JP4515544B2 - 半導体集積回路の配線条件処理方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体集積回路の配線処理をする際の配線条件を求める半導体集積回路の配線条件処理方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、半導体集積回路の配線処理をする際には、半導体集積回路の配線遅延時間（以下、「ディレイ」と称する）が所定のディレイ基準値以下となるように処理する必要があった。そこで、ディレイ基準値を厳守する方法としては、例えば、特開平６-２５９４９２号公報に記載されているように、配線終了後、各配線のパスについてパス上の素子のエミッタフォロア電流あるいはカレントスイッチ電流を制御することで、パスのディレイばらつきを抑え、半導体集積回路を高速化する方法が知られている。また、一般に、配線ディレイを短縮する方法として、配線負荷容量の小さな幅広配線を使用するものも知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特開平６-２５９４９２号公報に記載されているような素子のエミッタフォロア電流あるいはカレントスイッチ電流を大きくする方法では、ディレイを短縮するため、回路の消費電力が増加する問題があった。
【０００４】
回路の消費電力を少なくするために、従来は、ディレイ制約の厳しいクロック配線等を全て幅広配線とする方法も取られているが、幅広配線の使用量が増加するため、配線チャネルが減少するという問題があった。配線チャネルが減少すると、未配線の発生や、通常配線での並行配線多発や、チップサイズの増加等の悪影響の要因となるものである。
【０００５】
本発明の目的は、回路の消費電力を低減でき、しかも、配線チャネルを多くできる配線条件処理方法を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
（１）上記目的を達成するために、本発明は、半導体集積回路の配線条件処理方法において、半導体集積回路の素子間の結線関係を示す結線情報である論理情報に基づいて、回路基板上における前記各素子の配置を求め、前記各素子の配置を示す配置情報を出力する第１のステップと、前記配置情報から仮配線経路を算出し、該配線経路に基づいて最もディレイの厳しい条件の下で配線ディレイ値を求める第２のステップと、該第２のステップで求められた前記ディレイ値が基準値を超えてない場合には、仮配線経路に基づいて配線条件情報を作成する第３のステップと、前記第２のステップで求められた前記ディレイ値が前記基準値を超えている場合には、幅広配線を予め決めた率だけ使用したと仮定した配線ディレイ値を求める第４のステップと、該第４のステップで求められた前記配線ディレイ値が基準値を超えている場合には、配線負荷容量の小さな配線層を予め決めた率だけ使用したと仮定して配線ディレイ値を求める第５のステップと、該第５のステップで求められた前記配線ディレイ値が基準値を超えている場合には、平行配線を予め決めた率だけ使用したと仮定して配線ディレイ値を求める第６のステップと、該第６のステップで求められた前記配線ディレイ値が基準値を超えている場合には、前記幅広配線の使用率，前記配線負荷容量の小さな配線の使用率及び前記平行配線の使用率のいずれかを変えた組合せを選択して、配線ディレイ値を求める第７のステップと、該第７のステップで求められた前記配線ディレイ値が基準値を超えている場合には、配置変更の指示を追加する第８のステップと、前記第７のステップで求められた前記配線ディレイ値が基準値を超えてない場合には、平行配線の使用率を最低いくらとすれば前記基準値を遵守できるかの割合を算出し、算出した使用率を示す情報を追加して配線条件情報を作成する第９のステップと、前記第４のステップ，前記第５のステップ及び前記第６のステップで前記ディレイ値が前記基準値を超えてない場合には、前記幅広配線の使用率，前記配線負荷容量の小さな配線の使用率及び前記平行配線の使用率を最低いくらとすれば前記基準値を遵守できるかの割合を算出し、算出した使用率を示す情報を追加して配線条件情報を作成する第１０のステップと、前記第２のステップ及び前記第７のステップで求めた前記ディレイ値が前記基準値を超えてない場合、及び、前記第１０のステップの後に、前記配線条件情報に基づいて、実際の配線経路を求め、配線情報を出力する第１１のステップとを備えるようにしたものである。
かかる方法により、幅広配線や配線負荷容量の小さな配線を使用することにより、消費電力を低減でき、幅広配線の使用条件を定めることで、この条件以下の幅広配線を使用することにより、無用な幅広配線の使用を抑止し、平行配線を制限して、ディレイのばらつきを低減でき、配線チャネルを増加し得るものとなる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、図１〜図１７を用いて、本発明の一実施形態による配線条件処理方法を用いる配線システムの構成及び機能について説明する。
最初に、図１を用いて、本実施形態による配線条件処理方法を用いる配線システムの全体構成について説明する。
【００１０】
配線システム１００は、配置処理部１１０と、配線条件処理部１２０と、配線処理部１３０とから構成されている。配置処理部１１０は、半導体集積回路の素子間の結線関係の情報である論理情報２１０に基づいて、回路基板上における各素子の配置を求めて、配置情報２２０として出力する。論理情報２１０及び配置情報２２０の具体例については、図９，図１１を用いて後述する。
【００１１】
配線条件処理部１２０は、本実施形態の要部であり、後述する配線処理に先だって、配置情報２２０から仮想配線経路を求め、この仮想配線経路に基づいて配線ディレイを求め、ディレイ基準値以下とするための配線条件を求めて、配線条件情報２３０として出力する。配線条件情報２３０の具体例については、図１３を用いて後述する。
配線処理部１３０は、配線条件情報２３０に基づいて、実際の配線経路を求め、配線情報２４０として出力する。
【００１２】
次に、図２を用いて、本実施形態による配線システムを動作させる際のハードウエア構成について説明する。
キーボード１０は、条件等の設定や入力するのに用いられる。ディスプレイ装置２０には、配線条件処理等の実行結果が表示される。ハードディスク３０には、本実施形態による配線システムを動作させるプログラムや、入力となる論理情報２１０、入出力となる配置情報２２０，配線条件情報２３０や、出力となる配線情報２４０を格納する。ＣＰＵ４０は、本実施形態による配線システムを動作させるプログラムを実行する。媒体駆動装置５０は、ＣＤ−ＲＯＭ等の記録媒体５２に記録されている本実施形態による配線システムを動作させるためのプログラムを読みだし、プログラムを実行するＣＰＵ４０に接続されたハードディスク３０にプログラムをダウンロードする。
【００１３】
次に、図３〜図７を用いて、本実施形態による配線条件処理方法を含む配線システムの処理内容について説明する。なお、図３に示す（Ａ・Ｓ）は、図４に示す（Ａ・Ｓ）に続いており、また、図４に示す（Ａ・Ｅ）は、図３に示す（Ａ・Ｅ）に戻るというように、図３〜図７において同一符号は処理フローのつながりを示しており、図３〜図４によって一連の処理が行われるものである。
【００１４】
図３のステップ３１０において、配置処理部１１０は、半導体集積回路の素子間の結線関係の情報である論理情報２１０に基づいて、回路基板上における各素子の配置を求めて、配置情報２２０として出力する。
【００１５】
ここで、図８及び図９を用いて、本実施形態による配線条件処理方法に用いる論理情報２１０の一例について説明する。
例えば、図８に示すように、論理積素子ａｎｄ１の端子Ｐ３と論理和素子ｏｒ１の端子Ｐ２が接続されるものとし、その信号線をＳＩＧ１０と呼ばれるものとする。このような素子間の結線関係は、図９に示す論理情報２１０として記述される。
即ち、図９に示すように、論理情報２１０の第１行目の「ａｎｄ１ Ｐ３＝ＳＩＧ１０」は、論理積素子ａｎｄ１の端子Ｐ３の信号線名がＳＩＧ１０であることを示している。また、第２行目の「ｏｒ１ Ｐ２＝ＳＩＧ１０」は、論理和素子ｏｒ１の端子Ｐ２の信号線名がＳＩＧ１０であることを示している。このように記述することによって、図８に示したような素子間の結線関係を定義することができる。なお、論理情報２１０は、図９に示したものに限らず、他の記述を用いてもよいものである。
【００１６】
配置処理部１１０は、論理情報２１０に記述されている複数の結線情報に基づいて、複数の素子の最適配置を求める。なお、配置処理部１１０の配置処理方法については、種々のものが知られており、それらの方法のいずれを用いてもよいものである。
【００１７】
次に、図１０及び図１１を用いて、配置処理部１１０によって求められた配置情報２２０の一例について説明する。
例えば、図１０に示すように、回路基板が横８ブロック（Ａ，…，Ｈ）に分割され、縦８ブロック（１，…，８）に分割されているものとする。そして、配置処理部１１０による配置処理によって、論理積素子ａｎｄ１は、ブロックＡ７に配置され、論理和素子ｏｒ１は、ブロックＧ１に配置されるように求められたものとすると、その結果の配置情報２２０は、図１１に示すように記述される。
【００１８】
即ち、図１１に示すように、配置情報２２０の第１行目の「ａｎｄ１ Ａ７Ｐ３＝ＳＩＧ１０」は、図９に示した論理情報２１０に加えて、論理積素子ａｎｄ１がブロックＡ７に配置されることを示している。また、第２行目の「ｏｒ１ Ｇ１ Ｐ２＝ＳＩＧ１０」は、図９に示した論理情報２１０に加えて、論理和素子ｏｒ１がブロックＧ１に配置されることを示している。このように記述することによって、図１０に示したような素子の配置関係を定義することができる。なお、配置情報２２０は、図１１に示したものに限らず、他の記述を用いてもよいものである。
【００１９】
次に、図３のステップ３２０において、配線条件処理部１２０は、配置情報２００から仮想配線経路を算出し、さらに、この仮想配線経路に基づいて最も厳しい条件の下で、配線ディレイを求める。
仮想配線路の算出には、例えば、スタイナー・ツリー法を用いることができるが、これ以外の方法でもよいものである。仮想配線路の算出は、実際の配線路の算出とは異なり、他の配線等を考慮することなく、素子間の結線情報（配置情報）と素子の配置情報によって求められる。
また、ここで、最もディレイが厳しくなる条件としては、例えば、配線経路の両脇に並行する並行配線が存在するケース、配線の上下の層でクロスする配線が可能な限り存在するケース、使用する配線の配線負荷容量の最も大きい配線を使用した場合のケース等が挙げられる。
【００２０】
ここで、図１２を用いて、配線条件処理部１２０によって求められた仮想配線路の一例について説明する。
図１２は、図１１に示した配置情報２２０に基づいて、論理積回路ａｎｄ１と論理和回路ｏｒ１が、長さＬ１の配線Ｌｉｎｅ１と長さＬ２の配線Ｌｉｎｅ２によって結線された仮想配線の状態を示している。なお、この例においては、説明を簡単にするため、最も厳しい条件としては、配線Ｌｉｎｅ１，Ｌｉｎｅ２としては、幅が狭い一般配線を用いるものとし、また、同一配線層内に配線するようにすることにより、配線負荷容量の大きな配線を用いるものとしている。
【００２１】
ここで、配線Ｌｉｎｅ１の長さＬ１を、例えば、６００格子とし、配線Ｌｉｎｅ２の長さＬ２を、例えば、６００格子とすると、配線長は、１２００格子となる。また、幅の狭い一般配線に対するディレイを求めるための係数を１．０とすると、図１２に示した配線のディレイ値は、１２００Ｄ（ディレイ）と求めることができる。
【００２２】
次に、図３のステップ３３０において、配線条件処理部１２０は、ステップ３２０で求めたディレイ値が、ディレイ基準値を越えているか否かを判定する。越えている場合には、符号Ａ・Ｓで続く図４に示すステップ４００に進み、越えていない場合には、ステップ３４０に進む。
【００２３】
ここでは、ディレイ基準値を１０００Ｄとして、以下、ステップ４００以降の処理について、順次、図４〜図７を用いて説明する。
ステップ４１０〜４４０においては、配線の種類を、例えば、幅の狭い一般配線から、一般配線の３倍の幅を有する幅広配線に変更した場合を仮定したディレイ値の計算を実施する。
【００２４】
次に、図４のステップ４１０において、配線条件処理部１２０は、例えば、幅広配線を、全体配線の９０％に使用したと仮定してディレイ値を計算する。ここで、全ての配線を幅広配線とすることは、現実的に不可能なので、例えば、現実的な９０％でまず、計算を実施する。
ここで、幅の狭い一般配線に対するディレイを求めるための係数を１．０としたとき、一般配線の３倍の幅を有する幅広配線に対するディレイを求めるための係数を０．５とすると、図１２に示した配線のディレイ値は、（１２００×１０％×１．０）＋（１２００×９０％×０．５）として求めることができ、６６０Ｄ（ディレイ）となる。
【００２５】
次に、図４のステップ４２０において、配線条件処理部１２０は、ステップ４１０で求められた値で、基準ディレイ値を越えているか否かを判定する。越えている場合には、幅広配線のみによるディレイ改善では、ディレイ制約を守ることが不可能と判断されるため、図５のステップ５００に進んで、次の改善策処理を実行する。また、越えていない場合には、ステップ４３０に進む。
【００２６】
ここでは、基準値を越えていないものとして、ステップ４３０以降の処理について説明する。
図４のステップ４３０において、配線条件処理部１２０は、実際に幅広配線を最低何％使用すれば、基準値を厳守できるかの割合を算出する。図１２に示した例において、具体的には、一般配線の配線長をｘ１とし、幅広配線の配線長をｙ１とすると、
ｘ１＋ｙ１＝１２００
ｘ１＋０．５ｙ１＜１０００
の連立方程式を満たすｘ１とｙ１を求めることにより、ｘ１＝８００、ｙ１＝４００となるので、幅広配線の割合は３３．３％（＝４００／１２００）となる。
【００２７】
次に、図４のステップ４４０において、配線条件処理部１２０は、算出した幅広配線の使用率を幅広配線使用率として、パス情報に追加して配線条件情報２３０を作成する。
【００２８】
ここで、図１３を用いて、配線条件処理部１２０によって求められた配線条件情報２３０の一例について説明する。
図１３において、第１行目と第２行目は、図１１に示した配置情報２２０によって作成されたパス情報であり、第３行目は、幅広配線使用率の追加情報である。
第１行目のパス情報「ＳＩＧ１０ ａｎｄ１ Ａ７ Ｐ３」からは、配線ＳＩＧ１０は、ブロックＡ７に配置された論理積素子ａｎｄ１の端子Ｐ３に接続されるものであり、また、第２行目のパス情報「ｏｒ１ Ｇ１ Ｐ２」からは、配線ＳＩＧ１０は、ブロックＧ１に配置された論理和素子ｏｒ１の端子Ｐ２に接続されることが記述されている。さらに、第３行目の追加情報は、「１ｗ＝６６．６％ ３ｗ＝３３．３％」は、幅の狭い一般配線が６６．６％であり、３倍幅の幅広配線が３３．３％であることが記述されている。なお、配線条件情報２３０は、図１３に示したものに限らず、他の記述を用いてもよいものである。
【００２９】
次に、図４のステップ４４０が終了すると、符号（Ａ・Ｅ）から図３の同符号に戻り、ステップ３４０の処理に進むことになる。
【００３０】
次に、図５のステップ５００以降の処理について説明する。
ここで、図１４を用いて、ステップ５１０〜５４０の説明のための配線例について説明する。
【００３１】
図１４（Ａ）は、論理積回路ａｎｄ２と論理和回路ｏｒ２が、長さＬ３の配線Ｌｉｎｅ３，長さＬ４の配線Ｌｉｎｅ４，長さＬ５の配線Ｌｉｎｅ５によって結線された仮想配線の状態を示している。なお、この例においては、説明を簡単にするため、最も厳しい条件としては、配線Ｌｉｎｅ３としては、幅が狭い一般配線を用いるものとし、また、同一配線層内に配線するようにすることにより、配線負荷容量の大きな配線を用いるものとしている。
【００３２】
従って、図１４に示す例では、配線の長さＬ３，Ｌ４，Ｌ５をそれぞれ４００格子とすると、そのディレイ値１２００Ｄであり、ディレイ基準値（１０００Ｄ）を越えている場合を示している。
【００３３】
図５のステップ５１０において、配線条件処理部１２０は、使用する配線層を配線負荷容量の小さな層を９０％使用した場合のディレイ値を計算する。
即ち、図１４（Ｂ）に示すように、一般に配線層は、第１配線層ＰＬ１，第２配線層ＰＬ２，…のように、多層配線層が用いられる。そして、第１配線層ＰＬ１における一般配線に対するディレイを求めるための係数を１．０とすると、第２配線層ＰＬ２における一般配線に対するディレイを求めるための係数を、例えば、０．８のように、配線層毎に係数が異なっている。なお、以下の例では、２層の配線層があるものとして説明するが、３層以上の場合についても同様に求めることができるものである。
【００３４】
全配線長は、１２００格子であるので、その９０％である１０８０格子の長さを第２の配線層を使用し、残りの１２０格子の長さを第１配線層を使用したとして、ディレイ値を求めると、９８４Ｄ（＝１２０＋１０８０×０．８）となる。
【００３５】
なお、これも、ステップ４１０と同様に、全ての配線を負荷容量の小さな配線層を使用することは不可能なので、例えば、９０％を使用したと仮定するようにしている。
【００３６】
次に、図５のステップ５２０において、配線条件処理部１２０は、求められたディレイ値が、基準ディレイ値（１０００Ｄ）を越えているか否かを判定する。越えている場合には、配線層の変更によるディレイ改善では、ディレイ制約を守ることが不可能と判断されるため、図６のステップ６００に進んで、次の改善策処理を実行する。また、越えていない場合には、ステップ５３０に進む。
【００３７】
ここでは、基準値を越えていないものとして、ステップ５３０以降の処理について説明する。
図５のステップ５３０において、配線条件処理部１２０は、実際にどの配線層を最低何％使用すれば、基準値を厳守できるかを、その割合を算出する。図１４に示した例において、具体的には、第１配線層の配線長をｘ２とし、幅広配線の配線長をｙ２とすると、
ｘ２＋ｙ２＝１２００
ｘ２＋０．８ｙ２＜１０００
の連立方程式を満たすｘ２とｙ２を求めることにより、ｘ２＝２００、ｙ２＝１００となるので、幅広配線の割合は８４％（＝１０００／１２００）となる。
【００３８】
次に、図５のステップ５４０において、配線条件処理部１２０は、算出した第２の配線層の使用率を第２の配線層使用率として、パス情報に追加して配線条件情報２３０を作成する。配線層使用率としては、例えば、図１３に示す例に対して、さらに、第４行目の追加情報として、「ＰＬ１＝１６％ ＰＬ２＝８４％」が記述されることになる。なお、配線条件情報２３０は、他の記述を用いてもよいものである。
【００３９】
次に、図５のステップ５４０が終了すると、符号（Ｂ・Ｅ）から図３の同符号に戻り、ステップ３４０の処理に進むことになる。
【００４０】
次に、図６のステップ６００以降の処理について説明する。
ここで、図１５を用いて、ステップ６１０〜６４０の説明のための配線例について説明する。
【００４１】
図３のステップ３２０において説明した最もディレイが厳しくなる条件の中には、配線経路に並行する並行配線が存在するケースがあるので、その例について説明する。なお、ここでは、配線経路の一方にのみ並行配線があるものとして説明するが、配線経路の両側に並行配線があるものとしてもよいものである。
【００４２】
図１５は、論理積回路ａｎｄ３と論理和回路ｏｒ３が、長さＬ６の配線Ｌｉｎｅ６によって結線された仮想配線の状態を示している。なお、この例においては、説明を簡単にするため、最も厳しい条件としては、配線Ｌｉｎｅ６としては、幅が狭い一般配線を用いるものとし、また、同一配線層内に配線するようにすることにより、配線負荷容量の大きな配線を用いるものとしている。
【００４３】
さらに、配線Ｌｉｎｅ６と並行に配線Ｌｉｎｅ１６が存在するものとする。並行配線が存在することにより、並行な配線間の容量により、負荷容量が増加することになる。増加する負荷容量の割合は、配線のプロセスによって，即ち、互いに並行な配線間の距離によって相違するものであるが、以下の説明では、配線長１０辺りディレイ値が２０Ｄだけ増加するものとする。
【００４４】
従って、図１４に示す例では、配線Ｌｉｎｅ３の長さＬ３を５００格子とすると、そのディレイ値５００Ｄであり、さらに、並行配線Ｌｉｎｅ１３によるディレイ値１０００Ｄ（＝５００×２）が追加されるため、全体のディレイ値は１５００となり、ディレイ基準値（１０００Ｄ）を越えている場合を示している。
【００４５】
図６のステップ６１０において、配線条件処理部１２０は、該当する配線に対して並行配線が全体の９０％存在しない場合を想定したディレイ値を計算する。
即ち、図１５に示すように、配線Ｌｉｎｅ１６の配線長は、５００格子としているので、その９０％が存在しない場合、即ち、１０％が並行配線（配線長：５０格子）存在すると並行配線によるディレイ値は、１００Ｄとなり、配線Ｌｉｎｅ６の配線によるディレイ値は５００Ｄであるため、全体のディレイ値は、６００Ｄとなる。
【００４６】
なお、これも、ステップ４１０，５１０と同様に、全ての配線経路について並行配線が存在しないケースは、現実的でないため、例えば、９０％に並行次配線が存在しないことを仮定するようにしている。
【００４７】
次に、図６のステップ６２０において、配線条件処理部１２０は、求められたディレイ値が、基準ディレイ値（１０００Ｄ）を越えているか否かを判定する。越えている場合には、並行配線の変更によるディレイ改善では、ディレイ制約を守ることが不可能と判断されるため、図７のステップ７００に進んで、次の改善策処理を実行する。また、越えていない場合には、ステップ６３０に進む。
【００４８】
ここでは、基準値を越えていないものとして、ステップ６３０以降の処理について説明する。
図５のステップ６３０において、配線条件処理部１２０は、実際に並行配線がどれだけの比率で存在しなければ基準値を厳守できるかを、その割合を算出する。図１５に示した例において、具体的には、配線Ｌｉｎｅ６の配線長をｘ３とし、並行配線の配線長をｙ３とすると、
ｘ３＋２・ｙ３＜１０００
として、ｘ３＝５００であるので、ｙ３＝２５０となるので、存在しなければよい並行広配線の割合は ５０％（＝（５００−２５０）／５００）となる。
【００４９】
次に、図６のステップ６４０において、配線条件処理部１２０は、算出した並行配線使用制限割合率を、当該配線のパス情報に並行配線使用率として、パス情報に追加して配線条件情報２３０を作成する。並行配線使用率としては、例えば、図１３に示す例に対して、さらに、追加情報として、「ＰＡＲＡＬＬＥＬ＝５０％」が記述されることになる。なお、配線条件情報２３０は、他の記述を用いてもよいものである。
【００５０】
次に、図６のステップ６４０が終了すると、符号（Ｃ・Ｅ）から図３の同符号に戻り、ステップ３４０の処理に進むことになる。
【００５１】
次に、図７のステップ７００以降の処理について説明する。
図４〜図６に示した処理は、いづれも、幅広配線や負荷容量の小さな配線層や並行配線の制限を、それぞれ、単独で行っているが、ステップ７００以降の処理は、図６のステップ６２０において、超えていると判断された場合、上記の組み合わせで、制約を守れないかをシミュレーションする。
【００５２】
即ち、図７のステップ７１０において、配線条件処理部１２０は、その一例として、幅広配線を５０％使用して、さらに並行配線が全体９０％存在しない場合を想定したディレイ値を計算する。なお、この組合せは、適宜選択できるものであり、例えば、幅広配線を５０％使用して、さらに配線容量の小さな配線層が全体９０％の場合を想定してもよいものである。
【００５３】
次に、ステップ７２０において、配線条件処理部１２０は、求められたディレイ値が、基準ディレイ値を越えたか否かを判定する。越えた場合にはステップ７５０に進み、越えていない場合にはステップ７３０に進む。
ここで、ディレイ基準値を超えていれば、並行配線と幅広配線の組み合わせによるディレイ改善では、ディレイ制約を守ることが不可能と判断されるため、ステップ７５０において、配線条件処理部１２０は、この配線については配置改善の必要があることを意味する配置改善指示フラグを付加して、ステップ３４０の処理に移る。
【００５４】
また、ディレイ基準値を超えないことが判明した場合、ステップ７３０において、配線条件処理部１２０は、実際に並行配線がどれだけの比率で存在しなければ基準値を厳守できるかを、その割合を算出する。算出方法は、上述した方法を組み合わせて用いることができる。
【００５５】
次に、ステップ７４０において、配線条件処理部１２０は、ここで算出した並行配線使用制限割合率を当該配線のパス情報に並行配線使用率として記入して、さらに幅広配線使用率についても５０％と記入する。
【００５６】
次に、図７のステップ７４０若しくはステップ７５０が終了すると、符号（Ｄ・Ｅ）から図３の同符号に戻り、ステップ３４０の処理に進むことになる。
ここで、図３のステップ３４０に戻り、配線条件処理部１２０は、全てのパス（配線）についてステップ３２０以降の処理が実施されたか否かを判定し、実施されていない場合には、ステップ３２０に戻り、上述の処理を繰り返し、実施されている場合には、ステップ３５０に進む。
【００５７】
ステップ３５０において、配線条件処理部１２０は、前記処理において、配置改善の必要なパスが存在したか判定する。これは、ステップ７５０の処理によって追加された配置変更の指示の有無をチェックすることにより行われる。存在した場合には、ステップ３１０に戻り、そのパスを含むゲートの配置改善処理を実施して、配置が変更されたゲートに含まれる配線について、再度、ステップ３２０〜３５０までの処理を実施して、全てのパスがディレイ値を厳守可能とする。
配置改善とディレイ検証が終了すると、ステップ３６０に進む。
【００５８】
なお、以上の説明では、配線制限の組み合わせについては、一例しか詳細に説明しなかったが、並行配線の制約を５０％と仮定して幅広配線を調整したり、その他、各要素をそれぞれ可変に調整して、制約を守る組み合わせを見つけだすことも可能である。実際にどの組み合わせを使用するかは、どの要素が、どれだけ制約値に影響をおよぼすか、対象となる半導体のプロセス技術によりそれぞれ異なるので、プロセス技術に応じて適宜選択できるものである。この組み合わせは、対象となる半導体によりそれぞれ、異なるものである。これに柔軟に対処するため、プログラムの処理としては、各項目の優先順位、割合指定などをパラメタにより外部より可能とすることで、容易に対応可能である。
【００５９】
図３のステップ３６０において、配線処理部１３０は、パス情報に追加された制限情報に基づいて配線処理を行い、求められた配線結果を、配線情報２４０に出力する。配線処理では、ディレイシミュレーションで算出した各要素（幅広配線使用率，配線層使用率，並行配線使用制限等）に従って、配線制御を実施して配線処理を行う。
【００６０】
ここで、図１６及び図１７を用いて、配線処理の結果の一例について説明する。
例えば、図１２に示した配線に対して、図１３に「１Ｗ＝６６．６％ ３Ｗ＝３３．３％」という幅広配線使用率の制限が配線条件情報として追加されている場合、配線処理部１３０は、幅広配線が３３．３％以下となるように配線する。その結果が、例えば、図１６に示すようになったものとする。配線は、（Ｘ，Ｙ）座標軸によって表されており、図示の例では、座標（１００，７００）から座標（１００，１００）までの６００格子分と、座標（１００，１００）から座標（３００，１００）までの２００格子分は、幅の狭い一般配線とし、座標（３００，１００）から座標（７００，１００）までの４００格子分を幅広配線とすることにより、幅広配線が３３．３％以下となる。なお、幅広配線とする位置は、他の配線との関係によって変わるものとであり、例えば、座標（１００，７００）から座標（１００，３００）までの４００格子分を幅広配線としたり、中央の配線を幅広配線とすることもありうるものである。
【００６１】
ここで、図１７を用いて、配線情報２４０について説明する。
図１７に示すように、配線情報２４０の第１行目の「ＳＩＧ１０ １００，７００−１００，１００ １Ｗ」は、配線ＳＩＧ１０は、座標（１００，７００）から座標（１００，１００）まで一般配線を使用することを示している。また、第２行目の「１００，１００−３００，１００ １Ｗ」は、配線ＳＩＧ１０は、座標（１００，１００）から座標（３００，１００）まで一般配線を使用することを示している。第３行目の「３００，１００−７００，１００ ３Ｗ」は、配線ＳＩＧ１０は、座標（３００，１００）から座標（７００，１００）まで幅広配線を使用することを示している。
【００６２】
以上のようにして、仮想配線を用いて、配線条件を予め求めた上で、配線処理を行うことにより、実際の配線後において、ディレイ制約違反を起す配線を、極めて少なく押さえることが可能となる。
また、幅広配線の使用量は、最低限の使用量に抑えられるため配線効率が向上するほか、チップサイズをより小さくすることもできる。
さらに、並行配線の制約についても、最低限の制約とすることで、配線有効チャネルが増加して、未配線を防止でき、また、チップサイズをより小さくすることもできる。
【００６３】
以上説明したように、本実施形態によれば、同一論理において、ディレイ制約を厳守する半導体集積回路を作成した場合、従来よりも消費電力を低減して回路を作成可能となる。
また、幅広配線を使用した場合の結果を配置結果よりシミュレーションすることで、その効果のある配線のみ適用することが可能となり、無駄な幅広配線の使用を抑止することができる。従って、通常の配線チャネルが増加することになり、未配線の防止でき、並行配線の削減が可能となる。
さらに、並行配線を削減することは、ディレイのばらつきをなくし、さらに高速化化することができる。
また、配置結果によりシミュレーションすることで、配線後に違反となり、再配線を行う事態を回避することができる。
さらに、配線負荷容量の異なる配線層を使用して、その使用割合からディレイ許容値を厳守する割合を計算して、その割合で実際の配線を実施することで、幅広配線を使用しなくても、ディレイ制約を厳守可能な解を見い出すことが可能となり、幅広配線の使用量を削減できる。
また、並行配線が存在しない場合のディレイをシミュレーションすることで、それにより制約が厳守可能な解を見い出すことが可能となり、幅広配線の使用量を削減できる。
さらに、並行配線禁止の条件を配線個別に設定可能とすることで、配線有効チャネルが増加して、一般配線の配線が容易になり、未配線を防止でき、配線処理時間を短縮できる。
【００６４】
なお、本発明は上述した各実施形態に限られるものではなく、その趣旨に逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。
【００６５】
なお、本発明の実施態様は、以下のとおりである。
１）半導体素子の基板上の配置情報に基づく仮想配線長のディレイ値が基準値を越えている場合、幅広配線の使用率を示す情報，配線負荷容量の小さな配線層の使用率を示す情報，並行配線の使用率を示す情報の少なくとも２つの情報を組み合わせてパス情報に追加して配線条件情報を作成することを特徴とする半導体集積回路の配線条件処理方法。
【００６６】
２）半導体素子の基板上の配置情報に基づく仮想配線長のディレイ値が基準値を越えている場合、幅広配線の使用率を示す情報をパス情報に追加して配線条件情報を作成する配線処理部を備えたことを特徴とする半導体集積回路の配線条件処理システム。
【００６７】
３）半導体素子の基板上の配置情報に基づく仮想配線長のディレイ値が基準値を越えている場合、配線負荷容量の小さな配線層の使用率を示す情報をパス情報に追加して配線条件情報を作成する配線処理部を備えたことを特徴とする半導体集積回路の配線条件処理システム。
【００６８】
４）半導体素子の基板上の配置情報に基づく仮想配線長のディレイ値が基準値を越えている場合、並行配線の使用率を示す情報をパス情報に追加して配線条件情報を作成する配線処理部を備えたことを特徴とする半導体集積回路の配線条件処理システム。
【００６９】
５）半導体集積回路の配線条件処理システムに用いられる記録媒体において、半導体素子の基板上の配置情報に基づく仮想配線長のディレイ値が基準値を越えている場合、幅広配線の使用率を示す情報をパス情報に追加して配線条件情報を作成する配線処理部を備えたことを特徴とする記録媒体。
【００７０】
６）半導体集積回路の配線条件処理システムに用いられる記録媒体において、半導体素子の基板上の配置情報に基づく仮想配線長のディレイ値が基準値を越えている場合、配線負荷容量の小さな配線層の使用率を示す情報をパス情報に追加して配線条件情報を作成する配線処理部を備えたことを特徴とする記録媒体。
【００７１】
７）半導体集積回路の配線条件処理システムに用いられる記録媒体において、半導体素子の基板上の配置情報に基づく仮想配線長のディレイ値が基準値を越えている場合、並行配線の使用率を示す情報をパス情報に追加して配線条件情報を作成する配線処理部を備えたことを特徴とする記録媒体。
【００７２】
【発明の効果】
本発明によれば、回路の消費電力を低減でき、しかも、配線チャネルを多くできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態による配線条件処理方法を用いる配線システムの全体構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の一実施形態による配線条件処理方法を用いる配線システムを動作させる際のハードウエア構成のブロック図である。
【図３】本発明の一実施形態による配線条件処理方法を含む配線システムの処理内容を示すフローチャートである。
【図４】本発明の一実施形態による配線条件処理方法を含む配線システムの処理内容を示すフローチャートである。
【図５】本発明の一実施形態による配線条件処理方法を含む配線システムの処理内容を示すフローチャートである。
【図６】本発明の一実施形態による配線条件処理方法を含む配線システムの処理内容を示すフローチャートである。
【図７】本発明の一実施形態による配線条件処理方法を含む配線システムの処理内容を示すフローチャートである。
【図８】本発明の一実施形態による配線条件処理方法に用いる論理情報の元となる素子間の結線関係の一例の説明図である。
【図９】本発明の一実施形態による配線条件処理方法に用いる論理情報の一例の説明図である。
【図１０】本発明の一実施形態による配線条件処理方法に用いる配置情報の元となる素子の配置関係の一例の説明図である。
【図１１】本発明の一実施形態による配線条件処理方法に用いる配置情報の一例の説明図である。
【図１２】本発明の一実施形態による配線条件処理方法によって求められた仮想配線路の一例の説明図である。
【図１３】本発明の一実施形態による配線条件処理方法によって得られた配線条件情報の一例の説明図である。
【図１４】本発明の一実施形態による配線条件処理方法によって求められた仮想配線路の他の例の説明図である。
【図１５】本発明の一実施形態による配線条件処理方法によって求められた仮想配線路の他の例の説明図である。
【図１６】本発明の一実施形態による配線処理によって求められた配線の一例の説明図である。
【図１７】本発明の一実施形態による配線処理によって求められた配線情報の一例の説明図である。
【符号の説明】
１００…配線システム
１１０…配置処理部
１２０…配線条件処理部
１３０…配線処理部
２１０…論理情報
２２０…配置情報
２３０…配線条件情報
２４０…配線情報
１０…キーボード
２０…ディスプレイ装置
３０…ハードディスク
４０…ＣＰＵ
５０…媒体駆動装置
５２…記録媒体

Claims (1)

1. 半導体集積回路の配線条件処理方法において、
   半導体集積回路の素子間の結線関係を示す結線情報である論理情報に基づいて、回路基板上における前記各素子の配置を求め、前記各素子の配置を示す配置情報を出力する第１のステップと、
   前記配置情報から仮配線経路を算出し、該配線経路に基づいて最もディレイの厳しい条件の下で配線ディレイ値を求める第２のステップと、
   該第２のステップで求められた前記ディレイ値が基準値を超えてない場合には、仮配線経路に基づいて配線条件情報を作成する第３のステップと、
   前記第２のステップで求められた前記ディレイ値が前記基準値を超えている場合には、幅広配線を予め決めた率だけ使用したと仮定した配線ディレイ値を求める第４のステップと、
   該第４のステップで求められた前記配線ディレイ値が基準値を超えている場合には、配線負荷容量の小さな配線層を予め決めた率だけ使用したと仮定して配線ディレイ値を求める第５のステップと、
   該第５のステップで求められた前記配線ディレイ値が基準値を超えている場合には、平行配線を予め決めた率だけ使用したと仮定して配線ディレイ値を求める第６のステップと、
   該第６のステップで求められた前記配線ディレイ値が基準値を超えている場合には、前記幅広配線の使用率，前記配線負荷容量の小さな配線の使用率及び前記平行配線の使用率のいずれかを変えた組合せを選択して、配線ディレイ値を求める第７のステップと、
   該第７のステップで求められた前記配線ディレイ値が基準値を超えている場合には、配置変更の指示を追加する第８のステップと、
   前記第７のステップで求められた前記配線ディレイ値が基準値を超えてない場合には、平行配線の使用率を最低いくらとすれば前記基準値を遵守できるかの割合を算出し、算出した使用率を示す情報を追加して配線条件情報を作成する第９のステップと、
   前記第４のステップ，前記第５のステップ及び前記第６のステップで前記ディレイ値が前記基準値を超えてない場合には、前記幅広配線の使用率，前記配線負荷容量の小さな配線の使用率及び前記平行配線の使用率を最低いくらとすれば前記基準値を遵守できるかの割合を算出し、算出した使用率を示す情報を追加して配線条件情報を作成する第１０のステップと、
   前記第２のステップ及び前記第７のステップで求めた前記ディレイ値が前記基準値を超えてない場合、及び、前記第１０のステップの後に、前記配線条件情報に基づいて、実際の配線経路を求め、配線情報を出力する第１１のステップとを備えることを特徴とする半導体集積回路の配線条件処理方法。

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