるため、迂回配線が必要とな
り、自動配置配線が回動になるとともにチップ面積の増
加を招くという問題がある。

また、第７図は１系統のり［１ツクが供給される標準セ
ル１０がセル列１１ａ・・・１１ｄにわたって離隔配置
された例を示している。この場合、ＬＳＩにおいては同
一のクロックが供給されるモジュール例えばラッチ、の
数は数百ないし数千のオーダに達するため自動配置配線
により連続り１コツク配線が行われるとクロックの総配
線長も著しく長くなり数十層に及ぶこともめずらしくな
い。

このため単一のクロックでもチップの各部で配線経路の
相違によりタイミング差（スキュー）が生じることにな
る。

さらに、クロック線の総配線長は事前に把握することが
困難であるため、クロック線の駆動回路の駆動能力は余
裕を十分にとったワーストケースデザインが必要となり
最適設計がぐぎないという問題がある。

（発明の目的） 本発明はこのような問題点を解決するためなされたもの
で、チップ各部へのクロツクスキコーをなくし、集積度
を向上させると共に駆動回路の最３ａ設計を容易化する
ことを目的とする。

−３＝ （発明の概要） 上記目的達成のため、本発明にかかる自動配置配線用標
準セルに４３いては共通の電源線および／または設地線
どともに少’Ｃ’Ｋ　くとも１本の共通り１１ツク線を
セル内に配設するようにしている。したがってこの標準
【フルを用いＣクロックに同期しく作動する集積回路を
自Ｖ」配置配線した場合、クロック線に対Ｊ゛る配線が
適切に行われ、り［］ツクスキコーがなくしかもクロッ
ク配線長が事前にわかるため駆動回路の設ｈ１が容易ど
なる。１〔発明の実施例〕 以下図面を参照しながら本発明の−・実施例をへＴ細に
説明づる。

第１図は本発明にかかる標準セル２０の−・実施例にお
りるレイアラ１−の様子を示づ一平面図であって従来の
標ｉ１ｊ；　Ｌ！ルど同様に電源線１および接地線２を
セル内の上下部に広幅に形成しているが、２本のクロッ
ク線３おＪ、び４を電源線１および接地線２よりも外側
の領域に配設している点が異なる。

このり「１ツク線；３お」：び４は電流容品は微小で良
＝　　４　− いため細幅に形成しである。このため標準セル自体の面
積増はわずかで例えば１０％程度である。

この２本のクロック線を有するセルの例どして第２図に
示すものが挙げられる。これは典型的なスタティック型
のＤ−フリップフロップを示した回路図であって、第１
図のクロック線４．３に対して第１のクロック信号φ１
を伝送する第１のクロック線２１ａおよび第２のクロッ
ク信号φ２を伝送する第２のクロック線２１ｂがそれぞ
れ対応位置に描かれている。

第３図は本発明にかかる標準セル２０ａ、２０ｂ・・・
２Ｏｎを横に並べてセル列３０ａ、３０ｂ。

３０ｃ・・・を構成した様子を示すものである。共通り
ロック線２１ａおよび２１ｂのセル内位置は統一されて
いるため、セル列を形成することによりクロックφ１の
クロック線２１ａおよびクロックφ２のクロック線２１
ｂが各セル列ごとに共通配線されることになる。最端部
のセルにおけるクロック線２１ａおよび２１ｂは側方に
引き出され、各列に対して共通にクロック信号を供給す
るクロツクφ１の第１のクロック幹線２２ａおよびクロ
ックφ２の第２のクロック幹１ｉ１２２ｂに接続される
。このようなりロック線の配線処理が行なわれる結果、
クロック線の配線を伯の信号線と同様な処理で配線ルー
トを決定する必要がなく、配線長を自動配置配線を行な
う前から知ることができる。

第４図は単一のクロック信号φで動作するダイナミック
型のＤ−７リツプ７０ツブ回路による標準セル２０′を
示した回路図ぐあって、これに対応する標準セルのパタ
ーンは第１図において２本の共通りロック線３およσ４
のうちいずれか一方を設けるようにすればよい。

以上の実施例においては標準セル内に設けられるクロッ
ク線は１本または２本であったが、これ以上の本数であ
ってもよい。

このようなりロック線とセル内のクロック入力部のトラ
ンジスタ領域とは上述の実施例では接続が行われていな
いが、必ず接続が行なわれるモジュールについてあらか
じめセル内で接続してＪ′３りようにしてもよい。

どができる。

また、複数本設けられたクロック線のうち開きクロック
線がある場合にはリセット線のように各セルに共通とな
ることが多い線として利用することもできる。

さらに、クロック線は実施例においては電源線、設地線
の外側に設けられているが必要に応じセルの中心部領域
に設けるようにしてもよい。

〔発明の効果〕

以上のように、本発明によれば、自動配置配線用標準セ
ルにおいて共通の電源線、接地線とどもに少なくとも１
本の共通のクロック線を配設するようにしているので、
標準セルを配置するだけでクロック配線が形成され、ク
ロック配線のためにセル列間および迂回用の配線領域を
使わなくて済むため、チップ面積の増加を招くことがな
い。

また、クロック配線長はセル列の長さにより事前にわか
るため、クロック線が長くなるときには共通のクロック
幹線からクロック信号を供給することによってスキュー
を最小限にでき、またクロック線の駆動回路の駆動能力
を最適に設計するこ

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明にかかる自動配置配線用標準セルの構成
を示す平面図、第２図および第４図は本発明の標準セル
を適用する具体的な回路の例をそれぞれ説明する回路図
、第３図は本発明の標準セルを配置した様子を示す接続
図、第５図は従来の標準セルの構成を示す平面図、第６
図おＪ：び第７図は従来の標準セルを用いて配置配線を
行なった場合の問題点を示す接続図である。 １・・・電源線、２・・・接地線、３．４・・・クロッ
ク線、１０．２０．２０’　・・・標準セル、２１ａ、
２１ｂ・・・りロック線、２２ａ、２２ｂ・・・り［コ
ック幹線、３０ａ、３０ｂ、３０ｃｍ・・セル列。 出願人代理人　　猪　　股　　　　清 ０　　　．０　　　０　　　−〇 ｏ　　　ｘ　　　　ｏ　　　＋ｏ　　　Φ　　　　　　
　に〜　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　−９−−ｅ− 手続補正書 昭和６０年５月２　日

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、固有の論理機能を有し、共通の電源線および／また
   は接地線とともに少なくとも１本の共通のクロック線を
   配設して成る自動配置配線用標準セル。 ２、共通のクロック線が共通の電源線および／または接
   地線よりも周囲部に配設された特許請求の範囲第１項記
   載の自動配置配線用標準セル。 ３、共通のクロック線がセル内のクロック入力部と接続
   して成る特許請求の範囲第１項または第２項記載の自動
   配置配線用標準セル。