JPH01286080A - 半導体集積回路の自動配線方法 - Google Patents

半導体集積回路の自動配線方法

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JPH01286080A
JPH01286080A JP63114615A JP11461588A JPH01286080A JP H01286080 A JPH01286080 A JP H01286080A JP 63114615 A JP63114615 A JP 63114615A JP 11461588 A JP11461588 A JP 11461588A JP H01286080 A JPH01286080 A JP H01286080A
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は半導体集積回路のバス信号の配線径路を決定す
る自動配線方法である。特に、任意サイズの矩形ブロッ
クを配置し・たビルディングブロック方式で設計する半
導体装置に好適な自動配線方法である。
〔従来の技術〕
バス信号とは、アドレス信号、データ信号なで複数本の
信号が纒まって1つの役割を成す信号の集合である。従
来、バス信号の配線方法については、第20回デザイン
・オートメーション会議予稿集(1983年)第578
頁から第583頁(Proc、of Design A
uto■ation Conf、 (i983) p 
p578−583)において発表されている。この文献
で述べられている配線方法は、配線層が1層であり、配
線領域は連続した折線で囲まれた閉領域で内部には配線
の障害となるものがない領域に限定されていた0本発明
は、上記文献とは異なり、2層以上の配線層でも使用で
きる。また、ビルディングブロック方式設計の半導体装
置の自動配線を目的としているので、配線領域は、連続
した折線で囲まれた閉領域内に矩形ブロックが配線の障
害として多数存在する領域である。むしろ、矩形ブロッ
クの隙間を配線領域として、バス信号を纒まった配線を
行なう方法である。
〔発明が解決しようとする課題〕
バス信号は、アドレス信号、データ信号など。
複数の信号が纒まって1つの役割を成す、従って各信号
の配線長にばらつきがあると、信号の伝播時間、及び、
信号の到達時間がばらつく、この信(゛ 号到達時間のばらつきをスキューという、半導体装置を
高速に動作させるためには、バス信号のスキューを小さ
くしなければならない、スキューを小さくするためには
、バス信号内の各信号の配線長をできるだけ揃えて、各
信号の伝播時間を等しくしなければならない。
本発明の目的は、バス信号内の各信号の配線長をできる
だけ揃えて、バス信号のスキューを小さくすることにあ
る。従来、半導体装置の配線に用いられた自動配線方式
では、バス信号内の各信号は独立に個々の信号として扱
っていたので、各信号ごとに異なった配線径路になって
いた。このため、バス信号内の各信号の配線長のばらつ
きが大きかった。ここで、信号の配線径路とは、ブロッ
クとブロックの隙間である配線領域を複数の部分領域に
分割した時、その信号の配線が通過する部分領域の集合
である。第2図は、4個の信号から成るバス信号におい
て、信号の配線径路が異なる場合の配線図である。信号
202と203の配線径路はブロック201の左側を通
過しているが、信号204と205の配線径路はブロッ
ク201の右側を通過している。このようにバス信号内
の各信号の配線径路が異なると、各信号の配線長にばら
つきを生じて、バス信号のスキューが大きくなる。
本発明の目的は、バス信号のスキューを小さくするため
に、バス信号内の各信号の配線を同じ配線径路にする自
動配線方式を提供することにある。
〔課題を解決するための手段〕
バス信号内の各信号の配線を同じ配線径路とするために
、従来と異なる入力手段とグローバル配線手段を設ける
入力手段としては、従来のブロック配置情報、ブロック
の端子位置情報、信号ごとの結線すべき端子の集合の情
報(論理情報)に加えて、新たにバス信号名とバス信号
に属する信号名リスト情報を入力できる記能をもたせる
。これによって、バス信号に属する信号のリストを入力
することができる。
グローバル配線手段としては、バス信号に対して次の2
段階の処理する機能をもたせる。
(1)バス信号内の全信号を端子を集めて、バス信号全
体を1信号とみなし、バス信号の配線径路を探索する。
この探索方法は従来のグローバル配線手法でよい、但し
、探索したバス信号の配線径路は、グラフ理論用語のト
リー状でなければならない、トリー状でないとループが
存在する。
(2)バス信号内の各信号について、(1)で求めたバ
ス信号の配線径路の範囲内で、配線径路を探 ′索する
。この探索方法も従来のグローバル配線手法でよい。
〔作用〕
入力手段にバス信号名とバス信号に属する信号名リスト
情報を入力できる機能をもたせたことによって、バス信
号名とバス信号に属する信号との対応をつけたテーブル
を作成できる。さらに、各信号と信号に属する端子との
対応をつけたテーブルを作成できる。
グローバル配線手段によって、バス信号に属する各信号
の配線径路が同じになるように決める。
先ず、バス信号内の全信号の端子を集めて、バス信号全
体を1信号とみなしてバス信号の配線径路を探索するこ
とによって、トリー状のバス配線径路が求まる。トリー
状であれば配線径路にループはない0次いで、トリー状
のバス配線径路の範囲内に限定して、バス信号内の各信
号の配線径路を求めることによって、バス信号内の各信
号の配線長のばらつきを小さくすることができる。バス
信号の配線径路は全端子を配線できる配線径路なので、
バス信号内の各信号の配線径路は必ず見い出すことがで
きる。バス配線径路はトリー状なので、どの信号でも、
端子の位置により信号の配線径路は一意に決まる。つま
り、ループがないので1つの信号に2つ以上の配線径路
が求まる可能性はない、第2図は本発明と違って、バス
信号内の信号が異なった配線径路になった図である。信
号202と203の配線径路はブロック201の左側を
通過し、信号204と205の配線径路はブロック20
1の右側を通過している。本発明によれば、バス信号内
の全信号がブロックの同一側を通過する。故に、バス信
号内の信号は同じ配線径路となるので、バス信号内の各
信号の配線長のばらつきが小さくなり、バス信号のスキ
ューが小さくなる。
バス信号内の1信号について配線径路を求めてバス信号
内の残りの信号の配線径路を同じ配線径路にコピーする
方法を採用しなかった理由を述べる。バス信号には多く
のブロックがつながる。ブロックによっては、バス信号
内の全信号でなく一部の信号のみがつながる場合がある
0例えば。
32ビツトのうちの8ビツトのみがつながる場合である
。この場合、ブロックにつながる38ビツトの中に、バ
ス信号として選んだ1信号が含まれないことがあり得る
。8ビツトの中に含まれないと、このブロックへの配線
径路が作られずに、バス信号の配線ができない。このよ
うに、バス信号内の一部の信号のみがブロックにつなが
る場合にも、配線径路ができるようにした。
また、バス信号のブロック端子は、並んでいなくて、ブ
ロックごとに信号の並び順が異なっている場合にも本発
明を適用することができる。
これらが、先ずバス信号内の全端子の端子を1つの信号
につながるとしてバス信号の配線径路を求めた理由であ
る。
〔実施例〕
本発明の一実施例を第3図以下により説明する。
第3図はバス信号も含めた配線処理方法の全体を示す。
最初のステップ301はブロック配置情報、ブロックの
端子位置情報、信号ごとの結線すべき端子の集合の情報
(論理情報)、及び、バス信号名とバス信号に属する信
号名のリスト情報を入力する。そして、バス信号名とバ
ス信号との対応をつけたテーブル、及び、各信号と信号
に属する端子との対応をつけたテーブルを作成する。
ステップ302は、ブロックとブロックの隙間の配線領
域全体を部分配線領域(以下チャネルと呼ぶ)に分割し
、チャネルの接続関係を表現するチャネルグラフを作成
する。配線領域全体をチャネルに分割する方法としては
、例えば、IEEETrans、 on CAD、 v
ol CAD−2,&4. p p 285−292 
(1983)に発表された、木村他の方法を使用できる
。木村他の方法は、ブロックの辺の線分を、他のブロッ
クの辺またはチップ境界まで延長し、2つの線分の間に
ブロックがなくて線分の区間に抱含関係がある時に2つ
の線分を1本の線分にまとめる手順を繰返す方法である
。第4図はこうしてできた配線領域全体をチャネルへ分
割した図である。第4図の破線がチャネルへの分割線で
ある。ここで、チャネルを頂点とし、チャネルとチャネ
ルが隣接している時には、各チャネルに対応する頂点間
を線(枝)を結んでできるグラフをチャネルグラフと呼
ぶ、第4図のチャネルへの分割図に対応するチャネルグ
ラフが第5図である。
第4図のチャネル401〜407に対応するのが。
第5図の頂点501〜507である。第4図のチャネル
402は、チャネル403と、407と隣接している。
従って、第5図では、頂点502は頂点503と507
と線で結ばれる。
第3図のステップ303はグローバル配線である。この
ステップでは、各信号の配線がどのチャネルを経由して
配線させるかを決定する。チャネルグラフ上で述べれば
、どの頂点を経由して配線させるかを決定する0本発明
は、このグローバル配線において、バス信号に属する各
信号の配線径路(経由するチャネルのチエイン)を同じ
にする方法である。このグローバル配線については後に
詳述する。
ステップ304は詳細配線である。このステップでは、
各チャネルごとに、チャネルを経由する配線径路を切り
出して、チャネル内の配線パターンを決定する。この時
、チャネルの接合部では配線が整合するように配線パタ
ーンを決定する。チャネルを配線する方法としては、例
えば、IEEETrans、 on CAD、 vol
 CAD−2,Na4. p p 285−292 (
1983)に発表された木村他の方法を使用できる。
バス信号の配線径路決定を含めたグローバル配線につい
て、第6図により説明する。信号にはバス信号に属する
信号とバス信号に属さない信号があるので、両者を区別
して扱う、ステップ601では、第3図の入力処理30
1で作成したテーブルにてバス信号の有無を判定する。
バス信号がなければ、バス信号に対する処理602〜6
05をスキップして、ステップ606へ行く、バス信号
がある場合には、ステップ602にて、1つのバス信号
内の全信号の端子を集めて、バス信号を1信号とみなし
てこのバス信号を配線径路をチャネルグラフ上で探索す
る。1信号の配線径路の探索方法としては、例えば、I
EEE Trans、 on CAD、volCAD−
2,Nn4.pp285−292 (1983)に発表
された木村他の方法を使用できる。木村他の方法で探索
した配線径路はトリー状でループはない、求めたバス配
線径路に対応するチャネルグラフ上の頂点にマークを付
けて他の頂点と区別する。第1図または第2図を各信号
の結線情報とブロック配線情報とした時、チャネルグラ
フは第5図になる。バス信号内の全信号の端子を集めて
バス信号を1信号とみなして配線径路を求めた図が第7
図である。従つい、第5図のチャネルグラフ上では、頂
点502,503,505にマークが付く。
ステップ603では、バス信号内の1信号の配線径路を
、ステップ602でマーク付けしたチャネルグラフ上で
探索する。探索方法は、前述の木村他の方法にマーク付
けした頂点に限定する処理を追加すれば使用できる。第
8図は、バス信号内の1信号の配線径路を求めた図であ
る。ステップ602で求めたバス信号全体の配線径路で
ある第7図と同じ配線径路になる。ステップ603は、
バス信号内の全信号について行なう、全信号終了したか
どうかはステップ604で判定する。第1図は、バス信
号内の全信号の配線径路を求めた図である。ステップ6
05は、バス信号が複数個ある場合に、バス信号ごとに
上記処理をするための(判定である。BUS信号が複数
個ある時は、ステップ602,603,604をバス信
号ごとに繰返す。
ステップ606,607,608は、バス信号に属さな
い信号の配線径路を求める。ステップ606は、バス信
号に属する信号は既に配線径路が求まっているので、ス
テップ607をスキップするための判定である。ステッ
プ607は1信号の配線径路を探索する処理で、前述の
木村他の方法が使える。ステップ608は全信号の配線
径路の探索を終了したかどうかの判定である。
上記と異なる実施例としては、第6図のグローバル配線
について、先にバス信号に属さない信号の配線径路を求
め1次にバス信号に属す信号の配線径路を求める方法で
あるにの場合には、第6図の信号を用いて処理の並び順
を示すと、606゜607.608,601,602,
603,604゜605の順とする。
〔発明の効果〕
本発明によれば、バス信号内の各信号の配線径路は、第
1図のように纒まってブロックの一方の側を通る。第2
図のように、バス信号内の一部の信号の配線径路はブロ
ックの左側を通り、一部の信号の配線径路はブロックの
右側を通るという、バス信号内の信号が異なる配線径路
になることはない。従って、バス信号内の信号の配線長
のばらつきが小さくなり、バス信号のスキューを小さく
できる。これによって、半導体装置の動作速度を早くで
きる効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明に従ったバス信号の配線径路を示す図、
第2図は従来方法で配線したバス信号の配線径路を示す
図である。第3図は配線処理全体構成を示す、第4図は
配線領域の分割を示す図で、第5図は分割後の部分領域
の関係を表わすチャネルグラフの図である。第6図は本
発明の中心を成すグローバル配線の流れ図である。第7
図及び第8図はグローバル配線の途中段階での配線径路
ができて行く過程を示した図である。 201・・・ブロック、202,203,204゜20
5・・・バス信号内容信号の配線径路、301゜302
.303,304,305−・・配線処理全体の各構成
部分、401,402,403,404゜405.40
6,407・・・配線領域を分割してできた部分領域、
501,502,503,504゜505.506,5
07・・・部分領域に対応するチャネルグラフの頂点、
601,602,603゜604.605,606,6
07,608・・・グロ毛 l 記         
第 2 口第31!] ¥″ω     ′4夕因

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、半導体集積回路の素子間を配線する方法であつて、
    配線領域を複数個の部分領域に分割し、配線が径由すべ
    き部分領域の集合である配線径路を決定するグローバル
    配線方法において、(a)バス信号に属する信号のリス
    トを入力する手段と、 (b)バス信号内の全信号を1個の信号とみなして配線
    径路を決定し、配線径路に含まれる部分領域にマークを
    付ける手段と、 (c)マーク付けされた部分領域の範囲内に限定して、
    バス信号内の各信号の配線径路を決定する手段、 をもつことを特徴とした半導体集積回路の自動配線方法
    。 2、請求範囲第1項記載の自動配線方法を用いて、バス
    信号の配線をした半導体集積回路。
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