JP3496661B2 - Reconfigurable device with programmable interconnect network suitable for data path - Google Patents

Reconfigurable device with programmable interconnect network suitable for data path

Info

Publication number
JP3496661B2
JP3496661B2 JP2001182396A JP2001182396A JP3496661B2 JP 3496661 B2 JP3496661 B2 JP 3496661B2 JP 2001182396 A JP2001182396 A JP 2001182396A JP 2001182396 A JP2001182396 A JP 2001182396A JP 3496661 B2 JP3496661 B2 JP 3496661B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
programmable
horizontal
distance
short
long
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2001182396A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2002076883A (en
Inventor
正吾 中谷
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by NEC Corp filed Critical NEC Corp
Priority to JP2001182396A priority Critical patent/JP3496661B2/en
Publication of JP2002076883A publication Critical patent/JP2002076883A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3496661B2 publication Critical patent/JP3496661B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Logic Circuits (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、プログラマブルに
多様な機能を実現できる論理デバイスである再構成可能
デバイスに関し、特にデータパスに適したプログラマブ
ル相互接続網を有する再構成可能デバイスに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a reconfigurable device which is a logic device capable of implementing various programmable functions, and more particularly to a reconfigurable device having a programmable interconnection network suitable for a data path.

【0002】[0002]

【従来の技術】PLD 、FPGA等、プログラマブルに多様な
機能を実現できる論理デバイスである再構成可能デバイ
スは、近年急速に発展している。集積度及びスピードの
向上によって、従来のようなASIC設計時のエミュレーシ
ョンや簡単な周辺回路の置き換えのみならず、アプリケ
ーションに応じてハードウエア構成を変えられる再構成
可能コンピュータを実現するものとしても期待される。
このような再構成可能デバイスは、多様な論理機能をプ
ログラマブルに設定できる機能セルの二次元アレイと、
それら機能セルおよび同デバイス上に搭載された種々の
回路(たとえばI/O 回路やメモリー)間をプログラマブ
ルに接続するプログラマブル相互接続網とから成る。機
能セルや種々の回路間の効率的な接続を可能にするた
め、いろいろな長さの配線を含んだ階層構造を有するプ
ログラマブル相互接続網が種々考案されている。図21
に階層構造を有するプログラマブル相互接続網の従来例
を示す。これは、機能セル10の二次元アレイのうち一行
分とそれに附随するプログラマブル相互接続網の一部を
示したものである。プログラマブル相互接続網20は短い
配線で構成される短距離プログラマブル相互接続チャン
ネル21と長い配線で構成される長距離プログラマブル相
互接続チャンネル22を含む。短距離プログラマブル相互
接続チャンネル21はプログラマブルスイッチ58-1,58-2
によって短距離セクター65-1に区切られ、長距離プログ
ラマブル相互接続チャンネル22はプログラマブルスイッ
チ58-2によって長距離セクター65-2に区切られる。プロ
グラマブルスイッチはその両側に接続される配線間をプ
ログラマブルに接続したり遮断したりする回路である。
たとえば、プログラマブルスイッチ58-2は、配線62-1と
62-2のように同軸上を走る隣合わせの配線間や、配線61
-1と62-1のように平行に走る異種類の配線間をプロブラ
マブルに断続することができる。このようなセクターに
分割された配線構造では、複数のセクターに股がる信号
伝送においてプログラマブルスイッチを通過しなければ
ならないため、セクター内に比べて大きな遅延を生じる
という問題がある。このためインプリメントするマクロ
ブロックのサイズがこれらのセクター構造とうまく適合
しないと遅延が大きくなってしまう。また、データパス
など、順次近隣のマクロブロックに信号を伝送しながら
全体として複雑で大規模な処理を行う場合が多々ある
が、そのような回路を図21のようなセクター型配線構
造にインプリメントすると、どこかのマクロブロック間
でセクター間を横切っることになりそこで大きな遅延が
生じる。一般に、大規模な回路をセクター型配線構造に
インプリメントすると、マクロブロック内でもマクロブ
ロック間でも不可避的にセクターに股がる個所が多数生
じるため、高い性能が出せないという問題がある。な
お、図21は問題の本質を示すための一例を示したに過
ぎず、たとえば図に具体的に示された配線数やセクター
サイズ、プログラマブル相互接続チャンネルの数などは
重要ではない。このようなセクター型配線構造を有する
典型例として、たとえばU.S.Patent5469003 がある。ま
た、U.S.Patent 5218240では別の種類のセクター型配線
構造を開示している。これは、図21における長距離セ
クター65-2と短距離セクター65-1が同じになった構造を
持っており、ただし、機能セル10は短距離プログラマブ
ル相互接続チャンネル21(この特許ではローカルバスと
称している)とのみ接続されていて、長距離プログラマ
ブル相互接続チャンネル22(この特許ではエクスプレス
バスと称している)とは接続されていない。長距離プロ
グラマブル相互接続チャンネル22は短距離プログラマブ
ル相互接続チャンネル21とプログラマブルスイッチ58-2
を介して機能セルにアクセスすることができる。この構
成により、長距離プログラマブル相互接続チャンネル22
は負荷容量が軽減され高速な信号伝送が可能となる。し
かし、この配線構造では、配線網が完全にセクターに分
割されており、より長距離の配線資源も持たない。この
ため、図21のように、短距離セクター65-1の区切れ目
を長距離セクター65-2が橋渡しして、部分的にせよセク
ター分割のデメリットを補うということがまったく無
い。
2. Description of the Related Art In recent years, reconfigurable devices such as PLDs and FPGAs, which are logic devices capable of realizing various programmable functions, have been rapidly developed. By increasing the degree of integration and speed, it is expected to realize not only conventional emulation at the time of ASIC design and simple replacement of peripheral circuits, but also a reconfigurable computer whose hardware configuration can be changed according to the application. It
Such a reconfigurable device includes a two-dimensional array of functional cells in which various logic functions can be set programmable.
It consists of those functional cells and a programmable interconnection network that connects various circuits (for example, I / O circuits and memories) mounted on the device in a programmable manner. Various programmable interconnection networks having a hierarchical structure including wirings of various lengths have been devised in order to enable efficient connection between functional cells and various circuits. Figure 21
Shows a conventional example of a programmable interconnection network having a hierarchical structure. This shows one row of a two-dimensional array of functional cells 10 and a portion of the associated programmable interconnect network. Programmable interconnect network 20 includes short distance programmable interconnect channels 21 composed of short wires and long distance programmable interconnect channels 22 composed of long wires. Short range programmable interconnect channel 21 is programmable switch 58-1,58-2
Is divided into short-distance sectors 65-1, and long-distance programmable interconnect channel 22 is divided into long-distance sectors 65-2 by programmable switch 58-2. The programmable switch is a circuit that connects and disconnects wirings connected to both sides thereof in a programmable manner.
For example, programmable switch 58-2 is
Between adjacent wires that run on the same axis as 62-2, or wire 61
-Problemably connect between different kinds of wires running in parallel like -1 and 62-1. In the wiring structure divided into such sectors, there is a problem that a large delay occurs as compared with the inside of the sector because the programmable switch must pass through in signal transmission across a plurality of sectors. For this reason, if the size of the implemented macroblock does not match well with these sector structures, the delay becomes large. In many cases, a complex and large-scale process is performed as a whole while sequentially transmitting signals to neighboring macroblocks such as a data path. However, when such a circuit is implemented in a sector type wiring structure as shown in FIG. However, some macroblocks cross sectors and a large delay is generated there. Generally, when a large-scale circuit is implemented in a sector-type wiring structure, a large number of places unavoidably occur in a sector within a macroblock or between macroblocks, resulting in a problem that high performance cannot be obtained. It should be noted that FIG. 21 shows only an example to show the essence of the problem, and for example, the number of wirings, the sector size, the number of programmable interconnect channels, etc. specifically shown in the figure are not important. As a typical example having such a sector type wiring structure, there is, for example, US Patent 5469003. US Patent 5218240 also discloses another type of sector wiring structure. It has a structure in which the long-distance sector 65-2 and the short-distance sector 65-1 in FIG. 21 are the same, except that the functional cell 10 is a short-distance programmable interconnect channel 21 (in this patent a local bus Connection) and not the long-distance programmable interconnect channel 22 (referred to as an express bus in this patent). Long range programmable interconnect channel 22 is a short range programmable interconnect channel 21 and programmable switch 58-2.
The functional cell can be accessed via. This configuration allows long distance programmable interconnect channels 22
The load capacity is reduced and high-speed signal transmission becomes possible. However, in this wiring structure, the wiring network is completely divided into sectors, and does not have longer-distance wiring resources. Therefore, as shown in FIG. 21, the long-distance sector 65-2 does not bridge the break of the short-distance sector 65-1 to partially compensate the demerit of the sector division.

【0003】次に、プログラマブル相互接続網と機能セ
ルとの接続方式に関する従来例の問題を述べる。図22
は、階層型プログラマブル相互接続網(セクター型に限
らない)と機能セルとの接続方式の従来例である(たと
えば、AT&TField-Programmable Gate Arrays Data Boo
k, April 1995)。プログラマブル相互接続網は水平方
向に走る水平プログラマブル相互接続網20と垂直方向に
走る垂直プログラマブル相互接続網30とから成る。水平
プログラマブル相互接続網20は少なくとも短距離水平プ
ログラマブル相互接続チャンネル21と長距離水平プログ
ラマブル相互接続チャンネル22を含み、垂直プログラマ
ブル相互接続網30は少なくとも短距離垂直プログラマブ
ル相互接続チャンネル31と長距離垂直プログラマブル相
互接続チャンネル32を含む。水平プログラマブル相互接
続網20と垂直プログラマブル相互接続網30の交差部59に
は、交差する配線間をプログラマブルに断続できる交差
プログラマブルスイッチ55がある。機能セル10は、入力
選択スイッチ11と機能ブロック13と出力選択スイッチ15
を含む。機能ブロック13はプロブラマブルに機能を選択
でき、複数の入力12から、前記選択された機能に応じて
少なくとも1つの出力14を生成する。入力選択スイッチ
11はプログラマブル相互接続網からある複数の信号を選
択して機能ブロック13の入力12を生成し、出力選択スイ
ッチ15は機能ブロック13の出力14をプログラマブル相互
接続網に選択的に出力する。本従来例では、機能セル10
に附随するすべてのプログラマブル相互接続網の配線と
機能セルとが直接接続されている。これは、他の配線を
通じて間接的に接続する場合に比べて一見速く信号伝送
ができるように見える。しかしこのような直接接続方式
では、配線が通過する範囲にあるすべての機能セルと配
線が接続を持つことになるため、配線に加わる負荷容量
が大きくなる。このため、とくに長距離配線の場合、そ
れらの負荷容量が巨大になり信号伝送が遅くなってしま
うという問題が生じる。また、ルータビリティを確保す
るため多数の配線資源を用意すると、それらの配線から
信号を選択する入力選択スイッチ11およびをそれらの配
線への出力を選択する出力選択スイッチ15が非常に大き
くなってしまい、面積的にも遅延的にも大きなペナルテ
ィを生じることになる。図22に示した例では交差部59
のなかの一部の交点しか交差プログラマブルスイッチ55
が設けられていないが、ルータビリティを増すため他の
交点にもそれらを設けたり、あるいは平行に走る配線間
にもプログラマブルスイッチを設けたりなどすると、こ
れもさらに面積および遅延を増大させることになる。逆
に、配線に加わる負荷容量を減らすために機能セルと接
続する配線数を減らすと、プログラマブル相互接続網の
一部の配線がその機能セルからアクセスできなくなると
いう問題が生じる。このように結合が必要な二点間をす
べてスイッチで直接結び付けるという直接接続方式は大
きな問題がある。なお、図22では簡単のため入力およ
び出力選択スイッチは機能セル10の中にまとめて含めて
示しているが、これらのスイッチの少なくとも一部を外
部に出して、たとえば図22の19の部分に設置しても本
質は変わらない。また、図22は問題の本質を示すため
の一例に過ぎず、たとえば図に具体的に示された配線、
スイッチ、プログラマブル相互接続チャンネルの数など
は重要ではない。さらに、図22ではプログラマブル相
互接続網が機能セルの上と左にあってそれらと機能セル
が繋がっている例を示しているが、AT&TField-Programm
able Gate Arrays Data Book, April 1995で示されてい
るように、プログラマブル相互接続網が機能セルの上下
左右にあってそれらと機能セルが繋がっていても本質は
変わらない。
Next, the problem of the conventional example concerning the connection system between the programmable interconnection network and the functional cells will be described. FIG. 22
Is a conventional example of a connection method between a hierarchical programmable interconnection network (not limited to a sector type) and a functional cell (for example, AT & T Field-Programmable Gate Arrays Data Boo
k, April 1995). The programmable interconnect network consists of a horizontally programmable horizontal interconnect network 20 and a vertically programmable vertical interconnect network 30. The horizontal programmable interconnect network 20 includes at least a short range horizontal programmable interconnect channel 21 and a long range horizontal programmable interconnect channel 22, and the vertical programmable interconnect network 30 includes at least a short range vertical programmable interconnect channel 31 and a long range vertical programmable interconnect channel. Includes connection channel 32. At the intersection 59 of the horizontal programmable interconnection network 20 and the vertical programmable interconnection network 30, there is a cross programmable switch 55 capable of programmable connection / disconnection between intersecting wirings. The function cell 10 includes an input selection switch 11, a function block 13, and an output selection switch 15.
including. A function block 13 is probably selectable in function and produces from a plurality of inputs 12 at least one output 14 in response to said selected function. Input selection switch
11 selects a plurality of signals from the programmable interconnection network to generate the input 12 of the functional block 13, and the output selection switch 15 selectively outputs the output 14 of the functional block 13 to the programmable interconnection network. In this conventional example, the functional cell 10
The wiring of all the programmable interconnection networks associated with and the functional cells are directly connected. This seems to enable signal transmission at a seemingly faster speed than in the case of indirectly connecting through other wiring. However, in such a direct connection method, since all the functional cells within the range through which the wiring passes have a connection, the load capacity applied to the wiring becomes large. Therefore, particularly in the case of long-distance wiring, there arises a problem that the load capacity of those wirings becomes huge and signal transmission becomes slow. Further, if a large number of wiring resources are prepared to secure the routability, the input selection switch 11 for selecting a signal from those wirings and the output selection switch 15 for selecting an output to those wirings become very large. However, there will be a large penalty in terms of area and delay. In the example shown in FIG. 22, the intersection 59
Programmable switch 55
Although not provided, if they are provided at other intersections to increase routability, or if programmable switches are also provided between wirings running in parallel, this also increases the area and delay. . Conversely, if the number of wirings connected to a functional cell is reduced in order to reduce the load capacity applied to the wiring, there arises a problem that some wirings of the programmable interconnection network cannot be accessed from the functional cell. As described above, the direct connection method in which all two points that need to be connected are directly connected by a switch has a big problem. Note that, in FIG. 22, the input and output selection switches are collectively shown in the functional cell 10 for simplicity, but at least a part of these switches is brought out to the outside, for example, in the part 19 of FIG. Even if installed, the essence does not change. Further, FIG. 22 is merely an example for showing the essence of the problem, and for example, the wiring specifically shown in the drawing,
The number of switches, programmable interconnect channels, etc. is not important. Further, FIG. 22 shows an example in which the programmable interconnection network is located above and to the left of the functional cells and connected to the functional cells. AT & T Field-Programm
As shown in "Able Gate Arrays Data Book, April 1995", the essence does not change even if the programmable interconnection networks are located above, below, to the left and right of the functional cells and are connected to the functional cells.

【0004】上記のセクター分割に関わる問題と直接接
続方式に関わる問題を解決するためU.S.Patent5631578
では以下に述べるような配線構造を考案している。(こ
れは既に述べたU.S.Patent5218240 を改良したものであ
る。)図23に示すように、互いに平行に走る二種類の
プログラマブル相互接続網20-1と20-2を有し、第一のプ
ログラマブル相互接続網20-1は第一のローカルバス23-1
と第一のエクスプレスバス24-1と第一のスーパーバス25
-1を含み、第二のプログラマブル相互接続網20-2は第二
のローカルバス23-2と第二のエクスプレスバス24-2と第
二のスーパーバス25-2を含む。ローカルバスの配線は第
一のプログラマブルスイッチ58-1と第二のプログラマブ
ルスイッチ58-2によって互いに結合され、そして機能セ
ル10と接続されている。エクスプレスバスの配線は第一
のプログラマブルスイッチによって互いに結合され、か
つローカルバスとも第一のプログラマブルスイッチによ
って結合されている。スーパーバスは第二のプログラマ
ブルスイッチによってローカルバスと結合されている
が、第二のプログラマブルスイッチはスーパーバスを分
割しない。エクスプレスバスとスーパーバスは機能セル
とは直接接続されていない。第一のプログラマブルスイ
ッチと第二のプログラマブルスイッチは交互に配置され
るが、第一のプログラマブル相互接続網20-1と第二のプ
ログラマブル相互接続網20-2とでは、両プログラマブル
スイッチの位置が入れ代わっている。これによって、第
一のエクスプレスバス24-1と第二のエクスプレスバス24
-2とでは配線の区切れ目となるプログラマブルスイッチ
の位置が異なるため、いずれの場所においても区切れ目
を通らないエクスプレスバスが存在することになる。ま
た、エクスプレスバスとスーパーバスは機能セルとの接
続を持たないため負荷容量が少なく、高速な信号伝送が
できる。これらのバスは、それに接続されているプログ
ラマブルスイッチを介して、機能セルに接続されている
ローカルバスとアクセス可能である。しかしながら、本
従来例は前述のセクター型配線構造の問題を部分的に緩
和するだけで、十分な解決には至っていない。それはロ
ーカルバスが依然としてセクターに分割されたままだか
らである。一般に短距離配線の方が長距離配線よりも使
用頻度が高く、セクター分割による問題も短距離配線の
方がより頻繁に起こる。とくに、前述のような多数のマ
クロブロックを並べて順次近隣のマクロブロックにデー
タを転送しながら大規模な処理を行う場合はそうであ
る。このように、図23に示した配線構造はセクター分
割問題の解決策としては不十分である。なお、U.S.Pate
nt5631578 では、図23以外の配線資源も与えている
が、ここでは問題の説明に必要な本質的部分のみを示し
た。
In order to solve the above-mentioned problems related to sector division and problems related to the direct connection method, US Patent 5631578
Has devised a wiring structure as described below. (This is a modification of the previously mentioned US Patent 5218240.) As shown in FIG. 23, the first programmable interconnect has two types of programmable interconnect networks 20-1 and 20-2 that run in parallel with each other. Net 20-1 is the first local bus 23-1
1st Express Bus 24-1 and 1st Super Bus 25
-1, and the second programmable interconnection network 20-2 includes a second local bus 23-2, a second express bus 24-2 and a second super bus 25-2. The wires of the local bus are connected to each other by the first programmable switch 58-1 and the second programmable switch 58-2, and are connected to the functional cell 10. The wires of the express bus are coupled to each other by the first programmable switch and also to the local bus by the first programmable switch. The superbus is coupled to the local bus by a second programmable switch, but the second programmable switch does not split the superbus. Express buses and super buses are not directly connected to functional cells. The first programmable switch and the second programmable switch are arranged alternately, but the positions of both programmable switches are switched in the first programmable interconnection network 20-1 and the second programmable interconnection network 20-2. On behalf of. As a result, the first express bus 24-1 and the second express bus 24
-2 and because the position of the programmable switch that is the break of the wiring is different, there will be an express bus that does not pass through the break at any place. Moreover, since the express bus and the super bus do not have a connection with the functional cell, the load capacity is small and high-speed signal transmission is possible. These buses are accessible to the local buses connected to the functional cells via the programmable switches connected to them. However, this conventional example has only partially alleviated the above-mentioned problems of the sector type wiring structure and has not yet been sufficiently solved. This is because the local bus is still divided into sectors. In general, short-distance wiring is used more frequently than long-distance wiring, and problems due to sector division occur more frequently in short-distance wiring. This is particularly the case when a large number of macroblocks as described above are arranged and data is sequentially transferred to neighboring macroblocks for large-scale processing. Thus, the wiring structure shown in FIG. 23 is insufficient as a solution to the sector division problem. In addition, USPate
In nt5631578, wiring resources other than those shown in FIG. 23 are also given, but only the essential parts necessary for explaining the problem are shown here.

【0005】さらに、これまで述べたすべての従来例で
は、垂直方向と水平方向でおなじ配線構造が与えられて
いる。このような等方的配線構造は、できるだけ多様な
回路をインプリメントできるようにするという再構成可
能デバイスの目的からすると一見好ましい構造のように
思われる。しかし、大規模なアプリケーション回路で
は、回路のかなりの部分が多ビットデータを順次処理す
るデータパスで占められることが多い。今後大きな市場
と見込まれる再構成可能コンピュータの場合は特にそう
である。このような多ビットデータパスにおいては、デ
ータのビットの並び方向(キャリーの伝搬方向)には信
号伝送の需要は少なく、それと垂直な方向の信号伝送の
需要が非常に多い。そしてこの種の回路をインプリメン
トするとき、等方的配線構造は大きな無駄である。
Further, in all the conventional examples described above, the same wiring structure is provided in the vertical direction and the horizontal direction. Such an isotropic wiring structure appears to be a seemingly preferable structure for the purpose of the reconfigurable device, which allows to implement as many circuits as possible. However, in a large-scale application circuit, a large part of the circuit is often occupied by a data path that sequentially processes multi-bit data. This is especially the case for reconfigurable computers, which are expected to have a large market in the future. In such a multi-bit data path, there is little demand for signal transmission in the data bit arrangement direction (carry propagation direction), and there is a great demand for signal transmission in the direction perpendicular to it. And when implementing this kind of circuit, the isotropic wiring structure is a great waste.

【0006】U.S.Patent 5592106では、別の種類の配線
構造を用いてセクター分割に関わる問題と直接接続方式
に関わる問題に対処している。図24はその配線構造の
概要である。水平プログラマブル相互接続網20は、短距
離配線網であるローカルフィードバックチャンネル26と
中間チャンネル27、および長距離配線網であるグローバ
ルチャンネル29とハーフ長チャンネル28を含む。グロー
バルチャンネル29は機能セル10の二次元アレイの全幅と
同じ長さの配線群からなり、ハーフ長チャンネル28はそ
の半分の長さの配線群から成る。中間チャンネル27とロ
ーカルフィードバックチャンネル26の配線長はほぼ同じ
である。長距離入力選択スイッチ11-2は、長距離配線網
(グローバルチャンネルとハーフ長チャンネル)から一
つの信号を選択して中間チャンネル27の一つの配線に出
力するものである。短距離入力選択スイッチ11-1は、短
距離配線網(中間チャンネル27とローカルフィードバッ
クチャンネル26)から信号を選択して機能ブロック13の
入力12を生成する。ローカルフィードバックチャンネル
の各々の配線は、一つの機能ブロックの出力14にプログ
ラマブルスイッチを介さず接続され、長距離配線網は、
出力選択スイッチ15を介して機能ブロックの出力14と選
択的に接続される。短距離入力選択スイッチ11-1および
長距離入力選択スイッチ11-2はそこを通る配線を分割し
ない。また同軸上を走る隣り合う配線はプログラマブル
スイッチで繋がれていない。本従来例の特徴は、中間チ
ャンネル27内の配線およびローカルフィードバックチャ
ンネル26内の配線が互いに一機能セル分ずつシフトして
いることである。このため、ある配線の切れ目のところ
でも他の配線は繋がっており、短距離配線網がセクター
に分割されることは無い。また、長距離配線網は、機能
ブロック13の入力とは直接接続されず、中間チャンネル
27を介して接続される。これによって、各長距離入力選
択スイッチ11-2が長距離配線網の一部とのみ接続するだ
けでも、機能セル10との十分なアクセシビリティを実現
できる。したがって、長距離配線網の各配線に加わる長
距離入力選択スイッチの負荷容量を軽減することができ
る。しかし、本従来例では、ハーフ長チャンネル28はや
はりセクター分割されたままである。また、機能セル10
から長距離配線網への出力は、他のチャンネルを経由せ
ず直接接続されている。この方式の場合、機能セルの出
力による負荷容量増大を抑えるためには、一本の配線に
わずかの機能セルしか接続できなくなる。このため機能
セルの数が多くなると長距離配線の数が非常に増えてし
まうという問題が生じる。一般に、長い配線ほど使用頻
度が小さくなる傾向があるため、これは大きな無駄とな
る。逆に本方式で長距離配線の数を少なくすると、一本
の配線に多数の機能セルの出力が接続されることになり
負荷容量が増大して遅延が大きくなるという問題が生じ
る。本従来例では、水平方向と垂直方向(図24には示
していない)で配線構造が異なる非等方的配線構造を採
用している。しかし、垂直方向にはグローバルチャンネ
ルのみを配置し、それに機能セルからの出力を直接接続
するという方式を採用している。これは、配線の負荷を
増大させ信号伝送速度を低下させるという問題をひき起
こす。また、本従来例のローカルフィードバックチャン
ネルは各配線に一つの機能セルの出力のみを直結するた
め、配線を複数の機能セルで共有する方式に比べて多数
の配線を必要とする。これは配線領域が増大するのみな
らず、多数の配線から信号を選択するために短距離入力
選択スイッチ11-1が大きくなるという問題もひき起こ
す。なお、図24はU.S.Patent5592106のうち、ここで
の問題にとって本質的な部分のみを示したもので、その
特許で示されているすべてを記したものではない。ま
た、図24に示された配線およびスイッチの数、配線長
などは説明のため任意に選んだ一例を示したに過ぎな
い。
US Patent 5592106 uses another type of wiring structure to address the problems associated with sector division and the problems associated with direct connection schemes. FIG. 24 is an outline of the wiring structure. The horizontal programmable interconnection network 20 includes local feedback channels 26 and intermediate channels 27, which are short-distance wiring networks, and global channels 29 and half-length channels 28, which are long-distance wiring networks. The global channel 29 is composed of a wiring group having the same length as the entire width of the two-dimensional array of the functional cells 10, and the half length channel 28 is composed of a wiring group having a half length thereof. The wiring lengths of the intermediate channel 27 and the local feedback channel 26 are almost the same. The long distance input selection switch 11-2 selects one signal from the long distance wiring network (global channel and half length channel) and outputs it to one wiring of the intermediate channel 27. The short range input select switch 11-1 selects a signal from the short range wiring network (intermediate channel 27 and local feedback channel 26) to generate the input 12 of the functional block 13. Each wiring of the local feedback channel is connected to the output 14 of one functional block without a programmable switch, and the long distance wiring network is
It is selectively connected to the output 14 of the functional block via the output selection switch 15. The short distance input selection switch 11-1 and the long distance input selection switch 11-2 do not divide the wiring passing therethrough. In addition, adjacent wires running on the same axis are not connected by a programmable switch. The feature of this conventional example is that the wiring in the intermediate channel 27 and the wiring in the local feedback channel 26 are shifted by one functional cell from each other. Therefore, the other wiring is connected even at the break of a certain wiring, and the short-distance wiring network is not divided into sectors. In addition, the long-distance wiring network is not directly connected to the input of the function block 13,
Connected via 27. As a result, sufficient accessibility to the functional cell 10 can be realized even if each long-distance input selection switch 11-2 is connected only to a part of the long-distance wiring network. Therefore, the load capacity of the long-distance input selection switch applied to each wiring of the long-distance wiring network can be reduced. However, in this conventional example, the half length channel 28 still remains sectored. Also, the function cell 10
The output from to the long-distance wiring network is directly connected without passing through other channels. In the case of this method, in order to suppress the increase in load capacity due to the output of the functional cells, only a few functional cells can be connected to one wiring. For this reason, if the number of functional cells increases, the number of long-distance wiring lines will increase significantly. In general, the longer the wiring is, the less frequently it is used, and this is a great waste. On the contrary, if the number of long-distance wirings is reduced by this method, the output of a large number of functional cells is connected to one wiring, which causes a problem that load capacitance increases and delay increases. In this conventional example, an anisotropic wiring structure having different wiring structures in the horizontal direction and the vertical direction (not shown in FIG. 24) is adopted. However, it employs a method in which only the global channel is arranged in the vertical direction and the output from the functional cell is directly connected to it. This causes a problem of increasing the load of the wiring and lowering the signal transmission speed. Further, since the local feedback channel of this conventional example directly connects only the output of one functional cell to each wiring, a large number of wirings are required as compared with the system in which the wirings are shared by a plurality of functional cells. This not only increases the wiring area, but also causes a problem that the short-distance input selection switch 11-1 becomes large because signals are selected from a large number of wirings. It should be noted that FIG. 24 shows only the essential part of the US Patent 5592106 for the problem here, and does not show all the parts shown in the patent. In addition, the numbers of wirings and switches, wiring lengths, and the like shown in FIG. 24 are merely examples arbitrarily selected for explanation.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】以上のように従来のプ
ログラマブル相互接続網には以下に述べるような問題点
がある。第一の問題点は、大規模なアプリケーション回
路をインプリメントしたとき、よい性能を出しにくいこ
とである。その理由は、配線がセクターに分割されてい
るため、高い性能を出すためにはマクロブロックのサイ
ズに制約があり、また、マクロブロック間信号伝送にお
いても一般にセクター境界を股がる個所が不可避的に存
在するため遅延が大きくなるからである。第二の問題点
は、スイッチによって占められる面積が大きいことであ
る。その理由は、機能セルとプログラマブル相互接続網
間、およびプログラマブル相互接続網内などで、結合が
必要な部分をスイッチで直接結びつけるからである。こ
れによりスイッチの数が多くなりその占有面積が大きく
なる。さらに、多数のスイッチによって配線に多大な負
荷容量が加わるため信号伝送も遅くなる。第三の問題点
は、多ビットデータをインプリメントするとき、無駄が
多いことである。その理由は、等方的な配線構造のた
め、需要が少ない方向の配線資源も必要以上に多く含む
からである。第四の問題点は、長い配線ほど配線数が多
くなり、無駄が多くなることである。その理由は、機能
セルから直接長距離配線に出力を結合するためである。
本発明の目的は、少ないスイッチと配線で十分なルータ
ビリティを有し、特に多ビットデータパスを効率的にイ
ンプリメントできる、高速なプログラマブル相互接続網
を有する再構成可能デバイスを提供することにある。
As described above, the conventional programmable interconnection network has the following problems. The first problem is that it is difficult to obtain good performance when implementing a large-scale application circuit. The reason is that since the wiring is divided into sectors, the size of macroblocks is limited in order to obtain high performance, and also in signal transmission between macroblocks, it is generally unavoidable that the sector boundaries cross. This is because the delay is large because it exists in the. The second problem is that the area occupied by the switch is large. The reason is that, between the functional cells and the programmable interconnection network, in the programmable interconnection network, and the like, the portions that need to be coupled are directly connected by the switch. This increases the number of switches and occupies a large area. Further, a large number of switches add a great load capacitance to the wiring, which slows down signal transmission. The third problem is that there is a lot of waste when implementing multi-bit data. The reason is that the isotropic wiring structure includes more wiring resources than required in the direction of low demand. The fourth problem is that the longer the wiring, the greater the number of wirings and the more waste. The reason is that the output is directly coupled from the functional cell to the long distance wiring.
An object of the present invention is to provide a reconfigurable device having a high-speed programmable interconnection network, which has sufficient routability with a small number of switches and wirings and can efficiently implement a multi-bit data path, in particular.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】本発明では、水平方向の
短距離および長距離プログラマブル相互接続チャンネル
ともに、配線を一定量ずつずらして敷設するシフト構造
を用いることにより、セクターに分割されないプログラ
マブル相互接続網を形成する。また、機能セルは短距離
水平プログラマブル相互接続チャンネルとのみ直接接続
を有し、長距離水平プログラマブル相互接続チャンネル
との間には直接接続をまったく持たない。機能セルと長
距離水平プログラマブル相互接続チャンネルとの間の信
号伝送は、入出力ともに短距離水平プログラマブル相互
接続チャンネルとプログラマブルスイッチを介してのみ
行う。これによって長距離水平プログラマブル相互接続
チャンネルの負荷は軽くなり高速な伝送が可能となる。
垂直方向においても、短距離および長距離プログラマブ
ル相互接続チャンネルを有し、長距離プログラマブル相
互接続チャンネルは短距離プログラマブル相互接続チャ
ンネルとプログラマブルスイッチを介して結合される。
短距離垂直プログラマブル相互接続チャンネルは、プロ
グラマブルスイッチを介して短距離水平プログラマブル
相互接続チャンネルとの結合を持ち、この経路を通じて
機能セルとアクセスする。以上のような配線構造によ
り、非常に少ないスイッチで機能セルはすべてのプログ
ラマブル相互接続チャンネルとアクセスでき、かつ、す
べての種類のプログラマブル相互接続チャンネル間のル
ーティングも可能となる。ここで垂直方向は多ビットデ
ータのビット並び方向に一致し、その方向に走るプログ
ラマブル相互接続網の配線数は水平方向に走るそれに比
べて少ない。これにより多ビットデータパスをインプリ
メントしたとき無駄になる配線が少なくなる。さらに、
垂直、水平共に、長距離プログラマブル相互接続チャン
ネルの配線数を、短距離プログラマブル相互接続チャン
ネルの配線数と同等かそれより少なくして、無駄になる
長距離配線を減らす。これは、前述のように短距離プロ
グラマブル相互接続チャンネルを通じて長距離プログラ
マブル相互接続チャンネルにアクセスすることで、機能
セルと長距離プログラマブル相互接続チャンネルとの間
の十分なアクセス性を確保しつつ、かつ長距離プログラ
マブル相互接続チャンネルに大きな負荷をかけることな
く実現される。
SUMMARY OF THE INVENTION In accordance with the present invention, both short and long distance programmable interconnect channels in the horizontal direction employ a shift structure in which the wiring is staggered by a fixed amount so that the programmable interconnect is not divided into sectors. Form a net. Also, the functional cells have direct connections only with short range horizontal programmable interconnect channels and no direct connections with long range horizontal programmable interconnect channels. Signal transmission between the functional cells and the long-distance horizontal programmable interconnect channels takes place both via input and output via the short-distance horizontal programmable interconnect channels and programmable switches. This reduces the load on the long-distance horizontal programmable interconnect channels and enables high-speed transmission.
Also in the vertical direction, there are short-range and long-range programmable interconnect channels, the long-range programmable interconnect channels being coupled to the short-range programmable interconnect channels via programmable switches.
The short-range vertical programmable interconnect channel has a coupling with the short-range horizontal programmable interconnect channel via a programmable switch to access the functional cell through this path. The wiring structure as described above enables the functional cells to access all the programmable interconnect channels with very few switches and also enables the routing between the programmable interconnect channels of all kinds. Here, the vertical direction corresponds to the bit arrangement direction of multi-bit data, and the number of lines of the programmable interconnection network running in that direction is smaller than that in the horizontal direction. This reduces wasted wiring when implementing a multi-bit data path. further,
The number of long-distance programmable interconnect channel wirings, both vertical and horizontal, is equal to or less than the number of short-distance programmable interconnect channel wirings, thereby reducing wasteful long-distance wiring. This is achieved by accessing the long-distance programmable interconnect channel through the short-distance programmable interconnect channel as described above, while ensuring sufficient accessibility between the functional cell and the long-distance programmable interconnect channel. Achieved without significant load on the distance programmable interconnect channels.

【0009】[0009]

【発明の実施の形態】次に、本発明のプログラマブル相
互接続網の実施の形態について図面を参照して詳細に説
明する。図1は、再構成可能デバイスの概要を示すブロ
ック図である。再構成可能デバイス100 は、二次元アレ
イ状に配列された機能セル10、前記二次元機能セルアレ
イの各行に付随して敷設された水平方向に走る水平プロ
グラマブル相互接続路(HPIW)20 、前記二次元機能セル
アレイの各列に付随して敷設された垂直方向に走る垂直
プログラマブル相互接続路(VPIW)30 から成る。機能セ
ル10はプログラマブルに種々の論理機能を設定でき、入
力信号から前記設定された論理機能に応じた出力信号を
生成する論理回路である。各行に配置されたHPIW20およ
び各列に配置されたVPIW 30 からなるプログラマブル相
互接続網は、機能セル10や同デバイス上に配置された他
の回路(図1には示されていないが、たとえばI/O 回
路、RAM など)の入出力間をプログラマブルに接続する
ものである。このような再構成可能デバイスは、一つの
機能セルとそれに付随するプログラマブル相互接続網の
ー部分とから成るタイル40を構成単位とし、このタイル
を二次元行列状に敷き詰めることで構成されていると見
なすこともできる(図1には敷き詰められたタイルの一
部分が点線の四角で例示されている)。なお、図1には
再構成可能デバイスの構成要素のうち本発明に関連した
主要構成要素の概要のみを示した。プログラマブル相互
接続網と機能セルの間およびHPIWとVPIWの間の接続は図
1には示されていないが、これについてはあとで詳細に
述べる。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Next, embodiments of a programmable interconnection network of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing an outline of a reconfigurable device. The reconfigurable device 100 includes a functional cell 10 arranged in a two-dimensional array, a horizontally programmable horizontal interconnection path (HPIW) 20 laid along with each row of the two-dimensional functional cell array, and the two-dimensional array. It consists of vertically running vertical programmable interconnects (VPIWs) 30 associated with each column of the functional cell array. The function cell 10 is a logic circuit that can programmatically set various logic functions and generates an output signal according to the set logic function from an input signal. A programmable interconnect network consisting of HPIWs 20 arranged in each row and VPIWs 30 arranged in each column is used for the functional cell 10 and other circuits arranged on the device (not shown in FIG. 1, for example I / O circuit, RAM, etc.) are programmable connections between inputs and outputs. Such a reconfigurable device has a tile 40 composed of one functional cell and its associated part of the programmable interconnection network as a structural unit, and is constructed by laying the tiles in a two-dimensional matrix. It can also be seen (a portion of the tiles tiled in FIG. 1 is illustrated by a dotted square). It should be noted that FIG. 1 shows only the outline of the main components related to the present invention among the components of the reconfigurable device. The connections between the programmable interconnect network and the functional cells and between the HPIW and VPIW are not shown in FIG. 1, which will be described in detail later.

【0010】次に、本発明のHPIWの第一の実施の形態に
ついて説明する。図2は、図1の二次元アレイの中の1
行分の機能セル10とそれに付随するHPIW20とをより詳し
く示したものである。(分かりやすさのため、VPIW、HP
IWと機能セルの間の接続、およびHPIW内の接続は示して
いない。) HPIW20はすくなくとも短距離水平プログラ
マブル相互接続チャンネル21と長距離水平プログラマブ
ル相互接続チャンネル22とを含み、各水平プログラマブ
ル相互接続チャンネル21および22はそれぞれ一つ以上の
レーンから成る。各レーンはプログラマブルスイッチ50
を介して直列に結合された一連の相互接続配線セグメン
トで構成される。図2において、40-1、40-2、40-3は前
述のタイルの例であり、図2の回路全体はこのようなタ
イルを水平方向に直線的に張り合わせたものと見なすこ
ともできる(図2には例として40-1、40-2、40-3の3つ
のタイルのみが示されている。)。相互接続配線セグメ
ントは実質的にタイル幅の整数倍の長さを持つ。以後、
水平プログラマブル相互接続チャンネルをHPIC、相互接
続配線セグメントをILS と略称する。
Next, a first embodiment of the HPIW of the present invention will be described. FIG. 2 shows one of the two-dimensional arrays of FIG.
The functional cell 10 for a row and the HPIW 20 attached thereto are shown in more detail. (For clarity, VPIW, HP
The connections between the IW and the functional cells and within the HPIW are not shown. The HPIW 20 includes at least a short-range horizontal programmable interconnect channel 21 and a long-range horizontal programmable interconnect channel 22, each horizontal programmable interconnect channel 21 and 22 consisting of one or more lanes. 50 programmable switches in each lane
It consists of a series of interconnect wiring segments coupled in series through. In FIG. 2, 40-1, 40-2, and 40-3 are examples of the above-mentioned tiles, and the entire circuit of FIG. 2 can be regarded as such that the tiles are linearly laminated in the horizontal direction ( Only three tiles 40-1, 40-2 and 40-3 are shown in FIG. 2 as an example.) The interconnect wiring segment has a length that is substantially an integral multiple of the tile width. After that,
Horizontal programmable interconnect channels are abbreviated to HPIC and interconnect wiring segments are abbreviated to ILS.

【0011】例えば、図2の21-1は短距離HPIC 21 のな
かの第一のレーンであり、これは3タイル幅分の長さを
有するILS (例えば61-1)がプログラマブルスイッチ50
を介して直列接続されたものである。図2に示した短距
離HPIC21は同様の構造を有する計3本のレーンから成っ
ており、第二のレーンのILS (例えば61-2)はそれと最
近接の第一のレーンのILS (61-1)から右に1タイル幅
分シフトして配置され、第三のレーンのILS (例えば61
-3)はそれと最近接の第二のレーンのILS (61-2)から
右に1タイル幅分シフトして配置される。また、図2の
22-1は長距離HPIC22の第一のレーンであり、これは18
タイル幅分の長さを有するILS (たとえば62-1)がプロ
グラマブルスイッチ50を介して直列接続されたものであ
る。図2に示した長距離HPIC22は、同様の構造を有する
計3本のレーンから成っており、第二のレーンのILS
(例えば62-2)はそれと最近接の第一のレーンのILS
(62-1)から右に6タイル幅分シフトして配置され、第
三のレーンのILS (例えば62-3)はそれと最近接の第二
のレーンのILS (62-2)から右に6タイル幅分シフトし
て配置される。なお、上述の説明で例として指定された
ILS61-1, 61-2, 61-3, 62-1, 62-2, 62-3 は、分かりや
すくするため図2において太線で示されている。
For example, 21-1 in FIG. 2 is the first lane in the short-range HPIC 21, which is an ILS (for example, 61-1) having a length of 3 tiles.
Are connected in series via. The short-range HPIC21 shown in Fig. 2 consists of a total of three lanes with a similar structure, and the ILS of the second lane (eg 61-2) is the ILS of the closest lane (61-). It is arranged by shifting one tile width from 1) to the right, and the ILS of the third lane (eg 61
-3) is shifted from the ILS (61-2) in the second lane closest to it to the right by one tile width. In addition, in FIG.
22-1 is the first lane of the long haul HPIC22, which is 18
The ILS (for example, 62-1) having the length corresponding to the tile width is connected in series via the programmable switch 50. The long-range HPIC22 shown in Fig. 2 consists of a total of three lanes with a similar structure.
(Eg 62-2) is the ILS in the first lane closest to it
It is placed 6 tiles to the right from (62-1), and the ILS in the third lane (eg 62-3) is 6 to the right from the ILS (62-2) in the second lane closest to it. The tiles are shifted by the width of the tiles. Note that it was specified as an example in the above description.
ILS 61-1, 61-2, 61-3, 62-1, 62-2, 62-3 are shown in bold in Figure 2 for clarity.

【0012】上述のように、複数の同じ構成のレーンか
ら成るプログラマブル相互接続チャンネルにおいて、IL
S がレーンとともに一定方向に一定タイル幅分ずつ順次
シフトして配置される構造をシフト構造と呼び、とくに
そのシフト量がP タイル幅分のときP タイル幅シフト構
造と呼ぶことにする。また、短距離HPICおよび長距離HP
ICのILS をそれぞれ短距離HPILS および長距離HPILS と
略称する。ILS の長さすなわちセグメント長はそのILS
が通るタイルの数で表わす。
As mentioned above, in a programmable interconnect channel consisting of multiple identically configured lanes, IL
The structure in which S is sequentially shifted along with the lane by a fixed tile width in a certain direction is called a shift structure, and when the shift amount is a P tile width, it is called a P tile width shift structure. Also, short range HPIC and long range HP
ILS of IC is abbreviated as short-range HPILS and long-range HPILS, respectively. ILS length or segment length is the ILS
It is represented by the number of tiles through which is passed.

【0013】ここで、プログラマブルスイッチ50につい
て説明する。プログラマブルスイッチは、プログラマブ
ルに両端子間の接続状態を設定できるスイッチング回路
である。図3にプログラマブルスイッチ50の第一の例を
示す。これは、1ビットのメモリセル1 と、ゲート端子
がメモリセル1 のデータ出力端子Q に接続されたNMOSト
ランジスタ2 とから成り、NMOSトランジスタ2 の各ソー
ス/ ドレイン端子をプログラマブルスイッチ50の双方向
端子51-1および51-2としたものである。メモリセル1 の
保持値が1 (ハイ論理レベル)か0 (ロウ論理レベル)
かによって、プログラマブルスイッチ50の両双方向端子
51-1、51-2間は接続、非接続のいずれかの状態になる。
この例のプログラマブルスイッチは小さい面積で済むと
いう特長がある。ただし、ハイ信号が完全には伝達でき
ないというデメリットもある。
The programmable switch 50 will be described below. The programmable switch is a switching circuit that can programmatically set the connection state between both terminals. FIG. 3 shows a first example of the programmable switch 50. It consists of a 1-bit memory cell 1 and an NMOS transistor 2 whose gate terminal is connected to the data output terminal Q of the memory cell 1. Each source / drain terminal of the NMOS transistor 2 is connected to the bidirectional terminal of the programmable switch 50. These are 51-1 and 51-2. The retention value of memory cell 1 is 1 (high logic level) or 0 (low logic level)
Depending on whether the two-way terminals of programmable switch 50
The state between 51-1 and 51-2 is either connected or disconnected.
The programmable switch of this example has a feature that it requires a small area. However, there is a disadvantage that the high signal cannot be transmitted completely.

【0014】図4は、プログラマブルスイッチ50の第二
の例である。これは、1ビットのメモリセル1 とトラン
スミッションゲート4 から成り、メモリセル1 のデータ
出力Q をトランスミッションゲート4 を構成するNMOSト
ランジスタ2 のゲート端子に、メモリセル1 の反転デー
タ出力Qbをトランスミッションゲート4 を構成するPMOS
トランジスタ3 のゲート端子にそれぞれ接続したもので
ある。トランスミッションゲート4 は、NMOSトランジス
タ2 の一方のソース/ ドレイン端子とPMOSトランジスタ
3 のそれとを接続して一方の双方向端子とし、NMOSトラ
ンジスタ2 の他方のソース/ ドレイン端子とPMOSトラン
ジスタ3 のそれとを接続して他方の双方向端子としたも
ので、この両双方向端子がプログラマブルスイッチ50の
双方向端子51-1および51-2として使用される。メモリセ
ル1 の保持値が1 か0 かによって、プログラマブルスイ
ッチ50の両双方向端子51-1、51-2間は接続、非接続のい
ずれかの状態になる。この例のプログラマブルスイッチ
は第一の例に比べてやや大きくなるが、ハイ、ロウ両信
号とも完全に伝達できるメリットが有る。
FIG. 4 is a second example of the programmable switch 50. It consists of a 1-bit memory cell 1 and a transmission gate 4, and the data output Q of the memory cell 1 is connected to the gate terminal of the NMOS transistor 2 constituting the transmission gate 4, and the inverted data output Qb of the memory cell 1 is connected to the transmission gate 4. Compose the PMOS
They are connected to the gate terminals of transistor 3, respectively. The transmission gate 4 is connected to one source / drain terminal of the NMOS transistor 2 and the PMOS transistor 2.
It is connected to that of 3 to form one bidirectional terminal, and the other source / drain terminal of the NMOS transistor 2 and that of PMOS transistor 3 are connected to form the other bidirectional terminal. Used as bidirectional terminals 51-1 and 51-2 of programmable switch 50. Depending on whether the holding value of the memory cell 1 is 1 or 0, the bidirectional terminals 51-1 and 51-2 of the programmable switch 50 are either connected or not connected. The programmable switch of this example is slightly larger than that of the first example, but has an advantage that both high and low signals can be completely transmitted.

【0015】図5は、プログラマブルスイッチ50の第三
の例である。これは、第一の1ビットメモリセル1-1 と
そのデータ出力端子Q に制御端子が接続された第一のト
ライステートバッファ5-1 、および第二の1ビットメモ
リセル1-2 とそのデータ出力端子Q に制御端子が接続さ
れた第二のトライステートバッファ5-2 とから成る。第
一のトライステートバッファ5-1 の出力端子は第二のト
ライステートバッファ5-2 の入力端子に接続されるとと
もにプログラマブルスイッチ50の第一の双方向端子51-1
となり、第二のトライステートバッファ5-2 の出力端子
は第一のトライステートバッファ5-1 の入力端子に接続
されるとともにプログラマブルスイッチ50の第二の双方
向端子51-2となる。メモリセル1-1,1-2 の保持値がそれ
ぞれ1,0のとき、双方向端子51-2から51-1へ信号が伝達
され、保持値がそれぞれ0,1 のとき双方向端子51-1から
51-2へ信号が伝達され、どちらの保持値も0 のとき両双
方向端子間は非接続状態になる。この例のプログラマブ
ルスイッチは大きな面積を必要とするものの、前述の2
例のプログラマブルスイッチがバッファ(あるいは信号
再生)機能がないパッシブデバイスであるのに対し、本
例はバッファ機能を有するアクティブデバイスであると
いう特徴を有する。このため負荷が大きい配線間を接続
するのに適している。
FIG. 5 shows a third example of the programmable switch 50. This is the first 1-bit memory cell 1-1 and the first tri-state buffer 5-1 whose control terminal is connected to its data output terminal Q, and the second 1-bit memory cell 1-2 and its data. The second tri-state buffer 5-2 has a control terminal connected to the output terminal Q. The output terminal of the first tri-state buffer 5-1 is connected to the input terminal of the second tri-state buffer 5-2 and the first bidirectional terminal 51-1 of the programmable switch 50 is connected.
Therefore, the output terminal of the second tri-state buffer 5-2 is connected to the input terminal of the first tri-state buffer 5-1 and becomes the second bidirectional terminal 51-2 of the programmable switch 50. When the holding values of memory cells 1-1 and 1-2 are 1,0 respectively, the signal is transmitted from bidirectional terminal 51-2 to 51-1. When the holding values are 0 and 1, respectively, bidirectional terminal 51- From 1
When a signal is transmitted to 51-2 and both hold values are 0, both bidirectional terminals are disconnected. Although the programmable switch of this example requires a large area, the above-mentioned 2
The programmable switch in the example is a passive device that does not have a buffer (or signal reproduction) function, whereas this example is characterized in that it is an active device having a buffer function. For this reason, it is suitable for connecting between wirings having a large load.

【0016】このほかプログラマブルスイッチ50の例と
しては、ユーザが1度だけ接続状態を設定できるフュー
ズ、アンチフューズなどがある。
In addition, examples of the programmable switch 50 include a fuse and an antifuse, which allow the user to set the connection state only once.

【0017】図6(A)は、図2の70の部分をより詳細
に示した図面である。各タイル(たとえば、40-1〜40-
9)は、一つの機能セル10を含み、短距離HPILS および
長距離HPILS 各3本づつが通っている。タイル内におい
て、各短距離HPILS は機能セルと直接接続され、そし
て、短距離HPILS と長距離HPILS 各一本ずつがHPIC間プ
ログラマブルスイッチ50-3を介して結合される(この結
合をHPIC間結合と呼ぶ)。短距離HPIC内のプログラマブ
ルスイッチ50-1は各タイルあたり必ず一つ含まれるが、
長距離HPIC内のプログラマブルスイッチ50-2は例えば40
-1,40-7 のようにそれを一つ含むタイルと、40-2〜40-6
のようにそれを含まないタイルとがある。
FIG. 6A is a more detailed view of the portion 70 of FIG. Each tile (for example, 40-1 to 40-
9) includes one functional cell 10, and three short-range HPILS and three long-range HPILS are passed through each. Within the tile, each short-range HPILS is directly connected to a functional cell, and one short-range HPILS and one long-range HPILS are coupled via an HPIC-to-HPIC programmable switch 50-3 (this coupling between HPICs). Called). The programmable switch 50-1 in the short range HPIC is always included in each tile.
Programmable switch 50-2 in a long-range HPIC is, for example, 40
Tiles that contain one, such as -1,40-7, and 40-2 to 40-6
There are tiles that do not include it.

【0018】図7に、機能セル10内のブロック図を示
す。機能セル10は、短距離HPICに直結している入出力配
線16と、入出力配線16から一つの信号を選択して機能ブ
ロック13の入力12-iを生成する入力選択スイッチ11-iと
(i=1,2,…)、あらかじめ設定されている機能に従って
入力12-i(i=1, 2, …)から出力14を生成する機能ブロ
ック13と、機能ブロック13の出力14を入出力配線16に選
択的に出力する出力選択スイッチ15とから成る。ここ
で、図7に示した入出力配線の数、入力選択スイッチお
よび出力選択スイッチの数、入出力配線と入力選択スイ
ッチおよび出力選択スイッチとの接続の仕方、機能ブロ
ックの入力および出力の数は一つの例に過ぎず、これに
限定されるものではない。ただし、各入力選択スイッチ
の入力数および出力選択スイッチの出力数は複数であ
る。入力選択スイッチにおける入力の選択、出力選択ス
イッチにおける出力の選択、機能ブロックの機能の選択
はすべてプロブラマブルである。
FIG. 7 is a block diagram of the functional cell 10. The functional cell 10 includes an input / output wiring 16 directly connected to the short-range HPIC, an input selection switch 11-i for selecting one signal from the input / output wiring 16 and generating an input 12-i of the functional block 13, and ( i = 1,2, ...), a function block 13 that generates an output 14 from an input 12-i (i = 1,2, ...) according to a preset function, and an output 14 of the function block 13 is input / output wiring And an output selection switch 15 for selectively outputting to 16. Here, the number of input / output wirings, the number of input selection switches and output selection switches, the way of connecting the input / output wirings to the input selection switch and the output selection switch, and the number of inputs and outputs of the functional block shown in FIG. This is only an example and the present invention is not limited to this. However, the number of inputs of each input selection switch and the number of outputs of the output selection switch are plural. Input selection by the input selection switch, output selection by the output selection switch, and selection of the function of the functional block are all programmable.

【0019】図6(A)に示したように、本発明のプロ
グラマブル相互接続網では、一般に各短距離HPILS に複
数の機能セルが接続されるが、さらに詳細に言うと、複
数の出力選択スイッチが接続される。これは、従来例図
24におけるローカルフィードバックチャンネル24のよ
うに一つの機能セルの出力とのみと結びついている配線
とは異なり、一本の配線に複数の機能セルから選択して
出力信号を出力することができることを意味する。これ
によって本発明の短距離HPICでは、従来のローカルフィ
ードバックチャンネルに比べて、配線本数を低減するこ
とができる。
As shown in FIG. 6A, in the programmable interconnection network of the present invention, a plurality of functional cells are generally connected to each short distance HPILS, but more specifically, a plurality of output selection switches. Are connected. This is different from the wiring connected to the output of one functional cell only like the local feedback channel 24 in FIG. 24 of the conventional example, and outputs an output signal by selecting from a plurality of functional cells to one wiring. Means that you can. As a result, in the short-range HPIC of the present invention, the number of wiring lines can be reduced as compared with the conventional local feedback channel.

【0020】各々の機能セルは、短距離HPICを通じて、
左右の最近接および次近接(最近接の次に近い)機能セ
ルとプログラマブルスイッチを介さず直接接続される。
たとえば、タイル40-3の機能セルは、ILS61-2 を通じて
両隣(タイル40-2,40-4 )の機能セルと直接信号をやり
とりでき、ILS61-3 を通じて右隣(タイル40-4)および
そのさらに右隣(タイル40-5)の機能セルと直接信号を
やりとりでき、ILS61-1 を通じて左隣(タイル40-2)お
よびそのさらに左隣(タイル40-1)の機能セルと直接信
号をやりとりできる。各々の短距離HPILS はそれが通る
すべてのタイルで機能セルと接続されているが、セグメ
ント長が短いため負荷容量は小さく高速に信号を伝達す
ることができる。たとえば、図6(A)の場合、各々の
短距離HPILS はわずか3つの機能セルと接続されている
のみである。また、短距離HPIC内のプログラマブルスイ
ッチ50-1を介して複数の短距離HPILS を接続すること
で、一セグメント長より長い距離の信号伝送も可能であ
る。短距離HPICを使った機能セル間信号伝送で、プログ
ラマブルスイッチを介さず一本の短距離HPILS のみを通
じた信号伝送は遅延が最小であり、これを短距離HPICに
おける機能セル間の最短接続、あるいは単に短距離最短
接続と呼ぶ。また、ある機能セルに直接接続された短距
離HPILS をその機能セルの最近短距離HPILS 、逆に、あ
る短距離HPILSに直接接続された機能セルをその短距離H
PILS の最近機能セルと呼ぶ。図6(A)の例では、各
々の機能セルは三本の最近短距離HPILS を持ち、それら
を通じて左右に二つ先までにある機能セルと短距離最短
接続できる。ところで、一般に、短距離配線においては
配線抵抗は小さく近似的に無視して差し支えない。この
とき、配線遅延はそれにつながっている負荷容量のみで
決まり、信号伝送距離に依存しない。すなわち、短距離
配線では、近似的にその配線内どこでも同じ遅延である
と見なすことができる。このため、最近短距離HPILS 内
ではどこでも同じ遅延であると言ってよい。
Each functional cell is
It is directly connected to the left and right closest and next closest (next closest to) functional cells without a programmable switch.
For example, the functional cell of tile 40-3 can directly communicate with the functional cells of both sides (tiles 40-2, 40-4) through ILS61-2, and the functional cell of tile 40-3 on the right side (tile 40-4) and through it. Further, it can directly communicate with the function cell on the right side (tile 40-5), and directly communicate with the function cell on the left side (tile 40-2) and further left side (tile 40-1) via the ILS61-1. it can. Each short-distance HPILS is connected to the functional cell in all tiles through which it passes, but the short segment length allows a small load capacity and high-speed signal transmission. For example, in the case of FIG. 6A, each short-range HPILS is connected to only three functional cells. Further, by connecting a plurality of short-range HPILS via the programmable switch 50-1 in the short-range HPIC, it is possible to transmit a signal over a length of one segment. In the signal transmission between functional cells using short-range HPIC, the signal transmission through only one short-range HPILS without a programmable switch has the minimum delay. This is simply called short distance shortest connection. The short-range HPILS directly connected to a certain functional cell is the short-range HPILS of that functional cell, and conversely, the short-range HPILS directly connected to a certain short-range HPILS is its short-range HILS.
It is called the recently functional cell of PILS. In the example of FIG. 6 (A), each functional cell has three short-distance short distance HPILS, through which short distance shortest connection can be made with the functional cells up to two left and right. By the way, generally, in short-distance wiring, the wiring resistance is small and can be neglected approximately. At this time, the wiring delay is determined only by the load capacitance connected to it, and does not depend on the signal transmission distance. That is, short-distance wiring can be considered to have approximately the same delay anywhere in the wiring. Therefore, it can be said that the delay is the same everywhere in the short range HPILS recently.

【0021】本発明の実施の形態においては、すべての
機能セルが、接続されている三本の最近短距離HPILS 通
じて、それぞれその機能セルから右に次近接まで、左に
次近接まで、左右に最近接までの機能セルに最短接続で
きる。このように、どの機能セルも同等の配線資源が割
り当てられ、それを通じて同等の最短接続範囲を有して
いる場合、その配線構造を均一という。本発明の実施の
形態における短距離HPICの均一性は、既に述べた1タイ
ルシフト構造に由来する。このシフト構造は、従来のセ
クター型配線構造と異なり、プログラマブル相互接続チ
ャンネルがセクターに分割されることはない。すなわ
ち、プログラマブル相互接続チャンネルに含まれるすべ
てのレーンのプログラマブルスイッチが同じ位置にくる
ことはない。あるレーンでプログラマブルスイッチによ
る継ぎ目がある場所でも、別のレーンでは継ぎ目がなく
連続した配線になっている。これによって、最短接続で
きる範囲の信号伝送で構成されていれば、どんなに大規
模な回路でも、高性能で実現できる。また、シフト構造
の均一性のため、マクロブロックのサイズや配置に制約
がない。これはとくに、順次近隣の機能セルにデータを
転送しながら大規模な処理を行うデータパスのインプリ
メントに適している。
In an embodiment of the present invention, all functional cells are routed through the three closest short-range HPILS to which they are connected, respectively, from that functional cell to the next proximity to the right, to the next proximity to the left, to the left and right. The shortest connection is possible to the closest functional cell. In this way, if the functional cells are allotted the same wiring resources and have the same shortest connection range through them, the wiring structure is said to be uniform. The uniformity of the short range HPIC in the embodiment of the present invention is derived from the one-tile shift structure described above. This shift structure does not divide the programmable interconnect channel into sectors, unlike conventional sector wiring structures. That is, the programmable switches in all lanes included in the programmable interconnect channel are not in the same position. Where there is a programmable switch joint in one lane, there is no joint in another lane and the wiring is continuous. As a result, even if the circuit is large, it can be realized with high performance as long as it is configured to transmit signals within the shortest connectable range. Further, since the shift structure is uniform, there are no restrictions on the size and arrangement of macroblocks. This is particularly suitable for implementing a data path that performs large-scale processing while sequentially transferring data to neighboring functional cells.

【0022】ところで、一般的に近距離の配線ほど使用
頻度が高い傾向があり、また高性能を得るためにはでき
るだけ遠距離配線を減らして近距離配線を使うようにす
べきである。シフト構造は各々の機能セルから見て近距
離ほど多くの最近短距離HPILS を持つという特徴を有し
ており、この点でも都合がよい。実際、図6(A)の各
タイルに注目すると、そこから両隣のタイルには各二
本、両次近接のタイルには各一本ずつ最近短距離HPILS
が延びていることがわかる。たとえば、タイル40-3を例
に説明すると、右隣のタイル40-4には二本の最近短距離
HPILS 61-2, 61-3が、左隣のタイル 40-2 にも二本の最
近短距離HPILS61-1, 61-2 が繋がっている。そして、右
次近接のタイル 40-5 には一本の最近短距離HPILS61-3
が、左次近接のタイル 40-1 にも一本の最近短距離HPIL
S 61-1が繋がっている。
By the way, generally, the closer the wiring is, the more frequently it is used, and in order to obtain high performance, it is necessary to reduce the far wiring as much as possible and use the short wiring. The shift structure is characterized in that it has a large number of short-range HPILS at short distances as viewed from each functional cell, which is also convenient. In fact, focusing on each tile in FIG. 6 (A), from each tile, two tiles are adjoined on each side, and two tiles are adjoined on both sides, one for each short distance HPILS.
You can see that is extended. For example, using tile 40-3 as an example, tile 40-4 on the right has two nearest short distances.
HPILS 61-2, 61-3 is also connected to the tile 40-2 on the left with two recent short distance HPILS 61-1, 61-2. And the tile 40-5 on the right next to it has one recent short distance HPILS61-3.
However, there is also a recent short-range HPIL in tile 40-1 on the left next to it.
S 61-1 is connected.

【0023】これまで述べてきたように、短距離HPICは
三本のレーンのILS すべてが各タイル内で機能セルと直
接接続されているが、長距離HPICにおいては三本のうち
一本のレーンのILS のみが各タイル内でHPIC間プログラ
マブルスイッチを介して一本の短距離HPILS と結合され
ているのみである。しかし、最近短距離HPILS を利用す
ることにより、各機能セルは長距離HPICの全レーンに同
じ遅延で接続可能である。たとえば、図6(A)のタイ
ル40-3を例に説明すると、そのタイルを通過するすべて
の短距離HPILS61-1, 61-2, 61-3 は機能セルに直接接続
されているが、他方そのタイルを通過する長距離HPILS6
2-1, 62-2, 62-3 のうち62-1のみが短距離HPILS 61-2と
HPIC間結合しており、これを通じて機能セルは一本の長
距離HPILS62-1 と繋がっているのみである。したがっ
て、残りの長距離HPILS 62-2と62-3は同タイル内には機
能セルとの接続手段を持たない。しかしながら、タイル
40-3の機能セルは、その最近短距離HPILS61-1 および61
-3がそれぞれ隣のタイル40-2および40-4で長距離HPILS
62-3および62-2にHPIC間結合しているため、これらを通
じて両長距離HPILS へ接続可能である。このように、タ
イル40-3の機能セルは最近短距離HPILS61-1, 61-2, 61-
3 および各HPILS に繋がっている一つのHPIC間プログラ
マブルスイッチを介して長距離HPICのすべてのレーンに
接続できる。しかも、このときの各長距離レーンまでの
遅延はすべて同じである。なぜなら、既述のように最近
短距離HPILS 上は実質的にどこでも同じ遅延であるた
め、これを通じた各長距離レーンへの接続経路が自身の
タイル内にあるか隣のタイル経由かに関わらず同じ遅延
になるからである。このように、ある機能セルが、その
機能セルの最近短距離HPILS およびそれに繋がっている
一つのHPIC間プログラマブルスイッチのみを介して長距
離HPILS と接続することを機能セルと長距離HPILS の間
の最短接続と呼び、機能セルから最短接続できる長距離
HPILS をその機能セルの最近長距離HPILS 、逆にある長
距離HPILS から見て最短接続できる機能セルをその長距
離HPILS の最近機能セルと呼ぶ。また、二つの異なる機
能セルが同一の長距離HPILS に最短接続して両機能セル
間で信号伝送できるようにすることを、長距離HPICにお
ける機能セル間の最短接続、あるいは単に長距離最短接
続と呼ぶ。
As mentioned above, the short range HPIC has all three ILSs of the three lanes directly connected to the functional cells in each tile, while the long range HPIC has one of three lanes. Only the ILSs of the above are combined with one short-range HPILS via the inter-HPIC programmable switch in each tile. However, recently, by using short range HPILS, each functional cell can be connected to all lanes of long range HPIC with the same delay. For example, taking tile 40-3 in FIG. 6A as an example, all short distance HPILS 61-1, 61-2, 61-3 passing through that tile are directly connected to the functional cell, while the other Long-distance HPILS6 passing through that tile
Only 62-1 out of 2-1, 62-2, 62-3 is short range HPILS 61-2
HPICs are connected to each other, and the functional cell is connected to one long-distance HPILS62-1. Therefore, the remaining long-distance HPILS 62-2 and 62-3 have no connection to the functional cells in the same tile. However, the tile
The 40-3 functional cells are the latest short-range HPILS 61-1 and 61
-3 long-distance HPILS with tiles 40-2 and 40-4 next to each other
Since the HPICs are connected to 62-3 and 62-2, it is possible to connect to both long-range HPILS via these. Thus, the functional cells of tile 40-3 have recently become short-range HPILS61-1, 61-2, 61-
3 and all HPILS can be connected to all lanes of a long haul HPIC via one HPIC programmable switch connected to each HPILS. Moreover, the delay to each long-distance lane at this time is all the same. This is because, as mentioned above, the delays on short haul HPILS are virtually the same everywhere nowadays, regardless of whether the connection path to each long haul lane through it is within its own tile or through the next tile. This is because the delay will be the same. Thus, it is the shortest distance between a functional cell and a long-range HPILS that a functional cell can connect to a long-range HPILS via only the short-range HPILS of that functional cell and one inter-HPIC programmable switch connected to it. It is called connection and it is a long distance that can be connected as short as possible from the functional cell.
The HPILS is called the latest long-distance HPILS of the function cell, and the function cell that can be connected as shortest as seen from the long-distance HPILS on the contrary is called the long-distance HPILS recent function cell. In addition, to enable two different functional cells to connect to the same long-distance HPILS for the shortest time so that signals can be transmitted between both functional cells is called shortest connection between functional cells in long-distance HPIC, or simply long-distance shortest connection. Call.

【0024】以上のように、各機能セルは、長距離HPIC
のすべてのレーンに等遅延で接続できる最近長距離HPIL
S を持つ。これらの最近長距離HPILS は各機能セルから
それぞれ右に長く延びている配線、左に長く延びている
配線、左右に中程度の長さに延びている配線から成る。
たとえば、図6(A)のタイル40-3を例にして説明する
と、最近長距離HPILS62-3 は右に長く延びた配線で、−
2タイルから+15タイルまで続いている。ここで、
「−iタイル」は、あるタイル(あるいはその中の機能
セル)から左にi番目のタイルを表し、「+j タイル」
は右にj 番目のタイルを表こととする。最近長距離HPIL
S62-1 は左に長く延びた配線で、タイル40-3から見て+
3タイルから−14タイルまで続いている。最近長距離
HPILS62-2は左右に中程度の長さに延びており−8タイ
ルから+9タイルまで続いている。タイル40-3の機能セ
ルはこれら三本の最近長距離HPILS に等遅延で接続でき
る。ところで、図6(A)に示すように、各長距離HPIL
S は三タイルごとにしかHPIC間結合を持たない。たとえ
ば、長距離HPILS62-3 の場合、タイル40-8と40-9ではHP
IC間結合を持つが、それらの両隣のタイルではHPIC間結
合を持たない。しかし、長距離HPILS62-3 はタイル40-8
および40-9のHPIC間結合とそれに繋がっている短距離HP
ILS 61-4および61-5を介することで、タイル40-8および
40-9の両隣のタイルの機能セルへも最短接続することが
できる。すなわち、図6(A)の範囲41のすべての機能
セルは長距離HPILS62-3 の最近機能セルであり、したが
ってこれらすべての機能セルへはこの長距離HPILS62-3
に最短接続できる他の機能セル、たとえばタイル40-3の
機能セル、から長距離最短接続できる。以上の例からわ
かるように、各長距離HPILS は三タイルごとにしかHPIC
間結合を持たないのにもかかわらず、各HPIC間結合に繋
がる短距離HPILS を利用することにより、隙間なく連続
的に並んだ機能セル間で長距離最短接続が可能である。
また、本発明の実施の形態では、長距離最短接続に限定
しなければ、長距離HPIC内のプログラマブルスイッチ50
-2を介して複数の長距離HPILS を繋ぐことにより、さら
に長距離の信号伝送も可能である。なお、上述の説明で
例として指定されたILS61-1, 61-2, 61-3, 61-4, 61-5,
62-1, 62-2, 62-3 は、分かりやすくするため図6
(A)において太線で示されている。
As described above, each functional cell is a long-distance HPIC.
Recent long-distance HPIL with equal delay connection to all lanes
Have S These recent long-distance HPILSs consist of wires extending to the right from each functional cell, wires extending to the left, and wires extending to the left and right to a medium length.
For example, taking the tile 40-3 of FIG. 6A as an example, the long-distance HPILS62-3 has recently been extended to the right,
It continues from 2 tiles to +15 tiles. here,
"-I tile" represents the i-th tile to the left from a certain tile (or a functional cell in it), and is a "+ j tile"
Represents the jth tile on the right. Recently long distance HPIL
S62-1 is a wiring that extends long to the left, as seen from tile 40-3 +
It continues from 3 tiles to -14 tiles. Recently long distance
HPILS62-2 extends to the left and right to a medium length and runs from -8 tiles to +9 tiles. The functional cells of tile 40-3 can be connected to these three recent long haul HPILS with equal delay. By the way, as shown in FIG. 6 (A), each long-distance HPIL
S has HPIC coupling only every three tiles. For example, for long haul HPILS62-3, tiles 40-8 and 40-9 are HP
There is IC coupling, but the tiles on both sides of them have no HPIC coupling. But long range HPILS 62-3 has tiles 40-8
And 40-9 HPIC coupling and short-range HP connected to it
Through ILS 61-4 and 61-5, tiles 40-8 and
The shortest connection can be made to the functional cells of the tiles on both sides of 40-9. That is, all the functional cells in the range 41 of FIG. 6 (A) are the recent functional cells of the long-distance HPILS62-3, and therefore all of these functional cells have this long-distance HPILS62-3.
The shortest long-distance connection can be made from other functional cells that can be connected to the shortest distance to, for example, the functional cell of tile 40-3. As can be seen from the above example, each long-distance HPILS has HPIC only every three tiles.
By using the short-range HPILS that is connected to each HPIC even though it has no inter-coupling, long-distance shortest connection is possible between functional cells that are continuously arranged without a gap.
Further, in the embodiment of the present invention, the programmable switch 50 in the long-distance HPIC is used unless it is limited to the long-distance shortest connection.
By connecting multiple long-distance HPILS via -2, even longer-distance signal transmission is possible. The ILS 61-1, 61-2, 61-3, 61-4, 61-5, specified as an example in the above description,
62-1, 62-2, 62-3 are shown in Figure 6 for clarity.
It is indicated by a thick line in (A).

【0025】本発明の実施の形態において、各機能セル
から長距離最短接続できる範囲は、必ずしも同じではな
い。たとえばタイル40-1〜40-6の最近長距離HPILS はみ
な同じ62-1,62-2, 62-3 であるため、それらのタイルの
機能セルから長距離最短接続できる機能セルの範囲の絶
対位置は同じになる。このことは、位置が異なる各タイ
ル40-1〜40-6から見た相対的な長距離最短接続範囲はタ
イルごとに異なることを意味する。たとえばタイル40-3
から見た相対的な長距離最短接続範囲は−13タイルか
ら+15タイルであるが、その右隣のタイル40-4から見
た相対的な長距離最短接続範囲は−14タイルから+1
4タイルとなり、両者は異なる。また、例えばタイル40
-7の機能セルの最近長距離HPILS も62-1,62-2, 62-3 で
あるが、このうち長距離HPILS 62-1はタイル40-7を通過
しない。このように、最近長距離HPILS が自分のタイル
を通過しない場合もある。以上のように各機能セルにと
って、長距離配線構造は必ずしも同等には見えない。し
かし、多少の長距離最短接続範囲の差異はあっても、す
べての機能セルには必ず三種類の最近長距離HPILS、す
なわち右に十分長く延びた長距離HPILS 、左に十分長く
延びた長距離HPILS、そして左右に中くらいに延びた長
距離HPILS が割り当てられている。それらの長距離最短
接続範囲の大きさに比べて各機能セル間の長距離最短接
続範囲の差異は相対的に十分小さく、実質上問題になら
ない。このように、各々の機能セルから見て完全に同等
ではないが大まかには同じような配線構造である場合、
これを準均一な配線構造と呼ぶことにする。短距離HPIC
のように完全な均一性を持つためには1タイルシフト構
造にしなければならず、これは配線のセグメント長がN
の場合N 本のレーンを必要とする。このため、長距離HP
ICに均一性を持たせると非常に多数(たとえば図6
(A)の例では18本)のレーンを要することになる。
ところが一般に長距離配線の需要は短距離のそれに比べ
て少ないため、配線のセグメント長が長くなるほどレー
ン数が多くなる均一配線構造では大きな無駄が生じる。
そこで、本実施の実施の形態では、長距離HPICをP タイ
ルシフト構造(1<P 。図6(A)の例ではP= 6)にし
てレーン数を削減し、短距離HPICのレーン数と同じにし
た。このとき、長距離HPICは完全な均一性は失うが、上
述のように準均一性は保たれているためアプリケーショ
ン回路をインプリメントする上でほとんど支障はない。
このように完全な均一性を失うことのデメリットは軽微
であるのに対し、それと引き換えに得られる長距離HPIC
の配線資源削減からくる省面積のメリットは非常に大き
い。
In the embodiment of the present invention, the range in which long distance and shortest connection from each functional cell is not necessarily the same. For example, the tiles 40-1 to 40-6 have the same long-distance HPILS of the same 62-1, 62-2, 62-3, so the long-distance and short-distance connection of the functional cells of those tiles is the absolute maximum. The position will be the same. This means that the relative long-distance shortest connection range viewed from the tiles 40-1 to 40-6 having different positions is different for each tile. For example tile 40-3
The relative long-distance shortest connection range seen from is -13 tiles to +15 tiles, but the relative long-distance shortest connection range seen from the tile 40-4 on the right is -14 tiles to +1 tile.
There are 4 tiles, both are different. Also, for example, tile 40
The long haul HPILS of the -7 functional cells is also 62-1, 62-2, 62-3, of which the long haul HPILS 62-1 does not pass through tile 40-7. Thus, long-distance HPILS may not pass through their tiles these days. As described above, the long-distance wiring structure does not necessarily look equivalent to each functional cell. However, even if there are some differences in long distance and shortest connection range, there are always three types of recent long distance HPILS for all functional cells: long distance HPILS extended to the right and long distance extended to the left. HPILS, and long-distance HPILS with medium stretch to the left and right are assigned. The difference in the long-distance shortest connection range between the functional cells is relatively small as compared with the size of the long-distance shortest connection range, which is practically no problem. In this way, when the wiring structure is not completely equivalent from the viewpoint of each functional cell but is roughly the same,
This is called a quasi-uniform wiring structure. Short range HPIC
In order to have perfect uniformity as shown in the figure, it is necessary to have a 1-tile shift structure.
In that case, N lanes are required. Therefore, long distance HP
When ICs are made uniform, a large number of ICs (eg, Figure 6
In the example of (A), 18 lanes will be required.
However, in general, the demand for long-distance wiring is smaller than that for short-distance wiring, and therefore a large waste occurs in a uniform wiring structure in which the number of lanes increases as the wiring segment length increases.
Therefore, in the present embodiment, the long-distance HPIC has a P-tile shift structure (1 <P. P = 6 in the example of FIG. 6A) to reduce the number of lanes, and I did the same. At this time, the long-distance HPIC loses complete uniformity, but since the quasi-uniformity is maintained as described above, there is almost no problem in implementing the application circuit.
In this way, the disadvantage of losing perfect uniformity is slight, while the long-distance HPIC obtained in exchange for it.
The area saving benefit from the reduction of wiring resources is extremely large.

【0026】また、このP タイルシフト構造の長距離HP
ICは各々の機能セルからみて近いほど多くの最近長距離
HPILS が存在するという特徴も有し、この特徴は近距離
配線ほど多用されるという一般的傾向にも適合してい
る。以下これについて例示する。いま、長距離HPIC内の
あるプログラマブルスイッチから次のプログラマブルス
イッチ(同じレーンでなくてもよい)までの区間を長距
離HPICの単位区間と呼ぶことにする。たとえば、図6
(A)には五つの単位区間63-1,63-2, 63-3, 63-4,63-5
が示されている。ここで最近長距離HPILS 62-1, 62-2,
62-3 を共有するタイル40-1から40-6に注目すると、こ
れらのタイルを含む単位区間63-3内では三本の、その両
隣の単位区間63-2,63-4 まではそれぞれ二本の、そして
その次近接の単位区間63-1, 63-5まではそれぞれ一本
の、最近長距離HPILS が延びていることがわかる。この
ように、各機能セルから見て近いほど最近長距離HPILS
の数が多くなるという特徴がある。なお、たとえばタイ
ル40-7のように単位区間の境界にあるタイルで、自分の
属する単位区間を通らない最近長距離HPILS を持つもの
がある。この場合三本の最近長距離HPILS が通る単位区
間が自分の属する単位区間の隣になる。たとえば、タイ
ル40-7は単位区間63-4に属するが、その三本の最近長距
離HPILS が通る単位区間は隣の63-3である。しかし、こ
のような場合でも、大まかにはそのタイルに近いほど最
近長距離HPILS の数が多くなるという傾向は保たれてい
る。
In addition, the long distance HP of this P tile shift structure
The closer the IC is to each functional cell, the more recent long distances
There is also a characteristic that HPILS exists, and this characteristic also fits the general tendency that the short distance wiring is more frequently used. This will be exemplified below. Now, the section from one programmable switch in the long distance HPIC to the next programmable switch (not necessarily in the same lane) is called a unit section of the long distance HPIC. For example, in FIG.
(A) has five unit sections 63-1, 63-2, 63-3, 63-4, 63-5
It is shown. Here recently long distance HPILS 62-1, 62-2,
Focusing on tiles 40-1 to 40-6 that share 62-3, three unit sections 63-3 including these tiles have three tiles, and two adjacent unit sections 63-2 and 63-4 each have two tiles. It can be seen that one long, long-distance HPILS has recently been extended to each of the book and the next adjacent unit sections 63-1 and 63-5. Thus, the closer to each function cell, the longer the distance HPILS
The feature is that the number of Some tiles, such as tile 40-7, are on the boundary of a unit section and have a longest distance HPILS that does not pass through the unit section to which it belongs. In this case, the unit section where the three most recent long-distance HPILS pass is next to the unit section to which it belongs. For example, the tile 40-7 belongs to the unit section 63-4, but the unit section through which the three latest long distance HPILS pass is the adjacent 63-3. However, even in such cases, there is still a tendency that the number of long-distance HPILS becomes larger recently as it is closer to the tile.

【0027】つぎに、長距離最短接続の信号伝送遅延に
ついて述べる。本発明の実施の形態における長距離最短
接続では、信号出力側および信号入力側の両機能セルと
も最近短距離HPILS およびそれに接続されている一つの
HPIC間プログラマブルスイッチを介して最近長距離HPIL
S に接続するため、従来のように機能セルが長距離HPIL
S に直接接続する方式(例えば図22)に比べて一見信
号伝送遅延が大きくなるように見える。しかし、従来方
式では、長距離HPILS が通るすべてのタイルで機能セル
がその長距離HPILS にアクセスできるようにするために
は、それらのタイルすべてで機能セルと長距離HPILS と
が接続されていなければならない。このため、各長距離
HPILS にはその多数の接続によって非常に大きな負荷容
量が加わり、信号伝送が遅くなってしまう。他方、本発
明の実施の形態では、既述のように各長距離HPILS は三
タイルごとにHPIC間結合を持つのみであるため、毎タイ
ルで結合を持つ場合に比べて負荷容量は1/3で済み、
高速な信号伝送が実現できる。しかも、実質的に長距離
HPILS が通るすべてのタイルで機能セルと接続可能であ
るという高い接続性も保持している。(長距離HPILS は
短距離HPILS を経由して機能セルと接続されるため、厳
密には長距離HPILS の通過範囲とその長距離HPILS を使
った機能セル間の長距離最短接続範囲とはずれが生じる
場合がある。しかし、これは高々1タイル分のずれであ
り、実質上問題にならない。)今、従来方式の長距離HP
ILS の遅延をX 、本発明の長距離HPILS の遅延をx 、本
発明の短距離HPILS の遅延をy とする。従来方式の長距
離HPILS に加わる負荷容量と本発明におけるそれとの差
は配線長に比例して増えていくため、X-x は配線長とと
もに増大する。このことは十分長い長距離HPILS におい
て、本発明の長距離最短接続遅延2y+xは従来方式の遅延
X より小さくなることを意味する。すなわち、本発明の
長距離最短接続で信号出力側と入力側両方で短距離HPIL
S を通ることによる遅延増大分2yより、負荷が軽くなる
ことによる長距離HPILS の遅延x の減少のほうが大きく
なるのである。(なお、信号出力側で通過するHPIC間プ
ログラマブルスイッチの遅延は長距離HPILS を駆動する
ものとしてx に、信号入力側で通過するHPIC間プログラ
マブルスイッチの遅延は短距離HPILS を駆動するものと
してy に含まれる。)さらに、従来方式では、短距離お
よび長距離HPICの両配線資源から機能ブロックの入力や
出力を選択しなければならないため、入力選択スイッチ
や出力選択スイッチが肥大化してしまう。一方、本発明
の実施の形態では、機能セルは短距離HPICとのみ接続さ
れるため、従来方式に比べて大幅に小規模な入力選択ス
イッチおよび出力選択スイッチで済む。このような入力
選択スイッチおよび出力選択スイッチのコンパクト化
は、回路面積のみならず遅延の低減にもつながる。
Next, the signal transmission delay of the long distance and shortest connection will be described. In the long-distance shortest connection in the embodiment of the present invention, both the function cells on the signal output side and the signal input side have recently been connected to the short-distance HPILS and one connected to it.
Recently long distance HPIL via HPIC programmable switch
Since it is connected to S, the function cell is long-distance HPIL as before.
At first glance, the signal transmission delay seems to be larger than that of the method of directly connecting to S (for example, FIG. 22). However, in the conventional method, in order to allow a functional cell to access a long-distance HPILS in all tiles through which the long-distance HPILS pass, it is necessary to connect the functional cell and the long-distance HPILS in all the tiles. I won't. For this reason, each long distance
Due to the large number of connections in HPILS, a very large load capacity is added, which slows down signal transmission. On the other hand, in the embodiment of the present invention, as described above, each long-distance HPILS only has HPIC-to-HPIC coupling for every three tiles. OK,
High-speed signal transmission can be realized. Moreover, it is substantially long distance
It also maintains high connectivity, with all tiles that HPILS traverses being able to connect to functional cells. (Since the long-distance HPILS is connected to the functional cell via the short-distance HPILS, strictly speaking, there is a gap between the transit range of the long-distance HPILS and the long-distance shortest connection range between the functional cells using the long-distance HPILS. However, this is a deviation of at most one tile, and it does not matter practically.) Now, the long distance HP of the conventional method
The delay of the ILS is X, the delay of the long range HPILS of the present invention is x, and the delay of the short range HPILS of the present invention is y. Since the difference between the load capacity applied to the conventional long-distance HPILS and that in the present invention increases in proportion to the wiring length, Xx increases with the wiring length. This means that in long-distance HPILS, which is long enough, the long-distance shortest connection delay 2y + x of the present invention is the delay of the conventional method.
It means smaller than X. That is, the short distance HPIL of the present invention enables short distance HPIL on both the signal output side and the input side.
The decrease in delay x of long-haul HPILS due to lighter load is greater than the increase in delay 2y due to passing through S. (Note that the delay of the programmable switch between HPIC passing on the signal output side is x for driving the long distance HPILS, and the delay of the programmable switch between HPIC passing on the signal input side is for driving the short distance HPILS to y. In addition, in the conventional method, since the input and output of the functional block must be selected from both the short distance and long distance HPIC wiring resources, the input selection switch and the output selection switch are enlarged. On the other hand, in the embodiment of the present invention, since the functional cell is connected only to the short-range HPIC, the input selection switch and the output selection switch, which are significantly smaller than those in the conventional system, are sufficient. The downsizing of the input selection switch and the output selection switch as described above leads not only to reduction in circuit area but also reduction in delay.

【0028】ところで、本発明の実施の形態における長
距離信号伝送が従来例より高速になるのは、長距離HPIL
S が短距離HPILS に比べて十分長い場合である。従来の
FPGAで見られるように配線長の差が比較的小さい(たと
えば長さの比が高々2:1程度の)多種類のHPICを用意
する方式では、やはり入力選択スイッチや出力選択スイ
ッチが大規模になり、また配線間接続用プログラマブル
スイッチも多数になるため、伝送速度は期待されるほど
上がらない。そして、その割りに、面積コストが非常に
大きくつく。このことからも、配線長の差が大きい少数
(二種類程度)のHPICを用いる方がよいと言える。
By the way, the long-distance signal transmission in the embodiment of the present invention becomes faster than the conventional example because the long-distance HPIL is transmitted.
This is the case when S is sufficiently longer than short-range HPILS. Traditional
In the method that prepares many kinds of HPICs with relatively small difference in wiring length (for example, the ratio of length is at most about 2: 1) as seen in FPGA, the input selection switch and output selection switch are also large scale. In addition, since the number of programmable switches for connecting between wires is also large, the transmission speed does not increase as expected. And, in comparison, the area cost is very large. From this, it can be said that it is better to use a small number (about two types) of HPICs with a large difference in wiring length.

【0029】前述のように本発明の実施の形態における
長距離最短接続の遅延は2y+xである。一般に、長距離HP
ILS の遅延x は短距離HPILS の遅延y より大きい、すな
わち、y<x の関係が成り立つ。このことから、3y<2y+x
、すなわち、長距離最短接続の遅延は三本の短距離HPI
LS を直列接続したときの遅延より大きいということが
言える。したがって、複数の短距離HPILS を接続して長
距離伝送するより、長距離最短接続を使う伝送の方が速
いためには、長距離HPILS のセグメント長が短距離HPIL
S の四倍以上である必要がある。
As described above, the delay of the long distance shortest connection in the embodiment of the present invention is 2y + x. Generally, long distance HP
The delay x of ILS is larger than the delay y of short-range HPILS, that is, the relation of y <x is established. From this, 3y <2y + x
That is, the longest shortest connection delay is three short distance HPI
It can be said that it is larger than the delay when LS is connected in series. Therefore, the segment length of a long-haul HPILS is shorter than that of a short-haul HPILS because the long-haul shortest connection is faster than the long-haul transmission by connecting multiple short-haul HPILS.
Must be at least four times S.

【0030】これまで、短距離および長距離HPICともそ
れぞれ三レーンから成り、短距離HPILS のセグメント長
が3、長距離HPILS のセグメント長が18の例を説明し
てきたが、本発明の実施の形態はこれに限るものではな
い。一般に短距離HPICは、セグメント長M の短距離HPIL
S をプログラマブルスイッチを介して直列接続したレー
ンをM 本含み、それらが1タイルシフト構造で配置され
る。各タイルの機能セルは、そのタイルを通るM 本の短
距離HPILS に直接接続される。また、一般に長距離HPIC
は、セグメント長N の長距離HPILS をプログラマブルス
イッチを介して直列接続したレーンをM 本含み、それら
がP タイルシフト構造で配置される。ここで自然数M,N,
Pは N = P・M, 4≦ Pの関係を満たす。各短距離HPILS
は一つのHPIC間プログラマブルスイッチを通じて長距離
HPILS と結合され、いずれの連続したM 個のタイルも長
距離HPICの異なるレーンとHPIC間結合を持つ。このと
き、非常に少ないプログラマブルスイッチおよびコンパ
クトな入力選択スイッチと出力選択スイッチで、機能セ
ルはHPIWのすべての配線資源と接続可能であり、かつ高
速な信号伝送を実現できる。短距離HPICの均一性と長距
離HPICの準均一性は、配線の継ぎ目をほとんど通らずに
大規模なデータパスをインプリメントすることを可能と
する。また、入出力ともに短距離HPICを介してのみ長距
離HPICにアクセスすることで、使用頻度の低い長距離HP
ICのレーン数を抑制しかつ負荷容量の大幅軽減が実現さ
れる。
The short distance and long distance HPICs each have three lanes, and the short distance HPILS has a segment length of 3 and the long distance HPILS has a segment length of 18. The embodiments of the present invention have been described above. Is not limited to this. Generally, short-range HPIC is short-range HPIL with segment length M.
It includes M lanes in which S is connected in series via programmable switches, and they are arranged in a 1-tile shift structure. The functional cells of each tile are directly connected to the M short-range HPILS through that tile. Also, generally long-range HPIC
Contains M lanes in which long-distance HPILS with a segment length N are connected in series via programmable switches, and they are arranged in a P tile shift structure. Where the natural numbers M, N,
P satisfies the relation N = P · M, 4 ≤ P. Each short range HPILS
Long distance through one HPIC programmable switch
Combined with HPILS, any consecutive M tiles have different lanes of long-range HPIC and inter-HPIC connections. At this time, the functional cells can be connected to all the wiring resources of the HPIW with very few programmable switches and compact input selection switches and output selection switches, and high-speed signal transmission can be realized. The short-range HPIC uniformity and the long-range HPIC quasi-uniformity make it possible to implement large datapaths with few wiring seams. In addition, by accessing the long-distance HPIC only via the short-distance HPIC for both input and output, the long-distance HPIC that is rarely used
The number of IC lanes is suppressed and the load capacity is significantly reduced.

【0031】ところで、図6(A)では、たとえばタイ
ル40-1, 40-2, 40-3を比べてもわかるように、機能セル
と短距離HPICとの接続点の配置や、HPIC間プログラマブ
ルスイッチと短距離および長距離HPILS との接続点の配
置、短距離HPIC内プログラマブルスイッチの配置がタイ
ルごとに異なっている。このような見かけ上の複雑性
は、次のように書き換えることで解消することができ
る。図6(B)は図6(A)の71の範囲を書き換えたも
のである。これは各短距離および長距離HPICにおいて、
任意のタイルからその右のタイルに行く間に最下位のHP
ILS を最上位に移動するようにしたもので、この移動を
ローテーション、このような記法をローテーション記法
と呼ぶことにする。この記法を用いると、すべてのタイ
ルで上述の接続点やプログラマブルスイッチの配置は同
じになる。ローテーション記法は単に図面を描くときだ
けでなく、回路をLSI化するときに同一のハードマク
ロを並べるだけでよいことを明示するためLSI設計上
も有用である。ただし、ローテーション記法でも長距離
HPICの部分では一定周期で例外パターンが生じる。たと
えばタイル40-10,40-11, 40-1 は長距離HPIC内プログラ
マブルスイッチ50-2を含むが、他のタイルは含まない。
このような不規則性は本発明の長距離HPICの準均一性の
ために生じるものである。なお、ローテーション記法に
おける配線経路をわかりやすく示すため、図6(B)に
おいて例として短距離HPILS61-1 および長距離HPILS 62
-1を太線で示した。また、図6(B)では、これまでは
示さなかった固定論理値供給スイッチ80も示した。固定
論理値供給スイッチは、固定論理値(ロウまたはハイ論
理信号)を出力したり、出力をハイインピーダンス状態
にしたりをプログラマブルに設定できる回路である。再
構成可能デバイスでは、そこにインプリメントする回路
によって、あるプログラマブル相互接続配線が未使用に
なる場合が出てくる。しかし、一般に論理回路におい
て、どこからも出力信号が供給されない論理値不定の配
線は許されないので、そのような未使用のプログラマブ
ル相互接続配線の論理値を確定するためにすべてのプロ
グラマブル相互接続配線に1ずつ固定論理値供給スイッ
チを接続する。固定論理値供給スイッチは、その出力端
子に接続されているプログラマブル相互接続配線が未使
用のときは固定論理値を出力するように設定され、その
配線が使用されるときは出力がハイインピーダンス状態
になるように設定される。
By the way, in FIG. 6A, as can be seen by comparing the tiles 40-1, 40-2, and 40-3, for example, the arrangement of the connection points between the functional cells and the short-range HPICs and the programmable between the HPICs are arranged. The layout of connection points between switches and short-range and long-range HPILS and the layout of programmable switches in short-range HPIC are different for each tile. Such apparent complexity can be eliminated by rewriting as follows. FIG. 6B is a rewriting of the range 71 in FIG. 6A. This is for each short range and long range HPIC,
Lowest HP while going from any tile to its right
ILS is moved to the top, and this movement is called rotation, and such notation is called rotation notation. Using this notation, all tiles have the same placement of the connection points and programmable switches described above. The rotation notation is useful not only when drawing a drawing but also when designing a circuit as an LSI, because it is clear that it is sufficient to arrange the same hard macros in an LSI design. However, even with rotation notation
In the HPIC part, exception patterns occur at regular intervals. For example, tiles 40-10, 40-11, 40-1 include long range HPIC programmable switch 50-2, but not other tiles.
Such irregularities are due to the quasi-uniformity of the long range HPIC of the present invention. In order to clearly show the wiring route in the rotation notation, as an example in FIG. 6B, short distance HPILS 61-1 and long distance HPILS 62 are shown.
-1 is indicated by a bold line. Further, FIG. 6B also shows a fixed logical value supply switch 80 which has not been shown so far. The fixed logic value supply switch is a circuit that can programmably set a fixed logic value (low or high logic signal) or put the output in a high impedance state. In a reconfigurable device, some programmable interconnect wiring may be unused depending on the circuit implemented therein. However, in general, in a logic circuit, a wiring having an indeterminate logic value to which an output signal is not supplied from anywhere is not allowed. Each is connected to a fixed logic value supply switch. The fixed logic value supply switch is set to output a fixed logic value when the programmable interconnect wire connected to its output terminal is unused, and when the wire is used, the output goes to a high impedance state. Is set.

【0032】図8に、固定論理値供給スイッチ80の第一
の例を示す。これは、1ビットメモリセル1 のデータ出
力QをNMOSトランジスタ2 のゲートに、NMOSトランジス
タ2のソースをグランド6 に、NMOSトランジスタ2 のド
レインを固定論理値供給スイッチ80の出力端子81にそれ
ぞれ接続したものである。1ビットメモリセル1 の出力
Q がハイ論理値のとき、固定論理値供給スイッチ80の出
力端子81にはロウ論理値が出力され、1ビットメモリセ
ル1 の出力Q がロウ論理値のとき、固定論理値供給スイ
ッチ80の出力端子81はハイインピーダンス状態になる。
すなわち、本第一の例は固定論理値としてロウ論理値を
供給する固定論理値供給スイッチである。
FIG. 8 shows a first example of the fixed logical value supply switch 80. The data output Q of the 1-bit memory cell 1 is connected to the gate of the NMOS transistor 2, the source of the NMOS transistor 2 is connected to the ground 6, and the drain of the NMOS transistor 2 is connected to the output terminal 81 of the fixed logic value supply switch 80. It is a thing. Output of 1-bit memory cell 1
When Q is a high logic value, a low logic value is output to the output terminal 81 of the fixed logic value supply switch 80, and when the output Q of the 1-bit memory cell 1 is a low logic value, the output of the fixed logic value supply switch 80 The terminal 81 is in a high impedance state.
That is, the first example is a fixed logical value supply switch that supplies a low logical value as a fixed logical value.

【0033】図9に、固定論理値供給スイッチ80の第二
の例を示す。これは、1ビットメモリセル1 のデータ出
力Q をPMOSトランジスタ3 のゲートに、電源電圧Vcc を
PMOSトランジスタ3 のソースに、PMOSトランジスタ3 の
ドレインを固定論理値供給スイッチ80の出力端子81にそ
れぞれ接続したものである。1ビットメモリセル1 の出
力Q がロウ論理値のとき、固定論理値供給スイッチ80の
出力端子81にはハイ論理値が出力され、1ビットメモリ
セル1 の出力Q がハイ論理値のとき、固定論理値供給ス
イッチ80の出力端子81はハイインピーダンス状態にな
る。すなわち、本第二の例は固定論理値としてハイ論理
値を供給する固定論理値供給スイッチである。
FIG. 9 shows a second example of the fixed logical value supply switch 80. This is because the data output Q of the 1-bit memory cell 1 is applied to the gate of the PMOS transistor 3 and the power supply voltage Vcc is applied.
The source of the PMOS transistor 3 and the drain of the PMOS transistor 3 are connected to the output terminal 81 of the fixed logic value supply switch 80, respectively. When the output Q of the 1-bit memory cell 1 has a low logical value, a high logical value is output to the output terminal 81 of the fixed logical value supply switch 80, and when the output Q of the 1-bit memory cell 1 has a high logical value, it is fixed. The output terminal 81 of the logic value supply switch 80 is in a high impedance state. That is, the second example is a fixed logic value supply switch that supplies a high logic value as a fixed logic value.

【0034】ところで、図6(B)において、タイル40
-10, 40-11, 40-1はみな長距離HPIC内のプログラマブル
スイッチ50-2を含んでいるが、それらが接続されてる配
線はタイル40-10 では最下位、タイル40-11 では真中、
タイル40-1では最上位というように、タイルごとに異な
っている。このように異なるタイルが多数あると、LSI
化するとき多数のハードマクロを作成しなければなら
ず、手間がかかる。しかし、ここで述べたタイルの差異
は、本発明の長距離HPICの準均一性に起因するものでは
ない。図10(A)に本発明のHPIWの第一の実施の形態
の第二の例を示す。これは、長距離HPICにおけるシフト
量P が4、長距離HPILS のセグメント長Nが12の例で
ある。図10(A)の71の部分をローテーション記法に
変換したものを図10(B)に示す。図10(B)から
わかるように、長距離HPIC内のプログラマブルスイッチ
50-2含むタイル40-10,40-11, 40-12, 40-13 において、
それらプログラマブルスイッチはみな最下位の配線に接
続されている。このようにPタイルシフト構造(1< P)の
長距離HPICであっても、長距離HPIC内プログラマブルス
イッチを含むタイルをすべて同一にすることは可能であ
る。一般に、長距離HPICのレーン数M とシフト量P とが
互いに素のとき、かつそのときに限り、タイル内でプロ
グラマブルスイッチが接続される配線をすべて同一にで
きる。なお、図6(B)では、長距離HPIC内のプログラ
マブルスイッチと固定論理値供給スイッチをどちらも同
じタイルに含めているが、必ずしもこれらを同じタイル
に含める必要はない。一般に、固定論理値供給スイッチ
は各ILS に一つ有りさえすればよく、その位置は問わな
い。図10(B)では、長距離HPIC内のプログラマブル
スイッチ50-2と固定論理値供給スイッチ80を異なるタイ
ルに配置した例を示している。一般に、長距離HPIC内の
固定論理値供給スイッチ80も周期的にP タイルごとに置
かれる。このとき、固定論理値供給スイッチを含むタイ
ルについても、上記のプログラマブルスイッチの場合と
同様なことが言える。すなわち、長距離HPIC内の固定論
理値供給スイッチを含むすべてのタイルで、その固定論
理値供給スイッチを同一の配線に接続できるための必要
十分条件は、長距離HPICのレーン数Mとシフト量P とが
互いに素であることである。
By the way, in FIG. 6B, the tile 40
-10, 40-11, 40-1 all include programmable switch 50-2 in long range HPIC, but the wiring to which they are connected is the lowest in tile 40-10, the middle in tile 40-11,
The tile 40-1 is different at each tile, such as the topmost tile. If there are many different tiles like this, the LSI
It takes time and effort to create many hard macros. However, the tile differences described here are not due to the quasi-uniformity of the long range HPIC of the present invention. FIG. 10A shows a second example of the first embodiment of the HPIW of the present invention. This is an example in which the shift amount P in the long distance HPIC is 4 and the segment length N in the long distance HPILS is 12. FIG. 10B shows the rotation notation of the portion 71 in FIG. 10A. As can be seen from Fig. 10 (B), the programmable switch in the long-range HPIC
In tiles 40-10, 40-11, 40-12, 40-13 including 50-2,
All of these programmable switches are connected to the lowest wiring. Thus, even in the long-distance HPIC having the P tile shift structure (1 <P), it is possible to make all the tiles including the programmable switch in the long-distance HPIC the same. Generally, when the number of lanes M of the long-distance HPIC and the shift amount P are relatively prime, and only then, the wirings to which the programmable switches are connected in the tile can all be the same. Note that in FIG. 6B, both the programmable switch and the fixed logic value supply switch in the long distance HPIC are included in the same tile, but it is not always necessary to include these in the same tile. In general, there is only one fixed logic value supply switch for each ILS, and its position does not matter. FIG. 10B shows an example in which the programmable switch 50-2 and the fixed logic value supply switch 80 in the long distance HPIC are arranged in different tiles. In general, the fixed logic value supply switch 80 in the long range HPIC is also periodically placed every P tile. At this time, the same can be said for the tile including the fixed logic value supply switch as in the case of the programmable switch described above. That is, for all tiles including fixed logic value supply switches in the long distance HPIC, the necessary and sufficient conditions for connecting the fixed logic value supply switches to the same wiring are the number of lanes M of the long distance HPIC and the shift amount P. And are disjoint.

【0035】次に、本発明のHPIWの第二の実施の形態に
ついて述べる。本発明のHPIWの第二の実施の形態は、複
数の本発明の第一の実施の形態のHPIW(このとき各々の
HPIWを副HPIWと呼ぶ)を並列に置き、機能セルと接続し
たものである。図11は、その構成例である。HPIW20は
第一と第二の副HPIWから成る。第一の副HPIWは第一の短
距離HPIC 21Aと第一の長距離HPIC22A および両者を結合
する第一のHPIC間結合から成り、第二の副HPIWは第二の
短距離HPIC21B と第二の長距離HPIC 22Bおよび両者を結
合する第二のHPIC間結合から成り、各機能セル10は第一
および第二の短距離HPICと直接接続される。図11で
は、副HPIWを2組設置した例を示したが、必要に応じて
何組設置してもよい。本発明のHPIWの第二の実施の形態
は、配線資源が第一の実施の形態の複数倍になるため、
ルータビリティが改善される利点がある。
Next, a second embodiment of the HPIW of the present invention will be described. The second embodiment of the HPIW of the present invention is a plurality of HPIWs of the first embodiment of the present invention (each of which is
HPIW is called the sub-HPIW) is placed in parallel and is connected to the functional cell. FIG. 11 is an example of the configuration. HPIW20 consists of first and second sub-HPIW. The first sub-HPIW consists of the first short-range HPIC 21A, the first long-range HPIC 22A, and the first HPIC coupling that connects the two, and the second sub-HPIW is the second short-range HPIC 21B and the second short-range HPIC 21B. Each functional cell 10 is directly connected to the first and second short-range HPICs, which is composed of a long-range HPIC 22B and a second inter-HPIC coupling connecting both. Although FIG. 11 shows an example in which two sub HPIWs are installed, any number of sub HPIWs may be installed as needed. In the second embodiment of the HPIW of the present invention, the wiring resources are multiple times those of the first embodiment,
There is an advantage that routability is improved.

【0036】次に、本発明のHPIWの第三の実施の形態に
ついて述べる。本発明のHPIWの第三の実施の形態は、本
発明のHPIWの第二の実施の形態における各長距離HPICを
互いにシフトして配置したものである。図12は、その
構成例である。HPIW20は第一と第二の副HPIWから成る。
第一の副HPIWは、第一の短距離HPIC 21Aと第一の長距離
HPIC22A および両者を結合する第一のHPIC間結合から成
り、第二の副HPIWは、第二の短距離HPIC21B と第二の長
距離HPIC 22Bおよび両者を結合する第二のHPIC間結合か
ら成り、各機能セル10は第一および第二の短距離HPICと
直接接続される。図12に示すように、第二の長距離HP
IC22B は第一の長距離HPIC 22Aに比べて二タイル分右に
シフトして配置される。前述のように、長距離HPICは各
機能セルにとって完全には均一ではない。本発明のHPIW
の第二の実施の形態のように複数の長距離HPICを同じ位
置に置くと、すべての長距離HPICのつなぎ目(プログラ
マブルスイッチ)が同じ位置にくるためこの不均一性は
改善されない。他方、本発明のHPIWの第三の実施の形態
のように複数の長距離HPICを互いにシフトして配置する
と、各長距離HPICのつなぎ目が異なる位置に分散して配
置されるため、より均一性が高くなる。一般に、P シフ
ト構造を持つ長距離HPICをL 個配置する場合、第i+1 の
長距離HPICを第i の長距離HPICに対して右にP/L タイル
分シフトさせると(i=1,2,・・・L-1 )、もっとも均一
性が高くなる。
Next, a third embodiment of the HPIW of the present invention will be described. In the third embodiment of the HPIW of the present invention, the long distance HPICs in the second embodiment of the HPIW of the present invention are arranged so as to be shifted from each other. FIG. 12 is an example of the configuration. HPIW20 consists of first and second sub-HPIW.
The first deputy HPIW is the first short haul HPIC 21A and the first long haul
The HPIC22A and the first inter-HPIC coupling connecting them, the second sub-HPIW consists of the second short-range HPIC21B and the second long-range HPIC 22B, and the second inter-HPIC coupling connecting them, Each functional cell 10 is directly connected to the first and second short range HPICs. As shown in Figure 12, the second long-range HP
IC22B is shifted two tiles to the right compared to the first long-range HPIC 22A. As mentioned above, long range HPIC is not perfectly uniform for each functional cell. HPIW of the present invention
When a plurality of long-distance HPICs are placed at the same position as in the second embodiment, the non-uniformity is not improved because the joints (programmable switches) of all long-distance HPICs come to the same position. On the other hand, when a plurality of long-distance HPICs are shifted and arranged as in the third embodiment of the HPIW of the present invention, the joints of the long-distance HPICs are dispersed and arranged at different positions, so that the uniformity is improved. Becomes higher. Generally, when arranging L long-range HPICs having a P-shift structure, if the i + 1th long-range HPIC is shifted to the right by P / L tiles with respect to the i-th long-range HPIC (i = 1, 2, ... L-1), the most uniform.

【0037】次に、本発明のHPIWの第四の実施の形態に
ついて述べる。本発明のHPIWの第四の実施の形態は、短
距離HPICの数に比べて、長距離HPICの数を少なくしたも
のである。図13は、その構成例である。HPIW20は第一
と第二の短距離HPIC 21A、 21B、および一つの長距離HP
IC 22 を含む。短距離HPIC21A と21B は各々HPIC間結合
を介して長距離HPIC 22 に結合され、各機能セル10は両
短距離HPICと直接接続される。すでに述べたように、一
般に長距離HPICは短距離HPICに比べて使用頻度が低い。
そこで本発明のHPIWの第四の実施の形態のように、短距
離HPICの数のみを増やし長距離HPICの数は抑えること
で、無駄な配線の増大を避けることができる。
Next, a fourth embodiment of the HPIW of the present invention will be described. The fourth embodiment of the HPIW of the present invention is one in which the number of long-range HPICs is smaller than the number of short-range HPICs. FIG. 13 is an example of the configuration. HPIW20 is a first and second short range HPIC 21A, 21B, and one long range HP
Includes IC 22. The short-range HPICs 21A and 21B are respectively coupled to the long-range HPIC 22 through the HPIC coupling, and each functional cell 10 is directly connected to both short-range HPICs. As mentioned above, long-range HPIC is generally less frequently used than short-range HPIC.
Therefore, as in the fourth embodiment of the HPIW of the present invention, by increasing only the number of short-range HPICs and suppressing the number of long-range HPICs, it is possible to avoid an unnecessary increase in wiring.

【0038】次に、本発明のHPIWの第五の実施の形態に
ついて述べる。本発明のHPIWの第五の実施の形態は、本
発明のHPIWの第四の実施の形態における複数の短距離HP
ICのうち、少なくとも一つは長距離HPICとのHPIC間結合
を持たないようにしたものである。図14は、その構成
例である。HPIW20は第一と第二の短距離HPIC 21A、 21
B、および一つの長距離HPIC 22 を含む。第一および第
二の短距離HPIC21A および21B は各機能セル10と直接接
続されており、第一の短距離HPIC 21AのみがHPIC間結合
を介して長距離HPIC22に結合される。第二の短距離HPIC
21Bと長距離HPIC22 の間にHPIC間結合が無いため、本
発明のHPIWの第四の実施の形態(図13)と比べると短
距離HPIC21B と長距離HPIC 22 に加わる負荷容量が軽減
され、信号伝送が速くなる。また、HPIC間結合を構成す
るプログラマブルスイッチの数が減るので、回路面積も
小さくなる。
Next, a fifth embodiment of the HPIW of the present invention will be described. The fifth embodiment of the HPIW of the present invention includes a plurality of short-range HPs in the fourth embodiment of the HPIW of the present invention.
At least one of the ICs has a long-range HPIC and no HPIC coupling. FIG. 14 is an example of the configuration. HPIW20 is the first and second short range HPIC 21A, 21
B, and one long-range HPIC 22. The first and second short-range HPICs 21A and 21B are directly connected to each functional cell 10, and only the first short-range HPIC 21A is coupled to the long-range HPIC 22 via the inter-HPIC coupling. Second short range HPIC
Since there is no inter-HPIC coupling between the 21B and the long-distance HPIC 22, the load capacity applied to the short-distance HPIC 21B and the long-distance HPIC 22 is reduced as compared with the fourth embodiment (FIG. 13) of the HPIW of the present invention, and the signal is reduced. The transmission will be faster. In addition, the number of programmable switches forming the HPIC coupling is reduced, so that the circuit area is also reduced.

【0039】次に、本発明のHPIWの第六の実施の形態に
ついて述べる。本発明のHPIWの第六の実施の形態は、複
数の異なる構造を持つ副HPIWから成る。図15(A)
に、本発明のHPIWの第六の実施の形態に含まれる第一の
副HPIWの例を示す。第一の副HPIWは第一の短距離HPIC21
A と第一の長距離HPIC 22Aおよび両者を結合する第一の
HPIC間結合から成る。第一の短距離HPIC21A はセグメン
ト長5 で、5本のレーンから成り、1タイルシフト構造
を有する。第一の長距離HPIC22A はセグメント長30で、
5本のレーンから成り、6タイルシフト構造を有する。
第一の短距離HPIC21A と長距離HPIC 22Aとは各タイル当
り1つのHPIC間結合によって繋がっている。図15
(B)は本発明のHPIWの第六の実施の形態の構成例をロ
ーテーション記法で示したものである。このHPIW20は、
上述の第一の副HPIW(短距離HPIC 21A、長距離HPIC 22A
およびそれらのHPIC間結合)と、本発明のHPIWの第一の
実施の形態の第二の例と同じ構造を持つ第二の副HPIW
(短距離HPIC21B 、長距離HPIC 22BおよびそれらのHPIC
間結合)とから成る。第一および第二の短距離HPIC21A,
21Bは各機能セル10と直接接続される。本発明のHPIWの
第六の実施の形態は、セグメント長が異なる複数の副HP
IWを含んでいるため、より多様な配線長の配線資源を提
供することができる。これにより、より多様なアプリケ
ーション回路を効率的にインプリメントすることが可能
となる。
Next, a sixth embodiment of the HPIW of the present invention will be described. The sixth embodiment of the HPIW of the present invention consists of a sub-HPIW having a plurality of different structures. FIG. 15 (A)
An example of the first sub HPIW included in the sixth embodiment of the HPIW of the present invention is shown in FIG. The first deputy HPIW is the first short-range HPIC21
A and the first long-range HPIC 22A and the first connecting them both
It consists of HPIC-to-ICP coupling. The first short-range HPIC21A has a segment length of 5, consists of 5 lanes, and has a 1-tile shift structure. The first long haul HPIC22A has a segment length of 30,
It consists of 5 lanes and has a 6 tile shift structure.
The first short range HPIC 21A and the long range HPIC 22A are connected by one HPIC connection for each tile. Figure 15
(B) shows a rotation notation example of the configuration of the sixth embodiment of the HPIW of the present invention. This HP IW20 is
First sub HPIW (short range HPIC 21A, long range HPIC 22A
And their HPIC coupling) and a second sub-HPIW having the same structure as the second example of the first embodiment of the HPIW of the present invention.
(Short range HPIC 21B, long range HPIC 22B and their HPIC
Inter-joint) and. First and second short range HPIC21A,
21B is directly connected to each functional cell 10. The sixth embodiment of the HPIW of the present invention has a plurality of sub HPs having different segment lengths.
Since the IW is included, it is possible to provide wiring resources of various wiring lengths. This makes it possible to efficiently implement a wider variety of application circuits.

【0040】以上、本発明のHPIWの第二から第六までの
実施の形態について述べたが、ここで示したのは本発明
の本質を含んだ一例に過ぎない。特に、副HPIWの数、短
距離HPICのセグメント長、長距離HPICのシフト量は、上
述の例に限定されるものではない。
The second to sixth embodiments of the HPIW of the present invention have been described above, but what is shown here is only an example including the essence of the present invention. In particular, the number of sub HPIWs, the segment length of the short-range HPIC, and the shift amount of the long-range HPIC are not limited to the above example.

【0041】一般に、大規模な回路ではランダムロジッ
クよりも多ビットのデータを処理するデータパスが大き
な面積を占めることが多い。とくに、再構成可能コンピ
ューティングのように、コンピュータのアプリケーショ
ンを回路にマッピングする場合にはデータパスの占める
比率が高くなる。また、このような多ビットデータ処理
では、任意のビット幅ではなく、ある典型的なビット数
(たとえば8ビット)の整数倍のデータを扱うことがほ
とんどである。このような回路を効率的にインプリメン
トできるようにするためには、図16に示すように、再
構成可能デバイス100 (図にはその一部分が示されてい
る)内の二次元アレイ状に配列されたタイル40をその典
型的なビット数分ずつまとめたものを信号処理単位110
とし、その信号処理単位110 の組み合わせとしてデータ
パスを構成するようにするのがよい。この信号処理単位
110 をALU (算術論理演算ユニット)と呼ぶ。図16で
はわかりやすくするため、左端の1列分の各ALU110を太
線の長方形で囲ってある。各ALU は縦一列に並んだ8個
のタイルから成るが、このタイルが並んでいる列方向
(図16の300 の方向)をビット方向、それと垂直な方
向(図16の200 の方向)をデータ方向と呼ぶ。ALU
は、それを構成している複数の機能セルの一部の入力や
コンフィギュレーションメモリが共有化されたブロック
で、各機能セルが完全に独立な場合に比べてコンパクト
である。また、各ALU は最下位のタイルから最上位のタ
イルへ伝搬するキャリ信号90も持つ。このようなALU の
具体例は、例えば特開平11−353152に開示されている。
ALU はビット方向に長い形状をしているため、隣のALU
へのデータ転送において、上下方向(ビット方向)の転
送は、左右方向(データ方向)の転送に比べて、配線面
積および遅延の両面で大きなコストがかかる。したがっ
て、効率的なデータパスを作るためにはビット方向のデ
ータ転送をできるだけ抑えるべきである。このため、一
般に、図1のプログラマブル相互接続網において、ビッ
ト方向に走るVPIW30はデータ方向に走るHPIW 20 に比べ
て需要が少なく、少ない配線資源で十分である。また、
データ方向の信号伝送では、順次近隣の演算器へデータ
転送しながら処理を行うことが多いので高い均一性が求
められる。このため既に述べたような本発明のHPIWが適
している。他方、ビット方向ではALU 単位で信号処理す
ることが多いため、それに適したVPIWが求められる。
Generally, in a large scale circuit, a data path for processing multi-bit data occupies a larger area than a random logic. In particular, when reconfigurable computing is used to map a computer application to a circuit, the data path occupies a large proportion. Further, in such multi-bit data processing, most of the time, data having an integer multiple of a certain typical number of bits (for example, 8 bits) is handled, not an arbitrary bit width. In order to be able to efficiently implement such a circuit, it is arranged in a two-dimensional array within a reconfigurable device 100 (a portion of which is shown in the figure), as shown in FIG. The signal processing unit 110 is a collection of the tiles 40 each having the typical number of bits.
Then, it is preferable to configure the data path as a combination of the signal processing units 110. This signal processing unit
The 110 is called an ALU (arithmetic logic unit). In FIG. 16, each ALU 110 for one column at the left end is surrounded by a bold rectangle for the sake of clarity. Each ALU consists of 8 tiles that are arranged in a vertical column. The column direction in which these tiles are arranged (300 direction in Fig. 16) is the bit direction, and the direction perpendicular to that is data (200 direction in Fig. 16). Call it direction. ALU
Is a block in which a part of inputs of a plurality of functional cells constituting the same and a configuration memory are shared, and is compact as compared with the case where each functional cell is completely independent. Each ALU also has a carry signal 90 that propagates from the lowest tile to the highest tile. A specific example of such an ALU is disclosed in, for example, JP-A-11-353152.
Since the ALU has a long shape in the bit direction, the adjacent ALU
In the data transfer to and from, the transfer in the vertical direction (bit direction) requires a large cost in terms of wiring area and delay as compared with the transfer in the horizontal direction (data direction). Therefore, in order to create an efficient data path, data transfer in the bit direction should be suppressed as much as possible. Therefore, generally, in the programmable interconnection network of FIG. 1, the VPIW 30 running in the bit direction is less in demand than the HPIW 20 running in the data direction, and a small wiring resource is sufficient. Also,
In signal transmission in the data direction, since processing is often performed while sequentially transferring data to neighboring arithmetic units, high uniformity is required. Therefore, the HPIW of the present invention as described above is suitable. On the other hand, in the bit direction, signal processing is often performed in ALU units, so a VPIW suitable for it is required.

【0042】図17は、本発明のVPIWの第一の実施の形
態の構成例である。これは、図1の二次元アレイの中の
一列分の機能セル10とそれに付随するVPIW30とをより詳
しく示したものである。(分かりやすさのため、VPIWと
機能セルとの結合手段やHPIWは示していない。)VPIW30
は少なくとも短距離垂直プログラマブル相互接続チャン
ネル31と長距離垂直プログラマブル相互接続チャンネル
32とを含み、各垂直プログラマブル相互接続チャンネル
31および32はそれぞれ一つ以上のレーンから成る。各レ
ーンはプログラマブルスイッチを介して直列に結合され
た一連のILS で構成される。ただし、長距離垂直プログ
ラマブル相互接続チャンネルは、再構成可能デバイスの
上端から下端まで切れ目無く延びたグローバル配線で構
成されていてもよい。以後、垂直プログラマブル相互接
続チャンネルをVPIC、その各レーンを構成するILS をVP
ILS と略称する。図17に示した例では、短距離VPIC31
は2本のレーンから成り、各レーンは一ALU 分の長さの
短距離VPILS 121 を垂直方向に短距離VPIC内プログラマ
ブルスイッチ50-5で結合したものである。長距離VPIC32
は2本のレーンから成り、各レーンは短距離VPILS 121
に比べて十分に長い長距離VPILS122から成る。図17の
110 は前述の多ビットデータの信号処理単位、すなわり
一つのALU の例を示す。本発明のVPIWの第一の実施の形
態では、短距離VPIC31は各ALU の境界に継ぎ目があるセ
クター構造を持つ。このようにALU ごとにまとまった配
線構造は、ALU 単位の信号処理に適する。各短距離VPIL
S は一つのVPIC間プログラマブルスイッチ50-6を介して
一つの長距離VPILS と結合する。この結合をVPIC間結合
と呼ぶ。なお、各VPILS には一つずつ固定論理値供給ス
イッチ80が接続される。VPIWと機能セルの結合手段につ
いては後で述べる。
FIG. 17 is a structural example of the first embodiment of the VPIW of the present invention. This is a more detailed view of one row of functional cells 10 and the associated VPIW 30 in the two-dimensional array of FIG. (For the sake of clarity, the coupling means between the VPIW and the functional cell and the HPIW are not shown.) VPIW30
Is at least a short range vertical programmable interconnect channel 31 and a long range vertical programmable interconnect channel
32 and each vertical programmable interconnect channel
31 and 32 each consist of one or more lanes. Each lane consists of a series of ILSs connected in series via programmable switches. However, the long-distance vertical programmable interconnect channel may be composed of global wiring that extends seamlessly from the top edge to the bottom edge of the reconfigurable device. After that, the vertical programmable interconnect channel is VPIC, and the ILS that composes each lane is VPIC.
Abbreviated as ILS. In the example shown in FIG. 17, the short-range VPIC31
Is composed of two lanes, and each lane is composed of a short distance VPILS 121 with a length of one ALU vertically connected by a short distance VPIC programmable switch 50-5. Long-distance VPIC32
Consists of two lanes, each lane of short-distance VPILS 121
Comprised of a long-distance VPILS122 that is sufficiently long compared to. Of FIG.
Reference numeral 110 shows an example of the above-mentioned signal processing unit of multi-bit data, that is, one ALU. In the first embodiment of the VPIW of the present invention, the short-distance VPIC 31 has a sector structure having a seam at the boundary of each ALU. The wiring structure that is organized for each ALU is suitable for signal processing in ALU units. Each short distance VPIL
S is coupled to one long-distance VPILS via one inter-VPIC programmable switch 50-6. This coupling is called inter-VPIC coupling. A fixed logical value supply switch 80 is connected to each VPILS. The method of combining the VPIW and the functional cell will be described later.

【0043】図18に、本発明のVPIWの第二の実施の形
態の構成例を示す。本発明のVPIWの第二の実施の形態は
VPIWにシフト構造を導入したものである。図18の構成
例は、図17の構成例において、短距離VPIC31の二つの
レーンのうち一方を上方に半ALU 分シフトしたものであ
る。このシフトに伴って各短距離VPILS に付随するVPIC
間結合および固定論理値供給スイッチも同様にシフト
し、各短距離VPILS あたり一つのVPIC間結合および固定
論理値供給スイッチがあることには変わりはない。この
シフト構造により、上下に並んだALU 間に股がるつなぎ
目のない短距離VPILS ができるため、垂直方向のALU 間
の高速な信号伝送も可能になる。また、各ALU 内に最上
位タイルから最下位タイルまで継ぎ目なく延びた短距離
VPILS も存在するため、ALU 単位の信号処理にも対応で
きる。
FIG. 18 shows a structural example of the second embodiment of the VPIW of the present invention. The second embodiment of the VPIW of the present invention is
This is a shift structure introduced in VPIW. The configuration example of FIG. 18 is obtained by shifting one of the two lanes of the short distance VPIC 31 upward by a half ALU in the configuration example of FIG. VPIC associated with each short-distance VPILS associated with this shift
The inter-coupling and fixed logic supply switches shift as well, with one inter-VPIC coupling and fixed logic supply switch for each short-distance VPILS. This shift structure enables short distance VPILS without a crotch between the ALUs arranged vertically, which enables high-speed signal transmission between the ALUs in the vertical direction. Also, a short distance that seamlessly extends from the top tile to the bottom tile within each ALU.
Since VPILS is also available, it can be used for signal processing in ALU units.

【0044】一般に、短距離VPILS の長さはALU のビッ
ト方向の長さの整数倍にするのが好ましく、長距離VPIL
S は短距離VPILS より十分長い配線である。HPIWの場合
と同じように、長距離VPICは短距離VPICを介してのみア
クセス可能であるため、長距離VPILS は短距離VPILS の
四倍以上の長さが好ましい。前述のように垂直方向の配
線は水平方向の配線に比べて使用頻度が低いので、短距
離VPICのレーン数K は短距離HPICのレーン数M より少な
くし、また、長距離配線は短距離配線より使用頻度が低
いので長距離VPICのレーン数はK 以下にすべきである。
各短距離VPILSは一つのVPIC間結合で一本の長距離VPILS
に接続される。ただし、長距離VPICのレーン数が短距
離VPICのレーン数より少ない場合、長距離VPICの一本の
レーンに短距離VPICの複数のレーンがVPIC間結合されて
もよい。短距離VPICは、少なくとも一つのレーンが、AL
U 内で最上位タイルから最下位タイルまで継ぎ目なく延
びた短距離VPILS を持つ(すなわち短距離VPIC内プログ
ラマブルスイッチがALU の境界に位置する)ように敷設
されるのが望ましい。
In general, it is preferable that the length of the short distance VPILS be an integral multiple of the length of the ALU in the bit direction.
S is a wiring sufficiently longer than the short distance VPILS. As with HPIW, long haul VPIC is only accessible via short haul VPIC, so long haul VPILS is preferably four times longer than short haul VPILS. As mentioned above, vertical wiring is used less frequently than horizontal wiring, so the number of lanes K for short-distance VPIC is less than the number M of lanes for short-distance HPIC, and long-distance wiring is short-distance wiring. The number of lanes in long-distance VPIC should be less than K as it is less frequently used.
Each short-distance VPILS is one long-distance VPILS with one VPIC coupling
Connected to. However, when the number of lanes of the long-distance VPIC is smaller than the number of lanes of the short-distance VPIC, a plurality of lanes of the short-distance VPIC may be coupled to one lane of the long-distance VPIC between the VPICs. Short-distance VPIC has at least one lane
It is desirable to have a short distance VPILS that runs seamlessly from the top tile to the bottom tile in U (ie the programmable switches in the short distance VPIC are located at the boundaries of the ALU).

【0045】図19に、複数行のHPIW 20-1 〜20-6、複
数列のVPIW 30-1 〜30-5、機能セル10の二次元アレイ、
およびそれら間の結合手段を示す(煩雑さを避けるた
め、固定論理値供給スイッチは示していない。)。これ
は、HPIWとして、図13に示した第四の実施の形態のHP
IWを使用し、VPIWとして、図17に示した第一の実施の
形態のVPIWを使用した例である。図19の最下行に、タ
イルの例40-1〜40-5を示す。短距離VPIC31の各VPILS
は、それと交差する短距離HPILS のうち各行につき一本
のHPILS と交差プログラマブルスイッチ55を介して結合
する(これを交差結合と呼ぶ)。たとえば、短距離VPIL
S121-1は、各行の短距離HPIC 21Aの一本のHPILS と交差
結合を持ち、短距離VPILS121-2は、各行の短距離HPIC 2
1Bの一本のHPILS と交差結合を持つ。ここで、交差プロ
グラマブルスイッチ55は、図20に示すように、水平方
向に走る配線57と、垂直方向に走る配線56とを、その交
差点でプログラマブルスイッチ50を介して結合したもの
である。各機能セルは、短距離HPILS と交差結合を通じ
てのみ短距離VPICにアクセスできる。従来のFPGAではこ
のような配線間の交差結合のみならず、機能セルとVPIC
との間の直接接続も設けられていた。しかし、本発明の
実施の形態では短距離VPILS は少なくとも1ALU分の長さ
を持つため、短距離VPILS が通過するタイルすべてで機
能セルとの直接接続を設けると負荷容量がかなり大きく
なってしまう。また、短距離VPICおよび短距離HPICの両
者を機能セルと直接接続すると、機能セル内の入力及び
出力選択スイッチが肥大化してしまうため、この点でも
面積、遅延両面で大きなペナルティとなる。このよう
に、多数の直接接続を設ける方式は、面積が大幅に増大
する割りには信号伝送速度は期待される程上がらない。
これに対し、本発明の実施の形態のように短距離HPICを
介してのみ短距離VPICとアクセス可能な配線構造は、わ
ずかなプログラマブルスイッチとコンパクトな入力及び
出力選択スイッチで、十分な接続性を確保できる利点が
ある。さらに、本発明の短距離VPICは負荷が軽いため従
来に比べて高速伝送が可能であり、これによって短距離
HPICを介しての間接アクセスによる遅延ペナルティを補
償することができる。
FIG. 19 shows a plurality of rows of HPIWs 20-1 to 20-6, a plurality of columns of VPIWs 30-1 to 30-5, and a two-dimensional array of functional cells 10.
And the coupling means between them are shown (the fixed logic value supply switch is not shown in order to avoid complication). This is the HPIW of the HP of the fourth embodiment shown in FIG.
This is an example in which IW is used and VPIW of the first embodiment shown in FIG. 17 is used as VPIW. In the bottom row of FIG. 19, tile examples 40-1 to 40-5 are shown. Each VPILS of short-range VPIC31
Of the short-distance HPILS intersecting with it, one HPILS for each row is coupled through the cross programmable switch 55 (this is called cross coupling). For example, short-range VPIL
The S121-1 has cross-coupling with a single HPILS in each row HPIC 21A, and the short-range VPILS121-2 has short-range HPIC 2A in each row.
It has a cross-link with one HPILS in 1B. Here, as shown in FIG. 20, the cross programmable switch 55 is composed of a wiring 57 running in the horizontal direction and a wiring 56 running in the vertical direction, which are connected via the programmable switch 50 at the intersection. Each functional cell can access the short-range VPIC only through short-range HPILS and cross-coupling. In the conventional FPGA, not only such cross-coupling between wirings but also functional cells and VPIC
There was also a direct connection between and. However, in the embodiment of the present invention, since the short-distance VPILS has a length of at least 1 ALU, if the direct connection with the functional cell is provided in all the tiles through which the short-distance VPILS pass, the load capacity becomes considerably large. In addition, if both the short-range VPIC and the short-range HPIC are directly connected to the functional cell, the input and output selection switches in the functional cell are enlarged, which also results in a large penalty in terms of area and delay. As described above, in the method of providing a large number of direct connections, the signal transmission speed does not increase as much as expected, although the area increases significantly.
On the other hand, the wiring structure accessible to the short-range VPIC only through the short-range HPIC as in the embodiment of the present invention has a sufficient programmable switch and a compact input and output selection switch to provide sufficient connectivity. There is an advantage that can be secured. In addition, the short-distance VPIC of the present invention has a lighter load, and thus can perform high-speed transmission as compared with the conventional one.
The delay penalty due to indirect access via HPIC can be compensated.

【0046】短距離VPICが短距離HPICを通じて機能セル
にアクセスする配線構造は、別の利点も持ち合わせてい
る。それは、各短距離VPILS は、それが通っている列の
機能セルのみならず、その左右両隣の列の機能セルとも
等遅延でアクセスできることである。たとえば、図19
で、短距離VPILS121-1はそれが通っているタイル40-3の
機能セルと短距離HPILS を通じてアクセス可能である
が、その両隣のタイル40-2,40-4 の機能セルもおなじ短
距離HPILS に最短接続できるためタイル40-3の機能セル
と同じ遅延で短距離VPILS121-1にアクセスできる。逆
に、各機能セルは、その最近短距離HPILS を通じて、自
身およびその両隣の列の短距離VPILS に同じ遅延でアク
セスできる。このように、一つの最近短距離HPILS と交
差結合を通じた機能セルと短距離VPILS の間の接続をVP
IWにおける最短接続、機能セルから最短接続できる短距
離VPILS を最近短距離VPILS と呼ぶ。図19の例では、
各列当たり短距離VPICは二本のレーンしか持たないが、
各機能セルは左右両隣の短距離VPICを含めた計6本の最
近短距離VPILS を持つ。
The wiring structure in which the short-distance VPIC accesses the functional cell through the short-distance HPIC has another advantage. That is, each short-distance VPILS can access not only the functional cells in the column through which it passes, but also the functional cells in the columns on the left and right sides of the column with equal delay. For example, in FIG.
The short-range VPILS 121-1 is accessible through the functional cell of the tile 40-3 through which it passes and the short-range HPILS, but the functional cells of the tiles 40-2 and 40-4 on both sides of it are also the same short-range HPILS. The shortest distance to VPILS121-1 can be accessed with the same delay as the functional cell of tile 40-3. On the contrary, each functional cell can access the short-distance VPILS of itself and its adjacent columns through the short-distance HPILS recently with the same delay. Thus, the connection between the functional cell and the short-range VPILS through one recent short-range HPILS and cross-coupling is VP.
Short-distance VPILS, which can be the shortest connection in IW and the shortest connection from functional cells, is recently called short-distance VPILS. In the example of FIG.
The short distance VPIC per row has only two lanes,
Each functional cell has a total of 6 recent short-distance VPILS, including the short-distance VPIC on both sides.

【0047】本発明の実施の形態では、長距離VPICは短
距離VPICとのみVPIC間結合で結ばれており、機能セルが
長距離VPICに接続するためには短距離HPICと短距離VPIC
を通らなければならない。しかし、VPIC間結合は各短距
離VPILS に一つしかないため、従来のように長距離VPIC
が各行の機能セルおよびHPIWと結合を持つ場合に比べて
長距離VPICの負荷容量が大幅に軽減され、その伝送速度
も非常に速くなる。このため、長距離VPIC経由の機能セ
ル間信号伝送においても、十分長距離の信号伝送では本
発明の実施の形態のほうが従来例より速くなる。しか
も、本発明の実施の形態では、少ないプログラマブルス
イッチとコンパクトな入力及び出力選択スイッチで、機
能セルはすべての配線資源にアクセス可能であり、さら
に、すべてのプログラマブル相互接続チャンネル間のア
クセスも可能である。
In the embodiment of the present invention, the long-distance VPIC is connected only to the short-distance VPIC by the inter-VPIC coupling, and in order to connect the functional cell to the long-distance VPIC, the short-distance HPIC and the short-distance VPIC are connected.
Have to go through. However, since there is only one coupling between VPICs for each short-distance VPILS, long-distance VPICs are
The load capacity of the long-distance VPIC is greatly reduced and its transmission speed becomes very high compared to the case where each has a function cell and HPIW of each row. Therefore, even in the signal transmission between functional cells via the long distance VPIC, the embodiment of the present invention is faster than the conventional example in the signal transmission of a sufficiently long distance. Moreover, in the embodiments of the present invention, the functional cells can access all the wiring resources and the access between all the programmable interconnect channels with a small number of programmable switches and compact input and output selection switches. is there.

【0048】[0048]

【発明の効果】第一の効果は、高性能のデータパスを効
率的にインプリメントできることである。その理由は、
多ビットデータが主に移動する水平方向に均一性の高い
プログラマブル相互接続路を用いたためである。さら
に、ALU が延びている垂直方向にはALU 単位の処理に適
したプログラマブル相互接続路を用い、かつ水平方向に
比べて配線数を少なくしたためである。第二の効果は、
少ないスイッチで十分な接続性を実現できることであ
る。その理由は、機能セルは短距離HPICとのみ直接接続
され、短距離VPICと長距離HPICはわずかなプログラマブ
ルスイッチと短距離HPICを介して機能セルにアクセスす
るからである。さらに、長距離VPICはわずかなプログラ
マブルスイッチを介して短距離VPICと繋がっているから
である。第三の効果は、高速な信号伝送が可能なことで
ある。その理由は、長距離HPICおよび長距離VPICにはわ
ずかなプログラマブルスイッチが接続されているのみで
あるため、負荷が非常に軽く高速な信号伝送が可能だか
らである。第四の効果は、使用頻度の低い長距離配線の
数を低減できることである。その理由は、入出力ともに
短距離配線を介して長距離配線にアクセスすることで、
アクセス性および伝送速度を落とすことなく長距離配線
の数を減らせるためである。
The first effect is that a high performance data path can be efficiently implemented. The reason is,
This is because the programmable interconnect having a high uniformity in the horizontal direction in which multi-bit data mainly moves is used. Furthermore, the vertical direction in which the ALU extends uses programmable interconnects suitable for ALU-unit processing, and the number of wires is smaller than that in the horizontal direction. The second effect is
It is possible to realize sufficient connectivity with a small number of switches. The reason is that the functional cell is directly connected only to the short range HPIC, and the short range VPIC and the long range HPIC access the functional cell through a few programmable switches and the short range HPIC. Furthermore, the long range VPIC is connected to the short range VPIC via a few programmable switches. The third effect is that high-speed signal transmission is possible. The reason is that long distance HPIC and long distance VPIC are connected with only a few programmable switches, so that the load is very light and high-speed signal transmission is possible. A fourth effect is that it is possible to reduce the number of long-distance wirings that are rarely used. The reason is that both the input and output access the long-distance wiring through the short-distance wiring,
This is because the number of long-distance wirings can be reduced without reducing accessibility and transmission speed.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】再構成可能デバイスの概要図FIG. 1 is a schematic diagram of a reconfigurable device.

【図2】本発明のHPIWの第一の実施の形態の概要図FIG. 2 is a schematic diagram of the first embodiment of the HPIW of the present invention.

【図3】プログラマブルスイッチの第一の例FIG. 3 is a first example of a programmable switch.

【図4】プログラマブルスイッチの第二の例FIG. 4 is a second example of a programmable switch.

【図5】プログラマブルスイッチの第三の例FIG. 5: Third example of programmable switch

【図6】(A)本発明のHPIWの第一の実施の形態の構成
図 (B)本発明のHPIWの第一の実施の形態をローテーショ
ン記法で示した図
FIG. 6A is a block diagram of the first embodiment of the HPIW of the present invention. FIG. 6B is a diagram showing the first embodiment of the HPIW of the present invention in the rotation notation.

【図7】機能セル内のブロック図FIG. 7 is a block diagram inside a functional cell.

【図8】固定論理値供給スイッチの第一の例FIG. 8 is a first example of a fixed logic value supply switch.

【図9】固定論理値供給スイッチの第二の例FIG. 9 is a second example of a fixed logical value supply switch.

【図10】(A)本発明のHPIWの第一の実施の形態の第
二の例の構成図 (B)本発明のHPIWの第一の実施の形態の第二の例をロ
ーテーション記法で示した図
FIG. 10 (A) is a block diagram of a second example of the first embodiment of the HPIW of the present invention, and (B) shows a second example of the first embodiment of the HPIW of the present invention in a rotation notation. Figure

【図11】本発明のHPIWの第二の実施の形態の構成図FIG. 11 is a configuration diagram of a second embodiment of the HPIW of the present invention.

【図12】本発明のHPIWの第三の実施の形態の構成図FIG. 12 is a block diagram of a third embodiment of the HPIW of the present invention.

【図13】本発明のHPIWの第四の実施の形態の構成図FIG. 13 is a configuration diagram of a fourth embodiment of the HPIW of the present invention.

【図14】本発明のHPIWの第五の実施の形態の構成図FIG. 14 is a configuration diagram of a fifth embodiment of the HPIW of the present invention.

【図15】(A)本発明のHPIWの第六の実施の形態に含
まれる第一の副HPIW (B)本発明のHPIWの第六の実施の形態の構成図
15A is a first sub HPIW included in the sixth embodiment of the HPIW of the present invention, and FIG. 15B is a configuration diagram of the sixth embodiment of the HPIW of the present invention.

【図16】多ビットデータ処理に適した再構成可能デバ
イスの概要図
FIG. 16 is a schematic diagram of a reconfigurable device suitable for multi-bit data processing.

【図17】本発明のVPIWの第一の実施の形態の構成図FIG. 17 is a block diagram of the first embodiment of the VPIW of the present invention.

【図18】本発明のVPIWの第二の実施の形態の構成図FIG. 18 is a block diagram of a second embodiment of the VPIW of the present invention.

【図19】本発明のプログラマブル相互接続網の全構成
を示す図
FIG. 19 is a diagram showing the entire configuration of a programmable interconnection network of the present invention.

【図20】交差プログラマブルスイッチの構成図FIG. 20 is a block diagram of a cross programmable switch.

【図21】従来のプログラマブル相互接続網の第一の例FIG. 21 is a first example of a conventional programmable interconnection network.

【図22】従来のプログラマブル相互接続網と機能セル
の接続例
FIG. 22 is a connection example of a conventional programmable interconnection network and a functional cell.

【図23】従来のプログラマブル相互接続網の第二の例FIG. 23 is a second example of a conventional programmable interconnection network.

【図24】従来のプログラマブル相互接続網の第三の例FIG. 24 is a third example of a conventional programmable interconnection network.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1, 1-1, 1-2 :1ビットメモリセル 2 :NMOSトランジスタ 3 :PMOSトランジスタ 4 :トランスミッションゲート 5-1, 5-2:トライステートバッファ 6 :グランド 10:機能セル 11, 11-i(i は自然数):入力選択スイッチ 12, 12-i(i は自然数):機能ブロックの入力 13:機能ブロック 14:機能ブロックの出力 15:出力選択スイッチ 16:機能セルの入出力配線 19:プログラマブル相互接続網と機能セルとの接続部 20, 20-i(i は自然数):水平プログラマブル相互接続
路(HPIW) 21, 21A, 21B:短距離水平プログラマブル相互接続チャ
ンネル(短距離HPIC) 21-1:短距離HPICのレーン 22, 22A, 22B:長距離水平プログラマブル相互接続チャ
ンネル(長距離HPIC) 22-1:長距離HPICのレーン 23-1, 23-2:ローカルバス 24-1, 24-2:エクスプレスバス 25-1, 25-2:スーパーバス 26:ローカルフィードバックチャンネル 27:中間チャンネル 28:ハーフ長チャンネル 29:グローバルチャンネル 30, 30-i(i は自然数):垂直プログラマブル相互接続
路(VPIW) 31:短距離垂直プログラマブル相互接続チャンネル(短
距離VPIC) 32:長距離垂直プログラマブル相互接続チャンネル(長
距離VPIC) 40, 40-i(i は自然数):タイル 41:長距離HPILS 62-3の最近機能セルの例 50:プログラマブルスイッチ 50-1:短距離HPIC内プログラマブルスイッチ 50-2:長距離HPIC内プログラマブルスイッチ 50-3:HPIC間プログラマブルスイッチ 50-5:短距離VPIC内プログラマブルスイッチ 50-6:VPIC間プログラマブルスイッチ 51-1, 51-2:プログラマブルスイッチの双方向端子 55:交差プログラマブルスイッチ 56:垂直方向に走る配線 57:水平方向に走る配線 58-1, 58-2:従来例におけるプログラマブルスイッチ 59:配線の交差部 61-i(i は自然数):短距離水平プログラマブル相互接
続配線セグメント(短距離HPILS ) 62-i(i は自然数):長距離水平プログラマブル相互接
続配線セグメント(長距離HPILS ) 63-i(i は自然数):長距離HPICの単位区間 65-1:短距離セクター 65-2:長距離セクター 70, 71:一行分のHPIWと機能セルの一部分 80:固定論理値供給スイッチ 81:固定論理値供給スイッチの出力端子 90:ALU のキャリ信号 100 :再構成可能デバイス 110 :多ビットデータ処理の信号処理単位 121, 121-1, 121-2 :短距離垂直プログラマブル相互接
続配線セグメント(短距離VPILS ) 122 :長距離垂直プログラマブル相互接続配線セグメン
ト(長距離VPILS ) 200 :データ方向 300 :ビット方向 Vcc :電源電圧 Q :メモリセルのデータ出力 Qb:メモリセルの反転データ出力
1, 1-1, 1-2: 1-bit memory cell 2: NMOS transistor 3: PMOS transistor 4: Transmission gate 5-1, 5-2: Tri-state buffer 6: Ground 10: Functional cell 11, 11-i ( i is a natural number): Input selection switches 12, 12-i (i is a natural number): Function block input 13: Function block 14: Function block output 15: Output selection switch 16: Function cell input / output wiring 19: Programmable mutual Connections between connection networks and functional cells 20, 20-i (i is a natural number): Horizontal programmable interconnects (HPIW) 21, 21A, 21B: Short-range horizontal programmable interconnect channels (short-range HPIC) 21-1: Short haul HPIC lanes 22, 22A, 22B: Long haul horizontal programmable interconnect channels (long haul HPIC) 22-1: Long haul HPIC lanes 23-1, 23-2: Local bus 24-1, 24-2: Express Bus 25-1, 25-2: Super Bus 26: Local Feedback Channel 27: Intermediate Channel 28: Half Length Channel 29: Global Channels 30, 30-i (i is a natural number): Vertical Programmable Interconnect (VPIW) 31: Short Distance Vertical Programmable Interconnect Channel (Short Distance VPIC) 32: Long Distance Vertical Programmable Interconnect Channels (Long-Distance VPIC) 40, 40-i (i is a natural number): Tile 41: Example of recent function cell of long-distance HPILS 62-3 50: Programmable switch 50-1: Programmable within short-distance HPIC Switch 50-2: Long-distance HPIC programmable switch 50-3: HPIC-to-HPIC programmable switch 50-5: Short-distance VPIC programmable switch 50-6: VPIC-to-VP programmable switch 51-1, 51-2: Bidirectional programmable switch Terminal 55: Cross programmable switch 56: Vertically running wiring 57: Horizontally running wiring 58-1, 58-2: Programmable switch 59 in the conventional example Interconnection 61-i (i is a natural number): Short-distance horizontal programmable interconnect wiring segment (short distance HPILS) 62-i (i is a natural number): Long-distance horizontal programmable interconnect wiring segment (long distance HPILS) 63- i (i is a natural number): long-distance HPIC unit section 65-1: short-distance sector 65-2: long-distance sector 70, 71: HPIW for one row and a part of the functional cell 80: fixed logical value supply switch 81: fixed Output terminal of logical value supply switch 90: Carry signal of ALU 100: Reconfigurable device 110: Signal processing unit of multi-bit data processing 121, 121-1, 121-2: Short distance vertical programmable interconnection wiring segment (short distance VPILS) 122: Long-distance vertical programmable interconnect wiring segment (long-distance VPILS) 200: Data direction 300: Bit direction Vcc: Power supply voltage Q: Memory cell data output Qb: Memory cell inverted data output

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H03K 19/177 H03K 19/173 101 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (58) Fields surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) H03K 19/177 H03K 19/173 101

Claims (32)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 複数の機能セルと前記複数の機能セル間
をプログラマブルに接続するプログラマブル相互接続網
から成る集積回路であって、 前記集積回路は、一つの前記機能セルと前記プログラマ
ブル相互接続網のうち前記機能セルの近傍を通る部分と
を含むタイルの二次元アレイで構成され、 前記機能セルは、 プログラマブルに多様な機能を設定でき、複数の入力か
ら前記設定された機能に基づいて少なくとも一つの出力
を生成する機能ブロックと、 複数の入力と副複数の出力を有し、前記副複数の出力に
前記複数の入力のいずれを伝達するかをプログラマブル
に設定できる入力選択スイッチと、 複数の出力と一つの入力を有し、各前記出力に前記入力
を伝達するか前記出力をハイインピーダンスにするかを
プログラマブルに設定できる出力選択スイッチと、 入出力配線とを有し、 前記入力選択スイッチの出力を前記機能ブロックの入力
に接続し、前記出力選択スイッチの入力を前記機能ブロ
ックの出力に接続し、前記入力選択スイッチの入力と前
記出力選択スイッチの出力を前記入出力配線に接続した
ものから成り、 前記プログラマブル相互接続網は、前記二次元アレイの
各行を水平方向に走る水平プログラマブル相互接続路を
含み、 前記各行を水平方向に走る水平プログラマブル相互接続
路は、短距離水平プログラマブル相互接続チャンネルと
長距離水平プログラマブル相互接続チャンネルを含み、 前記短距離水平プログラマブル相互接続チャンネルは、
水平方向にM タイルごとに置かれた短距離水平プログラ
マブルスイッチと、各々の水平方向に隣り合う前記短距
離水平プログラマブルスイッチ間を結ぶ連続した配線で
ある短距離水平相互接続配線セグメントとで構成される
第一から第M の短距離水平レーンから成り、前記第i の
短距離水平レーンの前記短距離水平プログラマブルスイ
ッチを含むタイルは前記第i-1 の短距離水平レーンの前
記短距離水平プログラマブルスイッチを含むタイルの右
隣に位置し(i =2,3,・・・M )、 前記長距離水平プログラマブル相互接続チャンネルは、
水平方向にN タイルごとに置かれた長距離水平プログラ
マブルスイッチと、各々の隣り合う前記長距離水平プロ
グラマブルスイッチ間を結ぶ連続した配線である長距離
水平相互接続配線セグメントとで構成される第一から第
M の長距離水平レーンから成り、前記第i の長距離水平
レーンの前記長距離水平プログラマブルスイッチを含む
タイルは前記第i-1 の長距離水平レーンの前記長距離水
平プログラマブルスイッチを含むタイルの右にP 番目に
位置し(i =2,3,・・・M )、 前記M, N, P は自然数であって、N =P ・M および4 ≦
P を満たし、 前記短距離水平相互接続配線セグメントの各々は一本の
前記長距離水平相互接続配線セグメントと一つの水平チ
ャンネル間プログラマブルスイッチを介して結合され、 前記水平チャンネル間プログラマブルスイッチは各タイ
ルに一つ含まれ、水平方向に連続して並んだ任意のM 個
のタイルに含まれる前記水平チャンネル間プログラマブ
ルスイッチが接続される長距離水平相互接続配線セグメ
ントはすべて異なるレーンに属し、 前記機能セルの前記入出力配線の各々は、各タイル内で
前記タイルを通る前記短距離水平相互接続配線セグメン
トの各々と直接接続され、 前記プログラマブルスイッチは、二つの端子間をプログ
ラマブルに接続したり遮断したりできる回路であること
を特徴とする再構成可能デバイス。
1. An integrated circuit comprising a plurality of functional cells and a programmable interconnection network that connects the plurality of functional cells in a programmable manner, wherein the integrated circuit comprises one of the functional cells and the programmable interconnection network. It is configured by a two-dimensional array of tiles including a portion that passes through the vicinity of the functional cell, the functional cell can set various functions programmable, and at least one based on the set function from a plurality of inputs. A functional block that generates an output; an input selection switch that has a plurality of inputs and a plurality of sub-outputs and that can programmably set which of the plurality of inputs is transmitted to the sub-plurality of outputs; It has one input and can programmably set whether to transfer the input to each output or to make the output high impedance. A force selection switch and an input / output wiring, the output of the input selection switch is connected to the input of the functional block, the input of the output selection switch is connected to the output of the functional block, An input and an output of the output selection switch connected to the input / output wiring; the programmable interconnection network includes a horizontal programmable interconnection path that horizontally runs each row of the two-dimensional array, A horizontal programmable interconnect running in a direction includes a short range horizontal programmable interconnect channel and a long range horizontal programmable interconnect channel, the short range horizontal programmable interconnect channel comprising:
Consists of short-distance horizontal programmable switches placed horizontally for each M tile and short-distance horizontal interconnection wiring segments that are continuous wiring that connects between the adjacent short-distance horizontal programmable switches in the horizontal direction. A tile comprising first to Mth short-distance horizontal lanes, the tile including the short-distance horizontal programmable switch of the i-th short-distance horizontal lane, the tile including the short-distance horizontal programmable switch of the i-th short-distance horizontal lane. Located to the right of the containing tile (i = 2,3, ... M), the long-distance horizontal programmable interconnect channel is
From the first, consisting of long-distance horizontal programmable switches placed horizontally every N tiles and long-distance horizontal interconnect wiring segments that are continuous wiring that connects each adjacent long-distance horizontal programmable switch. First
The tile comprising M long-distance horizontal lanes, the tile containing the long-distance horizontal programmable switch of the i-th long-distance horizontal lane is the right of the tile containing the long-distance horizontal programmable switch of the i-th long-distance horizontal lane. Located at the P-th position (i = 2,3, ... M), where M, N, P are natural numbers, and N = P · M and 4 ≤
P, each of the short-distance horizontal interconnect wiring segments is coupled to one of the long-distance horizontal interconnect wiring segments via one horizontal channel-to-channel programmable switch, and the horizontal inter-channel programmable switch to each tile. One long horizontal interconnect wiring segment connected to the horizontal inter-channel programmable switch included in any M tiles arranged in a row in the horizontal direction belongs to different lanes. Each of the input / output wires is directly connected to each of the short distance horizontal interconnect wire segments that pass through the tile within each tile, and the programmable switch is capable of programmable connection or disconnection between two terminals. A reconfigurable device characterized by being a circuit.
【請求項2】 請求項1において、 前記二次元アレイの各列の前記タイルはU 個ずつまとめ
られたALU を形成し、前記ALU 内の複数の機能セルは、
前記機能ブロックおよび前記入力選択スイッチの機能を
決定するコンフィギュレーションデータ、前記入力選択
スイッチの入力、前記機能ブロックの入力、の少なくと
もいずれかを共有し、 前記プログラマブル相互接続網はさらに前記二次元アレ
イの各列を垂直方向に走る垂直プログラマブル相互接続
路を含み、 前記各列を垂直方向に走る垂直プログラマブル相互接続
路は、短距離垂直プログラマブル相互接続チャンネルと
長距離垂直垂直プログラマブル相互接続チャンネルとを
含み、 前記短距離垂直プログラマブル相互接続チャンネルは、
垂直方向にV タイルごとに置かれた短距離垂直プログラ
マブルスイッチと、各々の垂直方向に隣り合う前記短距
離垂直プログラマブルスイッチ間を結ぶ連続した配線で
ある短距離垂直相互接続配線セグメントとから構成され
る第一から第W の短距離垂直レーンから成り、 前記短距離垂直レーンのうち少なくともひとつのレーン
の短距離垂直相互接続配線セグメントは前記ALU 内の上
端のタイルから下端のタイルまで継ぎ目なく連続的に延
びた配線であり、 前記長距離垂直プログラマブル相互接続チャンネルは、
垂直方向に走るL 本の長距離垂直レーンから成り、前記
長距離垂直レーンの各々は前記短距離垂直相互接続配線
セグメントの4倍以上の長さの垂直方向に走る配線を含
み、 前記自然数V は前記自然数U の整数倍であり、前記自然
数L, W, M はL ≦W <M を満たし、 前記短距離垂直プログラマブル相互接続配線セグメント
の各々は一本の前記長距離垂直相互接続配線セグメント
と一つのプログラマブルスイッチを介して結合され、 各前記短距離垂直プログラマブル相互接続配線セグメン
トはそれと交差する前記短距離水平プログラマブル相互
接続配線セグメントのうち各行当り一本と交差プログラ
マブルスイッチを介して接続されることを特徴とする再
構成可能デバイス。
2. The tile according to claim 1, wherein the tiles in each column of the two-dimensional array form an ALU grouped by U, and a plurality of functional cells in the ALU are:
At least one of configuration data that determines the functions of the functional block and the input selection switch, an input of the input selection switch, and an input of the functional block is shared, and the programmable interconnection network further includes the two-dimensional array. A vertical programmable interconnect for vertically running each column, the vertical programmable interconnect for vertically running each column includes a short-range vertical programmable interconnect channel and a long-range vertical vertical programmable interconnect channel; The short range vertical programmable interconnect channel is
It consists of short-distance vertical programmable switches placed vertically for each V tile, and short-distance vertical interconnect wiring segments that are continuous wiring that connects between the vertically adjacent short-distance vertical programmable switches. The first to Wth short vertical lanes, the short vertical interconnect wiring segments of at least one of the short vertical lanes being seamless and continuous from the top tile to the bottom tile in the ALU. Extended wiring, the long distance vertical programmable interconnect channel
Comprising L long-distance vertical lanes running in a vertical direction, each of the long-distance vertical lanes including a vertical-running wire having a length of four times or more of the short-distance vertical interconnect wire segment, and the natural number V is An integer multiple of the natural number U, the natural numbers L, W, M satisfy L ≤ W <M, and each of the short-distance vertical programmable interconnect wiring segments corresponds to one long-distance vertical interconnect wiring segment. Coupled via one programmable switch, each said short-distance vertical programmable interconnect wiring segment intersecting with each one of said short-distance horizontal programmable interconnect wiring segments being connected via a cross programmable switch. Characterizing reconfigurable device.
【請求項3】 請求項1において、前記M と前記P とが
互に素であることを特徴とする再構成可能デバイス。
3. The reconfigurable device according to claim 1, wherein the M and the P are prime to each other.
【請求項4】 請求項2において、前記M と前記P とが
互に素であることを特徴とする再構成可能デバイス。
4. The reconfigurable device according to claim 2, wherein the M and the P are prime to each other.
【請求項5】 複数の機能セルと前記複数の機能セル間
をプログラマブルに接続するプログラマブル相互接続網
から成る集積回路であって、 前記集積回路は、一つの前記機能セルと前記プログラマ
ブル相互接続網のうち前記機能セルの近傍を通る部分と
を含むタイルの二次元アレイで構成され、 前記機能セルは、 プログラマブルに多様な機能を設定でき、複数の入力か
ら前記設定された機能に基づいて少なくとも一つの出力
を生成する機能ブロックと、 複数の入力と副複数の出力を有し、前記副複数の出力に
前記複数の入力のいずれを伝達するかをプログラマブル
に設定できる入力選択スイッチと、 複数の出力と一つの入力を有し、各前記出力に前記入力
を伝達するか前記出力をハイインピーダンスにするかを
プログラマブルに設定できる出力選択スイッチと、 入出力配線とを有し、 前記入力選択スイッチの出力を前記機能ブロックの入力
に接続し、前記出力選択スイッチの入力を前記機能ブロ
ックの出力に接続し、前記入力選択スイッチの入力と前
記出力選択スイッチの出力を前記入出力配線に接続した
ものから成り、 前記プログラマブル相互接続網は、前記二次元アレイの
各行において水平方向に走る複数の水平プログラマブル
相互接続路を含み、 前記複数の水平プログラマブル相互接続路の各々は、短
距離水平プログラマブル相互接続チャンネルと長距離水
平プログラマブル相互接続チャンネルを含み、 前記短距離水平プログラマブル相互接続チャンネルは、
水平方向にM タイルごとに置かれた短距離水平プログラ
マブルスイッチと、各々の水平方向に隣り合う前記短距
離水平プログラマブルスイッチ間を結ぶ連続した配線で
ある短距離水平相互接続配線セグメントとで構成される
第一から第M の短距離水平レーンから成り、前記第i の
短距離水平レーンの前記短距離水平プログラマブルスイ
ッチを含むタイルは前記第i-1 の短距離水平レーンの前
記短距離水平プログラマブルスイッチを含むタイルの右
隣に位置し(i =2,3,・・・M )、 前記長距離水平プログラマブル相互接続チャンネルは、
水平方向にN タイルごとに置かれた長距離水平プログラ
マブルスイッチと、各々の隣り合う前記長距離水平プロ
グラマブルスイッチ間を結ぶ連続した配線である長距離
水平相互接続配線セグメントとで構成される第一から第
M の長距離水平レーンから成り、前記第i の長距離水平
レーンの前記長距離水平プログラマブルスイッチを含む
タイルは前記第i-1 の長距離水平レーンの前記長距離水
平プログラマブルスイッチを含むタイルの右にP 番目に
位置し(i =2,3,・・・M )、 前記M, N, P は自然数であって、N =P ・M および4 ≦
P を満たし、 前記短距離水平相互接続配線セグメントの各々はそれと
同じ前記水平プログラマブル相互接続路に属する一本の
前記長距離水平相互接続配線セグメントと一つの水平チ
ャンネル間プログラマブルスイッチを介して結合され、 各前記水平プログラマブル相互接続路において、前記水
平チャンネル間プログラマブルスイッチは各タイルに一
つ含まれ、水平方向に連続して並んだ任意のM個のタイ
ルに含まれる前記水平チャンネル間プログラマブルスイ
ッチが接続される前記長距離水平相互接続配線セグメン
トはすべて異なるレーンに属し、 前記機能セルの前記入出力配線の各々は、各タイル内で
前記タイルを通る前記短距離水平相互接続配線セグメン
トの各々と直接接続され、 前記プログラマブルスイッチは、二つの端子間をプログ
ラマブルに接続したり遮断したりできる回路であること
を特徴とする再構成可能デバイス。
5. An integrated circuit comprising a plurality of functional cells and a programmable interconnection network that connects the plurality of functional cells in a programmable manner, wherein the integrated circuit comprises one of the functional cells and the programmable interconnection network. It is configured by a two-dimensional array of tiles including a portion that passes through the vicinity of the functional cell, the functional cell can set various functions programmable, at least one based on the set function from a plurality of inputs. A functional block that generates an output; an input selection switch that has a plurality of inputs and a plurality of sub-outputs, and that can programmably set which of the plurality of inputs is transmitted to the sub-plurality of outputs; It has one input and can programmably set whether to transfer the input to each output or to make the output high impedance. A force selection switch and input / output wiring, the output of the input selection switch is connected to the input of the functional block, the input of the output selection switch is connected to the output of the functional block, An input and an output of the output selection switch connected to the input / output wiring; the programmable interconnection network includes a plurality of horizontal programmable interconnection paths that run in a horizontal direction in each row of the two-dimensional array; Each of the horizontal programmable interconnects of: comprises a short range horizontal programmable interconnect channel and a long range horizontal programmable interconnect channel, wherein the short range horizontal programmable interconnect channel is
Consists of short-distance horizontal programmable switches placed horizontally for each M tile and short-distance horizontal interconnection wiring segments that are continuous wiring that connects between the adjacent short-distance horizontal programmable switches in the horizontal direction. A tile comprising first to Mth short-distance horizontal lanes, the tile including the short-distance horizontal programmable switch of the i-th short-distance horizontal lane, the tile including the short-distance horizontal programmable switch of the i-th short-distance horizontal lane. Located to the right of the containing tile (i = 2,3, ... M), the long-distance horizontal programmable interconnect channel is
From the first, consisting of long-distance horizontal programmable switches placed horizontally every N tiles and long-distance horizontal interconnect wiring segments that are continuous wiring that connects each adjacent long-distance horizontal programmable switch. First
The tile comprising M long-distance horizontal lanes, the tile containing the long-distance horizontal programmable switch of the i-th long-distance horizontal lane is the right of the tile containing the long-distance horizontal programmable switch of the i-th long-distance horizontal lane. Located at the P-th position (i = 2,3, ... M), where M, N, P are natural numbers, and N = P · M and 4 ≤
P, each of the short distance horizontal interconnect wiring segments is coupled via a single horizontal channel programmable switch with one of the long distance horizontal interconnect wiring segments belonging to the same horizontal programmable interconnect path as In each of the horizontal programmable interconnection paths, the horizontal inter-channel programmable switch is included in each tile, and the horizontal inter-channel programmable switch included in any of M tiles arranged in the horizontal direction is connected. The long distance horizontal interconnect wiring segments all belong to different lanes, and each of the input / output wires of the functional cell is directly connected to each of the short distance horizontal interconnect wiring segments passing through the tile in each tile. , The programmable switch connects between two terminals A reconfigurable device that is a circuit that can be connected or disconnected in a ramable manner.
【請求項6】 請求項5において、 前記二次元アレイの各列の前記タイルはU 個ずつまとめ
られたALU を形成し、前記ALU 内の複数の機能セルは、
前記機能ブロックおよび前記入力選択スイッチの機能を
決定するコンフィギュレーションデータ、前記入力選択
スイッチの入力、前記機能ブロックの入力、の少なくと
もいずれかを共有し、 前記プログラマブル相互接続網はさらに前記二次元アレ
イの各列を垂直方向に走る垂直プログラマブル相互接続
路を含み、 前記各列を垂直方向に走る垂直プログラマブル相互接続
路は、短距離垂直プログラマブル相互接続チャンネルと
長距離垂直垂直プログラマブル相互接続チャンネルとを
含み、 前記短距離垂直プログラマブル相互接続チャンネルは、
垂直方向にV タイルごとに置かれた短距離垂直プログラ
マブルスイッチと、各々の垂直方向に隣り合う前記短距
離垂直プログラマブルスイッチ間を結ぶ連続した配線で
ある短距離垂直相互接続配線セグメントとから構成され
る第一から第W の短距離垂直レーンから成り、 前記短距離垂直レーンのうち少なくともひとつのレーン
の短距離垂直相互接続配線セグメントは前記ALU 内の上
端のタイルから下端のタイルまで継ぎ目なく連続的に延
びた配線であり、 前記長距離垂直プログラマブル相互接続チャンネルは、
垂直方向に走るL 本の長距離垂直レーンから成り、前記
長距離垂直レーンの各々は前記短距離垂直相互接続配線
セグメントの4倍以上の長さの垂直方向に走る配線を含
み、 前記自然数V は前記自然数U の整数倍であり、前記自然
数L, W, M はL ≦W <M を満たし、 前記短距離垂直プログラマブル相互接続配線セグメント
の各々は一本の前記長距離垂直相互接続配線セグメント
と一つのプログラマブルスイッチを介して結合され、 各前記短距離垂直プログラマブル相互接続配線セグメン
トはそれと交差する前記短距離水平プログラマブル相互
接続配線セグメントのうち各行当り一本と交差プログラ
マブルスイッチを介して接続され、一つのタイルに含ま
れる複数の前記交差プログラマブルスイッチは異なる前
記短距離水平プログラマブル相互接続配線セグメントに
接続されることを特徴とする再構成可能デバイス。
6. The tile according to claim 5, wherein the tiles in each column of the two-dimensional array form an ALU grouped by U, and a plurality of functional cells in the ALU are:
At least one of configuration data that determines the functions of the functional block and the input selection switch, an input of the input selection switch, and an input of the functional block is shared, and the programmable interconnection network further includes the two-dimensional array. A vertical programmable interconnect for vertically running each column, the vertical programmable interconnect for vertically running each column includes a short-range vertical programmable interconnect channel and a long-range vertical vertical programmable interconnect channel; The short range vertical programmable interconnect channel is
It consists of short-distance vertical programmable switches placed vertically for each V tile, and short-distance vertical interconnect wiring segments that are continuous wiring that connects between the vertically adjacent short-distance vertical programmable switches. The first to Wth short vertical lanes, the short vertical interconnect wiring segments of at least one of the short vertical lanes being seamless and continuous from the top tile to the bottom tile in the ALU. Extended wiring, the long distance vertical programmable interconnect channel
Comprising L long-distance vertical lanes running in a vertical direction, each of the long-distance vertical lanes including a vertical-running wire having a length of four times or more of the short-distance vertical interconnect wire segment, and the natural number V is An integer multiple of the natural number U, the natural numbers L, W, M satisfy L ≤ W <M, and each of the short-distance vertical programmable interconnect wiring segments corresponds to one long-distance vertical interconnect wiring segment. Two short-distance vertical programmable interconnect wiring segments that intersect each other, and each short-distance horizontal programmable interconnect wiring segment is connected to each short-row horizontal programmable interconnect wiring segment through a cross-programmable switch. A plurality of the cross programmable switches included in a tile are different from each other in the short distance horizontal programmable interconnect array. Reconfigurable Device characterized in that it is connected to the segment.
【請求項7】 請求項5において、前記M と前記P とが
互に素であることを特徴とする再構成可能デバイス。
7. The reconfigurable device according to claim 5, wherein the M and the P are mutually prime.
【請求項8】 請求項6において、前記M と前記P とが
互に素であることを特徴とする再構成可能デバイス。
8. The reconfigurable device according to claim 6, wherein the M and the P are mutually prime.
【請求項9】 請求項5において、前記複数の水平プロ
グラマブル相互接続路のうち少なくとも2つの間で、そ
れらに属する前記長距離水平プログラマブルスイッチが
少なくとも互いに一タイル以上水平方向に離れているこ
とを特徴とする再構成可能デバイス。
9. The method of claim 5, wherein between at least two of the plurality of horizontal programmable interconnects, the long-distance horizontal programmable switches belonging to them are at least one tile apart from each other in the horizontal direction. Reconfigurable device.
【請求項10】 請求項6において、前記複数の水平プ
ログラマブル相互接続路のうち少なくとも2つの間で、
それらに属する前記長距離水平プログラマブルスイッチ
が少なくとも互いに一タイル以上水平方向に離れている
ことを特徴とする再構成可能デバイス。
10. The method of claim 6, wherein between at least two of the plurality of horizontal programmable interconnects,
A reconfigurable device, characterized in that the long-distance horizontal programmable switches belonging to them are horizontally separated from each other by at least one tile.
【請求項11】 請求項9において、前記M と前記P と
が互に素であることを特徴とする再構成可能デバイス。
11. The reconfigurable device according to claim 9, wherein the M and the P are mutually prime.
【請求項12】 請求項10において、前記M と前記P
とが互に素であることを特徴とする再構成可能デバイ
ス。
12. The M and the P according to claim 10.
A reconfigurable device characterized in that and are mutually prime.
【請求項13】 請求項5において、前記複数の水平プ
ログラマブル相互接続路の間で、それらに属する前記長
距離水平プログラマブルスイッチが少なくとも互いに一
タイル以上水平方向に離れていることを特徴とする再構
成可能デバイス。
13. The reconfiguration of claim 5, wherein among the plurality of horizontal programmable interconnects, the long distance horizontal programmable switches belonging to them are horizontally separated from each other by at least one tile. Possible device.
【請求項14】 請求項6において、前記複数の水平プ
ログラマブル相互接続路の間で、それらに属する前記長
距離水平プログラマブルスイッチが少なくとも互いに一
タイル以上水平方向に離れていることを特徴とする再構
成可能デバイス。
14. The reconfiguration of claim 6, wherein among the plurality of horizontal programmable interconnects, the long distance horizontal programmable switches belonging to them are horizontally separated from each other by at least one tile. Possible device.
【請求項15】 請求項13において、前記M と前記P
とが互に素であることを特徴とする再構成可能デバイ
ス。
15. The M and the P according to claim 13,
A reconfigurable device characterized in that and are mutually prime.
【請求項16】 請求項14において、前記M と前記P
とが互に素であることを特徴とする再構成可能デバイ
ス。
16. The M and the P according to claim 14.
A reconfigurable device characterized in that and are mutually prime.
【請求項17】 複数の機能セルと前記複数の機能セル
間をプログラマブルに接続するプログラマブル相互接続
網から成る集積回路であって、 前記集積回路は、一つの前記機能セルと前記プログラマ
ブル相互接続網のうち前記機能セルの近傍を通る部分と
を含むタイルの二次元アレイで構成され、 前記機能セルは、 プログラマブルに多様な機能を設定でき、複数の入力か
ら前記設定された機能に基づいて少なくとも一つの出力
を生成する機能ブロックと、 複数の入力と副複数の出力を有し、前記副複数の出力に
前記複数の入力のいずれを伝達するかをプログラマブル
に設定できる入力選択スイッチと、 複数の出力と一つの入力を有し、各前記出力に前記入力
を伝達するか前記出力をハイインピーダンスにするかを
プログラマブルに設定できる出力選択スイッチと、 入出力配線とを有し、 前記入力選択スイッチの出力を前記機能ブロックの入力
に接続し、前記出力選択スイッチの入力を前記機能ブロ
ックの出力に接続し、前記入力選択スイッチの入力と前
記出力選択スイッチの出力を前記入出力配線に接続した
ものから成り、 前記プログラマブル相互接続網は、前記二次元アレイの
各行において水平方向に走る複数の水平プログラマブル
相互接続路を含み、 前記複数の水平プログラマブル相互接続路の各々は短距
離水平プログラマブル相互接続チャンネルを含み、 前記複数の水平プログラマブル相互接続路の一部はさら
に長距離水平プログラマブル相互接続チャンネルを含
み、 前記短距離水平プログラマブル相互接続チャンネルは、
水平方向にM タイルごとに置かれた短距離水平プログラ
マブルスイッチと、各々の水平方向に隣り合う前記短距
離水平プログラマブルスイッチ間を結ぶ連続した配線で
ある短距離水平相互接続配線セグメントとで構成される
第一から第M の短距離水平レーンから成り、前記第i の
短距離水平レーンの前記短距離水平プログラマブルスイ
ッチを含むタイルは前記第i-1 の短距離水平レーンの前
記短距離水平プログラマブルスイッチを含むタイルの右
隣に位置し(i =2,3,・・・M )、 前記長距離水平プログラマブル相互接続チャンネルは、
水平方向にN タイルごとに置かれた長距離水平プログラ
マブルスイッチと、各々の隣り合う前記長距離水平プロ
グラマブルスイッチ間を結ぶ連続した配線である長距離
水平相互接続配線セグメントとで構成される第一から第
M の長距離水平レーンから成り、前記第i の長距離水平
レーンの前記長距離水平プログラマブルスイッチを含む
タイルは前記第i-1 の長距離水平レーンの前記長距離水
平プログラマブルスイッチを含むタイルの右にP 番目に
位置し(i =2,3,・・・M )、 前記M, N, P は自然数であって、N =P ・M および4 ≦
P を満たし、 前記長距離水平プログラマブル相互接続チャンネルを含
む各々の前記水平プログラマブル相互接続路において、
前記短距離水平相互接続配線セグメントの各々はそれと
同じ前記水平プログラマブル相互接続路に属する一本の
前記長距離水平相互接続配線セグメントと一つの水平チ
ャンネル間プログラマブルスイッチを介して結合され、
前記水平チャンネル間プログラマブルスイッチは各タイ
ルに一つ含まれ、水平方向に連続して並んだ任意のM 個
のタイルに含まれる前記水平チャンネル間プログラマブ
ルスイッチが接続される前記長距離水平相互接続配線セ
グメントはすべて異なるレーンに属し、 前記機能セルの前記入出力配線の各々は、各タイル内で
前記タイルを通る前記短距離水平相互接続配線セグメン
トの各々と直接接続され、 前記プログラマブルスイッチは、二つの端子間をプログ
ラマブルに接続したり遮断したりできる回路であること
を特徴とする再構成可能デバイス。
17. An integrated circuit comprising a plurality of functional cells and a programmable interconnection network that connects the plurality of functional cells in a programmable manner, wherein the integrated circuit comprises one of the functional cells and the programmable interconnection network. It is configured by a two-dimensional array of tiles including a portion that passes through the vicinity of the functional cell, the functional cell can set various functions programmable, and at least one based on the set function from a plurality of inputs. A functional block that generates an output; an input selection switch that has a plurality of inputs and a plurality of sub-outputs and that can programmably set which of the plurality of inputs is transmitted to the sub-plurality of outputs; It has one input and can be programmable whether to transfer the input to each output or to make the output high impedance. An output selection switch and an input / output wiring, the output of the input selection switch is connected to the input of the functional block, the input of the output selection switch is connected to the output of the functional block, An input and an output of the output selection switch connected to the input / output wiring; the programmable interconnection network includes a plurality of horizontal programmable interconnection paths that run in a horizontal direction in each row of the two-dimensional array; Each of the horizontal programmable interconnects of the plurality of horizontal programmable interconnects includes a short-range horizontal programmable interconnect channel, a portion of the plurality of horizontal programmable interconnects further includes a long-range horizontal programmable interconnect channel, and the short-range horizontal programmable interconnect channel. Is
Consists of short-distance horizontal programmable switches placed horizontally for each M tile and short-distance horizontal interconnection wiring segments that are continuous wiring that connects between the adjacent short-distance horizontal programmable switches in the horizontal direction. A tile comprising first to Mth short-distance horizontal lanes, the tile including the short-distance horizontal programmable switch of the i-th short-distance horizontal lane, the tile including the short-distance horizontal programmable switch of the i-th short-distance horizontal lane. Located to the right of the containing tile (i = 2,3, ... M), the long-distance horizontal programmable interconnect channel is
From the first, consisting of long-distance horizontal programmable switches placed horizontally every N tiles and long-distance horizontal interconnect wiring segments that are continuous wiring that connects each adjacent long-distance horizontal programmable switch. First
The tile comprising M long-distance horizontal lanes, the tile containing the long-distance horizontal programmable switch of the i-th long-distance horizontal lane is the right of the tile containing the long-distance horizontal programmable switch of the i-th long-distance horizontal lane. Located at the P-th position (i = 2,3, ... M), where M, N, P are natural numbers, and N = P · M and 4 ≤
At each of the horizontal programmable interconnects satisfying P and including the long distance horizontal programmable interconnect channels,
Each of the short distance horizontal interconnect wiring segments is coupled to one of the long distance horizontal interconnect wiring segments belonging to the same horizontal programmable interconnect path as that via one horizontal channel programmable switch,
The horizontal inter-channel programmable switch is included in each tile, and the long-distance horizontal interconnection wiring segment to which the horizontal inter-channel programmable switch included in any of M tiles that are continuously arranged in the horizontal direction is connected. All belong to different lanes, each of the input / output wires of the functional cell is directly connected to each of the short distance horizontal interconnect wire segments passing through the tile in each tile, and the programmable switch has two terminals. A reconfigurable device, which is a circuit capable of programmable connection and disconnection.
【請求項18】 請求項17において、 前記二次元アレイの各列の前記タイルはU 個ずつまとめ
られたALU を形成し、前記ALU 内の複数の機能セルは、
前記機能ブロックおよび前記入力選択スイッチの機能を
決定するコンフィギュレーションデータ、前記入力選択
スイッチの入力、前記機能ブロックの入力、の少なくと
もいずれかを共有し、 前記プログラマブル相互接続網はさらに前記二次元アレ
イの各列を垂直方向に走る垂直プログラマブル相互接続
路を含み、 前記各列を垂直方向に走る垂直プログラマブル相互接続
路は、短距離垂直プログラマブル相互接続チャンネルと
長距離垂直垂直プログラマブル相互接続チャンネルとを
含み、 前記短距離垂直プログラマブル相互接続チャンネルは、
垂直方向にV タイルごとに置かれた短距離垂直プログラ
マブルスイッチと、各々の垂直方向に隣り合う前記短距
離垂直プログラマブルスイッチ間を結ぶ連続した配線で
ある短距離垂直相互接続配線セグメントとから構成され
る第一から第W の短距離垂直レーンから成り、 前記短距離垂直レーンのうち少なくともひとつのレーン
の短距離垂直相互接続配線セグメントは前記ALU 内の上
端のタイルから下端のタイルまで継ぎ目なく連続的に延
びた配線であり、 前記長距離垂直プログラマブル相互接続チャンネルは、
垂直方向に走るL 本の長距離垂直レーンから成り、前記
長距離垂直レーンの各々は前記短距離垂直相互接続配線
セグメントの4倍以上の長さの垂直方向に走る配線を含
み、 前記自然数V は前記自然数U の整数倍であり、前記自然
数L, W, M はL ≦W <M を満たし、 前記短距離垂直プログラマブル相互接続配線セグメント
の各々は一本の前記長距離垂直相互接続配線セグメント
と一つのプログラマブルスイッチを介して結合され、 各前記短距離垂直プログラマブル相互接続配線セグメン
トはそれと交差する前記短距離水平プログラマブル相互
接続配線セグメントのうち各行当り一本と交差プログラ
マブルスイッチを介して接続され、一つのタイルに含ま
れる複数の前記交差プログラマブルスイッチは異なる前
記短距離水平プログラマブル相互接続配線セグメントに
接続されることを特徴とする再構成可能デバイス。
18. The tile according to claim 17, wherein the tiles of each column of the two-dimensional array form an ALU grouped by U, and a plurality of functional cells in the ALU are:
At least one of configuration data that determines the functions of the functional block and the input selection switch, an input of the input selection switch, and an input of the functional block is shared, and the programmable interconnection network further includes the two-dimensional array. A vertical programmable interconnect for vertically running each column, the vertical programmable interconnect for vertically running each column includes a short-range vertical programmable interconnect channel and a long-range vertical vertical programmable interconnect channel; The short range vertical programmable interconnect channel is
It consists of short-distance vertical programmable switches placed vertically for each V tile, and short-distance vertical interconnect wiring segments that are continuous wiring that connects between the vertically adjacent short-distance vertical programmable switches. The first to Wth short vertical lanes, the short vertical interconnect wiring segments of at least one of the short vertical lanes being seamless and continuous from the top tile to the bottom tile in the ALU. Extended wiring, the long distance vertical programmable interconnect channel
Comprising L long-distance vertical lanes running in a vertical direction, each of the long-distance vertical lanes including a vertical-running wire having a length of four times or more of the short-distance vertical interconnect wire segment, and the natural number V is An integer multiple of the natural number U, the natural numbers L, W, M satisfy L ≤ W <M, and each of the short-distance vertical programmable interconnect wiring segments corresponds to one long-distance vertical interconnect wiring segment. Two short-distance vertical programmable interconnect wiring segments that intersect each other, and each short-distance horizontal programmable interconnect wiring segment is connected to each short-row horizontal programmable interconnect wiring segment through a cross-programmable switch. A plurality of the cross programmable switches included in a tile are different from each other in the short distance horizontal programmable interconnect array. Reconfigurable Device characterized in that it is connected to the segment.
【請求項19】 請求項17において、前記M と前記P
とが互に素であることを特徴とする再構成可能デバイ
ス。
19. The M and the P according to claim 17.
A reconfigurable device characterized in that and are mutually prime.
【請求項20】 請求項18において、前記M と前記P
とが互に素であることを特徴とする再構成可能デバイ
ス。
20. The M and the P according to claim 18.
A reconfigurable device characterized in that and are mutually prime.
【請求項21】 請求項17において、さらに前記長距
離水平プログラマブル相互接続チャンネルを含まない少
なくとも一つの前記水平プログラマブル相互接続路にお
いて、前記短距離水平相互接続配線セグメントの各々は
前記長距離水平プログラマブル相互接続チャンネルを含
む水平プログラマブル相互接続路に属する一本の前記長
距離水平相互接続配線セグメントと一つの水平チャンネ
ル間プログラマブルスイッチを介して結合され、前記水
平チャンネル間プログラマブルスイッチは各タイルに一
つ含まれ、水平方向に連続して並んだ任意のM 個のタイ
ルに含まれる前記水平チャンネル間プログラマブルスイ
ッチが接続される前記長距離水平相互接続配線セグメン
トはすべて異なるレーンに属することを特徴とする再構
成可能デバイス。
21. The at least one horizontal programmable interconnect path of claim 17, further comprising at least one said horizontal programmable interconnect channel, wherein each of said short range horizontal interconnect wiring segments comprises said long range horizontal programmable interconnect channel. The long distance horizontal interconnection wiring segment belonging to the horizontal programmable interconnection path including the connection channel is coupled through one horizontal channel programmable switch, and one horizontal channel programmable switch is included in each tile. , The long-distance horizontal interconnect wiring segments connected to the programmable switches between the horizontal channels included in any M tiles arranged in a row in the horizontal direction are all in different lanes, and reconfigurable. device.
【請求項22】 請求項18において、さらに前記長距
離水平プログラマブル相互接続チャンネルを含まない少
なくとも一つの前記水平プログラマブル相互接続路にお
いて、前記短距離水平相互接続配線セグメントの各々は
前記長距離水平プログラマブル相互接続チャンネルを含
む水平プログラマブル相互接続路に属する一本の前記長
距離水平相互接続配線セグメントと一つの水平チャンネ
ル間プログラマブルスイッチを介して結合され、前記水
平チャンネル間プログラマブルスイッチは各タイルに一
つ含まれ、水平方向に連続して並んだ任意のM 個のタイ
ルに含まれる前記水平チャンネル間プログラマブルスイ
ッチが接続される前記長距離水平相互接続配線セグメン
トはすべて異なるレーンに属することを特徴とする再構
成可能デバイス。
22. The at least one horizontal programmable interconnect path of claim 18, further comprising at least one said horizontal programmable interconnect channel, wherein each of said short range horizontal interconnect wiring segments comprises said long range horizontal programmable interconnect channel. The long distance horizontal interconnection wiring segment belonging to the horizontal programmable interconnection path including connection channels is coupled through one horizontal channel programmable switch, and one horizontal channel programmable switch is included in each tile. , The long-distance horizontal interconnection wiring segments connected to the programmable switches between the horizontal channels included in any M tiles arranged in a row in the horizontal direction are all reconfigurable in that they belong to different lanes. device.
【請求項23】 請求項21において、前記M と前記P
とが互に素であることを特徴とする再構成可能デバイ
ス。
23. The M and the P according to claim 21.
A reconfigurable device characterized in that and are mutually prime.
【請求項24】 請求項22において、前記M と前記P
とが互に素であることを特徴とする再構成可能デバイ
ス。
24. The M and the P according to claim 22.
A reconfigurable device characterized in that and are mutually prime.
【請求項25】 複数の機能セルと前記複数の機能セル
間をプログラマブルに接続するプログラマブル相互接続
網から成る集積回路であって、 前記集積回路は、一つの前記機能セルと前記プログラマ
ブル相互接続網のうち前記機能セルの近傍を通る部分と
を含むタイルの二次元アレイで構成され、 前記機能セルは、 プログラマブルに多様な機能を設定でき、複数の入力か
ら前記設定された機能に基づいて少なくとも一つの出力
を生成する機能ブロックと、 複数の入力と副複数の出力を有し、前記副複数の出力に
前記複数の入力のいずれを伝達するかをプログラマブル
に設定できる入力選択スイッチと、 複数の出力と一つの入力を有し、各前記出力に前記入力
を伝達するか前記出力をハイインピーダンスにするかを
プログラマブルに設定できる出力選択スイッチと、 入出力配線とを有し、 前記入力選択スイッチの出力を前記機能ブロックの入力
に接続し、前記出力選択スイッチの入力を前記機能ブロ
ックの出力に接続し、前記入力選択スイッチの入力と前
記出力選択スイッチの出力を前記入出力配線に接続した
ものから成り、 前記プログラマブル相互接続網は、前記二次元アレイの
各行において水平方向に走る第1から第J の水平プログ
ラマブル相互接続路を含み、 前記第1から第J の水平プログラマブル相互接続路は各
々短距離水平プログラマブル相互接続チャンネルを含
み、 前記第1から第J の水平プログラマブル相互接続路のう
ち、第1から第K の水平プログラマブル相互接続路はさ
らに長距離水平プログラマブル相互接続チャンネルを含
み、 前記J および Kは自然数でK ≦J なる関係を満たし、 前記第j の水平プログラマブル相互接続路において、前
記短距離水平プログラマブル相互接続チャンネルは、水
平方向にMjタイルごとに置かれた短距離水平プログラマ
ブルスイッチと、各々の水平方向に隣り合う前記短距離
水平プログラマブルスイッチ間を結ぶ連続した配線であ
る短距離水平相互接続配線セグメントとで構成される第
一から第Mjの短距離水平レーンから成り、前記第i の短
距離水平レーンの前記短距離水平プログラマブルスイッ
チを含むタイルは前記第i-1 の短距離水平レーンの前記
短距離水平プログラマブルスイッチを含むタイルの右隣
に位置し(i =2,3,・・・Mj)、前記Mjは自然数であり
(j =1, 2, ・・・J )、 前記第1から第K の水平プログラマブル相互接続路にお
いて、第j の前記水平プログラマブル相互接続路の前記
長距離水平プログラマブル相互接続チャンネルは、水平
方向にNjタイルごとに置かれた長距離水平プログラマブ
ルスイッチと、各々の隣り合う前記長距離水平プログラ
マブルスイッチ間を結ぶ連続した配線である長距離水平
相互接続配線セグメントとで構成される第一から第Mjの
長距離水平レーンから成り、前記第i の長距離水平レー
ンの前記長距離水平プログラマブルスイッチを含むタイ
ルは前記第i-1 の長距離水平レーンの前記長距離水平プ
ログラマブルスイッチを含むタイルの右にPj番目に位置
し(i =2,3,・・・Mj、j=1,・・・K )、 前記NjおよびPjは自然数であって、Nj=Pj・Mjおよび4
≦Pjを満たし(j =1,・・・K )、前記自然数P1からPK
のうち少なくとも2つが異なるかまたは前記自然数M1か
らMKのうち少なくとも2つが異なるかの少なくともどち
らかが成り立ち、 前記第j の水平プログラマブル相互接続路において、前
記短距離水平相互接続配線セグメントの各々はそれと同
じ前記水平プログラマブル相互接続路に属する一本の前
記長距離水平相互接続配線セグメントと一つの水平チャ
ンネル間プログラマブルスイッチを介して結合され、前
記水平チャンネル間プログラマブルスイッチは各タイル
に一つ含まれ、水平方向に連続して並んだ任意のMj個の
タイルに含まれる前記水平チャンネル間プログラマブル
スイッチが接続される前記長距離水平相互接続配線セグ
メントはすべて異なるレーンに属し(j =1,・・・K
)、 前記機能セルの前記入出力配線の各々は、各タイル内で
前記タイルを通る前記短距離水平相互接続配線セグメン
トの各々と直接接続され、 前記プログラマブルスイッチは、二つの端子間をプログ
ラマブルに接続したり遮断したりできる回路であること
を特徴とする再構成可能デバイス。
25. An integrated circuit comprising a plurality of functional cells and a programmable interconnection network that connects the plurality of functional cells in a programmable manner, wherein the integrated circuit comprises one of the functional cells and the programmable interconnection network. It is configured by a two-dimensional array of tiles including a portion that passes through the vicinity of the functional cell, the functional cell can set various functions programmable, and at least one based on the set function from a plurality of inputs. A functional block that generates an output; an input selection switch that has a plurality of inputs and a plurality of sub-outputs, and that can programmably set which of the plurality of inputs is transmitted to the sub-plurality of outputs; It has one input and can be programmable whether to transfer the input to each output or to make the output high impedance. An output selection switch and an input / output wiring, the output of the input selection switch is connected to the input of the functional block, the input of the output selection switch is connected to the output of the functional block, An input and an output of the output selection switch connected to the input / output wiring, and the programmable interconnection network includes first to Jth horizontal programmable interconnection paths that run horizontally in each row of the two-dimensional array. Including first to Jth horizontal programmable interconnects each including a short-range horizontal programmable interconnect channel, wherein the first to Jth horizontal programmable interconnects include first to Kth horizontal programmable interconnects. The connection path further includes a long-distance horizontal programmable interconnect channel, wherein J and K are natural numbers K ≤ J. In the jth horizontal programmable interconnect, the short-range horizontal programmable interconnect channels are adjacent to each other in the horizontal direction by short-range horizontal programmable switches placed for each Mj tile in the horizontal direction. Consisting of first to Mj short-distance horizontal lanes composed of short-distance horizontal interconnection wiring segments that are continuous wirings connecting the short-distance horizontal programmable switches, and the short wiring of the i-th short-distance horizontal lane. The tile including the distance horizontal programmable switch is located to the right of the tile including the short distance horizontal programmable switch in the i-1th short distance horizontal lane (i = 2,3, ... Mj), and the Mj is Is a natural number (j = 1, 2, ... J), and in the first to Kth horizontal programmable interconnects, the jth horizontal programmable phase The long-distance horizontal programmable interconnect channel of the interconnection path is a long-distance horizontal programmable switch placed horizontally for each Nj tile and continuous wiring connecting each adjacent long-distance horizontal programmable switch. A tile comprising the first to Mj long-distance horizontal lanes composed of the long-distance horizontal interconnection wiring segments, the tile including the long-distance horizontal programmable switch of the i-th long-distance horizontal lane is the i-th long Is located Pjth to the right of the tile containing the long-distance horizontal programmable switch in the long-distance horizontal lane (i = 2,3, ... Mj, j = 1, ... K), and Nj and Pj are natural numbers. Yes, Nj = Pj · Mj and 4
Satisfying ≦ Pj (j = 1, ... K), the natural numbers P1 to PK
At least two of which are different and / or at least two of the natural numbers M1 to MK are different, and each of the short distance horizontal interconnection wiring segments is One long-distance horizontal interconnection wiring segment belonging to the same horizontal programmable interconnection path is coupled through one horizontal channel programmable switch, and one horizontal channel programmable switch is included in each tile. The long-distance horizontal interconnection wiring segments connected to the programmable switches between the horizontal channels included in any Mj tiles arranged consecutively in the direction all belong to different lanes (j = 1, ... K).
), Each of the input and output wires of the functional cell is directly connected to each of the short distance horizontal interconnect wire segments that pass through the tile within each tile, and the programmable switch programmableally connects between two terminals. A reconfigurable device, which is a circuit that can be turned on and off.
【請求項26】 請求項25において、 前記二次元アレイの各列の前記タイルはU 個ずつまとめ
られたALU を形成し、前記ALU 内の複数の機能セルは、
前記機能ブロックおよび前記入力選択スイッチの機能を
決定するコンフィギュレーションデータ、前記入力選択
スイッチの入力、前記機能ブロックの入力、の少なくと
もいずれかを共有し、 前記プログラマブル相互接続網はさらに前記二次元アレ
イの各列を垂直方向に走る垂直プログラマブル相互接続
路を含み、 前記各列を垂直方向に走る垂直プログラマブル相互接続
路は、短距離垂直プログラマブル相互接続チャンネルと
長距離垂直垂直プログラマブル相互接続チャンネルとを
含み、 前記短距離垂直プログラマブル相互接続チャンネルは、
垂直方向にV タイルごとに置かれた短距離垂直プログラ
マブルスイッチと、各々の垂直方向に隣り合う前記短距
離垂直プログラマブルスイッチ間を結ぶ連続した配線で
ある短距離垂直相互接続配線セグメントとから構成され
る第一から第W の短距離垂直レーンから成り、 前記短距離垂直レーンのうち少なくともひとつのレーン
の短距離垂直相互接続配線セグメントは前記ALU 内の上
端のタイルから下端のタイルまで継ぎ目なく連続的に延
びた配線であり、 前記長距離垂直プログラマブル相互接続チャンネルは、
垂直方向に走るL 本の長距離垂直レーンから成り、前記
長距離垂直レーンの各々は前記短距離垂直相互接続配線
セグメントの4倍以上の長さの垂直方向に走る配線を含
み、 前記自然数V は前記自然数U の整数倍であり、前記自然
数L, W, M はL ≦W <M を満たし、 前記短距離垂直プログラマブル相互接続配線セグメント
の各々は一本の前記長距離垂直相互接続配線セグメント
と一つのプログラマブルスイッチを介して結合され、 各前記短距離垂直プログラマブル相互接続配線セグメン
トはそれと交差する前記短距離水平プログラマブル相互
接続配線セグメントのうち各行当り一本と交差プログラ
マブルスイッチを介して接続され、一つのタイルに含ま
れる複数の前記交差プログラマブルスイッチは異なる前
記短距離水平プログラマブル相互接続配線セグメントに
接続されることを特徴とする再構成可能デバイス。
26. The tile according to claim 25, wherein the tiles in each column of the two-dimensional array form an ALU grouped by U, and a plurality of functional cells in the ALU are:
At least one of configuration data that determines the functions of the functional block and the input selection switch, an input of the input selection switch, and an input of the functional block is shared, and the programmable interconnection network further includes the two-dimensional array. A vertical programmable interconnect for vertically running each column, the vertical programmable interconnect for vertically running each column includes a short-range vertical programmable interconnect channel and a long-range vertical vertical programmable interconnect channel; The short range vertical programmable interconnect channel is
It consists of short-distance vertical programmable switches placed vertically for each V tile, and short-distance vertical interconnect wiring segments that are continuous wiring that connects between the vertically adjacent short-distance vertical programmable switches. The first to Wth short vertical lanes, the short vertical interconnect wiring segments of at least one of the short vertical lanes being seamless and continuous from the top tile to the bottom tile in the ALU. Extended wiring, the long distance vertical programmable interconnect channel
Comprising L long-distance vertical lanes running in a vertical direction, each of the long-distance vertical lanes including a vertical-running wire having a length of four times or more of the short-distance vertical interconnect wire segment, and the natural number V is An integer multiple of the natural number U, the natural numbers L, W, M satisfy L ≤ W <M, and each of the short-distance vertical programmable interconnect wiring segments corresponds to one long-distance vertical interconnect wiring segment. Two short-distance vertical programmable interconnect wiring segments that intersect each other, and each short-distance horizontal programmable interconnect wiring segment is connected to each short-row horizontal programmable interconnect wiring segment through a cross-programmable switch. A plurality of the cross programmable switches included in a tile are different from each other in the short distance horizontal programmable interconnect array. Reconfigurable Device characterized in that it is connected to the segment.
【請求項27】 請求項25において、少なくとも1 か
らK のいずれかのjにおいて前記Mjと前記Pjとが互に素
であることを特徴とする再構成可能デバイス。
27. The reconfigurable device according to claim 25, wherein the Mj and the Pj are disjoint in at least j of any one of 1 to K.
【請求項28】 請求項26において、少なくとも1 か
らK のいずれかのjにおいて前記Mjと前記Pjとが互に素
であることを特徴とする再構成可能デバイス。
28. The reconfigurable device according to claim 26, wherein the Mj and the Pj are disjoint at least in j of any one of 1 to K.
【請求項29】 請求項25において、さらに第K+1 か
ら第J までの少なくとも一つの前記水平プログラマブル
相互接続路において、前記短距離水平相互接続配線セグ
メントの各々は第j の水平プログラマブル相互接続路に
属する一本の前記長距離水平相互接続配線セグメントと
一つの水平チャンネル間プログラマブルスイッチを介し
て結合され、前記水平チャンネル間プログラマブルスイ
ッチは各タイルに一つ含まれ、水平方向に連続して並ん
だ任意のMj個のタイルに含まれる前記水平チャンネル間
プログラマブルスイッチが接続される前記長距離水平相
互接続配線セグメントはすべて異なるレーンに属し、 j は1からK のいずれかであることを特徴とする再構成
可能デバイス。
29. The at least one of the K + 1 to Jth horizontal programmable interconnects of claim 25, wherein each of the short distance horizontal interconnect wiring segments is a jth horizontal programmable interconnect. Connected to one of the long-distance horizontal interconnection wiring segments belonging to, through one horizontal channel programmable switch, one horizontal channel programmable switch is included in each tile, and arranged horizontally in series. The long distance horizontal interconnect wiring segments to which the horizontal channel-to-horizontal programmable switches included in any Mj tiles are connected belong to different lanes, and j is one of 1 to K. Configurable device.
【請求項30】 請求項26において、さらに第K+1 か
ら第J までの少なくとも一つの前記水平プログラマブル
相互接続路において、前記短距離水平相互接続配線セグ
メントの各々は第j の水平プログラマブル相互接続路に
属する一本の前記長距離水平相互接続配線セグメントと
一つの水平チャンネル間プログラマブルスイッチを介し
て結合され、前記水平チャンネル間プログラマブルスイ
ッチは各タイルに一つ含まれ、水平方向に連続して並ん
だ任意のMj個のタイルに含まれる前記水平チャンネル間
プログラマブルスイッチが接続される前記長距離水平相
互接続配線セグメントはすべて異なるレーンに属し、 j は1からK のいずれかであることを特徴とする再構成
可能デバイス。
30. The at least one of the K + 1 to Jth horizontal programmable interconnects of claim 26, wherein each of the short distance horizontal interconnect wiring segments is a jth horizontal programmable interconnect. Connected to one of the long-distance horizontal interconnect wiring segments belonging to the above through one horizontal channel programmable switch, one horizontal channel programmable switch is included in each tile, and is horizontally aligned. The long distance horizontal interconnect wiring segments to which the horizontal channel programmable switches in any Mj tiles are connected all belong to different lanes, and j is one of 1 to K. Configurable device.
【請求項31】 請求項29において、少なくとも1 か
らK のいずれかのjにおいて前記Mjと前記Pjとが互に素
であることを特徴とする再構成可能デバイス。
31. The reconfigurable device according to claim 29, wherein the Mj and the Pj are prime to each other in at least one j of K.
【請求項32】 請求項30において、少なくとも1 か
らK のいずれかのjにおいて前記Mjと前記Pjとが互に素
であることを特徴とする再構成可能デバイス。
32. The reconfigurable device according to claim 30, wherein the Mj and the Pj are disjoint in at least j of any one of 1 to K.
JP2001182396A 2000-06-15 2001-06-15 Reconfigurable device with programmable interconnect network suitable for data path Expired - Fee Related JP3496661B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001182396A JP3496661B2 (en) 2000-06-15 2001-06-15 Reconfigurable device with programmable interconnect network suitable for data path

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2000-184598 2000-06-15
JP2000184598 2000-06-15
JP2001182396A JP3496661B2 (en) 2000-06-15 2001-06-15 Reconfigurable device with programmable interconnect network suitable for data path

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2002076883A JP2002076883A (en) 2002-03-15
JP3496661B2 true JP3496661B2 (en) 2004-02-16

Family

ID=26594272

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2001182396A Expired - Fee Related JP3496661B2 (en) 2000-06-15 2001-06-15 Reconfigurable device with programmable interconnect network suitable for data path

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3496661B2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7987398B2 (en) 2007-07-02 2011-07-26 Renesas Electronics Corporation Reconfigurable device

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7765250B2 (en) 2004-11-15 2010-07-27 Renesas Technology Corp. Data processor with internal memory structure for processing stream data
JP4444860B2 (en) 2005-03-10 2010-03-31 富士通株式会社 Reconfigurable circuit and configuration method thereof
WO2008111406A1 (en) 2007-03-09 2008-09-18 Nec Corporation Configurable circuit and configuration method
US8189365B2 (en) 2007-11-21 2012-05-29 Nec Corporation Semiconductor device configuration method
JP5336398B2 (en) 2010-02-01 2013-11-06 ルネサスエレクトロニクス株式会社 Semiconductor integrated circuit and semiconductor integrated circuit configuration changing method
WO2012032937A1 (en) * 2010-09-08 2012-03-15 日本電気株式会社 Reconfigurable circuit
JP5743808B2 (en) * 2011-08-24 2015-07-01 株式会社東芝 Integrated circuit wiring method, integrated circuit wiring program, and storage medium storing the same
WO2020203220A1 (en) 2019-03-29 2020-10-08 日本電気株式会社 Logic integrated circuit and method for control performed by logic integrated circuit

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5592106A (en) 1995-05-17 1997-01-07 Altera Corporation Programmable logic array integrated circuits with interconnection conductors of overlapping extent

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5592106A (en) 1995-05-17 1997-01-07 Altera Corporation Programmable logic array integrated circuits with interconnection conductors of overlapping extent

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7987398B2 (en) 2007-07-02 2011-07-26 Renesas Electronics Corporation Reconfigurable device

Also Published As

Publication number Publication date
JP2002076883A (en) 2002-03-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4014116B2 (en) Field programmable processor array
US5212652A (en) Programmable gate array with improved interconnect structure
US5537057A (en) Programmable logic array device with grouped logic regions and three types of conductors
US5260881A (en) Programmable gate array with improved configurable logic block
EP0829139B1 (en) A multi-tiered hierarchical high speed switch matrix structure for very high-density complex programmable logic devices
US6469540B2 (en) Reconfigurable device having programmable interconnect network suitable for implementing data paths
US5255203A (en) Interconnect structure for programmable logic device
US5233539A (en) Programmable gate array with improved interconnect structure, input/output structure and configurable logic block
EP0824791B1 (en) Scalable multiple level interconnect architecture
EP0824792B1 (en) Floor plan for scalable multiple level interconnect architecture
US6650142B1 (en) Enhanced CPLD macrocell module having selectable bypass of steering-based resource allocation and methods of use
US5144166A (en) Programmable logic cell and array
EP1162747B1 (en) Line segmentation in programmable logic devices having redundancy circuitry
US6064225A (en) Global signal distribution with reduced routing tracks in an FPGA
US20220262410A1 (en) Area-efficient, width-adjustable signaling interface
JP3496661B2 (en) Reconfigurable device with programmable interconnect network suitable for data path
US6429681B1 (en) Programmable logic device routing architecture to facilitate register re-timing

Legal Events

Date Code Title Description
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20031028

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20071128

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081128

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081128

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091128

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091128

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101128

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111128

Year of fee payment: 8

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111128

Year of fee payment: 8

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121128

Year of fee payment: 9

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121128

Year of fee payment: 9

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131128

Year of fee payment: 10

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees