JP2003023083A - Ip機能ブロックのフレキシブルな配置のためのpldアーキテクチャ - Google Patents
Ip機能ブロックのフレキシブルな配置のためのpldアーキテクチャInfo
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Abstract
最適にするようにIP機能ブロックを配置できるPLD
アーキテクチャを提供すること。 【解決手段】 本発明のプログラム可能な論理デバイス
(PLD)は、アレイに構成された複数の論理素子(L
E)と、LE間に信号をルーティングするための複数の
信号ルーティング線を備えるベース信号のルーティング
アーキテクチャと、を備え、LEのアレイ内にはホール
が形成され、ホールは、周辺部分および中央部分によっ
て特徴付けられ、ベース信号のルーティングアーキテク
チャは、ホールにおいて少なくとも部分的に中断され、
PLDは、ホールの周辺部分内にインターフェース回路
をさらに備え、インターフェース回路は、ホール内の回
路を信号をルーティングするアーキテクチャに結合する
ように構成可能であり、PLDは、該ホール内にIP機
能ブロックをさらに備え、インターフェース回路に電気
的に結合される。
Description
論理デバイス(PLD)の分野に関し、より詳細には、
フレキシブルなアーキテクチャに関する。このフレキシ
ブルなアーキテクチャにより、論理素子のアレイを有す
るPLDの論理素子(LE)の代わりに知的所有(I
P)機能ブロックを用いる。
(PLD)は、論理素子(LE)の1つ以上のアレイを
含み、LEの間には、ベース信号のルーティングアーキ
テクチャが設けられる。このアーキテクチャは、LE間
のルーティング(これは典型的には、ハードウェア設計
言語プログラム命令をこのようなルーティングに変換す
るソフトウェアプログラムによって行われる)が最適化
されるように設計されている。1つ以上のアレイを含む
PLDの例としては、San Jose、Califo
rniaのAltera Corporationによ
るデバイスのAPEXファミリのPLDがある。1つ以
上のIP機能ブロックをLEアレイ内に付加することが
所望される場合もある。本開示の目的のために、LE
を、基本的な−または最も一般的な−(例えば、ルック
アップテーブルまたはマクロセル論理について機能す
る)論理素子としてみなす。1つのアレイのLEは、基
本的には、ベース信号のルーティングアーキテクチャに
よって接続される。IP機能ブロックは、最も一般的な
論理素子の機能による制約を受けない機能ブロックであ
る。例えば、限定的にではなく例示的に説明すると、I
P機能ブロックは、高速シリアルインターフェース(H
SSI)、デジタル信号プロセッサもしくは他のマイク
ロプロセッサ、ALU、メモリ、またはマルチプレクサ
であり得る。
に付加する場合、IP機能ブロックは、LEアレイの端
部に配置され、LEアレイ全体の端部を網羅する。これ
により、ベース信号のルーティングの崩壊が最小限にな
る。その上、IP機能ブロックをアレイの端部に配置す
ると、IP機能ブロック上のルーティングによって生じ
る性能低下も最低限になる。しかし、IP機能ブロック
をLEアレイの端部に配置すると、従来の(LEアレイ
の連絡のための)入力/出力(I/O)セルの配置場所
がLEアレイの端部になるという不利点も生じる。IP
機能ブロックは端部のI/Oセルへのアクセスをも必要
としない場合があるものの、それでもなお、他の素子
(LE、またはさらには他のIP機能ブロック)がIP
機能ブロックの配置場所である端部のI/Oセルにアク
セスするのを妨害する。いくつかの場合(例えば、米国
特許第5,550,782号に記載されているような場
合)において、ブロック(例えば、埋込み型アレイブロ
ック(EAB))は、LEの論理アレイブロック(LA
B)と完全に取って代わる。この場合、EABへのルー
ティングは、従来の論理ブロックとインターフェースを
とるルーティングとほとんど同じであるため、対応する
性能低下は発生しない。
を配置することは後になって決定されてきた場合が明ら
かに多いため、IP機能ブロックが配置される場所は、
ベース信号のルーティングアーキテクチャに対する崩壊
を最小限にする範囲でIP機能ブロックを最適に配置で
きる場所のみである場合が多かった。ベース信号のルー
ティングアーキテクチャの崩壊を最小限にする目的によ
ってIP機能ブロックの配置場所が決定されないPLD
アーキテクチャが必要とされている。
のルーティングアーキテクチャを最適にするように、I
P機能ブロックを配置できるPLDアーキテクチャを提
供することを目的とする。
な論理デバイス(PLD)は、アレイに構成された複数
の論理素子(LE)と、該LE間に信号をルーティング
するための複数の信号ルーティング線を備えるベース信
号のルーティングアーキテクチャと、を備え、該LEの
アレイ内にはホールが形成され、該ホールは、周辺部分
および中央部分によって特徴付けられ、該ベース信号の
ルーティングアーキテクチャは、該ホールにおいて少な
くとも部分的に中断され、該PLDは、該ホールの周辺
部分内にインターフェース回路をさらに備え、該インタ
ーフェース回路は、該ホール内の回路を該信号をルーテ
ィングするアーキテクチャに結合するように構成可能で
あり、該PLDは、該ホール内にIP機能ブロックをさ
らに備え、該インターフェース回路に電気的に結合さ
れ、これにより上記目的が達成される。
チャの一部分は、前記ホールを横切ってルーティングさ
れてもよい。
前記信号をルーティングするアーキテクチャの部分は、
前記PLDの物理的層のうち、前記ベースルーティング
アーキテクチャが該PLDの残り部分にルーティングさ
れる物理的層以外のPLDの物理的層内のホールを横切
ってルーティングされてもよい。 前記IP機能ブロッ
クは第1のIP機能ブロックであり、前記PLDは、第
2のIP機能ブロックをさらに備え、該第2のIP機能
ブロックは、前記LEのアレイ内に形成されたホール内
に無いため、前記ベース信号のルーティングアーキテク
チャは、該第2のIP機能ブロックによって中断されて
もよい。
は、前記ベース信号のルーティングアーキテクチャ全て
が前記第1のIP機能ブロックを横切ってルーティング
された場合、該ベース信号のルーティングアーキテクチ
ャのの信号のタイミングは、事前規定された閾値よりも
長く中断されるようなサイズであり、該ベース信号のル
ーティングアーキテクチャを該第2のIP機能ブロック
を横切ってルーティングするタイミングは、該事前規定
された閾値よりも短く中断されてもよい。
ングアーキテクチャによって完全に包囲されてもよい。
ングアーキテクチャによって少なくとも2つの側部上で
包囲されてもよい。
ングアーキテクチャに対し、いかなるI/Oパッドも移
動または代替させてもよい。
ングアーキテクチャにおいて、I/Oパッドを移動また
は代替させてもよい。
ロックと、前記ベース信号のルーティングアーキテクチ
ャ以外のものとの間に入力/出力を設ける回路を備えて
もよい。
(PLD)を設計する方法は、 a)該PLDがアレイに構成された複数の論理素子(L
E)を含むように該PLDを設計する工程と、 b)該PLDがベース信号のルーティングアーキテクチ
ャを備えるように該PLDを設計する工程であって、該
ベース信号のルーティングアーキテクチャは、該LE間
に信号をルーティングするための複数の信号ルーティン
グ線を含み、信号をルーティングするタイミングのモデ
ルによって特徴付けられる、工程と、 c)該ベース信号のルーティングアーキテクチャが該L
Eのアレイ内に組み込まれたIP機能ブロック部分を横
切って拡張される場合、その結果得られるタイミング
と、該ベース信号をルーティングするタイミングのモデ
ルとの間の差を決定する工程と、 d)該決定された差に基づいて、該PLDの設計を、該
PLDの信号をルーティングするアーキテクチャが該I
P機能ブロック部分を横切って拡張されるような設計に
するか、または、該ベース信号のルーティングアーキテ
クチャ内のホールを含むように構成して該IP機能ブロ
ック部分を収容するようにするかを決定する工程と、を
包含し、これにより上記目的が達成される。
規定された閾値と比較する工程を包含してもよい e)前記PLDが該ベース信号のルーティングアーキテ
クチャ内のホールを含むように該PLDを設計する工程
であって、前記IP機能ブロックと前記ベース信号のル
ーティングアーキテクチャとの間のインターフェースを
とるインターフェース回路を有するホールを含むよう
に、該PLDを設計する工程を包含する、工程をさらに
包含してもよい。
該PLDを設計する工程であって、前記ベース信号のル
ーティングアーキテクチャの部分が該ホールを横切って
ルーティングされるように、該PLDを設計する工程を
包含する、をさらに包含してもよい。
れる前記ベース信号のルーティングアーキテクチャの部
分は、該PLDの物理的層であって前記ベースルーティ
ングアーキテクチャが該PLDの残り部分にルーティン
グされる物理的層以外の層にルーティングされるよう
に、該PLDを設計する工程と、をさらに包含してもよ
い。
テクチャを中断することなく前記PLDが前記IPコア
論理回路を含むように、該PLDを設計する、工程をさ
らに包含してもよい。
ングアーキテクチャによって完全に包囲されてもよい。
(PLD)は、アレイに構成された複数の論理素子(L
E)と、該LE間に信号をルーティングするための複数
の信号ルーティング線を備えるベース信号のルーティン
グアーキテクチャであって、該信号ルーティング線は、
短い線および長い線を含み、該LEの部分の代わりに少
なくとも1つのIP機能ブロックが該アレイに挿入さ
れ、該短い線の第1のサブセットは、前記IP機能ブロ
ックに接続し、該短い線の第2のサブセットは、該IP
機能ブロックにおいて終端し、他方、該IP機能ブロッ
クの近隣を少なくとも1つの長い線が通過する、ベース
信号のルーティングアーキテクチャと、を備え、これに
より上記目的が達成される。
満の長さであり、前記長い線は、8LE以上の長さであ
ってもよい。
P機能ブロックの近隣を通過してもよい。
た複数の論理素子(LE)は、該アレイには、少なくと
も1つのIP機能ブロックが挿入される、論理素子(L
E)と、ベース信号のルーティングアーキテクチャであ
って、該LEに接続され、該IP機能ブロックによって
少なくとも部分的に中断され、これにより、該ベースル
ーティングアーキテクチャの第1の部分が該IP機能ブ
ロックにおいて終端し、該ベース信号のルーティングア
ーキテクチャの第2の部分が、該IP機能ブロックの近
隣を通過し続ける、アーキテクチャと、を備え、これに
より上記目的が達成される。
部分をさらに備え、前記ベース信号のルーティングアー
キテクチャの第3の部分は、該インターフェース部分を
介して前記IP機能ブロックに接続してもよい。
チャは、長いルーティング線および短いルーティング線
を備え、該長いルーティング線のうち少なくともいくつ
かは、前記IP機能ブロックだけ継続し、該短いルーテ
ィング線のうち少なくともいくつかは、該IP機能ブロ
ックに向かって終端するかまたは該IP機能ブロックに
接続してもよい。
前記ベース信号のルーティングアーキテクチャを中断し
ないように配置されてもよい。
チャを中断するために前記IP機能ブロックを配置する
か否かという決定は、該IP機能ブロックの物理的サイ
ズに基づいて行われてもよい。
よって占有されるダイのスペースによって示される物理
的サイズに基づいて行われてもよい。
よって示される物理的サイズに基づいて行われてもよ
い。
を設計する、本発明の方法は、該PLDを、該PLDが
アレイに構成された複数の論理素子(LE)を含むよう
に設計する工程であって、該LE間に信号をルーティン
グするための複数の信号ルーティング線を備えるベース
信号のルーティングアーキテクチャであって、該信号ル
ーティング線は、短い線および長い線を含む、アーキテ
クチャと、該LEの部分の代わりに少なくとも1つのI
P機能ブロックを該アレイに挿入する工程と、を該PL
Dが含むように該PLDを設計する工程、を包含し、該
短い線の第1のサブセットは、該IP機能ブロックに接
続し、該短い線の第2のサブセットは、該IP機能ブロ
ックにおいて終端し、他方、該IP機能ブロックの近隣
を少なくとも1つの長い線が通過し、これにより上記目
的が達成される。
前記長い線の長さは、8LEの長さ以上であってもよ
い。
P機能ブロックの近隣を通過してもよい。
は、 a)該半導体集積回路は、アレイに構成された複数の論
理素子(LE)を含み、該アレイには、少なくとも1つ
のIP機能ブロックが挿入されるように該半導体集積回
路を設計する、工程と、 b)該半導体集積回路が該LEに接続されたベース信号
のルーティングアーキテクチャを備え、該IP機能ブロ
ックによって少なくとも部分的に中断されるような設計
にし、これにより、該ベースルーティングアーキテクチ
ャの第1の部分は、該IP機能ブロックにおいて終端
し、該ベース信号のルーティングアーキテクチャの第2
の部分は、該IP機能ブロックの近隣を通過した状態で
あるように該半導体集積回路を設計する工程と、を包含
し、これにより上記目的が達成される。
ス部分を含むように該半導体集積回路を設計する工程
と、 d)前記ベース信号のルーティングアーキテクチャの第
3の部分が該インターフェース部分を介して前記IP機
能ブロックに接続するように該半導体集積回路を設計す
る、工程と、をさらに包含してもよい。
ィングアーキテクチャが長いルーティング線および短い
ルーティング線を含むようにする工程であり、前記工程
b)は、該長いルーティング線の少なくともいくつかが
該IP機能ブロックだけ継続し、該短いルーティング線
の少なくともいくつかが該IP機能ブロックにおいて終
端するか、または該IP機能ブロックに接続するように
行われてもよい。
うちいくつかが前記ベース信号のルーティングアーキテ
クチャを中断しないように配置するように行われてもよ
い。
ルーティングアーキテクチャを中断するために前記IP
機能ブロックを配置するか否かに関する決定は、前記I
P機能ブロックの物理的サイズに基づいて行われてもよ
い。
よって占有されたダイスペースによって示される物理的
サイズに基づいて行われてもよい。
よって示されるタイミングパラメータによって示される
物理的サイズに基づいて行われてもよい。
IP機能ブロックを組み込むためのホールが設けられる
ようにベース信号のルーティングアーキテクチャへの割
り込みを行うことによって、PLDのLEアレイ内に形
成される。残りのベース信号のルーティングとIP機能
ブロックとの間のインターフェースを得るために、イン
ターフェース領域が設けられる。これにより、PLDの
通常のLEのルーティング構造内にIP機能ブロックを
フレキシブルに配置することが可能となる。
出願された仮特許出願第60/289、311号に対す
る優先権を主張する。
本発明の一局面によるPLDアーキテクチャの一例の平
面図を示す。図1A〜図1C中の図示内容は例示的なも
のに過ぎず、本発明は、図1A〜図1Cに示すこれらの
例に限定されない。ここで、本発明に従って、図1A〜
図1Cの平面図(および本発明の範囲内に収まる他の平
面図)を生成する方法について説明する。
は、LEにあわせて規定および最適化される。例えば、
LEのアレイは、目標となる特定のダイのサイズにあわ
せて作製される。作製されたLEアレイに変更を加える
場合、上記の「従来の技術」において述べたように、L
Eアレイ内にIP機能ブロックを配置するのが望まし
い。いくつかの実施形態において、IP機能ブロックを
IP機能ブロックとして所望の特定の一様な密度で付加
する(ただし、IP機能ブロックの密度は、一様である
必要はない)。IP機能ブロックがLEアレイに付加さ
れると、これらのIP機能ブロックはLEに取って代わ
る。従って、LEと、ダイに付加されるIPの量との間
にはトレードオフが成り立つ。特定のベース信号のルー
ティングアーキテクチャの最適化の対象となるLEのア
レイは、目標となるダイ全体を実質的に占有し得る。あ
るいは、ベース信号のルーティングアーキテクチャを、
他のLEを含む他の回路と共にダイ上に共存するLEの
アレイにあわせて最適化してもよい。
ッド112への直接的なアクセスを必要としないよう
に、LEアレイ内部に組み込まれたIP機能ブロック1
10を示す。図2Aおよび図2Bは、I/Oパッド11
2からIP機能ブロック120へのアクセスが可能とな
るように、LEアレイの端部に組み込んであるがLEア
レイの端部全体は網羅していないIP機能ブロック12
0を示す。さらに、図2Aおよび図2Bでは図示してい
ないが、所望であれば、IP機能ブロックをI/Oパッ
ド112と取り換えることさえも可能である。
1Cの実施例において適用されるような「ドーナツホー
ル」302として組み込んだ様子を示す。すなわち、I
P機能ブロックが組み込まれた領域内において、ベース
信号のルーティングアーキテクチャが中断され、組み込
み対象のIP機能ブロックに(少なくとも1つの金属層
に)ホール302が残る。さらに、インターフェース領
域304がホール302を完全に包囲するように提供さ
れ、これにより、残りのベース信号アレイルーティング
とIP機能ブロックとの間にインターフェースが設けら
れる。このようなインターフェースブロックの極めて具
体的な例については、図5および図6を参照して後述す
る。ベース信号のルーティングアーキテクチャのいくつ
かの線は、ホール302の側部のインターフェース領域
304からホール302が占有していない別の金属層に
持ち上げられ、ホール302の別の側部(典型的にはホ
ール302の反対側)にあるインターフェース領域30
4において下げられることによって、ホール302の周
囲にルーティング可能である点に留意されたい。一般的
には、より短い距離を走る信号ルーティング線は終端さ
れ、より長い距離を駆動するルーティング線は、別の金
属層まで持ち上げられてホールを横切ってバッファリン
グされ、ドーナツホールの反対側にあるインターフェー
ス領域において低くされる。「より短い」および「より
長い」という用語は、任意の特定の実施形態によって異
なり、これについては、中断のサイズ(すなわち、「小
さい」または「大きい」中断)について述べる際に後述
する。典型的には、ホール上を横切ってバッファリング
されるルーティング線は、ホール領域中のIP機能ブロ
ックへ接続されなくてもバッファリングを行う。
ィングアーキテクチャによる4つの側部上にIP機能ブ
ロックが境界付けられない場合にも、インターフェース
領域は、2つの側部上に境界付けられ(この一例を図2
Aに示す)、3つの側部上に境界付けられ(この一例を
図2Bに示す)、または1つの側部上でさえも境界付け
られる(この一例を図2Cに示す)。このインターフェ
ース領域は典型的には、ベース信号のルーティングアー
キテクチャと境界付けられたホールの各側部上に提供さ
れる。
施形態を示す。すなわち、図4によれば、特定のレベル
の粒度がある場合、インターフェース領域408は、ホ
ール402中に伸びる24本までの信号線と、ホール4
02から伸びる12本までの信号線とを含むことが図示
されている。このインターフェース領域408は、モジ
ュール方式で特定のレベルの粒度で構築される。一実施
形態において、特定のレベルの粒度は、LEアレイの論
理アレイブロック(LAB)の幅または高さのいずれか
である。
は、1つのホールの内外の多くの信号線であり、これ
は、特定の配置様態(主に、そのホールがベース信号の
ルーティングアーキテクチャととの間に有する境界の範
囲から得られる配置様態)から得られる。これについて
は、やはり図2Aおよび図2Bを参照すれば見ることが
できる。
AMブロックである(これは、図5および図6において
「Mega−RAM」502として設計されている)場
合の状況を示す。図5は、水平方向のルーティングの観
点からみたときの状況を示し、図6は、垂直方向のルー
ティングの観点からみたときの状況を示す。このMeg
a−RAM502は、LEアレイの複数の列および複数
の行に及ぶため、多数のルーティング線(「チャンネ
ル」)とインターフェースをとる。一般的なルーティン
グはMega−RAM502を横断せず、一般的なルー
ティングは、Mega−RAMインターフェース(図3
のインターフェース領域の特定の例)において「デッド
エンド」を形成して、当該Mega−RAM用のドーナ
ツホールを形成する。H24(図5)およびV16(図
6)のルーティング線は、Mega−RAMブロックを
横切ってバッファリングされる。このMega−RAM
の水平方向のインターフェース504(図5)によっ
て、Mega−RAMは、Mega−RAMの左側また
は右側において論理とインターフェースをとることが可
能となる。このMega−RAMの垂直方向のインター
フェース604(図6)によって、Mega−RAM
は、Mega−RAMの上下において論理とインターフ
ェースをとることが可能となる。Mega−RAMの垂
直方向のインターフェース(図6)において、15個の
MRAM_LIMからなる群が2つある(これらの全て
は図示されていない)。これらの2つの群はそれぞれ、
異なるV−チャンネルによって入力される。MegaR
AMによって網羅されるLAB行それぞれについて、1
つのMega−RAMインターフェースがMegaRA
Mの左右の端部にそれぞれ提供され、Mega−RAM
によって網羅されるLAB列の各対について、1つのM
ega−RAMインターフェースがMega−RAMの
上下の端部にそれぞれ提供される。
について説明する。典型的な実施形態におけるHルーテ
ィング線およびVルーティング線は、MRAM_LIM
506、606aおよび606b(LAB入力マルチプ
レクサ)中に接続される。MRAM_LIM506、6
06aおよび606bは、2段型で4方向共有型のマル
チプレクサである。Mega−RAM502の境界にお
いて終端するルーティングの部分のうち、Mega−R
AM502への信号搬送を行うことが可能なルーティン
グ部分のみが、MRAM_LIM506、606aおよ
び606bへの入力を行う。そのため、ルーティングが
一方向性である場合(すなわち、各線が信号を一方向に
搬送できる場合)、信号をMRAMから搬送することが
可能なルーティング部分は、入力インターフェースに結
合されない。別の実施形態において、一方向性の線に加
えてまたは一方向性の線の代わりに二方向性の線を用い
る。
06aおよび606bの連結性の詳細を列記したもので
ある。簡単に言うと、図7は、水平方向のMegaRA
Mインターフェース(図5)および垂直方向のMega
RAMインターフェース(図6)それぞれについて、
「1本の線あたりの経路」の数と、「MRAM_LIM
あたりの接続の部数」とをリスト化したものである。図
7テーブルの下において、リスト項目の総数は、水平方
向のMegaRAMインターフェースおよび垂直方向の
MegaRAMインターフェースそれぞれについて、信
号におけるMRAMLIMファン(fan)の総数と、
MRAM_LIMマルチプレクサの総数とを含む。
ブロック502の側部にあるグローバルクロックネット
ワークから(図5)中のMega−RAM水平方向のイ
ンターフェース504を通じてMega−RAMブロッ
ク502に伝えられる。MRAM_CLOCKMUX5
26は、近接するLABを通じて入力を行う8個のLA
BCLKのうち1つを選択する。行あたりに1つのクロ
ック入力がMega−RAM502に対して存在する
が、Mega−RAM502は典型的には、自身にとっ
て利用可能な各クロック入力を用いない。
(「MRIM」)は、完全占有された4方向のマルチプ
レクサを共有するマルチプレクサであり、30本のLA
B線を、24個のI/Oブロック入力に接続する。
動について説明する。Mega−RAMの端部におい
て、コアへ駆動されるルーティング線は、自身を駆動す
るLABを有さず、部分長の線として残る。Mega−
RAMインターフェースは、全長および部分長(すなわ
ち、この実施形態では長さが4の線および長さが8の
線)を用いて、MRAM_DIMを介してコアに接続す
る。このMega−RAMインターフェースにより、コ
アルーティング部上への駆動の際にLABに提供される
リソースに類似するリソースが得られる。例えば、4つ
のLABをコア中に延ばすH4線は駆動され、3つまた
はそれ以下のLABをコア中に延ばすH4線は駆動され
ない。これらの部分長線は、Vccまで駆動される。別
の実施形態において、部分長線は、図10を参照して後
述するように、MIRAM_LIMに接続する。
ェースは、信号を駆動して、近隣のV−チャンネルルー
ティングに信号を提供することもできる。論理への「近
道の」経路に対する12個のMegaRAM_Out信
号のうち10個を用いる、10本の部分長スニーク経路
(H4、H8、V16、H24)(例えば、線528に
よってまとめて設計されたスニーク経路)を、近隣のL
ABに直接は知らせる。
(「MRAM DIM」)612a、6l2bは、コア
の端部においてV−チャンネルをサポートし、半Hチャ
ンネルは、MRAMからの信号をコアの方向に搬送する
ことができる。Mega−RAMの垂直方向のインター
フェース604は、2つの全V−チャンネルの全長ルー
ティングリソースを駆動する。これらのドライバは、M
egaRAM_Out信号専用であり、他のルーティン
グリソースからの曲がり角部(turn)はサポートし
ない。Mega−RAMの垂直方向のインターフェース
604中のV線ドライバと関連付けられたDIM612
aおよび612bを用いて、MegaRAM_Out信
号間の選択を行う。垂直方向のインターフェース中の各
DIM612a、612bは、4:1マルチプレクサで
あり、これは1つ以上のステージで可能であり、DIM
への各入力はMegaRAM_Out信号である。Me
gaRAM_Out信号からDIM612a、612b
への接続パターンは典型的には、2つのVチャンネル間
に均等に分散する。
ース(図5)およびMega−RAMの垂直方向のイン
ターフェース(図6)それぞれについてのDIMあたり
のMegaRAM_Out信号接続部の数について、図
8において説明する。図9は、MegaRAMの水平方
向のインターフェースおよびMega−RAMの垂直方
向のインターフェースそれぞれのMega_RAMイン
ターフェース仕様の概要をまとめたものであり、上述し
た様々なインターフェースコンポーネントの総数をリス
トしたものである。
機能ブロック全てをLEアレイに組み込まなければなら
ないわけではない場合が多い点に留意されたい。例え
ば、IP機能ブロックは2種類である(すなわち、小さ
いかまたは大きい)。一般的には、本明細書において用
いられる小さいという用語および大きいという用語は、
サイズを示すものとしてみなされ得る。しかし、実際の
一設計構成では、特定のIP機能ブロックを小さいかま
たは大きいとみなすことは、信号のルーティングのタイ
ミングに対してどれだけの崩壊に耐えることが可能であ
るのかを考えることである。例えば、一実施形態によれ
ば、小さいブロックはIP機能ブロックであり、そのレ
イアウトは、LEの幅のオーダーで特定の幅で描写可能
である。この実施形態によれば、ブロック上での信号ル
ーティングのタイミングがLE上のルーティングに対す
るタイミングよりも著しく大きくならない限り、小さい
ブロックの幅はLEよりも幅広であり得る。例えば、1
つの0.13μmのアーキテクチャにおいて、幅がおよ
そ5LEのブロック上に信号ルーティングを行うタイミ
ングは、LE上のルーティングに対するタイミングの場
合と比較してそれほど大きくならないと考えられてい
る。典型的には、小さいブロックをLEが包囲している
状態でIP機能ブロックを横切ってベース信号のルーテ
ィングアーキテクチャが保持されている限り、LEの幅
を超え得るさらなる入力および/または出力を追加して
もよい。(このホールのコンセプトを用いてインプリメ
ントされる)IP機能ブロックが大きいかまたは小さい
かを判定する際の別の考慮事項は、インターフェース領
域の利用に関連するオーバーヘッドに対するIP機能ブ
ロックのサイズである。一実施形態において、小さいブ
ロックは、MEAB(中程度のサイズの埋込み型アレイ
ブロック)と、SEAB(小さいサイズの埋込み型アレ
イブロック)と、DSPブロックとを含む。それとは対
照的に、大きいブロックはIP機能ブロックであり、そ
のサイズは典型的には、LEのサイズよりもずっと大き
い。このベース信号のルーティングアーキテクチャをこ
れらのブロック上に配置することを何も改変を加えずに
拡張すると、これらのブロック上のルーティングは、L
E上のルーティングよりもずっと大きくなり、PLDタ
イミングモデル中に境界が形成される。このような大き
いブロックは、上述したように、ベース信号のルーティ
ングアーキテクチャ内のホールとしてLEアレイに挿入
され得る。ベース信号のルーティングアーキテクチャと
ホールとの間の境界に発生する事象は、ある点におい
て、LEアレイの端部において終端するベース信号のル
ーティングアーキテクチャに類似する。
して図示されているのは、LEルーティング線が交互配
置で一方向性のルーティングアーキテクチャの一部であ
ることである。図10からわかるように、この交互配置
構成を設けた結果、境界において、例えば、PLD10
01の端部におけるI/Oインターフェース1008ま
たは挿入されたIP機能ブロック(参照符号1004に
って図示)によって形成された部分線1002が設けら
れる。このような交互配置のアーキテクチャの実施形態
によれば、ルーティングドライバ1006は、(インタ
ーフェース領域1008がI/Oインターフェース領域
またはホールインターフェース領域であるかに関係無
く)インターフェース領域1008に設けられ、これに
より、全体線および部分線を駆動する。論理ブロック1
004の出力ポート1010は、線の「全体」および線
の「部分」両方のドライバに接続する。ドライバの前方
において信号選択マルチプレクサを用いて、ルーティン
グの柔軟性を増加させることができる。上述したよう
に、ルーティングは、セグメント化された二方向性の線
によって実施され得る。
2は、入力選択マルチプレクサ1012に電力供給し
て、論理ブロック1004に駆動される。。これらの部
分線1002によって、ドライバ1014にかかる負荷
が全体線1016にかかる負荷よりも小さくなり、負荷
が小さくなると、部分線1002は、PLDコア100
1への高速経路となる。領域が問題である場合、部分線
1002用のドライバ1018は、全体線1016用の
ドライバ1020よりも小さく、かつ、負荷が小さいか
らといって速度は不利にならない。
によって、ルーティングに柔軟性が提供され、信号が、
PLDコア1001からPLD境界に搬送される。部分
線1002がPLD1001から向かってIP機能ブロ
ック1004に走るようにすると、PLDコア1001
から論理ブロック1004へのルーティング可能性が増
す。さらに、ドライバ1018をさらに多く用いて、コ
ア1001がより多くの信号にアクセスできるようにす
るか、または、信号を用いて、所与の信号についてより
多くの経路をPLDコア1001内に提供することも可
能である。従って、非常に簡単に、今まで未使用のまま
であった線を用いて、PLDコア1001に必要なアク
セスを提供することができる。
がら具体的に説明してきたが、本開示に基づけば、様々
な改変例、変更例およびおよび適応例が可能であり、本
発明の範囲内であることが理解される。本発明につい
て、現在最も実際的でかつ好適な実施形態と共に説明し
てきたが、本発明は開示された実施形態に限定されるの
ではなく、本発明の範囲内に含まれる様々な改変例およ
びその均等な構成物を網羅するものとして意図されるこ
とが理解される。例えば、本明細書中にて上述した技術
を、他の種類の固定ブロックまたはルーティング構造に
適用してもよい。
グアーキテクチャを最適にするようにIP機能ブロック
を配置できるPLDアーキテクチャを提供することを可
能にする。
レイの端部の近隣ではない「大型の」IP機能ブロック
の可能な配置を示す。「大型の」IP機能ブロックと
は、I/Oへの直接アクセスを要求しないメモリのこと
である。
レイの端部の近隣ではない「大型の」IP機能ブロック
の可能な配置を示す。「大型の」IP機能ブロックと
は、I/Oへの直接アクセスを要求しないメモリのこと
である。
レイの端部の近隣ではない「大型の」IP機能ブロック
の可能な配置を示す。「大型の」IP機能ブロックと
は、I/Oへの直接アクセスを要求しないメモリのこと
である。
レイの端部の近隣である大型のIP機能ブロックの可能
な配置を示し、この配置により、I/Oへのアクセスが
可能となる。
イの端部の近隣である大型のIP機能ブロックの可能な
配置を示し、この配置により、I/Oへのアクセスが可
能となる。
イの端部の近隣である大型のIP機能ブロックの可能な
配置を示し、この配置により、I/Oへのアクセスが可
能となる。
ナツホール」を示し、これは、「大型の」IP機能ブロ
ックをPLD内にあって、かつ、LEアレイの端部から
離れた位置に配置する際に用いられる。
び図3において用いられるような「大型のブロック」の
インターフェース領域をより詳細に示したものである。
RAM」)である「大型のブロック」に対する水平方向
のインターフェースを示す。
フェースを示す。
す表である。
す表である。
仕様を示す表である。
クチャの1実施形態に示し、交互配置のルーティングア
ーキテクチャの境界にある部分線が走る。
Claims (37)
- 【請求項1】 プログラム可能な論理デバイス(PL
D)であって、 アレイに構成された複数の論理素子(LE)と、 該LE間に信号をルーティングするための複数の信号ル
ーティング線を備えるベース信号のルーティングアーキ
テクチャと、を備え、 該LEのアレイ内にはホールが形成され、該ホールは、
周辺部分および中央部分によって特徴付けられ、 該ベース信号のルーティングアーキテクチャは、該ホー
ルにおいて少なくとも部分的に中断され、 該PLDは、該ホールの周辺部分内にインターフェース
回路をさらに備え、該インターフェース回路は、該ホー
ル内の回路を該信号をルーティングするアーキテクチャ
に結合するように構成可能であり、 該PLDは、該ホール内にIP機能ブロックをさらに備
え、該インターフェース回路に電気的に結合される、プ
ログラム可能な論理デバイス(PLD)。 - 【請求項2】 前記ベース信号のルーティングアーキテ
クチャの一部分は、前記ホールを横切ってルーティング
される、請求項1に記載のPLD。 - 【請求項3】 前記ホールを横切ってルーティングされ
る前記信号をルーティングするアーキテクチャの部分
は、前記PLDの物理的層のうち、前記ベースルーティ
ングアーキテクチャが該PLDの残り部分にルーティン
グされる物理的層以外のPLDの物理的層内のホールを
横切ってルーティングされる、請求項2に記載のPL
D。 - 【請求項4】 前記IP機能ブロックは第1のIP機能
ブロックであり、 前記PLDは、第2のIP機能ブロックをさらに備え、
該第2のIP機能ブロックは、前記LEのアレイ内に形
成されたホール内に無いため、前記ベース信号のルーテ
ィングアーキテクチャは、該第2のIP機能ブロックに
よって中断されない、請求項3に記載のPLD。 - 【請求項5】 前記第1のIP機能ブロック回路のサイ
ズは、前記ベース信号のルーティングアーキテクチャ全
てが前記第1のIP機能ブロックを横切ってルーティン
グされた場合、該ベース信号のルーティングアーキテク
チャのの信号のタイミングは、事前規定された閾値より
も長く中断されるようなサイズであり、 該ベース信号のルーティングアーキテクチャを該第2の
IP機能ブロックを横切ってルーティングするタイミン
グは、該事前規定された閾値よりも短く中断される、請
求項4に記載のPLD。 - 【請求項6】 前記ホールは、前記ベース信号のルーテ
ィングアーキテクチャによって完全に包囲される、請求
項1に記載のPLD。 - 【請求項7】 前記ホールは、前記ベース信号のルーテ
ィングアーキテクチャによって少なくとも2つの側部上
で包囲される、請求項1に記載のPLD。 - 【請求項8】 前記ホールは、前記ベース信号のルーテ
ィングアーキテクチャに対し、いかなるI/Oパッドも
移動または代替させない、請求項1に記載のPLD。 - 【請求項9】 前記ホールは、前記ベース信号のルーテ
ィングアーキテクチャにおいて、I/Oパッドを移動ま
たは代替させる、請求項2に記載のPLD。 - 【請求項10】 前記IP機能ブロックは、前記IP機
能ブロックと、前記ベース信号のルーティングアーキテ
クチャ以外のものとの間に入力/出力を設ける回路を備
える、請求項1に記載のPLD。 - 【請求項11】 プログラム可能な論理デバイス(PL
D)を設計する方法であって、 a)該PLDがアレイに構成された複数の論理素子(L
E)を含むように該PLDを設計する工程と、 b)該PLDがベース信号のルーティングアーキテクチ
ャを備えるように該PLDを設計する工程であって、該
ベース信号のルーティングアーキテクチャは、該LE間
に信号をルーティングするための複数の信号ルーティン
グ線を含み、信号をルーティングするタイミングのモデ
ルによって特徴付けられる、工程と、 c)該ベース信号のルーティングアーキテクチャが該L
Eのアレイ内に組み込まれたIP機能ブロック部分を横
切って拡張される場合、その結果得られるタイミング
と、該ベース信号をルーティングするタイミングのモデ
ルとの間の差を決定する工程と、 d)該決定された差に基づいて、該PLDの設計を、該
PLDの信号をルーティングするアーキテクチャが該I
P機能ブロック部分を横切って拡張されるような設計に
するか、または、該ベース信号のルーティングアーキテ
クチャ内のホールを含むように構成して該IP機能ブロ
ック部分を収容するようにするかを決定する工程と、を
包含する、方法。 - 【請求項12】 前記工程d)は、前記決定された差を
事前規定された閾値と比較する工程を包含する、請求項
11に記載の方法。 - 【請求項13】 e)前記PLDが該ベース信号のルー
ティングアーキテクチャ内のホールを含むように該PL
Dを設計する工程であって、前記IP機能ブロックと前
記ベース信号のルーティングアーキテクチャとの間のイ
ンターフェースをとるインターフェース回路を有するホ
ールを含むように、該PLDを設計する工程を包含す
る、工程をさらに包含する、請求項11に記載の方法。 - 【請求項14】 e)前記PLDが前記ホールを含むよ
うに該PLDを設計する工程であって、前記ベース信号
のルーティングアーキテクチャの部分が該ホールを横切
ってルーティングされるように、該PLDを設計する工
程を包含する、をさらに包含する、請求項11に記載の
方法。 - 【請求項15】 e)前記ホールを横切ってルーティン
グされる前記ベース信号のルーティングアーキテクチャ
の部分は、該PLDの物理的層であって前記ベースルー
ティングアーキテクチャが該PLDの残り部分にルーテ
ィングされる物理的層以外の層にルーティングされるよ
うに、該PLDを設計する工程と、をさらに包含する、
請求項14に記載の方法。 - 【請求項16】 e)前記ベース信号のルーティングア
ーキテクチャを中断することなく前記PLDが前記IP
コア論理回路を含むように、該PLDを設計する、工程
をさらに包含する、請求項14に記載の方法。 - 【請求項17】 前記ホールは、前記ベース信号のルー
ティングアーキテクチャによって完全に包囲される、請
求項11に記載の方法。 - 【請求項18】 プログラム可能な論理デバイス(PL
D)であって、 アレイに構成された複数の論理素子(LE)と、 該LE間に信号をルーティングするための複数の信号ル
ーティング線を備えるベース信号のルーティングアーキ
テクチャであって、該信号ルーティング線は、短い線お
よび長い線を含み、該LEの部分の代わりに少なくとも
1つのIP機能ブロックが該アレイに挿入され、該短い
線の第1のサブセットは、前記IP機能ブロックに接続
し、該短い線の第2のサブセットは、該IP機能ブロッ
クにおいて終端し、他方、該IP機能ブロックの近隣を
少なくとも1つの長い線が通過する、ベース信号のルー
ティングアーキテクチャと、を備える、プログラム可能
な論理デバイス(PLD)。 - 【請求項19】 前記短い線の長さは、8LEの長さ8
倍未満の長さであり、前記長い線は、8LE以上の長さ
である、請求項18に記載のPLD。 - 【請求項20】 前記短い線の第3のサブセットは、前
記IP機能ブロックの近隣を通過する、請求項18に記
載のPLD。 - 【請求項21】 アレイに構成された複数の論理素子
(LE)であって、該アレイには、少なくとも1つのI
P機能ブロックが挿入される、論理素子(LE)と、 ベース信号のルーティングアーキテクチャであって、該
LEに接続され、該IP機能ブロックによって少なくと
も部分的に中断され、これにより、該ベースルーティン
グアーキテクチャの第1の部分が該IP機能ブロックに
おいて終端し、該ベース信号のルーティングアーキテク
チャの第2の部分が、該IP機能ブロックの近隣を通過
し続ける、アーキテクチャと、を備える、半導体集積回
路。 - 【請求項22】 前記半導体集積回路は、インターフェ
ース部分をさらに備え、 前記ベース信号のルーティングアーキテクチャの第3の
部分は、該インターフェース部分を介して前記IP機能
ブロックに接続する、請求項21に記載の半導体集積回
路。 - 【請求項23】 前記ベース信号のルーティングアーキ
テクチャは、長いルーティング線および短いルーティン
グ線を備え、該長いルーティング線のうち少なくともい
くつかは、前記IP機能ブロックだけ継続し、該短いル
ーティング線のうち少なくともいくつかは、該IP機能
ブロックに向かって終端するかまたは該IP機能ブロッ
クに接続する、請求項22に記載の半導体集積回路。 - 【請求項24】 前記IP機能ブロックのうちいくつか
は、前記ベース信号のルーティングアーキテクチャを中
断しないように配置される、請求項21に記載の半導体
集積回路。 - 【請求項25】 前記ベース信号のルーティングアーキ
テクチャを中断するために前記IP機能ブロックを配置
するか否かという決定は、該IP機能ブロックの物理的
サイズに基づいて行われる、請求項24に記載の半導体
集積回路。 - 【請求項26】 前記決定工程は、前記IP機能ブロッ
クによって占有されるダイのスペースによって示される
物理的サイズに基づいて行われる、請求項25に記載の
半導体集積回路。 - 【請求項27】 前記決定工程は、タイミングパラメー
タによって示される物理的サイズに基づいて行われる、
請求項25に記載の半導体集積回路。 - 【請求項28】 プログラム可能な論理デバイス(PL
D)を設計する方法であって、 該PLDを、該PLDがアレイに構成された複数の論理
素子(LE)を含むように設計する工程であって、 該LE間に信号をルーティングするための複数の信号ル
ーティング線を備えるベース信号のルーティングアーキ
テクチャであって、該信号ルーティング線は、短い線お
よび長い線を含む、アーキテクチャと、 該LEの部分の代わりに少なくとも1つのIP機能ブロ
ックを該アレイに挿入する工程と、を該PLDが含むよ
うに該PLDを設計する工程、を包含し、 該短い線の第1のサブセットは、該IP機能ブロックに
接続し、該短い線の第2のサブセットは、該IP機能ブ
ロックにおいて終端し、他方、該IP機能ブロックの近
隣を少なくとも1つの長い線が通過する、方法。 - 【請求項29】 前記短い線の長さは、8LE未満であ
り、前記長い線の長さは、8LEの長さ以上である、請
求項28に記載の方法。 - 【請求項30】 前記短い線の第3のサブセットは、前
記IP機能ブロックの近隣を通過する、請求項28に記
載の方法。 - 【請求項31】 半導体集積回路を設計する方法であっ
て、 a)該半導体集積回路は、アレイに構成された複数の論
理素子(LE)を含み、該アレイには、少なくとも1つ
のIP機能ブロックが挿入されるように該半導体集積回
路を設計する、工程と、 b)該半導体集積回路が該LEに接続されたベース信号
のルーティングアーキテクチャを備え、該IP機能ブロ
ックによって少なくとも部分的に中断されるような設計
にし、これにより、該ベースルーティングアーキテクチ
ャの第1の部分は、該IP機能ブロックにおいて終端
し、該ベース信号のルーティングアーキテクチャの第2
の部分は、該IP機能ブロックの近隣を通過した状態で
あるように該半導体集積回路を設計する工程と、を包含
する、方法。 - 【請求項32】 c)前記半導体集積回路がインターフ
ェース部分を含むように該半導体集積回路を設計する工
程と、 d)前記ベース信号のルーティングアーキテクチャの第
3の部分が該インターフェース部分を介して前記IP機
能ブロックに接続するように該半導体集積回路を設計す
る、工程と、をさらに包含する、請求項32に記載の方
法。 - 【請求項33】 前記工程a)は、前記ベース信号のル
ーティングアーキテクチャが長いルーティング線および
短いルーティング線を含むようにする工程であり、 前記工程b)は、該長いルーティング線の少なくともい
くつかが該IP機能ブロックだけ継続し、該短いルーテ
ィング線の少なくともいくつかが該IP機能ブロックに
おいて終端するか、または該IP機能ブロックに接続す
るように行われる、請求項32に記載の方法。 - 【請求項34】 前記工程a)は、前記IP機能ブロッ
クのうちいくつかが前記ベース信号のルーティングアー
キテクチャを中断しないように配置するように行われ
る、請求項31に記載の方法。 - 【請求項35】 前記工程a)において、前記ベース信
号のルーティングアーキテクチャを中断するために前記
IP機能ブロックを配置するか否かに関する決定は、前
記IP機能ブロックの物理的サイズに基づいて行われ
る、請求項34に記載の方法。 - 【請求項36】 前記決定工程は、前記IP機能ブロッ
クによって占有されたダイスペースによって示される物
理的サイズに基づいて行われる、請求項35に記載の方
法。 - 【請求項37】 前記決定工程は、タイミングパラメー
タによって示されるタイミングパラメータによって示さ
れる物理的サイズに基づいて行われる、請求項35に記
載の方法。
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