JP2003216670A - コンピュータ読み取り可能な記録媒体および半導体集積回路装置 - Google Patents
コンピュータ読み取り可能な記録媒体および半導体集積回路装置Info
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Abstract
更を容易にし、かつメモリIPの再利用性を向上する。 【解決手段】 システムLSIなどに搭載されるメモリ
モジュール1は、ベイシックアレイ2とインタフェース
3とからなる。ベイシックアレイ2は、直接周辺回路、
および記憶回路7から構成されている。ベイシックアレ
イ2は、レイアウトパターンデータ、ベイシックアレイ
2の動作を定義する論理シミュレーションモデル、レイ
アウトなどのLSIパターン情報、MOS素子の特性や
レイアウトルールなどのデバイス情報、各種信号タイミ
ングなどのインタフェース情報、および端子情報などの
デバイス仕様データからなるライブラリデータが、CD
−Rや磁気テープなどの記憶媒体に格納されてユーザに
配布される。
Description
取り可能な記録媒体および半導体集積回路装置に関し、
特に、メモリIP(Intellectual Pro
perty)の再利用化に適用して有効な技術に関する
ものである。
半導体集積回路装置として、いわゆる、システムLSI
が広く知られている。
Pとして、SRAM(StaticRandom Ac
cess Memory)などのクロック同期式メモリ
が搭載されている場合が多く、メモリインタフェースも
ユーザの利用形態に左右されないように簡易な仕様とな
っている。
路装置の設計技術について詳しく述べてある例として
は、特開2001−142923号公報があり、この文
献には、2つのIPコアのインタフェース回路を自動生
成する方法についてが記載されている。
なシステムLSIに搭載されるメモリIPでは、次のよ
うな問題点があることが本発明者により見い出された。
IPのカスタム化の要望が高まりつつある。たとえば、
CPUコアとの整合性の向上やセキュリティ性の向上な
どである。
メモリIPのインタフェースを改良する必要があり、コ
ストアップなどを招いてしまうという問題がある。ま
た、セキュリティ性の向上するには、メモリアドレスの
エンコード、デコードなどでメモリデータを読みとれな
いようにデコード回路にスクランブルをかけるなどの対
策が必要であるが、このようなセキュリティに関する対
策は施されていないという問題がある。
タフェースの仕様変更を容易に行い、かつメモリIPの
再利用性を向上することのできるコンピュータ読み取り
可能な記録媒体および半導体集積回路装置を提供するこ
とにある。
な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかに
なるであろう。
発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、
以下のとおりである。 1.本発明は、コンピュータ読み取り可能な記録媒体で
あって、半導体メモリを含むベイシックアレイのレイア
ウトパターンデータを有するハードIPと、該ベイシッ
クアレイのデバイス仕様データとを記憶したものであ
る。 2.前記第1項において、デバイス仕様データは、ベイ
シックアレイの動作を定義する論理シミュレーションモ
デル、レイアウトパターン、デバイス情報、インタフェ
ース情報、および端子情報を含むものである。 3.前記第1または第2項において、ベイシックアレイ
は、記憶回路と、直接周辺回路とを含み、該直接周辺回
路にはデコード信号が入力されるものである。 4.前記第1〜第3のいずれか1項において、ベイシッ
クアレイは、クロック信号に非同期で動作し、かつイン
タフェースをモニタ信号により制御するモニタ制御部を
備えたものである。 5.前記4項において、モニタ制御部が出力するモニタ
信号は、直接周辺回路に設けられた読み書き回路が読み
出し動作の際に出力する第1のモニタ信号と、直接周辺
回路に設けられたワード選択回路が、読み出し動作の際
に出力する第2のモニタ信号とよりなるものである。
示す。 6.本発明の半導体集積回路装置は、記憶回路と、該記
憶回路の直接周辺回路とを有し、ハードIPから構成さ
れた2以上のベイシックアレイと、それらベイシックア
レイのインタフェースとして設けられたプリミティブと
を備えたものである。 7.前記第6項において、ベイシックアレイには、プリ
ミティブから出力されるデコード信号が入力されるもの
である。 8.前記第6項または第7項において、ベイシックアレ
イは、クロック信号に非同期で動作し、かつベイシック
アレイは、プリミティブをモニタ信号により制御するモ
ニタ制御部を備えたものである。 9.前記第8項において、モニタ制御部が出力するモニ
タ信号は、直接周辺回路に設けられた読み書き回路が読
み出し動作の際に出力する第1のモニタ信号と、該直接
周辺回路に設けられたワード選択回路が、読み出し動作
の際に出力する第2のモニタ信号とよりなるものであ
る。
に基づいて詳細に説明する。
リモジュールのブロック図、図2は、本発明の一実施の
形態によるベイシックアレイをCPUコアに接続した際
のブロック図、図3は、図2のベイシックアレイにソフ
トマクロジュールで構成したインタフェースを用いた場
合の説明図、図4は、図3のベイシックアレイとインタ
フェースとの詳細な接続構成を示す説明図、図5は、図
4のベイシックアレイが、モニタ信号によってラッチ回
路を制御する際の各部信号のタイミングチャート、図6
は、図4のインタフェースのデコード回路を設計変更
し、セキュリティを向上させた場合の一例を示す説明
図、図7は、図6のアドレス割り付けの仕様を変更する
メモリモジュールの一例を示すブロック図、図8は、図
4のベイシックアレイを異なるシステムLSIに搭載す
る際の再利用性条件の説明図、図9は、図8の再利用性
条件によりベイシックアレイを再利用した異なるシステ
ムLSIの説明図、図10は、図4のベイシックアレイ
2におけるライブラリデータのリリース形態におけるフ
ローチャート、図11は、ライブラリとして提供される
ベイシックアレイ、およびそのベイシックアレイを用い
て構成されるCRAMの説明図、図12は、ベイシック
アレイ2のライブラリデータにおける論理シミュレーシ
ョンモデルのモニタ信号端子の定義例を示す説明図、図
13は、ベイシックアレイ2のライブラリデータにおけ
る論理シミュレーションモデルのモニタ信号の記述例を
示す説明図、図14は、図12、および図13の論理シ
ミュレーションモデルによるベイシックアレイを用いた
メモリモジュールの結線例を示す説明図、図15は、図
14の結線されたメモリモジュールにおける信号波形を
示すタイミングチャートである。
1は、たとえば、システムLSIなどに搭載されるSR
AMモジュールである。メモリモジュール1は、図1に
示すように、ベイシックアレイ2とインタフェース3と
から構成されている。
路4、ワード選択回路5、制御回路(モニタ制御部)6
からなる直接周辺回路、および記憶回路7から構成され
ている。
能を有し、メモリセルのセル読み出し信号を増幅するセ
ンスアンプ、カラム(列)方向のビット線を選択して選
択パルス電圧を与えるカラムデコーダなどから構成され
ている。
ウ(行)方向のワード線を選択し、選択したワード線に
選択パルス電圧を与えるロウデコーダなどからなる。制
御回路6は、コマンド信号を受けて読み書き回路4やワ
ード選択回路5などの制御を司る。記憶回路7は、記憶
の最小単位であるメモリセルが規則正しくアレイ状に並
べられたメモリマットからなる。
8、ならびにデコード回路9から構成されている。ラッ
チ回路8には、データ、クロック信号、およびアドレス
信号、ライトイネーブル信号、アウトプットイネーブル
信号、チップセレクト信号などのコマンドなどが入力さ
れる。
入力されたアドレス信号をデコードし、その結果をデコ
ード信号としてワード選択回路5に出力する。
いて、ベイシックアレイ2はハードIPであり、インタ
フェース3はユーザが設計した論理回路からなるユーザ
回路となる。
Uコア(制御手段)10に接続した際のシステム構成を
示す。
を介してCPUコア10に接続されている。インタフェ
ース3は、半導体デバイスの設計のために使われるプロ
グラミング言語であるHDL(Hardware De
scription Language)記述などによ
る設計論理(以下、ソフトマクロジュールという)によ
り構成されており、CPUコア10は、ハードウェアの
モジュール、すなわちハードマクロモジュールから構成
されている。
ス信号、ライトイネーブル信号、アウトプットイネーブ
ル信号、およびチップセレクト信号などのコマンドとが
クロック信号に同期してインタフェース3にそれぞれ入
出力される。
タ、コマンド、およびアドレス信号をデコードしたデコ
ード信号が、クロック非同期でベイシックアレイ2にそ
れぞれ入出力されている。
ジュールで構成したユーザ回路とすることにより、ベイ
シックアレイ2や、CPUコア10などのインタフェー
スの違いによる回路変更などを不要とすることができ
る。
タフェース3を用いる場合には、図3に示すように、ベ
イシックアレイ2から出力されるモニタ信号を利用して
該インタフェース3を制御するようにもできる。
ェース3との詳細な接続構成を図4に示す。図示したよ
うに、制御回路6からは、モニタ信号M1,M2がイン
タフェース3のラッチ回路8にそれぞれ出力される。ラ
ッチ回路8は、これらモニタ信号M1,M2に基づいて
データのラッチを行う。
制御回路6から出力される読み書き回路4に設けられた
センスアンプの制御信号であり、モニタ信号(第2のモ
ニタ信号)M2は、同じく制御回路6から出力されるワ
ード選択回路5の制御信号である。
8を制御する際の各部信号のタイミングチャートを図5
に示す。図5においては、上方から下方にかけて、イン
タフェース3から出力されるコマンド、データ、制御回
路6から出力されるモニタ信号M1,M2、ラッチ回路
8に入力されるデータ、および該ラッチ回路8から出力
されるデータの信号タイミングについてそれぞれ示して
いる。
されるとともに、読み書き回路4にはデータが入力され
る。制御回路6はライトコマンドを受けて、センスアン
プに対して書き込み動作を行う制御信号を出力する。こ
の制御信号は、モニタ信号M2としてラッチ回路8に出
力される。
書き込み動作を行う制御信号を出力する。この制御信号
は、モニタ信号M1としてラッチ回路8に出力される。
そして、ラッチ回路8は、入力されたモニタ信号M1,
M2から書き込み動作であることを判断し、入力された
データをラッチする。
リードコマンドが入力される。制御回路6はリードコマ
ンドを受けて、センスアンプに対して読み出し動作を行
う制御信号を出力するとともに、ワード選択回路5に読
み出し動作を行う制御信号を出力する。これら制御信号
は、モニタ信号M1,M2としてラッチ回路8に出力さ
れる。
1,M2から読み出し動作であることを判断し、読み書
き回路4を介して記憶回路7から読み出したデータを出
力する。
てインタフェース3を制御する場合には、1つのインタ
フェース3に、2つ以上(複数個)のベイシックアレイ
2を接続した際に動作中のベイシックアレイ2を特定す
ることができるので、特に有効な接続構成である。
ース3では、デコード回路9を容易に設計変更すること
ができるので、データのセキュリティを容易に向上する
ことができる。
8の設計変更を行わない場合のアドレス割り付けの仕様
を示しており、図6の下方には、該デコード回路9の設
計変更を行い、デコード信号を変更することによってワ
ード選択信号を変更してアドレス割り付けの仕様を変更
し、セキュリティを向上させた場合の一例を示してい
る。
の仕様を変更するメモリモジュール1の一例を図7に示
す。図示したように、ソフトマクロジュールにより構成
したインタフェース3にスクランブル論理を追加するこ
とによって、容易にセキュリティ機能を備えることがで
きる。
メモリモジュール1を用いることにより、高いセキュリ
ティを実現することができ、該ICカードなどの電子シ
ステムの信頼性を向上することができる。
クアレイ2を搭載する場合、いわゆるベイシックアレイ
2の再利用における再利用性条件について説明する。
8に示すように、該ベイシックアレイ2が提供するライ
ブラリデータLDを入手し、システムLSIの回路設計
や製造環境などを共有することが必要である。
クアレイのレイアウトパターンデータ、ならびにデバイ
ス仕様データなどである。デバイス仕様データは、たと
えば、ベイシックアレイ2の動作を定義する論理シミュ
レーションモデル、レイアウトなどのLSIパターン情
報、MOS素子の特性やレイアウトルールなどのデバイ
ス情報、各種信号タイミングなどのインタフェース情
報、および端子情報などである。
ーションやパーソナルコンピュータなどの端末などを用
いて、CD−R(Compact Disc Reco
rdable)や磁気テープなどの記憶媒体に格納さ
れ、ユーザに配布される。
リデータLDに則したシステムLSIを製造することに
より、図9に示すように、異なるシステムLSIであっ
てもベイシックアレイ2を再利用することが可能とな
る。
ブラリデータLDのリリース形態について、図10のフ
ローチャートを用いて説明する。
図10の上方に示すように、セットメーカなどのユー
ザ、デバイス開発製造などを行うシリコンファウンダ
リ、いわゆるファブ、およびライブラリ開発会社(以
下、EDA:ElectronicDesign Au
tomationという)などが関係する。
あると、そのニーズに基づいて、ファブがメモリIPを
構想する。このメモリIPの構想とファブが製造する際
のデバイスの仕様(レイアウトパターンルール、デバイ
ス情報など)とをEDAに提供する。そして、EDA
は、提供された情報からDAツールを開発する。ファブ
は、そのDAツールを用いてメモリ開発を行い、メモリ
ライブラリを生成する。
いて説明する。
ーザとファブとが関係し、EDAとのやり取りはない。
う。ファブは、様々なメモリライブラリの中からユーザ
の構想に見合ったメモリライブラリを選択し、ユーザに
提供する。
と、Verilog−HDL(Hardware De
scription Language)記述やRTL
(Registor Transfer Level)
記述などによって論理設計を行い、その後、論理シミュ
レーションなどにより論理検証を行う。
の論理設計に基づいて、半導体チップ内の配置配線を行
い、マスクを製造する。そして、そのマスクを用いて、
半導体チップを製造し、ユーザに提供する。ユーザは、
提供された半導体チップをセットに組み込む。
るベイシックアレイ2、および該ベイシックアレイ2を
用いて構成されるC(コンパイルド)RAM(半導体集
積回路装置)12について、図11を用いて説明する。
1の左側に示すように、ベイシックアレイ2のメモリ容
量が予め設定された数種類に固定されている。論理シミ
ュレーションモデルにおいては、デコード信号、イネー
ブル信号、ならびにモニタ信号などである。
ターンとしては、図11の左側に示すように、2つ以上
のベイシックアレイ2とプリミティブ13との組み合わ
せとなっている。プリミティブ13は、ベイシックアレ
イ2に設けられていない間接周辺回路やインタフェース
などから構成されている。CRAM12の論理シミュレ
ーションモデルにおいては、通常用いられる同期式SR
AMなどのインタフェースと同等となっている。
論理シミュレーションモデルのモニタ信号端子の定義例
を示したものである。また、図13は、モニタ信号M1
の記述例を示している。
ベイシックアレイ21 ,22 を用いた場合の記述例であ
り、Verilog−HDL(Hardware De
scription Language)などの規格に
従っていずれも記述されている。
ョンモデルによるベイシックアレイ21 ,22 を用いた
メモリモジュールの結線例を図14に示す。
クロジュールにより構成されたインタフェース3にそれ
ぞれ接続されている。インタフェース3には、デコード
回路、ラッチ回路8、および選択制御回路11が設けら
れている。
ckに基づいて、アクティブにするベイシックアレイ2
1 ,22 をいずれか選択する。ベイシックアレイ21 を
選択する際には制御信号e0をベイシックアレイ21 に
対して出力し、ベイシックアレイ22 を選択する際には
制御信号e1を該ベイシックアレイ22 に対して出力す
る。
たモニタ信号M1は、ラッチ回路8に入力されるように
接続されている。また、図14においては省略されてい
るが、ベイシックアレイ21 ,22 から出力されたモニ
タ信号M2もラッチ回路8に入力されるように接続され
ている。
おける信号波形を図15に示す。図15においては、上
方から下方にかけて、選択制御回路11に入力されるチ
ップ選択用のコマンドck、ラッチ回路7から出力され
るデータq、ラッチ回路8に入力されるモニタ信号M
1、ベイシックアレイ21 に入力される制御信号e0、
ベイシックアレイ21 から出力されるモニタ信号M1、
ベイシックアレイ21から出力されるデータbaq0、
ベイシックアレイ22 に入力される制御信号e1、ベイ
シックアレイ22 から出力されるモニタ信号M1、なら
びにベイシックアレイ22 から出力されるデータbaq
1における各信号タイミングを示している。
マンドckが入力されると、該選択制御回路11は、コ
マンドckに基づいて制御信号e0(ベイシックアレイ
21が選択された場合)を出力する。
受けてアクティブとなり、該ベーシックアレイ21 から
読み出したデータbaq0をラッチ回路8に出力する。
またベーシックアレイ21 は、モニタ信号M1をラッチ
回路8に対して出力する。ラッチ回路8は、モニタ信号
M1を受けてラッチしたデータbaq0を出力する。
シックアレイ2とCPUコア10とのインタフェース3
をソフトマクロジュールにより構成するので、該インタ
フェース3の設計変更を容易に行うことができるので、
拡張性が高く、かつ整合性の高いメモリモジュール1を
低コストで構築することができる。
ターンデータとデバイス仕様データとをライブラリデー
タLDとして提供するので、該ライブラリデータLDが
共通しているシステムLSIであれば、異なるシステム
LSIにもベイシックアレイ2を搭載することができる
ので、再利用ベイシックアレイ2の再利用性を高くする
ことができ、低コストでシステムLSIなどを構成する
ことができる。
明の実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は
前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を
逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでも
ない。
表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、
以下のとおりである。
ーンデータとデバイス仕様データとをライブラリデータ
として提供するので、異なる半導体集積回路装置であっ
ても容易にベイシックアレイ2を搭載することができる
ので、該ベイシックアレイの再利用性を向上することが
できる。
ェースをソフトマクロジュールにより構成することがで
きるので、該インタフェースの設計変更が容易になり、
拡張性が高く、かつ整合性の高いメモリモジュールを低
コストで構築することができる。
トで、かつ信頼性が高い、半導体集積回路装置を構成す
ることができる。
のブロック図である。
をCPUコアに接続した際のブロック図である。
ルで構成したインタフェースを用いた場合の説明図であ
る。
詳細な接続構成を示す説明図である。
てラッチ回路を制御する際の各部信号のタイミングチャ
ートである。
更し、セキュリティを向上させた場合の一例を示す説明
図である。
リモジュールの一例を示すブロック図である。
Iに搭載する際の再利用性条件の説明図である。
再利用した異なるシステムLSIの説明図である。
リデータのリリース形態におけるフローチャートであ
る。
イ、およびそのベイシックアレイを用いて構成されるC
RAMの説明図である。
ける論理シミュレーションモデルのモニタ信号端子の定
義例を示す説明図である。
ける論理シミュレーションモデルのモニタ信号の記述例
を示す説明図である。
ンモデルによるベイシックアレイを用いたメモリモジュ
ールの結線例を示す説明図である。
る信号波形を示すタイミングチャートである。
Claims (9)
- 【請求項1】 半導体メモリを含むベイシックアレイの
レイアウトパターンデータを有するハードIPと、前記
ベイシックアレイのデバイス仕様データとを記憶したこ
とを特徴とするコンピュータ読み取り可能な記録媒体。 - 【請求項2】 請求項1記載のコンピュータ読み取り可
能な記録媒体において、前記デバイス仕様データは、前
記ベイシックアレイの動作を定義する論理シミュレーシ
ョンモデル、レイアウトパターン、デバイス情報、イン
タフェース情報、および端子情報を含むことを特徴とす
るコンピュータ読み取り可能な記録媒体。 - 【請求項3】 請求項1または2記載のコンピュータ読
み取り可能な記録媒体において、前記ベイシックアレイ
は、記憶回路と、前記記憶回路の直接周辺回路とを含
み、前記直接周辺回路には、デコード信号が入力される
ことを特徴とするコンピュータ読み取り可能な記録媒
体。 - 【請求項4】 請求項1〜3のいずれか1項に記載のコ
ンピュータ読み取り可能な記録媒体において、前記ベイ
シックアレイは、クロック信号に非同期で動作し、かつ
前記ベイシックアレイは、前記ベイシックアレイを制御
する制御手段との間に接続されるインタフェースをモニ
タ信号により制御するモニタ制御部を備えたことを特徴
とするコンピュータ読み取り可能な記録媒体。 - 【請求項5】 請求項4記載のコンピュータ読み取り可
能な記録媒体において、前記モニタ制御部が出力するモ
ニタ信号は、前記直接周辺回路に設けられた読み書き回
路が読み出し動作の際に出力する第1のモニタ信号と、
前記直接周辺回路に設けられたワード選択回路が、読み
出し動作の際に出力する第2のモニタ信号とよりなり、
前記インタフェースのラッチ回路が、前記第1、および
第2のモニタ信号に基づいてデータのラッチを行うこと
を特徴とするコンピュータ読み取り可能な記録媒体。 - 【請求項6】 記憶回路と、前記記憶回路の直接周辺回
路とを有し、ハードIPから構成された2以上のベイシ
ックアレイと、前記ベイシックアレイのインタフェース
として設けられたプリミティブとを備えたことを特徴と
する半導体集積回路装置。 - 【請求項7】 請求項6記載の半導体集積回路装置にお
いて、前記ベイシックアレイには、前記プリミティブか
ら出力されるデコード信号が入力されることを特徴とす
る半導体集積回路装置。 - 【請求項8】 請求項6または7記載の半導体集積回路
装置において、前記ベイシックアレイは、クロック信号
に非同期で動作し、かつ前記ベイシックアレイは、前記
プリミティブを、モニタ信号により制御するモニタ制御
部を備えたことを特徴とする半導体集積回路装置。 - 【請求項9】 請求項8記載の半導体集積回路装置にお
いて、前記モニタ制御部が出力するモニタ信号は、前記
直接周辺回路に設けられた読み書き回路が読み出し動作
の際に出力する第1のモニタ信号と、前記直接周辺回路
に設けられたワード選択回路が、読み出し動作の際に出
力する第2のモニタ信号とよりなり、前記プリミティブ
に設けられたラッチ回路が、前記第1、および第2のモ
ニタ信号に基づいてデータのラッチを行うことを特徴と
する半導体集積回路装置。
Priority Applications (4)
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---|---|---|---|
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KR10-2003-0000547A KR20030064277A (ko) | 2002-01-25 | 2003-01-06 | 컴퓨터 판독 가능한 기록매체 및 반도체 집적회로장치 |
US11/242,854 US20060031655A1 (en) | 2002-01-25 | 2005-10-05 | Computer readable storage medium and semiconductor integrated circuit device |
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JP2002016410A JP2003216670A (ja) | 2002-01-25 | 2002-01-25 | コンピュータ読み取り可能な記録媒体および半導体集積回路装置 |
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