JPH09311885A - 集積回路の設計方法及びその装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 各機能ブロックにおける入・出力端子位置の
決定及び各端子を接続する配線を最適な設計を高速に行
うことである。 【解決手段】 相互に接続する機能ブロック内に仮想の
閉領域を設定し、この閉領域上に割り振られた仮想点の
結線と各機能ブロックの辺との交点位置により入出力端
子位置を決定し、これら入出力端子から各々の機能ブロ
ック辺に略垂直な直線を引き出し、各直線を直接交差さ
せ、若しくは、機能ブロック辺に略平行な直線を介して
交差させて配線経路を構成することをことを含むように
する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、計算機援用設計を
利用した半導体集積回路の設計方法に関し、特に、機能
ブロックのフロアプラン及び相互に接続を行う機能ブロ
ックの端子位置の決定及び端子間に設ける配線経路を決
定する方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、半導体集積回路の設計に際して
は、ゲートアレイ、スタンダードセル等で機能ブロック
を構成し、かつ、これら各機能ブロックを相互に接続す
る配線を計算機援用設計により設計している。この場
合、各機能ブロックは各々の入・出力端子は予め決定さ
れており、配線経路の決定には迷路法等を使用する場合
が多い。

【０００３】従来の集積回路の設計方法の処理フローの
例を図１３に示す。この処理フローに示すように、まず
各機能ブロックの設計を行ってから（ステップＳ４０
０）、次に、全体設計を行う（ステップＳ５００）。こ
こで、各機能ブロックの設計ステップＳ４００では、他
の機能ブロックとの情報の入出力を行うための入出力端
子の位置を決定し（ステップＳ４１０）、機能ブロック
内のレイアウトを行う（ステップＳ４２０）。次に、全
体設計ステップＳ５００では、設計された機能ブロック
の配置を行い（ステップＳ５１０）、機能ブロックの端
子を接続する配線の経路の最適化を行い（ステップＳ５
２０）、全体のレイアウトを行う（ステップＳ５３
０）。

【０００４】このように、従来から半導体集積回路の設
計においては、機能ブロックに分割し、この機能ブロッ
ク毎に設計を行い、次に半導体集積回路全体の設計を行
っていた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
集積回路の設計方法では、各機能ブロックの予め確定し
た入・出力端子位置を基準にして端子間の配線を行って
いるために、各機能ブロック内部のセル配置を実際に行
って、各々の入・出力端子位置を決定した上でないと配
線経路を決定することが出来ない。また、この場合に、
ブロック間の配線経路を全体として最適化することがで
きないという問題がある。

【０００６】例えば、図１３に示す全体レイアウトステ
ップＳ５３０にて、設計した結果の評価を行う評価ステ
ップＳ６００にて評価を行った結果、所定の機能ブロッ
クの入出力端子の位置が適当でないため、無駄な配線を
引き回さねばならなくなる場合がある。また、この配線
がタイミング制約を満たさない配線等が生じた場合に
は、機能ブロックを再配置したり、機能ブロックの設計
まで戻って設計を行わなければならないため、半導体集
積回路の設計には非常に多くの時間が必要であった。

【０００７】さらに、今日の半導体技術の革新的進歩に
より半導体集積回路の微細化が進むなか、機能ブロック
や配線の増加等により、従来のようないわゆるボトムア
ップによる半導体の設計方法では膨大な時間が必要とな
る。本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、
その目的とするところは、各機能ブロックにおける入・
出力端子位置の決定及び各端子を接続する配線を最適に
設計すること及びトップダウンに設計することで集積回
路の設計時間を短縮することができる集積回路の設計方
法及びその装置を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明の発明者は、従来
のようないわゆるボトムアップによる集積回路の設計方
法には限界を感じていた。ここで、従来の集積回路の設
計方法においては、なぜ始めに全体設計を行うことがで
きないかを考察してみると、各機能ブロックの設計を行
わなければ、入出力の端子が決定できないためである。

【０００９】そこで、本発明者は、まず、機能ブロック
の配置を行って、入出力端子の決定を行うようにすれ
ば、各機能ブロックのレイアウトが決定していなくとも
全体設計が行えることに気がつき、慎重な研究を重ねた
結果以下のような発明を完成させることができた。

【００１０】請求項１の発明は、複数の機能ブロックを
相互に接続する配線経路の設計を計算機援用支援により
行い、集積回路の設計を行う方法において、前記機能ブ
ロックに少なくとも２つの仮想点を設定し、前記相互に
接続する機能ブロックについて、前記設定された仮想点
を結ぶ直線と各機能ブロックの辺の交点に存在する端子
を各々の入出力端子として決定し、この決定された入出
力端子に基づいて配線経路の設計を行うことを含むこと
を特徴とする。

【００１１】この発明の構成では、機能ブロックに少な
くとも２つの仮想点を設定し、相互に接続する機能ブロ
ックについて、設定された仮想点を結ぶ直線と各機能ブ
ロックの辺の交点に存在する端子を各々の入出力端子と
して決定するようにしてる。これにより入出力端子位置
を特定することができるので、集積回路をトップダウン
に設計することができる。また、仮想点を複数設定する
ことでより最適な仮想点を選択するようにすることがで
きると同時に、所定の機能ブロックと複数の配線を行う
場合や、複数の機能ブロックと接続する場合であっても
入出力端子の重複を回避して最適な端子位置を決定する
ことができるのである。

【００１２】また、請求項２の発明は、複数の機能ブロ
ックを相互に接続する配線経路の設計を計算機援用支援
により行い、集積回路の設計を行う方法において、相互
に接続する機能ブロック内に仮想の閉領域を設定し、こ
の閉領域上に割り振られた仮想点の結線と各機能ブロッ
クの辺との交点位置により入出力端子位置を決定し、こ
れら入出力端子から各々の機能ブロック辺に略垂直な直
線を引き出し、各直線を直接交差させ、若しくは、機能
ブロック辺に略平行な直線を介して交差させて配線経路
を構成することを含むことを特徴とする。

【００１３】このように設定された閉領域に設定する仮
想点を限定することで、より高速に最適な仮想点を割り
振ることができるのである。

【００１４】また、請求項３の発明は、前記仮想点は、
前記機能ブロックに閉領域の輪郭線上に割り振ることを
特徴とする。

【００１５】このように閉領域の輪郭線上に仮想点を割
り振って仮想点を限定することで、さらに高速に最適な
仮想点を求めることができるのである。

【００１６】また、請求項４の発明は、前記閉領域上に
割り振られた仮想点の結線と機能ブロックの辺との交点
位置により入出力端子位置を決定する際に、前記接続す
る各々の機能ブロックに設定された閉領域の輪郭線上に
仮想点を割り振り、この仮想点のうち、入出力端子を決
定するために使用する仮想点を決定し、この決定された
各々の機能ブロックの仮想点を直線で結び、この直線と
機能ブロックの辺の交点を各々の入出力端子として定義
することを含むことを特徴とする。

【００１７】このようにして入出力端子位置を決定する
ことで、集積回路をトップダウンに設計することができ
る。また、仮想点を閉領域の輪郭線上に設定することで
より最適な仮想点を選択するようにすることができると
同時に、所定の機能ブロックと複数の配線を行う場合
や、複数の機能ブロックと接続する場合であっても入出
力端子の重複を回避して最適な端子位置を決定すること
ができるのである。

【００１８】また、請求項５の発明は、前記仮想点のう
ち、入出力端子を決定するために使用する仮想点を決定
する際に、前記各々の機能ブロックの仮想点を結んだ直
線が短くなるような仮想点を決定することを特徴とす
る。

【００１９】このように、仮想点について、仮想点を結
んだ直線が短くなるようにして決定することで、より簡
易に最適な入出力端子を設定することができるのであ
る。

【００２０】また、請求項６の発明は、前記仮想点のう
ち、入出力端子を決定するために使用する仮想点を決定
する際に、前記各々の機能ブロックの仮想点を結んだ直
線が短くなり、かつ、前記直線の交差が減少するような
仮想点を決定することを特徴とする。

【００２１】上記発明は、請求項５記載の発明に前記直
線の交差をも考慮して仮想点を決定するようにしてあ
る。例えば複数の機能ブロックに入出力端子を決定する
場合等入出力端子の決定に順序をつける必要が生じる。
この決定の順序の如何で最適な入出力端子の決定ができ
ない場合も生じる。そこで、前記直線が交差している場
合にはその交差を減少するようにして最適な入出力端子
位置を決定することができるのである。

【００２２】また、請求項７の発明は、前記仮想点のう
ち、入出力端子を決定するために使用する仮想点を決定
する際に、前記機能ブロック内の点から接続先の機能ブ
ロック内の点を含む２本の直線を求め、この２本の直線
に挟まれた閉領域に存在する仮想点の中から入出力端子
を決定するために使用する仮想点を決定することを特徴
とする。

【００２３】このように、妥当性ある範囲で決定する仮
想点を限定することで、最適な仮想点を高速に決定する
ことができるのである。

【００２４】また、請求項８の発明は、前記仮想点のう
ち、入出力端子を決定するために使用する仮想点を決定
する際に、前記機能ブロック内の点から接続先の機能ブ
ロックの４つの頂点を結ぶ４本の直線を求め、この４本
の直線に挟まれた閉領域に存在する仮想点の中から入出
力端子を決定するために使用する仮想点を決定すること
を特徴とする。

【００２５】このように、妥当性ある範囲で決定する仮
想点を限定することで、最適な仮想点をさらに高速に決
定することができるのである。

【００２６】また、請求項９の発明は、前記閉領域上に
割り振られた仮想点の結線と機能ブロックの辺の交点と
により入出力端子位置を決定する際に、前記接続する機
能ブロックが複数ある場合には、接続元の機能ブロック
内の点から接続先の機能ブロック内の点を含む２本の直
線を各々求め、この２本の直線に挟まれた閉領域に存在
する仮想点の中であって、他の機能ブロックに係る２本
の直線に挟まれた閉領域以外の仮想点から入出力端子を
決定するために使用する仮想点を決定することを特徴と
する。

【００２７】このように、複数の機能ブロックと接続す
る場合には、他の機能ブロックの入出力端子の決定に干
渉しないように入出力端子を決定することができるので
ある。

【００２８】また、請求項１０の発明は、前記仮想点の
うち、入出力端子を決定するために使用する仮想点を決
定する際に、この閉領域上に割り振られた仮想点を結ぶ
直線が交差する場合には、前記仮想点をペア交換法によ
り仮想点を交換することを特徴とする。

【００２９】このように、ペア交換法を用いることによ
り、複雑なアルゴリズムを使用しなくてもより高速に最
適な仮想点を決定することができるのである。

【００３０】また、請求項１１の発明は、前記直線と機
能ブロックの辺の交点を各々の入出力端子として定義す
る際に、前記直線が交差して決定する入出力端子が重複
する場合には、入出力端子として決定されていない最も
近い端子を入出力端子として決定することを特徴とす
る。

【００３１】このように、求めた直線が交差して決定す
る入出力端子が重複する場合であっても、重複して決定
するのを回避して、より簡易に決定することができるの
である。

【００３２】また、請求項１２の発明は、前記閉領域上
に割り振られた仮想点の結線と機能ブロックの辺の交点
とにより入出力端子位置を決定する際に、接続する配線
の数により決定する仮想点の数を変更することを特徴と
する。

【００３３】さらには、決定する入出力端子位置が多い
場合には、仮想点を多く設定した方が好ましく、決定す
る入出力端子が少ない場合には少なく設定した方がより
高速に処理を行うことができるのである。

【００３４】また、請求項１３の発明は、前記閉領域上
に割り振られた仮想点の結線と機能ブロックの辺の交点
とにより入出力端子位置を決定する際に、入出力のタイ
ミング制約が厳しい配線の入出力端子から決定していく
ことを特徴とする。

【００３５】このように、タイミング制約が厳しい配線
から決定していくことにより、タイミング制約違反によ
る再設計の発生を回避することができるのである。

【００３６】また、請求項１４の発明は、前記相互に接
続する機能ブロック内に仮想の閉領域を設定する際に、
楕円形の閉領域を設定することを、請求項１乃至１３記
載の集積回路に適用することを特徴とする。

【００３７】また、請求項１５の発明は、前記相互に接
続する機能ブロック内に仮想の閉領域を設定する際に、
四角形の閉領域を設定することを、請求項１乃至１３記
載の発明に適応することを特徴とする。

【００３８】このように閉領域に四角形を設定すること
で、より簡易に閉領域を設定することができるのであ
る。

【００３９】また、請求項１６の発明は複数の機能ブロ
ックを相互に接続する配線経路の設計を計算機援用支援
により行い、集積回路の設計を行う装置において、相互
に接続する機能ブロック内に仮想の閉領域を設定する閉
領域設定手段と、この閉領域上に割り振られた仮想点の
結線と各機能ブロックの辺との交点位置により入出力端
子位置を決定する入出力位置決定手段と、これら入出力
端子から各々の機能ブロック辺に略垂直な直線を引き出
し、各直線を直接交差させ、若しくは、機能ブロック辺
に略平行な直線を介して交差させて配線経路を構成する
配線経路構成手段と、を備えることを特徴とする。

【００４０】さらに、請求項１７の発明は、複数の機能
ブロックを相互に接続する配線経路の設計を計算機援用
支援により行い、集積回路の設計を行う装置において、
前記複数の機能ブロックの配置を行う機能ブロック配置
手段と、相互に接続する機能ブロック内に仮想の閉領域
を設定する閉領域設定手段と、この閉領域上に割り振ら
れた仮想点の結線と各機能ブロックの辺との交点位置に
より入出力端子位置を決定する入出力位置決定手段と、
これら入出力端子から各々の機能ブロック辺に垂直な直
線を引き出し、各直線を直接交差させ、若しくは、機能
ブロック辺に平行な直線を介して交差させて配線経路を
構成する配線経路構成手段と、前記集積回路全体のレイ
アウト設計を行う全体レイアウト手段と、前記全体レイ
アウトを行った集積回路の各機能ブロック内のレイアウ
トを行う機能ブロックレイアウト手段と、を備えること
を特徴とする。

【００４１】このようにして入出力端子位置を決定する
ことで、集積回路をトップダウンに設計することができ
る。また、仮想点を閉領域の輪郭線上に設定することで
より最適な仮想点を選択するようにすることができると
同時に、所定の機能ブロックと複数の配線を行う場合
や、複数の機能ブロックと接続する場合であっても入出
力端子の重複を回避して最適な端子位置を決定すること
ができるのである。

【００４２】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る集積回路の設
計方法及びその装置の実施の形態について、図面を参照
しながら説明する。

【００４３】本発明に係る集積回路の設計装置が具備す
るハードウエア構成は、各種処理を行うためのＣＰＵ
と、キーボード、マウス、ライトペン、又はフレキシブ
ルディスク装置等の入力装置と、メモリ装置やディスク
装置等の外部記憶装置と、ディスプレイ装置、プリンタ
装置等の出力装置等とを備えた通常のコンピュータシス
テムを用いてもよい。なお、前記ＣＰＵは、下記で説明
する各ステップの処理を行う演算部と、前記各ステップ
の処理の命令を記憶する主記憶部とを具備する。

【００４４】第１の実施形態 図１は、本実施形態の集積回路の設計方法の概念を説明
するための処理フローである。本発明では、まず集積回
路全体の設計を行い（ステップＳ１００）、続いて、各
機能ブロックの設計を行うようにする（ステップＳ２０
０）。ここで、集積回路全体の設計ステップＳ１００で
は、まず、機能ブロックの配置を行い（ステップＳ１１
０）、この配置に基づいて入出力端子の決定を行う（ス
テップＳ１２０）。次に、各機能ブロックを接続する配
線の経路についての最適化を行い（ステップＳ１３
０）、全体のレイアウトを行う（ステップＳ１４０）。
このように集積回路全体の設計を行ってから、各機能ブ
ロックの設計ステップＳ２００にて、各機能ブロック内
のレイアウトを行うようにする（ステップＳ２１０）。
このように設計された集積回路は、機能ブロックの配置
や配線経路の最適化を先に行っているので、これらを理
由に評価ステップＳ３００にて再び全体設計のやり直し
となることを回避することができる。

【００４５】従って、いわゆるトップダウンに集積回路
の設計を行うようにすることで、質の高い集積回路を設
計することができ、設計のやり直し等による設計時間の
増大を回避することができるのである。

【００４６】次に、本実施形態の入出力端子決定ステッ
プＳ１２０の詳細について説明する。この入出力端子決
定ステップＳ１２０の処理フローを図２に示した。ま
ず、他の機能ブロックとの接続を行う機能ブロックに閉
曲線図形を求める（ステップＳ１２１）。次に、この閉
曲線に仮想点を少なくとも１つ割り振る（ステップＳ１
２２）。ここで、本実施形態では、閉曲線図形（例え
ば、楕円形）を用いるようにしたが、本発明に係る集積
回路の設計方法及びその装置においてはこれに限られる
ことなく、機能ブロック内に所定の閉領域を求めて、こ
の閉領域内に仮想点を設定するようにしてもよい。特
に、接続先の機能ブロックとの配線が２つ必要な場合
や、接続する機能ブロックが２つある場合には、機能ブ
ロックの設定は、閉領域内に少なくとも２つ設けること
で端子の重複を回避することができる。また、仮想点と
は、閉領域の内部やその輪郭線に設定された仮想の点を
いう。この仮想点を用いることにより、最適な入出力端
子位置を決定する場合に用いる直線の始点と終点を明確
にすることができるほか、接続する機能ブロックの数に
より設定する仮想点の数を変更することで、最適な端子
位置をより高速に求めることができる。

【００４７】続いて、割り振られた仮想点のうちで、入
出力端子を決定するために使用する仮想点を決定する
（ステップＳ１２３）。ここで、この決定に際しては、
各々の機能ブロックの仮想点を結んだ直線が短くなるよ
うな仮想点を決定することが好ましい。これは、この直
線が短ければ、接続される配線も短くなるためである。
ここで、直線が短くなるように仮想点を決定する方法と
しては、ペア交換方法を用いてもよい。これは、まず各
々機能ブロックに仮想点をランダムに設定し、この距離
を計算する。次に、閉曲線図形に連続する一方の仮想点
に移した場合に、距離が変化するか否かを判断する。仮
想点を移したことにより距離が短くなった場合には、さ
らに隣りの仮想点についても距離を計算する。このよう
にして、距離が短くならなくなるまで繰り返し行う。距
離が短くならなくなった場合には、閉曲線図形に連続す
る他方の仮想点も移動させて比較してみる。これを各々
の機能ブロックの仮想点について行う。このようにし
て、機能ブロックを接続する直線を短くするようにする
ことができる。また、仮想点を決定する際には、各々の
機能ブロックの仮想点を接続する直線の交差を少なくな
るようにしてもよい。これについては、後述する。

【００４８】続いて、決定された仮想点を結ぶ（ステッ
プＳ１２４）。ここで、接続元の機能ブロックの仮想点
と接続先の機能ブロックの仮想点とを結んだ線を結線と
いうことにする。次に、この結線と機能ブロックの辺と
の交点位置により入出力端子の位置を決定する（ステッ
プＳ１２５）。一般に、結線と機能ブロックとの交点の
座標を含む位置の端子を入出力端子として決定すること
ができる。

【００４９】ここで、接続する配線が複数ある場合に
は、入出力のタイミング制約が厳しい配線の入出力端子
から決定していくことが好ましい。この場合に、すでに
入出力端子として決定されている端子に交点座標が含ま
れる場合には、その隣りの端子を入出力端子として決定
するようにしてもよい。

【００５０】第２の実施形態 次に、本発明に係るの集積回路の設計方法について、具
体例を用いながら図面を用いて説明する。図３及び図４
は、本発明の半導体集積回路設計方法における、各機能
ブロック間の入・出力端子位置を決定し、かつ、配線を
行う第２の実施の形態の模式的な平面図である。

【００５１】図３において、ここでは５個の機能ブロッ
クＡ−Ｅを配置した例を示している。各機能ブロック
は、未だ、ブロック内のセル配置及び配線は行われてお
らず、各機能ブロックの入・出力端子位置も確定してい
ない。このような機能ブロックの配置状況において、機
能ブロックＡと機能ブロックＢを接続する配線ａの設計
に際しては、先ず、各機能ブロックＡとＢの中心点を中
心点とする閉曲線図形を求める。ここでは閉曲線図形と
して楕円を用いている。ここで、楕円の大きさは各機能
ブロックのゲート数或いは各機能ブロックの大きさ及び
各機能ブロックの入・出力端子数及び配線ピッチ或いは
入・出力端子位置ピッチ等をパラメータとして決定す
る。また、楕円の偏平率は各機能ブロックの縦横比等を
パラメータとして決定する。次に、この楕円の円周上に
機能ブロックの仮想点を割振る。次に、各機能ブロック
の楕円上のそれぞれの仮想点ＯA1，ＯB1を、直線ｌA1B1
で結ぶ。次に、この直線ｌA1B1と機能ブロックＡ及び機
能ブロックＢの各ブロック辺との交点を各々入・出力端
子位置１，２と定義している。ここで、入・出力端子位
置１，２が配線ピッチ或いは端子ピッチ上にない場合
は、ピッチ上に合わせる操作を行う。

【００５２】同様の方法で、機能ブロックＢと機能ブロ
ックＣの間の配線ｂ，ｃの設計も、楕円上の点ＯB2，Ｏ
C1とＯB3，ＯC2に対して、これらを直線ｌB2C1，ｌC2B3
で結ぶ。これら直線とブロック辺との交点を入・出力端
子位置３，４及び５，６として求めている。

【００５３】このようにして求められた入・出力端子位
置を基に図４に示すように、概略配線経路が求められ
る。すなわち、端子位置１，２のように、対の端子が存
在する機能ブロック辺が互いに平行に対向している場合
には、機能ブロック辺に垂直な線分で、端子間の中心位
置まで互いに線分を引き、その間を機能ブロック辺と平
行な線分で結ぶ形で配線経路を求める。端子位置５，６
のように、対の端子のブロック辺が直行する場合には、
各々の端子からブロック辺に垂直な線分を互いに交わる
まで引いてこれを配線経路とする。このようにして設定
した配線経路が、端子位置５，６を結ぶ配線のように、
他の機能ブロックＥ上で折れ曲がる場合は、この折れ曲
がりを機能ブロックＥの外に追い出すように配線をす
る。

【００５４】このように本実施形態では、機能ブロック
中に想定した閉曲線図形上の点間を結び、その直線と機
能ブロックの辺の交点をブロックの入・出力端子位置と
定義し、各入・出力端子をブロックと垂直及び平行な方
向に結んで配線経路を結んでいるので、短時間で端子位
置決定を行うことができ、かつ、最短の配線を設計する
ことができる。

【００５５】第３の実施形態 図５は、本発明の第３の実施の形態を示す図である。図
５においては、第２の実施の形態の図３で示している楕
円に替わって、長方形を用いており、この長方形の辺上
に、各機能ブロックの仮想点を割振っている。このよう
に閉領域として長方形を用いれば、簡易に閉領域を求め
ることができるので、より簡易に仮想点を設定すること
ができる。これにより、処理の高速化を図ることができ
る。

【００５６】第４の実施形態 図６は、本発明の第４の実施の形態を示す図である。図
６において、機能ブロックＡから機能ブロックＢを含む
２本の直線（図６では一点鎖線で表示している）を、そ
れぞれＢAB1 とＢAB2 とする。この２本の直線が切り出
す閉曲線図形（図６では楕円）上の線分に、機能ブロッ
クＢとの接続のための仮想点ＯA1を割振る。同様に、機
能ブロックＢから機能ブロックＡを含む２本の直線を、
それぞれＢBA1 とＢBA2 とする。そして、本発明の第２
の実施の形態で説明したと同様に、これら各２点ＯA1と
ＯB1を結ぶ直線と機能ブロックＡの辺の交点１及びこの
直線と機能ブロックＢの辺の交点２を各機能ブロックの
入・出力端子位置とする。このように、仮想点を限定し
て使用する仮想点を決定することにより、より最適な仮
想点を高速に求めることができるのである。

【００５７】第５の実施形態 図７は、本発明の第５の実施の形態を示す図である。図
７においては、さらに、機能ブロックＡから機能ブロッ
クＢを含む４本の直線を求めて、この４本の直線に挟ま
れた領域に係る仮想点の中から仮想点を決定する第４の
実施形態を示したものである。この直線をそれぞれ、Ｂ
AB1 ，ＢAB2 ，ＢAB3 ，及びＢAB4 とする。この４本の
直線が切り出す閉曲線図形（図７では楕円）上の線分
に、機能ブロックＢとの接続のための入・出力端子に仮
想点を割振る。この４つの直線に挟まれた線分から仮想
点を決定するようにすることで、さらに高速に最適な仮
想点を求めることができるのである。

【００５８】第６の実施形態 図８は、本発明の第６の実施の形態を示す図である。図
８は、切り出された線分が重なりを持つ場合を説明す
る。機能ブロックＣから機能ブロックＢを含む２本の直
線をＢCB1 とＢCB2 とし、機能ブロックＣから機能ブロ
ックＤを含む２本の直線をＢCD1 とＢCD2 とした場合
に、これら２組の２本の直線が、機能ブロックＣの仮想
閉曲線図形（図８では楕円）上の切り出す線分Arc１とA
rc２とが重なりArc３を持っている。この場合に、Arc２
上に、機能ブロックＢとの接続のための仮想点を割振る
場合に、重複していない部分を優先して点を割振るよう
にする。これにより、接続する機能ブロックが複数ある
場合における入出力端子の重複を回避することができ
る。また、入出力端子が重複した場合の処理（端子位置
をずらす等）を低減することができるのでより処理を高
速にすることができる。

【００５９】なお、例えば図８の機能ブロックＣから機
能ブロックＢ及び機能ブロックＤに同一の信号を出力す
る場合であって、１つの端子で入出力を行う場合には、
前述の重なり部分Arc３の位置に仮想点を割り振るよう
にしてもよい。

【００６０】第７の実施の形態 図９及び図１０は、本発明の第７の実施の形態を示す図
である。図９において、機能ブロックＡと機能ブロック
Ｄの間の接続関係が２つある。ここで、２点ＯA2，ＯD2
を結ぶ直線と機能ブロックＡの辺の交点を交点７とし、
機能ブロックＤの辺の交点を交点８とする。また、２点
ＯA3，ＯD1を結ぶ直線と機能ブロックＡの辺の交点を交
点９とし、機能ブロックＤの辺の交点を交点１０とす
る。この場合に、交点７と交点８を結ぶ機能ブロック間
配線と、交点９と交点１０を結ぶ機能ブロック間配線が
交差している。図１０では、図６における点ＯA2と点Ｏ
A3の位置を交換し、点ＯA2’と点ＯA3’としている。こ
の交換には、上述したペア交換法等を用いることができ
る。２点ＯA2’，ＯD2を結ぶ直線と機能ブロックＡの辺
の交点を交点７’とし、機能ブロックＤの辺の交点を交
点８’とする。また、２点ＯA3’，ＯD1を結ぶ直線と機
能ブロックＡの辺の交点を交点９’とし、機能ブロック
Ｄの辺の交点を交点１０’とする。

【００６１】第８の実施の形態 図１１及び図１２は、本発明の第８の実施の形態を示す
図である。図１１において、機能ブロックＡと機能ブロ
ックＤの間の接続関係が２つある。ここで、２点ＯA2，
ＯD2を結ぶ直線と機能ブロックＡの辺の交点７と、２点
ＯA3，ＯD1を結ぶ直線と機能ブロックＡの辺の交点７と
が重なったとする。この場合に、重なった交点７を、隣
の端子ピッチ位置７’へずらす。ここで、機能ブロック
間の配線の交差が少なくなりかつ配線が短くなるよう
に、隣へずらした端子位置７’は、機能ブロックＡの楕
円上の点ＯA2に対応する端子の位置とする。

【００６２】この方法によれば、第１及び第２及び第３
の実施の形態で示された入・出力端子位置決定におい
て、端子位置の重複が生じてしまった場合でも、各端子
を接続する配線を最短距離に設計できるように、入・出
力端子位置を決定できる。

【００６３】

【発明の効果】以上説明してきたように本発明に係る集
積回路の設計方法及びその装置によれば、各機能ブロッ
クにおける入・出力端子位置の決定及び各端子を接続す
る配線を最適に設計すること、及びトップダウンに設計
することで集積回路の設計時間を短縮することができる
集積回路の設計方法及びその装置を提供することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る集積回路の設計方法の処理フロー
を示す図である。

【図２】入・出力端子の決定ステップＳ１２０の処理フ
ローを示す図である。

【図３】本発明に係る集積回路の設計方法の第２の実施
形態を説明するための図である。

【図４】本発明に係る集積回路の設計方法の第２の実施
形態を説明するための図である。

【図５】本発明に係る集積回路の設計方法の第３の実施
形態を説明するための図である。

【図６】本発明に係る集積回路の設計方法の第４の実施
形態を説明するための図である。

【図７】本発明に係る集積回路の設計方法の第５の実施
形態を説明するための図である。

【図８】本発明に係る集積回路の設計方法の第６の実施
形態を説明するための図である。

【図９】本発明に係る集積回路の設計方法の第７の実施
形態を説明するための図である。

【図１０】本発明に係る集積回路の設計方法の第７の実
施形態を説明するための図である。

【図１１】本発明に係る集積回路の設計方法の第８の実
施形態を説明するための図である。

【図１２】本発明に係る集積回路の設計方法の第８の実
施形態を説明するための図である。

【図１３】従来の集積回路の設計方法の処理フローを示
す図である。

【符号の説明】

Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ 機能ブロック １，２，３，４，５，６ 結線と機能ブロックとの交点 ａ，ｂ，ｃ 配線

Claims (17)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】複数の機能ブロックを相互に接続する配線
   経路の設計を計算機援用支援により行い、集積回路の設
   計を行う方法において、 前記機能ブロックに少なくとも２つの仮想点を設定し、 前記相互に接続する機能ブロックについて、前記設定さ
   れた仮想点を結ぶ直線と各機能ブロックの辺の交点に存
   在する端子を各々の入出力端子として決定し、 この決定された入出力端子に基づいて配線経路の設計を
   行うことを含むことを特徴とする集積回路の設計方法。
2. 【請求項２】 複数の機能ブロックを相互に接続する配
   線経路の設計を計算機援用支援により行い、集積回路の
   設計を行う方法において、 相互に接続する機能ブロック内に仮想の閉領域を設定
   し、 この閉領域上に割り振られた仮想点の結線と各機能ブロ
   ックの辺との交点位置により入出力端子位置を決定し、 これら入出力端子から各々の機能ブロック辺に垂直な直
   線を引き出し、各直線を直接交差させ、若しくは、機能
   ブロック辺に平行な直線を介して交差させて配線経路を
   構成することを含むことを特徴とする集積回路の設計方
   法。
3. 【請求項３】 前記仮想点は、 前記機能ブロックに閉領域の輪郭線上に割り振ることを
   特徴とする請求項２記載の集積回路の設計方法。
4. 【請求項４】 前記閉領域上に割り振られた仮想点の結
   線と機能ブロックの辺との交点位置により入出力端子位
   置を決定する際に、 前記接続する各々の機能ブロックに設定された閉領域の
   輪郭線上に仮想点を割り振り、 この仮想点のうち、入出力端子を決定するために使用す
   る仮想点を決定し、 この決定された各々の機能ブロックの仮想点を直線で結
   び、 この直線と機能ブロックの辺の交点を各々の入出力端子
   として定義することを含むことを特徴とする請求項２記
   載の集積回路の設計方法。
5. 【請求項５】 前記仮想点のうち、入出力端子を決定す
   るために使用する仮想点を決定する際に、 前記各々の機能ブロックの仮想点を結んだ直線が短くな
   るような仮想点を決定することを特徴とする請求項４記
   載の集積回路の設計方法。
6. 【請求項６】 前記仮想点のうち、入出力端子を決定す
   るために使用する仮想点を決定する際に、 前記各々の機能ブロックの仮想点を結んだ直線が短くな
   り、かつ、前記直線の交差が減少するような仮想点を決
   定することを特徴とする請求項４記載の集積回路の設計
   方法。
7. 【請求項７】 前記仮想点のうち、入出力端子を決定す
   るために使用する仮想点を決定する際に、 前記機能ブロック内の点から接続先の機能ブロック内の
   点を含む２本の直線を求め、 この２本の直線に挟まれた閉領域に存在する仮想点の中
   から入出力端子を決定するために使用する仮想点を決定
   することを特徴とする請求項４記載の集積回路の設計方
   法。
8. 【請求項８】 前記仮想点のうち、入出力端子を決定す
   るために使用する仮想点を決定する際に、 前記機能ブロック内の点から接続先の機能ブロックの４
   つの頂点を結ぶ４本の直線を求め、 この４本の直線に挟まれた閉領域に存在する仮想点の中
   から入出力端子を決定するために使用する仮想点を決定
   することを特徴とする請求項４記載の集積回路の設計方
   法。
9. 【請求項９】 前記閉領域上に割り振られた仮想点の結
   線と機能ブロックの辺の交点とにより入出力端子位置を
   決定する際に、前記接続する機能ブロックが複数ある場
   合には、 接続元の機能ブロック内の点から接続先の機能ブロック
   内の点を含む２本の直線を各々求め、 この２本の直線に挟まれた閉領域に存在する仮想点の中
   であって、他の機能ブロックに係る２本の直線に挟まれ
   た閉領域以外の仮想点から入出力端子を決定するために
   使用する仮想点を決定することを特徴とする請求項４記
   載の集積回路の設計方法。
10. 【請求項１０】 前記仮想点のうち、入出力端子を決定
    するために使用する仮想点を決定する際に、この閉領域
    上に割り振られた仮想点を結ぶ直線が交差する場合に
    は、 前記仮想点をペア交換法により仮想点を交換することを
    特徴とする請求項４記載の集積回路の設計方法。
11. 【請求項１１】 前記直線と機能ブロックの辺の交点を
    各々の入出力端子として定義する際に、前記直線が交差
    して決定する入出力端子が重複する場合には、入出力端
    子として決定されていない最も近い端子を入出力端子と
    して決定することを特徴とする請求項４記載の集積回路
    の設計方法。
12. 【請求項１２】 前記閉領域上に割り振られた仮想点の
    結線と機能ブロックの辺の交点とにより入出力端子位置
    を決定する際に、 接続する配線の数により決定する仮想点の数を変更する
    ことを特徴とする請求項２記載の集積回路の設計方法。
13. 【請求項１３】 前記閉領域上に割り振られた仮想点の
    結線と機能ブロックの辺の交点とにより入出力端子位置
    を決定する際に、 入出力のタイミング制約が厳しい配線の入出力端子から
    決定していくことを特徴とする請求項２記載の集積回路
    の設計方法。
14. 【請求項１４】 前記相互に接続する機能ブロック内に
    仮想の閉領域を設定する際に、 楕円形の閉領域を設定することを特徴とする請求項１乃
    至１３記載の集積回路の設計方法。
15. 【請求項１５】 前記相互に接続する機能ブロック内に
    仮想の閉領域を設定する際に、 四角形の閉領域を設定することを特徴とする請求項１乃
    至１３記載の集積回路の設計方法。
16. 【請求項１６】 複数の機能ブロックを相互に接続する
    配線経路の設計を計算機援用支援により行い、集積回路
    の設計を行う装置において、 相互に接続する機能ブロック内に仮想の閉領域を設定す
    る閉領域設定手段と、 この閉領域上に割り振られた仮想点の結線と各機能ブロ
    ックの辺との交点位置により入出力端子位置を決定する
    入出力位置決定手段と、 これら入出力端子から各々の機能ブロック辺に垂直な直
    線を引き出し、各直線を直接交差させ、若しくは、機能
    ブロック辺に平行な直線を介して交差させて配線経路を
    構成する配線経路構成手段と、 を備えることを特徴とする集積回路の設計装置。
17. 【請求項１７】 複数の機能ブロックを相互に接続する
    配線経路の設計を計算機援用支援により行い、集積回路
    の設計を行う装置において、 前記複数の機能ブロックの配置を行う機能ブロック配置
    手段と、 相互に接続する機能ブロック内に仮想の閉領域を設定す
    る閉領域設定手段と、 この閉領域上に割り振られた仮想点の結線と各機能ブロ
    ックの辺との交点位置により入出力端子位置を決定する
    入出力位置決定手段と、 これら入出力端子から各々の機能ブロック辺に垂直な直
    線を引き出し、各直線を直接交差させ、若しくは、機能
    ブロック辺に平行な直線を介して交差させて配線経路を
    構成する配線経路構成手段と、 前記集積回路全体のレイアウト設計を行う全体レイアウ
    ト手段と、 前記全体レイアウトを行った集積回路の各機能ブロック
    内のレイアウトを行う機能ブロックレイアウト手段と、 を備えることを特徴とする集積回路の設計装置。