JPWO2008114397A1 - 半導体集積回路の設計方法およびその設計装置 - Google Patents
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Abstract
Description
半導体集積回路の設計の処理を開始すると、ステップS301からステップS308の処理手順に沿って、半導体集積回路の設計が行われる。
[ステップS302] 生成したネットリストを参照して、セルなどの配置、配線の形成を行う。
[ステップS304] 抽出したティピカルな抵抗および容量の情報から構成される抵抗容量ファイルを生成する。
[ステップS305] あらかじめ用意してあった容量および抵抗に関するばらつきのベストおよびワースト条件の係数が格納されたベストワースト係数ファイル309を参照して、生成した抵抗容量ファイルから、ばらつきが考慮された抵抗および容量を生成するとともに、ベストワースト抵抗容量ファイルを生成する。
[ステップS307] 遅延計算の結果から、タイミング解析を行う。
以上のフローによって、抵抗および容量に対してばらつきが考慮され、ばらつき係数としてベストおよびワースト条件の係数などが用いられて、遅延計算そして半導体集積回路の設計が行われていた。
まず、本発明の概要について説明し、その後に本発明の実施の形態について説明する。
図1は、本発明の概要を示すフローチャートである。
複数の配線層を有する半導体集積回路の設計処理を開始すると、ステップS11からステップS20の処理手順に沿って、半導体集積回路の設計が行われる。
[ステップS12] 生成したネットリストを参照して、セルなどの配置を行う。
[ステップS13] 配置したセルなどの、抵抗および容量のばらつきが最小の層に、クリティカルな配線の形成余地の有無を判断する。余地が無い場合は、ステップS14に進められ、余地がある場合は、ばらつきが最小の層を選択して、ステップS15に進められる。
[ステップS15] ステップS13およびステップS14で選択した層に配線を形成する。そして、配線が形成された層に配線層を定義する。
[ステップS17] クリティカルな配線と他の配線とのティピカルな抵抗および容量をそれぞれ抽出する。
[ステップS20] タイミング解析の結果、エラーがあれば、ステップS12に進められ、エラーが無ければ、処理が終了する。
図2は、複数の配線を有する半導体集積回路における配線の形成を示した模式図である。
本実施の形態は、半導体集積回路の設計装置100で構成される。半導体集積回路の設計装置100を用いることによって、配線層ごとのばらつきを考慮した抵抗および容量を抽出することができる。なお、本実施の形態では、配線が形成されるセルには上から順にGlobal、Semi−Global、Intermediateの3つの領域から構成されることとする。
半導体集積回路の設計装置100は、CPU(Central Processing Unit)101によって装置全体が制御されている。CPU101には、バス106を介してRAM(Random Access Memory)102、ハードディスクドライブ(HDD:Hard Disk Drive)103、グラフィック処理装置104および入力インタフェース105が接続されている。
入力インタフェース105には、キーボード22とマウス23とが接続されている。入力インタフェース105は、キーボード22やマウス23から送られてくる信号を、バス106を介してCPU101に送信する。
次に、半導体集積回路の設計装置100の機能ブロックについて説明する。
半導体集積回路の設計装置100は、ネットリスト110、セルライブラリ120、ベストワースト係数ファイル130、ベストワースト抵抗容量ファイル140、論理合成部150、配置部160、配線部170、層選択部180、抽出部190、ファイル生成部200および遅延計算・タイミング解析部210から構成されており、キーボード22およびマウス23を通じて外部からの入力を受け付けることができる。また、論理合成部150および遅延計算・タイミング解析部210は、モニタ21の画面に処理を表示することができる。
配置部160は、マクロ配置部160aとセル配置部160bとから構成されており、半導体集積回路の様々な構成要素の配置を行う。
セル配置部160bは、セルを配置する。
電源配線部170aは、LSIへの電源供給を行う配線を形成する。
他配線部170cは、クロック配線以外の他の配線を形成する。また、任意の層に他の配線の形成領域の余地があるか否かを判断する。
抽出部190は、抵抗容量抽出部190aとネット抵抗容量抽出部190bとから構成されており、配置されたセルや配線などの抵抗および容量を抽出する。
ネット抵抗容量抽出部190bは、クロック配線や他の配線のネットの抵抗および容量を抽出する。
このようにして半導体集積回路の設計が行われる。実際の処理手順について、以下にフローチャートを用いて説明する。
[ステップS21] 論理合成部150は、論理合成を行ってネットリスト110を生成する。
[ステップS25] タイミング解析の結果、エラーがあれば、ステップS22に進められ、エラーが無ければ、処理が終了する。
図6は、配置配線の処理手順を示すフローチャートである。以下、図6に示す処理をステップ番号に沿って説明する。
[ステップS22b] セル配置部160bは、ネットリスト110を参照して、セルの配置を行う。
[ステップS22e] クロック配線部170bは、ステップS22cおよびステップS22dで選択した層に、クロック配線を形成する。
[ステップS22g] クロック配線部170bは、定義された層に、クロック配線以外の他の配線を形成できるかどうか判断する。形成できる場合は、ステップS22hに進められ、形成できない場合は、ステップS22dに進められる。
以上の処理手順によって、半導体集積回路の配置配線が行われる。
図7は、抵抗および容量のファイル生成の処理手順を示すフローチャートである。以下、図7に示す処理をステップ番号に沿って説明する。
[ステップS23b] ファイル生成部200は、図8(A)に示すように、抽出したティピカルな抵抗および容量から構成される抵抗容量ファイルを生成する。図8(A)によれば、抵抗容量ファイルには全てのネットごとに属性、配線層、抵抗および容量が記載されている。ちなみに、図8(B)は、セルを3領域に分けた、上層、中層、下層ごとの抵抗および容量のベストおよびワーストのばらつき係数とともに、セルを一律としたばらつき係数が記載されている。なお、抵抗ベストおよび容量ベストはGlobal(上層)ほど、よりベストであって、抵抗ワーストおよび容量ワーストはIntermediate(下層)に近づくほど、よりワーストである。ただし、rbInter=rb、cb=cbInter、rwInter=rw、cwInter=cwとする。
[ステップS23d] ファイル生成部200は、図9(A)に示すように、抽出したクロック配線のネットの抵抗および容量から構成されるネット抵抗容量ファイルを生成する。図9(A)によれば、クロック配線のネットごとに属性、配線層、抵抗および容量が記載されている。
110 ネットリスト
120 セルライブラリ
130 ベストワースト係数ファイル
140 ベストワースト抵抗容量ファイル
150 論理合成部
160 配置部
160a マクロ配置部
160b セル配置部
170 配線部
170a 電源配線部
170b クロック配線部
170c 他配線部
180 層選択部
190 抽出部
190a 抵抗容量抽出部
190b ネット抵抗容量抽出部
200 ファイル生成部
210 遅延計算・タイミング解析部
Claims (12)
- 複数の配線層を有する半導体集積回路の設計方法において、
前記複数の配線層に対して配線した配線レイアウトに応じた容量および抵抗を容量抵抗ファイルとして抽出し、
前記容量抵抗ファイルと、前記複数の配線層ごとの容量および抵抗に関するばらつきのベストおよびワースト条件の係数が格納されたベストワースト係数ファイルとを参照して、前記配線に対する前記配線層ごとの前記ばらつきを考慮した容量および抵抗を定義するベストワースト容量抵抗ファイルを生成し、
前記ベストワースト容量抵抗ファイルに基づいて、前記配線のタイミング検証を行う、
ことを特徴とする半導体集積回路の設計方法。 - 前記配線が、クロック信号を伝送するクロック配線であることを特徴とする請求の範囲第1項記載の半導体集積回路の設計方法。
- 前記ベストワースト係数ファイルを参照して、前記複数の配線層における前記ばらつきが最小となる第1の層に、クリティカルパスとなる配線を形成することを特徴とする請求の範囲第1項又は第2項に記載の半導体集積回路の設計方法。
- 前記第1の層に、前記クリティカルパスとなる配線を形成する領域の有無を判定し、前記領域が有る場合には、前記第1の層を選択して前記配線を形成し、前記領域が無い場合には、前記第1の層の次に前記ばらつきが小さい第2の層を選択して前記配線を形成し、前記配線を形成した配線層に対して、前記ベストワースト容量抵抗ファイルに基づいて前記配線のタイミング検証を行うことを特徴とする請求の範囲第3項記載の半導体集積回路の設計方法。
- 前記複数の配線層を、所定数の配線層群にグループ化し、前記配線層群のいずれか1つが、前記第1の層または前記第2の層として定義されることを特徴とする請求の範囲第1項乃至第4項のいずれか1項に記載の半導体集積回路の設計方法。
- 前記配線層は、上層ほど、前記ばらつきが小さくなることを特徴とする請求の範囲第1項乃至第5項のいずれか1項に記載の半導体集積回路の設計方法。
- 複数の配線層を有する半導体集積回路の設計装置において、
前記複数の配線層に対して配線した配線レイアウトに応じた容量および抵抗を容量抵抗ファイルとして抽出する手段と、
前記容量抵抗ファイルと、前記複数の配線層ごとの容量および抵抗に関するばらつきのベストおよびワースト条件の係数が格納されたベストワースト係数ファイルとを参照して、前記配線に対する前記配線層ごとの前記ばらつきを考慮した容量および抵抗を定義するベストワースト容量抵抗ファイルを生成する手段と、
前記ベストワースト容量抵抗ファイルに基づいて、前記配線のタイミング検証を行う手段と、
を有することを特徴とする半導体集積回路の設計装置。 - 前記配線が、クロック信号を伝送するクロック配線であることを特徴とする請求の範囲第7項記載の半導体集積回路の設計装置。
- 前記ベストワースト係数ファイルを参照して、前記複数の配線層における前記ばらつきが最小となる第1の層に、クリティカルパスとなる配線を形成することを特徴とする請求の範囲第7項又は第8項に記載の半導体集積回路の設計装置。
- 前記第1の層に、前記クリティカルパスとなる配線を形成する領域の有無を判定し、前記領域が有る場合には、前記第1の層を選択して前記配線を形成し、前記領域が無い場合には、前記第1の層の次に前記ばらつきが小さい第2の層を選択して前記配線を形成し、前記配線を形成した配線層に対して、前記ベストワースト容量抵抗ファイルに基づいて前記配線のタイミング検証を行うことを特徴とする請求の範囲第9項記載の半導体集積回路の設計装置。
- 前記複数の配線層を、所定数の配線層群にグループ化し、前記配線層群のいずれか1つが、前記第1の層または前記第2の層として定義されることを特徴とする請求の範囲第7項乃至第10項のいずれか1項に記載の半導体集積回路の設計装置。
- 前記配線層は、上層ほど、前記ばらつきが小さくなることを特徴とする請求の範囲第7項乃至第11項のいずれか1項に記載の半導体集積回路の設計装置。
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