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1990 | Buch

Datenhaltung in VLSI-Entwurfssystemen

verfasst von: Priv.-Doz. Dr.-Ing. Johannes Brauer

Verlag: Vieweg+Teubner Verlag

Buchreihe : Leitfäden der angewandten Informatik

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Über dieses Buch

Wesentliche Teile dieses Buches sind während meiner Tätigkeit als Hochschul­ assistent an der Universität Gesamthochschule Siegen entstanden und bildeten die Grundlage für die Erlangung der Venia legendi. Ich möchte an dieser Stelle meinen Gutachtern, Herrn Prof. Dr. Wojtkowiak und Herrn Prof. Dr. Wegner, sowohl für die Bereitschaft, die Arbeit zu begutachten, als auch für die zahlrei­ chen Anregungen und Verbesserungsvorschläge für die Veröffentlichung als Buch herzlich danken. Letzteres gilt auch für die Herren aus dem Herausgeberkreis des Teubner-Verlags Prof. Dr. Appelrath, Prof. Dr. Waldschmidt und Prof Dr. Richter. Mein besonderer Dank gilt auch Frau Christiane Hamel-Siebdrat für die Eingabe des Manuskripts in das Textsystem, Herrn Friedhelm Meiß für die An­ fertigung der Bilder, meinem Kollegen Dr. Ulrich Frank, der bei Problemen mit dem Textsystem jederzeit mit Rat und Tat behilflich war, sowie den zahlreichen Korrekturlesern aus dem Kollegen-und Bekanntenkreis. Das Buch stellt den Versuch einer Zwischenbilanz der Forschung dar, die sich in den letzten Jahren mit den Problemen der Datenhaltung in CAD-Systemen für den Entwurf hochintegrierter Schaltungen auseinandergesetzt hat. Da diese Forschungsarbeiten andauern, kann es sich nur um eine Zwischenbilanz handeln, die vorzunehmen aber meiner Ansicht nach sinnvoll ist, da inzwischen eine große Vielfalt von Lösungsansätzen existiert, ohne daß schon erkennbar ist, welche sich in der Praxis letztlich als tragfähig erweisen werden. Das Buch stellt weiterhin den Versuch dar, eine Grundlage für das gegenseitige Verständnis der beiden Entwicklergruppen zu legen, die zur Lösung der Probleme beitragen müssen, nämlich die Entwickler von Entwurfswerkzeugen einerseits und die Entwickler von Datenbanksystemen andererseits.

Inhaltsverzeichnis

Frontmatter
1. Einleitung
Zusammenfassung
Die fortschreitende Entwicklung der Halbleitertechnik führt zu immer höheren Integrationsdichten von integrierten Schaltungen. Dadurch ist es heute möglich, Schaltungen sehr hoher Komplexität auf einem Chip zu realisieren. Dies erfordert aber eine durchgehende Rechnerunterstützung für alle Ebenen des Entwurfs und für den Test. Die Entwurfsebenen sind durch den Detaillierungsgrad und den Charakter der Beschreibung von Entwurfsobjekten gekennzeichnet. Dies reicht von globalen Funktionsbeschreibungen in natürlicher Sprache über die Beschreibung von Register—Transfers in einer formalen Hardware—Beschreibungssprache bis hin zum Entwurf der geometrischen Gestalt der Herstellungsmasken für eine integrierte Schaltung. Auf jeder Entwurfsebene müssen geeignete Rechnerprogramme als Hilfsmittel (Werkzeuge) eingesetzt werden. Neben Werkzeugen für die einzelnen Entwurfsebenen werden ebenenübergreifende synthetisierende und analysierende Werkzeuge benötigt.
Johannes Brauer
2. Datenbankschemata für VLSI-Entwurfsdaten
Zusammenfassung
Es ist ein wichtiges Anliegen dieses Buches, darzustellen, wie die aus der Datenbanktechnik bekannten Methoden auf die Probleme der Datenhaltung in VLSI—Entwurfssystemen angewendet werden können. Um sowohl Lesern, die mehr in der Datenbanktechnik zuhause sind, als auch denjenigen, die sich bisher vorwiegend mit den Problemen des VLSI—Entwurfs beschäftigt haben, einen einfachen Einstieg in das jeweils andere Gebiet zu ermöglichen, wird in diesem Kapitel zunächst eine Einführung in das relationale Datenmodell, dem wichtigsten in heute verfügbaren Datenbanksystemen benutzten Datenmodell, gegeben werden. Damit soll allerdings keineswegs gesagt sein, daß relationale Datenbanksysteme ohne weiteres auch für Entwurfsdatenbanken geeignet sind. Die Kenntnis des relationalen Modells ist aber auf jeden Fall auch für das Verständnis von sogenannten semantischen Datenmodellen, die häufig als besser geeignet angesehen werden, hilfreich. Auf das Problem der Wahl eines passenden Datenmodells werden wir aber in den folgenden Kapiteln noch ausführlich zurückkommen.
Johannes Brauer
3. Anforderungen an eine integrierte Datenhaltung
Zusammenfassung
Da herkömmliche Datenbanksysteme für die Unterstützung von Aufgaben der betrieblichen und administrativen Datenverarbeitung geschaffen wurden, wird man nicht erwarten können, daß sie allen Anforderungen, die der Anwendungsbereich VLSI/CAD mit sich bringt, gerecht werden können. Es ist daher sehr wichtig, zunächst diese Anforderungen zu benennen, um sie dem Leistungsangebot herkömmlicher Datenbanksysteme gegenüberstellen zu können. Dies soll in den folgenden Abschnitten geschehen. In Kapitel 4 wird für einen Teil dieser Anforderungen anhand von Vorschlägen aus der einschlägigen Literatur dargestellt, wie sie mit herkömmlichen Datenbanksystemen realisiert werden können, bzw. um welche Konzepte die Systeme erweitert werden sollten. Diese Betrachtungen werden auch einen Beitrag zur Beantwortung der Frage leisten, ob der Einsatz herkömmlicher Datenbanksysteme überhaupt sinnvoll sein kann.
Johannes Brauer
4. Datenbankkonzepte für VLSI/CAD
Zusammenfassung
In diesem Kapitel soll ein Überblick über die neueren Entwicklungen der Datenbanktechnik, einen höheren Grad an Semantik in das Datenmodell miteinzubeziehen, als dies bei den konventionellen Modellen der Fall ist, gegeben werden. Hierbei kann man grob unterscheiden zwischen solchen Datenmodellen, die für eine bestimmte Klasse von Anwendungen konzipiert wurden, und solchen, die allgemeine Strukturierungskonzepte beinhalten. In Abschnitt 4.1 sollen zunächst die allgemeineren Konzepte unter dem Blickwinkel der Anwendbarkeit auf die Probleme der integrierten Datenhaltung in VLSI—Entwurfssystemen behandelt werden.
Johannes Brauer
5. Modellierung von VLSI-Entwurfsobjekten
Zusammenfassung
Nachdem wir in Kapitel 4 eine Übersicht über den Stand der Forschung zu den wichtigsten Problemen der Datenhaltung von VLSI—Entwurfsdaten gegeben haben, soll in diesem Kapitel die Modellierung von VLSI-Entwurfsobjekten ausführlich behandelt werden. Wir werden dabei auf Konzepte zurückgreifen, die von D.S. Batory und W. Kim vorgeschlagen wurden [Batory, Kim 1985]. Die Konzepte des Batory/Kim—Modells zeichnen sich zum einen dadurch aus, daß im Objektmodell das Versionskonzept integriert ist, zum anderen sind sie sehr stark an den speziellen Erfordernissen des VLSI—Entwurfs orientiert. Dies drückt sich u.a. darin aus, daß Datenstrukturen des Datenaustauschformats EDIF ihren Niederschlag im Objektmodell gefunden haben. Darüberhinaus wird für die einzelnen Modellierungskonzepte auch deren Umsetzung in ein relationales Schema angegeben [Batory, Buchmann 1984], so daß sich das Batory/Kim—Modell auch dazu eignet, die Realisierung eines mächtigen Objektmodells mit Hilfe eines relationalen Datenbanksystems zu demonstrieren.
Johannes Brauer
6. Spezifikation operationaler Werkzeugschnittstellen
Zusammenfassung
Von entscheidender Bedeutung für die Akzeptanz von integrierten Datenhaltungssystemen für VLSI-Entwurfsdaten durch Werkzeugentwickler und Benutzer ist neben der Effizienz des Zugriffs auf die Daten das Vorhandensein einer operationalen Schnittstelle zwischen Datenhaltung und Werkzeugen, die sich in ihrem semantischen Niveau und ihrer Mächtigkeit an den Erfordernissen der Entwurfswerkzeuge orientiert. Die Fachdiskussion auf diesem Gebiet ist bisher aber in erster Linie an der Untersuchung geeigneter Strukturen für die Datenrepräsentation orientiert. Obwohl diese Diskussion durchaus notwendig ist und einige — wie in den vorangegangenen Kapiteln gezeigt wurde — beachtenswerte Vorschläge gebracht hat, sollte einmal der Versuch unternommen werden, das Problem von der Anwendungsseite, d.h. von den Werkzeugen her, anzugehen. Ziel dieser Vorgehensweise sollte es sein, für alle Entwurfsebenen einen Satz von Standardoperationen, die den Zugriff auf die in der Datenhaltung gespeicherten Daten abwickeln, zu spezifizieren.
Johannes Brauer
7. Neuere Entwicklungen und Tendenzen
Zusammenfassung
Um einen Ausblick über mögliche Entwicklungen auf dem in diesem Buch behandelten Gebieten der Datenhaltung und der Werkzeugintegration in VLSI—Entwurfssystemen geben zu können, soll die Betrachtung im folgenden in zweierlei Hinsicht verallgemeinert werden. Zum einen soll aufgezeigt werden, daß für die Integration von Werkzeugen in ein CAD—System nicht nur die Schnittstelle zur Datenhaltung von Bedeutung ist. Zum anderen soll über Entwicklungen von Datenhaltungssystemen für verschiedene CAD—Anwendungen berichtet werden.
Johannes Brauer
Backmatter
Metadaten
Titel
Datenhaltung in VLSI-Entwurfssystemen
verfasst von
Priv.-Doz. Dr.-Ing. Johannes Brauer
Copyright-Jahr
1990
Verlag
Vieweg+Teubner Verlag
Electronic ISBN
978-3-663-11986-9
Print ISBN
978-3-519-02498-9
DOI
https://doi.org/10.1007/978-3-663-11986-9