本发明提供一种通过有效地消除信号布线的拥挤来缩小芯片面积并减少布线层数的半导体装置及半导体装置的设计方法。所述设计方法包括如下步骤：基于使用虚拟模型的半导体装置的操作的仿真，计算半导体装置中的宏单元部的消耗电流；基于宏单元部的消耗电流和连接半导体装置的电源层和宏单元部的每个通孔的容许电流，在宏单元部的一侧端部的至少一个端部的上面定义由第一形状和第一大小组成的第一区域；基于第一区域，在宏单元部的上面定义由第二形状和第二大小组成的第二区域；基于第二区域，确定半导体装置中的宏单元部和电源层的配置；基于宏单元部和电源层的配置，确定第二区域中的通孔的配置。