JPH09282341A - Ｌｓｉのレイアウト設計方法および設計装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ＬＳＩのレイアウト設計では、ＬＳＩ全体の
配置配線後に消費電力を求めていたため、消費電力仕様
を満足していない場合には、パッケージ変更によるコス
ト増や、設計変更による開発時間増という課題を有して
いた。 【解決手段】 ＬＳＩのレイアウト設計のおいて、ＬＳ
Ｉの配置配線を行う前に、ネットリスト情報を解析し
て、ライブラリごとにライブラリ使用条件テーブルＴ１
を作成し、このライブラリ使用条件テーブルＴ１と予め
ライブラリごとに登録されているライブラリ消費電力テ
ーブルＴ２とを用いて、使用条件に基づいたＬＳＩ全体
の消費電力を計算して、ＬＳＩ全体の消費電力が仕様を
満足しているか否かを判定することにより課題の解決を
図る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ＬＳＩのレイアウ
ト設計方法およびそのレイアウト設計装置に関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】従来のＬＳＩのレイアウト設計方法を以
下に説明する。レイアウトの入力となるネットリスト情
報は、「入力処理」ステップで取り込まれ、次の「配置
配線」ステップで配置配線が行われる。その後、「消費
電力計算」ステップで、ライブラリの消費電力テーブル
および配置配線に基づいて消費電力が計算される。そし
て計算されたＬＳＩの消費電力が仕様を満足していない
場合には、ＬＳＩチップを搭載するパッケージを、より
熱抵抗の低い高価なものに変更して、ＬＳＩの発熱量を
低減する。もしくは、ネットリスト情報を大幅に変更し
て設計をやり直すことになる。なお、通常のＬＳＩの設
計フローでは、フローの途中で論理シミュレーション、
遅延シミュレーション等の設計検証ステップが必ず行わ
れるが、ここでは、本発明とは特に関係はないのでそれ
らの説明は省略した。

【０００３】従来のレイアウト設計装置は、レイアウト
の入力となるネットリスト情報を取り込む入力処理装置
が備えられ、入力消費装置からのネットリスト情報に基
づいて配置配線を行う配置配線装置が備えられている。
そしてライブラリに登録されている消費電力テーブルお
よび上記配置配線装置によって求めたレイアウト結果情
報に基づいて消費電力が計算される消費電力計算装置が
備えられている。なお、通常のＬＳＩのレイアウト設計
装置では、論理シミュレーション、遅延シミュレーショ
ン等の設計検証を行うシミュレーション装置が備えられ
ているが、ここでは、本発明とは特に関係はないので、
それらの説明は省略した。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の技術で説明したレイアウト設計方法では、ＬＳＩ全
体の配置配線を終了した後でないと、ＬＳＩの消費電力
を求めることができない。そのため、設計フローの最終
段階になって、初めて消費電力が仕様を満足していない
ことが判明することもあった。このような場合、当初の
仕様よりも高価で熱抵抗の低いパッケージに変更した
り、ＬＳＩチップの発熱量を低減する対策をとる必要が
あった。そのため、ＬＳＩのコストが当初の見積もりよ
りも増加するという課題を有してした。また場合によっ
ては、搭載回路量の削減など、ネットリスト情報を大幅
に変更して、再度ＬＳＩの設計をやり直すことにもなっ
ていた。そのため、ＬＳＩの開発完了が大幅に遅れると
いう課題を有していた。

【０００５】上記構成のレイアウト設計装置では、消費
電力テーブルおよび配置配線装置で求めたレイアウト結
果情報に基づいて消費電力計算装置によって消費電力が
計算されることから、レイアウト設計の最終段階になら
ないと消費電力を求めることができない。そのため、計
算されたＬＳＩの消費電力が仕様を満足していない場合
には、ネットリスト情報を大幅に変更して初めから設計
をやり直す必要があり、設計期間が非常に長くかかると
いう課題を有していた。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決するためになされたＬＳＩのレイアウト設計方法およ
びそのレイアウト設計装置である。

【０００７】ＬＳＩのレイアウト設計方法は、第１ステ
ップで、ネットリスト情報の入力処理を行い、第２ステ
ップで、そのネットリスト情報を解析して、ライブラリ
ごとにライブラリ使用条件テーブルを作成する。次いで
第３ステップで、ライブラリ使用条件テーブルと予めラ
イブラリごとに登録されているライブラリ消費電力テー
ブルとを用いて、使用条件に基づいたＬＳＩ全体の消費
電力を計算する。続いて第４ステップで、第３ステップ
で計算した消費電力の値が規定値以下か否かを判定し、
第３ステップで計算した消費電力の値が規定値以下の場
合には、第５ステップで、レイアウト情報を作成する。
その後第６ステップで、レイアウト情報を解析して、ラ
イブラリの入出力ノードの配線容量を抽出し、それに基
づいてライブラリ使用条件テーブルを更新する。次いで
第７ステップで、更新したライブラリ使用条件テーブル
とライブラリ消費電力テーブルとを用いて、レイアウト
情報が考慮された使用条件に基づいたＬＳＩ全体の消費
電力を計算する。そして第８ステップで、第７ステップ
で計算した消費電力の値が規定値以下か否かを判定し、
第７ステップで計算した消費電力の値が規定値以下の場
合には、第９ステップで、レイアウト結果情報を出力す
る。一方、上記第３ステップで計算した消費電力の値ま
たは上記第７ステップで計算した消費電力の値が規定値
よりも大きい場合に、第１０ステップで、上記ネットリ
スト情報を修正して上記第１ステップ以降のステップを
繰り返すことを指令する。

【０００８】上記レイアウト設計方法では、一般的に処
理時間がかかる第５ステップのレイアウト情報の作成を
行う前に、第３ステップでＬＳＩ全体の消費電力が計算
される。そのため、ＬＳＩ設計の早い段階で、ＬＳＩの
消費電力に関する仕様を満足しているか否かの判定が可
能になる。したがって、ＬＳＩ設計において、消費電力
が仕様から外れた設計をしていたとしても、早い段階で
仕様を満足しないことが発見されるので、結果的にＬＳ
Ｉの設計時間は短縮される。

【０００９】ＬＳＩのレイアウト設計装置は、入力処理
装置、ネットリスト解析装置、消費電力計算装置、配置
配線装置および配線容量抽出装置が備えられているもの
である。上記入力処理装置では、ネットリスト情報、ラ
イブラリ使用条件情報およびＬＳＩ仕様情報が入力され
る。上記ネットリスト解析装置では、上記各入力情報に
基づいてライブラリ使用条件テーブルが作成される。そ
して消費電力計算装置では、上記作成されたライブラリ
使用条件テーブルおよび予め登録されているライブラリ
消費電力テーブルに基づいてＬＳＩ全体の消費電力が計
算され、かつ計算した消費電力、ＬＳＩ仕様情報および
予め登録されているパッケージ情報に基づいてＬＳＩの
発熱を考慮した動作温度が計算される。また配置配線装
置では、上記ネットリスト情報に基づいてレイアウト情
報が作成される。さらに配線容量抽出装置では、上記作
成されたレイアウト情報に基づいて各ライブラリの入出
力ノードにおける配線容量が抽出され、かつ抽出した配
線容量がライブラリ使用条件テーブルに加算されてライ
ブラリ使用条件テーブルが更新され、新たなライブラリ
使用条件テーブルが作成される。

【００１０】上記レイアウト設計装置では、一般的に処
理時間がかかる配置配線装置によるレイアウト情報の作
成を行う前に、消費電力計算装置によって、ライブラリ
使用条件テーブルおよび予め登録されているライブラリ
消費電力テーブルに基づいてＬＳＩ全体の消費電力が計
算される。その結果、早い設計段階で、ＬＳＩの仕様を
満足しているか否かの判定が可能になる。そのため、Ｌ
ＳＩ設計において、消費電力および動作温度が仕様から
外れた設計をしていたとしても、早い段階で仕様を満足
しないことを発見することができるので、結果的にＬＳ
Ｉの設計時間が短縮される。

【００１１】

【発明の実施の形態】本発明のＬＳＩのレイアウト設計
方法に係わる第１実施形態の一例を、図１に示すフロー
チャートにより説明する。

【００１２】図１に示すように、「入力処理」の第１ス
テップＳ１において、設計しようとするＬＳＩのネット
リスト情報Ｉｎを入力する。図示はしないが、それとと
もに、動作周波数、動作率、さらに例えばＲＡＭの場合
にはデータの書き込み／読み出しの比率、書き込みパル
スの有効期間などといった消費電力に影響を与える項目
の情報を入力してライブラリ使用条件ファイルに格納す
る。

【００１３】その後、「ネットリスト解析」の第２ステ
ップＳ２において、前記第１ステップＳ１で入力された
ネットリスト情報Ｉｎを解析して、ライブラリごとにラ
イブラリ使用条件テーブルＴ１を作成する。上記ライブ
ラリ使用条件テーブルＴ１の作成を以下に説明する。通
常のライブラリについては、ネットリスト情報Ｉｎより
各ライブラリごとのファンアウト数を容量に換算した値
を読み込み、一方、ライブラリ使用条件ファイル（図示
省略）より動作周波数、動作率の各情報をそれぞれ読み
込み、それらをライブラリ使用条件テーブルＴ１に格納
する。またＲＡＭ、ＲＯＭ等のマクロライブラリに関し
ては、通常のライブラリと同様に、ネットリスト情報Ｉ
ｎより容量に換算したファンアウト数の値を読み込み、
またライブラリ使用条件ファイル（図示省略）より動作
周波数、動作率、さらに例えばＲＡＭの場合にはデータ
の書き込み／読み出しの比率、書き込みパルスの有効期
間などといった消費電力に影響を与える項目の情報を得
て、ライブラリ使用条件テーブルＴ１に格納する。

【００１４】次に、「消費電力計算１」の第３ステップ
Ｓ３において、上記ライブラリ使用条件テーブルＴ１お
よび予め登録されているライブラリ消費電力テーブルＴ
２を参照しながら、ＬＳＩの使用条件に基づいたＬＳＩ
全体の第１回目の消費電力計算を行う。以下に上記第３
ステップＳ３を詳細に説明する。ライブラリ消費電力テ
ーブルＴ２から消費電力計算に必要となるライブラリご
との係数を読み込む一方、ライブラリ使用条件テーブル
Ｔ１からは容量に換算したファンアウト数、動作周波
数、動作率等の情報を得る。そして予め決められた計算
式、例えば、 Ｐ＝〔Ｐ₀ ＋α×（容量換算したファンアウト数）〕 ×（動作周波数）×（動作率） ……………（１） にしたがって、ライブラリごとに消費電力Ｐを計算す
る。ここでＰ₀ 、αはライブラリ消費電力テーブルから
読み込まれたライブラリ固有の係数である。

【００１５】次いで「判定」の第４ステップＳ４におい
て、上記第３ステップＳ３で計算した消費電力の値が規
定値以下か否かを判定する。

【００１６】続いて、上記第３ステップＳ３で計算した
消費電力の値が規定値以下、すなわち「ＯＫ」の場合に
は、「配置配線」の第５ステップＳ５において、レイア
ウト情報を作成する。

【００１７】次いで「レイアウト解析」の第６ステップ
Ｓ６において、上記レイアウト情報を解析して、ライブ
ラリごとの入出力ノードの配線容量を抽出し、その配線
容量に基づいてライブラリ使用条件テーブルＴ３を作成
する。すなわち、上記第５ステップＳ５で作成されたレ
イアウト情報から、実際の配線長を読み取って配線容量
を計算し、各ライブラリごとのファンアウト数を容量に
換算した値を加算して、ライブラリの出力容量を求め
る。そして、ライブラリ使用条件テーブルＴ１のファン
アウト数を容量に換算した値に書き換えて、ライブラリ
使用条件テーブルＴ３を作成する。これにより、第１ス
テップＳ１の時点では、配線容量が含まれず、ファンア
ウト容量のみがライブラリ使用条件テーブルＴ１に反映
されていたが、第６ステップＳ６以降は、ファンアウト
容量とともに実レイアウトに応じた配線容量がライブラ
リ使用条件テーブルＴ３に反映されることになる。な
お、上記ライブラリ使用条件テーブルＴ３は、前記ライ
ブラリ使用条件テーブルＴ１を更新して作成してもよ
い。

【００１８】その後「消費電力計算」の第７ステップＳ
７において、上記ライブラリ使用条件テーブルＴ３およ
び上記ライブラリ消費電力テーブルＴ２を用いて、レイ
アウト情報が考慮された使用条件に基づいたＬＳＩ全体
の消費電力を求める第２回目の計算を行う。以下に上記
第７ステップＳ７を説明する。基本的には上記第３ステ
ップＳ３と同様の計算処理により、消費電力計算とＬＳ
Ｉの発熱を考慮した動作温度計算を行うが、参照するラ
イブラリ使用条件テーブルＴ３が配線容量を計算した情
報に更新されているため、より詳細な消費電力計算が行
えることになる。

【００１９】次いで「判定」の第８ステップＳ８におい
て、上記第７ステップＳ７で計算した消費電力の値が規
定値以下か否かを判定する。

【００２０】続いて、上記第７ステップＳ７で計算した
消費電力の値が規定値以下、すなわち「ＯＫ」の場合に
は、「レイアウト出力」の第９ステップＳ９において、
上記第５ステップＳ５で作成したレイアウト情報をレイ
アウト結果情報として出力し、ＬＳＩレイアウトデータ
Ｄとして格納する。

【００２１】一方、上記第３ステップＳ３で計算した消
費電力の値または上記第７ステップＳ７で計算した消費
電力の値が規定値よりも大きい場合、すなわち「ＮＧ」
の場合には、「ネットリスト修正」の第１０ステップ１
０において、上記ネットリスト情報Ｉｎを修正して第１
ステップＳ１以降の各ステップを繰り返すことを指令す
る。

【００２２】上記レイアウト設計方法では、一般的に時
間がかかる第５ステップＳ５のレイアウト情報の作成を
行う前に、第３ステップＳ３でＬＳＩ全体の消費電力が
計算される。そのため、ＬＳＩ設計の早い段階で、ＬＳ
Ｉの消費電力に関する仕様を満足しているか否かの判定
が可能になる。したがって、ＬＳＩ設計において、消費
電力が仕様から外れた設計をしていたとしても、早い段
階で仕様を満足しないことが発見される。すなわち、従
来の設計方法のような設計の最終段階での手戻りは避け
ることができるので、設計の途中で消費電力計算を行っ
ても、結果的にＬＳＩの設計時間は短縮される。

【００２３】また、第６ステップＳ６で、レイアウト情
報を解析して、ライブラリの入出力ノードの配線容量を
抽出し、それに基づいてライブラリ使用条件テーブルＴ
３を作成して、第７ステップで、ライブラリ使用条件テ
ーブルＴ３とライブラリ消費電力テーブルＴ２とを用い
て、レイアウト情報が考慮された使用条件に基づいたＬ
ＳＩ全体の消費電力を計算し、さらに第１０ステップ
で、計算したＬＳＩ全体の消費電力が規定値よりも大き
い場合には、ネットリスト情報Ｉｎを修正して第１ステ
ップ以降のステップを繰り返し行うことから、自動的に
ＬＳＩの仕様を満足するレイアウト結果情報が得られ
る。

【００２４】次に、本発明のＬＳＩのレイアウト設計方
法に係わる第２実施形態の一例を、図２に示すフローチ
ャートにより説明する。

【００２５】図２に示すように、この第２実施形態のＬ
ＳＩのレイアウト設計方法は、前記第１実施形態によっ
て説明したＬＳＩのレイアウト設計方法におけるネット
リスト情報Ｉｎを入力する「入力処理」の第１ステップ
Ｓ１の前に概略消費電力を計算するステップを追加した
ものである。ここでは、まず、「概略仕様入力処理」の
第１ステップＳｂ１において、設計しようとするＬＳＩ
の見積もりゲート数、周波数、動作率、消費電力を大き
く左右するＲＡＭ、ＲＯＭ等のマクロライブラリの種
類、個数など、ＬＳＩの概略仕様情報Ｉｂを入力する。
そして、消費電力計算の基本となるライブラリ使用条件
テーブルＴｂ１を作成する。

【００２６】次に、「概略消費電力計算」の第２ステッ
プＳｂ２において、第１ステップＳｂ１で作成されたラ
イブラリ使用条件テーブルＴｂ１と予め登録されている
ライブラリ消費電力テーブルＴｂ２の中から、標準的な
ライブラリとして例えば２入力ＮＡＮＤのテーブルを引
用して、見積もりゲート数を基に予め決められた計算方
法に基づいてＬＳＩの概略消費電力を求める。この際、
ＲＡＭ、ＲＯＭ等のマクロライブラリが使用される予定
であれば、これらの消費電力を、ライブラリ消費電力テ
ーブルＴｂ２から引用して計算し加算する。

【００２７】次いで「判定」の第３ステップＳｂ３にお
いて、上記第２ステップＳｂ２で計算した概略消費電力
の値が規定値以下か否かを判定する。

【００２８】続いて、上記第２ステップＳｂ２で計算し
た概略消費電力の値が規定値以下、すなわち「ＯＫ」の
場合には、前記第１実施形態で説明したネットリスト情
報Ｉｎを入力する「入力処理」の第１ステップＳ１以降
の各ステップを行う。

【００２９】一方、上記第２ステップＳｂ２で計算した
概略消費電力の値が規定値よりも大きい場合には、「概
略仕様修正」の第４ステップＳｂ４において、必要に応
じてゲート数の削減やＲＡＭ、ＲＯＭの削減などＬＳＩ
機能の削減や、搭載するパッケージの変更など、上記概
略仕様情報Ｉｂを修正して第１ステップＳｂ１以降の各
ステップを繰り返すことを指令する。

【００３０】以上のように、第２実施形態によれば、Ｌ
ＳＩの詳細なネットリストが完成する前段階、すなわち
ＬＳＩの仕様もしくは機能設計段階で、概略消費電力が
計算されることから、第１実施形態よりもさらに設計フ
ローの早い段階でＬＳＩの消費電力や動作温度が仕様を
満足する見込みであるか否か、予定のパッケージに搭載
できるか否かの判定ができる。そのため、設計フローの
最終段階での手戻りの可能性をさらに低減することがで
きる。

【００３１】次に本発明のＬＳＩのレイアウト設計装置
に係わる第１実施形態の一例を、図３のブロック図によ
って説明する。

【００３２】図３に示すように、ＬＳＩのレイアウト設
計装置１は、ＬＳＩのレイアウト設計に必要なデータが
格納されるデータベース１１（２点鎖線で示す部分）
と、このデータベース１１からの情報を処理してその処
理データをデータベース１１に再格納させたりデータベ
ース１１からの情報に基づいてＬＳＩ製造用のレイアウ
トデータを作成するデータ処理装置１２（２点鎖線で示
す部分）と、上記レイアウトデータを格納するレイアウ
トデータベース１３（２点鎖線で示す部分）と、データ
処理装置１２への命令を入力するコンソール（図示省
略）と、データ処理装置１２で得られたレイアウト結果
を表示する表示装置１５とから構成されている。

【００３３】上記データ処理装置１２には、入力処理装
置２１、ネットリスト解析装置２２、消費電力計算装置
２３、配置配線装置２４および配線容量抽出装置２５が
備えられている。またデータベース１１には、ネットリ
スト情報記憶部３１、ライブラリ使用条件情報記憶部３
２、ＬＳＩ仕様情報記憶部３３、ライブラリ消費電力情
報記憶部３４、パッケージ情報記憶部３５、ライブラリ
使用条件テーブルＴ１およびライブラリ消費電力テーブ
ルＴ２が備えられている。さらにレイアウトデータベー
ス１３には、レイアウト情報を記憶するレイアウト結果
情報記憶部３６とそのレイアウト情報を格納するレイア
ウトデータファイル４６とが備えられている。

【００３４】上記入力処理装置２１は、ネットリスト情
報をネットリスト情報記憶部３１に入力させ、ライブラ
リ使用条件情報をライブラリ使用条件情報記憶部３２に
入力させ、ＬＳＩ仕様情報をＬＳＩ仕様情報記憶部３３
に入力させる装置である。そして上記ネットリスト情報
記憶部３１は、入力処理装置２１から入力されたネット
リスト情報をネットリストファイル４１として記憶、格
納する機能を備えている。上記ライブラリ使用条件情報
記憶部３２は、入力処理装置２１から入力されたライブ
ラリ使用情報をライブラリ使用条件ファイル４２として
記憶、格納する機能を備えている。さらにＬＳＩ仕様情
報記憶部３３は、入力処理装置２１から入力されたＬＳ
Ｉ仕様情報をＬＳＩ仕様ファイル４３として記憶、格納
する機能を備えている。

【００３５】上記ネットリスト解析装置２２は、上記ネ
ットリスト情報記憶部３１よりネットリスト情報を読み
出し、上記ライブラリ使用条件情報記憶部３２よりライ
ブラリ使用条件情報を読み出し、上記ＬＳＩ仕様情報記
憶部３３よりＬＳＩ仕様情報を読み出して、各情報に基
づいてライブラリ使用条件テーブルを作成させ、ライブ
ラリ消費電力情報記憶部３４に記憶させる装置である。
ライブラリ消費電力情報記憶部３４は、上記ネットリス
ト解析装置２２から入力されたライブラリごとのライブ
ラリ使用条件をライブラリ使用条件テーブルＴ１として
記憶、格納させるものである。

【００３６】上記消費電力計算装置２３は、上記ライブ
ラリ使用条件テーブルＴ１および予め登録されているラ
イブラリ消費電力テーブルＴ２に基づいてＬＳＩ全体の
消費電力が計算される装置であり、かつ計算した消費電
力、上記ＬＳＩ仕様情報および予めパッケージ情報記憶
部３５にパッケージ熱抵抗ファイル４５として登録され
ているパッケージ情報に基づいてＬＳＩの発熱を考慮し
た動作温度が計算される装置である。

【００３７】上記消費電力計算装置２３には、計算され
た消費電力および動作温度を出力するための表示装置１
５が接続されている。

【００３８】上記配置配線装置２４は、上記ネットリス
ト情報記憶部３１よりネットリスト情報を読み出し、そ
のネットリスト情報に基づいてレイアウト情報が作成さ
れる装置である。この配置配線装置２４には、上記作成
したレイアウト情報が記憶されて格納されるレイアウト
結果情報記憶部３６が接続されている。さらにレイアウ
ト結果情報記憶部３６にはレイアウト情報が格納される
レイアウトデータファイル４６が備えられている。

【００３９】上記配線容量抽出装置２５は、上記配置配
線装置２４によって作成したレイアウト情報に基づいて
各ライブラリの入出力ノードにおける配線容量が抽出さ
れ、かつ抽出した配線容量が上記ライブラリ使用条件テ
ーブルＴ１に加算される装置である。この結果、上記ラ
イブラリ使用条件テーブルＴ１が更新され、その更新し
たライブラリ使用条件テーブルを新たにライブラリ使用
条件テーブルＴ１とする。

【００４０】また上記消費電力計算装置２３は、第１消
費電力計算部と第２消費電力計算部とで構成してもよ
い。すなわち、第１消費電力計算部は、ライブラリ使用
条件テーブルＴ１および予め登録されているライブラリ
消費電力テーブルＴ２に基づいてＬＳＩ全体の消費電力
が計算され、かつ計算された消費電力、ＬＳＩ仕様情報
および予め登録されているパッケージ情報からＬＳＩの
発熱を考慮した動作温度が計算される消費電力計算装置
である。一方、第２消費電力計算部は、配線容量抽出装
置２５により更新したライブラリ使用条件テーブルＴ１
および上記ライブラリ消費電力テーブルＴ２とともにレ
イアウト情報に基づいてＬＳＩ全体の消費電力が計算さ
れ、かつ計算された消費電力、ＬＳＩ仕様情報および予
め登録されているパッケージ情報からＬＳＩの発熱を考
慮した動作温度が計算される消費電力計算装置である。

【００４１】上記レイアウト設計装置１では、一般的に
処理時間がかかるレイアウト情報の作成を配置配線装置
２４によって行う前に、消費電力計算装置２３によっ
て、ライブラリ使用条件テーブルＴ１およびライブラリ
消費電力テーブルＴ２に基づいてＬＳＩ全体の消費電力
が計算される。そのため、早い設計段階で、ＬＳＩの仕
様を満足しているか否かの判定が可能になる。そのた
め、ＬＳＩ設計において、消費電力および動作温度が仕
様から外れた設計をしていたとしても、早い段階で仕様
を満足しないことを発見することができるので、結果的
にＬＳＩの設計時間が短縮される。

【００４２】次に、本発明のレイアウト設計装置１の動
作を説明する。初めに第１ステップで、入力処理装置２
１が設計しようとするＬＳＩのネットリスト情報、ライ
ブラリ使用条件情報、ＬＳＩ仕様情報等を読み込み、そ
れぞれの情報ごとにネットリスト情報記憶部３１、ライ
ブラリ使用条件情報記憶部３２、ＬＳＩ仕様情報記憶部
３３に入力させる。そしてネットリスト情報記憶部３
１、ライブラリ使用条件情報記憶部３２、ＬＳＩ仕様情
報記憶部３３によって、それぞれの情報ごとにネットリ
ストファイル４１、ライブラリ使用条件ファイル４２、
ＬＳＩ仕様ファイル４３として格納される。

【００４３】すなわち、ネットリスト情報記憶部３１に
は、設計者の入力によって、ＬＳＩのネットリスト情報
がネットリストファイル４１として格納される。ライブ
ラリ使用条件情報記憶部３２には、設計者の入力によっ
て、ライブラリの使用条件として、例えば動作周波数、
動作率およびアクセス方法によって大幅に消費電力が異
なるＲＡＭ、ＲＯＭなどのマクロライブラリの使用条件
といった各情報がライブラリ使用条件ファイル４２とし
て格納される。上記マクロライブラリの使用条件として
は、例えばＲＡＭの場合にはデータの書き込み／読み出
しの比率、書き込みパルスの有効期間などといった消費
電力に影響を与える項目の情報がある。ＬＳＩ仕様情報
記憶部３３には、設計者の入力によって、搭載するパッ
ケージや周囲環境（例えば温度、風速）といったＬＳＩ
仕様情報がＬＳＩ仕様ファイル４３として格納される。

【００４４】次に第２ステップで、ネットリスト解析装
置２２がネットリスト情報記憶部３１のネットリスト情
報を解析して、ライブラリごとにライブラリ使用条件テ
ーブルＴ１を作成する。すなわち、通常のライブラリに
ついては、ネットリスト情報より各ライブラリごとのフ
ァンアウト数を計算し、さらにこのファンアウト数を容
量に換算した値を読み込み、またライブラリ使用条件フ
ァイル４２より動作周波数、動作率の各情報をそれぞれ
読み込み、ライブラリ使用条件テーブルＴ１に格納す
る。またＲＡＭ、ＲＯＭ等のマクロライブラリに関して
は、通常のライブラリと同様に、ネットリスト情報より
容量に換算したファンアウト数の値を読み込み、ライブ
ラリ使用条件ファイル４２より、動作周波数、動作率、
さらに例えばＲＡＭの場合にはデータの書き込み／読み
出しの比率、書き込みパルスの有効期間などといった消
費電力に影響を与える項目の情報を得て、ライブラリ使
用条件テーブルＴ１に格納する。

【００４５】次に第３ステップで、消費電力計算装置２
３が上記ライブラリ使用条件テーブルＴ１およびライブ
ラリ消費電力テーブルＴ２を参照しながら、使用条件に
基づいたＬＳＩ全体の第１回目の消費電力計算を、例え
ば前記レイアウト設計方法の第１実施形態で説明したの
と同様に行う。

【００４６】そして、計算された消費電力を表示装置１
５に出力する。さらに消費電力計算装置２３では、計算
された消費電力の値とＬＳＩ仕様情報記憶部３３のＬＳ
Ｉ仕様ファイル４３および予めパッケージ情報記憶部３
５に登録されているパッケージ熱抵抗ファイル４５から
ＬＳＩの発熱を考慮した動作温度を計算する。そして表
示装置１５にその結果を出力する。

【００４７】次いで第４ステップで、消費電力計算装置
２３が計算した消費電力の値が規定値以下か否かを判定
する。この判定は、消費電力計算装置２３内で行っても
よく、または計算した消費電力の値を表示装置１５に表
示して設計者が判定してもよい。

【００４８】そして計算した消費電力の値が規定値以下
の場合に、第５ステップで、ネットリスト情報記憶部３
１のネットリスト情報を基にして、配置配線装置２４で
レイアウト情報を作成し、レイアウト結果情報記憶部３
６に記憶させレイアウトデータファイル４６として格納
する。

【００４９】次いで第６ステップで、配置容量抽出装置
２５が上記レイアウト情報を解析して、ライブラリごと
の入出力ノードの配線容量を抽出し、その配線容量に基
づいて新たなライブラリ使用条件テーブルを作成する。
その作成したライブラリ使用条件テーブルに基づいて上
記ライブラリ使用条件テーブルＴ１を更新する。具体的
には、例えば前記レイアウト設計方法の第１実施形態で
説明したのと同様にして更新を行う。

【００５０】その後第７ステップで、消費電力計算装置
２３が更新したライブラリ使用条件テーブルＴ１および
ライブラリ消費電力テーブルＴ２を用いて、レイアウト
情報が考慮された使用条件に基づいたＬＳＩ全体の消費
電力を求める第２回目の計算を行う。さらに上記第３ス
テップと同様の計算処理により、消費電力計算とＬＳＩ
の発熱を考慮した動作温度計算を行う。ここで計算され
る消費電力および動作温度は、参照するライブラリ使用
条件テーブルＴ１が配線容量を計算した情報に更新され
ているため、より詳細に計算される。

【００５１】次いで第８ステップで、消費電力計算装置
２３が計算した消費電力の値が規定値以下か否かを判定
する。この判定は、消費電力計算装置２３内で行っても
よく、または計算した消費電力の値を表示装置１５に表
示して設計者が判定してもよい。

【００５２】そして計算した消費電力の値が規定値以下
の場合に、すなわち、消費電力の判定結果がＬＳＩの仕
様を満足するものであるならば、第９ステップで、前記
レイアウトデータファイル４６（第５ステップで作成さ
れている）として格納されているレイアウト情報をレイ
アウト結果情報として出力する。

【００５３】一方、上記第３ステップで計算した消費電
力の値または上記第７ステップで計算した消費電力の値
が規定値よりも大きい場合には、第１０ステップで、上
記ネットリスト情報を修正し、修正したネットリスト情
報をネットリスト情報記憶部３１に記憶させ、新たにネ
ットリストファイル４１として格納する。そして第１ス
テップＳ１以降の各ステップを繰り返し行う。

【００５４】以上のように動作させることによって、一
般的に処理時間がかかる配置配線処理の前に第１回目の
消費電力計算を行うことが可能になる。そのため、設計
フローの早い段階でＬＳＩの消費電力や動作温度が仕様
を満足する見込みであるか否かを判定することができ、
設計最終段階での手戻りが避けられる。

【００５５】次にＬＳＩのレイアウト設計装置に係わる
第２実施形態の一例を、図４のブロック図によって説明
する。この図４では、本実施形態に係わる構成部品を示
すとともに前記図３で示した構成部品を示し、前記図３
で示した構成部品と同様のものには同一符号を付す。

【００５６】図４に示すように、この第２実施形態に係
わるＬＳＩのレイアウト設計装置２は、前記図３によっ
て説明したＬＳＩのレイアウト設計装置１の入力処理装
置２１の前段に、概略仕様入力処理装置２７と概略仕様
解析装置２８と概略消費電力計算装置２９とを備えた装
置である。ここでは概略仕様入力処理装置２７と概略仕
様解析装置２８と概略消費電力計算装置２９とを説明す
る。なお、入力処理装置２１の後段の構成は、前記第１
実施形態のＬＳＩのレイアウト設計装置１と同様である
から、その説明を参照していただきたい。

【００５７】上記概略仕様入力処理装置２７は、見積も
りゲート規模情報を見積もりゲート規模情報記憶部３７
に入力させ、ライブラリ概略使用条件情報をライブラリ
使用条件情報記憶部３２に入力させ、ＬＳＩ概略仕様情
報をＬＳＩ仕様情報記憶部３３に入力させる装置であ
る。

【００５８】そして上記見積もりゲート規模情報記憶部
３７は、概略仕様入力処理装置２１から入力された見積
もりゲート規模情報を記憶し、見積もりゲート規模ファ
イル４７として格納する機能を備えている。また、ライ
ブラリ使用条件情報記憶部３２は、前記第１実施形態で
説明した機能の他にライブラリ概略使用条件情報をライ
ブラリ使用条件ファイル４２に格納する機能も備えてい
る。さらにＬＳＩ仕様情報記憶部３３は、前記第１実施
形態で説明した機能の他にＬＳＩ概略仕様情報をＬＳＩ
仕様ファイル４３に格納する機能も備えている。

【００５９】上記概略仕様解析装置２８は、上記見積も
りゲート規模情報記憶部３７より見積もりゲート規模情
報を読み出し、上記ライブラリ使用条件情報記憶部３２
よりライブラリ概略使用条件情報を読み出し、上記ＬＳ
Ｉ仕様情報記憶部３３よりＬＳＩ概略仕様情報を読み出
して、各情報を解析し、さらにライブラリ使用条件テー
ブルを作成して、それをライブラリ消費電力情報記憶部
３４に入力させる装置である。ライブラリ消費電力情報
記憶部３４は、前記第１実施形態で説明した機能の他に
上記概略仕様解析装置２８から入力されたライブラリご
とのライブラリ使用条件を記憶し、ライブラリ使用条件
テーブルＴ１として格納させるものである。

【００６０】上記概略消費電力計算装置２９は、上記ラ
イブラリ使用条件テーブルＴ１および予め登録されてい
るライブラリ消費電力テーブルＴ２に基づいてＬＳＩ全
体の消費電力が概算される装置であり、かつ計算した消
費電力、上記ＬＳＩ概略仕様情報および予めパッケージ
情報記憶部３５にパッケージ熱抵抗ファイル４５として
登録されているパッケージ情報に基づいてＬＳＩの発熱
を考慮した動作温度が概算される装置である。

【００６１】次に、上記ＬＳＩのレイアウト設計装置２
の動作を説明する。なお、動作の説明は、入力処理装置
２１による各情報の入力以降の動作は、前記第１実施形
態での動作の説明と同様であるので、ここでは、入力処
理装置２１による各情報の入力以前までの動作を説明す
る。

【００６２】先ず第１ステップで、設計者は、概略使用
入力処理装置２７によって設計しようとするＬＳＩの見
積もりゲート数を入力し、それを見積もりゲート規模情
報記憶部３７に記憶して見積もりゲート規模ファイル４
７として格納する。またライブラリの概略使用条件とし
て、例えば動作周波数、動作率およびアクセス方法によ
って大幅に消費電力が異なるＲＡＭ、ＲＯＭなどのマク
ロライブラリの種類、個数等の情報を入力し、それらを
ライブラリ使用条件情報記憶部３２に記憶してライブラ
リ使用条件ファイル４２として格納する。さらに搭載す
るパッケージや周囲環境（例えば温度、風速）といった
ＬＳＩ概略仕様情報を入力し、それらをＬＳＩ仕様情報
記憶部３３に記憶してＬＳＩ仕様ファイル４３として格
納する。

【００６３】次に見積もりゲート規模ファイル４７、ラ
イブラリ使用条件ファイル４２、ＬＳＩ仕様ファイル４
３を概略仕様解析装置２７が読み込み、ライブラリ消費
電力情報記憶部３４に記憶してライブラリ使用条件テー
ブルＴ１として格納する。

【００６４】そして第２ステップで、概略消費電力計算
装置２９が上記ライブラリ使用条件テーブルＴ１と予め
登録されているライブラリ消費電力テーブルＴ２との中
から標準的なライブラリとして、例えば２入力ＮＡＮＤ
のテーブルを引用し、見積もりゲート数を基にして予め
決められた計算方法に基づいて、ＬＳＩの概略消費電力
を求める。この際、ＲＡＭ、ＲＯＭ等のマクロライブラ
リが使用される予定であれば、これらの消費電力をライ
ブラリ消費電力テーブルＴ２から引用して計算する。さ
らにＬＳＩ仕様ファイル４３および予めパッケージ情報
記憶部３５に登録されているパッケージ熱抵抗ファイル
４５から引用して、ＬＳＩの発熱量を考慮した動作温度
を計算する。

【００６５】次いで第３ステップで、概略消費電力計算
装置２９で計算した概略消費電力の値が規定値以下か否
かを判定する。この判定は、概略消費電力計算装置２９
内で行ってもよく、または計算した概略消費電力の値を
出力して設計者が判定してもよい。

【００６６】そして計算した概略消費電力の値が規定値
以下の場合に、前記第１実施形態で説明した入力処理装
置２１による入力処理以降のステップを行う。

【００６７】一方、計算した概略消費電力の値が規定値
よりも大きい場合には、各概略仕様の修正を行う。すな
わち、必要に応じてゲート数の削減やＲＡＭ、ＲＯＭの
削減などＬＳＩ機能の削減や、搭載するパッケージの変
更などの各情報を修正して、見積もりゲート規模ファイ
ル４７、ライブラリ使用条件ファイル４２、ＬＳＩ仕様
ファイル４３等を作成する第１ステップ以降のステップ
を繰り返すことになる。

【００６８】以上のように、ＬＳＩのレイアウト設計装
置の第２実施形態によれば、ＬＳＩの詳細なネットリス
トが完成する前段階、すなわちＬＳＩの仕様もしくは機
能設計段階で、概略消費電力を計算する装置を構成した
ため、第１実施形態よりもさらに設計フローの早い段階
でＬＳＩの消費電力や動作温度が仕様を満足する見込み
であるか否か、予定のパッケージに搭載できるか否かの
判定ができるようになる。そのため、設計フロー最終段
階での手戻りの可能性を低減することが可能になる。

【００６９】

【発明の効果】以上、説明したように本発明のＬＳＩの
レイアウト設計方法によれば、一般的に処理時間がかか
るレイアウト情報の作成を行う前に、ＬＳＩ全体の消費
電力が計算されるので、ＬＳＩ設計の早い段階で、ＬＳ
Ｉの消費電力に関する仕様を満足しているか否かの判定
が可能になる。したがって、消費電力に係わる仕様を満
足していない場合に早い段階で仕様を満足していないこ
とが発見できるので、結果的にＬＳＩの設計時間の短縮
が図れる。

【００７０】上記本発明のＬＳＩのレイアウト設計装置
によれば、一般的に処理時間がかかるレイアウト情報を
作成する配置配線装置の前段に、ＬＳＩの消費電力を計
算する消費電力計算装置、それに消費電力を計算するた
めの情報を提供するＬＳＩ仕様情報記憶部、パッケージ
情報記憶部およびライブラリ消費電力情報記憶部を設け
たので、ＬＳＩ設計の早い段階でＬＳＩの消費電力を求
めることが可能になる。そのため、消費電力が仕様を満
足していない場合には早期に消費電力が仕様から外れて
いることを発見できるので、結果的にＬＳＩの設計時間
の短縮が図れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のＬＳＩのレイアウト設計方法に係わる
第１実施形態のフローチャートである。

【図２】本発明のＬＳＩのレイアウト設計方法に係わる
第２実施形態のフローチャートである。

【図３】本発明のＬＳＩのレイアウト設計装置に係わる
第１実施形態のブロック図である。

【図４】本発明のＬＳＩのレイアウト設計装置に係わる
第２実施形態のブロック図である。

【符号の説明】

１ ＬＳＩのレイアウト設計装置 ２１ 入力処理装置 ２２ ネットリスト解析装置 ２３ 消費電力計算装置 ２４ 配置配線装置 ２５ 配線容量抽出装置 ４１ ネットリストファイル ４２ ライブラリ使用条件ファイル ４３ ＬＳＩ仕様ファイル ４５ パッケージ熱抵抗ファイル ４６ レイアウトデータファイル Ｔ１ ライブラリ使用条件テーブル Ｔ２ ライブラリ消費電力テーブル

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ネットリスト情報の入力処理を行う第１
   ステップと、 前記第１ステップで入力されたネットリスト情報を解析
   して、ライブラリごとにライブラリ使用条件テーブルを
   作成する第２ステップと、 前記ライブラリ使用条件テーブルと予めライブラリごと
   に登録されているライブラリ消費電力テーブルとを用い
   て、使用条件に基づいたＬＳＩ全体の消費電力を計算す
   る第３ステップと、 前記第３ステップで消費電力を計算した結果、ＬＳＩ全
   体の消費電力が規定値以下か否かを判定する第４ステッ
   プと、 前記第３ステップで計算した消費電力の値が規定値以下
   の場合に、レイアウト情報を作成する第５ステップと、 前記レイアウト情報を解析して、ライブラリの入出力ノ
   ードの配線容量を抽出し、前記配線容量に基づいてライ
   ブラリ使用条件テーブルを作成する第６ステップと、 前記第６ステップで作成したライブラリ使用条件テーブ
   ルと前記ライブラリ消費電力テーブルとを用いて、レイ
   アウト情報が考慮された使用条件に基づいたＬＳＩ全体
   の消費電力を計算する第７ステップと、 前記第７ステップで計算した消費電力の値が規定値以下
   か否かを判定する第８ステップと、 前記第８ステップで計算した消費電力の値が規定値以下
   の場合に、前記第５ステップで作成されたレイアウト情
   報をレイアウト結果情報として出力する第９ステップと
   前記第３ステップで計算した消費電力の値または前記第
   ７ステップで計算した消費電力の値が規定値よりも大き
   い場合に、前記ネットリスト情報を修正して前記第１ス
   テップ以降のステップを繰り返すことを指令する第１０
   ステップと、を備えたことを特徴とするＬＳＩのレイア
   ウト設計方法。
2. 【請求項２】 請求項１記載のＬＳＩのレイアウト設計
   方法において、 前記ネットリスト情報の入力処理を行う第１ステップを
   行う前に、ＬＳＩの見積もりゲート数、周波数、動作率
   を含むＬＳＩ概略仕様を解析して、ＬＳＩの概略の消費
   電力を求めることを特徴とするＬＳＩのレイアウト設計
   方法。
3. 【請求項３】 ネットリスト情報、ライブラリ使用条件
   情報およびＬＳＩ仕様情報が入力される入力処理装置
   と、 前記ネットリスト情報、前記ライブラリ使用条件情報お
   よび前記ＬＳＩ仕様情報に基づいてライブラリ使用条件
   テーブルが作成されるネットリスト解析装置と、 前記ライブラリ使用条件テーブルおよび予め登録されて
   いるライブラリ消費電力テーブルに基づいてＬＳＩ全体
   の消費電力が計算され、かつ前記計算した消費電力、前
   記ＬＳＩ仕様情報および予め登録されているパッケージ
   情報に基づいてＬＳＩの発熱を考慮した動作温度が計算
   される消費電力計算装置と、 前記ネットリスト情報に基づいてレイアウト情報が作成
   される配置配線装置と、 前記レイアウト情報に基づいて各ライブラリの入出力ノ
   ードにおける配線容量が抽出され、かつ前記抽出した配
   線容量が前記ライブラリ使用条件テーブルに加算されて
   前記ライブラリ使用条件テーブルが更新され、新たなラ
   イブラリ使用条件テーブルが作成される配線容量抽出装
   置とを備えたことを特徴とするＬＳＩのレイアウト設計
   装置。
4. 【請求項４】 請求項３記載のＬＳＩのレイアウト設計
   装置において、 前記ネットリスト情報が記憶されて格納されるもので前
   記入力処理装置に接続されるネットリスト情報記憶部
   と、 前記ＬＳＩ使用条件情報が記憶されて格納されるもので
   前記入力処理装置に接続されるライブラリ使用条件情報
   記憶部と、 前記ＬＳＩ仕様情報情報が記憶されて格納されるもので
   前記入力処理装置に接続されるＬＳＩ仕様情報記憶部
   と、 予めパッケージ情報が登録されるパッケージ情報記憶部
   と、 前記ネットリスト解析装置で求めたライブラリ使用条件
   テーブルが記憶されて格納されるライブラリ消費電力情
   報記憶部と、 前記消費電力計算装置により計算された消費電力および
   動作温度が出力される表示部と、 前記配置配線装置で求めたレイアウト情報が記憶されて
   格納されるレイアウト結果情報記憶部とを備えたことを
   特徴とするＬＳＩのレイアウト設計装置。
5. 【請求項５】 請求項３または請求項４記載のＬＳＩの
   レイアウト設計装置において、 前記消費電力計算装置は、 前記ライブラリ使用条件テーブルおよび予め登録されて
   いるライブラリ消費電力テーブルに基づいてＬＳＩ全体
   の消費電力が計算され、かつ前記計算された消費電力、
   前記ＬＳＩ仕様情報および予め登録されている前記パッ
   ケージ情報からＬＳＩの発熱を考慮した動作温度が計算
   される第１消費電力計算部と、 前記配線容量抽出装置により更新したライブラリ使用条
   件テーブルおよび前記ライブラリ消費電力テーブルとと
   もに前記レイアウト情報に基づいてＬＳＩ全体の消費電
   力が計算され、かつ前記計算された消費電力、前記ＬＳ
   Ｉ仕様情報および予め登録されている前記パッケージ情
   報からＬＳＩの発熱を考慮した動作温度が計算される第
   ２消費電力計算部とを備えたことを特徴とするＬＳＩの
   レイアウト設計装置。
6. 【請求項６】 請求項３、請求項４および請求項５のう
   ちのいずれか１項に記載のＬＳＩのレイアウト設計装置
   において、 前記入力処理装置の前段に、 見積もりゲート規模情報、ＬＳＩ概略仕様情報およびラ
   イブラリ概略使用条件情報が入力される概略仕様入力処
   理装置と、 前記見積もりゲート規模情報、前記ＬＳＩ概略仕様情報
   および前記ライブラリ概略使用条件情報に基づいて前記
   ライブラリ使用条件テーブルが作成される概略仕様解析
   装置と、 予め登録されているライブラリ消費電力テーブルおよび
   前記ライブラリ使用条件テーブルに基づいてＬＳＩ全体
   の消費電力が概算され、前記計算された消費電力、前記
   ＬＳＩ仕様情報および予め登録されているパッケージ情
   報からＬＳＩの発熱を考慮した動作温度が概算される概
   略消費電力計算装置とを備えたことを特徴とするＬＳＩ
   のレイアウト設計装置。