专利名称：防止壅塞配置装置及方法
技术领域：
本发明是与电路布局有关，特别地，关于一种防止壅塞配置装置及方法，用以将电路布局中的壅塞区域内的电子元件向外扩展分布至其附近电子元件密度较低的区域，藉以降低原本难以绕线的壅塞区域的电子元件密度，使其变为可绕线的区域。
背景技术：
随着电子科技不断地发展，各式各样的电子产品的体积愈来愈轻薄短小，但其具备的功能亦愈来愈多。因此，在面积相当小的芯片中必须设置有数目非常庞大的各种电子元件，才足以应付电子产品的实际需求。然而，于某些电路布局中，由于某一区域内的电子元件太多，亦即该区域的电子元件密度过大，使得该区域的某些电子元件间的绕线(routing)难以进行，因而无法通过设计规则检查(design rule checking)，导致该电路布局无法正常运作。请参照图IA及图1B，图IA及图IB是绘示先前技术中当电路布局的电子元件密度为75%时的示意图。如图IA及图IB所示，很明显地，由于电路布局1中的各电子元件10 并未完全紧密地排列在一起，亦即各电子元件10之间仍存在着许多可供绕线的空间，故电路布局1并未出现有任何难以绕线的壅塞区域。然而，当电路布局1的电子元件密度变得更高时，情况显然出现变化。请参照图IC 及图1D，图IC及图ID是绘示先前技术中当电路布局的电子元件密度升高至90%时的示意图。如图IC及图ID所示，由于原本图IA的电路布局1中的许多绕线空间均已被电子元件 10'填入，因而导致图IC的电路布局1出现许多难以绕线的壅塞区域，如同图ID所示的壅塞状态指针Vl V3(箭号处)即代表电路布局1中的垂直方向的壅塞区域。由于电路布局所包含的电子元件的种类及数目随着科技的进展及实际使用的需求而不断增加，电路布局内所产生的壅塞现象势必更为严重。然而，传统上针对上述问题的解决方式很可能造成电路布局中的电子元件彼此间的相对位置关系产生改变，使得电路布局因而无法通过时间限制(time constraint)，或是需要牺牲电路布局中的部分空间，导致电路布局中额外的面积损失(area penalty) 0
发明内容
本发明的目的是提供一种防止壅塞配置装置及防止壅塞配置方法，可避免电路布局中额外的面积损失。根据本发明一方面是提供一种防止壅塞配置装置，该防止壅塞配置装置应用于一电路布局。该防止壅塞配置装置包含一分析模块、一定义模块及一扩展模块。该分析模块用以对该电路布局进行一绕线壅塞状态分析以产生一分析结果。该定义模块用以根据该分析结果于该电路布局定义出一壅塞区域及邻近于该壅塞区域的一分享区域，其中该壅塞区域的电子元件密度高于该分享区域的电子元件密度。该扩展模块用以将该壅塞区域内的多个电子元件重新配置于该壅塞区域及该分享区域。
4
根据本发明另一方面是提供一种防止壅塞配置方法，该防止壅塞配置方法是应用于一电路布局中。首先，该方法对该电路布局进行一绕线壅塞状态分析以产生一分析结果； 接着，该方法根据该分析结果于该电路布局定义出一壅塞区域以及邻近于该壅塞区域的一分享区域，其中该壅塞区域的电子元件密度高于该分享区域的电子元件密度。之后，该方法将该壅塞区域内的多个电子元件重新配置于该壅塞区域及该分享区域。本发明相较于先前技术的有益技术效果是，本发明的防止壅塞配置装置及方法是将原本仅配置于壅塞区域内的这些电子元件加以向外扩展分布至壅塞区域与其附近具有较低电子元件密度的分享区域，藉以降低壅塞区域原本较高的电子元件密度，使得该壅塞区域能够由原本难以绕线的区域变成可绕线的区域，并且壅塞区域与分享区域的电子元件密度变得较为平均。更重要的是，在经过本发明的防止壅塞配置装置及方法处理后，该电路布局的所有电子元件彼此间的相对位置关系仍维持不变，使得该电路布局仍能通过时间限制，并且对于该电路布局而言，将不会为了消除壅塞区域而产生任何额外的面积损失。
关于本发明的优点与精神可以通过以下结合附图对本发明的较佳实施例的详述得到进一步的了解，其中图IA及图IB是绘示先前技术中电路布局的电子元件密度为75%时的示意图。图IC及图ID是绘示先前技术中电路布局的电子元件密度为90%时的示意图。图2是绘示根据本发明的第一具体实施例的防止壅塞配置装置的功能方块图。图3A是绘示定义模块根据分析结果于电路布局定义壅塞区域及分享区域的示意图。图;3B及图4A 图4C是绘示电路布局中的电子元件由原本的位置0移至T的示意图。图5A 图5C是绘示电子元件经由扩展模块移动后的位置刚好位于高电子元件密度区域时的处理方式。图6A及图6B是绘示扩展模块仅移动电路布局中的组合元件而循序元件维持固定不动的示意图。图7A及图7B是绘示扩展模块仅移动电路布局中的其中一种电子元件模块的示意图。图8是绘示根据本发明的第二具体实施例的防止壅塞配置方法的流程图。
具体实施例方式根据本发明的第一具体实施例为一种防止壅塞配置装置。于此实施例中，该防止壅塞配置装置是应用于一电路布局，并且该电路布局包含多个电子元件。至于这些电子元件的种类与数目及各电子元件彼此间的耦接关系并无一定的限制，端视实际需求而定。请参照图2，图2是绘示应用于该电路布局的防止壅塞配置装置的功能方块图。如图2所示，防止壅塞配置装置2包含分析模块20、定义模块22、扩展模块M及设定模块26。 其中，分析模块20耦接至定义模块22 ；定义模块22及设定模块沈分别耦接至扩展模块M。 接下来，将分别就防止壅塞配置装置2的各模块及其功能进行介绍。
于此实施例中，分析模块20的主要功用在于对该电路布局进行一绕线壅塞状态分析，并据以产生一分析结果。实际上，分析模块20可针对该电路布局的各个区域内的电子元件密度是否高于一默认值进行分析，藉以产生当时关于该电路布局的各区域的绕线壅塞状态的分析结果，举例而言，分析结果可类似前述图IA 图ID所示，但不以此为限。接着，定义模块22即可根据分析模块20所得到的分析结果于该电路布局中定义出电子元件密度相对较高的壅塞区域以及邻近于壅塞区域且电子元件密度相对较低的一分享区域。之后，扩展模块M即可重新配置原本位于壅塞区域内的这些电子元件，使得这些电子元件能够向外扩展而分布于该壅塞区域及该分享区域内。举例而言，如图3A所示，假设分析模块20所得到的分析结果为电路布局3中的区域30的电子元件密度过高，因此，定义模块22即根据上述分析结果将电路布局3中的区域 30定义为壅塞区域，并且进一步将电路布局3中位于壅塞区域30附近的区域31及32定义为第一分享区及第二分享区。其中，第一分享区31较靠近于壅塞区域30，而第二分享区32 则位于第一分享区31的外侧。值得注意的是，此实施例中的壅塞区域30、第一分享区31及第二分享区32的形状均为圆形，但在实际应用中，电路布局的壅塞区域及分享区域是由一长宽比因子决定，故使用者可通过设定不同的长宽比因子来改变壅塞区域及分享区域的形状，例如正方形、长方形或椭圆形等形状，并无一定的限制。此外，定义模块22所定义的电路布局3的壅塞区域及分享区域的数目亦可视分析模块20实际分析结果而定，并无一定的限制。如图3A所示，电路布局3的壅塞区域30、第一分享区31及第二分享区32是以 C(cx,cy)为圆心由内向外形成同心圆，其中壅塞区域30的半径为cr，第一分享区31的半径为psr，第二分享区32的半径为ssr，并且ssr > psr > cr。假设电路布局3的一电子元件原本的位置为 0(ox，oy)，oc_diff 为 0(ox，oy)至 C(cx，cy)的距离，x_diff 为 oc_diff 的水平分量，y_diff为oc_diff的垂直分量。如图;3B所示，若电子元件原本的位置0 (ox，oy)是位于壅塞区域30内，而经由扩展模块M移动至T(tx，ty)。该电子元件移动后的位置T(tx，ty)将会被限制于壅塞区域30及第一分享区31的范围内，并且移动后的位置T的坐标(tx，ty)可通过下列方程式1 3求得sca_fac = psr/cr(方程式 1)tx = cx+(x_diff*sca_fac)(方程式 2)ty = cy+ (y_diff*sca_fac)(方程式 3)其中，方程式1所述的扩展比例SCa_faC为第一分享区31的半径psr相对于壅塞区域30的半径cr的比例，亦即扩展比例SCa_faC为壅塞区域30的中心点C至壅塞区域30 的边界的距离相对于壅塞区域30的中心点C至第一分享区31的边界的距离的比例，但不以此为限。举例而言，如图4A及图4B所示，假设cr = 10,psr = 20, ssr = 100，而壅塞区域 30、第一分享区31及第二分享区32的边界(亦即圆周)分别为Bi、B2及B3，若移动前的电子元件是分别位于壅塞区域30内的位置((0，0)、0(5，0)及E (10，0)，则根据上述方程式 1及2即可求得移动后的电子元件的位置分别为C' (0,0),D' (10，0)及E' 00，0)。也就是说，扩展模块M将会依照一相关于一 psr/cr比例(即第一分享区31的半
6径psr除以壅塞区域30的半径cr)的一数值将壅塞区域30内的各电子元件重新配置于壅塞区域30及第一分享区31的范围内，因而拉大各电子元件之间的距离，使得各电子元件的分布变得较为松散，故壅塞区域30的电子元件密度自然能够随的大幅降低。同理，若电子元件原本的位置0 (ox，oy)是位于第一分享区31或第二分享区32内， 则该电子元件经由扩展模块M移动后的位置T(tx，ty)将会被限制于第二分享区32的范围内。T点的坐标位置(tx，ty)可通过下列方程式4 6求得sca_fac = psr+ ((oc_diff-cr) * (ssr-psr) / (ssr~cr)) (方禾呈式 4)tx = cx+ (x_diff*sca_fac/oc_diff)(方程式 5)ty = cy+ (y_diff*sca_fac/oc_diff)(方程式 6)其中，方程式4所述的扩展比例SCa_faC是相关于壅塞区域30的中心点C至第二分享区32的边界B3的距离(亦即第二分享区32的半径ssr)、壅塞区域30的中心点C至第一分享区31的边界B2的距离(亦即第一分享区31的半径psr)、壅塞区域30的中心点 C至壅塞区域30的边界Bl的距离(亦即壅塞区域30的半径cr)及壅塞区域30的中心点 C至电子元件原本的位置0的距离。更详细地说，方程式4所述的扩展比例sca_fac是与第二分享区32相对于整个第一分享区31与第二分享区32的比例有关，但不以此为限。如图4A及图4C所示，若移动前的电子元件是分别位于第一分享区31或第二分享区32内的位置E (10，0)、F (15，0)、G (20，0)、H (50，0)及I (100，0)，则根据上述方程式4 6即可得到移动后的电子元件的位置分别为E' (20,0), F' (24. 44,0),6' (28. 88,0), H' (55. 56，0)及I' (100，0)，均位于第二分享区32内。也就是说，原本位于第一分享区31或第二分享区32内的各电子元件经由扩展模块M移动后，扩展模块M将会依照一相关于SCa_faC/0C_diff的比例的一数值拉大各电子元件之间的距离，使得原本位于第一分享区31的电子元件均移至范围较大的第二分享区32，藉以避免从壅塞区域30移至第一分享区31的电子元件导致原本电子元件密度较低的第一分享区31的电子元件密度因而大幅升高。请参照图5A 图5C，图5A 图5C是绘示电子元件经由扩展模块移动后的位置刚好位于高电子元件密度区域时的处理方式。如图5A所示，假设中央的长方形为壅塞区域 CR,其外侧的长方形为分享区域SR，0(0,0)为原点，电子元件原本的位置在P (1，1)，斜线区域则为位于分享区域SR内的高电子元件密度区域HDR。如图5B所示，由于经过计算后所得到的移动后的电子元件位置为Nl (3，2)刚好不幸地位于高电子元件密度区域HDR内，若扩展模块M真的将电子元件移动至m (3，2)，反而更增加HDR区域的电子元件密度，故此一移动并不可行。有鉴于此，本发明提出一种解决之道，是通过曼哈顿距离(Manhattan distance)计算以找出其它数个替代的移动点。依据曼哈顿距离的计算方式，两点之间的距离为两点在标准坐标是上的各绝对轴距的总和。如图5C所示，由于原本求得的附(3，2)与原本位置P(l，l)的曼哈顿距离= (3-1) + (2-1) =3，故可根据？(1，1)与曼哈顿距离3求得异于Nl (3，2)的其它替代移动点 N2(1，4)、N3(2，3)及N40，1)。既然这些替代移动点N2 (1，4)、N3 O，3)及赚，1)均未位于高电子元件密度区域HDR内，故扩展模块M即可将电子元件移动至N2 (1，4)、N3 (2，3)或 N4(4，1)，且不会造成HDR区域的电子元件密度升高的现象。于实际应用中，使用者并不一定想要通过扩展模块M将所有位于壅塞区域CR内
7的电子元件均向外移动，亦即使用者有可能仅欲移动其中部分的电子元件。此时，使用者即可通过设定模块沈设定原本位于壅塞区域CR内的所有电子元件中哪些电子元件需要被重新配置以及哪些电子元件维持固定不动。举例而言，如图6A所示，假设有多个组合元件(combination cell)c(例如或门(ORgate)和与非门(NAND gate))及多个循序元件(sequential cell)s(例如触发器(flip-flop)、锁相器(latch)和时脉栅控器(clock gate))均位于电路布局的壅塞区域CR内，为了能够维持该电路布局的嵌入延迟(insertion delay)的时脉行为(clock behavior)，因此，使用者即可通过设定模块沈设定仅有组合元件c会被移动，扩展模块M 即会根据此一设定仅向外移动组合元件c，至于所有循序元件s的位置则维持固定不动。此外，如图7A所示，假设电路布局中总共包含三种电子元件模块，其中仅有电子元件模块CM的分布情形处于难以绕线的壅塞状态，其余两种电子元件模块AM及BM则均处于可绕线状态。此时，使用者即可通过设定模块沈设定仅移动电子元件模块CM，扩展模块 24即会根据此一设定仅向外移动电子元件模块CM，至于其它种类的电子元件模块AM及BM 的位置则会维持固定不动。根据本发明的第二具体实施例为一种防止壅塞配置方法。于此实施例中，该防止壅塞配置方法应用于一电路布局中，并且该电路布局包含多个电子元件。请参照图8，图8 是绘示该防止壅塞配置方法的流程图。如图8所示，首先，该方法执行步骤S10，对该电路布局进行绕线壅塞状态分析以产生一分析结果。接着，该方法执行步骤S11，根据该分析结果于该电路布局定义出一壅塞区域以及邻近于该壅塞区域的一分享区域。实际上，该壅塞区域及该分享区域的形状是由一长宽比因子决定，故其形状可随着该长宽比因子的不同而为圆形、椭圆形、正方形、长方形或其它形状，并无一定的限制。于此实施例中，该分享区域包含一第一分享区及一第二分享区，以该壅塞区域为中心，由内向外依序为该壅塞区域、该第一分享区及该第二分享区，但不以此为限。然后，该方法执行步骤S12，设定原本位于该壅塞区域内需要被重新配置的电子元件。最后，该方法执行步骤S13，重新配置这些电子元件，使得这些电子元件向外扩展而分布于该壅塞区域及该分享区域内。值得注意的是，在经过重新配置这些电子元件的步骤S13 后，该电路布局的所有电子元件彼此之间的相对位置关系仍维持不变。举例而言，原本位于该壅塞区域内的一第一位置的电子元件可依照相关于一第一扩展比例的一数值向外移至该壅塞区域或该第一分享区内的一第二位置，该第二位置可根据该壅塞区域的中心点、该第一位置及该相关于第一扩展比例的数值计算而得。于实际应用中，该相关于第一扩展比例的数值是与该壅塞区域的中心点至该壅塞区域的边界的距离以及该壅塞区域的中心点至该第一分享区的边界的距离有关，但不以此为限。至于该第二位置的计算方式可参照前述方程式1 3，于此不另行赘述。此外，于该分享区域中，原本位于该第一分享区内的一第三位置的电子元件亦可依照相关于一第二扩展比例的一数值进行重新配置后，向外移至该第二分享区内的一第四位置并限制于该第二分享区，其中该第四位置是根据该壅塞区域的中心点、该第三位置及该相关于第二扩展比例的数值计算而得。实际上，该相关于第二扩展比例的数值是与该壅塞区域的中心点至该第二分享区的边界的距离、该壅塞区域的中心点至该第一分享区的边界的距离、该壅塞区域的中心点至该壅塞区域的边界的距离以及该壅塞区域的中心点至该第三位置的距离有关，但不以此为限。至于该第四位置的计算方式可参照前述方程式4 6，于此不另行赘述。相较于先前技术，根据本发明的防止壅塞配置装置及方法是将原本仅配置于壅塞区域内的这些电子元件加以向外扩展分布至壅塞区域及其附近具有较低电子元件密度的分享区域，藉以降低壅塞区域原本较高的电子元件密度，使得该壅塞区域能够由原本难以绕线的区域变成可绕线的区域，并且壅塞区域与分享区域的电子元件密度变得较为平均。 更重要的是，在经过本发明的防止壅塞配置装置及方法处理后，该电路布局的所有电子元件彼此之间的相对位置关系仍维持不变，使得该电路布局仍能通过时间限制，并且对于该电路布局而言，将不会有任何额外的面积损失产生。通过以上较佳具体实施例的详述，是希望能更加清楚描述本发明的特征与精神， 而并非以上述所揭露的较佳具体实施例来对本发明的范畴加以限制。相反地，其目的是希望能涵盖各种改变及具相等性的安排于本发明所欲申请的专利范围的范畴内。
权利要求
1.一种防止壅塞配置装置，应用于一电路布局，其特征在于，该防止壅塞配置装置包含一分析模块，耦接至该电路布局，用以对该电路布局进行一绕线壅塞状态分析以产生一分析结果；一定义模块，耦接至该分析模块，用以根据该分析结果于该电路布局定义出一壅塞区域以及邻近于该壅塞区域的一分享区域，其中该壅塞区域的电子元件密度高于该分享区域的电子元件密度；以及一扩展模块，耦接至该定义模块及该电路布局，用以将该壅塞区域内的多个电子元件重新配置于该壅塞区域及该分享区域。
2.根据权利要求1所述的防止壅塞配置装置，其特征在于，进一步包含一设定模块，耦接至该扩展模块，用以设定原本位于该壅塞区域内的这些电子元件中需要被重新配置的电子元件。
3.根据权利要求1所述的防止壅塞配置装置，其特征在于，该扩展模块是将该壅塞区域内的这些电子元件加以向外扩展分布而重新配置至该壅塞区域及其附近具有较低电子元件密度的该分享区域，藉以降低该壅塞区域原本较高的电子元件密度。
4.根据权利要求3所述的防止壅塞配置装置，其特征在于，当该壅塞区域的电子元件密度降低至一默认值时，该壅塞区域即能够通过该分析模块的该绕线壅塞状态分析进而成为可绕线的区域。
5.根据权利要求1所述的防止壅塞配置装置，其特征在于，该分享区域包含一第一分享区及一第二分享区，以该壅塞区域为中心，由内向外依序为该壅塞区域、该第一分享区及该第二分享区。
6.根据权利要求5所述的防止壅塞配置装置，其特征在于，该扩展模块依照一第一扩展比例将该壅塞区域内的一第一位置的电子元件向外移至该壅塞区域或该第一分享区内的一第二位置，而该第二位置根据该壅塞区域的中心点、该第一位置及该第一扩展比例计算而得。
7.根据权利要求6所述的防止壅塞配置装置，其特征在于，该第一扩展比例是相关于该壅塞区域的中心点至该壅塞区域的边界的距离以及该壅塞区域的中心点至该第一分享区的边界的距离。
8.根据权利要求5所述的防止壅塞配置装置，其特征在于，该扩展模块另可依照一第二扩展比例将该第一分享区内的一第三位置的电子元件向外移至该第二分享区内的一第四位置，而该第四位置是根据该壅塞区域的中心点、该第三位置及该第二扩展比例计算而得。
9.根据权利要求8所述的防止壅塞配置装置，其特征在于，该第二扩展比例是相关于该壅塞区域的中心点至该第二分享区的边界的距离、该壅塞区域的中心点至该第一分享区的边界的距离、该壅塞区域的中心点至该壅塞区域的边界的距离以及该壅塞区域的中心点至该第三位置的距离。
10.根据权利要求1所述的防止壅塞配置装置，其特征在于，经过该扩展模块的重新配置后的这些电子元件彼此间的相对位置关系维持不变。
11.一种用于一电路布局的防止壅塞配置方法，其特征在于，包含下列步骤对该电路布局进行一绕线壅塞状态分析以产生一分析结果；根据该分析结果于该电路布局定义出一壅塞区域以及邻近于该壅塞区域的一分享区域，其中该壅塞区域的电子元件密度高于该分享区域的电子元件密度；以及将该壅塞区域内的多个电子元件重新配置于该壅塞区域及该分享区域。
12.根据权利要求11所述的防止壅塞配置方法，其特征在于，进一步包含下列步骤设定该壅塞区域内的这些电子元件中需要被重新配置的电子元件。
13.根据权利要求11所述的防止壅塞配置方法，其特征在于，于重新配置这些电子元件的步骤中，原本位于该壅塞区域内的这些电子元件是向外扩展分布而重新配置至该壅塞区域及其附近具有较低电子元件密度的该分享区域，藉以降低该壅塞区域原本较高的电子元件密度。
14.根据权利要求13所述的防止壅塞配置方法，其特征在于，当该壅塞区域的电子元件密度降低至一默认值时，该壅塞区域即能够通过该分析模块的该绕线壅塞状态分析进而成为可绕线的区域。
15.根据权利要求11所述的防止壅塞配置方法，其特征在于，该分享区域包含一第一分享区及一第二分享区，以该壅塞区域为中心，由内向外依序为该壅塞区域、该第一分享区及该第二分享区。
16.根据权利要求15所述的防止壅塞配置方法，其特征在于，于该壅塞区域内的一第一位置的电子元件是依照一第一扩展比例向外移至该壅塞区域或该第一分享区内的一第二位置，而该第二位置是根据该壅塞区域的中心点、该第一位置及该第一扩展比例计算而得。
17.根据权利要求16所述的防止壅塞配置方法，其特征在于，该第一扩展比例是相关于该壅塞区域的中心点至该壅塞区域的边界的距离以及该壅塞区域的中心点至该第一分享区的边界的距离。
18.根据权利要求15所述的防止壅塞配置方法，其特征在于，于该第一分享区域内的一第三位置的电子元件亦可依照一第二扩展比例向外移至该第二分享区内的一第四位置， 而该第四位置是根据该壅塞区域的中心点、该第三位置及该第二扩展比例计算而得。
19.根据权利要求18所述的防止壅塞配置方法，其特征在于，该第二扩展比例是相关于该壅塞区域的中心点至该第二分享区的边界的距离、该壅塞区域的中心点至该第一分享区的边界的距离、该壅塞区域的中心点至该壅塞区域的边界的距离以及该壅塞区域的中心点至该第三位置的距离。
20.根据权利要求11所述的防止壅塞配置方法，其特征在于，经过重新配置后的这些电子元件彼此间的相对位置关系维持不变。
全文摘要
本发明是一种用于电路布局的防止壅塞配置装置及方法，防止壅塞配置装置包含分析模块、定义模块及扩展模块。分析模块用以对电路布局进行绕线壅塞状态分析以产生分析结果。定义模块用以根据该分析结果于该电路布局定义出壅塞区域及邻近于壅塞区域的一分享区域。该壅塞区域的电子元件密度是高于该分享区域的电子元件密度。扩展模块用以将该壅塞区域内的多个电子元件重新配置于该壅塞区域及该分享区域。
文档编号G06F17/50GK102194023SQ20101014745
公开日2011年9月21日 申请日期2010年3月17日 优先权日2010年3月17日
发明者卢建邦, 罗振兴 申请人:晨星半导体股份有限公司, 晨星软件研发(深圳)有限公司