システムVLSIのためのユニバーサルフロアプラナの実用化

1999 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 10750298
• 研究機関: 北九州大学
• 研究代表者: 中武 繁寿 北九州大学, 国際環境工学部設置準備室, 講師 (10282831)
• キーワード: VLSI設計 / システムLSI / フロアプラン / 配置設計 / リーフセル設計 / 2次元パッキング / 多角形パッキング / チャネル配線

研究概要

本研究の基幹技術であるBSGは矩形集合を2次元平面に重なりなく配置する手法であり、その特徴は配置を表現するための仮想的なデータ構造にある。本研究の主題は、このBSG配置方式をVLSI自動設計に適用するための拡張の提案と実際ツールの開発にあった。以下に、本研究における提案、拡張、ツール開発を概略で記す。
・BSG方式をアナログリーフセル設計の素子配置手法として適用するために、BSGを多重化し、製造における多重な層による設計ルールを考慮できるように拡張した。
・東芝と共同研究開発を行い、先端プロセスにおけるリーフセル自動設計ツールとして開発した。
・設計者から素子配置において配線領域等の考慮は必須であるとの指摘を受け、素子配置と配線を同時最適化するために、BSGに対して不変的なチャネル構造を導入し、ユニバーサルフロアプランとして拡張を行った。
・配置・配線を同時最適化するユニバーサルフロアプランのアルゴリズムを東芝との共同開発により、実際のリーフセル設計ツールとして開発を行った。
・ユニバーサルフロアプラン、および配線最適化アルゴリズムの開発の成果を国際会議において発表した。
・開発したツールの実際設計における利用方法を東芝の設計者と検討し、独自のユーザインタフェースや対話的な機能をツールに導入した。
・設計者から矩形以外の形状の素子配置に関して強い要望を受け、凸型多角形を扱うためのBSGの多重化・変形の拡張提案を行い、その成果を国際会議において発表した。

研究成果

• [文献書誌] Shigetoshi Nakatake: "Module Packing Based on the BSG-Structure and IC Layout Applications"IEEE Transaction on Computer Aided Design. 15. 1518-1524 (1998)
• [文献書誌] 中武繁寿: "FLIPにより自己変換するスタイナ木とそのVLSI最適配線への応用(掲載予定)"情報処理学会 論文集. 41(印刷中). (2000)
• [文献書誌] Shigetoshi Nakatake: "The 3- Packing by Meta Data Structure and Heuristics"IEICE Transaction of Computer. E83A(掲載予定)(印刷中). (2000)
• [文献書誌] Shigetoshi Nakatake: "The Channeled-BSG: Universal Floorplan for Simultaneous Place/Route with IC Applications"Proceedings of IEEE/ACM International Conference of Computer Aided Design 98. 418-425 (1998)
• [文献書誌] Shigetoshi Nakatake: "The Multi-BSG: Stochastic Approach to an Optimum Packing of Convex Rectilinear Blocks"Proceedings of IEEE/ACM International Conference of Computer Aided Design 98. 267-274 (1998)
• [文献書誌] Shigetoshi Nakatake: "Self-Reforming Routing for Stochastic Search in VLSI Interconnection Layout"Proceedings of IEEE/ACM Asian South Pacific Design Automation Conference 2000. 87-92 (2000)
• [文献書誌] Shigetoshi Nakatake: "Module Placement on the BSG-Structure(学位論文)"東京工業大学. 96 (1999)