JPS62203278A - 並列式自動配線方式 - 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】 〔概要〕 計算機システムを使用して、複数個の配線区間を並列的
に自動配線する方式において、全部の配線区間について
、２ビヤ（ＶＩＡ）以下の配線候補をリストアップして
主記憶装置（ＭＳ）−ヒに候補テープルとして設定する
手段（ａ）と、該リストアップされた候補テーブルから
、候補数が１つ以ｌ二で、最も候補数の少ない配線区間
を選択して配線経路を決定する（ｂ）手段と、上記手段
（ｂ）で１つの配線経路を決定した時には、未配線の全
配線区間について、上記２ビヤ（ＶＩＡ）以下の候補を
再リストアップして、上記候補テーブルを更新するよう
にして、配線を進める毎に、未配線の配線区間の候補を
動的に変更するようにしたものである。

〔産業上の利用分野〕

本発明は、高集積（ＬＳＩ）回路、或いは多層プリント
板等の配線区間を自動的に配線する並列式自動配線方式
に関する。

最近の計算機システムに対する機能の高度化。

処理能力の増大化に伴って、高集積（ＬＳＩ）回路。

或いは該高集積（ＬＳＩ）回路を搭載するプリント板で
の配線密度は、益々膨大化しており、更に上記高速化条
件から、該配線長に起因する論理遅延の大小によって、
プレイオーバ／レーシング等の現象が発生して、所期の
処理能力が得られなくなることがあり、該プリント板等
での配線長等に対する制限要求が出てくるようになって
きた。

この為、数千、数万本に及ぶ配線区間を高速に、且つ高
配線率で、更に上記制限条件を満足する高品質な配線を
することができる自動配線方式が待たれるようになって
きた。

第５図は従来の自動配線方式の一例を説明する図である
。

従来の自動配線方式は、一般に、配線率の高いものは、
配線速度が遅く、逆に配線速度の速いものは配線率が低
いのが現状であった。

又、数万本と云う大量の配線区間（ワイヤ）を妥当な処
理時間で配線できるようなものは存在しなかった。

本図に示した自動配線方式は、所謂「ラインサーチ法」
と言われているもので、斜線で示した障害物、又は既配
線領域（エリア）があるときに、起点（Ｓ）と終点（Ｈ
）との間を、当該ラインサーチ法で配線しようとすると
、図示のように迂回による配線が行われ、配線長制限を
満足する配線ができないと云う問題があった。

本発明は一ヒ記従来の欠点に鑑み、数千、数万本に及ぶ
配線区間を、高速、目、つ高配線率で、更に高品質で配
線する方法を提供することを目的とするものである。

ｃ問題点を解決するための手段〕 第１図は本発明の一実施例を模式的に示した図であり、
第２図は本発明による並列式自動配線方式の動作を流れ
図で示した図である。

本発明においては、計算機システムを使用して、複数個
の配線区間を並列的に自動配線する方式であって、全部
の配線区間について、２ビヤ（ＶＩＡ）以下の配線候補
をリストアップして主記憶装置ｆ（ＭＳ）　２上に候補
テーブル２１として設定する手段（ａ）と、該リストア
ップされた候補テーブル２】から、候補数が１つ以まで
、最も候補数の少ない配線区間を選択して配線経路を決
定する手段（ｂ）と、上記手段（ｂ）で１つの配線経路
を決定した時には、未配線の全配線区間について、上記
２ビヤ（ｖＩ＾）以下の候補を再リストアップして、上
記候補テーブル２１を更新する手段（ｃ）と、他の配線
区間での経路選択によって、ある配線区間の２ビヤ（Ｖ
ＩＡ）以下の配線候補が０゛になる危惧がある時には、
該残っている配線経路を確保する為の経路を確定した後
、当初の配線区間と、上記確保した配線経路を１つの配
線区間として、改めで２ビヤ（ＶＩＡ）以下の配線経路
候補をリストアップして。

上記全候補テーブル２１を更新する手段（ｄ）とを設け
、 上記候補テーブルに対する更新手段（ｃ）　、　（ｄ）
によって、ある配線経路を確保したことによって、未配
線区間の中で候補数を°０゛としない為の配線経路の確
保を要求する配線区間がないときに限り、上記手段（ｂ
）によって次の配線区間について、配線経路を決定する
ように構成する。

〔作用〕

即ら、本発明によれば、計算機システムを使用して、複
数個の配線区間を並列的に自動配線する方式において、
全部の配線区間について、指定配線長の範囲内で、２ビ
ヤ（ＶＩＡ）以下の配線候補をリストアップして主記憶
装置（ＭＳ）上に候補テーブルとして設定する手段（ａ
）と、該リストアノブされた候補テーブルから、候補数
が１つ以−りで、最も候補数の少ない配線区間を優先的
に選択して配線経路を決定する（ｂ）手段と、上記手段
（ｂ）で１つの配線経路を決定した時には、未配線の全
配線区間について、上記２ビヤ（ＶＩＡ）以下の候補を
再すストアツブして、上記候補テーブルを更新するよう
にして、配線を進める毎に、未配線の配線区間の候補を
動的に変更するようにしたものであるので、論理設計者
の配線長指示を守った配線処理を高速に実行できる他、
配線率の向上に伴う人手による埋め込み時間の削減と、
計算機システムの性能の向上が図れる効果がある。

〔実施例〕

以下本発明の実施例を図面によって詳述する。

前述の第１図が本発明の一実施例を模式的に示した図で
あり、第２図は本発明による並列式自動配線方式の動作
を流れ図で示した図であり、第３図は本発明による２ビ
ヤ（ｖＩ＾）以下の配線候補の例を示した図であり、第
４図は本発明の配線処理で扱われる基本セルの概念を示
した図であり、第１図における候補テーブル２１．及び
関連手段が本発明を実施するのに必要な手段である。尚
、全図を通して同じ符号は同じ対象物を示している。

先ず、本発明の並列式自動配線（以下、コンカレントラ
ウターと云う）に要求される機能は、大量の配線区間（
以下ワイヤと云う）を高速に、■。

つ高配線率で、更に高品質に配線することである。

ここで、高品質とは、指定線長以下でとか、指定線長以
上でとか、指定誤差範囲の指定線長で、と云った線長指
示や、中継ビヤ（ＶＩＡ）の限界数指示に従って配線す
ることを意味する。

このコンカレントラウターシステムは、概略経路を決定
するチャネル割当て部と１実際の物理経路を決定するト
ラック割当て部の２つの段階を有する。

最初、チャネル割当て部により、全てのワイヤの概略経
路を決定した後、トラック割当て部により、チャネルに
割当てられた配線を実際の物理トランクに割当てていく
と云う、一般のチャネル配線と同様の手法をとる。

このコンカレントラウターシステムの特徴は、上記チャ
ネル割当て部にあり、全ワイヤが各々２ビヤ（Ｖｒ＾）
以下で配線可能な経路の全候補をもっており、配線が進
んで行く毎に、その候補を動的に変更すると云う手法を
とっている。

同様な手法は、例えば、［’１．ｏｏｋａｈｅａｄ　Ｒ
ｏｕｔｅｒｌ（先見式ラウタ）」として、Ｊ、Ｃ，Ｆｏ
ｓｔｅｒ　（Ｊ、Ｃ。

フオスタ）によって発表されている（例えば、Ｊ。

Ｃ，Ｆｏｓｔｅｒ、八　Ｌｏｏｋａｈｅａｄ　　Ｒｏｕ
ｔｅｒ　　ｆｏｒ　　Ｍｕｌｔｉ−１，ａｙｅｒＰｒｉ
ｎｔｅｄ　　Ｗｉｒｉｎｇ　　Ｂｏａｒｄｓ”　　１９
７９　　°Ｉｌｅｓｉｇｎ　　Ａｕｔｏｍａｔｉｏｎ　
Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ　Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ’　Ｐ
Ｐ、　４８６−４９２　（Ｊ、Ｃ。

フオスタ著“多層プリント布線板の為の先見式うウター
”　１９７９年“設計自動化会議資料゛４８６頁〜４９
２頁）が、本発明のコンカレントラウターシステムと大
きく異なる点は２点ある。

先ず、第一は、ｒ　’Ｌｏｏｋａｈｅａｄ　Ｒｏｕｔｅ
ｒ’（先見式ラウタ）」では、あるワイヤに対する経路
が決定されるにつれて、初期に設定された候補が減少し
ていくだけであるが、本発明のコンカレントラウタ一方
式では、該初期数が０゛になりそうなワイヤが出現する
と、当該ワイヤの危機的な経路を先に固定して、新たに
候補をリストアップすることにより、該ワイヤに対する
候補数を動的に増加させる点にある。

第二は、ｒ　’１．ｏｏｋａｈｅａｄ　Ｒｏｕｔｅｒ’
（先見式う１シタ）」では、２ビヤｍ＾）以下の経路し
か取り扱えないのに対して、本発明のコンカレントラウ
タ一方式では、候補数を増加させる処理に付随して、ビ
ヤ（ＶＴ＾）数も増加させることができる為、理論的に
は無限個のビヤ（ＶＩＡ）の経路迄取り扱える点である
。

以下、上記コンカレントラウタ一方式による配置０ 線手段を順に説明する。

１）　チャネル構成法： 本発明による配線処理を行う場合、例えば、プリント板
を、第４図（ａ）“基本セルへの分割方法”に示すよう
に、グリッド（部品ピン、固定ビヤ（ＶＩＡ）設置可能
点で○印で示す）を中心にした基本セル（斜線で示す）
に分割し、この基本セルをチャネルの構成単位とする。

各セルはＸ方向のトランク容量、Ｙ方向のトランク容量
、及びビヤ（ＶＩＡ）容量をもっている。

同一方向の配線層が複数存在する場合には、これらの層
を重ね合わせて、各層のトラック容量を合計したものを
、そのセルのトラック容量とする。

（ａ）図に示した配線層４層のプリント板の基本セルは
、（ｂ）図の１基本セルの容量」に示すように、Ｘ方向
、Ｙ方向のトランク容量が、それぞれ°５”、ビヤ（Ｖ
ＩＡ）容量は１″となる。

２）　チャネル割当ての手順： 本発明のチャネル割当て手順については、第１図第３図
を参照しながら、第２図によって説明する。

ステップ１０：先ず、本発明の並列式自動配線処理を行
う前処理によって、例えば、磁気テープ装置３等に、全
ての配線区間（ワイヤ）についての指定長、許容誤差等
の情報が格納されており、該配線情報を中央処理装置（
ＣＰＵ）　］が読み取り、全ワイヤについて、２ビヤ（
ＶＩＡ）以下で配線可能な候補を全てリストアップし、
第１図で示した主記憶装置（ＭＳ）　２上に候補テーブ
ル２１として設定する。

例えば、第３図で示したワイヤ（始点Ｓ、終点Ｅ）に対
して、線長、許容誤差範囲の指定された配線の候補は■
〜［相］の２０通りとなる。

ステップ１１，１２，１３　：次に、上記候補テーブル
２１において、候補数が１以」−で最も候補数の少ない
ワイヤから配線経路を選択し確定していく。

これは、該候補数の少ないワイヤ程、他のワイヤが配線
されることにより、該配線の候補数が°０゛となる確率
が高い為である。

一般には、線長制限の厳しいワイヤ、始点Ｓと終点Ｅ間
のマンハソクン距離が短いワイヤ程、候補数が少ない為
、そのようなワイヤから先に、配線経路が確定されてい
く。

又、候補が複数個残っているワイヤについては、最も線
長の短い候補を選択して配線経路とするようにする。

ステップ１４：上記経路選択を行った後、未配線の全ワ
イヤについて、２ビヤ（ＶＩＡ）以下の候補を再リスト
アップし、上記候補テーブル２１を更新する。

ステップ１５：あるワイヤの経路が確定され、チャネル
の基本セルのトラック容量、又はビヤ（ＶＩＡ）容量が
“０”になると、他のワイヤの配線処理に影響を及ぼす
ことになるので、ｉｍ常においては、そのセルを通過し
ていた候補を消去していくだけであるが、他のワイヤの
経路の決定によって、−上記セルの容量を°０゛にされ
ると、候補数が０゛になってしまうような危機的な経路
が存在する場合には、先にその経路だけを確保する。

例えば、第３図（ａ）で示した初期候補のワイヤにおい
て、■〜［相］の候補の内、Ｏ−［相］の３通りだけの
候補が残った場合、始点ｓ−ｓ’間、又は終点Ｅ−Ｅ’
間が配線不能になると、当該ワイヤの候補数は０゛とな
ってしまう。このような場合には、始点ｓ−ｓ’間、又
は終点Ｅ−Ｅ’間の内、線長の短い終点Ｅ−Ｅ’間の経
路のみを確定するような配線処理を行う。

一ヒ記確定された経路の先端Ｅ°を新しい始点。

又は終点として、もう一方の始点Ｓ、又は終点Ｅとの間
で、該確定された経路の線長を考慮して、２ビヤ（ＶＩ
Ａ）以下で配線可能な候補を新たにリストアップして、
上記候補テーブル２１を更新する。

第３図（ａ）で、候補＠〜［相］のみ残った場合に、上
記の更新処理を行うと、本図（ｂ）に示すような候補■
〜■がリストアップされ、その本数は１１本となる。

この新候補を設定する処理を行うと、該新候補に対して
、ビヤ（ＶＩＡ）数が１゛だけ増加する為、ビヤｍ＾）
の制限数を越える場合には、この処理を行わないように
する必要がある。

ステップ１６：上記の配線処理によって、新たに区間の
確保を要求したワイヤがあるかどうかを見て、無ければ
ステップ１１　に飛ぶが、該新たな区間の確保を要求す
るワイヤが存在する場合にはステップ】４に戻って、未
配線の全ワイヤについて候補テーブル２１の更新を行う
。

これは、部分的に経路を固定することにより、チャネル
のあるセルの容量が０゛となるような場合には、それに
よって影響をうけるワイヤの候補の更新処理を行う必要
がある為である。

以上のような新候補を設定する配線処理を繰り返すこと
により、未配線のワイヤに対して、ビヤ（ＶＩＡ）の制
限値迄は１なるべく候補数を°０゛とならないようにす
ることができ、この結果、最終的な未結線数を減少させ
ることができる。

ステップ１７，１８７最後に、候補数が０゛となって、
未結線の侭残ったワイヤの内、線長指定の無いものに対
しては、ビヤ（ＶＩＡ）数の制限値迄、自由にチャネル
レベルのラインサーチ法によりチャネルの割当てを行う
。

３）トラック割当ての手順： ２）項で説明したチャネル割当てにより、各ワイヤがど
の基本セルを通過するかが決定される。

ある基本セルを一列取り出すと、始点と終点の決まった
線分の集合となっていることが分かるが、これを実際の
物理的な層、即ちトランクに割当てる必要があり、この
場合の手順として種々の方法が知られているが、本発明
には直接関係しないのでここでは省略する。

このように、本発明のコンカレントラウタ−は、あるワ
イヤについて、配線経路を決定する時に、通常のラウタ
ーのような経路探索を行わず、前もってリストアップさ
れている候補を選択するだけである。但し、その度に、
配線可能な経路のリストアップ処理、更新処理を行わな
ければならないが、この処理はチャネル単位に行われる
ので、高速に処理することができる。

又、各ワイヤの候補数がＯ゛とならないように、候補数
の少ないワイヤから順に経路を決定したり、危機的な状
況にある区間を部分的に決定して、動的に候補を更新す
るようにしているので、高配線率を得ることができる。

更に、指定線長以上でとか、指定線長以下でとか、指定
線長を指定誤差の範囲でとか云った線長制御が容易であ
るといった特徴がある。

〔発明の効果〕

以上、詳細に説明したように、本発明の並列式自動配線
方式は、計算機システムを使用して、複数個の配線区間
を並列的に自動配線する方式において、全部の配線区間
について、指定配線長の範囲内で、２ビヤ（ＶＩＡ）以
下の配線候補をリストアップして主記憶装置（ＭＳ）上
に候補テーブルとして設定する手段（ａ）と、該リスト
アップされた候補テーブルから、候補数カ月つ以上で、
最も候補数の少ない配線区間を優先的に選択して配線経
路を決定する（ｂ）手段と、上記手段（ｂ）で１つの配
線経路を決定した時には、未配線の全配線区間について
、上記２ビヤ（ＶＩＡ）以下の候補を再リストアップし
て、上記候補テーブルを更新するようにして、配線を進
める毎に、未配線の配線区間の候補を動的に変更するよ
うにしたものであるので、論理設計者の配線長指示を守
った配線処理を高速に実行できる他、配線率の向−ヒに
伴う人手による埋め込み時間の削減と、計算機システム
の性能の向上が図れる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を模式的に示した図。 第２図は本発明による並列式自動配線方式の動作を流れ
図で示した図。 第３図は本発明による２ビヤ（ＶＩＡ）以下の配線候補
の例を示した図。 第４図は本発明の配線処理で扱われる基本セルの概念を
示した図。 第５図は従来の配線処理方式の一例を説明する図。 である。 図面において、 ｌは中央処理装置（ＣＰＵ）　、　２は主記憶装置（Ｍ
Ｓ）　。 ２１は候補テーブル、　　３は磁気テープ装置。 １０〜１８は動作ステップ。 ■〜［相］はあるワイヤにおける配線候補経路。 Ｓはワイヤの始点、　　Ｅはワイヤの終点。 をそれぞれ示す。 ５々Σくｆさト」コ月６）−ヲ（ミシタηＬイグ１Σ七
し＊入；幻（二ｊ了−１Ｌｆ−二−茅　１　図 〉 ■ 印こ ■ 〜

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 計算機システムを使用して、複数個の配線区間を並列的
   に自動配線する方式であって、 全部の配線区間について、指定長の範囲において、２ビ
   ヤ（ＶＩＡ）以下の配線候補をリストアップして主記憶
   装置（ＭＳ）（２）上に候補テーブル（２１）として設
   定する手段（ａ）と、 該リストアップされた候補テーブル（２１）から、候補
   数が１つ以上で、最も候補数の少ない配線区間を選択し
   て配線経路を決定する手段（ｂ）と、上記手段（ｂ）で
   １つの配線経路を決定した時には、未配線の全配線区間
   について、上記２ビヤ（ＶＩＡ）以下の候補を再リスト
   アップして、上記候補テーブル（２１）を更新する手段
   （ｃ）と、他の配線区間での経路選択によって、ある配
   線区間の２ビヤ（ＶＩＡ）以下の配線候補が‘０’にな
   る危惧がある時には、該残っている配線経路を確保する
   為の経路を確定した後、当初の配線区間と、上記確保し
   た配線経路を１つの配線区間として、改めで２ビヤ（Ｖ
   ＩＡ）以下の配線経路候補をリストアップして、上記全
   候補テーブル（２１）を更新する手段（ｄ）とを設け、 上記候補テーブルに対する更新手段（ｃ）、（ｄ）によ
   って、ある配線経路を確保したことで、未配線区間の中
   で候補数を‘０’としない為の配線経路の確保を要求す
   る配線区間がないときに限り、上記手段（ｂ）によって
   次の配線区間について、配線経路を決定するようにした
   ことを特徴とする並列式自動配線方式。