JPH05233092A - Method and circuit for distributing clock signal - Google Patents

Method and circuit for distributing clock signal

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JPH05233092A
JPH05233092A JP4029825A JP2982592A JPH05233092A JP H05233092 A JPH05233092 A JP H05233092A JP 4029825 A JP4029825 A JP 4029825A JP 2982592 A JP2982592 A JP 2982592A JP H05233092 A JPH05233092 A JP H05233092A
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JP
Japan
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clock
buffer
clock signal
wiring
inverter
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Application number
JP4029825A
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Japanese (ja)
Inventor
Shigeki Demura
茂樹 出村
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NEC IC Microcomputer Systems Co Ltd
Original Assignee
NEC IC Microcomputer Systems Co Ltd
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Abstract

PURPOSE:To prevent clock skew caused by phase deviation in the single phase clock signal distribution of a semiconductor integrated circuit. CONSTITUTION:Clock signals CLK from the outside are distributed by an inverter 11 as a buffer provided at the central part of a semiconductor chip 1 so as to be inputted the clock signals CLK from the outside, and a clock buffer composed of serially connected inverters constituting an inverter group, which has hierarchical structure while making equal the wiring width and wiring length of an output signal passage from this buffer inverter 11, and arranged at a previously decided position on the semiconductor chip 1.

Description

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

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明はクロック分配信号方法お
よび分配回路に関し、特に、半導体チップに外部から供
給される単相クロックをチップ上で分配するためのクロ
ック信号分配方法および分配回路に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a clock distribution signal method and a distribution circuit, and more particularly to a clock signal distribution method and a distribution circuit for distributing a single-phase clock externally supplied to a semiconductor chip on the chip.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、半導体集積回路においては、チッ
プ上の各機能ユニット毎にその回路規模および負荷容量
の大きさに応じて一つ或いはそれ以上のクロックバッフ
ァを設け、チップ外部からクロック入力端子に供給され
るクロック信号を、各機能ブロック毎に設けられたクロ
ックバッファを介してそれぞれの機能ブロック内の回路
に制御信号として供給している。
2. Description of the Related Art Conventionally, in a semiconductor integrated circuit, one or more clock buffers are provided for each functional unit on a chip according to the circuit scale and the load capacity, and a clock input terminal is provided from the outside of the chip. The clock signal supplied to each functional block is supplied as a control signal to the circuit in each functional block via the clock buffer provided for each functional block.

【0003】このような半導体集積回路チップにおける
回路配置の一例を図4に示す。図4を参照すると、この
チップ1には4つの機能ユニット2A ,2B ,2C ,2
D が配置されている。集積回路としての動作の制御に必
要なクロック信号CLKは、チップ外部からクロック入
力端子3を介してバッファとしてのインバータ4に入力
され、このインバータ4の出力端から各機能ユニット2
A ,2B ,2C ,2Dに供給される。各機能ユニット
は、供給されたクロック信号をインバータ5で受けて正
相クロック信号とし、インバータ2段からなるクロック
バッファを介して機能ブロック内の回路に供給してい
る。
FIG. 4 shows an example of a circuit arrangement in such a semiconductor integrated circuit chip. Referring to FIG. 4, this chip 1 has four functional units 2 A , 2 B , 2 C , 2
D is placed. A clock signal CLK necessary for controlling the operation as an integrated circuit is input from the outside of the chip to an inverter 4 as a buffer via a clock input terminal 3, and an output terminal of the inverter 4 causes each functional unit 2 to operate.
It is supplied to A , 2 B , 2 C and 2 D. In each functional unit, the supplied clock signal is received by the inverter 5 as a positive phase clock signal, and is supplied to the circuit in the functional block via the clock buffer composed of two stages of inverters.

【0004】機能ユニット2A 内にはD型フリップフロ
ップ(以後、フリップフロップと記す)フリップフロッ
プ6A が設けられており、機能ユニット2B はフリップ
フロップ6B を有している。これら二つのフリップフロ
ップは、入力信号INがフリップフロップ6A のデータ
入力端に入力され、このフリップフロップからの出力信
号QAがフリップフロップ6B のデータ入力端に入力さ
れ、フリップフロップ6B の出力端から出力信号OUT
が取り出されるようになっている。そして、フリップフ
ロップ6A のクロック入力端には、2段のインバータ7
A1,7A2からなるクロックバッファ8A を介してクロッ
ク信号が入力されており、フリップフロップ6B には、
インバータ7B1,7B2からなるクロックバッファ8B
介してクロック信号が入力されている。尚、図4におい
て、インバータ4と各機能ユニット内のインバータとの
間の信号配線が持っている抵抗R1 ,R2 ,R3 ,R4
および容量C1 ,C2 ,C3 ,C4 は、それぞれ配線抵
抗および配線容量を表すものである。
A D-type flip-flop (hereinafter referred to as a flip-flop) flip-flop 6 A is provided in the functional unit 2 A , and the functional unit 2 B has the flip-flop 6 B. These two flip-flops, the input signal IN is input to the data input of flip-flop 6 A, the output signal QA from the flip-flop is inputted to the data input of flip-flop 6 B, the flip-flop 6 B Output Output signal OUT from the end
Are to be taken out. The two-stage inverter 7 is connected to the clock input terminal of the flip-flop 6 A.
The clock signal is input through the clock buffer 8 A composed of A1 and 7 A2 , and the flip-flop 6 B is
The clock signal is input through the clock buffer 8 B including the inverters 7 B1 and 7 B2 . In FIG. 4, the resistances R 1 , R 2 , R 3 , R 4 possessed by the signal wiring between the inverter 4 and the inverters in each functional unit are included.
And capacitances C 1 , C 2 , C 3 , and C 4 represent wiring resistance and wiring capacitance, respectively.

【0005】以下にこの半導体集積回路の動作につい
て、図5を用いて説明する。図5は、フリップフロップ
における各信号の動作タイミング図である。今、図5
中、時刻T1 において、フリップフロップ6A への入力
信号INが“H”レベルにあるものとする。この時、外
部からのクロック信号CLKが“L”レベルから“H”
に立ち上ると、機能ユニット2A 内のクロックバッファ
A の出力CAおよび機能ブロック2B 内のクロックバ
ッファ8B の出力CBがそれぞれ、“L”レベルから
“H”レベルに変化する。この時、フリップフロップ6
A は、“H”レベルの入力信号INをデータ入力とし、
クロックバッファ8A の出力CAが“H”レベルになっ
てからこのフリップフロップの内部遅延時間t2 後に、
“H”レベルの出力信号QAを出力する。そして、その
後入力信号INが“L”レベルに変化しても、フリップ
フロップ6A の出力信号QAは“H”レベルを保持す
る。次に、図5中、時刻T2 において、外部からのクロ
ック信号CLKが再度“L”レベルから“H”レベルに
立ち上ると、クロックバッファ8A の出力CAとクロッ
クバッファ8B の出力CBとがそれぞれ、“L”レベル
から“H”へ変化する。この時フリップフロップ6
A は、“L”レベルの入力信号INをデータ入力とし、
クロックバッファ8A の出力CAが“H”レベルになっ
てからフリップフロップの内部遅延時間t2 後に、
“L”レベルの出力信号QAを出力しこれを保持する。
一方、フリップフロップ6B は、フリップフロッフ6A
からの“H”レベルの信号QAをデータ入力とし、クロ
ックバッファ8B の出力信号CBが“H”レベルになっ
てからフリップフロップの内部遅延時間t2 後に“H”
レベルの出力信号OUTを出力し、この“H”レベルを
保持する。
The operation of this semiconductor integrated circuit will be described below with reference to FIG. FIG. 5 is an operation timing chart of each signal in the flip-flop. Now, Fig. 5
Middle, at time T 1 , the input signal IN to the flip-flop 6 A is assumed to be at “H” level. At this time, the external clock signal CLK changes from "L" level to "H".
If rises, the output CB of the clock buffer 8 B outputs CA and functional blocks 2 in B clock buffer 8 A in the functional unit 2 A, respectively, changes from "L" level to the "H" level. At this time, flip-flop 6
A uses the “H” level input signal IN as a data input,
After the internal delay time t 2 of this flip-flop after the output CA of the clock buffer 8 A becomes “H” level,
The output signal QA of "H" level is output. Then, even if the input signal IN changes to the "L" level after that, the output signal QA of the flip-flop 6 A holds the "H" level. Next, in FIG. 5, at time T 2, when rises to "H" level from the clock signal CLK is again "L" level from the outside, an output CB of the output CA and the clock buffer 8 B of the clock buffer 8 A is Each changes from "L" level to "H". Flip-flop 6 at this time
A uses the “L” level input signal IN as a data input,
After the internal delay time t 2 of the flip-flop after the output CA of the clock buffer 8 A becomes “H” level,
The "L" level output signal QA is output and held.
On the other hand, flip-flop 6 B is flip-flop 6 A
And "H" level signal QA data input from the output signal CB of the clock buffer 8 B from "H" to become a level after the internal delay time t 2 of the flip-flop "H"
A level output signal OUT is output and this "H" level is held.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】半導体集積回路におい
ては、クロック信号は各機能ユニットに動作の時間的基
準を与えるものであるので、各機能ユニット間でクロッ
ク信号の位相タイミングが全て一致していないと、この
クロック信号の位相のずれによって集積回路としては誤
動作を起してしまうという、いわゆるクロックスキュー
の問題が起ることがある。
In the semiconductor integrated circuit, since the clock signal gives each functional unit a time reference of operation, the phase timings of the clock signals do not match between the functional units. Then, there is a problem of so-called clock skew in which malfunction of the integrated circuit occurs due to the phase shift of the clock signal.

【0007】例えば、図4において、図5中T1 で示す
時刻に外部からのクロック信号CLKが“H”レベルに
立ち上ると、機能ユニット2A 内のクロックバッファ8
A の出力CAおよび機能ユニット2B 内のクロックバッ
ファ8B の出力CBがともに“H”レベルに立ち上る
が、この場合、図4中の配線容量C3 ,C4 および配線
抵抗R3 ,R4 の影響により、信号CAの立ち上りと信
号CBの立ち上りとの間に、時定数の差による遅延時間
の差t1 =(C3 +C4 )×(R3 +R4 )が生じ、信
号CBの方が信号CAに遅れて立ち上る。そして、この
遅延時間の差t1が、t1 >t2 (t2 は、フリップフ
ロップ6A 内での遅延時間)となると、図5中に破線で
示すように、フリップフロップ6B はフリップフロップ
A の出力信号QAを入力として、本来“L”レベルの
信号OUTを出力すべきところを、まちがった値の
“H”レベルを出力してしまう。
For example, in FIG. 4, when the external clock signal CLK rises to the "H" level at the time indicated by T 1 in FIG. 5, the clock buffer 8 in the functional unit 2 A is
Although rises in the output CB are both "H" level of the clock buffer 8 B outputs CA and functional unit 2 in B of A, in this case, the wiring capacitance C 3 in FIG. 4, C 4 and the wiring resistance R 3, R 4 As a result, the difference in delay time t 1 = (C 3 + C 4 ) × (R 3 + R 4 ) due to the difference in time constant occurs between the rising edge of the signal CA and the rising edge of the signal CB, and Rises behind the signal CA. When the delay time difference t 1 becomes t 1 > t 2 (t 2 is the delay time in the flip-flop 6 A ), the flip-flop 6 B is turned on by the flip-flop 6 B as shown by the broken line in FIG. When the output signal QA of the amplifier 6 A is input, a signal OUT, which should originally have an “L” level, should be output at an incorrect “H” level.

【0008】このような半導体チップ上で分配されたク
ロック信号の位相の違いに起因するクロックスキューの
問題については、従来、クロック信号の伝達経路の配線
幅や配線長を揃えて、配線容量および配線抵抗が極力等
しくなるように配慮して設計することによって対処して
いる。ところが、従来の半導体集積回路では、チップ上
の機能ユニットの配置に合せてクロック信号を分配して
いるので、この機能ユニットの配置に合せてクロック信
号分配回路の配線をチップ上で引き回すことになる。す
なわち、クロック信号分配の配線経路が、機能ユニット
の配置に左右されて一定せずこれを規格化することがで
きない。従って、集積回路の機能や回路形式などによっ
て機能ユニットの配置が変る毎にこれに対応して分配回
路の設計をしなくてはならない。又、これらの設計に際
しては、シミュレーションなどによってクロック信号の
伝播遅延時間を予測したりするが、この場合でも経験を
全く排除することは難しく、数次の試作を行ないシミュ
レーション結果と試作結果とを比較することを繰り返す
ことによって、所望のクロック信号分配を達成しなけれ
ばならない。以上のように、従来のクロック信号分配方
法および分配回路では、その設計に多大の工数と労力と
を必要とするという問題があった。
Regarding the problem of clock skew caused by the phase difference of clock signals distributed on such a semiconductor chip, conventionally, the wiring width and the wiring length of the clock signal transmission path are made uniform, and the wiring capacitance and wiring are This is dealt with by designing so that the resistances are as equal as possible. However, in the conventional semiconductor integrated circuit, since the clock signal is distributed according to the arrangement of the functional units on the chip, the wiring of the clock signal distribution circuit is laid out on the chip according to the arrangement of the functional units. .. In other words, the wiring path for clock signal distribution is not constant because it depends on the arrangement of the functional units, and it cannot be standardized. Therefore, every time the arrangement of the functional units changes depending on the function or circuit type of the integrated circuit, the distribution circuit must be designed correspondingly. Moreover, in these designs, the propagation delay time of the clock signal is predicted by simulation, etc., but even in this case, it is difficult to eliminate experience at all, and several orders of trials are conducted to compare the simulation results with the trial results. The desired clock signal distribution must be achieved by repeating the above. As described above, the conventional clock signal distribution method and distribution circuit have a problem in that a large number of man-hours and labors are required for the design.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】本発明のクロック信号分
配方法は、外部からのクロック信号を半導体チップ上に
設けられたバッファに入力し、このバッファからの出力
信号を、配線容量および配線抵抗を等しくして階層構造
を持たせたインバータ群を構成する縦続接続のインバー
タからなり、半導体チップ上の予め定められた位置に配
置されたクロックバッファによって分配することを特徴
としている。
According to the clock signal distribution method of the present invention, an external clock signal is input to a buffer provided on a semiconductor chip, and an output signal from this buffer is supplied to a wiring capacitance and a wiring resistance. The inverters are connected in cascade to form an inverter group having the same hierarchical structure, and are distributed by a clock buffer arranged at a predetermined position on the semiconductor chip.

【0010】又、本発明のクロック信号の分配回路は、
半導体チップの中心部分に設けられ外部からのクロック
信号が入力されるバッファと、このバッファからの出力
信号経路の配線幅および配線長を等しくさせながら階層
構造を持たせたインバータ群を構成する縦続接続のイン
バータからなり、半導体チップ上の予め定められた位置
に配置されたクロックバッファとを含むことを特徴とし
ている。
The clock signal distribution circuit of the present invention is
A cascade connection that is provided in the center of the semiconductor chip and receives an external clock signal, and an inverter group that has a hierarchical structure while equalizing the wiring width and wiring length of the output signal path from this buffer Of the inverter, and a clock buffer arranged at a predetermined position on the semiconductor chip.

【0011】[0011]

【実施例】次に、本発明の好適な実施例について、図面
を参照して説明する。図1は、本発明の第1の実施例に
よるクロック分配回路の、半導体集積回路チップ上での
配置を示す図である。尚、図1は、簡単のため配線抵抗
および配線容量を省略して描いてある。図1を参照する
と、本実施例では、クロック入力端子3に入力された外
部からのクロック信号CLKは、2段のバッファインバ
ータ9,10を介して、チップ1のほぼ中心部に設けら
れたバッファインバータ11に伝達される。クロック信
号CLKは、インバータ10からインバータ11の間で
はいずれにも分岐されず、インバータ11を通った後で
分岐される。インバータ一11の出力端は、同一配線抵
抗および同一配線容量をもつ配線12L ,12R で、同
一の駆動能力を持つ4つのインバータ13A ,13B
13C ,13D の入力端に接続されている。これら4つ
のインバータのそれぞれの出力端は、同一配線抵抗およ
び同一配線容量を持つ配線14RU,14RD,14LU,1
LDで4つのインバータ15A ,15B ,15C ,15
D の入力端に接続されている。更に、これら4つのイン
バータのそれぞれの出力端が、同一配線抵抗および同一
配線容量をもつ配線でインバータ16Aa,16Ab,16
Ac,16Ad、インバータ16Be,16Bf,16Bg,16
Bh、インバータ16Ci,16Cj,16Ck,16Cl、イン
バータ16Dm,16Dn,16Dp,16Dqの入力端に接続
されている。このような構成を繰り返してチップの大き
さに合せて外部クロック信号CLKを階層的に分割し、
分散して供給する。このように構成された本実施例で
は、外部クロック信号CLKが“H”レベルになると、
最終段のインバータのそれぞれの出力aからqが同時に
“H”レベルになり、外部クロック信号CLKが“L”
レベルになると、最終段の出力が同時に“L”レベルに
なる。そして、これらクロック入力端子3から最終段の
インバータのそれぞれの出力端までの信号経路では、配
線抵抗および配線容量が全て同じであるので、配線抵抗
および配線容量の差による時定数差に起因する信号伝播
遅延時間の差はなく、クロックスキューは起らない。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Next, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a diagram showing an arrangement of a clock distribution circuit according to a first embodiment of the present invention on a semiconductor integrated circuit chip. Note that the wiring resistance and the wiring capacitance are omitted in FIG. 1 for simplification. Referring to FIG. 1, in the present embodiment, an external clock signal CLK input to a clock input terminal 3 is passed through two stages of buffer inverters 9 and 10 to a buffer provided in the central portion of the chip 1. It is transmitted to the inverter 11. The clock signal CLK is not branched to any portion between the inverter 10 and the inverter 11, and is branched after passing through the inverter 11. The output terminals of the inverter 11 are wirings 12 L and 12 R having the same wiring resistance and the same wiring capacitance, and four inverters 13 A , 13 B , which have the same driving ability,
It is connected to the input terminals of 13 C and 13 D. The output terminals of these four inverters are connected to the wirings 14 RU , 14 RD , 14 LU , 1 having the same wiring resistance and the same wiring capacitance.
4 LDs with 4 inverters 15 A , 15 B , 15 C , 15
It is connected to the input terminal of D. Further, the output terminals of the four inverters are connected to the inverters 16 Aa , 16 Ab , 16 Ab by the wirings having the same wiring resistance and the same wiring capacitance.
Ac , 16 Ad , inverter 16 Be , 16 Bf , 16 Bg , 16
Bh , inverters 16 Ci , 16 Cj , 16 Ck , 16 Cl , and inverters 16 Dm , 16 Dn , 16 Dp , 16 Dq are connected to the input ends thereof. By repeating such a configuration, the external clock signal CLK is hierarchically divided according to the size of the chip,
Distributed and supplied. In this embodiment having such a configuration, when the external clock signal CLK becomes “H” level,
The outputs a to q of the final stage inverters simultaneously become "H" level, and the external clock signal CLK becomes "L".
When it goes to the level, the output of the last stage goes to "L" level at the same time. Since the wiring resistance and the wiring capacitance are all the same in the signal paths from the clock input terminal 3 to the respective output terminals of the final-stage inverter, the signal due to the time constant difference due to the difference in the wiring resistance and the wiring capacitance. There is no difference in propagation delay time and no clock skew occurs.

【0012】上述の第1の実施例では、クロック入力端
子3をチップ1の一つの辺のほぼ中央に設け、バッファ
としての2段のインバータ9,10をこのクロック入力
端子3の近辺に設けた例について説明したが、図2に示
す第2の実施例のように、クロック入力端子3をチップ
1の隅に配置し、インバータ9,10をチップの中央部
分に配置して、第1の実施例におけるインバータ11に
替えても、第1の実施例と同様の効果を得ることができ
る。このように、本発明は、外部クロック信号の入力位
置や入力バッファの位置、或いは、正相クロックである
か逆相クロックであるかに制約されるものではない。
In the above-described first embodiment, the clock input terminal 3 is provided substantially at the center of one side of the chip 1, and the two-stage inverters 9 and 10 as buffers are provided near the clock input terminal 3. Although the example has been described, the clock input terminal 3 is arranged in the corner of the chip 1 and the inverters 9 and 10 are arranged in the central portion of the chip as in the second embodiment shown in FIG. Even if the inverter 11 in the example is replaced, the same effect as that of the first embodiment can be obtained. As described above, the present invention is not limited to the input position of the external clock signal, the position of the input buffer, or the positive phase clock or the negative phase clock.

【0013】更に、第1の実施例および第2の実施例で
は、外部からのクロック信号CLKを、チップ中心付近
に設けたインバータに直接導いてから分配する例につい
て述べたが、図3に示す第3の実施例のように、クロッ
ク入力端子が設けられたチップの辺に添った配線によっ
て分配することもできる。図3を参照すると、本実施例
では、外部からのクロック信号CLKは、クロック入力
端子3の近傍に設けられたインバータ4に入力される。
このインバータ4の出力は、クロック入力端子3が設け
られているチップの辺に沿った配線17で、図中水平方
向に導かれる。水平方向のこの配線17は、途中で、図
中垂直方向に分岐されている。クロック信号CLKは、
この垂直方向の配線の途中に設けられた2段のインバー
タを介して、チップ内部に伝達される。本実施例では、
このような分岐を繰り返して、外部からのクロック信号
を階層的にチップ上に分散供給する。本実施例では、第
1の実施例および第2の実施例とは異なって、外部から
のクロック信号をチップ中心付近に設けたバッファとし
てのインバータに導く必要がないので、チップ上での回
路の配置に自由度が増すという利点がある。この場合、
クロック入力端子3から最終段のインバータの出力端ま
での配線長が異なっているので、配線幅を同一にすると
配線抵抗および配線容量が同じくならず、信号の伝播遅
延時間が異なるものになってしまう。従って、伝播遅延
時間が等しくなるように配線長,配線幅あるいは配線材
料などを設計しなければならない。この場合、従来のク
ロック分配回路では、クロック入力端子から各機能ユニ
ット内のクロックバッファまでの配線を、機能ユニット
の配置に合せてランダムに引き回さなくてはならいの
で、集積回路の回路構成や機能ユニットのチップ上での
配置が変る毎に、クロック分配回路のシミュレーション
や設計をやり直す必要がある。これに対して、本実施例
では、クロック信号分配用のバッファをチップ上の予め
決められた位置に配置しているので、この配置に規則性
を持たせて配線を規格化することができる。従って、集
積回路の回路構成や機能ユニットの配置に変更があった
場合でも、クロック信号分配回路としては設計変更の必
要がなく、又、変更する場合でもシミュレーションによ
って信号伝播遅延時間を従来よりも精確に予測すること
が容易である。
Further, in the first and second embodiments, the example in which the clock signal CLK from the outside is directly led to the inverter provided near the center of the chip and then distributed is shown, but it is shown in FIG. As in the case of the third embodiment, it is possible to distribute by the wiring along the side of the chip provided with the clock input terminal. Referring to FIG. 3, in the present embodiment, the clock signal CLK from the outside is input to the inverter 4 provided near the clock input terminal 3.
The output of the inverter 4 is guided in the horizontal direction in the drawing by the wiring 17 along the side of the chip on which the clock input terminal 3 is provided. This wiring 17 in the horizontal direction is branched in the vertical direction in the figure on the way. The clock signal CLK is
It is transmitted to the inside of the chip via a two-stage inverter provided in the middle of this vertical wiring. In this example,
By repeating such branching, externally supplied clock signals are distributed hierarchically on the chip. In the present embodiment, unlike the first and second embodiments, it is not necessary to introduce an external clock signal to the inverter as a buffer provided near the center of the chip, so that the circuit on the chip There is an advantage that the degree of freedom in arrangement is increased. in this case,
Since the wiring length from the clock input terminal 3 to the output terminal of the final stage inverter is different, if the wiring width is the same, the wiring resistance and the wiring capacitance will not be the same, and the signal propagation delay time will be different. .. Therefore, the wiring length, wiring width, wiring material, etc. must be designed so that the propagation delay times are equal. In this case, in the conventional clock distribution circuit, the wiring from the clock input terminal to the clock buffer in each functional unit must be randomly laid out according to the arrangement of the functional units. Every time the layout of the functional unit on the chip changes, it is necessary to re-simulate and design the clock distribution circuit. On the other hand, in this embodiment, since the clock signal distribution buffer is arranged at a predetermined position on the chip, the wiring can be standardized by giving regularity to this arrangement. Therefore, even if there is a change in the circuit configuration of the integrated circuit or the layout of the functional units, there is no need to change the design of the clock signal distribution circuit, and even if the change is made, the signal propagation delay time will be more accurate than before by simulation. It is easy to predict.

【0014】[0014]

【発明の効果】以上説明したように、本発明では、外部
からのクロック信号を半導体チップ上に設けられたバッ
ファに入力し、このバッファからの出力信号を、配線容
量および配線抵抗を等しくして階層構造を持たせたイン
バータ群を構成する縦続接続のインバータからなり、半
導体チップ上の予め定められた位置に配置されたクロッ
クバッファによって分配している。
As described above, according to the present invention, the clock signal from the outside is input to the buffer provided on the semiconductor chip, and the output signal from this buffer is made equal in wiring capacitance and wiring resistance. The inverters are connected in cascade to form an inverter group having a hierarchical structure, and are distributed by clock buffers arranged at predetermined positions on the semiconductor chip.

【0015】このことにより、本発明によれば、集積回
路の回路構成や機能ユニットのチップ上での配置が変っ
ても、クロック分配回路のシミュレーションや設計をや
り直す必要がなくなる。又、変更する場合でもシミュレ
ーションによって信号伝播遅延時間を精確に予測するこ
とが非常に容易になる。このことは、近年、半導体集積
回路が大規模化するとともに、多様な機能が要求される
状況のもとにおいて、クロック信号分配回路の設計を容
易にし、設計工数を低減する上で非常に大きな利点であ
る。
As a result, according to the present invention, even if the circuit configuration of the integrated circuit or the arrangement of the functional units on the chip is changed, it is not necessary to re-simulate or design the clock distribution circuit. Further, even when changing, it becomes very easy to accurately predict the signal propagation delay time by simulation. This is a great advantage for facilitating the design of the clock signal distribution circuit and reducing the design man-hours under the circumstances where the semiconductor integrated circuit becomes large in scale and various functions are required in recent years. Is.

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

【図1】本発明の第1の実施例の構成を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a first exemplary embodiment of the present invention.

【図2】本発明の第2の実施例の構成を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing a configuration of a second exemplary embodiment of the present invention.

【図3】本発明の第3の実施例の構成を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing a configuration of a third exemplary embodiment of the present invention.

【図4】従来のクロック信号分配回路の一例の構成を示
す図である。
FIG. 4 is a diagram showing a configuration of an example of a conventional clock signal distribution circuit.

【図5】図4に示すクロック分配回路における信号の動
作タイミングを示す図である。
5 is a diagram showing operation timings of signals in the clock distribution circuit shown in FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 チップ 2A,2B,2C,2D 機能ユニット 3 クロック信号入力端子 6A,6B フリップフロップ 8A,8B クロックバッファ 12L ,12R ,14LU,14LD,14RU,14RD,1
7 配線
1 chip 2A, 2B, 2C, 2D functional unit 3 clock signal input terminal 6A, 6B flip-flop 8A, 8B clock buffer 12L, 12R, 14LU, 14LD, 14RU, 14RD, 1
7 wiring

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 外部からのクロック信号を半導体チップ
上に設けられたバッファに入力し、 このバッファからの出力信号を、配線容量および配線抵
抗を等しくして階層構造を持たせたインバータ群を構成
する縦続接続のインバータからなり、半導体チップ上の
予め定められた位置に配置されたクロックバッファによ
って分配することを特徴とするクロック信号分配方法。
1. An inverter group in which a clock signal from the outside is input to a buffer provided on a semiconductor chip, and an output signal from this buffer has a hierarchical structure by equalizing wiring capacitance and wiring resistance. A clock signal distribution method comprising: a serially connected inverter, and distributing by a clock buffer arranged at a predetermined position on a semiconductor chip.
【請求項2】 半導体チップの中心部分に設けられ外部
からのクロック信号が入力されるバッファと、 このバッファからの出力信号経路の配線幅および配線長
を等しくさせながら階層構造を持たせたインバータ群を
構成する縦続接続のインバータからなり、半導体チップ
上の予め定められた位置に配置されたクロックバッファ
とを含むことを特徴とするクロック信号の分配回路。
2. A buffer provided in the central portion of a semiconductor chip to which a clock signal from the outside is input, and an inverter group having a hierarchical structure while equalizing the wiring width and wiring length of an output signal path from this buffer. And a clock buffer arranged at a predetermined position on a semiconductor chip, the clock signal distributing circuit.
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Effective date: 19980324