JPH10256383A - Semiconductor device and circuit constitution method thereof - Google Patents

Semiconductor device and circuit constitution method thereof

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JPH10256383A
JPH10256383A JP9057903A JP5790397A JPH10256383A JP H10256383 A JPH10256383 A JP H10256383A JP 9057903 A JP9057903 A JP 9057903A JP 5790397 A JP5790397 A JP 5790397A JP H10256383 A JPH10256383 A JP H10256383A
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JP
Japan
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circuit
data path
data
control
semiconductor device
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JP9057903A
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Japanese (ja)
Inventor
Masatoshi Sekine
優年 関根
Yukito Owaki
幸人 大脇
Hiroshige Fujii
洋重 藤井
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a circuit constitution method for a semiconductor device of high performance in which a hardware is changed for each operation specification in optimum manner. SOLUTION: Using a control data flow graph S21 prepared from an operational describe, a data path circuit part 20A, corresponding to an initial circuit in higher order composition where a logical circuit is composed with the initial circuit as a nucleus, and a control circuit part 30 for controlling an operation of the data path circuit part 20A prepare a semiconductor device constituted with a reconfigurable circuit which can vary a circuit constitution. Based on circuit data as a result of the higher order composition, data path wire connection information as wire connection information of the data path circuit part 20A and control information for controlling the operation of the data path circuit part are generated, and the data path wire connection information and the control information is mapped on the reconfigurable circuit, and the data path circuit part 20A and the control circuit part 30 are circuit-constituted according to mapping information.

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、並列処理等の分野
で使用されるシステムLSIなどの半導体装置、及び高
位合成技術を利用した半導体装置の回路構成方法に関す
る。
[0001] 1. Field of the Invention [0002] The present invention relates to a semiconductor device such as a system LSI used in the field of parallel processing and the like, and a circuit configuration method of a semiconductor device using a high-level synthesis technique.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来より、論理回路の設計手法として、
動作記述から論理回路を合成する高位合成技術が知られ
ている。
2. Description of the Related Art Conventionally, as a logic circuit design method,
2. Description of the Related Art A high-level synthesis technique for synthesizing a logic circuit from an operation description is known.

【0003】図3は、特開平8−101861号公報に
開示された従来の高位合成技術の一例を示す機能ブロッ
ク図である。
FIG. 3 is a functional block diagram showing an example of a conventional high-level synthesis technique disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-1011861.

【0004】図中の100は、ハードウェアの動作仕様
が動作記述言語により記述された動作記述グラフであ
り、制御記述グラフ作成手段200は、この動作記述グ
ラフ100から制御記述グラフを作成する。さらに、単
一フロー抽出手段300は、制御記述グラフ作成手段2
00にて作成された制御記述グラフを制御条件により分
類し、部分グラフまたは閉ループを含む単一のフローを
抽出する。
[0004] In the figure, reference numeral 100 denotes an operation description graph in which operation specifications of hardware are described in an operation description language, and a control description graph creating means 200 creates a control description graph from the operation description graph 100. Further, the single flow extracting means 300 is provided with the control description graph creating means 2.
The control description graph created in 00 is classified according to control conditions, and a single flow including a subgraph or a closed loop is extracted.

【0005】また、初期回路入力手段400は、初期回
路を入力する。この初期回路は、実際のハードウェアに
対応したものではなく仮想的なものである。当該高位合
成技術は、この与えられた初期回路を編集(追加、削
除)しながら最終的な論理回路の回路データを生成す
る。
[0005] An initial circuit input means 400 inputs an initial circuit. This initial circuit is not one corresponding to actual hardware but a virtual one. The high-level synthesis technique generates circuit data of a final logic circuit while editing (adding or deleting) the given initial circuit.

【0006】その後、スケジューリング手段500は、
単一フロー抽出手段300によって抽出された単一フロ
ーを実行ステップに分け、ハードウェア割り付け手段6
00は、スケジューリング手段500によって分けられ
た実行ステップ毎に、前記初期回路に必要なハード部品
を割り付ける。
[0006] Thereafter, the scheduling means 500
The single flow extracted by the single flow extraction unit 300 is divided into execution steps, and the hardware allocation unit 6
00 assigns necessary hardware components to the initial circuit for each execution step divided by the scheduling means 500.

【0007】そして、ハードウェア共有部分処理手段7
00は、割り付けられた同一の機能であるハード部品の
うち、使用する時間帯が異なるだけのものを纏めあげて
共有化し、部品点数を減らしていく。有限状態マシン結
合手段800は、ハードウェア割り付け手段600にて
割り付けられた単一フローの各ステップを有限状態マシ
ン900に変換し、この変換された有限状態マシンを1
つの有限状態マシンに結合する。
Then, the hardware sharing partial processing means 7
In the case of 00, among the assigned hardware components having the same function, components only used in different time zones are collected and shared, and the number of components is reduced. The finite state machine combining means 800 converts each step of the single flow allocated by the hardware allocating means 600 into a finite state machine 900, and converts the converted finite state machine into one.
Into two finite state machines.

【0008】このように、上記の高位合成技術では、巨
大な設計空間を網羅的に探索するのではなく、初期回路
の近くの局所的な部分領域を探索していくので、膨大と
なる探索空間を初期回路の近傍に絞ることができ、大規
模な回路に適応可能となるばかりでなく、より人手によ
る設計に近い最適な論理回路を設計することができる。
As described above, in the above-described high-level synthesis technique, not a comprehensive search for a huge design space but a local partial region near an initial circuit is performed. Can be narrowed down to the vicinity of the initial circuit, so that not only can it be applied to a large-scale circuit, but also an optimal logic circuit closer to manual design can be designed.

【0009】上述の高位合成技術で得られたデータパス
回路をさらに論理合成技術を用いて論理回路を合成して
得られた論理回路の回路データは、FPGA(Fiel
dProgrammable Gate Array)
やゲートアレー等に書き込まれる。なお、このFPGA
は、論理回路の真理値表をテーブル化して使用するテー
ブル・ルック・アップ方式と呼ばれる方法で回路データ
を表現している。
[0009] The circuit data of the logic circuit obtained by synthesizing the logic circuit with the data path circuit obtained by the above-described high-level synthesis technique and further using the logic synthesis technique is represented by an FPGA (Field).
dProgrammable Gate Array)
Or a gate array. Note that this FPGA
Expresses circuit data by a method called a table lookup system in which a truth table of a logic circuit is tabulated and used.

【0010】こうして、論理回路データを作成した後
は、レイアウト(自動配置配線)やマスクパターンの作
成を行い、実際のハードウェアを実現させるのが通常で
ある。
After the logic circuit data is created in this way, a layout (automatic placement and routing) and a mask pattern are usually created to implement actual hardware.

【0011】[0011]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の論理回路の設計手法で実現された回路は、その回路
構成を動的に変更することができないため、特定のアプ
リケーションプログラム毎に対応した動作記述を実行す
るデータパス回路として、必ずしも最適な回路構成とは
ならない。そのため、十分な性能を有するLSIを実現
することができなかった。
However, since a circuit realized by the above-described conventional logic circuit design method cannot dynamically change its circuit configuration, an operation description corresponding to each specific application program is required. Is not necessarily an optimal circuit configuration as a data path circuit for executing Therefore, an LSI having a sufficient performance cannot be realized.

【0012】本発明は、上述の如き従来の問題点を解決
するためになされたもので、その目的は、動作仕様毎に
ハードウェアを最適に変更することができる高性能な半
導体装置及びその回路構成方法を提供することである。
またその他の目的は、回路規模を小型化することが可能
な半導体装置及びその回路構成方法を提供することであ
る。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned conventional problems, and an object of the present invention is to provide a high-performance semiconductor device capable of optimally changing hardware for each operation specification and its circuit. It is to provide a configuration method.
It is another object of the present invention to provide a semiconductor device capable of reducing the circuit scale and a circuit configuration method thereof.

【0013】[0013]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、第1の発明である半導体装置の特徴は、動作記述か
ら作成されたコントロール・データフローグラフより制
御条件毎のデータフローグラフを抽出して、このデータ
フローグラフを実行ステップに分けるスケジューリング
を行い、初期回路を核にして論理回路を合成する高位合
成における前記初期回路に対応し且つ回路構成を変更し
得るリコンフィギュラブル回路からなるデータパス回路
部を有する半導体装置であって、前記高位合成の結果で
ある回路データに基づいて生成されたデータパス結線情
報を前記リコンフィギュラブル回路にマッピングし、該
データパス結線情報に従って前記データパス回路部を回
路構成することにある。
In order to achieve the above object, a feature of a semiconductor device according to the first invention is that a data flow graph for each control condition is extracted from a control data flow graph created from an operation description. Then, scheduling is performed to divide this data flow graph into execution steps, and a data comprising a reconfigurable circuit corresponding to the initial circuit in high-level synthesis for synthesizing a logic circuit with the initial circuit as a core and capable of changing the circuit configuration. A semiconductor device having a path circuit unit, wherein data path connection information generated based on circuit data as a result of the high-level synthesis is mapped to the reconfigurable circuit, and the data path circuit is mapped in accordance with the data path connection information. The circuit configuration of the unit.

【0014】この第1の発明によれば、例えば半導体装
置の実行時に、高位合成の結果である回路データに基づ
いて生成された最適なデータパス結線情報を、半導体装
置上に形成されたリコンフィギュラブル回路に動的にマ
ッピングすることにより、動作記述に対応する特定のア
プリケーションプログラム毎に最適なデータパス回路部
を構成することができる。
According to the first aspect, for example, when the semiconductor device is executed, the optimum data path connection information generated based on the circuit data as a result of the high-level synthesis is transferred to the reconfigurable device formed on the semiconductor device. By dynamically mapping to the circuit, an optimum data path circuit unit can be configured for each specific application program corresponding to the operation description.

【0015】第2の発明である半導体装置の特徴は、上
記第1の発明において、前記データパス回路部を、前記
スケジューリング時に決定されたステージに対応して、
レジスタブロックと、バス部と、同時に実行可能な複数
の演算器からなる演算器ブロックとで構成したステージ
ブロックとしたことにある。
According to a second aspect of the present invention, in the semiconductor device according to the first aspect, the data path circuit section is arranged so as to correspond to a stage determined at the time of the scheduling.
A stage block is constituted by a register block, a bus unit, and an arithmetic unit block including a plurality of arithmetic units that can be executed simultaneously.

【0016】この第2の発明によれば、高位合成のスケ
ジューリング時に決定されたステージに対応して、レジ
スタブロックとバス部と演算器ブロックを形成するの
で、最短の実行ステップで実行できるように、同時に実
行する演算器を最大限に活用できる。
According to the second aspect of the present invention, the register block, the bus unit, and the operation unit block are formed in correspondence with the stage determined at the time of scheduling of the high-level synthesis. The simultaneous execution of arithmetic units can be maximized.

【0017】第3の発明である半導体装置の特徴は、上
記第2の発明において、前記ステージブロックの近傍に
L字型バスを設け、該L字型バスにより前記ステージブ
ロックのループ回路を構成したことにある。
A third aspect of the present invention is a semiconductor device according to the second aspect, wherein an L-shaped bus is provided near the stage block, and the L-shaped bus forms a loop circuit of the stage block. It is in.

【0018】この第3の発明によれば、演算器ブロック
による中間演算結果をレジスタブロックにフィードバッ
クすることができる。
According to the third aspect, the intermediate operation result by the operation unit block can be fed back to the register block.

【0019】第4の発明である半導体装置の特徴は、上
記第1乃至第3の発明において、回路構成を変更し得る
リコンフィギュラブル回路から構成され前記データパス
回路部の動作を制御するための制御回路部を備え、前記
高位合成の結果である回路データに基づいて生成された
制御情報を前記リコンフィギュラブル回路にマッピング
し、該制御情報に従って前記制御回路部を回路構成する
ことにある。
A semiconductor device according to a fourth aspect of the present invention is characterized in that, in the first to third aspects, the semiconductor device comprises a reconfigurable circuit capable of changing a circuit configuration and controls the operation of the data path circuit section. A control circuit unit is provided, wherein control information generated based on circuit data as a result of the high-level synthesis is mapped to the reconfigurable circuit, and the control circuit unit is configured according to the control information.

【0020】この第4の発明によれば、例えば半導体装
置の実行時に、高位合成の結果である回路データに基づ
いて生成された最適な制御情報を、半導体装置上に形成
されたリコンフィギュラブル回路に動的にマッピングす
ることにより、データパス回路部を制御するために最適
な制御回路部を適時構成することができる。
According to the fourth aspect, for example, when the semiconductor device is executed, the optimal control information generated based on the circuit data as a result of the high-level synthesis is transferred to the reconfigurable circuit formed on the semiconductor device. By dynamically mapping the data, the optimal control circuit for controlling the data path circuit can be appropriately configured.

【0021】第5の発明である半導体装置の回路構成方
法の特徴は、動作記述から作成されたコントロール・デ
ータフローグラフより制御条件毎のデータフローグラフ
を抽出して、このデータフローグラフを実行ステップに
分けるスケジューリングを行い、初期回路を核にして論
理回路を合成する高位合成における前記初期回路に対応
するデータパス回路部と、前記データパス回路部の動作
を制御するための制御回路部とが、回路構成を変更し得
るリコンフィギュラブル回路で構成された半導体装置を
用意し、前記高位合成の結果である回路データに基づ
き、前記データパス回路部の結線情報であるデータパス
結線情報と前記データパス回路部の動作を制御するため
の制御情報とを生成し、前記データパス結線情報及び前
記制御情報を前記リコンフィギュラブル回路にマッピン
グし、該マッピング情報に従って前記データパス回路部
及び前記制御回路部を回路構成することにある。
The fifth aspect of the circuit configuration method of a semiconductor device according to the present invention is characterized in that a data flow graph for each control condition is extracted from a control data flow graph created from an operation description, and this data flow graph is executed. A data path circuit section corresponding to the initial circuit in high-level synthesis for synthesizing a logic circuit with an initial circuit as a nucleus, and a control circuit section for controlling the operation of the data path circuit section, A semiconductor device including a reconfigurable circuit capable of changing a circuit configuration is prepared, and based on circuit data as a result of the high-level synthesis, data path connection information that is connection information of the data path circuit unit and the data path. Control information for controlling the operation of the circuit unit, and the data path connection information and the control information are Mapped to down-configurable circuit is to the circuit constituting the data path circuit and the control circuit unit according to the mapping information.

【0022】この第5の発明によれば、上記第1及び第
4の発明と同等の作用を呈する。
According to the fifth aspect, the same effects as those of the first and fourth aspects are exhibited.

【0023】第6の発明である半導体装置の回路構成方
法の特徴は、上記第5の発明において、前記データパス
回路部を、前記スケジューリング時に決定されたステー
ジに対応して、レジスタブロックと、バス部と、同時に
実行可能な複数の演算器からなる演算器ブロックとで構
成したステージブロックとしたことにある。
According to a sixth aspect of the present invention, there is provided a circuit configuration method for a semiconductor device according to the fifth aspect, wherein the data path circuit section includes a register block and a bus corresponding to the stage determined at the time of the scheduling. And a stage block composed of a plurality of operation units that can be executed simultaneously.

【0024】この第6の発明によれば、上記第5の発明
において、上記第2の発明と同等の作用を呈する。
According to the sixth aspect, in the fifth aspect, an operation equivalent to that of the second aspect is exhibited.

【0025】[0025]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面に
基づいて説明する。図1は、本発明の実施形態に係る半
導体装置の回路構成方法を示す処理手順図であり、図2
は、本実施形態における処理内容の一部を具体的に説明
するための図である。また、図3は、本実施形態の半導
体装置であるシステムLSIのブロック図である。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a processing procedure diagram showing a circuit configuration method of a semiconductor device according to an embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a diagram for specifically explaining a part of the processing content in the present embodiment. FIG. 3 is a block diagram of a system LSI which is a semiconductor device of the present embodiment.

【0026】まず、図3において、このシステムLSI
10は、リコンフィギュラブル回路(動的プログラマブ
ルGA)で構成されるリコンフィギュラブルLSIであ
り、同一LSI中にデータパス回路部20、制御回路部
30、及び主バス40のほか、プロセッサやDSP等か
らなるコア部50及びメモリ部60が同時に集積されて
いる。データパス回路部20は、レジスタブロック21
a,21b間にバス21c、演算器ブロック21dが形
成されている。
First, in FIG. 3, this system LSI
Reference numeral 10 denotes a reconfigurable LSI constituted by a reconfigurable circuit (dynamically programmable GA), which includes a data path circuit section 20, a control circuit section 30, a main bus 40, a processor, a DSP, and the like in the same LSI. The core unit 50 and the memory unit 60 are simultaneously integrated. The data path circuit section 20 includes a register block 21
A bus 21c and a computing unit block 21d are formed between a and 21b.

【0027】これら集積された回路は変更不能な固定さ
れた回路部分であり、この回路中の接続箇所に散在する
記憶素子に、後述する高位合成技術を用いて生成された
データパス割り当て情報とデータパス制御情報を書き込
み、前記記憶素子に直結したスイッチ群を動作させて接
続を実現し、回路構成を変更するようになっている。な
お、前記記憶素子としては、強誘電体を使用したメモリ
やフローティングゲートMOSなどのメモリ素子を使用
してもよい。また、制御回路部30は、例えばPLAあ
るいはFPGA構成としている。
These integrated circuits are fixed circuit parts that cannot be changed. Data path allocation information and data generated by using a high-level synthesis technique described later are stored in storage elements scattered at connection points in the circuit. The path control information is written, a switch group directly connected to the storage element is operated to realize the connection, and the circuit configuration is changed. As the storage element, a memory element using a ferroelectric or a memory element such as a floating gate MOS may be used. The control circuit unit 30 has, for example, a PLA or FPGA configuration.

【0028】次に、本実施形態の回路構成方法を図1及
び図2を参照しつつ説明する。
Next, a circuit configuration method according to the present embodiment will be described with reference to FIGS.

【0029】まず、特定のアブリケーションプログラム
毎に最適な性能を実現するハードウェアの動作仕様が、
動作記述言語により記述されている(図1のステップS
10)。この動作記述言語は、ソフトウェア言語である
「C」を使用しており、図2のT10に示すように、制
御変数pの条件値によって和(+)または積(*)演算
が、 S=b+cまたはS=b*c で示されている。
First, the operation specifications of the hardware for achieving the optimum performance for each specific application program are as follows:
It is described in the action description language (step S in FIG. 1).
10). This operation description language uses a software language “C”, and as shown at T10 in FIG. 2, sum (+) or product (*) operation is performed according to the condition value of the control variable p, and S = b + c Or it is shown by S = b * c.

【0030】この動作記述を実現するLSIに関するハ
ードウェア情報は初期回路データ20Aとして記述され
ている。先述した従来の初期回路データは、仮想的であ
り追加、削除を行って最終的な回路データを得ている
が、本実施形態では、初期回路データ20Aとして、実
際の固定した回路であるデータパス回路部20を指定し
ているところに特徴の一つがある。
The hardware information on the LSI for realizing this operation description is described as initial circuit data 20A. The above-described conventional initial circuit data is virtual and is added or deleted to obtain final circuit data. In the present embodiment, however, the initial circuit data 20A is a data path of an actual fixed circuit. One of the features is that the circuit section 20 is specified.

【0031】この動作記述に基づき、初期回路データ2
0Aを核にして論理回路データを生成する高位合成を行
う(ステップS20)。
Based on this operation description, the initial circuit data 2
High-level synthesis for generating logic circuit data using 0A as a nucleus is performed (step S20).

【0032】具体的には、通常のコンパイラーの技術を
用いて上記の動作記述言語をコンパイル(構文解析)し
てパーズ木を作り、これを整理して図2のT21に示す
ようなコントロール・データフローグラフ(CDFG)
を生成する(ステップS21)。ここで、図2のT21
に示す「if」ノード1は、制御変数「k」まはたは
「i」を入力し、その真(T)、偽(F)に従ってそれ
ぞれ枝4、枝5を通じて、部分グラフを選択するもので
ある。
More specifically, a parse tree is created by compiling (syntactic analysis) the above-described behavioral description language using a normal compiler technique, and the parse tree is organized and control data such as T21 shown in FIG. Flow graph (CDFG)
Is generated (step S21). Here, T21 in FIG.
"If" node 1 shown in (1) inputs a control variable "k" or "i" and selects a subgraph through branches 4 and 5 according to its true (T) and false (F), respectively. It is.

【0033】続いて、作成されたコントロール・データ
フローグラフを再分析して、制御ノード、制御変数、及
び条件式の値を求める(ステップS22)。そして、変
数の値を決定し、図2のT23に示すように一意的に定
まる閉ループを含む部分グラフであるデータフローグラ
フ(DFG)を選択する。このように動作条件を解析し
て、各動作条件毎にデータフローグラフを抽出する(ス
テップS23)。
Subsequently, the control data flow graph thus created is re-analyzed to obtain control nodes, control variables, and values of conditional expressions (step S22). Then, the value of the variable is determined, and a data flow graph (DFG) which is a subgraph including a closed loop uniquely determined as shown at T23 in FIG. 2 is selected. The operating conditions are analyzed in this way, and a data flow graph is extracted for each operating condition (step S23).

【0034】次に、抽出されたデータフローグラフをス
ケジューリングする(ステップS24)。すなわち、演
算器の実行処理時間に従って実行ステップに分割する。
これによって、データフローグラフは、同一時間内に処
理が終えるコントロール・データフローグラフの断片に
細断される。
Next, the extracted data flow graph is scheduled (step S24). That is, it is divided into execution steps according to the execution processing time of the arithmetic unit.
As a result, the data flow graph is shredded into pieces of the control data flow graph that are processed within the same time.

【0035】そして、各CDFGの断片ごとにその処理
に必要なハード部品即ち前述した演算器ブロックを割り
付ける(ステップS25)。このときに、本実施形態で
はレジスタを挿入する。これは、前述したように、本実
施形態の初期回路データ20Aは、実際の固定した回路
であるデータパス回路部20に対応しているため、同時
に実行できる演算器数に上限があり、実行するステップ
を変更するために、レジスタの挿入が必要となる。ま
た、本実施例の説明では、上記ハード部品(演算器ブロ
ック)は性能低下を抑えるため最適設計された変更不能
のものとして説明しているが、例えば加算器等の場合、
ビット幅等をリコンフィギュラブルとする等により、よ
り柔軟性を上げることもできる。また、変更不能の演算
器ブロックとリコンフィギュラブルなグルーロジックと
することも有効である。
Then, a hardware component necessary for the processing, that is, the above-mentioned arithmetic unit block is allocated to each CDFG fragment (step S25). At this time, in this embodiment, a register is inserted. This is because, as described above, the initial circuit data 20A of the present embodiment corresponds to the data path circuit unit 20 which is an actual fixed circuit, and therefore, there is an upper limit to the number of arithmetic units that can be executed simultaneously, and the execution is performed. To change the steps, it is necessary to insert a register. Further, in the description of the present embodiment, the hardware components (arithmetic unit blocks) are described as those which are optimally designed and cannot be changed in order to suppress a decrease in performance.
By making the bit width and the like reconfigurable, the flexibility can be further increased. It is also effective to use an unchangeable arithmetic unit block and a reconfigurable glue logic.

【0036】このようにハード部品の割り付けを行い、
初期回路で実行できる結線情報を生成する。この結線情
報をデータパス割り当て情報として、さらにDFGに対
する動作条件をデータパス制御情報として出力する(ス
テップS30)。
The hardware components are allocated as described above,
Generates connection information that can be executed by the initial circuit. The connection information is output as data path assignment information, and the operation conditions for the DFG are output as data path control information (step S30).

【0037】上記高位合成を利用して生成されたデータ
パス割り当て情報データとデータパス制御情報は、図3
で示すLSIに実行時にロードされる(ステップS4
0)。これらの情報は、動作順序にしたがって切り出さ
れているので順序良く回路をロードすることができ、例
えばPLAあるいはFPGAに対応するテーブルルッア
ップ方式にマッピングされる。
The data path assignment information data and data path control information generated by using the above high-level synthesis are shown in FIG.
Is loaded at the time of execution into the LSI indicated by (step S4).
0). Since these pieces of information are cut out in accordance with the operation order, the circuits can be loaded in order, and are mapped to, for example, a table lookup system corresponding to PLA or FPGA.

【0038】各ステージブロック21におけるレジスタ
ブロック21a,21b、バス21c、演算器ブロック
21d間の結線は動的に変更可能であり、前記データパ
ス割り当て情報でデータパス回路部20が決定される。
すなわち、スケジューリング時に決定されたステージに
対応して、レジスタ、バス、演算器の各ブロック21a
〜21dは纏められ、ステージブロック21を構成す
る。
The connection between the register blocks 21a, 21b, the bus 21c, and the arithmetic unit block 21d in each stage block 21 can be dynamically changed, and the data path circuit section 20 is determined by the data path assignment information.
That is, each block 21a of the register, the bus, and the arithmetic unit corresponds to the stage determined at the time of scheduling.
21d are combined to form the stage block 21.

【0039】このステージブロック21の個数は、L字
型の主バス40によりループ回路を構成できるので、1
つ以上幾つでもよい。
Since the number of the stage blocks 21 can form a loop circuit with the L-shaped main bus 40,
Any number is acceptable.

【0040】本実施形態は、次のような利点を有してい
る。
This embodiment has the following advantages.

【0041】(1)動作記述から合成された回路データ
を、初期回路に対応し且つLSI上に集積されたデータ
パス回路部20に動的にマッピングすることができるの
で、動作記述を直接実行するデータパス回路部20の回
路構成を動的に変更するLSIを実現することができ
る。さらに、このLSIは、アプリケーションブログラ
ムに最適な回路データを適時に書き込むために、実行コ
ードを最適にすることが出来る。
(1) Since the circuit data synthesized from the operation description can be dynamically mapped to the data path circuit unit 20 corresponding to the initial circuit and integrated on the LSI, the operation description is directly executed. An LSI that dynamically changes the circuit configuration of the data path circuit unit 20 can be realized. Further, this LSI can optimize the execution code in order to timely write the optimal circuit data to the application program.

【0042】(2)データパス回路中の演算器類は最適
な構造でLSI上に集積されているので、従来のAN
D、ORなどの基本セルからなるランダム回路で構成さ
れた機能ブロックより高速な回路を実現できる。
(2) Since the arithmetic units in the data path circuit are integrated on an LSI with an optimal structure, a conventional AN
It is possible to realize a circuit faster than a functional block composed of a random circuit including basic cells such as D and OR.

【0043】(3)高位合成時に最短の実行ステップで
実行できるように、同時に実行する演算器を最大限に活
用しているので、各ステージを最短にし、かつ最短のス
テップ数でプログラムを実行するLSIが実現できる。
(3) Since the arithmetic units to be executed simultaneously are utilized to the maximum extent so that the execution can be performed in the shortest execution step at the time of high-level synthesis, each stage is minimized and the program is executed with the minimum number of steps. LSI can be realized.

【0044】(4)制御回路部30も動作記述の実行部
分だけに関するもので良いので、最小化することが可能
である。
(4) Since the control circuit section 30 may be concerned with only the execution part of the operation description, it can be minimized.

【0045】このような利点から、本実施形態は、膨大
な計算量を扱う分野、例えば、画像処理、探索処理、認
識処理、マルチ・プロセッサ・システムによる並列処理
等の分野で使用されるシステムLSIに好適である。
Due to such advantages, the present embodiment is suitable for a system LSI used in a field that handles an enormous amount of calculation, such as image processing, search processing, recognition processing, and parallel processing by a multi-processor system. It is suitable for.

【0046】[0046]

【発明の効果】以上詳細に説明したように、第1の発明
である半導体装置によれば、高位合成の結果である回路
データに基づいて生成されたデータパス結線情報をリコ
ンフィギュラブル回路にマッピングし、該データパス結
線情報に従ってデータパス回路部を回路構成するので、
動作記述を直接実行するデータパス回路部を動的に変更
することが可能になる。すなわち、特定のアプリケーシ
ョンプログラム毎に最適なデータパス回路部を適時構成
することができるため、実行コードを最適化することが
でき、高性能なLSIを実現することが可能になる。
As described above in detail, according to the semiconductor device of the first invention, data path connection information generated based on circuit data as a result of high-level synthesis is mapped to a reconfigurable circuit. Since the data path circuit section is configured according to the data path connection information,
It becomes possible to dynamically change the data path circuit section that directly executes the operation description. That is, since an optimal data path circuit section can be configured as appropriate for each specific application program, the execution code can be optimized, and a high-performance LSI can be realized.

【0047】第2の発明である半導体装置によれば、上
記第1の発明において、データパス回路部を、高位合成
のスケジューリング時に決定されたステージに対応し
て、レジスタブロックと、バス部と、演算器ブロックと
で構成したステージブロックとしたので、最短の実行ス
テップで実行できるように同時に実行する演算器を最大
限に活用でき、各ステージを最短にし且つ最短のステッ
プ数でプログラムを実行するLSIが実現可能になる。
According to the semiconductor device of the second invention, in the first invention, the data path circuit section is provided with a register block, a bus section, and a register block corresponding to the stage determined at the time of scheduling the high-level synthesis. Since the stage block is composed of an arithmetic unit block, an LSI which simultaneously executes arithmetic units so as to be executed in the shortest execution step can be utilized to the maximum, and each stage has the shortest and the program which executes the program with the shortest number of steps Becomes feasible.

【0048】第3の発明である半導体装置によれば、上
記第2の発明において、ステージブロックの近傍にL字
型バスを設け、該L字型バスによりステージブロックの
ループ回路を構成したので、演算器ブロックによる中間
演算結果をレジスタブロックにフィードバックすること
ができ、ステージブロックの個数を最小にすることが可
能になる。
According to the semiconductor device of the third aspect, in the second aspect, an L-shaped bus is provided near the stage block, and the L-shaped bus forms a loop circuit of the stage block. The intermediate operation result by the operation unit block can be fed back to the register block, and the number of stage blocks can be minimized.

【0049】第4の発明である半導体装置によれば、上
記第1乃至第3の発明において、高位合成の結果である
回路データに基づいて生成された制御情報をリコンフィ
ギュラブル回路にマッピングし、該制御情報に従って制
御回路部を回路構成するので、上記第1乃至第3の発明
と同等の効果を得ることができるほか、データパス回路
部を制御する制御回路部を動的に変更することが可能に
なる。すなわち、データパス回路部を制御するために最
適な制御回路部を適時構成することができるため、制御
回路部は動作記述の実行部分だけに関するものだけでよ
くなり、回路規模を最小化することが可能になる。
According to the semiconductor device of the fourth aspect, in the first to third aspects, the control information generated based on the circuit data as a result of the high-level synthesis is mapped to the reconfigurable circuit. Since the control circuit section is configured in accordance with the control information, the same effects as those of the first to third aspects can be obtained, and the control circuit section for controlling the data path circuit section can be dynamically changed. Will be possible. In other words, since the optimal control circuit for controlling the data path circuit can be configured in a timely manner, the control circuit only needs to be related to the execution part of the operation description, and the circuit scale can be minimized. Will be possible.

【0050】第5の発明である半導体装置の回路構成方
法によれば、高位合成における前記初期回路に対応する
データパス回路部と、データパス回路部の動作を制御す
るための制御回路部とが、回路構成を変更し得るリコン
フィギュラブル回路で構成された半導体装置を用意し、
高位合成の結果である回路データに基づき、データパス
回路部の結線情報であるデータパス結線情報とデータパ
ス回路部の動作を制御するための制御情報とを生成し、
データパス結線情報及び制御情報をリコンフィギュラブ
ル回路にマッピングし、該マッピング情報に従ってデー
タパス回路部及び制御回路部を回路構成するので、上記
第1及び第4の発明と同等の効果を奏することができ
る。
According to the semiconductor device circuit configuration method of the fifth invention, the data path circuit corresponding to the initial circuit in the high-level synthesis and the control circuit for controlling the operation of the data path circuit are provided. Prepare a semiconductor device configured with a reconfigurable circuit that can change the circuit configuration,
Based on the circuit data that is the result of the high-level synthesis, generate data path connection information that is connection information of the data path circuit unit and control information for controlling the operation of the data path circuit unit,
Since the data path connection information and the control information are mapped on the reconfigurable circuit, and the data path circuit section and the control circuit section are configured according to the mapping information, the same effects as those of the first and fourth inventions can be obtained. it can.

【0051】第6の発明である半導体装置の回路構成方
法によれば、上記第5の発明において、データパス回路
部を、スケジューリング時に決定されたステージに対応
して、レジスタブロックと、バス部と、同時に実行可能
な複数の演算器からなる演算器ブロックとで構成したス
テージブロックとしたので、上記第5の発明において、
上記第2の発明と同等の効果を得ることができる。
According to the circuit configuration method for a semiconductor device of the sixth aspect, in the fifth aspect, the data path circuit section includes a register block and a bus section corresponding to the stage determined at the time of scheduling. In the fifth aspect of the present invention, there is provided a stage block including an operation unit block including a plurality of operation units that can be executed simultaneously.
An effect equivalent to that of the second invention can be obtained.

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

【図1】本発明の実施形態に係る半導体装置の回路構成
方法を示す処理手順図である。
FIG. 1 is a processing procedure diagram showing a circuit configuration method of a semiconductor device according to an embodiment of the present invention.

【図2】実施形態における処理内容の一部を具体的に説
明するための図である。
FIG. 2 is a diagram for specifically explaining a part of processing contents in the embodiment.

【図3】実施形態の半導体装置であるシステムLSIの
ブロック図である。
FIG. 3 is a block diagram of a system LSI that is a semiconductor device according to the embodiment;

【図4】従来の高位合成技術の一例を示す機能ブロック
図である。
FIG. 4 is a functional block diagram showing an example of a conventional high-level synthesis technique.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 システムLSI 20 データパス回路部 21a,21b レジスタブロック 21c バス 21d 演算器ブロック 30 制御回路部 40 主バス 50 コア部 60 メモリ部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 System LSI 20 Data path circuit part 21a, 21b Register block 21c Bus 21d Operation unit block 30 Control circuit part 40 Main bus 50 Core part 60 Memory part

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 動作記述から作成されたコントロール・
データフローグラフより制御条件毎のデータフローグラ
フを抽出して、このデータフローグラフを実行ステップ
に分けるスケジューリングを行い初期回路を核にして論
理回路を合成する高位合成における前記初期回路に対応
し且つ回路構成を変更し得るリコンフィギュラブル回路
からなるデータパス回路部を有する半導体装置であっ
て、 前記高位合成の結果である回路データに基づいて生成さ
れたデータパス結線情報を前記リコンフィギュラブル回
路にマッピングし、該データパス結線情報に従って前記
データパス回路部を回路構成することを特徴とする半導
体装置。
1. A control system created from an operation description.
A data flow graph for each control condition is extracted from the data flow graph, scheduling is performed to divide the data flow graph into execution steps, and a logic circuit is synthesized using the initial circuit as a nucleus. A semiconductor device having a data path circuit section including a reconfigurable circuit whose configuration can be changed, wherein data path connection information generated based on circuit data that is a result of the high-level synthesis is mapped to the reconfigurable circuit. And a circuit configuration of the data path circuit section according to the data path connection information.
【請求項2】 前記データパス回路部は、前記スケジュ
ーリング時に決定されたステージに対応して、レジスタ
ブロックと、バス部と、同時に実行可能な複数の演算器
からなる演算器ブロックとで構成したステージブロック
であることを特徴とする請求項1記載の半導体装置。
2. A stage comprising a register block, a bus unit, and an operation unit block comprising a plurality of operation units that can be executed simultaneously, corresponding to the stage determined at the time of the scheduling. 2. The semiconductor device according to claim 1, wherein the semiconductor device is a block.
【請求項3】 前記ステージブロックの近傍にL字型バ
スを設け、該L字型バスにより前記ステージブロックの
ループ回路を構成したことを特徴とする請求項2記載の
半導体装置。
3. The semiconductor device according to claim 2, wherein an L-shaped bus is provided near said stage block, and said L-shaped bus forms a loop circuit of said stage block.
【請求項4】 回路構成を変更し得るリコンフィギュラ
ブル回路から構成され前記データパス回路部の動作を制
御するための制御回路部を備え、 前記高位合成の結果である回路データに基づいて生成さ
れた制御情報を前記リコンフィギュラブル回路にマッピ
ングし、該制御情報に従って前記制御回路部を回路構成
することを特徴とする請求項1乃至請求項3記載の半導
体装置。
4. A control circuit comprising a reconfigurable circuit capable of changing a circuit configuration and controlling an operation of the data path circuit, wherein the control circuit is generated based on circuit data as a result of the high-level synthesis. 4. The semiconductor device according to claim 1, wherein the control information is mapped to the reconfigurable circuit, and the control circuit is configured according to the control information.
【請求項5】 動作記述から作成されたコントロール・
データフローグラフより制御条件毎のデータフローグラ
フを抽出して、このデータフローグラフを実行ステップ
に分けるスケジューリングを行い、初期回路を核にして
論理回路を合成する高位合成における前記初期回路に対
応するデータパス回路部と、前記データパス回路部の動
作を制御するための制御回路部とが、回路構成を変更し
得るリコンフィギュラブル回路で構成された半導体装置
を用意し、 前記高位合成の結果である回路データに基づき、前記デ
ータパス回路部の結線情報であるデータパス結線情報と
前記データパス回路部の動作を制御するための制御情報
とを生成し、 前記データパス結線情報及び前記制御情報を前記リコン
フィギュラブル回路にマッピングし、該マッピング情報
に従って前記データパス回路部及び前記制御回路部を回
路構成することを特徴とする半導体装置の回路構成方
法。
5. A control created from an operation description.
A data flow graph for each control condition is extracted from the data flow graph, scheduling for dividing the data flow graph into execution steps is performed, and data corresponding to the initial circuit in high-level synthesis for synthesizing a logic circuit with the initial circuit as a nucleus. A path circuit unit and a control circuit unit for controlling the operation of the data path circuit unit prepare a semiconductor device configured by a reconfigurable circuit capable of changing a circuit configuration, and are a result of the high-level synthesis. Based on circuit data, data path connection information that is connection information of the data path circuit unit and control information for controlling the operation of the data path circuit unit are generated, and the data path connection information and the control information are generated. The data path circuit section and the control circuit are mapped to a reconfigurable circuit according to the mapping information. Circuit design method of a semiconductor device, characterized in that the circuit configuration of the parts.
【請求項6】 前記データパス回路部は、前記スケジュ
ーリング時に決定されたステージに対応して、レジスタ
ブロックと、バス部と、同時に実行可能な複数の演算器
からなる演算器ブロックとで構成したステージブロック
であることを特徴とする請求項5記載の半導体装置の回
路構成方法。
6. A stage comprising a register block, a bus unit, and an operation unit block comprising a plurality of operation units that can be executed simultaneously, corresponding to the stage determined at the time of the scheduling. 6. The method according to claim 5, wherein the circuit is a block.
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