JPH08115344A - 自動配置配線装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 チップ面積の最小化が可能な自動配置配線装
置を得る。 【構成】 ネットリスト３およびレイアウト情報４をも
とに必要なセルを配置するセル配置部２、チャネル生成
部５で生成された配線領域に自動配線するグローバル配
線部６、各チャネルのトラック数を計算するトラック数
計算部１０、入力部１から入力した配線の優先順位の低
い信号線に対して、その配線がトラック数の少ないチャ
ネルを通るように配線の変更を行う変更部１２、上記変
更した配線経路に該信号線を配線する配線部１３、およ
びデザインルール８を満足させながらチップ面積を小さ
くするコンパクション実行部７を備えている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は大規模集積回路のレイ
アウトパターンの自動設計を行う自動配置配線装置に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】図８は、従来の自動配置配線装置を示す
機能ブロック図である。図において、１はセル配置の指
示等を入力するための入力部、２は論理回路図の接続情
報を記述したネットリスト３および配置するセルの物理
情報を記述したレイアウト情報４を入力して論理回路を
構成しているセルを配置するセル配置部である。５はセ
ル配置によって各信号線の配線領域を決定するチャネル
生成部、６は各信号線の配線経路を決定して配線を行う
グローバル／詳細配線部である。７はグローバル／詳細
配線部６によって信号線を配線した後、デザインルール
８を満足させながらチップ面積の最小化を行うコンパク
ション実行部である。

【０００３】このような従来の自動配置配線装置におけ
る動作について、図９のフローチャートを参照しながら
説明する。まず、論理回路図の接続情報を記述したネッ
トリスト３およびセルの物理情報を記述したレイアウト
情報４をもとに、配線しようとする信号線名を入力する
（Ｓ１）。次に、セルを自動または手動で配置する（Ｓ
２）。次に、各信号線の配線領域を決定する。これをチ
ャネル生成と呼ぶ（Ｓ３）。通常、セルの配置領域を除
いた部分が配線領域となるが、配線禁止領域の設定やセ
ル上も配線領域に設定することができる場合もある。そ
して、先に入力したネットリストから各セルの接続端子
間の信号線の配線経路を決定する。これをグローバル配
線という（Ｓ４）。このとき、配線長が長くなると危険
が生じるような信号線を優先して配線を行う。配線の優
先順位の高い信号線については、配線長が最短になるよ
う、またはタイミング的に最適になるように自動的に配
線されるのが普通であり、電源、グランド、クロックな
どの特定の信号線の配線経路は手動で配線経路を指定す
ることが多い。さらに、各チャネル内の詳細な配線の位
置を決定するなど詳細配線を行い（Ｓ５）、デザインル
ールを満足させながら、チップ面積が最小となるように
配線を手動で変更して（Ｓ６）、処理を終了する。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記のような従来の自
動配置配線装置では、配線の優先順位の高い信号線につ
いては、配線長が最短になるように、またはタイミング
的に最適となるように自動的に配線できるが、配線の優
先順位の低い信号線については、グローバル配線によっ
て決定された配線経路に配線されたままであり、配線経
路を変更したい場合は１つずつ手動で変更しなければな
らない。そのため、チップ面積が最小となるような最適
なレイアウト設計が困難であるといった問題点があっ
た。

【０００５】この発明は、上述のような課題を解決する
ためになされたもので、その目的は、配線の優先順位の
低い信号線の配線を最適化し、チップ面積が最小となる
レイアウトパターン作成を可能とする自動配置配線装置
を得るものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】この発明に係る自動配置
配線装置においては、信号線の配線の優先順位を入力す
る手段、グローバル配線によって配線されたトラック数
をチャネルごとに記憶する手段、および、所定の優先順
位より低い優先順位をもつ信号線の配線経路に対して、
その信号線が取り得る配線経路の中でよりトラック数の
少ないチャネルを通るような配線経路に変更する手段を
備えたものである。

【０００７】また、シミュレーションを実行して各信号
線がもつ遅延値を算出する手段、算出された遅延値が所
定の値以下である信号線を抽出する手段、グローバル配
線によって配線されたトラック数をチャネルごとに記憶
する手段、および、上記シミュレーションによって抽出
された信号線の配線経路に対して、その信号線が取り得
る配線経路の中でよりトラック数の少ないチャネルを通
るような配線経路に変更する手段を備えたものである。

【０００８】また、シミュレーションを実行して各信号
線がもつ遅延値を算出する手段、算出された遅延値の小
さい信号線から順に順位をつける手段、グローバル配線
によって配線されたトラック数をチャネルごとに記憶す
る手段、および、上記シミュレーションによってつけら
れた順位の高い順に、各チャネルのトラック数が所望す
る値になるまで、その信号線が取り得る配線経路の中で
よりトラック数の少ないチャネルを通るように配線経路
を変更する手段を備えたものである。

【０００９】

【作用】上記のように構成された自動配置配線装置にお
いては、所定の優先順位より低い優先順位をもつ信号線
が、その信号線の取り得る配線経路の中でよりトラック
数が少ないチャネルを通るように配線経路が変更され
る。

【００１０】また、所定の値以下の遅延値をもつ信号線
が、その信号線の取り得る配線経路の中でよりトラック
数が少ないチャネルを通るように配線経路が変更され
る。

【００１１】また、各チャネルのトラック数が所望する
値になるように、遅延値の小さい信号線から順に配線経
路が変更される。

【００１２】

【実施例】

実施例１．図１はこの発明の一実施例である自動配置配
線装置を示すもので、図中１〜８は従来装置のものと同
一または相当部分である。９は入力部１から入力された
信号線名とそれぞれの配線の優先順位とを格納する信号
線名ファイルである。１０は各チャネルごとのトラック
数を計算するトラック数計算部で、その結果をトラック
数ファイル１１に格納する。１２は信号線名ファイル９
から入力した信号線名の優先順位とトラック数計算部１
０で計算されたトラック数とからその信号線の配線経路
を変更する変更部、１３は変更部１２で決定した配線経
路に該信号線を配線する配線部である。

【００１３】このように構成された自動配置配線装置に
おける動作について、図２のフローチャートを参照しな
がら説明する。まず、信号線名をそれぞれの配線の優先
順位を付けながら入力する（Ｔ１）。次に、論理回路図
の接続情報を記述したネットリスト３およびセルの物理
情報を記述したレイアウト情報４を参照しながら必要と
なるセルを自動または手動で配置する（Ｓ２）。また、
この時に配置位置や配置方向等の修正を行う。次に、従
来と同様に、各信号線の配線領域であるチャネルを生成
し（Ｓ３）、グローバル配線を行う（Ｓ４）。続いて、
各チャネルのトラック数を計算する（Ｔ２）。トラック
数はグローバル配線により各チャネルに配線された信号
線の本数であり、もっとも多くの信号線が配線されてい
る部分の本数をそのチャネルのトラック数とする。

【００１４】次に、Ｔ１で入力した信号線のうち優先順
位が基準となる順位より低い信号線について、その信号
線が通っているチャネルを抽出し、そのチャネルのトラ
ック数が多い場合には、トラック数の比較的少ないチャ
ネルを通るようにその信号線の配線経路を変更する（Ｔ
３）。ここで、優先順位が基準となる順位より低い信号
線を抽出するのは、通常、優先順位が高い信号線の配線
については、グローバル配線によってすでに配線長が最
短になるよう、またはタイミング的に最適になるように
配線できるが、優先順位の低い信号線についてはそのよ
うな配線がなされていないからである。また、基準とな
る順位は予め定めた値を用いてもよいし、その都度入力
部１より指定してもよい。図３は配線経路の変更例であ
り、セル１とセル２とを接続する信号線がグローバル配
線によってチャネル３１、チャネル３２およびチャネル
３４を通る経路Ａに配線されたが、チャネル３２のトラ
ック数は１０本、チャネル３３のトラック数が５本であ
るので、トラック数の少ないチャネル３３を通る経路Ｂ
に配線経路が変更されたことを示している。そして、実
際に各信号線を変更した詳細配線経路に配線する（Ｔ
４）。最後に、配線結果がデザインルールを満足させな
がら、チップ面積が最小となるようにコンパクションを
行う（Ｔ５）。この時、入力部１から手動で配線やコン
タクトの修正も同時に行うことで、チップ面積の一層の
縮小化が可能となる。以上により、配線の優先順位の低
い信号線の配線経路を各チャネルのトラック数にしたが
って変更できるようにしたので、チップ面積が最小とな
る配線結果を得ることができる。

【００１５】実施例２．なお、上記実施例１においては
配線の優先順位が基準となる順位以下の信号線に対して
配線経路の変更を行ったが、本実施例２においては、シ
ミュレーションを実行して各信号線の遅延値を算出し、
基準値よりも小さい遅延値をもつ信号線に対して配線経
路の変更を行うようにする。本例で基準値よりも小さい
遅延値をもつ信号線を対象とするのは、配線の優先順位
の高いものと同様、遅延値が問題となるような信号線の
配線については、グローバル配線によってすでに配線長
が最短になるよう、またはタイミング的に最適になるよ
うに配線できるが、遅延値が小さくて問題とならないよ
うな信号線についてはそのような配線がなされていない
からである。図４は実施例２による自動配置配線装置を
示すブロック図であり、図中実施例１と同一または相当
部分には同一符号を付している。１４は遅延値の基準
値、１５はシミュレーションによって各信号線の遅延を
算出し、基準値１４と比較して基準値以下の遅延値をも
つ信号線を信号線名ファイル９に抽出するシミュレーシ
ョン実行部である。

【００１６】次に、動作について図５のフローチャート
を参照しながら説明する。まず、入力部１から基準とな
る遅延値を入力する（Ｕ１）。次に、シミュレーション
を実行して各信号線の遅延値を算出し、先に入力した基
準値より遅延値が小さい信号線を抽出する（Ｕ２）。そ
の後、実施例１と同様セルの配置、チャネル生成、グロ
ーバル配線、トラック数の計算を行い、Ｕ２で抽出した
信号線がそれぞれトラック数がより少ないチャネルを通
るように、配線経路を変更する（Ｓ３〜Ｔ３）。また、
詳細配線の実行（Ｔ４）およびコンパクションの実行
（Ｔ５）についても実施例１と同様に行われる。以上の
ように、遅延値が小さい信号線について配線経路を変更
することにより、チップ面積の最小化が可能となる。

【００１７】実施例３．なお、上記実施例２において
は、基準となる遅延値よりも小さい遅延値をもつ信号線
に対してのみ配線経路の変更を行ったが、本実施例３に
おいては、遅延値の小さいものから順に、各チャネルの
トラック数が最適化されるまで配線経路の変更を続行す
るようにする。図６は実施例３による自動配置配線装置
を示すブロック図であり、図中実施例２と同一または相
当部分には同一符号を付している。１６は信号線の配線
経路の変更のたびに各チャネルのトラック数が最適かど
うかを判断する判断部で、各チャネルのトラック数が例
えば同数になるなど作業者が最適とする値になった時
点、あるいはそのために変更できる配線経路がなくなっ
た時点等を配線変更の終了と判断する。

【００１８】次に、動作について図７のフローチャート
を参照しながら説明する。まず、シミュレーションを実
行して各信号線の遅延値を算出し、遅延値の小さいもの
から順位づけを行う（Ｖ１）。遅延値の小さいものから
順位づけを行うのは、遅延値が大きいほどグローバル配
線によってすでに配線経路が最短となるよう、またはタ
イミングが最適になるように配線されているからであ
る。したがって、グローバル配線によって配線経路が決
定された信号線のうち、電源等のクリティカルな特定の
信号線については、配線の変更は行わないので順位づけ
の対象外とする。続いて、セルの配置（Ｓ２）、チャネ
ルの生成（Ｓ３）、グローバル配線（Ｓ４）を行う。次
に、その時点での各チャネルのトラック数を計算し（Ｔ
２）、Ｖ１で順位づけした順番で、該信号線がよりトラ
ック数の少ないチャネルを通るような配線経路の変更が
可能である場合に配線経路を変更する（Ｔ３）。次に、
その時点でのトラック数を求め（Ｖ２）、各チャネルの
トラック数が最適かどうかを判断する（Ｖ３）。もし、
まだ各チャネルのトラック数が最適でないと判断したな
らば（Ｖ３でＮＯのとき）、Ｔ３にもどって次の順位の
信号線に対して配線経路の変更を行う。各チャネルのト
ラック数が最適化されたと判断したならば（Ｖ３でＹＥ
Ｓのとき）、詳細配線を実行し（Ｔ４）、コンパクショ
ンを行って（Ｔ５）処理を終了する。以上のように、各
チャネルのトラック数を管理しながら、全信号線につい
て配線経路を変更するので、よりチップ面積を小さくす
る自動配置配線が行える。

【００１９】

【発明の効果】この発明は、以上説明したように構成さ
れているので、以下に示すような効果を奏する。

【００２０】グローバル配線で最適化されなかった配線
の優先順位の低い信号線に対しても、トラック数の少な
いチャネルを通るように配線経路を変更するようにした
ので、チップ面積を小さくすることができる。

【００２１】また、グローバル配線で最適化されなかっ
た遅延値の少ない信号線もシミュレーションにより抽出
し、トラック数の少ないチャネルを通るように配線経路
を変更するようにしたので、きめ細かい配線の最適化が
行える。

【００２２】また、遅延値の少ない信号線から順に、各
チャネルのトラック数が最適になるまで配線経路を変更
するようにしたので、チップ面積の極小化が可能とな
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明の実施例１である自動配置配線装置
を示す構成図である。

【図２】 図１による自動配置配線装置の処理の流れを
示すフローチャートである。

【図３】 配線経路の変更例を示す図である。

【図４】 この発明の実施例２である自動配置配線装置
を示す構成図である。

【図５】 図４による自動配置配線装置の処理の流れを
示すフローチャートである。

【図６】 この発明の実施例３である自動配置配線装置
を示す構成図である。

【図７】 図６による自動配置配線装置の処理の流れを
示すフローチャートである。

【図８】 従来の自動配置配線装置を示す構成図であ
る。

【図９】 図８による自動配置配線装置の処理の流れを
示すフローチャートである。

【符号の説明】

１ 入力部、２ セル配置部、５ チャネル生成部、６
グローバル配線部、９ 信号名ファイル、１０ トラ
ック数計算部、１２ 変更部、１４ 基準値、１５ シ
ミュレーション実行部、１６ 判定部。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 論理回路図から抽出された接続情報をも
   とに上記論理回路を構成しているセルを配置し、このセ
   ルの配置により決定される配線領域を複数の部分に区切
   り（以降チャネル生成という）、上記セルの接続端子間
   の信号線を上記配線領域を通るように自動的に配置配線
   （グローバル配線）してレイアウトパターン設計を行う
   自動配置配線装置において、 上記信号線の配線の優先順位を入力する手段、上記グロ
   ーバル配線によって配線された信号線の本数（以降トラ
   ック数という）を上記チャネルごとに記憶する手段、お
   よび、所定の優先順位より低い優先順位をもつ信号線の
   配線経路に対して、その信号線が取り得る配線経路の中
   でよりトラック数の少ないチャネルを通るような配線経
   路に変更する手段を備えたことを特徴とする自動配置配
   線装置。
2. 【請求項２】 論理回路図から抽出された接続情報をも
   とに上記論理回路を構成しているセルを配置し、そのセ
   ルの接続端子間の信号線をチャネル生成によって生成さ
   れた配線領域を通るようにグローバル配線してレイアウ
   トパターン設計を行う自動配置配線装置において、 シミュレーションを実行して各信号線がもつ遅延値を算
   出する手段、算出された遅延値が所定の値以下である信
   号線を抽出する手段、上記グローバル配線によって配線
   されたトラック数をチャネルごとに記憶する手段、およ
   び、上記シミュレーションによって抽出された信号線の
   配線経路に対して、その信号線が取り得る配線経路の中
   でよりトラック数の少ないチャネルを通るような配線経
   路に変更する手段を備えたことを特徴とする自動配置配
   線装置。
3. 【請求項３】 論理回路図から抽出された接続情報をも
   とに上記論理回路を構成しているセルを配置し、そのセ
   ルの接続端子間の信号線をチャネル生成によって生成さ
   れた配線領域を通るようにグローバル配線してレイアウ
   トパターン設計を行う自動配置配線装置において、 シミュレーションを実行して各信号線がもつ遅延値を算
   出する手段、算出された遅延値の小さい信号線から順に
   順位をつける手段、上記グローバル配線によって配線さ
   れたトラック数をチャネルごとに記憶する手段、およ
   び、各チャネルのトラック数が所望する値になるまで、
   上記シミュレーションによってつけられた順位の高い順
   に、その信号線が取り得る配線経路の中でよりトラック
   数の少ないチャネルを通るように配線経路を変更する手
   段を備えたことを特徴とする自動配置配線装置。