JP2004070721A

JP2004070721A - 自動配置配線装置

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Publication number: JP2004070721A
Application number: JP2002230086A
Authority: JP
Inventors: Koji Kaimoto; 開本　晃司; Yoshio Inoue; 井上　善雄
Original assignee: Renesas Technology Corp
Current assignee: Renesas Technology Corp
Priority date: 2002-08-07
Filing date: 2002-08-07
Publication date: 2004-03-04
Also published as: US20040031007A1; US6978431B2

Abstract

【課題】ＬＳＩの配線リソースが少ない領域における電圧降下を低減するように自動配置配線を行なうことが可能な自動配置配線装置を提供すること。
【解決手段】冗長領域検出部２２は、自動配置配線データ格納部２１に格納される自動配置配線後のレイアウトデータを参照して、セル配置領域内の冗長領域を検出する。そして、容量セル自動挿入部２４は、冗長領域検出部２２によって検出された冗長領域に、容量成分を有し、論理を持たない容量セルを挿入する。したがって、ＬＳＩの配線リソースが少ない領域における電圧降下を低減することが可能となる。また、ＬＳＩのチップ面積を増大させず、配線容量を増やすことが可能となる。
【選択図】　　　　図３

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、システムＬＳＩ（Ｌａｒｇｅ　Ｓｃａｌｅ　Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ　ｃｉｒｃｕｉｔ）設計時における自動配置配線技術に関し、特に、ＬＳＩのチップ面積の増大や配線リソースの消費を抑え、電圧降下による影響を低減させるようにＬＳＩの自動配置配線を行なうことが可能な自動配置配線装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、ＬＳＩの高集積化が進み、電圧降下による半導体装置回路の性能悪化が問題となってきているが、電源幹線下に容量セルを挿入して電源幹線の配線容量を増やすことで、この性能悪化を改善することができる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上述した容量セルは、レイアウト設計が完了してから人手によって電源幹線下に挿入されるため、ＬＳＩのチップ面積の増大を引き起こすといった問題点があった。
【０００４】
また、挿入する容量セルの個数も設計者の経験や勘に頼っているため、最適な容量セルの挿入個数や挿入箇所を決定することが困難であるといった問題点があった。
【０００５】
本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであり、第１の目的は、ＬＳＩの配線リソースが少ない領域における電圧降下を低減するように自動配置配線を行なうことが可能な自動配置配線装置を提供することである。
【０００６】
第２の目的は、ＬＳＩのチップ面積を増大させず、配線容量を増やすように自動配置配線を行なうことが可能な自動配置配線装置を提供することである。
【０００７】
第３の目的は、電源電圧の安定化を図ることができ、電源やグランドのノイズによる悪影響を防止するように自動配置配線を行なうことが可能な自動配置配線装置を提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の自動配置配線装置は、自動配置配線後のレイアウトデータを参照して、セル配置領域内の冗長領域を検出するための冗長領域検出手段と、冗長領域検出手段によって検出された冗長領域に、容量成分を有し、論理を持たない容量セルを挿入するための容量セル挿入手段とを含む。
【０００９】
容量セル挿入手段が、冗長領域検出手段によって検出された冗長領域に容量セルを挿入するので、ＬＳＩの配線リソースが少ない領域における電圧降下を低減することが可能となる。また、ＬＳＩのチップ面積を増大させず、配線容量を増やすことが可能となる。
【００１０】
請求項２に記載の自動配置配線装置は、請求項１記載の自動配置配線装置であって、さらに容量セル挿入手段によって挿入された容量セルの数および位置を検出し、配線容量値を抽出するための配線容量抽出手段を含む。
【００１１】
配線容量抽出手段が配線容量値を抽出するので、レイアウトの際に挿入された容量セルによる配線容量値を容易に確認することが可能となる。
【００１２】
請求項３に記載の自動配置配線装置は、請求項１または２記載の自動配置配線装置であって、さらに容量セル挿入手段によって挿入された容量セルを負の定電流源として定義し、容量セルの電流値を含んだインスタンス毎の電流値を出力するための消費電流値出力手段を含む。
【００１３】
消費電流値出力手段によって出力される容量セルの電流値を含んだインスタンス毎の電流値を使用することによって、消費電力解析および電圧降下解析を容易に行なうことが可能となる。
【００１４】
請求項４に記載の自動配置配線装置は、請求項１記載の自動配置配線装置であって、さらにレイアウトデータを用いてタイミング解析を行なうためのタイミング解析手段と、レイアウトデータを参照して、電源配線の配線容量を抽出するための配線容量抽出手段と、タイミング解析手段によって出力された解析結果および配線容量抽出手段によって抽出された配線容量を用いて、電圧降下解析を行なうための電圧降下解析手段と、電圧降下解析手段によって算出された電圧降下値が基準値を超える箇所を検出するための電圧降下違反箇所検出手段とを含み、冗長領域検出手段は、電圧降下違反箇所検出手段によって検出された箇所周辺の冗長領域を検出する。
【００１５】
したがって、電圧降下違反箇所の周辺に容量セルを挿入することができ、電圧降下値違反の改善を図ることが可能となる。
【００１６】
請求項５に記載の自動配置配線装置は、請求項１記載の自動配置配線装置であって、さらにレイアウトデータを用いてタイミング解析を行なうためのタイミング解析手段と、タイミング解析手段による解析結果を参照して、タイミングクリティカルなマクロセルを検出するためのタイミングクリティカルマクロセル検出手段とを含み、冗長領域検出手段は、タイミングクリティカルマクロセル検出手段によって検出されたマクロセル周辺の冗長領域を検出する。
【００１７】
したがって、タイミングクリティカルマクロセルの周辺に容量セルを挿入することができ、電源電圧の安定化によりタイミングマージンの改善を図ることが可能となる。
【００１８】
請求項６に記載の自動配置配線装置は、請求項１記載の自動配置配線装置であって、さらにレイアウトデータを用いてシミュレーションを行なうためのシミュレーション手段と、シミュレーション手段による解析結果を参照して、高動作率モジュールを検出するための高動作率モジュール検出手段とを含み、冗長領域検出手段は、高動作率モジュール検出手段によって検出されたモジュール内の冗長領域を検出する。
【００１９】
したがって、高動作率モジュール内の冗長領域に容量セルを挿入することができ、電源電圧の安定化および電源やグランドのノイズによる悪影響の防止が可能となる。
【００２０】
請求項７に記載の自動配置配線装置は、請求項１〜６のいずれかに記載の自動配置配線装置であって、容量セル挿入手段は、既配置セルを移動して冗長領域を確保し、冗長領域に容量セルを挿入する。
【００２１】
したがって、容量セルを挿入するだけの冗長領域がない場合であっても、容量セルを挿入できる領域を確保することが可能となる。
【００２２】
請求項８に記載の自動配置配線装置は、請求項１〜６のいずれかに記載の自動配置配線装置であって、容量セル挿入手段は、微小幅の冗長領域に微小幅の容量セルを挿入する。
【００２３】
したがって、大規模な容量セルを挿入するだけの冗長領域がない場合であっても、容量セルを挿入することが可能となる。
【００２４】
請求項９に記載の自動配置配線装置は、請求項１記載の自動配置配線装置であって、さらに自動配置配線用ネットリストを用いてシミュレーションを行なうためのシミュレーション手段と、シミュレーション手段による解析結果を参照して、高動作率モジュールを検出するための高動作率モジュール検出手段と、高動作率モジュールに含まれるセルを冗長領域付きダミーセルに置換して、ネットリストを変換するためのネットリスト変換手段と、ネットリスト変換手段によって変換されたネットリストを用いて自動配置を行なうために自動配置手段と、自動配置手段によって自動配置された後のレイアウトデータから冗長領域付きダミーセルを検出し、検出された冗長領域付きダミーセルを元のオリジナルセルに置換するためのセル置換手段とを含み、冗長領域検出手段は、セル置換手段によって元のオリジナルセルに置換された後のレイアウトデータを参照して冗長領域を検出する。
【００２５】
したがって、高動作率モジュール内に冗長領域を確保することができ、電源電圧の安定化および電源やグランドのノイズによる悪影響の防止が可能となる。
【００２６】
請求項１０に記載の自動配置配線装置は、請求項１記載の自動配置配線装置であって、さらに自動配置配線用ネットリストを用いてシミュレーションを行なうためのシミュレーション手段と、シミュレーション手段による解析結果を参照して、高動作率モジュールを検出するための高動作率モジュール検出手段と、高動作率モジュールに含まれるセルの配置領域セル占有率を所定値よりも低く設定するための配置領域占有率設定手段と、配置領域占有率設定手段によって設定された配置領域セル占有率を参照し、自動配置配線用ネットリストを用いて自動配置を行なうために自動配置手段とを含み、冗長領域検出手段は、自動配置手段によって生成されたレイアウトデータを参照して冗長領域を検出する。
【００２７】
したがって、高動作率モジュール内に冗長領域を確保することができ、電源電圧の安定化および電源やグランドのノイズによる悪影響の防止が可能となる。
【００２８】
請求項１１に記載の自動配置配線装置は、請求項１記載の自動配置配線装置であって、さらに自動配置配線用ネットリストを用いてシミュレーションを行なうためのシミュレーション手段と、シミュレーション手段による解析結果を参照し、電源幹線から離れた領域またはメガセル周辺の領域であって、かつ動作率が高い領域を検出するための弱電源供給領域検出手段と、弱電源供給領域検出手段によって検出された領域に含まれるセルの配置領域セル占有率を所定値よりも低く設定するための配置領域占有率設定手段と、配置領域占有率設定手段によって設定された配置領域セル占有率を参照し、自動配置配線用ネットリストを用いて自動配置を行なうために自動配置手段とを含み、冗長領域検出手段は、自動配置手段によって生成されたレイアウトデータを参照して冗長領域を検出する。
【００２９】
したがって、電圧降下違反が発生する可能性が高い領域周辺に容量セルを挿入でき、電源電圧の安定化および電源やグランドのノイズによる悪影響の防止が可能となる。
【００３０】
請求項１２に記載の自動配置配線装置は、請求項１記載の自動配置配線装置であって、さらに高動作率モジュールを指定するための高動作率モジュール指定手段と、高動作率モジュールに含まれるセルの配置領域セル占有率を所定値よりも低く設定するための配置領域占有率設定手段と、配置領域占有率設定手段によって設定された配置領域セル占有率を参照し、自動配置配線用ネットリストを用いて自動配置を行なうために自動配置手段とを含み、冗長領域検出手段は、自動配置手段によって生成されたレイアウトデータを参照して冗長領域を検出する。
【００３１】
したがって、ユーザが冗長領域を確保する高動作モジュールを任意に指定することができ、利便性を向上させることが可能となる。
【００３２】
【発明の実施の形態】
（第１の実施の形態）
図１は、本発明の第１の実施の形態における自動配置配線装置の構成例を示すブロック図である。この自動配置配線装置は、コンピュータ本体１、ディスプレイ装置２、ＦＤ（Ｆｌｅｘｉｂｌｅ　Ｄｉｓｋ）４が装着されるＦＤドライブ３、キーボード５、マウス６、ＣＤ−ＲＯＭ（Ｃｏｍｐａｃｔ　Ｄｉｓｃ−Ｒｅａｄ　Ｏｎｌｙ　Ｍｅｍｏｒｙ）８が装着されるＣＤ−ＲＯＭ装置７およびネットワーク通信装置９を含む。
【００３３】
自動配置配線装置を実現するプログラム（以下、自動配置配線プログラムと呼ぶ。）は、ＦＤ４またはＣＤ−ＲＯＭ８等の記録媒体によって供給される。自動配置配線プログラムがコンピュータ本体１によって実行されることにより、ＬＳＩの自動配置配線が行なわれる。また、自動配置配線プログラムは他のコンピュータよりネットワーク通信装置９を経由し、コンピュータ本体１に供給されてもよい。
【００３４】
コンピュータ本体１は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ　Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ　Ｕｎｉｔ）１０、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ　Ｏｎｌｙ　Ｍｅｍｏｒｙ）１１、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ　Ａｃｃｅｓｓ　Ｍｅｍｏｒｙ）１２およびハードディスク１３を含む。ＣＰＵ１０は、ディスプレイ装置２、ＦＤドライブ３、キーボード５、マウス６、ＣＤ−ＲＯＭ装置７、ネットワーク通信装置９、ＲＯＭ１１、ＲＡＭ１２またはハードディスク１３との間でデータを入出力しながら処理を行う。ＦＤ４またはＣＤ−ＲＯＭ８に記録された自動配置配線プログラムは、ＣＰＵ１０によりＦＤドライブ３またはＣＤ−ＲＯＭ装置７を介して一旦ハードディスク１３に格納される。ＣＰＵ１０は、ハードディスク１３から適宜自動配置配線プログラムをＲＡＭ１２にロードして実行することによって、ＬＳＩの自動配置配線が行なわれる。
【００３５】
図２（ａ）は、電源配線とグランド配線との間に配置されたセル（以下、既配置セルと呼ぶ。）を示す図である。図２（ａ）に示すように、既配置セルの間には、冗長部分（以下、未配置領域または冗長領域と呼ぶ。）がある割合で存在している。本発明の第１の実施の形態における自動配置配線装置は、既配置セルの間にある未配置領域を自動検出して、その未配置領域に容量セルを挿入するものである。なお、図２（ｂ）および図２（ｃ）の説明は後述する。
【００３６】
図３は、本発明の第１の実施の形態における自動配置配線装置の機能的構成を示すブロック図である。この自動配置配線装置は、自動配置配線ツールによって生成された自動配置配線データ（自動配置配線後のレイアウトデータ）が格納される自動配置配線データ格納部２１と、自動配置配線データ格納部２１に格納される自動配置配線データを参照して、指定された領域内の隙間（未配置領域）を自動検出する冗長領域検出部２２と、冗長領域検出部２２によって検出された未配置領域に、容量セルを自動挿入するコマンドを生成する容量セル挿入コマンド生成部２３と、容量セル挿入コマンドを実行して容量セルを自動挿入する容量セル自動挿入部２４と、容量セル自動挿入部２４によって挿入された容量セルのセル数および挿入位置を出力する挿入セル数／挿入位置出力部２５と、挿入セル数／挿入位置出力部２５から出力された容量セルのセル数および挿入位置を参照して、電源配線の配線容量を抽出し、配線容量値情報２８として出力する配線容量抽出部２６とを含む。
【００３７】
図４は、本発明の第１の実施の形態における自動配置配線装置の処理手順を説明するためのフローチャートである。まず、冗長領域検出部２２は、ユーザによって指定された領域から未配置領域を自動検出する（Ｓ１１）。
【００３８】
図２（ｂ）は、ユーザによって指定された領域の一例を示す図である。冗長領域検出部２２は、図２（ｂ）に示す指定領域から未配置領域（図２（ａ）を参照。）を検出し、検出結果を容量セル挿入コマンド生成部２３へ出力する。
【００３９】
次に、容量セル挿入コマンド生成部２３は、予め用意した論理を持たず、容量成分のみを有する容量セルを、既配置セルと重ならないように未配置領域に挿入するコマンドを生成する（Ｓ１２）。
【００４０】
次に、容量セル自動挿入部２４は、容量セル挿入コマンド生成部２３によって生成された容量セル挿入コマンドを実行することによって、未配置領域に容量セルを挿入する（Ｓ１３）。ステップＳ１１〜Ｓ１３の処理は、ユーザによって領域が指定されるたびに繰返される。
【００４１】
なお、自動配置配線ツールには、指定領域内の隙間を検出し、その隙間の大きさに応じてセルを挿入する機能を有している。ステップＳ１１〜Ｓ１３の処理は、この機能を利用して行なわれる。
【００４２】
次に、挿入セル数／挿入位置出力部２５は、自動配置配線ツールから出力される実行ログファイルまたは配置情報ファイルを参照して、挿入した容量セルの総数および容量セルの挿入位置（挿入容量セル数および座標位置２７）を抽出して出力する（Ｓ１４）。自動配置配線ツールから出力される実行ログファイルまたは配置情報ファイルには、配置された全てのセルに関する情報およびその位置情報が記録されているので、容量セルに関する情報のみを抽出することによって、挿入容量セル数および座標位置２７を生成することができる。
【００４３】
最後に、配線容量抽出部２６は、挿入セル数／挿入位置出力部２５から出力された容量セルのセル数および挿入位置を参照して、電源配線の配線容量を抽出し、配線容量値情報２８として出力する（Ｓ１５）。
【００４４】
以上説明したように、本実施の形態における自動配置配線装置によれば、既配置セル間の未配置領域を自動的に検出し、検出された未配置領域に容量セルを自動挿入するようにしたので、配線リソースの少ない領域における電圧降下の低減を図ることができるとともに、ＬＳＩのチップ面積を増大させることなく配線容量を増やすことが可能となった。
【００４５】
また、挿入セル数／挿入位置出力部２５が、自動挿入した容量セルの数およびその座標情報を出力するようにしたので、レイアウトの際に挿入された容量セルの確認を容易に行なうことが可能となった。
【００４６】
（第２の実施の形態）
本発明の第２の実施の形態における自動配置配線装置の構成例は、図１に示す第１の実施の形態における自動配置配線装置の構成例と同様である。したがって、重複する構成および機能の詳細な説明は繰返さない。
【００４７】
図５は、本発明の第２の実施の形態における自動配置配線装置の機能的構成を示すブロック図である。図３に示す第１の実施の形態における自動配置配線装置と比較して、消費電流値出力部２９が追加された点のみが異なる。したがって、重複する構成および機能の詳細な説明は繰返さない。
【００４８】
消費電流値出力部２９は、未配置領域に挿入された容量成分のみを持つ容量セルを、次式によって定義される電流値を持つ負の定電流源として定義する。なお、次式において、Ｉを容量セルの電流値、Ｋを補正係数、Ｃを容量セルの容量値、Ｖを電源電圧、ｆをＬＳＩの動作周波数、αを隣接する既配置セルのスイッチング確率とする。
【００４９】
Ｉ＝−Ｋ×Ｃ×Ｖ×ｆ×α　…（１）
図６は、冗長領域に挿入された容量セルを、負の定電流源として定義するところを示す図である。たとえば、図６（ａ）に示すように容量セルが挿入されている場合、図６（ｂ）に示すように各容量セルが負の定電流源として定義される。
なお、各容量セルの容量値は、冗長領域に挿入される際に決定される。
【００５０】
消費電力解析および電圧降下解析においては、各論理セルを所定の電流値を消費する定電流源として解析を行なう。消費電流値出力部２９は、各インスタンスの消費電流値をレポートする際、論理セルの消費電流値以外に、負の定電流源として定義された容量セルの消費電流値をレポートファイルに書込んで、そのレポートファイルを出力する。このレポートファイルに基づいて、消費電力解析および電圧降下解析が実行される。
【００５１】
図７は、消費電流値出力部２９が出力する消費電流値レポートファイルの一例を示す図である。このレポートファイルの１〜６行目において、インスタンス名が“Ｃａｐ１”である容量セルの消費電流値が“ＶＤＤ＿ＣＵＲＲＥＮＴ”および“ＧＮＤ＿ＣＵＲＲＥＮＴ”以降に定義されており、その座標情報が“ｃｅｌｌ‘ｓ　ｂＢＯＸ”以降に定義されている。同様に、レポートファイルの７〜１２行目において、インスタンス名が“Ｃａｐ２”である容量セルの消費電流値およびその座標情報が定義されている。
【００５２】
以上説明したように、本実施の形態における自動配置配線装置によれば、消費電流値出力部２９が負の定電流源として定義された容量セルの消費電流値をレポートファイルに書込んで出力するようにしたので、第１の実施の形態において説明した効果に加えて、消費電力解析または電圧降下解析を行なう際に正確な解析を行なうことが可能となった。
【００５３】
（第３の実施の形態）
本発明の第３の実施の形態における自動配置配線装置の構成例は、図１に示す第１の実施の形態における自動配置配線装置の構成例と同様である。したがって、重複する構成および機能の詳細な説明は繰返さない。
【００５４】
図８（ａ）は、本発明の第３の実施の形態における自動配置配線装置が容量セルを挿入するマクロセルを説明するための図である。本実施の形態における自動配置配線装置は、電圧降下値が基準値を超えるマクロセル（タイミングクリティカルなマクロセル）の周辺に存在する未配置領域に容量セルを挿入するものである。図８（ｂ）は、タイミングクリティカルなマクロセルの周辺に容量セルが挿入された後の状態を示す図である。
【００５５】
図９は、本発明の第３の実施の形態における自動配置配線装置の機能的構成を示すブロック図である。この自動配置配線装置は、自動配置配線ツールによって生成された自動配置配線データが格納される自動配置配線データ格納部３１と、自動配置配線データ格納部３１に格納される自動配置配線データおよび図示しないテストパターンを参照して、既配置セルが接続される電源配線の配線容量を抽出する配線容量抽出部３２と、自動配置配線データ格納部３１に格納される自動配置配線データを参照して、各既配置セルのタイミング解析を行なうタイミング解析部３３と、配線容量抽出部３２によって抽出された既配置セルが接続される電源配線の配線容量およびタイミング解析部３３によるタイミング解析結果を用いて、消費電力解析および電圧降下解析を行なう消費電力／電圧降下解析部３４と、消費電力／電圧降下解析部３４による解析結果に基づいて基準値を超える電圧降下値（以下、電圧降下値違反と呼ぶ。）が発生している箇所を検出する電圧降下違反発生箇所検出部３５と、電圧降下値違反が発生している既配置セルの周辺の未配置領域に、容量セルを自動挿入するコマンドを生成する容量セル挿入コマンド生成部３６と、容量セル挿入コマンドを実行して容量セルを自動挿入する容量セル自動挿入部３７と、容量セルが挿入された後の自動配置配線データを格納する自動配置配線完了データ格納部３８とを含む。
【００５６】
図１０は、本発明の第３の実施の形態における自動配置配線装置の処理手順を説明するためのフローチャートである。まず、配線容量抽出部３２は、自動配置配線データ格納部３１を参照して、各既配置セルが接続される電源配線の配線容量を抽出する（Ｓ２１）。
【００５７】
次に、タイミング解析部３３は、自動配置配線データ格納部３１に格納された自動配置配線データおよび図示しないテストパターンを用いて、各既配置セルのタイミング解析を行なう（Ｓ２２）。
【００５８】
次に、消費電力／電圧降下解析部３４は、配線容量抽出部３２によって抽出された既配置セルが接続される電源配線の容量と、タイミング解析部３３によるタイミング解析結果とを参照して、消費電力解析および電圧降下解析を行ない、その解析結果を電圧降下違反発生箇所検出部３５へ出力する（Ｓ２３）。
【００５９】
次に、電圧降下違反発生箇所検出部は、消費電力／電圧降下解析部３４による解析結果から、電圧降下値違反が発生している箇所を検出する（Ｓ２４）。電圧降下値違反が発生していない場合には（Ｓ２５，ＯＫ）、そのときの自動配置配線データを自動配置配線完了データ格納部３８に格納して、処理を終了する。
【００６０】
また、電圧降下値違反が発生している場合には（Ｓ２５，ＮＧ）、容量セル挿入コマンド生成部３６は、電圧降下値違反が発生している領域を包含する領域を設定し、その領域に予め用意した論理を持たず、容量成分のみを有する容量セルを、既配置セルと重ならないように未配置領域に挿入するコマンドを生成する（Ｓ２６）。
【００６１】
次に、容量セル自動挿入部３７は、容量セル挿入コマンド生成部３６によって生成された容量セル挿入コマンドを実行することによって、未配置領域に容量セルを自動挿入する（Ｓ２７）。そして、ステップＳ２３に戻って、電圧降下値違反が改善されているか否かを検証する。
【００６２】
以上説明したように、本実施の形態における自動配置配線装置によれば、電圧降下値違反が発生している既配置セル周辺の未配置領域を自動的に検出し、検出された未配置領域に容量セルを自動挿入するようにしたので、電圧降下値違反が発生している箇所の電源配線の配線容量を増やすことができ、電圧降下を防止することができるとともに、ＬＳＩの誤動作を防止することが可能となった。
【００６３】
（第４の実施の形態）
本発明の第４の実施の形態における自動配置配線装置の構成例は、図１に示す第１の実施の形態における自動配置配線装置の構成例と同様である。したがって、重複する構成および機能の詳細な説明は繰返さない。
【００６４】
図１１（ａ）は、本発明の第４の実施の形態における自動配置配線装置が容量セルを挿入するマクロセルを説明するための図である。本実施の形態における自動配置配線装置は、タイミング解析を行ない、タイミングエラーが発生しているか、タイミングマージンが小さいパスを検出し、そのパスに接続されるマクロセルやメガセル（以下、タイミングクリティカルマクロセルと呼ぶ。）の周辺に存在する未配置領域に容量セルを挿入するものである。図１１（ｂ）は、タイミングクリティカルマクロセルの周辺に容量セルが挿入された後の状態を示す図である。
【００６５】
図１２は、本発明の第４の実施の形態における自動配置配線装置の機能的構成を示すブロック図である。この自動配置配線装置は、自動配置配線ツールによって生成された自動配置配線データが格納される自動配置配線データ格納部４１と、自動配置配線データ格納部４１に格納される自動配置配線データおよび図示しないテストパターンを用いてタイミング解析を行なうタイミング解析部４２と、タイミング解析部４２によるタイミング解析結果を参照して、タイミングクリティカルマクロセルを検出するタイミングクリティカルマクロセル検出部４３と、タイミングクリティカルマクロセルの周辺の未配置領域に、容量セルを自動挿入するコマンドを生成する容量セル挿入コマンド生成部４４と、容量セル挿入コマンドを実行して容量セルを自動挿入する容量セル自動挿入部４５と、容量セルが挿入された後の自動配置配線データを格納する自動配置配線完了データ格納部４６とを含む。
【００６６】
図１３は、本発明の第４の実施の形態における自動配置配線装置の処理手順を説明するためのフローチャートである。まず、タイミング解析部４２は、自動配置配線データ格納部４１に格納される自動配置配線データおよび図示しないテストパターンを用いて、各既配置セルのタイミング解析を行なう（Ｓ３１）。
【００６７】
タイミングクリティカルマクロセル検出部４３は、タイミング解析部４２によるタイミング解析結果を参照して、タイミングクリティカルマクロセルを検出する（Ｓ３２）。タイミングクリティカルマクロセルが検出されない場合には（Ｓ３３，ＯＫ）、そのときの自動配置配線データを自動配置配線完了データ格納部４６に格納して、処理を終了する。
【００６８】
また、タイミングクリティカルマクロセルが検出された場合には（Ｓ３３，ＮＧ）、容量セル挿入コマンド生成部４４は、タイミングクリティカルマクロセルを包含する領域を設定し、その領域に予め用意した論理を持たず、容量成分のみを有する容量セルを、既配置セルと重ならないように未配置領域に挿入するコマンドを生成する（Ｓ３４）。
【００６９】
次に、容量セル自動挿入部４５は、容量セル挿入コマンド生成部４４によって生成された容量セル挿入コマンドを実行することによって、未配置領域に容量セルを自動挿入する（Ｓ３５）。そして、ステップＳ３１に戻って、タイミングマージンが改善されているか否かを検証する。
【００７０】
図１４は、検出されたタイミングクリティカルマクロセルの周辺に容量セルが挿入されるところを示す図である。図１４（ａ）に示すように、タイミングクリティカルマクロセル検出部４３は、タイミング解析部４２によって検出されたタイミングクリティカルなパスに接続されるマクロセル（タイミングクリティカルマクロセル）を検出する。そして、図１４（ｂ）に示すように、容量セル自動挿入部４５は、タイミングクリティカルマクロセルの周辺に容量セルを挿入する。
【００７１】
以上説明したように、本実施の形態における自動配置配線装置によれば、タイミングクリティカルマクロセル周辺の未配置領域を検出し、検出された未配置領域に容量セルを自動挿入するようにしたので、タイミングクリティカルマクロセルの電源配線の配線容量を増やして電源電圧の安定化によるタイミングマージンの改善を図ることができ、ＬＳＩの誤動作を防止することが可能となった。
【００７２】
（第５の実施の形態）
本発明の第５の実施の形態における自動配置配線装置の構成例は、図１に示す第１の実施の形態における自動配置配線装置の構成例と同様である。したがって、重複する構成および機能の詳細な説明は繰返さない。
【００７３】
図１５（ａ）は、本発明の第５の実施の形態における自動配置配線装置が容量セルを挿入するマクロセルを説明するための図である。本実施の形態における自動配置配線装置は、シミュレーションを行ない、動作率（遷移確率）が高いモジュールに含まれるマクロセルの周辺に存在する未配置領域に容量セルを挿入するものである。図１５（ｂ）は、動作率が高いモジュールに含まれるマクロセルの周辺に容量セルが挿入された後の状態を示す図である。
【００７４】
図１６は、本発明の第５の実施の形態における自動配置配線装置の機能的構成を示すブロック図である。この自動配置配線装置は、自動配置配線ツールによって生成された自動配置配線データが格納される自動配置配線データ格納部５１と、自動配置配線データ格納部５１に格納される自動配置配線データおよび図示しないテストパターンを用いてシミュレーションを行なうシミュレーション部５２と、シミュレーション部５２によるシミュレーション結果および自動配置配線用ネットリスト情報ファイルを参照して動作率が高いモジュールを検出し、そのモジュールに含まれるマクロセルやメガセルを抽出する高動作率モジュール検出部５３と、高動作率モジュール検出部５３によって抽出されたマクロセルやメガセルの周辺の未配置領域に、容量セルを自動挿入するコマンドを生成する容量セル挿入コマンド生成部５４と、容量セル挿入コマンドを実行して容量セルを自動挿入する容量セル自動挿入部５５と、容量セルが挿入された後の自動配置配線データを格納する自動配置配線完了データ格納部５６とを含む。
【００７５】
図１７は、本発明の第５の実施の形態における自動配置配線装置の処理手順を説明するためのフローチャートである。まず、シミュレーション部５２は、自動配置配線データ格納部５１に格納される自動配置配線データおよび図示しないテストパターンを用いて、各既配置セルのシミュレーションを行なう（Ｓ４１）。
【００７６】
高動作率モジュール検出部５３は、シミュレーション部５２によるシミュレーション結果および自動配置配線用ネットリスト情報ファイルを参照して、高動作率モジュールを検出する（Ｓ４２）。高動作率モジュールが検出されない場合には（Ｓ４３，ＯＫ）、そのときの自動配置配線データを自動配置配線完了データ格納部５６に格納して、処理を終了する。
【００７７】
また、高動作率モジュールが検出された場合には（Ｓ４３，ＮＧ）、容量セル挿入コマンド生成部４４は、高動作率モジュールに含まれるマクロセルまたはメガセルを包含する領域を設定し、その領域に予め用意した論理を持たず、容量成分のみを有する容量セルを、既配置セルと重ならないように未配置領域に挿入するコマンドを生成する（Ｓ４４）。
【００７８】
次に、容量セル自動挿入部５５は、容量セル挿入コマンド生成部５４によって生成された容量セル挿入コマンドを実行することによって、未配置領域に容量セルを自動挿入する（Ｓ４５）。そして、ステップＳ４１に戻って、以降の処理を繰返す。
【００７９】
図１８は、検出された高動作率モジュールに含まれるマクロセルの周辺に容量セルが挿入されるところを示す図である。図１８（ａ）に示すように、高動作率モジュール検出部５３は、シミュレーション部５２によるシミュレーション結果を参照して、高動作率モジュールを検出する。そして、図１８（ｂ）に示すように、容量セル自動挿入部５５は、高動作率モジュールに含まれるマクロセルの周辺に容量セルを挿入する。
【００８０】
以上説明したように、本実施の形態における自動配置配線装置によれば、高動作率モジュールに含まれるマクロセル周辺の未配置領域を検出し、検出された未配置領域に容量セルを自動挿入するようにしたので、高動作率モジュールの電源配線の配線容量を増やして電源電圧の安定化を図ることができ、電源やグランドのノイズによる悪影響を防止することが可能となった。
【００８１】
（第６の実施の形態）
本発明の第６の実施の形態における自動配置配線装置の構成例は、図１に示す第１の実施の形態における自動配置配線装置の構成例と同様である。また、本発明の第６の実施の形態における自動配置配線装置の機能的構成は、図９、図１２または図１６に示す第３〜第５の実施の形態における自動配置配線装置と同様である。したがって、重複する構成および機能の詳細な説明は繰返さない。
【００８２】
図１９は、本発明の第６の実施の形態における自動配置配線装置が容量セルを挿入するマクロセルを説明するための図である。第３〜第５の実施の形態においては、既配置セルの周辺に容量セルを挿入できる冗長な領域がなければ、容量セルの挿入ができなかった。本実施の形態における自動配置配線装置は、図１９（ａ）に示すように、容量セルを挿入できる冗長領域がない場合であっても、図１９（ｂ）に示すように、既配置セルを移動して容量セルを挿入する。
【００８３】
図１９（ｂ）に示すように、既配置セルの移動に伴って、移動する既配置セルの配線が切断または消去され、容量セルが挿入された後に移動した既配置セルの配線が再配線される。
【００８４】
以上説明したように、本実施の形態における自動配置配線装置によれば、容量セルを挿入できる冗長領域がない場合に、既配置セルを移動して容量セルを挿入するようにしたので、第３〜第５の実施の形態において説明した効果に加えて、容量セルの挿入を確実に行なえるようになった。
【００８５】
（第７の実施の形態）
本発明の第７の実施の形態における自動配置配線装置の構成例は、図１に示す第１の実施の形態における自動配置配線装置の構成例と同様である。また、本発明の第７の実施の形態における自動配置配線装置の機能的構成は、図９、図１２または図１６に示す第３〜第５の実施の形態における自動配置配線装置と同様である。したがって、重複する構成および機能の詳細な説明は繰返さない。
【００８６】
図２０は、本発明の第７の実施の形態における自動配置配線装置が容量セルを挿入するマクロセルを説明するための図である。第３〜第５の実施の形態においては、Ｉ／Ｏ（Ｉｎｐｕｔ／Ｏｕｔｐｕｔ）セルまたはメモリセルなどのメガセルの周辺や、配置混雑領域などにおいて、大規模な容量セルを配置するとエリアペナルティが発生するため、そのような容量セルの挿入ができなかった。本実施の形態における自動配置配線装置は、図２０（ａ）に示すように、微小な冗長領域しかない場合であっても、図２０（ｂ）に示すように、微小幅を有する容量セルを挿入するものである。なお、幅が異なる容量セルが予め複数用意されており、冗長領域の幅に応じて容量セルが選択され、冗長領域に挿入される。
【００８７】
以上説明したように、本実施の形態における自動配置配線装置によれば、大規模な容量セルを挿入できる冗長領域がない場合に、微小幅を有する容量セルを挿入するようにしたので、第３〜第５の実施の形態において説明した効果に加えて、Ｉ／Ｏセルまたはメモリセルなどのメガセルの周辺や、配置混雑領域などにおいて容量セルの挿入を確実に行なえるようになった。
【００８８】
（第８の実施の形態）
本発明の第８の実施の形態における自動配置配線装置の構成例は、図１に示す第１の実施の形態における自動配置配線装置の構成例と同様である。したがって、重複する構成および機能の詳細な説明は繰返さない。
【００８９】
図２１は、本発明の第８の実施の形態における自動配置配線装置による容量セルの挿入方法を説明するための図である。本実施の形態における自動配置配線装置は、シミュレーションを行ない、動作率（遷移確率）が高いモジュールを検出する。そして、図２１（ａ）に示すように、自動配置配線装置は、動作率が高いモジュールに含まれるマクロセルを、横方向に所定の大きさだけオーバサイズした冗長領域付きダミーセルに置換し、再度自動配置を行なう。
【００９０】
自動配置配線装置が、冗長領域付きダミーセルを元のオリジナルセルに再置換すると、図２１（ｂ）に示すように、既配置マクロセル間に未配置領域を確保することができる。図２１（ｃ）に示すように、自動配置配線装置は、この未配置領域に容量セルを挿入する。
【００９１】
図２２は、本発明の第８の実施の形態における自動配置配線装置の機能的構成を示すブロック図である。この自動配置配線装置は、論理合成ツールなどから出力された自動配置配線用データ（自動配置配線用ネットリスト情報ファイル）が格納される自動配置配線用データ格納部６１と、自動配置配線用データ格納部６１に格納される自動配置配線用データを用いてシミュレーションを行なうシミュレーション部６２と、シミュレーション部６２によるシミュレーション結果および自動配置配線用ネットリスト情報ファイルを参照して動作率が高いモジュールを検出する高動作率モジュール検出部６３と、高動作率モジュール検出部６３によって検出された高動作率モジュールに含まれるマクロセルを冗長領域付きダミーセルに置換して、自動配置配線用ネットリスト情報ファイルを変換するネットリスト変換部６４と、ネットリスト変換部６４によって変換された自動配置配線用ネットリスト情報ファイルを用いて自動配置を行なう自動配置部６５と、自動配置された冗長領域付きダミーセルを元のオリジナルセルに置換するセル置換部６６と、セル置換部６６によって置換されたマクロセルの周辺の未配置領域に、容量セルを自動挿入するコマンドを生成する容量セル挿入コマンド生成部６７と、容量セル挿入コマンドを実行して容量セルを自動挿入する容量セル自動挿入部６８とを含む。
【００９２】
図２３は、本発明の第８の実施の形態における自動配置配線装置の処理手順を説明するためのフローチャートである。まず、シミュレーション部６２は、自動配置配線データ格納部６１に格納される自動配置配線データおよび図示しないテストパターンを用いて、各モジュールのシミュレーションを行なう（Ｓ５１）。
【００９３】
高動作率モジュール検出部６３は、シミュレーション部６２によるシミュレーション結果および自動配置配線用ネットリスト情報ファイルを参照して、高動作率モジュールを検出する（Ｓ５２）。高動作率モジュールが検出されない場合には、処理を終了する。
【００９４】
また、高動作率モジュールが検出された場合、ネットリスト変換部６４は自動配置配線用ネットリスト情報ファイルを参照し、高動作率モジュールに含まれるマクロセルを冗長領域付きダミーセルに置換して、自動配置配線用ネットリスト情報ファイルを変換する（Ｓ５３）。
【００９５】
次に、自動配置部６５は、ネットリスト変換部６４によって変換された自動配置配線用ネットリスト情報ファイルを用いて自動配置を行ない、配置済みのネットリストを作成する（Ｓ５４）。そして、セル置換部６６は、自動配置部６５によって作成された配置済みのネットリストを参照して、冗長領域付きダミーセルを元のオリジナルセルに置換して、ネットリストを変換する（Ｓ５５）。
【００９６】
容量セル挿入コマンド生成部６７は、高動作率モジュールに含まれるマクロセルまたはメガセルを包含する領域を設定し、その領域に予め用意した論理を持たず、容量成分のみを有する容量セルを、既配置セルと重ならないように未配置領域に挿入するコマンドを生成する（Ｓ５６）。
【００９７】
次に、容量セル自動挿入部６８は、容量セル挿入コマンド生成部６７によって生成された容量セル挿入コマンドを実行することによって、未配置領域に容量セルを自動挿入する（Ｓ５７）。そして、ステップＳ５２に戻って、以降の処理を繰返す。
【００９８】
以上説明したように、本実施の形態における自動配置配線装置によれば、高動作率モジュールに含まれるマクロセルを冗長領域付きダミーセルに置換して自動配置を行ない、冗長領域付きダミーセルを元のオリジナルセルに戻した後、そのマクロセルの周辺の未配置領域を検出し、検出された未配置領域に容量セルを自動挿入するようにしたので、高動作率モジュールにおいて容量セルを挿入する領域を確実に確保できるとともに、高動作率モジュールの電源配線の配線容量を増やして電源電圧の安定化を図ることができ、電源やグランドのノイズによる悪影響を防止することが可能となった。
【００９９】
（第９の実施の形態）
本発明の第９の実施の形態における自動配置配線装置の構成例は、図１に示す第１の実施の形態における自動配置配線装置の構成例と同様である。したがって、重複する構成および機能の詳細な説明は繰返さない。
【０１００】
図２４は、本発明の第９の実施の形態における自動配置配線装置による容量セルの挿入方法を説明するための図である。本実施の形態における自動配置配線装置は、シミュレーションを行ない、動作率（遷移確率）が高いモジュールを検出する。そして、自動配置配線装置は、動作率が高いモジュールに含まれるマクロセルに対して、自動配置配線実行のためのフロアプランニング時に設定する配置領域セル占有率を通常よりも低めに設定することにより、図２４（ａ）に示すように、既配置マクロセル間に未配置領域を確保することができる。図２４（ｂ）に示すように、自動配置配線装置は、この未配置領域に容量セルを挿入する。
【０１０１】
図２５は、本発明の第９の実施の形態における自動配置配線装置の機能的構成を示すブロック図である。この自動配置配線装置は、論理合成ツールなどから出力された自動配置配線用データ（自動配置配線用ネットリスト情報ファイル）が格納される自動配置配線用データ格納部７１と、自動配置配線用データ格納部７１に格納される自動配置配線用データを用いてシミュレーションを行なうシミュレーション部７２と、シミュレーション部７２によるシミュレーション結果および自動配置配線用ネットリスト情報ファイルを参照して動作率が高いモジュールを検出する高動作率モジュール検出部７３と、高動作率モジュール検出部７３によって検出された高動作率モジュールに含まれるマクロセルに対して、配置領域セル占有率を通常より低めに設定する配置領域占有率設定部７４と、配置領域占有率設定部７４によって設定された配置領域セル占有率に応じて自動配置を行なう自動配置部７５と、自動配置部７５によって自動配置された高動作率モジュールに含まれるマクロセルの周辺の未配置領域に、容量セルを自動挿入するコマンドを生成する容量セル挿入コマンド生成部７６と、容量セル挿入コマンドを実行して容量セルを自動挿入する容量セル自動挿入部７７とを含む。
【０１０２】
図２６は、本発明の第９の実施の形態における自動配置配線装置の処理手順を説明するためのフローチャートである。まず、シミュレーション部７２は、自動配置配線用データ格納部７１に格納される自動配置配線用データおよび図示しないテストパターンを用いて、各モジュールのシミュレーションを行なう（Ｓ６１）。
【０１０３】
高動作率モジュール検出部７３は、シミュレーション部７２によるシミュレーション結果および自動配置配線用ネットリスト情報ファイルを参照して、高動作率モジュールを検出する（Ｓ６２）。高動作率モジュールが検出されない場合には、処理を終了する。
【０１０４】
また、高動作率モジュールが検出された場合、配置領域占有率設定部７４は高動作率モジュールに含まれるマクロセルに対して、自動配置配線実行のためのフロアプランニング時に設定する配置領域セル占有率を、通常よりも低めに設定する（Ｓ６３）。なお、高動作率モジュールに含まれるマクロセル以外のセルに対しては、通常の配置領域セル占有率を設定する。
【０１０５】
次に、自動配置部７５は、自動配置配線用ネットリスト情報ファイルを用いて自動配置を行ない、配置済みのネットリストを作成する（Ｓ６４）。
【０１０６】
容量セル挿入コマンド生成部７６は、高動作率モジュールに含まれるマクロセルまたはメガセルを包含する領域を設定し、その領域に予め用意した論理を持たず、容量成分のみを有する容量セルを、既配置セルと重ならないように未配置領域に挿入するコマンドを生成する（Ｓ６５）。
【０１０７】
次に、容量セル自動挿入部７７は、容量セル挿入コマンド生成部７６によって生成された容量セル挿入コマンドを実行することによって、未配置領域に容量セルを自動挿入する（Ｓ６６）。そして、ステップＳ６２に戻って、以降の処理を繰返す。
【０１０８】
以上説明したように、本実施の形態における自動配置配線装置によれば、高動作率モジュールに含まれるマクロセルに対して、低めの配置領域セル占有率を設定して自動配置を行ない、そのマクロセルの周辺の未配置領域を検出し、検出された未配置領域に容量セルを自動挿入するようにしたので、高動作率モジュールにおいて容量セルを挿入する領域を確実に確保できるとともに、高動作率モジュールの電源配線の配線容量を増やして電源電圧の安定化を図ることができ、電源やグランドのノイズによる悪影響を防止することが可能となった。
【０１０９】
（第１０の実施の形態）
本発明の第１０の実施の形態における自動配置配線装置の構成例は、図１に示す第１の実施の形態における自動配置配線装置の構成例と同様である。したがって、重複する構成および機能の詳細な説明は繰返さない。
【０１１０】
図２７は、本発明の第１０の実施の形態における自動配置配線装置による容量セルの挿入方法を説明するための図である。通常、電源幹線または電源パッド（電源供給ポイント）から離れている領域に配置されたマクロセルにおいては、電圧降下違反の発生が予測される。また、Ｉ／Ｏセルやメモリセルなどのメガセル周辺の領域においては、電圧降下低減用の容量セルを挿入することが困難である場合が多い。
【０１１１】
これらの問題を解決するために、電源幹線または電源パッド（供給ポイント）から離れたモジュールやメガセル周辺のモジュールを検出し、自動配置配線実行のためのフロアプランニング時に設定する配置領域セル占有率を通常よりも低めに設定して自動配置を行なう。図２７（ａ）に示すように、既配置マクロセル間に未配置領域を確保することができる。図２７（ｂ）に示すように、自動配置配線装置は、この未配置領域に容量セルを挿入する。
【０１１２】
図２８は、本発明の第１０の実施の形態における自動配置配線装置の機能的構成を示すブロック図である。この自動配置配線装置は、論理合成ツールなどから出力された自動配置配線用データ（自動配置配線用ネットリスト情報ファイル）が格納される自動配置配線用データ格納部８１と、自動配置配線用データ格納部８１に格納される自動配置配線用ネットリスト情報ファイルを用いてシミュレーションを行なうシミュレーション部８２と、シミュレーション部８２によるシミュレーション結果および自動配置配線用ネットリスト情報ファイルを参照して、電源幹線から離れたモジュールまたはメガセル周辺にあるモジュールであり、かつ動作率が高いモジュール（以下、弱電源供給領域と呼ぶ。）を検出する弱電源供給領域検出部８３と、弱電源供給領域検出部８３によって検出された領域に含まれるマクロセルに対して、配置領域セル占有率を通常より低めに設定する配置領域占有率設定部８４と、配置領域占有率設定部８４によって設定された配置領域セル占有率に応じて自動配置を行なう自動配置部８５と、自動配置部８５によって自動配置された高動作率モジュールに含まれるマクロセルの周辺の未配置領域に、容量セルを自動挿入するコマンドを生成する容量セル挿入コマンド生成部８６と、容量セル挿入コマンドを実行して容量セルを自動挿入する容量セル自動挿入部８７とを含む。
【０１１３】
図２９は、本発明の第１０の実施の形態における自動配置配線装置の処理手順を説明するためのフローチャートである。まず、シミュレーション部８２は、自動配置配線用データ格納部８１に格納される自動配置配線用ネットリスト情報ファイルおよび図示しないテストパターンを用いて、各モジュールのシミュレーションを行なう（Ｓ７１）。
【０１１４】
弱電源供給領域検出部８３は、シミュレーション部８２によるシミュレーション結果および自動配置配線用ネットリスト情報ファイルを参照して、弱電源供給領域を検出する（Ｓ７２）。弱電源供給領域が検出されない場合には、処理を終了する。
【０１１５】
また、弱電源供給領域が検出された場合、配置領域占有率設定部８４は弱電源供給領域に含まれるマクロセルに対して、自動配置配線実行のためのフロアプランニング時に設定する配置領域セル占有率を、通常よりも低めに設定する（Ｓ７３）。なお、高動作率モジュールに含まれるマクロセル以外のセルに対しては、通常の配置領域セル占有率を設定する。
【０１１６】
次に、自動配置部８５は、自動配置配線用ネットリスト情報ファイルを用いて自動配置を行ない、配置済みのネットリストを作成する（Ｓ７４）。
【０１１７】
容量セル挿入コマンド生成部８６は、弱電源供給領域に含まれるマクロセルまたはメガセルを包含する領域を設定し、その領域に予め用意した論理を持たず、容量成分のみを有する容量セルを、既配置セルと重ならないように未配置領域に挿入するコマンドを生成する（Ｓ７５）。
【０１１８】
次に、容量セル自動挿入部８７は、容量セル挿入コマンド生成部８６によって生成された容量セル挿入コマンドを実行することによって、未配置領域に容量セルを自動挿入する（Ｓ７６）。そして、ステップＳ７２に戻って、以降の処理を繰返す。
【０１１９】
以上説明したように、本実施の形態における自動配置配線装置によれば、弱電源供給領域に含まれるマクロセルに対して、低めの配置領域セル占有率を設定して自動配置を行ない、そのマクロセルの周辺の未配置領域を検出し、検出された未配置領域に容量セルを自動挿入するようにしたので、弱電源供給領域において容量セルを挿入する領域を確実に確保できるとともに、高動作率モジュールの電源配線の配線容量を増やして電源電圧の安定化を図ることができ、電源やグランドのノイズによる悪影響を防止することが可能となった。
【０１２０】
今回開示された実施の形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【０１２１】
【発明の効果】
請求項１に記載の自動配置配線装置によれば、容量セル挿入手段が、冗長領域検出手段によって検出された冗長領域に容量セルを挿入するので、ＬＳＩの配線リソースが少ない領域における電圧降下を低減することが可能となった。また、ＬＳＩのチップ面積を増大させず、配線容量を増やすことが可能となった。
【０１２２】
請求項２に記載の自動配置配線装置によれば、配線容量抽出手段が配線容量値を抽出するので、レイアウトの際に挿入された容量セルによる配線容量の改善を容易に確認することが可能となった。
【０１２３】
請求項３に記載の自動配置配線装置によれば、消費電流値出力手段によって出力される容量セルの電流値を含んだインスタンス毎の電流値を使用することによって、消費電力解析および電圧降下解析を容易に行なうことが可能となった。
【０１２４】
請求項４に記載の自動配置配線装置によれば、電圧降下違反箇所の周辺に容量セルを挿入することができ、電圧降下値違反の改善を図ることが可能となった。
【０１２５】
請求項５に記載の自動配置配線装置によれば、タイミングクリティカルマクロセルの周辺に容量セルを挿入することができ、電源電圧の安定化によるタイミングマージンの改善を図ることが可能となった。
【０１２６】
請求項６に記載の自動配置配線装置によれば、高動作率モジュール内の冗長領域に容量セルを挿入することができ、電源電圧の安定化および電源やグランドのノイズによる悪影響の防止が可能となった。
【０１２７】
請求項７に記載の自動配置配線装置によれば、容量セルを挿入するだけの冗長領域がない場合であっても、容量セルを挿入できる領域を確保することが可能となった。
【０１２８】
請求項８に記載の自動配置配線装置によれば、大規模な容量セルを挿入するだけの冗長領域がない場合であっても、容量セルを挿入することが可能となった。
【０１２９】
請求項９に記載の自動配置配線装置によれば、高動作率モジュール内に冗長領域を確保することができ、電源電圧の安定化および電源やグランドのノイズによる悪影響の防止が可能となった。
【０１３０】
請求項１０に記載の自動配置配線装置によれば、高動作率モジュール内に冗長領域を確保することができ、電源電圧の安定化および電源やグランドのノイズによる悪影響の防止が可能となった。
【０１３１】
請求項１１に記載の自動配置配線装置によれば、電圧降下違反が発生する可能性が高い領域周辺に容量セルを挿入でき、電源電圧の安定化および電源やグランドのノイズによる悪影響の防止が可能となった。
【０１３２】
請求項１２に記載の自動配置配線装置によれば、ユーザが冗長領域を確保する高動作モジュールを任意に指定することができ、利便性を向上させることが可能となった。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態における自動配置配線装置の構成例を示すブロック図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態における自動配置配線装置による、既配置セル間に容量セルを挿入する方法を説明するための図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態における自動配置配線装置の機能的構成を示すブロック図である。
【図４】本発明の第１の実施の形態における自動配置配線装置の処理手順を説明するためのフローチャートである。
【図５】本発明の第２の実施の形態における自動配置配線装置の機能的構成を示すブロック図である。
【図６】冗長領域に挿入された容量セルを、負の定電流源として定義するところを示す図である。
【図７】消費電流値出力部２９が出力する消費電流値レポートファイルの一例を示す図である。
【図８】本発明の第３の実施の形態における自動配置配線装置が容量セルを挿入するマクロセルを説明するための図である。
【図９】本発明の第３の実施の形態における自動配置配線装置の機能的構成を示すブロック図である。
【図１０】本発明の第３の実施の形態における自動配置配線装置の処理手順を説明するためのフローチャートである。
【図１１】本発明の第４の実施の形態における自動配置配線装置が容量セルを挿入するマクロセルを説明するための図である。
【図１２】本発明の第４の実施の形態における自動配置配線装置の機能的構成を示すブロック図である。
【図１３】本発明の第４の実施の形態における自動配置配線装置の処理手順を説明するためのフローチャートである。
【図１４】検出されたタイミングクリティカルマクロセルの周辺に容量セルが挿入されるところを示す図である。
【図１５】本発明の第５の実施の形態における自動配置配線装置が容量セルを挿入するマクロセルを説明するための図である。
【図１６】本発明の第５の実施の形態における自動配置配線装置の機能的構成を示すブロック図である。
【図１７】本発明の第５の実施の形態における自動配置配線装置の処理手順を説明するためのフローチャートである。
【図１８】検出された高動作率モジュールに含まれるマクロセルの周辺に容量セルが挿入されるところを示す図である。
【図１９】本発明の第６の実施の形態における自動配置配線装置が容量セルを挿入するマクロセルを説明するための図である。
【図２０】本発明の第７の実施の形態における自動配置配線装置が容量セルを挿入するマクロセルを説明するための図である。
【図２１】本発明の第８の実施の形態における自動配置配線装置による容量セルの挿入方法を説明するための図である。
【図２２】本発明の第８の実施の形態における自動配置配線装置の機能的構成を示すブロック図である。
【図２３】本発明の第８の実施の形態における自動配置配線装置の処理手順を説明するためのフローチャートである。
【図２４】本発明の第９の実施の形態における自動配置配線装置による容量セルの挿入方法を説明するための図である。
【図２５】本発明の第９の実施の形態における自動配置配線装置の機能的構成を示すブロック図である。
【図２６】本発明の第９の実施の形態における自動配置配線装置の処理手順を説明するためのフローチャートである。
【図２７】本発明の第１０の実施の形態における自動配置配線装置による容量セルの挿入方法を説明するための図である。
【図２８】本発明の第１０の実施の形態における自動配置配線装置の機能的構成を示すブロック図である。
【図２９】本発明の第１０の実施の形態における自動配置配線装置の処理手順を説明するためのフローチャートである。
【符号の説明】
１　コンピュータ本体、２　ディスプレイ装置、３　ＦＤドライブ、４　ＦＤ、５　キーボード、６　マウス、７　ＣＤ−ＲＯＭ装置、８　ＣＤ−ＲＯＭ、９ネットワーク通信装置、１０　ＣＰＵ、１１　ＲＯＭ、１２　ＲＡＭ、１３　ハードディスク、２１，３１，４１，５１　自動配置配線データ格納部、２２　冗長領域検出部、２３，３６，４４，５４，６７，７６，８６　容量セル挿入コマンド生成部、２４，３７，４５，５５，６８，７７，８７　容量セル自動挿入部、２５　挿入セル数／挿入位置出力部、２６，３２　配線容量抽出部、２７　挿入容量セル数および座標情報、２８　配線容量値情報、２９　消費電流値出力部、３３，４２　タイミング解析部、３４　消費電力／電圧降下解析部、３５　電圧降下違反発生箇所検出部、３８，４６，５６　自動配置配線完了データ格納部、４３　タイミングクリティカルマクロセル検出部、５２，６２，７２，８２シミュレーション部、５３，６３，７３　高動作率モジュール検出部、６１，７１，８１　自動配置配線用データ格納部、６４　ネットリスト変換部、６５，７５，８５　自動配置部、６６　セル置換部、７４，８４　配置領域占有率設定部、８３　弱電源供給領域検出部。

Claims

自動配置配線後のレイアウトデータを参照して、セル配置領域内の冗長領域を検出するための冗長領域検出手段と、
前記冗長領域検出手段によって検出された冗長領域に、容量成分を有し、論理を持たない容量セルを挿入するための容量セル挿入手段とを含む自動配置配線装置。
前記自動配置配線装置はさらに、前記容量セル挿入手段によって挿入された容量セルの数および位置を検出し、配線容量値を抽出するための配線容量抽出手段を含む、請求項１記載の自動配置配線装置。
前記自動配置配線装置はさらに、前記容量セル挿入手段によって挿入された容量セルを負の定電流源として定義し、前記容量セルの電流値を含んだインスタンス毎の電流値を出力するための消費電流値出力手段を含む、請求項１または２記載の自動配置配線装置。
前記自動配置配線装置はさらに、前記レイアウトデータを用いてタイミング解析を行なうためのタイミング解析手段と、
前記レイアウトデータを参照して、電源配線の配線容量を抽出するための配線容量抽出手段と、
前記タイミング解析手段によって出力された解析結果および前記配線容量抽出手段によって抽出された配線容量を用いて、電圧降下解析を行なうための電圧降下解析手段と、
前記電圧降下解析手段によって算出された電圧降下値が基準値を超える箇所を検出するための電圧降下違反箇所検出手段とを含み、
前記冗長領域検出手段は、前記電圧降下違反箇所検出手段によって検出された箇所周辺の冗長領域を検出する、請求項１記載の自動配置配線装置。
前記自動配置配線装置はさらに、前記レイアウトデータを用いてタイミング解析を行なうためのタイミング解析手段と、
前記タイミング解析手段による解析結果を参照して、タイミングクリティカルなマクロセルを検出するためのタイミングクリティカルマクロセル検出手段とを含み、
前記冗長領域検出手段は、前記タイミングクリティカルマクロセル検出手段によって検出されたマクロセル周辺の冗長領域を検出する、請求項１記載の自動配置配線装置。
前記自動配置配線装置はさらに、前記レイアウトデータを用いてシミュレーションを行なうためのシミュレーション手段と、
前記シミュレーション手段による解析結果を参照して、高動作率モジュールを検出するための高動作率モジュール検出手段とを含み、
前記冗長領域検出手段は、前記高動作率モジュール検出手段によって検出されたモジュール内の冗長領域を検出する、請求項１記載の自動配置配線装置。
前記容量セル挿入手段は、既配置セルを移動して冗長領域を確保し、該冗長領域に容量セルを挿入する、請求項１〜６のいずれかに記載の自動配置配線装置。
前記容量セル挿入手段は、微小幅の冗長領域に微小幅の容量セルを挿入する、請求項１〜６のいずれかに記載の自動配置配線装置。
前記自動配置配線装置はさらに、自動配置配線用ネットリストを用いてシミュレーションを行なうためのシミュレーション手段と、
前記シミュレーション手段による解析結果を参照して、高動作率モジュールを検出するための高動作率モジュール検出手段と、
前記高動作率モジュールに含まれるセルを冗長領域付きダミーセルに置換して、ネットリストを変換するためのネットリスト変換手段と、
前記ネットリスト変換手段によって変換されたネットリストを用いて自動配置を行なうために自動配置手段と、
前記自動配置手段によって自動配置された後のレイアウトデータから冗長領域付きダミーセルを検出し、該検出された冗長領域付きダミーセルを元のオリジナルセルに置換するためのセル置換手段とを含み、
前記冗長領域検出手段は、前記セル置換手段によって元のオリジナルセルに置換された後のレイアウトデータを参照して冗長領域を検出する、請求項１記載の自動配置配線装置。
前記自動配置配線装置はさらに、自動配置配線用ネットリストを用いてシミュレーションを行なうためのシミュレーション手段と、
前記シミュレーション手段による解析結果を参照して、高動作率モジュールを検出するための高動作率モジュール検出手段と、
前記高動作率モジュールに含まれるセルの配置領域セル占有率を所定値よりも低く設定するための配置領域占有率設定手段と、
前記配置領域占有率設定手段によって設定された配置領域セル占有率を参照し、前記自動配置配線用ネットリストを用いて自動配置を行なうために自動配置手段とを含み、
前記冗長領域検出手段は、前記自動配置手段によって生成されたレイアウトデータを参照して冗長領域を検出する、請求項１記載の自動配置配線装置。
前記自動配置配線装置はさらに、自動配置配線用ネットリストを用いてシミュレーションを行なうためのシミュレーション手段と、
前記シミュレーション手段による解析結果を参照し、電源供給ポイントから離れた領域またはメガセル周辺の領域であって、かつ動作率が高い領域を検出するための弱電源供給領域検出手段と、
前記弱電源供給領域検出手段によって検出された領域に含まれるセルの配置領域セル占有率を所定値よりも低く設定するための配置領域占有率設定手段と、
前記配置領域占有率設定手段によって設定された配置領域セル占有率を参照し、前記自動配置配線用ネットリストを用いて自動配置を行なうために自動配置手段とを含み、
前記冗長領域検出手段は、前記自動配置手段によって生成されたレイアウトデータを参照して冗長領域を検出する、請求項１記載の自動配置配線装置。
前記自動配置配線装置はさらに、高動作率モジュールを指定するための高動作率モジュール指定手段と、
前記高動作率モジュールに含まれるセルの配置領域セル占有率を所定値よりも低く設定するための配置領域占有率設定手段と、
前記配置領域占有率設定手段によって設定された配置領域セル占有率を参照し、前記自動配置配線用ネットリストを用いて自動配置を行なうために自動配置手段とを含み、
前記冗長領域検出手段は、前記自動配置手段によって生成されたレイアウトデータを参照して冗長領域を検出する、請求項１記載の自動配置配線装置。