JP2005286277A - Semiconductor integrated circuit and method for developing semiconductor integrated circuit - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、メモリ部を有する半導体集積回路及びその開発方法に係り、特にメモリ部のアクセスポートに所要の速度を設定可能とする設計技術に関し、例えばマイクロコンピュータ等の論理LSIに搭載される小記憶容量のマルチポートメモリに適用して有効な技術に関する。 The present invention relates to a semiconductor integrated circuit having a memory unit and a method for developing the same, and more particularly to a design technique that enables a required speed to be set in an access port of a memory unit, for example, a small memory mounted in a logic LSI such as a microcomputer. The present invention relates to a technology effective when applied to a multiport memory having a large capacity.
特許文献1には、ポート毎に動作速度を制御するマルチポートメモリについて記載があり、速度制御はトランジスタの閾値電圧の切り換えで行なう。特許文献2にはリード・ライトポートを用途に合わせて速度制御するマルチポートメモリについて記載があり、速度制御はポートを構成するトランジスタの電流駆動能力の大小で行なう。
本発明者は論理LSIにオンチップされるマルチポートメモリの各ポートに所要の動作速度を設定するための設計方法について検討した。特に本発明者は、半導体集積回路の内部バスと論理回路間のバッファや、外部インタフェース回路と内部論理回路間のバッファ等のように、論理LSI上の数箇所に分散配置して用いられるような比較的小容量のマルチポートメモリについて検討した。このような用途のマルチポートメモリにはインタフェース対象に応じたインタフェース速度を設定しなければならない。このインタフェース速度の設定は、通常、論理設計後の、回路モジュール毎の個別設計で行なわれる。要する、そのような仕様を満足する個々のマルチポートメモリをマクロ部品として用意する。しかしながら、そのインタフェース速度はマルチポートメモリが搭載される論理LSIの種類、更には当該論理LSI内部におけるマルチポートメモリの用途に応じて個別的になるから、その要求仕様毎にマルチポートメモリ全体の設計を個々に行って必要なマクロ部品としてのマルチポートメモリを複数用意したのでは、設計時間とコストが増大するということが本発明者によって見出された。また、そのようなマルチポートメモリに対する個別設計の結果を用いて半導体集積回路の配置配線が行なわれるが、それに対するタイミング検証で一部の回路に動作速度の修正が必要になる場合は、特定のマルチポートメモリに対する個別設計まで戻って対応しなければならない。回路の動作速度を修正するには、その回路を構成するトランジスタサイズを変更したり、回路構成を直したりして対処することになり、何れの場合も当該回路以外の部分との接続関係や配線経路に修正が及ぶ場合も想定され、配置配線のような実装設計段階だけでは対処することができないことも考えられる。この点でも設計工数及び設計コストが上昇する。 The inventor has studied a design method for setting a required operation speed for each port of a multi-port memory on-chip in a logic LSI. In particular, the present inventor is used in a distributed manner at several locations on a logic LSI, such as a buffer between an internal bus and a logic circuit of a semiconductor integrated circuit and a buffer between an external interface circuit and an internal logic circuit. A relatively small multi-port memory was studied. In such a multi-port memory, the interface speed corresponding to the interface object must be set. This interface speed is usually set by individual design for each circuit module after logic design. In short, individual multi-port memories satisfying such specifications are prepared as macro parts. However, the interface speed depends on the type of the logic LSI on which the multiport memory is mounted, and also on the use of the multiport memory inside the logic LSI, so the entire multiport memory is designed for each required specification. It has been found by the present inventor that the design time and cost increase if a plurality of multiport memories are prepared as necessary macro parts. In addition, the placement and routing of the semiconductor integrated circuit is performed using the result of the individual design for such a multi-port memory. It is necessary to go back to the individual design for the multiport memory. In order to correct the operation speed of a circuit, it is necessary to change the size of the transistors constituting the circuit or to correct the circuit configuration. In any case, the connection relationship and wiring with parts other than the circuit In some cases, the route may be corrected, and it may not be possible to deal with it only at the mounting design stage such as placement and routing. This also increases the design man-hours and design costs.
本発明の目的は、メモリ部の要求仕様に対して過不足のないインタフェース速度の設定が容易な半導体集積回路の開発方法を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a method for developing a semiconductor integrated circuit in which an interface speed can be easily set with no excess or deficiency with respect to required specifications of a memory unit.
本発明の別の目的は、マルチポートに対するポート毎のインタフェース速度の設定が容易な半導体集積回路の開発方法を提供することにある。 Another object of the present invention is to provide a method for developing a semiconductor integrated circuit in which the interface speed for each port for a multi-port can be easily set.
本発明の別の目的は、実装設計段階でメモリ部のインタフェース速度をカスタマイズすることが可能な半導体集積回路の開発方法を提供することにある。 Another object of the present invention is to provide a method for developing a semiconductor integrated circuit capable of customizing the interface speed of a memory unit at the mounting design stage.
本発明の別の目的は設計期間を短縮することができる半導体集積回路の開発方法を提供することにある。 Another object of the present invention is to provide a method of developing a semiconductor integrated circuit that can shorten the design period.
本発明の別の目的は、メモリ部の要求仕様に対して過不足のないインタフェース速度で動作するという点において低消費電力に資することができる半導体集積回路を提供することにある。 Another object of the present invention is to provide a semiconductor integrated circuit that can contribute to low power consumption in that it operates at an interface speed that does not exceed the required specifications of the memory unit.
本発明の前記並びにその他の目的と新規な特徴は本明細書の記述及び添付図面から明らかになるであろう。 The above and other objects and novel features of the present invention will be apparent from the description of this specification and the accompanying drawings.
本願において開示される発明のうち代表的なものの概要を簡単に説明すれば下記の通りである。 The following is a brief description of an outline of typical inventions disclosed in the present application.
〔1〕本発明に係る半導体集積回路の開発方法は、半導体基板に形成される回路モジュールの一つに少なくともメモリ部を有する半導体集積回路の開発方法であって、前記半導体集積回路の論理設計を行なう第1処理と、前記論理設計結果にしたがって回路モジュールを個別に設計する第2処理(セル設計)と、前記個別設計を反映させた半導体集積回路の配置配線を決める第3処理(実装設計)と、前記配置配線結果に対するタイミング検証と必要な修正を行なう第4処理と、必要な修正を受けた前記配置配線結果に基づいてマスク生成を行なう第5処理と、生成されたマスクを用いてウェーハプロセスを行なう第6処理と、を含む。前記第2処理において、前記メモリ部の個別設計では、複数のメモリセルが配置されたメモリアレイ(11)、前記メモリアレイをアクセスするための論理動作を行なうメモリ論理回路(14)、及びメモリアレイをアクセスするための入出力動作を行なうメモリインタフェース回路(16,17,18)の設計を行ない、前記メモリインタフェース回路及びメモリ制御回路により複数のアクセスポートを構成し、少なくとも、前記メモリインタフェース回路及びメモリ論理回路の個別設計には種類毎に回路構成と配置面積が等しい複数のスタンダードセルを用い、前記複数のアクセスポートの動作速度の違いを同種スタンダードセルの動作速度の違いによって設定する。要するに、メモリ部の個別設計(第2処理のセル設計)の段階で、前記メモリインタフェース回路及びメモリ論理回路を構成する個々のスタンダードセルの動作速度を個別に設定する。尚、面積効率にも着目する場合、第2処理において前記メモリアレイの個別設計にはスタンダードセルを用いた回路よりも密集した回路配置を有するハードマクロを用いてもよい。 [1] A method for developing a semiconductor integrated circuit according to the present invention is a method for developing a semiconductor integrated circuit having at least a memory portion in one of circuit modules formed on a semiconductor substrate. A first process to be performed, a second process (cell design) for individually designing circuit modules in accordance with the logic design result, and a third process (mounting design) for determining the placement and routing of the semiconductor integrated circuit reflecting the individual design. A fourth process for performing timing verification and necessary correction on the placement and routing result, a fifth process for generating a mask based on the placement and routing result that has undergone the necessary correction, and a wafer using the generated mask And a sixth process for performing the process. In the second processing, in the individual design of the memory unit, a memory array (11) in which a plurality of memory cells are arranged, a memory logic circuit (14) that performs a logic operation for accessing the memory array, and a memory array The memory interface circuit (16, 17, 18) for performing input / output operations for accessing the memory is designed, and a plurality of access ports are configured by the memory interface circuit and the memory control circuit, and at least the memory interface circuit and the memory In the individual design of the logic circuit, a plurality of standard cells having the same circuit configuration and arrangement area are used for each type, and the difference in operation speed between the plurality of access ports is set by the difference in operation speed of the same standard cell. In short, at the stage of the individual design of the memory unit (cell design of the second process), the operation speeds of the individual standard cells constituting the memory interface circuit and the memory logic circuit are individually set. When attention is also paid to area efficiency, a hard macro having a circuit arrangement denser than a circuit using standard cells may be used for the individual design of the memory array in the second processing.
上記手段によれば、メモリ部の個別設計において前記メモリインタフェース回路及びメモリ論理回路には種類毎にその回路構成と配置面積が等しい複数のスタンダードセルを用いることにより、外部とのインタフェースの必要に応じで動作速度の設定を行なう場合には、MOSトランジスタの閾値電圧やMOSトランジスタのゲート幅などによって決まる電流駆動能力が異なる同種の別のスタンダードセルの中から最適なスタンダードセルを選択して対処することができる。したがって、メモリ部の要求仕様に対して過不足のないインタフェース速度の設定を容易に行なうことができる。これは消費電力の低減に効果がある。 According to the above means, in the individual design of the memory unit, the memory interface circuit and the memory logic circuit use a plurality of standard cells having the same circuit configuration and arrangement area for each type, so that the interface with the outside is required. When setting the operation speed with the, select the optimal standard cell from other standard cells of the same type that have different current drive capabilities determined by the threshold voltage of the MOS transistor and the gate width of the MOS transistor. Can do. Therefore, it is possible to easily set the interface speed so as not to exceed the required specifications of the memory unit. This is effective in reducing power consumption.
スタンダードセルの性質上、同種のセル間での入れ換え(リプレース)では、当該セル領域外で配線パターンや回路構成それ自体を修正することを必要としないから、インタフェース仕様の異なる数種類のメモリ部を用意する場合にも設計工数を削減することができる。 Due to the nature of the standard cell, replacement (replacement) between cells of the same type does not require modification of the wiring pattern or circuit configuration itself outside the cell area, so several types of memory units with different interface specifications are available. This also reduces the design man-hours.
前記メモリインタフェース回路及びメモリ制御回路は複数のアクセスポートを構成し、前記第2処理において、前記複数のアクセスポートの動作速度の違いを同種スタンダードセルの動作速度の違いによって設定するから、マルチポートに対するポート毎のインタフェース速度の設定を容易に行なうことができる。 The memory interface circuit and the memory control circuit constitute a plurality of access ports, and in the second process, the difference in the operation speed of the plurality of access ports is set by the difference in the operation speed of the same standard cell. It is possible to easily set the interface speed for each port.
〔2〕本発明の別の観点による半導体集積回路の開発方法は、メモリ部の個別設計(第2処理のセル設計)の段階では前記メモリインタフェース回路及びメモリ論理回路を構成するスタンダードセルの動作速度を個別設定せずに例えば標準に設定し、第4処理におけるタイミング検証に基づいて必要な動作速度が得られるように選択的にスタンダードセルの置き換え(セルリプレース)を行なう。即ち、前記第2処理において、前記メモリ部の個別設計では、複数のメモリセルが配置されたメモリアレイ、前記メモリアレイをアクセスするための論理動作を行なうメモリ論理回路、及びメモリアレイをアクセスするための入出力動作を行なうメモリインタフェース回路の設計を行ない、少なくとも、前記メモリインタフェース回路及びメモリ論理回路の個別設計には種類毎に回路構成と配置面積が等しい複数のスタンダードセルを用いる。前記第4処理において、タイミング検証に基づく必要な修正として、前記メモリインタフェース回路及びメモリ論理回路の何れか一方又は双方を構成する同種の前記スタンダードセルには、動作速度の異なるスタンダードセルを混在させる。尚、面積効率にも着目する場合、前記メモリアレイの個別設計にはスタンダードセルを用いた回路よりも密集した回路配置を有するハードマクロを用いてもよい。 [2] A semiconductor integrated circuit development method according to another aspect of the present invention provides an operation speed of standard cells constituting the memory interface circuit and the memory logic circuit at the stage of individual design of the memory section (cell design of the second process). Is not set individually, but is set to standard, for example, and standard cell replacement (cell replacement) is selectively performed so as to obtain a necessary operation speed based on the timing verification in the fourth process. That is, in the second process, in the individual design of the memory unit, a memory array in which a plurality of memory cells are arranged, a memory logic circuit that performs a logic operation for accessing the memory array, and a memory array are accessed. The memory interface circuit that performs the input / output operation is designed, and at least the individual memory cell circuit and memory logic circuit are designed using a plurality of standard cells having the same circuit configuration and arrangement area for each type. In the fourth process, as a necessary correction based on the timing verification, standard cells having different operation speeds are mixed in the same type of standard cells constituting one or both of the memory interface circuit and the memory logic circuit. When attention is also paid to area efficiency, a hard macro having a circuit arrangement denser than a circuit using standard cells may be used for the individual design of the memory array.
この方法によれば、配置配線を行なう実装設計段階でメモリ部のインタフェース速度をカスタマイズすることができる。すなわち、スタンダードセルの性質上、同種のセル間での入れ換え(リプレース)では、当該セル領域外で配線パターンや回路構成の修正を必要としないから、その修正のために個別設計に戻ることを要せず、この意味において設計工数の削減とコスト低減とに資することができる。更に、上記同様、メモリ部の要求仕様に対して過不足のないインタフェース速度の設定を容易に行なうことができ、消費電力の低減に効果がある。 According to this method, the interface speed of the memory unit can be customized at the mounting design stage where placement and routing is performed. In other words, because of the nature of standard cells, replacement (replacement) between cells of the same type does not require modification of the wiring pattern or circuit configuration outside the cell area, so it is necessary to return to individual design for the modification. In this sense, it is possible to contribute to reduction in design man-hours and cost. Further, similarly to the above, it is possible to easily set the interface speed without excess or deficiency with respect to the required specifications of the memory unit, which is effective in reducing power consumption.
本発明の具体的な形態では、動作速度の異なる同種のスタンダードセルはその回路を構成するMOSトランジスタの電流駆動能力、例えば閾値電圧、ゲート幅又はゲート長が相違される。 In a specific form of the present invention, the same type standard cells having different operation speeds are different in the current drive capability, for example, threshold voltage, gate width or gate length, of the MOS transistors constituting the circuit.
また、前記メモリインタフェース回路及びメモリ制御回路が複数のアクセスポートを構成するとき、前記第2処理において、前記複数のアクセスポートの同種スタンダードセルの動作速度は等しく形成され、前記第4処理において、前記複数のアクセスポートの動作速度の違いを同種スタンダードセルの動作速度の違いによって設定する。したがって、この場合には特に、マルチポートに対するポート毎のインタフェース速度の設定を容易に行なうことができる。 Further, when the memory interface circuit and the memory control circuit constitute a plurality of access ports, the operation speeds of the same standard cells of the plurality of access ports are formed equal in the second processing, and in the fourth processing, The difference in the operating speed of multiple access ports is set by the difference in operating speed of the same standard cell. Therefore, especially in this case, the interface speed for each port for the multi-port can be easily set.
〔3〕本発明に係る半導体集積回路は、半導体基板にメモリ部を有し、前記メモリ部は、複数のメモリセルが配置されたメモリアレイ、前記メモリアレイをアクセスするための論理動作を行なうメモリ論理回路、及びメモリアレイをアクセスするための入出力動作を行なうメモリインタフェース回路を有する。少なくとも前記メモリインタフェース回路及びメモリ論理回路は種類毎に回路構成と配置面積が等しい複数のスタンダードセルを用いて構成され、動作速度の異なるアクセスポートは同種の前記スタンダードセルとして動作速度の異なるスタンダードセルを保有する。これにより、アクセスポートの動作速度に対する要求仕様に対して過不足のないインタフェース速度の設定を容易に行なうことができる。これは消費電力の低減に効果がある。尚、面積効率にも着目する場合は前記メモリアレイは前記スタンダードセルを用いた回路よりも密集した回路配置で構成されてもよい。 [3] A semiconductor integrated circuit according to the present invention has a memory section on a semiconductor substrate, and the memory section includes a memory array in which a plurality of memory cells are arranged, and a memory that performs a logical operation for accessing the memory array. A logic circuit and a memory interface circuit that performs an input / output operation for accessing the memory array are included. At least the memory interface circuit and the memory logic circuit are configured by using a plurality of standard cells having the same circuit configuration and arrangement area for each type, and access ports having different operation speeds are standard cells having different operation speeds as the same type of standard cells. Possess. As a result, it is possible to easily set an interface speed that is not excessive or insufficient with respect to the required specifications for the operation speed of the access port. This is effective in reducing power consumption. In the case where attention is also paid to area efficiency, the memory array may be configured with a circuit arrangement denser than a circuit using the standard cells.
本発明の具体的な形態では、動作速度の異なる同種のスタンダードセルは、例えばその回路を構成するMOSトランジスタの電流駆動能力、例えば閾値電圧、ゲート幅又はゲート長が相違される。 In a specific form of the present invention, standard cells of the same type having different operation speeds are different in, for example, current drive capability of MOS transistors constituting the circuit, for example, threshold voltage, gate width or gate length.
本発明の別の具体的な形態では、前記半導体集積回路は前記メモリ部を複数個有し、前記メモリ部のアクセスポートに接続される外部インタフェース部、データ処理部及びバスを有する。例えば、メモリ部の一のアクセスポートが外部インタフェース部に接続され、他のアクセスポートがデータ処理部に接続される。また、メモリ部の一のアクセスポートが外部インタフェース部に接続され、他のアクセスポートがバスに接続される。メモリ部の一のアクセスポートと他のアクセスポートがデータ処理部に接続される。本発明は前記一のアクセスポートと他のアクセスポートの動作速度が相違されている場合に意義が有る。 In another specific form of the invention, the semiconductor integrated circuit includes a plurality of the memory units, and includes an external interface unit connected to an access port of the memory unit, a data processing unit, and a bus. For example, one access port of the memory unit is connected to the external interface unit, and the other access port is connected to the data processing unit. Also, one access port of the memory unit is connected to the external interface unit, and the other access port is connected to the bus. One access port of the memory unit and another access port are connected to the data processing unit. The present invention is significant when the operation speeds of the one access port and other access ports are different.
本願において開示される発明のうち代表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば下記の通りである。 The effects obtained by the representative ones of the inventions disclosed in the present application will be briefly described as follows.
本発明に係る半導体集積回路の開発方法によれば、メモリ部の要求仕様に対して過不足のないインタフェース速度の設定を容易に行なうことができる。また、マルチポートに対するポート毎のインタフェース速度の設定を容易に行なうことができる。また、実装設計段階でメモリ部のインタフェース速度をカスタマイズすることが可能である。そして、設計期間を短縮することができる。 According to the semiconductor integrated circuit development method of the present invention, it is possible to easily set the interface speed without excess or deficiency with respect to the required specifications of the memory unit. In addition, it is possible to easily set the interface speed for each port for the multi-port. In addition, the interface speed of the memory unit can be customized at the mounting design stage. And a design period can be shortened.
本発明に係る半導体集積回路によれば、メモリ部の要求仕様に対して過不足のないインタフェース速度で動作するという点において低消費電力に資することができる。 The semiconductor integrated circuit according to the present invention can contribute to low power consumption in that it operates at an interface speed that is not excessive or insufficient with respect to the required specifications of the memory unit.
図1には本発明を適用して論理LSI例えばマイクロコンピュータが示される。同図に示されるマイクロコンピュータ1は、特に制限されないが、単結晶シリコンのような1個の半導体基板に相補型MOS集積回路製造技術により形成される。
FIG. 1 shows a logic LSI such as a microcomputer to which the present invention is applied. The
マイクロコンピュータ1は、半導体基板の周囲に外部インタフェース部(I/O)2を有し、その内側に、データ処理部(CORE)3を備える。データ処理部3は中央処理装置(CPU)4、ディジタル信号処理プロセッサ(DSP)5、リード・オンリ・メモリ(ROM)6等を有する。前記CPU4のワーク領域並びにプログラム領域として利用されるランダム・アクセス・メモリ(RAM)7が配置される。データ処理部3は内部バス8を介してRAM7及びダイレクト・メモリ・アクセス・コントローラ(DMAC)22に接続され、また、データ処理部3は外部インタフェース部2に接続される。前記RAM7は大容量のSRAM或いはSDRAMによって構成され、その他に、小容量のメモリ部として例えばバッファ用途のデュアルポートRAM(F_RAMm)10が複数個分散配置されている。デュアルポートRAM10は、データ処理部3とバス8の間、データ処理部3の異なる回路間、外部インタフェース部2とデータ処理部3の間に配置される。更に、マイクロコンピュータは周辺バス20に接続された周辺回路21を有し、周辺バス20とバス8の間にデュアルポートRAM(F_RAMm)10を配置して共有メモリとして利用する。
The
図2にはデュアルポートRAM10の構成が概略的に示される。デュアルポートRAM10は、複数のメモリセルが配置されたメモリアレイ(ARY)11を有し、メモリアレイに対して入力系回路12aと出力系回路13aによって一方のアクセスポート(第1ポートPORTa)を構成し、入力系回路12bと出力系回路13bによって他方のアクセスポート(第2ポートPORTb)を構成する。入力系回路12aには、前記メモリアレイ11をアクセスするための論理動作を行なうメモリ論理回路としての代表的に示された複数のアドレスデコーダ(DEC)14及びタイミングコントローラ(TCNT)15と、メモリアレイ11をアクセスするための入力動作を行なうメモリインタフェース回路として代表的に示されたアドレス入力ラッチ(ADL)16及びデータ入力ラッチ(DI)17を有する。アドレス入力ラッチ16は複数ビットのアドレス端子PaRAD、PaWADからアドレス信号を入力してラッチする。アドレス端子PaRADはリード用アドレス信号の入力用、PaWADはライト用アドレス信号の入力用である。ラッチされたアドレス信号はアドレスデコーダ14でデコードされ、メモリアレイ11におけるメモリセルの選択信号を生成する。データ入力ラッチ17は複数ビットのデータ入力端子PaDIからの書込みデータをラッチしてメモリアレイ11に供給する。出力系回路13aには、メモリアレイ11をアクセスするための出力動作を行なうデータ出力ラッチ(DQ)18を有する。データ出力ラッチ(DQ)18はメモリアレイ11から出力されるリードデータをラッチしてデータ出力端子PaDQに供給する。タイミングコントローラ15は制御端子PaRからリード信号を入力し、制御端子PaWからライト信号を入力し、クロック端子PaCLKからクロック信号を入力する。リード動作が指示されたときタイミングコントローラ15はアドレス入力ラッチ16とデータ出力ラッチ18をクロック信号に同期してラッチ動作させてリードデータを外部に出力可能に制御する。ライト動作が指示されたときタイミングコントローラ15はアドレス入力ラッチ16とデータ入力ラッチ17をクロック信号に同期してラッチ動作させてライトデータをメモリセルに書込み可能に制御する。φ1Rはリード用アドレス信号を入力するアドレス入力ラッチ16の制御クロック、φ1Wはライト用アドレス信号を入力するアドレス入力ラッチ16の制御クロック、φ2はデータ出力ラッチ18の制御クロック、φ3はデータ入力ラッチ17の制御クロックである。
FIG. 2 schematically shows the configuration of the
図示は省略するが他方の入力系回路12bと出力系回路13bも同様に構成される。入力系回路12bにはアドレス端子PbRAD、PbWAD、データ入力端子PbDI、制御端子PbW,PbR、クロック端子PbCLKが割り当てられる。出力系回路13bにはデータ出力端子PbDQが割り当てられる。
Although not shown, the other input system circuit 12b and
図3にはアドレス入力ラッチ16の回路構成が例示される。アドレス入力ラッチ16は入力段と出力段にインバータ16A、16Bを有し、入力トランスファゲート16Cと出力インバータ16Bの間に、逆並列接続で直列2段のインバータ16D,16Eとラッチトランスファゲート16Fが配置される。トランスファゲート16Cと16Fはラッチクロックφ1の変化に対して相補的にスイッチ動作され、ラッチクロックφ1のローレベルでアドレス信号を入力し、ラッチクロックφ1のハイレベルで入力アドレス信号をラッチする。
FIG. 3 illustrates a circuit configuration of the
図4にはアドレスデコーダ14の回路構成が例示される。アドレスデコーダ14は3入力ナンドゲート14A、インバータ14B,14Cの直列回路によって構成され、複数のアドレス入力ラッチ16の出力が3入力ナンドゲート14Aに振り分け入力される。
FIG. 4 illustrates a circuit configuration of the
図5にはメモリアレイにおけるメモリセルの1ビット分の回路構成が例示される。メモリセル14AはCMOSインバータ14B、14Cを逆並列接続したCMOSスタティックラッチ形態で構成される。メモリセル14Aは入力ゲート14Dを介して入力データ線14Eに接続され、入力データ線には他のメモリセル14Aが接続される。メモリセル14Aは出力インバータ14F及び出力ゲート14Gを介して出力データ線14Hに接続され、出力データ線14Hには他のメモリセル14Aが接続される。入力ゲート及び出力ゲートはアドレスデコーダ14から出力されるデコード信号によってスイッチ制御される。
FIG. 5 illustrates a circuit configuration for one bit of a memory cell in the memory array. The
図6にはデータ出力ラッチ18の1ビット分の構成が例示される。データ出力ラッチ18は前記出力データ線14Hに接続される入力インバータ18A、入力ゲート18B及び出力インバータ18Cから成る直列経路を備え、前記入力ゲート18Bと出力インバータ18Cの間にラッチ段の入出力ノードが結合される。ラッチ段は、インバータ18D、ラッチゲート18E、インバータ18F及びラッチゲート18Gが帰還接続されて成り、インバータ18Dとラッチゲート18Gの接続点がラッチ段の入出力ノードとされる。入力ゲート18Bとラッチゲート18E,18Gはラッチクロックφ2の変化に対して相補的にスイッチ動作され、ラッチクロックφ2のローレベルでリードデータを入力し、ラッチクロックφ2のハイレベルで入力データをラッチする。尚、図においてa,bはラッチクロックφ2の相補信号である。
FIG. 6 illustrates the configuration of one bit of the
図示は省略するが、データ入力ラッチ17はアドレス入力ラッチ16と同様の回路で構成され、入力デーらのラッチ動作は図2のラッチクロックφ3で制御される。
Although not shown, the
図7にはデュアルポートRAM10の第1ポートPORTaと第2ポートPORTbの第1のインタフェース形態が例示される。同図においてタイミングコントローラ15は便宜上RAM10の外に図示されている。第1ポートPORTaは外部インタフェース部2にアドレス配線(ADD)とデータ配線(DAT)を介して接続され、第2ポートPORTbはデータ処理部3にアドレス配線(ADD)とデータ配線(DAT)を介して接続される。外部インタフェース部2とデータ処理部3は、それぞれ第1ポートPORTa、第2ポートPROTbに対して異なる周波数に同期してアクセスする。例えば、外部インタフェース部2は66MHzのクロック周波数に同期して第1ポートPORTaをアクセスし、データ処理部3は300MHzのクロック周波数に同期して第2ポートPORTbをアクセスする。この第1の外部インタフェース形態で利用されるデュアルポートRAM10は、第1ポートPORTa側からのアクセス要求に応答して66MHzの速度で動作し、第2ポートPORTb側からのアクセス要求に応答して300MHzの速度で動作する。図8にはその時の動作タイミングの一例が示される。データ処理部3は、300MHzのクロック信号PbCLKに同期して書き込み制御信号PbWをタイミングコントローラ15に出力すると共にデータバスPbDIにデータD1を出力する。デュアルポートRAM10は、タイミングコントローラ15の制御を受けて、第2ポートPORTbに入力されるデータD1をメモリアレイ(ARY)11に書き込む。次に、外部インタフェース部2は、66MHzのクロック信号PaCLKに同期して読み出し制御信号PaRをタイミングコントローラ15に出力する。デュアルポートRAM10は、タイミングコントローラ15の制御を受けて、第1ポートPORTaからデータD1を外部インタフェース部2に出力する。このようにして、アクセス速度の異なる回路間のデータ入出力タイミングを調整している。
FIG. 7 illustrates a first interface form of the first port PORTa and the second port PORTb of the
デュアルポートRAM10はそれが用いられる部位に応じた外部インタフェース形態を備えることが必要とされ、マイクロコンピュータ1にはその他に、図9に示される第2のインタフェース形態、図10に示される第3のインタフェース形態、図11に示される第4のインタフェース形態を備えたデュアルポートRAM10が搭載される。
The
図9に示される第2のインタフェース形態では、第1ポートPORTaはバス8に、第2ポートPORTbはデータ処理部3に接続される。ADDはアドレス配線、DATはデータ配線を意味する。DMAC22等は内部バス8を介して150MHzのクロック周波数に同期して第1ポートPORTaをアクセスする。データ処理部3は300MHzのクロック周波数に同期して第2ポートPORTbをアクセスする。この第2の外部インタフェース形態で利用されるデュアルポートRAM10は、第1ポートPORTa側からのアクセス要求に応答して150MHzの速度で動作し、第2ポートPORTb側からのアクセス要求に応答して300MHzの速度で動作する。
In the second interface form shown in FIG. 9, the first port PORTa is connected to the
図10に示される第3のインタフェース形態では、第1ポートPORTaはデータ処理部3の論理ユニット3Aに、第2ポートPORTbはデータ処理部3の論理ユニット3Bに接続される。ADDはアドレス配線、DATはデータ配線を意味する。論理ユニット3Aと第1ポートPORTaの間には多くの中間論理3Cが介在される。多くの中間論理3Cが介在される信号パスにおける信号伝播には、中間論理の少ない第2ポートPORTb側に比べて時間がかかる。このとき、第1ポートPORTaには高速アクセス(若しくは大きな駆動力)を用い、第2ポートPORTbには低速アクセス(若しくは小さな駆動力)を用いる。これにより、実装設計の段階で、中間論理3Cの低閾値電圧化、低負荷側の長距離配線への切り換え、配線の太幅化等を行なわずに、双方のポートPORTa,PORTbにおける入出力動作速度を同一にすることが可能になる。
In the third interface form shown in FIG. 10, the first port PORTa is connected to the
図11に示される第4のインタフェース形態では、第1ポートPORTaはバス8に、第2ポートPORTbは周辺バス20に接続される。ADDはアドレス配線、DATはデータ配線を意味する。周辺回路21は周辺バス20を介して66MHzのクロック周波数に同期して第2ポートPORTbをアクセスする。データ処理部3又はDMAC22はバス8を介して150MHzのクロック周波数に同期して第1ポートPORTaをアクセスする。この第4のインタフェース形態で利用されるデュアルポートRAM10は、第1ポートPORTa側からのアクセス要求に応答して150MHzの速度で動作し、第2ポートPORTb側からのアクセス要求に応答して66MHzの速度で動作する。
In the fourth interface form shown in FIG. 11, the first port PORTa is connected to the
デュアルポートRAM10に上述のインタフェース形態に代表されるような所要のインタフェース速度を設定するのに好適な設計手法について以下説明する。
A design method suitable for setting a required interface speed represented by the above-described interface form in the
先ず、前記メモリインタフェース回路としてのアドレスラッチ16、データ入力ラッチ17、データ出力ラッチ18及びメモリ論理回路としてのデコーダ14及びタイミングコントローラ15には、種類毎に回路構成と配置面積が等しい複数のスタンダードセルを用いて構成する。上記種類とは、インバータ、3入力ナンドゲート、トランスファゲートなどという、スタンダードセルの種類を意味する。同種のスタンダードセルには必要に応じて動作速度の異なるスタンダードセルを混在させて利用する。動作速度の異なる同種のスタンダードセルは、例えばその回路を構成するMOSトランジスタの閾値電圧が相違され、又はその回路を構成するMOSトランジスタのゲート幅が相違されている。スタンダードセルの動作速度を設定するとは、所要の動作速度を持つスタンダードセルを採用するということである。前記メモリアレイ11には前記スタンダードセルを用いた回路よりも密集した回路配置を有する、例えばハードマクロセルを用いて構成する。ハードマクロセルは、それが本来備えるべき機能に対して配置配線等が最適化され、種々の検証が行なわれた設計済みの回路部品とされ、近時、所謂ハードIPモジュールなどとして提供されるモジュールである。
First, the
図12にはCMOSインバータ用スタンダードセルのレイアウトパターンが例示される。図12には標準MOSトランジスタを用いたインバータ(標準MOSインバータ)のレイアウトと、低閾値MOSトランジスタを用いたインバータ(低閾値MOSインバータ)のレイアウトが示される。30はpチャンネル型MOSトランジスタ(PMOSトランジスタ)が形成されるn型ウェル領域(nウェル)、31はnチャンネル型MOSトランジスタ(NMOSトランジスタ)が形成されるp型ウェル領域(pウェル)、32はnウェル給電用コンタクト、33はpウェル給電用コンタクト、34はn型拡散領域、35はp型拡散領域である。36は電源電圧Vddが供給される電源配線、37は回路の接地電圧Vssが供給されるグランド配線、38A〜38Dはポリシリコンゲート配線、39はPMOSトランジスタのソースコンタクト、40はPNOSトランジスタのドレインコンタクト、41はNNOSトランジスタのドレインコンタクト、42はNNOSトランジスタのソースコンタクトである。ソースコンタクト39は拡散領域34を電源配線36に接続する。ソースコンタクト42は拡散領域35をグランド配線37に接続する。ドレインコンタクト40、41は信号配線43A〜43Dなどを介して共通接続され、CMOSインバートの出力端子になる。ポリシリコンゲート配線38A〜38Dは信号配線44A〜44Cなどを介して共通接続され、CMOSインバートの入力端子になる。
FIG. 12 illustrates a layout pattern of a standard cell for a CMOS inverter. FIG. 12 shows a layout of an inverter using a standard MOS transistor (standard MOS inverter) and a layout of an inverter using a low threshold MOS transistor (low threshold MOS inverter). 30 is an n-type well region (n-well) where a p-channel MOS transistor (PMOS transistor) is formed, 31 is a p-type well region (p-well) where an n-channel MOS transistor (NMOS transistor) is formed, and 32 is An n-well power supply contact, 33 is a p-well power supply contact, 34 is an n-type diffusion region, and 35 is a p-type diffusion region. 36 is a power supply wiring to which the power supply voltage Vdd is supplied, 37 is a ground wiring to which the circuit ground voltage Vss is supplied, 38A to 38D are polysilicon gate wirings, 39 is a PMOS transistor source contact, and 40 is a PNOS transistor drain contact. , 41 are drain contacts of the NNOS transistor, and 42 is a source contact of the NNOS transistor.
図12の標準MOSインバータと低閾値MOSインバータとは、拡散領域のイオン打ち込み層(インプラ層)に対する不純物濃度のみが相違されて閾値電圧に差が設けられることによって動作速度が相違されている。よって、パターンの大きさは双方差異がない。例えば、標準PMOSトランジスタの閾値電圧を−0.1V、標準NMOSトランジスタの閾値電圧を0.1Vとすると、低閾値PMOSトランジスタの閾値電圧は0V、低閾値NMOSトランジスタの閾値電圧は0Vとされる。 The operating speed of the standard MOS inverter and the low threshold MOS inverter of FIG. 12 differ only in the impurity concentration with respect to the ion implantation layer (implant layer) in the diffusion region and by providing a difference in threshold voltage. Therefore, there is no difference in the size of the pattern. For example, if the threshold voltage of the standard PMOS transistor is −0.1 V and the threshold voltage of the standard NMOS transistor is 0.1 V, the threshold voltage of the low threshold PMOS transistor is 0 V, and the threshold voltage of the low threshold NMOS transistor is 0 V.
MOSトランジスタのゲート電極幅を変えてMOSトランジスタの電流供給能力(相互コンダクタンス)を変える場合には、ポリシリコンゲート配線38A〜38Dの幅が相違されることになる。この相違が種類毎のスタンダードセルの配置面積に変化を与えないように、スタンダードセルの基本設計が行なわれている。要する、スタンダードセルは、パターンの幅を変化させてもセル配置に割当てられる矩形領域の大きさに変化を生じないように、面積的な余裕を持っている。
When changing the current supply capability (mutual conductance) of the MOS transistor by changing the gate electrode width of the MOS transistor, the widths of the
したがって、回路を構成するスタンダードセルを同種のもので動作速度の相違するセルに置き換えてもセルの配置に割当てられる矩形領域の大きさには変化を生じないから、種類毎に回路構成と配置面積の等しいスタンダードセルに対して、同種のスタンダードセルの中から速度の異なるセルを選択したりセルの置き換えを行なっても、その周囲の配線パターンを修正することは一切必要とされない。 Therefore, even if the standard cell constituting the circuit is replaced with a cell of the same type and having a different operation speed, the size of the rectangular area allocated to the cell arrangement does not change, so the circuit configuration and the arrangement area for each type are not changed. Even if a cell having a different speed is selected from the standard cells of the same type or a cell is replaced with a standard cell having the same, it is not necessary to modify the surrounding wiring pattern.
前述のように、デュアルポートRAM10に上述のインタフェース形態に代表されるような所要のインタフェース速度を設定することを考慮したとき、前記アドレス入力ラッチ16、デコーダ14、データ入力ラッチ17、及びデータ出力ラッチ18を構成する同種の前記スタンダードセルには種類毎に回路構成と配置面積が等しいスタンダードセルを採用し、動作速度の異なるスタンダードセルを混在させればよい。例えばアドレスラッチ16では、図3に例示されるインバータ16A、トランスファゲート16C、及びトランスファゲート16Fのそれぞれに、低閾値MOSスタンダードセルを利用する。デコーダ14の場合には図4に示されるナンドゲート14A、インバータ14B及び14Cの全てに低閾値MOSスタンダードセルを利用する。データ出力ラッチ18の場合には図6に示されるインバータ18A、18Cとトランスファゲート18Cに低閾値MOSスタンダードセルを利用する。
As described above, the
動作速度の異なるスタンダードセルを混在させて利用することにより、ポートPORTa,PORTbにはデュアルポートRAM10の要求仕様に対して過不足のないインタフェース速度の設定が可能になり、その設定もスタンダードセルの選択若しくは置き換えで対処できるから極めて容易に行なうことが可能になる。
By using a mixture of standard cells with different operating speeds, it is possible to set an interface speed that does not exceed or exceed the required specifications of the
図13乃至17にはデュアルポートRAM10におけるポートPORTa,PORTbを構成するスタンダードセルの設定態様が例示される。各図においてADLa16,DECa14,DIa17,DQa18は第1ポートPORTaを構成し、ADLb16,DECb14,DIb17,DQb18は第2ポートPORTbを構成する。2重枠で囲まれた回路ブロックは低閾値MOSトランジスタを用いたスタンダードセル(低閾値MOSスタンダードセル)を意味し、一重枠で囲まれた回路ブロックは標準MOSトランジスタを用いたスタンダードセル(標準MOSスタンダードセル)を意味する。図13はデュアルポートRAM10の双方のポートPORTa,PORTbに標準アクセス速度を選択した、標準速タイプである。図14ではデュアルポートRAM10の双方のポートPORTa,PORTbに高速アクセス速度を選択した、高速タイプである。図15ではデュアルポートRAM10の第1のポートPORTaに標準アクセス速度、第2のPORTbに高速アクセス速度を選択した、PORTa標準速、PORTb高速タイプである。図16ではデュアルポートRAM10の双方のポートPORTa,PORTbに対してリードアクセスの高速化、ライトアクセスの標準速を選択した、リード高速タイプである。図17ではデュアルポートRAM10の双方のポートPORTa,PORTbに対してライトアクセスに高速化、リードアクセスに標準速を選択した、ライト高速タイプである。
FIGS. 13 to 17 illustrate the setting mode of standard cells constituting the ports PORTa and PORTb in the
図18には上記デュアルポートRAM10を用いた前記マイクロコンピュータ1の開発フローが例示される。先ず、必要な機能を満足する為にマイクロコンピュータ全体の論路設計が行なわれる(S1)。次に、前記論理設計結果にしたがって、マイクロコンピュータ1に搭載する各種回路モジュールを個別に設計するセル設計処理が行なわれる(S2)。それら論理設計やセル設計はハードウェア記述言語(HDL)を用いて行なうことができる。特に、前記デュアルポートRAM10に対するセル設計では、図13に示されるように、メモリアレイ11にはハードマクロを用い、ポートには標準MOSトランジスタの各種スタンダードセルを用いて、基本設計を行なう(S2A)。基本設計に対し、マイクロコンピュータ1上におけるデュアルポートRAM10の配置場所や適用論理に合わせて、例えば図8乃至図11に代表されるようなインタフェース形態の内の所要のインタフェース形態に合わせて、必要な回路部分に対するスタンダードセルの置き換え(RAM展開設計)行なって、アクセスポート毎に必要な動作速度が得られるようにする(S2B)。ここでは種類毎に回路構成と配置面積が等しい複数のスタンダードセルを用い、前記メモリインタフェース回路16,17,18及びメモリ論理回路14には必要に応じで動作速度の異なるスタンダードセルが混在されることになる。要するに、メモリ部のセル設計の段階で、前記メモリインタフェース回路及びメモリ論理回路を構成する個々のスタンダードセルの動作速度が個別に設定される。例えばリードアクセスの高速化を要する利用形態であれば図16で説明したように、双方のポートPORTa,PORTbのADL16,DEC14,DQ18には、低閾値MOSトランジスタで構成されたスタンダードセルを用いる。次に、セル設計処理による各種オンチップ回路ブロックに対する個別設計を反映させてマイクロコンピュータ1の配置配線を決める実装設計を行なう(S3)。前記配置配線結果に対しては、必要なタイミング調整(S4)とシミュレーションによるタイミング検証(S5)とを繰返す。タイミング検証と必要なタイミング調整が済んだら、その配置配線結果に基づいてマスク生成を行なう(S6)。マスクとはフォトマスク、若しくはエレクトロンビームを用いるウェーハ直描の為のマスクデータなどの何れをも意味する。最後に、生成されたマスクを用いてウェーハプロセスが行なわれてマイクロコンピュータの半導体チップが生成される(S7)。半導体チップは適宜の形態でパッケージングされ、テストが行なわれて出荷される。ウェーハプロセスには公知のCMOS集積回路プロセスなどを用いることができる。
FIG. 18 illustrates a development flow of the
上記開発方法によれば、デュアルポートRAM10の個別設計において前記メモリインタフェース回路16,17,18及びメモリ論理回路14には種類毎にその回路構成と配置面積が等しい複数のスタンダードセルを用いることにより、外部とのインタフェースの必要に応じで動作速度の設定を行なう場合には、MOSトランジスタの閾値電圧やMOSトランジスタのゲート幅などが異なる同種の別のスタンダードセルの中から最適なスタンダードセルを選択して対処することができる。要するに、デュアルポートRAM10の前記メモリインタフェース回路16,17,18及びメモリ論理回路14の何れか一方又は双方を構成する同種の前記スタンダードセルには、外部とのインタフェースの必要に応じで動作速度の異なるスタンダードセルを混在させればよい。したがって、デュアルポートRAM10の要求仕様に対して過不足のないインタフェース速度の設定を容易に行なうことができる。これは消費電力の低減に効果がある。
According to the above development method, in the individual design of the
スタンダードセルの性質上、同種のスタンダードセル間での入れ換え(リプレース)では、当該セル領域外で配線パターンや回路構成それ自体を修正することを必要としないから、インタフェース仕様の異なる数種類のデュアルポートRAM10を用意する場合にも設計工数を削減することができる。
Due to the nature of standard cells, replacement (replacement) between standard cells of the same type does not require modification of the wiring pattern or circuit configuration itself outside the cell region, and therefore, several types of dual-
前記メモリインタフェース回路16,17,18及びメモリ制御回路14は複数のアクセスポートPORT1,PORT2を構成し、前記デュアルポートRAM展開設計S2Bにおいて、前記複数のアクセスポートの動作速度の違いを同種スタンダードセルの動作速度の違いによって設定するから、デュアルポートに対するポート毎のインタフェース速度の設定を容易に行なうことができる。
The
図19には上記デュアルポートRAM10を用いた前記マイクロコンピュータ1の別の開発フローが例示される。図18との相違点は、デュアルポートRAM10の個別設計処理(S2)では、前記メモリインタフェース回路16,17,18及びメモリ論理回路14を構成するスタンダードセルの動作速度を個別設定せずに例えば図13のような標準設計だけを行ない、ステップS5のタイミング検証に基づいて必要な動作速度が得られるように選択的にスタンダードセルの置き換え(セルリプレース)を行なう(S8)。例えばタイミング検証の結果、一方のアクセスポートPORTbの動作速度が足りなければ、アクセスポートPORTb側のADLb16,DECb14,DIb17,DQb18のスタンダードセルを低閾値MOSスタンダードセルにリプレースして図15のインタフェース形態を実現する。
FIG. 19 illustrates another development flow of the
この開発方法によれば、配置配線を行なう実装設計段階でデュアルポートRAM10のインタフェース速度をカスタマイズすることができる。すなわち、スタンダードセルの性質上、同種のスタンダードセル間での入れ換え(リプレース)では、当該セル領域外で配線パターンや回路構成の修正を必要としないから、その修正のためにデュアルポートRAM10に対する個別設計(S2)に戻ることを要せず、この意味において設計工数の削減とコスト低減とに資することができる。上記同様、デュアルポートRAM10の要求仕様に対して過不足のないインタフェース速度の設定を容易に行なうことができ、消費電力の低減に効果がある。特に、セル設計(S2)において、アクセスポートPORT1,PORT2の同種スタンダードセルの動作速度を等しく設定した標準設計を行ない、タイミング検証に基づく前記セルリプレース処理(S8)において、前記複数のアクセスポートPORT1,PORT2の動作速度の違いを同種スタンダードセルの動作速度の違いによって設定するから、ポート毎のインタフェース速度の設定を容易に行なうことができる。セルリプレースによる速度制御であるため実装後のタイミング検証にてタイミング違反の部分またはオーバーマージンの個所に対しセルリプレースによる最適化が可能となり、設計工数の節約と消費電力の低減に効果がある。
According to this development method, the interface speed of the
以上本発明者によってなされた発明を実施形態に基づいて具体的に説明したが、本発明はそれに限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々変更可能であることは言うまでもない。 Although the invention made by the present inventor has been specifically described based on the embodiments, it is needless to say that the present invention is not limited thereto and can be variously modified without departing from the gist thereof.
例えば、メモリ部はデュアルポートRAMに限定されず、本発明はそれよりもポート数の多いマルチポートメモリにも適用可能である。メモリアレイ、メモリインタフェース回路、メモリ論理回路の具体的な回路構成は上記説明に限定されず、適宜変更可能である。また、スタンダードセルの種類、そのレイアウトパターンなども適宜変更可能である。半導体集積回路はマイクロコンピュータだけでなく、音声処理、グラフィック処理、セキュリティー処理などに特化したコントローラ等のLSIに広く適用することができる。また、スタンダードセルにおけるMOSトランジスタの電流駆動能力は閾値電圧、ゲート幅の他に、ゲート長によってもコントロール可能である。 For example, the memory unit is not limited to a dual port RAM, and the present invention can also be applied to a multi-port memory having a larger number of ports. Specific circuit configurations of the memory array, the memory interface circuit, and the memory logic circuit are not limited to the above description, and can be changed as appropriate. Also, the type of standard cell, its layout pattern, etc. can be changed as appropriate. Semiconductor integrated circuits can be widely applied not only to microcomputers but also to LSIs such as controllers specialized in audio processing, graphic processing, security processing, and the like. Further, the current driving capability of the MOS transistor in the standard cell can be controlled by the gate length in addition to the threshold voltage and the gate width.
また、上記説明では、面積効率に着目して、前記メモリアレイ11の個別設計にはスタンダードセルを用いた回路よりも密集した回路配置を有するハードマクロを用いた。これは、メモリアレイ11の記憶容量がレジスタのように極端に小さくないことを考慮したからである。メモリアレイ11の記憶容量がレジスタほどでないにしても相当に小さい場合にはスタンダードセルを用いて構成することも可能である。このとき、メモリアレイにも高速動作を選択する場合には、メモリアレイ11を構成するスタンダードセルとして低閾値MOSスタンダードセルを選択すえればよい。
In the above description, focusing on area efficiency, a hard macro having a circuit arrangement denser than a circuit using standard cells is used for the individual design of the
また、アクセスポートに所要の動作速度を設定するためのスタンダードセルの選択若しくはリプレースはアクセスポート単位、又はリードアクセス高速化やライトアクセス高速化のような動作単位で行なう事に限定されず、アドレス選択系の高速化というようにアドレス入力ラッチとアドレスデコーダというようなアクセスポートの一部をその対象とすることも可能である。デュアルポートRAMはアドレス入力端子をリードとライトで専用化しなくてもよい。同様にデータ端子も入力と出力を兼用端子としてもよい。 In addition, the selection or replacement of standard cells for setting a required operation speed for an access port is not limited to an access port unit or an operation unit such as a read access speed increase or a write access speed increase. It is possible to target a part of an access port such as an address input latch and an address decoder so as to speed up the system. In the dual port RAM, the address input terminal may not be dedicated for reading and writing. Similarly, the data terminal may be used for both input and output.
1 マイクロコンピュータ
2 外部インタフェース部
3 データ処理部
8 内部バス
10 デュアルポートRAM
PORTa 第1ポート
PORTb 第2ポート
11 メモリアレイ
12a 第1ポート構成用入力系回路
13a 第1ポート構成用出力系回路
12b 第2ポート構成用入力系回路
13b 第2ポート構成用出力系回路
14 アドレスデコーダ
15 タイミングコントローラ
16 アドレス入力ラッチ
17 データ入力ラッチ
18 データ出力ラッチ
20 周辺バス
21 周辺回路
DESCRIPTION OF
PORTa first port PORTb
Claims (11)
前記半導体集積回路の論理設計を行なう第1処理と、
前記論理設計結果にしたがって回路モジュールを個別に設計する第2処理と、
前記個別設計を反映させた半導体集積回路の配置配線を決める第3処理と、
前記配置配線結果に対するタイミング検証と必要な修正を行なう第4処理と、
必要な修正を受けた前記配置配線結果に基づいてマスク生成を行なう第5処理と、
生成されたマスクを用いてウェーハプロセスを行なう第6処理と、を含み、
前記第2処理において、前記メモリ部の個別設計では、複数のメモリセルが配置されたメモリアレイ、前記メモリアレイをアクセスするための論理動作を行なうメモリ論理回路、及びメモリアレイをアクセスするための入出力動作を行なうメモリインタフェース回路の設計を行ない、前記メモリインタフェース回路及びメモリ制御回路により複数のアクセスポートを構成し、
少なくとも、前記メモリインタフェース回路及びメモリ論理回路の個別設計には種類毎に回路構成と配置面積が等しい複数のスタンダードセルを用い、前記複数のアクセスポートの動作速度の違いを同種スタンダードセルの動作速度の違いによって設定する、半導体集積回路の開発方法。 A method for developing a semiconductor integrated circuit having at least a memory portion in one of circuit modules formed on a semiconductor substrate,
A first process for performing logic design of the semiconductor integrated circuit;
A second process for individually designing circuit modules according to the logic design results;
A third process for determining the placement and routing of the semiconductor integrated circuit reflecting the individual design;
A fourth process for performing timing verification and necessary correction on the placement and routing result;
A fifth process for generating a mask based on the result of placement and routing that has undergone the necessary corrections;
A sixth process of performing a wafer process using the generated mask,
In the second processing, in the individual design of the memory unit, a memory array in which a plurality of memory cells are arranged, a memory logic circuit that performs a logic operation for accessing the memory array, and an input for accessing the memory array A memory interface circuit that performs an output operation is designed, and a plurality of access ports are configured by the memory interface circuit and the memory control circuit,
At least, the individual design of the memory interface circuit and the memory logic circuit uses a plurality of standard cells having the same circuit configuration and arrangement area for each type, and the difference in the operation speed of the plurality of access ports is compared with the operation speed of the same standard cell. A method for developing semiconductor integrated circuits that is set according to differences.
前記半導体集積回路の論理設計を行なう第1処理と、
前記論理設計結果にしたがって回路モジュールを個別に設計する第2処理と、
前記個別設計を反映させた半導体集積回路の配置配線を決める第3処理と、
前記配置配線結果に対するタイミング検証と必要な修正を行なう第4処理と、
必要な修正を受けた前記配置配線結果に基づいてマスク生成を行なう第5処理と、
生成されたマスクを用いてウェーハプロセスを行なう第6処理と、を含み、
前記第2処理において、前記メモリ部の個別設計では、複数のメモリセルが配置されたメモリアレイ、前記メモリアレイをアクセスするための論理動作を行なうメモリ論理回路、及びメモリアレイをアクセスするための入出力動作を行なうメモリインタフェース回路の設計を行ない、
少なくとも、前記メモリインタフェース回路及びメモリ論理回路の個別設計には種類毎に回路構成と配置面積が等しい複数のスタンダードセルを用い、
前記第4処理において、タイミング検証に基づく必要な修正として、少なくとも前記メモリインタフェース回路及びメモリ論理回路の何れか一方又は双方を構成する同種の前記スタンダードセルには、動作速度の異なるスタンダードセルを混在させる、半導体集積回路の開発方法。 A method of developing a semiconductor integrated circuit having at least a memory portion in one of circuit modules formed on a semiconductor substrate,
A first process for performing logic design of the semiconductor integrated circuit;
A second process for individually designing circuit modules according to the logic design results;
A third process for determining the placement and routing of the semiconductor integrated circuit reflecting the individual design;
A fourth process for performing timing verification and necessary correction on the placement and routing result;
A fifth process for generating a mask based on the result of placement and routing that has undergone the necessary corrections;
A sixth process of performing a wafer process using the generated mask,
In the second processing, in the individual design of the memory unit, a memory array in which a plurality of memory cells are arranged, a memory logic circuit that performs a logic operation for accessing the memory array, and an input for accessing the memory array Designing a memory interface circuit that performs output operation,
At least, the individual design of the memory interface circuit and the memory logic circuit uses a plurality of standard cells having the same circuit configuration and arrangement area for each type,
In the fourth process, as a necessary correction based on the timing verification, at least one of the memory interface circuit and the memory logic circuit of the same type constituting both or both of the standard cells having different operation speeds is mixed. , Development method of semiconductor integrated circuit.
前記第2処理において、前記複数のアクセスポートの同種スタンダードセルの動作速度は等しく形成し、
前記第4処理において、前記複数のアクセスポートの動作速度の違いを同種スタンダードセルの動作速度の違いによって設定する、請求項4記載の半導体集積回路の開発方法。 The memory interface circuit and the memory control circuit constitute a plurality of access ports,
In the second process, the operation speeds of the same standard cells of the plurality of access ports are formed to be equal,
5. The method for developing a semiconductor integrated circuit according to claim 4, wherein, in the fourth process, a difference in operating speed between the plurality of access ports is set according to a difference in operating speed of the same standard cell.
前記メモリ部は、複数のメモリセルが配置されたメモリアレイ、前記メモリアレイをアクセスするための論理動作を行なうメモリ論理回路、及びメモリアレイをアクセスするための入出力動作を行なうメモリインタフェース回路を有し、前記メモリインタフェース回路及びメモリ制御回路は複数のアクセスポートを構成し、
少なくとも前記メモリインタフェース回路及びメモリ論理回路は種類毎に回路構成と配置面積が等しい複数のスタンダードセルを用いて構成され、動作速度の異なるアクセスポートは同種の前記スタンダードセルとして動作速度の異なるスタンダードセルを保有する半導体集積回路。 A semiconductor integrated circuit having a memory portion on a semiconductor substrate,
The memory unit includes a memory array in which a plurality of memory cells are arranged, a memory logic circuit that performs a logic operation for accessing the memory array, and a memory interface circuit that performs an input / output operation for accessing the memory array. The memory interface circuit and the memory control circuit constitute a plurality of access ports,
At least the memory interface circuit and the memory logic circuit are configured by using a plurality of standard cells having the same circuit configuration and arrangement area for each type, and access ports having different operation speeds are standard cells having different operation speeds as the same type of standard cells. Semiconductor integrated circuit possessed.
9. The semiconductor integrated circuit according to claim 8, comprising a plurality of said memory units, and having an external interface unit, a data processing unit, and a bus connected to an access port of said memory unit.
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007172813A (en) * | 2005-11-25 | 2007-07-05 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | Semiconductor memory device and method of operating semiconductor memory device |
US8131897B2 (en) | 2006-11-29 | 2012-03-06 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Semiconductor memory device inputting and outputting a plurality of data length formats and method thereof |
CN115659901A (en) * | 2022-09-07 | 2023-01-31 | 上海为旌科技有限公司 | Distance wiring optimization method and device for chip physical design |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0395795A (en) * | 1989-09-06 | 1991-04-22 | Hitachi Ltd | Multiport memory |
JPH09198870A (en) * | 1996-01-24 | 1997-07-31 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Multi-port memory |
JP2000112881A (en) * | 1998-09-30 | 2000-04-21 | Victor Co Of Japan Ltd | High-speed arithmetic unit |
JP2000200834A (en) * | 1999-01-06 | 2000-07-18 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Logic cell, mask layout method and semiconductor device |
JP2004086763A (en) * | 2002-08-28 | 2004-03-18 | Fujitsu Ltd | Method and program for designing semiconductor integrated circuit |
-
2004
- 2004-03-31 JP JP2004102312A patent/JP4566602B2/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0395795A (en) * | 1989-09-06 | 1991-04-22 | Hitachi Ltd | Multiport memory |
JPH09198870A (en) * | 1996-01-24 | 1997-07-31 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Multi-port memory |
JP2000112881A (en) * | 1998-09-30 | 2000-04-21 | Victor Co Of Japan Ltd | High-speed arithmetic unit |
JP2000200834A (en) * | 1999-01-06 | 2000-07-18 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Logic cell, mask layout method and semiconductor device |
JP2004086763A (en) * | 2002-08-28 | 2004-03-18 | Fujitsu Ltd | Method and program for designing semiconductor integrated circuit |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007172813A (en) * | 2005-11-25 | 2007-07-05 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | Semiconductor memory device and method of operating semiconductor memory device |
US8131897B2 (en) | 2006-11-29 | 2012-03-06 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Semiconductor memory device inputting and outputting a plurality of data length formats and method thereof |
CN115659901A (en) * | 2022-09-07 | 2023-01-31 | 上海为旌科技有限公司 | Distance wiring optimization method and device for chip physical design |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP4566602B2 (en) | 2010-10-20 |
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