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JP2010258234A - Layout design method, layout design program, layout design apparatus - Google Patents

Layout design method, layout design program, layout design apparatus Download PDF

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JP2010258234A JP2009106924A JP2009106924A JP2010258234A JP 2010258234 A JP2010258234 A JP 2010258234A JP 2009106924 A JP2009106924 A JP 2009106924A JP 2009106924 A JP2009106924 A JP 2009106924A JP 2010258234 A JP2010258234 A JP 2010258234A
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Abstract

【課題】内部回路領域に複数の電源系統を持つ半導体集積回路に関してチップ面積の小さいレイアウトを生成することを可能にする。
【解決手段】内部領域に第1電源の電源供給線の配線を生成する。その電源供給線に接続されるように複数のプリミティブセルの各々の配置を生成する。第1電源の電源供給線から複数のプリミティブセルの各々に供給される信号のタイミングが所定の基準を満たすか否かの確認を行う。その所定の基準を満たすことが確認された後に、複数のプリミティブセルの中の少なくとも一つの電源分離対象セルに対して、第1電源が供給する第1電位に替えて第2電源が生成する第2電位を供給するために配線する。
【選択図】図13
A semiconductor integrated circuit having a plurality of power supply systems in an internal circuit region can generate a layout having a small chip area.
A power supply line for a first power supply is generated in an internal region. An arrangement of each of the plurality of primitive cells is generated so as to be connected to the power supply line. It is confirmed whether or not the timing of the signal supplied from the power supply line of the first power supply to each of the plurality of primitive cells satisfies a predetermined standard. After confirming that the predetermined standard is satisfied, the second power source generates the second potential instead of the first potential supplied by the first power source for at least one power source separation target cell among the plurality of primitive cells. Wiring is performed to supply two potentials.
[Selection] Figure 13

Description

本発明は、半導体集積回路のレイアウト設計に関する。本発明は特に、複数の電源系統を有する半導体集積回路のレイアウト設計に関する。   The present invention relates to a layout design of a semiconductor integrated circuit. The present invention particularly relates to a layout design of a semiconductor integrated circuit having a plurality of power supply systems.

半導体集積回路において、その構成素子の動作によって電源電圧の揺らぎなどの電源ノイズが発生する。電源ノイズに起因して、信号の遅延変動量であるジッタが発生する。近年、半導体集積回路の高速化、低電圧化が進んできており、ジッタの増加が無視できなくなってきている。   In semiconductor integrated circuits, power supply noise such as fluctuations in power supply voltage is generated by the operation of the constituent elements. Due to power supply noise, jitter that is a delay variation amount of a signal is generated. In recent years, semiconductor integrated circuits have been increased in speed and voltage, and an increase in jitter cannot be ignored.

通常、半導体集積回路は、内部回路領域と入出力バッファ回路領域にそれぞれ電力を供給する複数の電源系統を持っている。更に、内部回路領域に複数系統の電源を有する半導体集積回路が知られている。内部回路領域に複数系統の電源を用意することにより、電源ノイズを小さくし、その結果ジッタの増加を抑制することができる。   Normally, a semiconductor integrated circuit has a plurality of power supply systems that supply power to an internal circuit area and an input / output buffer circuit area, respectively. Furthermore, a semiconductor integrated circuit having a plurality of power sources in an internal circuit area is known. By preparing a plurality of systems of power supplies in the internal circuit area, it is possible to reduce power supply noise and consequently suppress an increase in jitter.

しかし、内部回路領域に複数の電源系統を有する半導体集積回路のレイアウト設計においては、素子配置可能領域を電源系統毎に確保する必要がある。更に、高速化や低電圧化が進む中で、電源配線や素子間のタイミングを考慮したレイアウト設計を行う必要がある。これらの要因により、回路面積の拡大は避けられない。よって、内部回路領域に複数の電源系統を持つ半導体集積回路のレイアウト設計手法において、面積の増加を抑制する電源分離を実現する技術が求められている。   However, in the layout design of a semiconductor integrated circuit having a plurality of power supply systems in the internal circuit area, it is necessary to secure an element arrangement possible area for each power supply system. Furthermore, it is necessary to design a layout in consideration of the power supply wiring and the timing between elements as the speed and voltage are reduced. Due to these factors, an increase in circuit area is inevitable. Therefore, in a layout design method for a semiconductor integrated circuit having a plurality of power supply systems in the internal circuit region, a technique for realizing power supply separation that suppresses an increase in area is required.

図1は、特許文献1におけるレイアウト設計方法のフローチャートを示したものである。図1を参照すると、このレイアウト設計方法は、電源系を識別する工程と、電源系統別にフロアプランを行う工程と、プリミティブ・セルに電源を供給するための電源ラインを配線する工程と、前記の電源ラインのネット名に対して、プリミティブ・セルを配置させる工程と、前記プリミティブ・セル同士の配線を行う工程と、を含む。なお、前述したように、プリミティブ・セルに電源を供給するために電源ラインを配線する方法については、公知の方法が用いられる。   FIG. 1 shows a flowchart of a layout design method in Patent Document 1. Referring to FIG. 1, the layout design method includes a step of identifying a power supply system, a step of performing a floor plan for each power supply system, a step of wiring a power supply line for supplying power to a primitive cell, A step of arranging primitive cells with respect to the net name of the power supply line, and a step of wiring between the primitive cells. As described above, a known method is used for wiring the power supply line to supply power to the primitive cell.

プリミティブ・セルに電源を供給する電源ラインの配線工程(図1のステップA5)を、フロアプラン工程とプリミティブ・セル配置工程との間で行う。プリミティブ・セル配置工程では、電源ラインに付加された配線名とプリミティブ・セルが有する電源情報とが一致する領域を探索してセルを配置する(図1のステップA6−A9)。このように配置することで、電源分離を実現している。   A power line wiring process (step A5 in FIG. 1) for supplying power to the primitive cells is performed between the floor plan process and the primitive cell placement process. In the primitive cell placement step, the cell is placed by searching for an area where the wiring name added to the power supply line matches the power supply information of the primitive cell (step A6-A9 in FIG. 1). By arranging in this way, power supply separation is realized.

以下では、VDD1、VDD2の2電源を有する回路に対して従来技術を適用した一実施例の動作について図1の流れ図に即して詳細に説明する。まず、複数電源で構成される半導体集積回路において、図3に示すようにVDD1系の回路とVDD2系の回路を電源系統別に分類する(図1のステップA1)。   In the following, the operation of an embodiment in which the prior art is applied to a circuit having two power sources, VDD1 and VDD2, will be described in detail with reference to the flowchart of FIG. First, in a semiconductor integrated circuit composed of a plurality of power supplies, as shown in FIG. 3, the VDD1 system circuit and the VDD2 system circuit are classified by power supply system (step A1 in FIG. 1).

次に、図1のステップA4では、ステップA1で分類した電源系統別に配置領域を指定する。配置領域は、後述の電源ライン配線(ステップA5)で配線の自由度を高める為に、図5に示すように、異なる配置領域が互いに重なりを持つように指定されている。図5に示す例では、図4に示すプリミティブ・セル121、122が一の電源系統側の配置領域123側に配置されており、別の電源系統側の配置領域124と配置領域123とはその一部が互いに重なりを有する。   Next, in step A4 in FIG. 1, an arrangement region is designated for each power supply system classified in step A1. As shown in FIG. 5, the arrangement areas are designated so that different arrangement areas overlap each other in order to increase the degree of freedom of wiring in power line wiring (step A5) described later. In the example shown in FIG. 5, the primitive cells 121 and 122 shown in FIG. 4 are arranged on the arrangement area 123 side on one power supply system side, and the arrangement area 124 and the arrangement area 123 on another power supply system side are Some overlap each other.

次に、電源ラインの配線が行われる(図1のステップA5)。図2に示すように、プリミティブ・セル101が有する電源端子103、104と、プリミティブ・セル102が有する電源端子105、106に、電源を供給する電源ライン107、108の配線を行う。電源ラインの配線は、ステップA4で指定したフロアプランに基づいて行われる。図6に示すように、縦パスなどを使用することで、電源ラインの切り分けが行われる。   Next, the power supply line is wired (step A5 in FIG. 1). As shown in FIG. 2, power supply lines 107 and 108 for supplying power to the power supply terminals 103 and 104 of the primitive cell 101 and power supply terminals 105 and 106 of the primitive cell 102 are wired. The wiring of the power supply line is performed based on the floor plan specified in step A4. As shown in FIG. 6, the power supply line is divided by using a vertical path or the like.

次にプリミティブ・セルの配置工程について説明する。回路接続情報に基づいてステップA5で配線した電源ラインの配線名と、プリミティブ・セルが有する電源情報とが一致する領域を探索し、プリミティブ・セルの配置領域を確定する(図1のステップA6〜A9)。   Next, the primitive cell placement process will be described. Based on the circuit connection information, an area where the wiring name of the power supply line wired in step A5 matches the power supply information of the primitive cell is searched, and the arrangement area of the primitive cell is determined (steps A6 to A6 in FIG. 1). A9).

プリミティブ・セルの電源情報として、プリミティブ・セルが有する電源端子を使用した場合を例に、その配置工程について説明する。図6に示すように、VDD1端子135と、GND端子136を有するプリミティブ・セル134の配置を行う場合、回路情報を基づいて、プリミティブ・セル134が有す各電源端子の端子名と、ステップA5で配線された電源ラインのライン名が一致する領域を探索する(図1のステップA6)。   The arrangement process will be described by taking as an example the case where the power supply terminal of the primitive cell is used as the power supply information of the primitive cell. As shown in FIG. 6, when arranging the primitive cell 134 having the VDD1 terminal 135 and the GND terminal 136, the terminal name of each power supply terminal included in the primitive cell 134 based on the circuit information, and step A5. A region where the line names of the power supply lines wired in (1) match is searched (step A6 in FIG. 1).

次に図1のステップA7では、探索によって決まったプリミティブ・セルの配置位置に対し、電源ライン名とプリミティブ・セルが有する電源端子名が一致しているか確認を行う。確認した結果、図7に示すように、プリミティブ・セル141が有するVDD1の電源端子142が、VDD2の電源ライン144上に配置されている場合、プリミティブ・セル141の配置位置の再探索が行われる(ステップA6へ戻る)。   Next, in step A7 in FIG. 1, it is confirmed whether the power supply line name and the power supply terminal name of the primitive cell coincide with the primitive cell arrangement position determined by the search. As a result of the confirmation, as shown in FIG. 7, when the power terminal 142 of VDD1 included in the primitive cell 141 is arranged on the power supply line 144 of VDD2, the arrangement position of the primitive cell 141 is re-searched. (Return to step A6).

また、図8に示すように、プリミティブ・セル151が有する電源端子152、153が、それぞれ、電源ライン156、155上に配置され、電源系統が一致している場合には、配置位置を確定し(図1のステップA8)、次のステップを実行する。次のステップA9では、未配置セルの有無を確認し、未配置セルがなくなるまでステップA6からステップA9を繰り返す。全てのセルの配置が完了した後で、概略配線として、回路接続情報に基づいて配線計画をたてる(図1のステップA10)。   Further, as shown in FIG. 8, when the power terminals 152 and 153 included in the primitive cell 151 are disposed on the power lines 156 and 155, respectively, and the power systems match, the arrangement position is determined. (Step A8 in FIG. 1), the next step is executed. In the next step A9, the presence / absence of unplaced cells is confirmed, and steps A6 to A9 are repeated until there are no unplaced cells. After the arrangement of all the cells is completed, a wiring plan is made based on the circuit connection information as a schematic wiring (step A10 in FIG. 1).

図1のステップA11では、概略配線(ステップA10)の結果に対して、配線可能か否かを判断する。ここで、もし配線不可能と判断した場合には、次に記す状況によって、フローの戻り先が異なる。第1の状況として、チップ全体に対して配線が厳しく、チップサイズの根本的な見直しが必要な場合には、戻り先がステップA2となり、チップサイズを調整する。第2の状況として、図9に示すように、電源分離を行った領域161、もしくはその近傍に対して配線が厳しく、領域の拡張などといった見直しが必要となった場合には、戻り先が図1のステップA5となり、電源ラインの配線を調整する。図9の電源ラインVDD2の配線の調整を行ってプリミティブ・セルの配置を行って結果の一例を図10に示す。なお、図1のステップA11において、配線可能と判断した場合は、最後の詳細配線を行い、レイアウトを完了させる。以上の方法により、複数電源で構成された半導体集積回路の電源分離を実現している。   In step A11 in FIG. 1, it is determined whether or not wiring is possible based on the result of the schematic wiring (step A10). If it is determined that wiring is impossible, the return destination of the flow differs depending on the situation described below. As a first situation, when the wiring for the entire chip is strict and a fundamental review of the chip size is necessary, the return destination is step A2, and the chip size is adjusted. As a second situation, as shown in FIG. 9, when the wiring 161 is strict in the region 161 where the power source is separated or in the vicinity thereof, and it is necessary to review the expansion of the region, the return destination is shown in FIG. 1 step A5, and the wiring of the power supply line is adjusted. FIG. 10 shows an example of the result of arranging the primitive cells by adjusting the wiring of the power supply line VDD2 in FIG. If it is determined in step A11 in FIG. 1 that wiring is possible, the final detailed wiring is performed to complete the layout. By the above method, the power supply separation of the semiconductor integrated circuit constituted by a plurality of power supplies is realized.

特許文献2は、電源分離レイアウト設計方法の一例である。この文献には、上記の同一配線層内での電源分離とは異なり、電源系統の数だけ電源配線層を持つ半導体集積回路において電源分離を行う技術が記載されている。   Patent Document 2 is an example of a power supply separation layout design method. This document describes a technique for performing power source separation in a semiconductor integrated circuit having power source wiring layers as many as the number of power source systems, unlike the above power source separation in the same wiring layer.

特開平11−297844号公報JP-A-11-297844 特開2006−278404号公報JP 2006-278404 A

特許文献1の技術では、図1のフロアプラン工程であるステップA4にてプリミティブ・セルの配置領域指定を実施している。よって、内部回路領域に複数電源系統を持つ半導体集積回路の電源分離を行う場合、フロアプラン工程にて電源系統別にプリミティブ・セル配置領域を確保する必要がある。このようなレイアウト設計方法においては、回路の機能上必要な配置領域に加えて余裕を持たせた配置領域が必要となるため、配置領域が拡大するという問題がある。この問題が発生するメカニズムについて、図11および図12を用いて以下に説明する。   In the technique of Patent Document 1, the primitive cell arrangement area is specified in step A4 which is the floor plan process of FIG. Therefore, when performing power source separation of a semiconductor integrated circuit having a plurality of power source systems in the internal circuit region, it is necessary to secure a primitive cell arrangement region for each power source system in the floor plan process. In such a layout design method, there is a problem that the arrangement area is enlarged because an arrangement area having a margin is required in addition to the arrangement area necessary for the function of the circuit. A mechanism for causing this problem will be described below with reference to FIGS. 11 and 12.

図11は、内部回路に第1電位と第2電位の2つの電源系統をもつ半導体集積回路の電源分離を実施したレイアウト設計の概略図である。一例としてクロック供給ブロック165からメモリインターフェース制御ブロック163、164にクロックを分配し、信号入力端子166からチップ配置領域167に配置されたRAM176へチップ外部からの信号を入力する場合を示している。   FIG. 11 is a schematic diagram of a layout design in which power supply separation is performed in a semiconductor integrated circuit having two power supply systems of a first potential and a second potential in an internal circuit. As an example, a clock is distributed from the clock supply block 165 to the memory interface control blocks 163 and 164, and a signal from the outside of the chip is input from the signal input terminal 166 to the RAM 176 arranged in the chip arrangement area 167.

図11において、チップ配置領域167にはチップのメイン電源である第1電源が生成する第1電位が供給される。メモリインターフェース制御ブロック163、164とクロック供給ブロック165には専用電源として第2電位を生成する第2電源が接続されている。プリミティブ・セル領域162は、チップ配置領域167と電源分離されている。プリミティブ・セル領域162には、クロック供給ブロック165からメモリインターフェース制御ブロック163、164へクロック分配する際の波形鈍りを考慮した中継用のプリミティブ・セル168、169、170が配置されるため、第2電位が供給される。信号入力端子166からの外部信号をRAM176へ入力する際には、RAM176には第1電位が供給されている。そのため、波形鈍りを考慮した中継用のプリミティブ・セル171、172、173はチップ配置領域167に配置されている。   In FIG. 11, a first potential generated by a first power source that is a main power source of the chip is supplied to the chip arrangement region 167. The memory interface control blocks 163 and 164 and the clock supply block 165 are connected to a second power source for generating a second potential as a dedicated power source. The primitive cell area 162 is separated from the chip placement area 167 by the power source. In the primitive cell area 162, primitive cells 168, 169, and 170 for relaying in consideration of waveform blunting when the clock is distributed from the clock supply block 165 to the memory interface control blocks 163 and 164 are arranged. A potential is supplied. When an external signal from the signal input terminal 166 is input to the RAM 176, the first potential is supplied to the RAM 176. For this reason, the primitive cells 171, 172, and 173 for relay in consideration of the waveform dullness are arranged in the chip arrangement area 167.

図12は、図11の概略図におけるプリミティブ・セル領域162の電源分離の詳細を示す拡大図である。第2電位が供給されるプリミティブ・セル領域162は、第1電位が供給されるチップ配置領域167から電源分離されている。   FIG. 12 is an enlarged view showing details of power source separation of the primitive cell region 162 in the schematic diagram of FIG. The primitive cell region 162 to which the second potential is supplied is separated from the chip arrangement region 167 to which the first potential is supplied.

プリミティブ・セル配置領域162へは、第2電位の上層の電源供給線175aと下層の電源供給線175bを格子状に配線した電源供給線より第2電位を供給する。チップ配置領域167へは、第1電位の上層の電源供給線174aと下層の電源供給線174bを格子状に配線した電源供給線で第1電位を供給する。プリミティブ・セル配置領域162には第2電位のプリミティブ・セル168、169、170が配置される。チップ配置領域167には第1電位のプリミティブ・セル171、172、173が配置される。   A second potential is supplied to the primitive cell arrangement region 162 from a power supply line in which an upper power supply line 175a and a lower power supply line 175b of the second potential are arranged in a grid pattern. The first potential is supplied to the chip placement region 167 through a power supply line in which an upper power supply line 174a and a lower power supply line 174b of the first potential are arranged in a grid pattern. In the primitive cell arrangement area 162, primitive cells 168, 169, and 170 having the second potential are arranged. In the chip placement region 167, primitive cells 171, 172, 173 having the first potential are placed.

この技術では、図3における第1電位のプリミティブ・セル171、172、173が配置可能なチップ配置領域167と第2電位のプリミティブ・セル168、169、170が配置可能なプリミティブ・セル領域162は、図1のフロアプラン工程のステップA4で確定される。電源/GND配線工程のステップA5で、プリミティブ・セル領域162とチップ配置領域167に、それぞれ第1電位の電源供給線174a、174bと第2電位の電源供給線175a、175bの電源配線が行われる。   In this technique, the chip placement area 167 in which the first potential primitive cells 171, 172, 173 can be placed and the primitive cell area 162 in which the second potential primitive cells 168, 169, 170 can be placed in FIG. 1 is determined in step A4 of the floor plan process of FIG. In step A5 of the power supply / GND wiring process, power supply wiring of the first potential power supply lines 174a and 174b and the second potential power supply lines 175a and 175b is performed in the primitive cell region 162 and the chip placement region 167, respectively. .

ところで、詳細配線工程以降に回路の修正やタイミング調整を行うために、プリミティブ・セルを追加したり、プリミティブ・セルサイズの変更をする場合がある。フロアプラン工程でプリミティブ・セル領域162の配置を確定するときには、こうした追加や変更を行うための余裕を持つようにプリミティブ・セル領域162を確保する必要がある。   By the way, there is a case where a primitive cell is added or a primitive cell size is changed in order to correct a circuit or adjust timing after the detailed wiring process. When the arrangement of the primitive cell area 162 is determined in the floor plan process, it is necessary to secure the primitive cell area 162 so as to have a margin for such addition or change.

その理由は、以下の通りである。図1の詳細配線工程ステップA12以降で回路修正やタイミング調整等により、追加プリミティブ・セルやプリミティブ・セルサイズの変更が必要になり、その結果、プリミティブ・セル領域162内に追加プリミティブ・セルやプリミティブ・セルサイズの変更が納まらなくなる可能性がある。そうした場合、フロアプラン工程のステップA4まで後戻りする事になり、設計のやり直しが発生してしまう。   The reason is as follows. After the detailed wiring process step A12 in FIG. 1, it is necessary to change the additional primitive cell and the primitive cell size by circuit correction, timing adjustment, and the like. As a result, the additional primitive cell and the primitive are added in the primitive cell area 162.・ Change in cell size may not be achieved. In such a case, the process goes back to step A4 of the floor plan process, which causes a redesign.

フロアプラン工程の段階では、詳細配線工程以降にプリミティブ・セルの追加や修正が発生するかどうかは不確定である。しかし、設計のやり直しを避けるために、フロアプラン工程の段階で、プリミティブ・セルの追加や修正を予測して、それらの余裕を含めてプリミティブ・セルの配置領域を確保する必要がある。例えば図12に示すように、プリミティブ・セル配置領域162は、プリミティブ・セル168、169、170の3個のセル以外にどの程度のプリミティブ・セルを追加するのかを予測して確保する必要がある。よって、このようなレイアウト設計方法では、電源分離対象のプリミティブ・セルの配置領域が拡大するという問題が発生する。   At the stage of the floor plan process, it is uncertain whether primitive cells will be added or modified after the detailed wiring process. However, in order to avoid redoing the design, it is necessary to predict the addition or modification of primitive cells at the stage of the floor plan process, and to secure the primitive cell arrangement area including those margins. For example, as shown in FIG. 12, in the primitive cell arrangement area 162, it is necessary to predict and secure how many primitive cells are added in addition to the three cells of the primitive cells 168, 169, and 170. . Therefore, in such a layout design method, there arises a problem that the arrangement area of the primitive cells subject to power source separation is enlarged.

以下に、[発明を実施するための形態]で使用される番号を括弧付きで用いて、課題を解決するための手段を説明する。これらの番号は、[特許請求の範囲]の記載と[発明を実施するための形態]との対応関係を明らかにするために付加されたものである。ただし、それらの番号を、[特許請求の範囲]に記載されている発明の技術的範囲の解釈に用いてはならない。   Hereinafter, means for solving the problem will be described using the numbers used in [DETAILED DESCRIPTION] in parentheses. These numbers are added to clarify the correspondence between the description of [Claims] and [Mode for Carrying Out the Invention]. However, these numbers should not be used to interpret the technical scope of the invention described in [Claims].

本発明の一側面によるレイアウト設計方法は、内部領域のレイアウトに第1電源の電源供給線の配線を生成する工程(S4)と、電源供給線に接続されるように複数のプリミティブセル(6、7、8、9、10、11)の各々の配置を生成する工程(S5〜S9)と、第1電源の電源供給線から複数のプリミティブセルの各々に供給される信号のタイミングが所定の基準を満たすか否かの確認を行う工程(S10)と、所定の基準を満たすことが確認された後に、複数のプリミティブセルの中の少なくとも一つの電源分離対象セル(6、7、8)に対して、第1電源が供給する第1電位に替えて第2電源が生成する第2電位を供給するために配線する工程(S11)とを備える。   A layout design method according to an aspect of the present invention includes a step (S4) of generating a wiring of a power supply line of a first power source in an internal region layout, and a plurality of primitive cells (6, 6) connected to the power supply line. 7, 8, 9, 10, 11) (S 5 to S 9) and the timing of signals supplied from the power supply line of the first power source to each of the plurality of primitive cells is a predetermined reference. A step (S10) for confirming whether or not the predetermined condition is satisfied, and after confirming that the predetermined standard is satisfied, for at least one power source separation target cell (6, 7, 8) among the plurality of primitive cells And a wiring step (S11) for supplying a second potential generated by the second power source instead of the first potential supplied by the first power source.

本発明の一側面によるレイアウト設計プログラムは、本発明の一側面によるレイアウト設計方法が備える各工程をコンピュータに実行させる。   A layout design program according to an aspect of the present invention causes a computer to execute each process included in a layout design method according to an aspect of the present invention.

本発明の一側面によるレイアウト設計装置(40)は、内部領域のレイアウトに第1電源の電源供給線の配線を生成する配線部(41)と、電源供給線に接続されるように複数のプリミティブセル(6、7、8、9、10、11)の各々の配置を生成するプリミティブセル生成部(42)と、第1電源の電源供給線から複数のプリミティブセルの各々に供給される信号のタイミングが所定の基準を満たすか否かの確認を行うタイミング確認部(43)と、所定の基準を満たすことが確認された後に、複数のプリミティブセルの中の少なくとも一つの電源分離対象セル(6、7、8)に対して、第1電源が供給する第1電位に替えて第2電源が生成する第2電位を供給するために配線する電位入れ替え部(44)とを備える。   A layout design apparatus (40) according to an aspect of the present invention includes a wiring unit (41) that generates a power supply line of a first power source in a layout of an internal region, and a plurality of primitives connected to the power supply line. A primitive cell generation unit (42) for generating each arrangement of the cells (6, 7, 8, 9, 10, 11), and a signal supplied to each of the plurality of primitive cells from the power supply line of the first power supply. A timing confirmation unit (43) for confirming whether or not the timing satisfies a predetermined criterion, and at least one power source separation target cell (6) among a plurality of primitive cells after confirming that the predetermined criterion is satisfied. , 7, 8), a potential switching unit (44) wired to supply a second potential generated by the second power source instead of the first potential supplied by the first power source.

本発明により、内部回路領域に複数の電源系統を持つ半導体集積回路に関してチップ面積の小さいレイアウトを生成することが可能となる。   According to the present invention, a layout having a small chip area can be generated for a semiconductor integrated circuit having a plurality of power supply systems in the internal circuit region.

図1は、背景技術のレイアウト設計方法のフローチャート。FIG. 1 is a flowchart of a layout design method of the background art. 図2は、背景技術を説明する為のレイアウト図。FIG. 2 is a layout diagram for explaining the background art. 図3は、背景技術を説明する為のレイアウト図。FIG. 3 is a layout diagram for explaining the background art. 図4は、背景技術を説明する為のレイアウト図。FIG. 4 is a layout diagram for explaining the background art. 図5は、背景技術を説明する為のレイアウト図。FIG. 5 is a layout diagram for explaining the background art. 図6は、背景技術を説明する為のレイアウト図。FIG. 6 is a layout diagram for explaining the background art. 図7は、背景技術を説明する為のレイアウト図。FIG. 7 is a layout diagram for explaining the background art. 図8は、背景技術を説明する為のレイアウト図。FIG. 8 is a layout diagram for explaining the background art. 図9は、背景技術を説明する為のレイアウト図。FIG. 9 is a layout diagram for explaining the background art. 図10は、背景技術を説明する為のレイアウト図。FIG. 10 is a layout diagram for explaining the background art. 図11は、背景技術を説明する為のレイアウト図。FIG. 11 is a layout diagram for explaining the background art. 図12は、背景技術を説明する為のレイアウト図。FIG. 12 is a layout diagram for explaining the background art. 図13は、実施形態における半導体集積回路のレイアウト設計手法のフローチャート。FIG. 13 is a flowchart of a layout design method for a semiconductor integrated circuit according to the embodiment. 図14は、本発明の一実施形態を説明する為のレイアウト図。FIG. 14 is a layout diagram for explaining an embodiment of the present invention. 図15は、本発明の一実施形態を説明する為のレイアウト図。FIG. 15 is a layout diagram for explaining an embodiment of the present invention. 図16は、本発明の実施をするためのシステム構成図。FIG. 16 is a system configuration diagram for carrying out the present invention. 図17は、本発明の一実施形態を説明する為のレイアウト図。FIG. 17 is a layout diagram for explaining an embodiment of the present invention. 図18は、本発明の一実施形態を説明する為のレイアウト図。FIG. 18 is a layout diagram for explaining an embodiment of the present invention. 図19は、本発明の一実施形態を説明する為のレイアウト図。FIG. 19 is a layout diagram for explaining an embodiment of the present invention. 図20は、本発明の一実施形態における電位入れ替え工程の詳細フローチャート。FIG. 20 is a detailed flowchart of a potential switching step in one embodiment of the present invention. 図21は、本発明の一実施形態を説明する為のレイアウト図。FIG. 21 is a layout diagram for explaining an embodiment of the present invention. 図22は、本発明の一実施形態におけるレイアウト設計装置のブロック図。FIG. 22 is a block diagram of a layout design apparatus according to an embodiment of the present invention.

本発明の一実施形態について、図16を用いて説明する。図16は、本実施形態におけるレイアウト設計方法を実施するためのシステム構成図である。本システムは、コンピュータ装置16とサーバ17とネットワーク19とで構成される。サーバ17は記憶媒体18を備える。記憶媒体18には、レイアウト設計方法をコンピュータに実行させるための実行プログラムが格納される。サーバ17はインターネットなどのネットワーク19を介してエンジニアリングワークステーションなどのコンピュータ装置16に接続される。記録媒体18に格納されている実行プログラムはネットワーク19を介してコンピュータ装置16にダウンロードされる。ダウンロードされたプログラムはコンピュータ装置16のローカルなハードディスクあるいはメモリなどにストアされて、コンピュータ装置16によってその実行処理が行われる。   An embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 16 is a system configuration diagram for implementing the layout design method according to the present embodiment. This system includes a computer device 16, a server 17, and a network 19. The server 17 includes a storage medium 18. The storage medium 18 stores an execution program for causing a computer to execute the layout design method. The server 17 is connected to a computer device 16 such as an engineering workstation via a network 19 such as the Internet. The execution program stored in the recording medium 18 is downloaded to the computer device 16 via the network 19. The downloaded program is stored in a local hard disk or memory of the computer device 16 and executed by the computer device 16.

本実施形態の動作について、図13と図14および図15を用いて説明する。図13は、本実施形態の半導体集積回路のレイアウト設計方法のフローチャートである。内部回路に複数の電源系統をもつ半導体集積回路における電源分離の手順が示されている。   The operation of this embodiment will be described with reference to FIGS. 13, 14, and 15. FIG. 13 is a flowchart of the layout design method of the semiconductor integrated circuit according to the present embodiment. A procedure for power source separation in a semiconductor integrated circuit having a plurality of power source systems in an internal circuit is shown.

図14は、本実施形態の図13のフローチャートを用いて内部回路に第1電位と第2電位の2つの電源系統をもつ半導体集積回路の電源分離を実施したレイアウト設計の概略図である。この例では、クロック供給ブロック3からメモリインターフェースブロック1、2にクロック信号が分配され、チップ外部からの信号が信号入力端子4を介してチップ配置領域5に配置されたRAM31へ入力される場合が示されている。   FIG. 14 is a schematic diagram of a layout design in which power supply separation is performed for a semiconductor integrated circuit having two power supply systems of a first potential and a second potential in an internal circuit using the flowchart of FIG. 13 of the present embodiment. In this example, a clock signal is distributed from the clock supply block 3 to the memory interface blocks 1 and 2, and a signal from the outside of the chip may be input to the RAM 31 arranged in the chip arrangement area 5 via the signal input terminal 4. It is shown.

図14において、チップ配置領域5にはチップのメイン電源である第1電位が供給される。メモリインターフェース制御ブロック1、2とクロック供給ブロック3には専用電源として第2電位が供給される。クロック供給ブロック3からメモリインターフェース制御ブロック1、2へクロック分配する際の波形鈍りを考慮して、中継用のプリミティブ・セル6、7、8がチップ配置領域5に配置される。プリミティブ・セル6、7、8はメイン電源から分離され、第2電位が供給される。信号入力端子4からの外部信号がRAM31へ入力する際の波形鈍りを考慮して、中継用のプリミティブ・セル9、10、11がチップ配置領域5に配置される。プリミティブ・セル9、10、11には第1電位が供給される。   In FIG. 14, the chip placement region 5 is supplied with a first potential which is the main power source of the chip. A second potential is supplied to the memory interface control blocks 1 and 2 and the clock supply block 3 as a dedicated power source. The relay primitive cells 6, 7, 8 are arranged in the chip arrangement area 5 in consideration of waveform dullness when the clock is distributed from the clock supply block 3 to the memory interface control blocks 1, 2. The primitive cells 6, 7, and 8 are separated from the main power supply and supplied with the second potential. In consideration of waveform dullness when an external signal from the signal input terminal 4 is input to the RAM 31, the relay primitive cells 9, 10, 11 are arranged in the chip arrangement area 5. A first potential is supplied to the primitive cells 9, 10, 11.

図15は、図14の概略図における電源分離の詳細を示す図である。第1電位が供給されるチップ配置領域5に第1電位が供給されるプリミティブ・セル9、10、11が配置される。第2電位が供給されるプリミティブ・セル6、7、8が電源分離されてチップ配置領域5に配置される。プリミティブ・セル9、10、11には、上層の電源供給線15aと下層の電源供給線15bを格子状に配線した電源供給線にて第1電位が供給される。プリミティブ・セル6、7、8には、電源供給線12、13、14にて第2電位が供給される。   FIG. 15 is a diagram showing details of power source separation in the schematic diagram of FIG. Primitive cells 9, 10 and 11 to which the first potential is supplied are arranged in the chip arrangement region 5 to which the first potential is supplied. The primitive cells 6, 7, and 8 to which the second potential is supplied are separated from the power source and placed in the chip placement region 5. The primitive cells 9, 10, and 11 are supplied with a first potential by a power supply line in which an upper layer power supply line 15 a and a lower layer power supply line 15 b are wired in a grid pattern. The second potential is supplied to the primitive cells 6, 7, and 8 through the power supply lines 12, 13, and 14.

設計担当者は、図16に示すコンピュータ装置16にサーバ17より実行プログラムをダウンロードしてレイアウト設計を開始する。以下、説明する全ての処理ステップはコンピュータ装置16にて実施される工程であり、処理ステップに入力するデータや出力されるデータ等は記憶媒体18とのやり取りを行うものとする。   The person in charge of design downloads an execution program from the server 17 to the computer device 16 shown in FIG. 16 and starts layout design. Hereinafter, all the processing steps to be described are steps performed by the computer device 16, and data input to the processing steps, output data, and the like are exchanged with the storage medium 18.

次にステップS1にて、複数の電源によって駆動される半導体集積回路の各部位を電源系統別に分類する。例えば図17に示すようにチップのメイン電源である第1電位の回路グループ20と第2電位の回路グループ21を電源系統別に分類する。図17は、図14の概略図における半導体集積回路の分類結果である。この半導体集積回路は、第1電位と第2電位の2種類の電源系統をもつ。第1電位にプリミティブ・セル9、10、11が属し、第2電位にプリミティブ・セル6、7、8が属している。   Next, in step S1, each part of the semiconductor integrated circuit driven by a plurality of power supplies is classified by power supply system. For example, as shown in FIG. 17, the first potential circuit group 20 and the second potential circuit group 21, which are the main power sources of the chip, are classified by power supply system. FIG. 17 shows a classification result of the semiconductor integrated circuit in the schematic diagram of FIG. This semiconductor integrated circuit has two types of power supply systems of a first potential and a second potential. Primitive cells 9, 10, and 11 belong to the first potential, and primitive cells 6, 7, and 8 belong to the second potential.

次にフロアプラン工程として、ステップS2にてチップサイズの見積もり、ステップS3にてRAMなどのメモリブロックや機能ブロックなどのハードマクロの配置を行う。   Next, as a floor plan process, a chip size is estimated in step S2, and a hard macro such as a memory block such as a RAM or a functional block is arranged in step S3.

次にステップS4にて、電源供給線の配線を行い、ステップS5にて、チップ上の全てのプリミティブ・セルの配置を行う。ステップS4とステップS5の実行結果を図18に示す。図18はステップS4で配線した電源供給線15a、15b上に、ステップS5で配置したプリミティブ・セル6、7、8、9、10、11が配置されている事を示している。ステップS4では、図17に示す第1電位の回路グループ20と第2電位の回路グループ21を切り分ける事無く、第1電位の回路グループ20を駆動するための単一の電源のみが電力を供給するものとして電源供給線を配線する。ステップS5では、プリミティブ・セル6、7、8、9、10、11がどちらの電源系統に属するプリミティブ・セルであるかによって配置箇所を制限されることなく配置を行う。   In step S4, power supply lines are wired, and in step S5, all primitive cells on the chip are arranged. The execution results of step S4 and step S5 are shown in FIG. FIG. 18 shows that the primitive cells 6, 7, 8, 9, 10, and 11 arranged in step S5 are arranged on the power supply lines 15a and 15b wired in step S4. In step S4, only a single power source for driving the first potential circuit group 20 supplies power without separating the first potential circuit group 20 and the second potential circuit group 21 shown in FIG. Wiring the power supply line as a thing. In step S5, arrangement is performed without restricting the arrangement location depending on which power source system the primitive cells 6, 7, 8, 9, 10, and 11 belong to.

図19は、ステップS4で単一電源として配線された図18のプリミティブ・セル8への電源供給線の詳細を示す。プリミティブ・セル8は図17の第2電位の回路グループに属するセルであるが、設計のこの段階では第1電位が供給されるように配線される。具体的には、電源供給線15aからスルーホール25と電源供給線15bを経由してプリミティブ・セル8に第1電位が供給される。プリミティブ・セル8には更に、GND供給線22によりGND電位が供給される。   FIG. 19 shows the details of the power supply line to the primitive cell 8 of FIG. 18 wired as a single power source in step S4. The primitive cell 8 belongs to the circuit group of the second potential in FIG. 17, but is wired so that the first potential is supplied at this stage of the design. Specifically, the first potential is supplied from the power supply line 15a to the primitive cell 8 through the through hole 25 and the power supply line 15b. The primitive cell 8 is further supplied with a GND potential by a GND supply line 22.

次に、ステップS6にて、チップ上に未配置のプリミティブ・セルが無いかを確認する。全てのプリミティブ・セルの配置が完了するまで、ステップS5〜ステップS6の処理を繰り返す。全てのプリミティブ・セルの配置が完了したら、ステップS7にて概略配線を行う。ステップS8にて概略配線の結果を基に詳細配線可能か否かを判断する。配線可能と判断された場合はステップS9にて詳細配線を行う。詳細配線が不可能と判断された場合は、チップサイズの見積もり工程ステップS2に戻り、チップサイズの再調整を行う。   Next, in step S6, it is confirmed whether there are any unplaced primitive cells on the chip. Steps S5 to S6 are repeated until the arrangement of all primitive cells is completed. When the arrangement of all the primitive cells is completed, rough wiring is performed in step S7. In step S8, it is determined whether or not detailed wiring is possible based on the result of rough wiring. If it is determined that wiring is possible, detailed wiring is performed in step S9. If it is determined that detailed wiring is not possible, the process returns to the chip size estimating step S2 to readjust the chip size.

次にステップS10にて、各プリミティブ・セルに供給される信号のタイミングが所定の基準を満たすか否かをプログラムが判定するタイミング確認を行う。タイミングが問題ないと判断した場合には、ステップS11にて電源分離の対象のプリミティブ・セルへ該当する電源から電力を供給するための配線工程(以下「電位入れ替え」と称す)へ進む。タイミングに問題があると判断し、再配線が必要な場合は、AのループでステップS7に戻り、再度概略配線を行う。タイミングに問題があると判断し、チップサイズの根本的な見直しは要しないが回路修正やプリミティブ・セルの追加/変更が必要であるとプログラムが判断した場合は、BのループでステップS5に戻り、再配置を行う。タイミングに問題があると判断し、且つプログラムに既述された所定の手順によってチップサイズの根本的な見直しが必要であると自動判定された場合にはCのループでチップサイズの見積もり工程ステップS2に戻り、チップサイズの再調整を行う。   Next, in step S10, a timing check for determining whether or not the timing of the signal supplied to each primitive cell satisfies a predetermined standard is performed. If it is determined that there is no problem in timing, the process proceeds to a wiring process (hereinafter referred to as “potential replacement”) for supplying power from the corresponding power source to the primitive cell to be separated in step S11. If it is determined that there is a problem in timing and rewiring is necessary, the process returns to step S7 in the loop A, and rough wiring is performed again. If it is determined that there is a problem in timing and the program does not require a fundamental review of the chip size but circuit correction or primitive cell addition / change is necessary, the process returns to step S5 in the loop B. , Rearrange. If it is determined that there is a problem in timing and it is automatically determined that a fundamental review of the chip size is necessary according to the predetermined procedure described in the program, the chip size estimating step S2 in the loop C Return to, and readjust the chip size.

次にステップS11にて、電位入れ替えを行う。図20に電位入れ替え工程であるステップS11の詳細フローチャートを示す。まずステップS12にて、電位認識を行う。ステップS12では、予め入力されたネットリストを参照することにより、電源分離対象のプリミティブ・セルへ電源分離後に供給される電位を認識する。例えば図19において、電源分離後に第2電位が供給されるプリミティブ・セル8を認識する。   Next, in step S11, the potential is switched. FIG. 20 shows a detailed flowchart of step S11 which is a potential switching step. First, in step S12, potential recognition is performed. In step S12, the potential supplied after the power source separation to the primitive cell as the power source separation target is recognized by referring to the net list inputted in advance. For example, in FIG. 19, the primitive cell 8 to which the second potential is supplied after the power source separation is recognized.

次にステップS13にて、上位接続層選択を行う。ステップS12では、電源分離対象のプリミティブ・セルへ電源分離後に電源供給するための電源配線を認識する。この認識は、この工程までに予め生成されるプリミティブ・セル及び電源配線のそれぞれの配置位置を示すデータに基づいて行われる。ここで電源配線の認識と選択は、電源分離対象のプリミティブ・セルに電源供給するための最下層の電源配線から順に最上層の電源配線まで行われる。例えば図19において、プリミティブ・セル8に対して電源供給するための配線として、まずプリミティブ・セル8へ接続される最下層の電源供給線15bが認識され、選択される。次いで、スルーホール25を経由して接続される最上層の電源供給線15aが認識され、選択される。ここで図19は配線層が2層である場合の例であるが、2層以上の多層においても同様に最下層から最上層へ順に認識し、選択する。   Next, in step S13, an upper connection layer is selected. In step S12, a power supply wiring for supplying power after power source separation to the primitive cell to be power source separated is recognized. This recognition is performed based on data indicating the arrangement positions of the primitive cells and the power supply wiring generated in advance up to this step. Here, the recognition and selection of the power supply wiring is performed from the power supply wiring in the lowest layer for supplying power to the primitive cells to be separated from the power supply wiring to the uppermost power supply wiring in order. For example, in FIG. 19, as the wiring for supplying power to the primitive cell 8, first, the lowermost power supply line 15 b connected to the primitive cell 8 is recognized and selected. Next, the uppermost power supply line 15a connected via the through hole 25 is recognized and selected. Here, FIG. 19 shows an example in which there are two wiring layers. Similarly, in the case of two or more layers, the layers are similarly recognized and selected from the bottom layer to the top layer.

次にステップS14にて、ステップS13で選択された電源配線の切断を行う。ステップS15にて、ステップS14で切断された電源配線に対して電源分離後に供給する電位と、電源分離前に供給されていた電位とが短絡しないようにスルーホール削除を行う。   Next, in step S14, the power supply wiring selected in step S13 is cut. In step S15, through-hole deletion is performed so that the potential supplied after power source separation to the power source wiring cut in step S14 and the potential supplied before power source separation are not short-circuited.

図21は、図19に示されたプリミティブ・セル8にステップS14、ステップS15の工程を実施した結果を示した図である。ステップS14にて切断された電源供給線14、26、28、29とステップS15にて削除されたスルーホール27が示されている。   FIG. 21 is a diagram showing a result of performing the steps S14 and S15 on the primitive cell 8 shown in FIG. The power supply lines 14, 26, 28, and 29 cut in step S14 and the through hole 27 deleted in step S15 are shown.

ステップS14では、ステップS13で選択した図19の最下層の電源供給線15bをプリミティブ・セル8の境界部で切断して電源供給線28、29、30と分割する。更に、図19の最上層の電源供給線15aの一端を電源分離後に第2電位と接続するため、電源分離後に第2電位と接続されない一端側をプリミティブ・セル8の境界部で切断して電源供給線14と電源供給線26とに分割する。   In step S14, the lowermost power supply line 15b of FIG. 19 selected in step S13 is cut at the boundary portion of the primitive cell 8 and divided into power supply lines 28, 29, and 30. Further, in order to connect one end of the power supply line 15a in the uppermost layer of FIG. 19 to the second potential after the power source separation, one end side not connected to the second potential after the power source separation is cut at the boundary portion of the primitive cell 8 It is divided into a supply line 14 and a power supply line 26.

ステップS15では、ステップS14にて分割された電源供給線14とメイン電源の電源供給線とを接続するスルーホール27を削除することにより、メイン電源から電源供給線14を電源分離する。   In step S15, the power supply line 14 is separated from the main power supply by removing the through hole 27 that connects the power supply line 14 divided in step S14 and the power supply line of the main power supply.

次にステップS16にて、電源供給元接続を行う。ステップS16では、図21の電源供給線14に、第2電位を生成する第2電源を接続する。これにより、第2電位が電源供給線14からスルーホール25を経由し電源供給線28よりプリミティブ・セル8へ供給される。   Next, in step S16, power supply source connection is performed. In step S16, a second power source for generating a second potential is connected to the power supply line 14 of FIG. As a result, the second potential is supplied from the power supply line 14 through the through hole 25 to the primitive cell 8 from the power supply line 28.

以上、ステップS16の完了にて図13のステップS11の電位入替を完了し、電源分離の手順を完了する。   As described above, upon completion of step S16, the potential replacement in step S11 of FIG. 13 is completed, and the procedure of power supply separation is completed.

本実施形態のレイアウト設計方法においては、内部領域に複数の電源系統を有する半導体集積回路の電源分離が行われる。内部領域を単一の電源として電源供給線を配線する工程(ステップS4)と、全てのプリミティブ・セルの配置と配線を行う工程と、タイミングを確認する工程と、タイミングが問題ない場合に、単一の電源として配線された電源と電源系統が異なるプリミティブ・セルへ他の電源からの電位を供給する工程(ステップS11)が行われる。   In the layout design method of the present embodiment, power supply separation is performed for a semiconductor integrated circuit having a plurality of power supply systems in the internal region. When there is no problem in timing, there is a step of wiring a power supply line with the internal region as a single power source (step S4), a step of arranging and wiring all primitive cells, a step of checking timing, and a timing. A step (step S11) of supplying a potential from another power source to a primitive cell having a power system different from the power source wired as one power source is performed.

以上の工程においては、単一電源化電源/GND配線工程であるステップS4にて、複数電源を単一電源として電源配線が行われる。そのため電源系統毎にプリミティブ・セルの配置領域を確保する必要がない。更に、単一電源にて全てのプリミティブ・セルの配置と配線とタイミング確認を行い、タイミングに問題が無くなるまでタイミング調整を繰り返し実施した後に、電位入れ替えが行われる。タイミングが問題ない事を確認した後に、電源分離対象のプリミティブ・セルの電位入れ替えを行う事となるため、図11、図12を参照して例示した技術のように電源分離対象のプリミティブ・セル配置領域に対し詳細配線工程以降に発生する回路修正やタイミング調整等の追加プリミティブ・セル配置に対応する為の余分な領域を確保する必要が無くなり、配置領域が拡大するという問題を解決することが出来る。   In the above process, power supply wiring is performed using a plurality of power supplies as a single power supply in step S4 which is a single power supply / GND wiring process. Therefore, it is not necessary to secure a primitive cell arrangement area for each power supply system. Further, the arrangement, wiring, and timing of all primitive cells are checked with a single power source, and potential adjustment is performed after repeated timing adjustment until there is no problem in timing. After confirming that there is no problem in timing, the potentials of the primitive cells subject to power source separation are exchanged. Therefore, the primitive cell arrangement subject to power source separation is performed as in the technique illustrated with reference to FIGS. It is no longer necessary to secure an extra area to accommodate additional primitive cell placement such as circuit correction or timing adjustment that occurs after the detailed wiring process for the area, and the problem that the placement area is expanded can be solved. .

本実施形態によって得られる第1の効果は、チップ面積を縮小できる事である。その理由は以下の通りである。プリミティブ・セルの配置後に電位の入れ替えを行うことにより、異なる電源系統のプリミティブ・セルのみに別電位を供給する事が出来る。そのため、詳細配線工程以降に発生する回路修正やタイミング調整等の追加プリミティブ・セル配置に対応する為のプリミティブ・セル領域を確保する必要が無くなり、配置領域が拡大するという従来技術の問題を解決することが出来る。   The first effect obtained by this embodiment is that the chip area can be reduced. The reason is as follows. By switching the potential after the primitive cells are arranged, a different potential can be supplied only to the primitive cells of different power supply systems. Therefore, it is not necessary to secure a primitive cell area to cope with additional primitive cell arrangement such as circuit correction and timing adjustment generated after the detailed wiring process, and solves the problem of the prior art that the arrangement area is expanded. I can do it.

第2の効果は、設計期間が短縮できる事である。その理由は以下の通りである。電位入替工程が配置・配線後に行われる事によって、電源分離による配線性への影響がなくなる。そのため、図11、図12で説明した技術のように、電位を入れ替えた領域が配線するための十分な領域を持たず、領域見直しが必要という後戻りフローが不要である。   The second effect is that the design period can be shortened. The reason is as follows. By performing the potential replacement step after the placement and wiring, the influence on the wiring property due to the power source separation is eliminated. Therefore, unlike the techniques described with reference to FIGS. 11 and 12, the region where the potential is switched does not have a sufficient region for wiring, and a reverse flow that requires a region review is unnecessary.

第3の効果は、従来技術に比べて、高速化が可能となる事である。その理由は以下の通りである。単一電源化電源/GND配線工程(ステップS4)と電位入替工程(ステップS11)を行う事によって、電源系統が異なる回路グループのプリミティブ・セル領域を確保する必要が無くなる。そのため、チップのメイン電源が供給される回路グループのプリミティブ・セルが電源系統の異なるプリミティブ・セル領域を迂回するように配置する必要が無い。その結果、プリミティブ・セル間の遅延を短くすることが出来る。   The third effect is that the speed can be increased as compared with the prior art. The reason is as follows. By performing the single power supply / GND wiring process (step S4) and the potential switching process (step S11), it is not necessary to secure primitive cell regions of circuit groups having different power supply systems. Therefore, it is not necessary to arrange the primitive cells of the circuit group supplied with the main power of the chip so as to bypass the primitive cell regions having different power supply systems. As a result, the delay between primitive cells can be shortened.

図22は、本実施形態におけるレイアウト設計方法を実行するためのレイアウト設計装置を示す。レイアウト設計装置40は、単一電源配線部41、プリミティブセル生成部42、タイミング確認部43及び電位入れ替え部44を備える。これら各部は、パーソナルコンピュータ等のコンピュータのCPUが記憶装置に格納されたプログラムを読み出し、そのプログラムの記述に従ってデータ処理を行うことによって実現される機能ブロックである。   FIG. 22 shows a layout design apparatus for executing the layout design method in the present embodiment. The layout design device 40 includes a single power supply wiring unit 41, a primitive cell generation unit 42, a timing confirmation unit 43, and a potential switching unit 44. Each of these units is a functional block realized by a CPU of a computer such as a personal computer reading a program stored in a storage device and performing data processing according to the description of the program.

単一電源配線部41は、予め入力されたネットリストに基づいて、図13のステップS4の単一電源による配線を実行する。プリミティブセル生成部42は、ステップS5〜S9の動作を実行して、単一電源の電源供給線に接続されるようにプリミティブセルの配置と配線とを行う。タイミング確認部43は、ステップS10の動作を実行してタイミング確認を行う。電位入れ替え部44は、ステップS11の電位入れ替え動作を実行する。   The single power supply wiring unit 41 executes wiring by a single power supply in step S4 of FIG. 13 based on the net list input in advance. The primitive cell generation unit 42 performs the operations of Steps S5 to S9 to arrange and wire the primitive cells so as to be connected to a single power supply line. The timing confirmation unit 43 performs the operation of step S10 to confirm timing. The potential switching unit 44 performs the potential switching operation in step S11.

電位入れ替え部44は、電位認識部45、電源分離用配線認識部46、切断部47、削除部48及び接続部49を備える。電位認識部45は、ステップS12の電位認識動作を行う。電源分離用配線認識部46は、単一電源配線部41が生成した配線のうち、電源分離後に電源分離対象セルに第2電位を供給するために使用される電源分離用電源配線を認識することにより、ステップS13の上位接続層選択を実行する。切断部47は、ステップS14の電源配線を切断する動作を行う。削除部48は、切断の後に、電源分離対象セルの各々にメイン電源が生成する第1電位などの第2電位以外の電位を供給するスルーホールを削除することにより、ステップS15の動作を実行する。接続部49は、ステップS16の動作を実行する。以上の動作により、レイアウト設計装置は、本実施形態におけるレイアウト設計方法を実行することができる。   The potential switching unit 44 includes a potential recognition unit 45, a power source separation wiring recognition unit 46, a cutting unit 47, a deletion unit 48, and a connection unit 49. The potential recognition unit 45 performs the potential recognition operation in step S12. The power separation wiring recognition unit 46 recognizes the power separation power wiring used for supplying the second potential to the power separation target cell after the power separation among the wirings generated by the single power wiring part 41. Thus, the upper connection layer selection in step S13 is executed. The cutting unit 47 performs an operation of cutting the power supply wiring in step S14. The deletion unit 48 executes the operation of step S15 by deleting a through hole that supplies a potential other than the second potential such as the first potential generated by the main power source to each of the power source separation target cells after the disconnection. . The connection unit 49 executes the operation of step S16. With the above operation, the layout design apparatus can execute the layout design method according to the present embodiment.

1 メモリインターフェース制御ブロック
2 メモリインターフェース制御ブロック
3 クロック供給ブロック
4 信号入力端子
5 チップ配置領域
6 プリミティブ・セル
7 プリミティブ・セル
8 プリミティブ・セル
9 プリミティブ・セル
10 プリミティブ・セル
11 プリミティブ・セル
12 電源供給線
13 電源供給線
14 電源供給線
15a 電源供給線
15b 電源供給線
16 コンピュータ装置
17 サーバ
18 記録媒体
19 ネットワーク
20 回路グループ
21 回路グループ
22 GND供給線
25 スルーホール
26 電源供給線
27 スルーホール
28 電源供給線
29 電源供給線
30 電源供給線
31 RAM
40 レイアウト設計装置
41 単一電源配線部
42 プリミティブセル生成部
43 タイミング確認部
44 電位入れ替え部
45 電位認識部
46 電源分離用電源配線認識部
47 切断部
48 削除部
49 接続部
101 プリミティブ・セル
102 プリミティブ・セル
103 電源端子
104 電源端子
105 電源端子
106 電源端子
107 電源ライン
108 電源ライン
121 プリミティブ・セル
122 プリミティブ・セル
123 配置領域
124 配置領域
134 プリミティブ・セル
135 VDD1端子
136 GND端子
141 プリミティブ・セル
142 VDD1の電源端子
144 電源ライン
151 プリミティブ・セル
152 電源端子
153 電源端子
155 電源ライン
156 電源ライン
161 電源分離領域
162 プリミティブ・セル領域
163 メモリインターフェース制御ブロック
164 メモリインターフェース制御ブロック
165 クロック供給ブロック
166 信号入力端子
167 チップ配置領域
168 プリミティブ・セル
169 プリミティブ・セル
170 プリミティブ・セル
171 プリミティブ・セル
172 プリミティブ・セル
173 プリミティブ・セル
174a 電源供給線
174b 電源供給線
175a 電源供給線
175b 電源供給線
176 RAM
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Memory interface control block 2 Memory interface control block 3 Clock supply block 4 Signal input terminal 5 Chip arrangement | positioning area | region 6 Primitive cell 7 Primitive cell 8 Primitive cell 9 Primitive cell 10 Primitive cell 11 Primitive cell 12 Power supply line 13 power supply line 14 power supply line 15a power supply line 15b power supply line 16 computer device 17 server 18 recording medium 19 network 20 circuit group 21 circuit group 22 GND supply line 25 through hole 26 power supply line 27 through hole 28 power supply line 29 Power supply line 30 Power supply line 31 RAM
40 Layout design device 41 Single power supply wiring part 42 Primitive cell generation part 43 Timing confirmation part 44 Potential switching part 45 Potential recognition part 46 Power supply separation power line recognition part 47 Cutting part 48 Deletion part 49 Connection part 101 Primitive cell 102 Primitive Cell 103 Power supply terminal 104 Power supply terminal 105 Power supply terminal 106 Power supply terminal 107 Power supply line 108 Power supply line 121 Primitive cell 122 Primitive cell 123 Arrangement area 124 Arrangement area 134 Primitive cell 135 VDD1 terminal 136 GND terminal 141 GND cell 141 Primitive cell 142 VDD1 Power supply terminal 144 Power supply line 151 Primitive cell 152 Power supply terminal 153 Power supply terminal 155 Power supply line 156 Power supply line 161 Power supply isolation region 162 Primitive cell region 1 3 Memory interface control block 164 Memory interface control block 165 Clock supply block 166 Signal input terminal 167 Chip placement area 168 Primitive cell 169 Primitive cell 170 Primitive cell 171 Primitive cell 172 Primitive cell 173 Primitive cell 174a Power supply line 174b Power supply line 175a Power supply line 175b Power supply line 176 RAM

Claims (6)

内部領域のレイアウトに第1電源の電源供給線の配線を生成する工程と、
前記電源供給線に接続されるように複数のプリミティブセルの各々の配置を生成する工程と、
前記第1電源の電源供給線から前記複数のプリミティブセルの各々に供給される信号のタイミングが所定の基準を満たすか否かの確認を行う工程と、
前記所定の基準を満たすことが確認された後に、前記複数のプリミティブセルの中の少なくとも一つの電源分離対象セルに対して、前記第1電源が供給する第1電位に替えて第2電源が生成する第2電位を供給するために配線する工程
とを具備するレイアウト設計方法。
Generating a wiring of the power supply line of the first power source in the layout of the internal region;
Generating an arrangement of each of a plurality of primitive cells to be connected to the power supply line;
Confirming whether or not the timing of a signal supplied to each of the plurality of primitive cells from the power supply line of the first power supply satisfies a predetermined standard;
After confirming that the predetermined criterion is satisfied, a second power source is generated instead of the first potential supplied by the first power source for at least one of the plurality of primitive cells. And a wiring design process for supplying a second potential.
請求項1に記載されたレイアウト設計方法であって、
前記第2電位を供給するために配線する工程は、
前記少なくとも一つの電源分離対象セルの各々に供給する電位を認識する工程と、
前記配線を生成する工程において生成された前記第1電源の電源供給線の中で前記少なくとも一つの電源分離対象セルの各々に前記第2電位を供給するために使用される電源分離用電源配線を認識する工程と、
前記第1電源と前記少なくとも一つの電源分離対象セルの各々との間において前記電源分離用電源配線を切断する工程と、
前記切断する工程の後に、前記少なくとも一つの電源分離対象セルの各々に前記第2電位以外の電位を供給するスルーホールを削除する工程と、
前記電源分離用電源配線に前記第2電源を接続する工程とを備える
レイアウト設計方法。
A layout design method according to claim 1,
Wiring for supplying the second potential comprises:
Recognizing a potential supplied to each of the at least one power source separation target cell;
A power supply wiring for power separation used for supplying the second potential to each of the at least one power source separation target cell among the power supply lines of the first power source generated in the step of generating the wiring. The process of recognizing;
Cutting the power separation power supply wiring between the first power source and each of the at least one power source separation cell;
After the cutting step, removing a through hole that supplies a potential other than the second potential to each of the at least one power source separation target cell;
A step of connecting the second power source to the power source wiring for power source separation.
内部領域に第1電源の電源供給線の配線を生成する工程と、
前記電源供給線に接続されるように複数のプリミティブセルの各々の配置を生成する工程と、
前記第1電源の電源供給線から前記複数のプリミティブセルの各々に供給される信号のタイミングが所定の基準を満たすか否かの確認を行う工程と、
前記所定の基準を満たすことが確認された後に、前記複数のプリミティブセルの中の少なくとも一つの電源分離対象セルに対して、前記第1電源が供給する第1電位に替えて第2電源が生成する第2電位を供給するために配線する工程
とをコンピュータに実行させるためのレイアウト設計プログラム。
Generating a wiring of the power supply line of the first power source in the internal region;
Generating an arrangement of each of a plurality of primitive cells to be connected to the power supply line;
Confirming whether or not the timing of a signal supplied to each of the plurality of primitive cells from the power supply line of the first power supply satisfies a predetermined standard;
After confirming that the predetermined criterion is satisfied, a second power source is generated instead of the first potential supplied by the first power source for at least one of the plurality of primitive cells. A layout design program for causing a computer to execute a wiring process for supplying a second potential.
請求項3に記載されたレイアウト設計プログラムであって、
前記第2電位を供給するために配線する工程は、
前記少なくとも一つの電源分離対象セルの各々に供給する電位を認識する工程と、
前記配線を生成する工程において生成された前記第1電源の電源供給線の中で前記少なくとも一つの電源分離対象セルの各々に前記第2電位を供給するために使用される電源分離用電源配線を認識する工程と、
前記第1電源と前記少なくとも一つの電源分離対象セルの各々との間において前記電源分離用電源配線を切断する工程と、
前記切断する工程の後に、前記少なくとも一つの電源分離対象セルの各々に前記第2電位以外の電位を供給するスルーホールを削除する工程と、
前記電源分離用電源配線に前記第2電源を接続する工程とを備える
レイアウト設計プログラム。
A layout design program according to claim 3,
Wiring for supplying the second potential comprises:
Recognizing a potential supplied to each of the at least one power source separation target cell;
A power supply wiring for power separation used for supplying the second potential to each of the at least one power source separation target cell among the power supply lines of the first power source generated in the step of generating the wiring. The process of recognizing;
Cutting the power source separation wiring between the first power source and each of the at least one power source separation cell;
After the cutting step, removing a through hole that supplies a potential other than the second potential to each of the at least one power source separation target cell;
And a step of connecting the second power source to the power source separation wiring.
内部領域のレイアウトに第1電源の電源供給線の配線を生成する単一電源配線部と、
前記電源供給線に接続されるように複数のプリミティブセルの各々の配置を生成するプリミティブセル生成部と、
前記第1電源の電源供給線から前記複数のプリミティブセルの各々に供給される信号のタイミングが所定の基準を満たすか否かの確認を行うタイミング確認部と、
前記所定の基準を満たすことが確認された後に、前記複数のプリミティブセルの中の少なくとも一つの電源分離対象セルに対して、前記第1電源が供給する第1電位に替えて第2電源が生成する第2電位を供給するために配線する電位入れ替え部
とを具備するレイアウト設計装置。
A single power supply wiring section for generating a wiring of the power supply line of the first power supply in the layout of the internal region;
A primitive cell generation unit that generates an arrangement of each of a plurality of primitive cells to be connected to the power supply line;
A timing confirmation unit for confirming whether a timing of a signal supplied from the power supply line of the first power source to each of the plurality of primitive cells satisfies a predetermined criterion;
After confirming that the predetermined criterion is satisfied, a second power source is generated instead of the first potential supplied by the first power source for at least one of the plurality of primitive cells. A layout design apparatus comprising: a potential switching unit that performs wiring to supply a second potential.
請求項5に記載されたレイアウト設計装置であって、
前記電位入れ替え部は、
前記少なくとも一つの電源分離対象セルの各々に供給する電位を認識する電位認識部と、
前記配線を生成する工程において生成された前記第1電源の電源供給線の中で前記少なくとも一つの電源分離対象セルの各々に前記第2電位を供給するために使用される電源分離用電源配線を認識する電源分離用電源配線認識部と、
前記第1電源と前記少なくとも一つの電源分離対象セルの各々との間において前記電源分離用電源配線を切断する切断部と、
前記切断する工程の後に、前記少なくとも一つの電源分離対象セルの各々に前記第2電位以外の電位を供給するスルーホールを削除する削除部と、
前記電源分離用電源配線に前記第2電源を接続する接続部とを備える
レイアウト設計装置。
The layout design apparatus according to claim 5,
The potential switching unit includes:
A potential recognition unit for recognizing a potential supplied to each of the at least one power source separation target cell;
A power supply wiring for power separation used for supplying the second potential to each of the at least one power source separation target cell among the power supply lines of the first power source generated in the step of generating the wiring. A power supply wiring recognition unit for power supply separation to be recognized;
A cutting unit for cutting the power source wiring for power separation between the first power source and each of the at least one power source separation target cells;
A deletion unit that deletes a through hole that supplies a potential other than the second potential to each of the at least one power source separation target cell after the cutting step;
A layout design apparatus comprising: a connecting portion that connects the second power source to the power source wiring for power source separation.
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