JP2008047708A - Semiconductor integrated circuit - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、互いに機能を代替可能な複数のモジュールを有する半導体集積回路に関するものである。 The present invention relates to a semiconductor integrated circuit having a plurality of modules whose functions can be substituted for each other.
近年の半導体集積回路では、加工寸法の微細化と回路構成の大規模化が進み、製造上の欠陥による歩留りの低下が深刻化している。そこで、全体の回路の一部に予め冗長な回路を設けておき、欠陥部分をこの冗長な回路に置き換えることによって、半導体チップ全体が不良品とならないようにする手法が提案されている。 In recent years, in semiconductor integrated circuits, processing dimensions have been miniaturized and circuit configurations have been increased in scale, resulting in a serious decrease in yield due to manufacturing defects. Therefore, a method has been proposed in which a redundant circuit is provided in advance in a part of the entire circuit, and the defective portion is replaced with the redundant circuit so that the entire semiconductor chip does not become a defective product.
たとえば特許文献1に記載されるFPGA(field programmable gate array)の論理回路データ生成方法では、故障情報と論理情報から故障回避の必要性を判定し、必要であるなら故障部分の機能を空き部分で代用するように論理情報を変更する。
For example, in the logic circuit data generation method of FPGA (field programmable gate array) described in
また、特許文献2に記載される半導体装置では、メモリーマップ型のアドレッシングによって複数の回路モジュール間のデータ転送が行われる。各回路モジュールにIDコードが割り当てられており、そのIDコードを操作してデータの転送先を制御することにより、故障した回路モジュールを冗長な回路モジュールに置き換える。
In the semiconductor device described in
また、基本構成単位となる複数の回路セルを組み合わせることによって構成される半導体集積回路としてストラクチャードASIC(Structured ASIC)が知られている。 A structured ASIC (Structured ASIC) is known as a semiconductor integrated circuit configured by combining a plurality of circuit cells serving as basic structural units.
ストラクチャードASICは、回路の最小構成単位として、NAND回路のような基本ゲートよりも粒度の粗い構造を持った回路セルを用いるICである。 A structured ASIC is an IC that uses a circuit cell having a coarser grain structure than a basic gate such as a NAND circuit as the minimum structural unit of a circuit.
ストラクチャードASICの基本論理構成単位に関する代表的な論文として、たとえば非特許文献1がある。この論文においては、3入力ルックアップテーブル(look up table、以下「LUT」と略記する)とスキャンフリップフロップ、2つの3入力NAND回路、7つのバッファを用いて基本構成単位が構成されている。スタンダードセル方式との性能比較が検討されており、面積は40〜68%程大きくなるものの、遅延についてはほぼ同等の性能を得られることが報告されている。
For example, Non-Patent
また、特許文献3には、LUTの入力にNAND回路を接続した論理セルが提案されている。特許文献4には、2つの3入力LUTと2入力LUT、フリップフロップを用いて構成された論理セルが提案されている。 Patent Document 3 proposes a logic cell in which a NAND circuit is connected to the input of the LUT. Patent Document 4 proposes a logic cell configured using two three-input LUTs, two-input LUTs, and flip-flops.
ストラクチャードASICは、FPGA(field programmable gate array)と異なり、配線の一部を用途に合わせてカスタマイズするマスク・ルーティングにより所望の機能を持った回路を構成することができる。FPGAにおける再構成可能な配線構造は非常に無駄が多いが、それをマスク・ルーティングに置き換えることによって、スタンダードセル方式より無駄があるものの、FPGAよりは非常に無駄が少ない回路を短期間に開発できるというメリットがある。 Unlike a field programmable gate array (FPGA), a structured ASIC can configure a circuit having a desired function by mask routing that customizes a part of wiring according to the application. Reconfigurable wiring structure in FPGA is very wasteful, but by replacing it with mask routing, it is possible to develop a circuit that is less wasteful than FPGA, but less wasteful than FPGA. There is a merit.
上述した技術には、次に述べるような不利益がある。 The technology described above has the following disadvantages.
特許文献1に記載されるFPGAでは、論理回路の基本構成単位である基本セルが故障している場合、これを迂回するように配線ルートが変更される。故障回避のための迂回配線は故障の発生状況に応じて様々であり、どのような配線ルートに変更されるかを予測することは難しい。そのため、基本セルのどれが故障しても所望の遅延条件を満たし得るような明確な遅延マージンを設定することが困難であり、遅延特性が著しく悪化する可能性を考慮してかなり大きな遅延マージンを見込んでおく必要がある。
In the FPGA described in
特許文献2に記載される半導体装置では、回路モジュール間のデータ転送距離がどの程度の長さになるかが不良の発生状況に応じて大きく変化する可能性があるため、全ての回路モジュールがお互いに最大限離れた場合を想定して各モジュールの動作を規定する必要がある。したがって、設計の段階においてかなり大きな遅延マージンを見込んでおく必要があり、システム全体の性能を最適化し難い。
In the semiconductor device described in
また、ストラクチャードASICにおいて、回路動作に関係無いセルにおける漏れ電流は、回路のDC特性として無駄となるため、可能な限り削除することが望ましい。
しかしルックアップテーブルを用いたストラクチャードASICにおいて、たとえばいわゆるシフトタイプ(Shift Type)冗長方式を採用した場合、シフトの有無によって活性化される回路が変わるため、回路動作に不要なゲートにも電源電圧を加えており、待機時の消費電力が増大する。
Further, in the structured ASIC, leakage current in cells not related to circuit operation is wasted as DC characteristics of the circuit, so it is desirable to delete it as much as possible.
However, in a structured ASIC using a look-up table, for example, when a so-called shift type redundancy system is adopted, the activated circuit changes depending on the presence or absence of a shift. In addition, power consumption during standby increases.
本発明は、回路の一部分に欠陥が生じていてもそれを救済して回路全体を正常に動作させることが可能であるとともに、欠陥の救済に伴う信号遅延の変化を小さくすることができることはもとより、ストラクチャードASICにおいて待機時の電力消費を削減することが可能な半導体集積回路を提供することにある。 According to the present invention, even if a defect occurs in a part of the circuit, it is possible to relieve the defect so that the entire circuit can operate normally, and it is possible to reduce the change in signal delay accompanying the defect relief. Another object of the present invention is to provide a semiconductor integrated circuit capable of reducing standby power consumption in a structured ASIC.
本発明の観点に係る半導体集積回路は、M(Mは2以上の整数)列の回路部列と、任意の入力論理を一意に決めるルックアップテーブル(LUT)構造を有する(M−1)列のプログラム部列と、を有し、上記プログラム部列は、上記回路部列間に配置され、冗長前は、第1側に隣接する回路部列に接続される構造を有し、所定の回路部列に欠陥があると、当該欠陥回路部列が第1側に位置するプログラム部列から順次に配置されているプログラム部列は、第2側に隣接する回路部列と接続されるカラムシフト冗長方式によってセル配置が行われ、上記各回路部は、構成素子ごとに電力を供給可能な構造を有し、上記回路部において、回路動作に不要な構成素子は電源から切り離されている。 A semiconductor integrated circuit according to an aspect of the present invention has M (M is an integer of 2 or more) columns of circuit units and a lookup table (LUT) structure that uniquely determines an arbitrary input logic (M-1) column. The program part sequence is arranged between the circuit part sequences, and is connected to a circuit unit sequence adjacent to the first side before redundancy, and has a predetermined circuit. If there is a defect in the partial row, the program portion row in which the defective circuit portion row is sequentially arranged from the program portion row located on the first side is connected to the adjacent circuit portion row on the second side. Cell arrangement is performed in a redundant manner, and each of the circuit units has a structure capable of supplying power to each component element. In the circuit unit, component elements unnecessary for circuit operation are separated from a power source.
好適には、上記セル配置が完了した段階において、両側のLUTが使われていない場合は、当該回路部全体が電源から切り離されている。 Preferably, when the LUTs on both sides are not used at the stage where the cell arrangement is completed, the entire circuit unit is disconnected from the power source.
好適には、上記セル配置が完了した段階において、片側のLUTしか使われていない場合、使用されているLUTのデータを選択するために必要な構成素子のみに電源に接続され、それ以外の構成素子は電源から切り離されている。 Preferably, when only one LUT is used at the stage where the cell arrangement is completed, only the components necessary for selecting data of the LUT being used are connected to the power source, and the other configurations The element is disconnected from the power source.
好適には、上記セル配置が完了した段階において、両側のLUTが使われている場合、両側のLUTのデータ選択に必要な構成素子のみ電源に接続され、それ以外の構成素子は電源から切り離されている。 Preferably, when the LUTs on both sides are used at the stage where the cell arrangement is completed, only the components necessary for data selection of the LUTs on both sides are connected to the power source, and the other components are disconnected from the power source. ing.
本発明によれば、ストラクチャードASICにおいて回路動作に不要な不活性ゲートやトランジスタ単体等の構成素子への電力供給を停止し、待機時の電力消費を削減することができる。
また、同一入出力部に接続される複数個のモジュールを、当該入出力部との距離の違いが小さくなるように配置することができるため、欠陥の救済等に伴って入出力部とモジュールとの接続を切り替えた場合に生じる信号遅延の変化を小さくすることができる。
According to the present invention, in the structured ASIC, power supply to components such as an inactive gate and a single transistor unnecessary for circuit operation can be stopped, and power consumption during standby can be reduced.
In addition, since a plurality of modules connected to the same input / output unit can be arranged so that the difference in distance from the input / output unit becomes small, the input / output unit and the module The change in signal delay that occurs when the connection is switched can be reduced.
以下、本発明の実施形態を図面に関連付けて説明する。
本実施形態では、いわゆるカラムシフト冗長方式の基本的な、概念、構成を図1から図5に関連付けて説明した後、リペアブルストラクチャードASIC(Repairable Structured ASIC(RS-ASIC))の構造および消費電力の低減構造について図6から図12に関連付けて説明する。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
In the present embodiment, the basic concept and configuration of the so-called column shift redundancy method will be described with reference to FIGS. 1 to 5, and then the structure and power consumption of a repairable structured ASIC (RS-ASIC). The reduction structure will be described with reference to FIGS.
図1は、本発明の実施形態に係るカラムシフト冗長方式を採用した半導体集積回路の構成の一例を示す図である。
本実施形態に係る半導体集積回路は、たとえば図1に示すように、モジュールM11〜M19,M21〜M29,M31〜M39,M41〜M49と、一般回路ブロック100と、モジュール選択部50とを有する。
FIG. 1 is a diagram showing an example of the configuration of a semiconductor integrated circuit employing a column shift redundancy system according to an embodiment of the present invention.
The semiconductor integrated circuit according to the present embodiment includes modules M11 to M19, M21 to M29, M31 to M39, M41 to M49, a
モジュールM11〜M19,M21〜M29,M31〜M39,M41〜M49は、たとえば4行9列の行列状に配列される。ここで、‘k’を1から4までの整数、‘n’を1から9までの整数とすると、モジュールMknは第k行および第n列に属する。 Modules M11 to M19, M21 to M29, M31 to M39, and M41 to M49 are arranged in a matrix of 4 rows and 9 columns, for example. Here, if 'k' is an integer from 1 to 4 and 'n' is an integer from 1 to 9, the module Mkn belongs to the kth row and the nth column.
モジュールMknは、入力される機能設定データに応じてその機能を設定される回路、すなわちプログラム可能な回路である。
モジュールMknの回路構成や機能は任意であり、たとえばDSP(digital signal processor)等の演算・処理機能を持つ回路や、単純な論理演算を行う回路を含んでも良い。後者の回路としては、たとえば、入出力部(後述)から入力される信号の少なくとも一部に応じて、機能設定データの複数のビットデータから1つを選択し、選択したビットデータ若しくはその論理反転データを入出力部へ出力するセレクタSEL(図2)などでも良い。
The module Mkn is a circuit whose function is set according to input function setting data, that is, a programmable circuit.
The circuit configuration and functions of the module Mkn are arbitrary. For example, a circuit having an arithmetic / processing function such as a DSP (digital signal processor) or a circuit that performs a simple logical operation may be included. As the latter circuit, for example, one of a plurality of bit data of function setting data is selected in accordance with at least a part of a signal input from an input / output unit (described later), and the selected bit data or its logical inversion is selected. A selector SEL (FIG. 2) for outputting data to the input / output unit may be used.
また、モジュールMknは、デジタル回路に限定されるものではなく、機能設定データに応じて機能を設定可能なアナログ回路でも良い。 The module Mkn is not limited to a digital circuit, and may be an analog circuit capable of setting functions according to function setting data.
同一の行に属するモジュールは、入力される機能設定データが同一の場合、互いの機能を代替可能である。すなわち、第k行に属するモジュールMk1〜Mk9に同一の機能設定データを入力した場合、これらのモジュールの機能は同等になる。 Modules belonging to the same row can substitute each other's functions when the input function setting data is the same. That is, when the same function setting data is input to the modules Mk1 to Mk9 belonging to the kth row, the functions of these modules are equivalent.
同一の行に属するモジュールMk1〜Mk9は、全て同一の回路構成を有していても良いし、同じ機能設定データを入力した場合に機能を代替可能であれば、その一部に異なる回路構成を有するモジュールを含んでいても良い。 The modules Mk1 to Mk9 belonging to the same row may all have the same circuit configuration, and if the function can be replaced when the same function setting data is input, a part of the circuit configuration is different. A module having the same may be included.
一般回路ブロック100は、上述したモジュールM11〜M19,M21〜M29,M31〜M39,M41〜M49との間で信号をやり取りするための入出力部P11〜P18,P21〜P28,P31〜38,P41〜P48を有しており、これらのモジュールと共同して所定の処理を実行する。一般回路ブロック100の回路構成や機能は任意であり、たとえば配線のみでも良い。
The
入出力部P11〜P18,P21〜P28,P31〜38,P41〜P48は、4行8列の行列状に配列される。ここで、‘i’を1から8までの整数とすると、入出力部Pkiは第k行および第i列に属する。 The input / output units P11 to P18, P21 to P28, P31 to 38, and P41 to P48 are arranged in a matrix of 4 rows and 8 columns. Here, if 'i' is an integer from 1 to 8, the input / output unit Pki belongs to the k-th row and the i-th column.
入出力部P11〜P18,P21〜P28,P31〜38,P41〜P48の各々は、1つのモジュールに少なくとも1つの信号を出力するとともに、当該1つのモジュールにおいて発生する少なくとも1つの信号を入力する。図1において記号‘I/O’は、後述する機能設定データ以外に入出力部とモジュールとの間でやり取りされる信号を示す。 Each of the input / output units P11 to P18, P21 to P28, P31 to 38, and P41 to P48 outputs at least one signal to one module and inputs at least one signal generated in the one module. In FIG. 1, the symbol “I / O” indicates a signal exchanged between the input / output unit and the module in addition to the function setting data described later.
なお、同一の行に属する入出力部Pk1〜Pk8は、全てが同一の組合せの信号を入出力しても良いし、異なる組合せの信号を入出力する異なる種類の入出力部を含んでいても良い。
たとえばモジュールMknが3つの出力端子を有する場合に、この3つの出力端子の全てから信号を入力するものや、1つの出力端子のみから信号を入力するものなどが入出力部Pk1〜Pk8の中に混在していても良い。
The input / output units Pk1 to Pk8 belonging to the same row may all input / output the same combination of signals, or may include different types of input / output units that input / output different combinations of signals. good.
For example, when the module Mkn has three output terminals, those that input signals from all three output terminals, those that input signals from only one output terminal, and the like are in the input / output units Pk1 to Pk8. It may be mixed.
また、入出力部Pkiは、上述した機能設定データを保持するデータ保持部PDを有する。入出力部Pkiが、後述するモジュール選択部50によって1つのモジュールに接続されると、この入出力部Pkiに設けられたデータ保持部PDは、接続先のモジュールに対して、保持している機能設定データを入力する。
Further, the input / output unit Pki has a data holding unit PD that holds the above-described function setting data. When the input / output unit Pki is connected to one module by the
データ保持部PDは、少なくともデータを保持できれば良く、その構成は任意である。 The data holding unit PD only needs to hold at least data, and its configuration is arbitrary.
たとえばデータ保持部PDは、ビヤ等の配線を使って構成される固定的なデータを発生する回路でも良い。
この場合、データ保持部PDは、複数の配線LA(第1配線)と、複数の配線LB(第2配線)と、複数の配線LC(第3配線)とを用いて構成することができる。
配線LAは、接続先のモジュールへ機能設定データの各ビットデータを伝送する配線である。
配線LBは、それぞれ所定のビットデータを伝送する配線である。たとえば電源線やグランド線など、一定値のビットデータ(‘1’、‘0’)を伝送する配線や、一般回路ブロック100に含まれる回路によって任意の値に設定されるビットデータを伝送する配線などが含まれる。
配線LCは、複数の配線LAの各々に複数の配線LBの何れか1つを接続する配線である。
For example, the data holding unit PD may be a circuit that generates fixed data configured using wiring such as vias.
In this case, the data holding unit PD can be configured using a plurality of wirings LA (first wiring), a plurality of wirings LB (second wiring), and a plurality of wirings LC (third wiring).
The wiring LA is a wiring for transmitting each bit data of the function setting data to the connection destination module.
The wiring LB is a wiring that transmits predetermined bit data. For example, wiring for transmitting bit data ('1', '0') of a constant value such as a power supply line or a ground line, or wiring for transmitting bit data set to an arbitrary value by a circuit included in the
The wiring LC is a wiring that connects any one of the plurality of wirings LB to each of the plurality of wirings LA.
たとえば第1配線LAは、ある1つの金属配線層ML1に形成され、第2配線LBは、この金属配線層ML1より上層の金属配線層ML2に形成される。この場合、第3配線LCは、2つ金属配線層(ML1,ML2)の間を貫通するビヤを含む。 For example, the first wiring LA is formed in one metal wiring layer ML1, and the second wiring LB is formed in the metal wiring layer ML2 above the metal wiring layer ML1. In this case, the third wiring LC includes a via penetrating between the two metal wiring layers (ML1, ML2).
このように、配線を用いてデータ保持部PDを構成した場合、データ保持部PDに保持される機能設定データは、半導体集積回路の製造後に変更することができない。 As described above, when the data holding unit PD is configured using the wiring, the function setting data held in the data holding unit PD cannot be changed after the semiconductor integrated circuit is manufactured.
他方、データ保持部PDは、各種のSRAM(static random access memory)やROM(read only memory)、フリップフロップ、不揮発性メモリなど、記憶データを少なくとも1回書き換えることが可能な記憶素子を用いて構成しても良い。
データ保持部PDに記憶素子を用いた場合、データ保持部PDに保持される機能設定データは、半導体集積回路を製造した後でも書き換えることが可能になる。
On the other hand, the data holding unit PD is configured by using storage elements that can rewrite stored data at least once, such as various static random access memories (SRAMs), read only memories (ROMs), flip-flops, and nonvolatile memories. You may do it.
When a storage element is used for the data holding unit PD, the function setting data held in the data holding unit PD can be rewritten even after the semiconductor integrated circuit is manufactured.
図2は、入出力部とモジュールの構成例を示す図である。
入出力部Pkiに設けられたデータ保持部PDは、たとえば4ビットの機能設定データ(FD0,…,FD3)を保持しており、後述のモジュール選択部50によって接続されたモジュールMkiに、この機能設定データを入力する。また、入出力部Pkiは、モジュール選択部50を介して2ビットの信号(IN0,IN1)をモジュールMkiに出力するとともに、モジュール選択部50を介して1ビットの信号(OUT)をモジュールMkiから入力する。
モジュールMkiは、たとえばセレクタSELを有しており、データ保持部PDから入力される機能設定データの各ビットデータ(FD0,…,FD3)の中から、信号IN0,IN1に応じて1つのビットデータを選択し、これを信号OUTとして入出力部Pkiに出力する。
FIG. 2 is a diagram illustrating a configuration example of the input / output unit and the module.
The data holding unit PD provided in the input / output unit Pki holds, for example, 4-bit function setting data (FD0,..., FD3), and this function is added to the module Mki connected by the
The module Mki has, for example, a selector SEL, and one bit data corresponding to the signals IN0 and IN1 from the bit data (FD0,..., FD3) of the function setting data input from the data holding unit PD. Is output to the input / output unit Pki as a signal OUT.
図2の例において、データ保持部PDとセレクタSELは、2入力1出力のルックアップテーブルを構成している。本実施形態に係る半導体集積回路では、たとえば図2に示すように、ルックアップテーブルの構成要素であるデータ保持部とセレクタを分離し、入出力部の内部にデータ保持部を、モジュールの内部にセレクタをそれぞれ配置している。 In the example of FIG. 2, the data holding unit PD and the selector SEL constitute a lookup table with two inputs and one output. In the semiconductor integrated circuit according to the present embodiment, for example, as shown in FIG. 2, the data holding unit and the selector which are components of the lookup table are separated, and the data holding unit is provided inside the input / output unit. Each selector is arranged.
モジュール選択部50は、不図示の制御部から供給される制御信号に応じて、上述した4行9列のモジュールから1列を除いた4行8列のモジュールを選択し、当該選択した4行8列のモジュールと上述した4行8列の入出力部とを1対1に接続する。この場合、モジュール選択部50は、同一の行に属する入出力部の各々に、同一の行に属する2つのモジュールから制御信号に応じて選択した1つのモジュールを接続する。すなわち、モジュール選択部50は、第k行に属するモジュールMki又はモジュールMk(i+1)の一方を制御信号に応じて選択し、これを第k行の入出力部Pkiに接続する。
The
モジュール選択部50は、たとえば、不図示の制御部から供給される制御信号に応じて、故障したモジュールを含む列(故障したモジュールがない場合は冗長用に設けられた特定の列)を除いた4行8列のモジュールを選択する。
For example, the
故障したモジュールがない場合は、たとえば図1に示すように、モジュールMkiと入出力部Pkiとが1対1に接続され、第9列に属するモジュールM19〜M49が全ての入出力部から切り離される。以下では、このように故障のモジュールがない通常の状態で入出力部から切り離されるモジュール列を、冗長カラムと呼ぶ場合がある。 If there is no failed module, for example, as shown in FIG. 1, the module Mki and the input / output unit Pki are connected one-to-one, and the modules M19 to M49 belonging to the ninth column are disconnected from all the input / output units. . In the following, a module row that is disconnected from the input / output unit in a normal state where there is no faulty module may be referred to as a redundant column.
図3は、図1に示す半導体集積回路における欠陥救済の一例を示す図であり、モジュールM22が故障している場合における入出力部とモジュールとの接続状態を示す。
モジュール22が故障している場合、図示しない制御部によって、モジュール22を含む第2列のモジュールM12〜M42と第2列の入出力部P12〜P42とが切り離される。第2列の入出力部P12〜P42は、第2列のモジュールM12〜M42の代わりに第3列のモジュールM13〜M43に接続され、第3列の入出力部P21〜P22は、第3列のモジュールM13〜M43の代わりに第4列のモジュールM14〜M44に接続される。このように、各入出力部の接続先が冗長カラム(第9列)の方向へ順にシフトすることにより、4行8列の入出力部は第2列を除く4行8列のモジュールと1対1に接続され、モジュールM22の欠陥が救済される。
FIG. 3 is a diagram showing an example of defect relief in the semiconductor integrated circuit shown in FIG. 1, and shows a connection state between the input / output unit and the module when the module M22 is out of order.
When the
図4および図5は、欠陥の救済に伴って機能設定データの入力方向が変化する様子を図解した図であり、図の下側は、図1に示す半導体集積回路の断面の一例を図解している。
欠陥モジュールがない場合(図4)、各入出力部のデータ保持部PDは、図の左隣に位置するモジュールのセレクタSELに機能設定データを入力する。一方、欠陥モジュールが存在する場合(図5)、その欠陥モジュールを含んだ列より右側にある各入出力部のデータ保持部PDは、図の右隣に位置するモジュールのセレクタSELに機能設定データを入力する。これにより、欠陥モジュールを含んだ列より右側にある各モジュールの機能は、欠陥救済を行う前と比較して、全体的に右側へシフトする。
FIGS. 4 and 5 are diagrams illustrating how the input direction of the function setting data is changed in accordance with defect repair. The lower side of the diagram illustrates an example of a cross section of the semiconductor integrated circuit illustrated in FIG. ing.
When there is no defective module (FIG. 4), the data holding unit PD of each input / output unit inputs the function setting data to the selector SEL of the module located on the left side of the drawing. On the other hand, when a defective module exists (FIG. 5), the data holding unit PD of each input / output unit on the right side of the column including the defective module is set to the function setting data in the selector SEL of the module located on the right side of the figure. Enter. As a result, the function of each module on the right side of the column including the defective module is shifted to the right as a whole as compared with that before performing defect repair.
以上、カラムシフト冗長方式の基本的な概念および構成について説明した。
以下に、本実施形態に係るカラムシフト冗長方式を採用したリペアブルストラクチャードASIC(Repairable Structured ASIC(RS-ASIC))の構造および消費電力の低減構造について図6から図12に関連付けて説明する。
The basic concept and configuration of the column shift redundancy system has been described above.
A structure of a repairable structured ASIC (Repairable Structured ASIC (RS-ASIC)) employing the column shift redundancy method according to the present embodiment and a structure for reducing power consumption will be described below with reference to FIGS.
図6は、本実施形態に係るリペアブルストラクチャードASIC(Repairable Structured ASIC(RS-ASIC))の基本的な構成を示す図である。 FIG. 6 is a diagram showing a basic configuration of a repairable structured ASIC (RS-ASIC) according to the present embodiment.
本実施形態のRS−ASIC200は、図6に示すように、複数(図6の例では5)のセル部201〜205と、一つの冗長セル部206とを有する。
冗長セル部260は、前述した冗長カラムに相当する。
As shown in FIG. 6, the RS-ASIC 200 of the present embodiment includes a plurality (5 in the example of FIG. 6) of
The redundant cell unit 260 corresponds to the redundant column described above.
本実施形態のRS−ASIC200においては、ランダムなロジック回路を形成するにあたり、各セル部201〜205にルックアップテーブル(Look Up Table(LUT))とフリップフロップ(Flip Flop(FF))を用いた構造のストラクチャード(Structured)ASIC方式を採用している。
In the RS-ASIC 200 of the present embodiment, a lookup table (Look Up Table (LUT)) and a flip-flop (Flip Flop (FF)) are used for each of the
LUTは任意のデータをプログラミングすることにより、N入力で構成可能なすべての論理を実現することが可能な回路である。
FPGAなどのPLA(Programmable Logic Array)や上述した図1の半導体集積回路100において、一般的にこのプログラミングは、RAMなどの記憶デバイスを用いるが、ここでは、ハードワイヤードロジック(Hard Wired Logic)をターゲットとしているため、コンタクトビヤ(VIA)により実現する。
また不良箇所の発生は予測不能であるため、すべての製造プロセスを完了したチップに対し、冗長救済を行うためには、不良箇所を電気的に回避してやる必要がある。
そのため、本実施形態においては、LUTをコンタクトによる「プログラム部」210と、そのデータを読み出すための回路部「AFE(Adaptive Functional Element)」220と定義し、回路部の不良を救済することとしている。
The LUT is a circuit capable of realizing all logics that can be configured with N inputs by programming arbitrary data.
In a PLA (Programmable Logic Array) such as an FPGA or the semiconductor integrated
Further, since the occurrence of a defective portion is unpredictable, it is necessary to electrically avoid the defective portion in order to perform redundant relief for a chip that has completed all the manufacturing processes.
Therefore, in the present embodiment, the LUT is defined as a “program part” 210 by contact and a circuit part “AFE (Adaptive Functional Element)” 220 for reading out the data, and the defect of the circuit part is relieved. .
したがって、各セル部201〜205は、複数の回路部(AFE)220と、これに対応するプログラム部(LUT)210と、複数のFF230と、これと対応する複数のFFピンを含んで構成されている。
また、冗長セル部206は、複数の回路部(AFE)220と、複数のFF230と、これと対応する複数のFFピン240を含んで構成されている。
Accordingly, each of the
The
各セル部201〜205は、複数の回路部(AFE)220と、これに対応するプログラム部(LUT)210で論理を構成し、回路部(AFE)220への入出力はプログラム部(LUT)210領域を通して行われる。
そして、図6におけるセル部201は、回路部(AFE)列2011とプログラム部(LUT)列2012を有する。
図6におけるセル部202は、回路部(AFE)列2021とプログラム部(LUT)列2022を有する。
図6におけるセル部203は、回路部(AFE)列2031とプログラム部(LUT)列2032を有する。
図6におけるセル部204は、回路部(AFE)列2041とプログラム部(LUT)列2042を有する。
図6におけるセル部205は、回路部(AFE)列2051とプログラム部(LUT)列2052を有する。
そして、図6における冗長セル206は、回路部(AFE)列2061を有する。
Each of the
The
The
The
The
The
The
本実施形態においては、回路部列はM=6列配置され、プログラム部列は(M−1)=5列配置されており、この構成に対してカラムシフト冗長方式を採用してセル配置を行う。 In the present embodiment, M = 6 circuit arrangement rows and (M−1) = 5 program arrangement rows are arranged, and cell arrangement is performed by adopting a column shift redundancy system for this configuration. Do.
図7は、各セル部201〜205に不良(欠陥)がない場合の配線のレイアウト例を示す図である。
また、図8は、セル部203に不良(欠陥)がある場合を示す図であり、図9は、セル部203に不良(欠陥)がある場合の配線のレイアウト例を示す図である。
FIG. 7 is a diagram illustrating a wiring layout example when there is no defect (defect) in each of the
FIG. 8 is a diagram showing a case where the
チップ内に不良(欠陥)が無い場合、LUT210にプログラミングされたデータはLUT210から見て左側のAFE220で選択され、出力値を決定する。
しかし、チップ内の回路に不良がある場合、図7および図8に示すようにM不良を回避するため、不良回路部(AFE)に接続されていたLUT210は不良回路列を切り離し、反対側の回路に接続される。
そして、この動作を不良回路列からみて右側すべての回路で同様の処理を行うことにより、不良回路を回避することが可能となる。
When there is no defect (defect) in the chip, the data programmed in the
However, if there is a failure in the circuit in the chip, the
By performing the same processing on all the circuits on the right side when this operation is viewed from the defective circuit row, it is possible to avoid the defective circuit.
図8および図9の例においては、セル部203の回路部(AFE)220に不良(欠陥)があることから、図6のセル部203のプログラム部(LUT)列2032が図6で右側に位置するセル部204の回路部(AFE)列2041と接続される。
図6のセル部204のプログラム部(LUT)列2042が図6で右側に位置するセル部205の回路部(AFE)列2051と接続される。
図6のセル部205のプログラム部(LUT)列2052が図6で右側に位置する冗長セル206の回路部(AFE)列1061と接続される。
このようにして、冗長置換後は、セル部203が回路部(AFE)列2031を含む冗長後セル203Aを形成する。
そして、プログラム部(LUT)列2032と回路部(AFE)列2041とによりセル部204Aが形成され、プログラム部(LUT)列2042と回路部(AFE)列2051とによりセル部205Aが形成され、プログラム部(LUT)列2052と回路部(AFE)列2061とによりセル部206Aが形成される。
In the example of FIG. 8 and FIG. 9, since the circuit part (AFE) 220 of the
The program unit (LUT)
The program unit (LUT)
In this way, after redundancy replacement, the
A
図7および図9には、回路の断面構造と配線例を示している。
図に示すように、回路部(AFE)と配線の接続は全てプログラム部(LUT)上部のコンタクトより接続され、スイッチ機構を解して回路部(AFE)へと接続される。このため、冗長処理の前後における、上層配線経路の変更は無い。
7 and 9 show circuit cross-sectional structures and wiring examples.
As shown in the figure, the circuit part (AFE) and wiring are all connected through contacts on the program part (LUT), and connected to the circuit part (AFE) via the switch mechanism. For this reason, there is no change in the upper layer wiring path before and after the redundancy processing.
そして、本実施形態のカラムシフト冗長方式を採用したRS−ASIC200は、回路動作に不要な不活性ゲートや単体のトランジスタ等の構成素子への電力供給を以下のステップを用いて削除することにより待機時に流れる漏れ電流を削減するように構成されている。 Then, the RS-ASIC 200 adopting the column shift redundancy method of this embodiment waits by deleting the power supply to components such as an inactive gate and a single transistor unnecessary for circuit operation using the following steps. It is configured to reduce leakage current that sometimes flows.
図10は、本実施形態に係る待機時に流れる漏れ電流を削減する第1例を説明するための図である。
図11は、本実施形態に係る待機時に流れる漏れ電流を削減する第2例を説明するための図である。
図12は、本実施形態に係る待機時に流れる漏れ電流を削減する第3例を説明するための図である。
FIG. 10 is a diagram for explaining a first example of reducing the leakage current that flows during standby according to the present embodiment.
FIG. 11 is a diagram for explaining a second example of reducing the leakage current flowing during standby according to the present embodiment.
FIG. 12 is a diagram for explaining a third example for reducing the leakage current that flows during standby according to the present embodiment.
なお、図10〜図12に示す回路部(AFE)220は、初段に配置された2入力1出力のマルチプレクサ211〜214と、次段に配置された2入力1出力のマルチプレクサ215,216、および最終段に配置された2入力1出力のマルチプレクサ217により構成されている。
初段のマルチプレクサ211〜214は信号Aに応じて入力データを選択して出力する。
次段のマルチプレクサ215,216は信号Bに応じて入力データを選択して出力する。
最終段のマルチプレクサ217は、信号Cに応じて出力Qを選択して出力する。
10 to 12, the circuit unit (AFE) 220 includes two-input one-
The
The
The
図10〜図12のRS−ASICは、回路部(AFE)220−nがスイッチSW2によりプログラム部(LUT)210−nと接続され、回路部(AFE)220−n+1がスイッチSW4によりプログラム部(LUT)210−n+1と接続され、回路部(AFE)220−n+2がスイッチSW6によりプログラム部(LUT)210−n+2と接続されている。
10 to 12, the circuit unit (AFE) 220-n is connected to the program unit (LUT) 210-n by the switch SW2, and the circuit unit (AFE) 220-
セル配置が完了した段階において、デコーダから見て両側のLUTが使われていない場合(Filler Cellが配置されている場合)は、図10に示すように、そのセルに供給される電源線(VDD or GND)と接続されるコンタクトを排除し、電源から切り離す。
図10の例においては、回路部(AFE)220−n+1全体に対する電源線と接続されるコンタクトを排除し、電源から切り離す。
When the LUTs on both sides are not used as viewed from the decoder at the stage where the cell placement is completed (when Filler Cell is placed), as shown in FIG. 10, the power supply line (VDD) or GND) and remove from the power supply.
In the example of FIG. 10, the contact connected to the power supply line for the entire circuit portion (AFE) 220-
セル配置が完了した段階において、デコーダから見て片側のLUTしか使われていない場合、図11に示すように、使用されているLUTのデータを選択するために必要なゲートのみに電力を供給し、それ以外のゲートは電源から切り離す。
図11に例は入力信号Aを反転した出力Qを得る場合に、マルチプレクサ212〜214,216への電源線(VDD or GND)と接続されるコンタクトを排除し、電源から切り離す。
When only one LUT is used as viewed from the decoder at the stage where cell placement is completed, power is supplied only to the gates necessary to select the data of the LUT being used, as shown in FIG. Disconnect the other gates from the power supply.
In the example shown in FIG. 11, when an output Q obtained by inverting the input signal A is obtained, the contact connected to the power supply line (VDD or GND) to the multiplexers 212 to 214 and 216 is excluded and disconnected from the power supply.
セル配置が完了した段階において、デコーダから見て両側のLUTが使われている場合、図12に示すように、両側のLUTのデータ選択に必要なゲートのみに電力を供給し、それ以外のゲートは電源から切り離す。
図12に例は、入力信号AとBのANDをとって出力Qを得る場合に、マルチプレクサ213,214,216への電源線(VDD or GND)と接続されるコンタクトを排除し、電源から切り離す。
When the LUTs on both sides as viewed from the decoder are used at the stage where the cell arrangement is completed, power is supplied only to the gates necessary for data selection of the LUTs on both sides as shown in FIG. Disconnect from the power source.
In the example shown in FIG. 12, when the output Q is obtained by ANDing the input signals A and B, the contact connected to the power supply line (VDD or GND) to the
以上のステップを実行することにより、回路不良の有無に関わらず、すべての回路動作を実現したうえで、使用されない回路の電源を切ることが可能となる。 By executing the above steps, it is possible to turn off the power of circuits that are not used after realizing all circuit operations regardless of the presence or absence of circuit defects.
以上説明したように、ストラクチャードASICにおいて、実動作に不要な回路の電源を落とす(電源との接続を切断する)ことにより、回路の漏れ電流を削減することが可能となる。
また不要回路部に電源との接続線を入れないことにより、通常は救えない電源ショートモードの不良が生じても、その不良が不要回路部にあれば、問題なく良品とすることができる。
As described above, in the structured ASIC, it is possible to reduce the leakage current of the circuit by turning off the power of the circuit unnecessary for the actual operation (cutting the connection with the power supply).
Further, by not connecting the connection line with the power source in the unnecessary circuit portion, even if a failure of the power supply short mode that normally cannot be saved occurs, if the failure is in the unnecessary circuit portion, it can be made a good product without any problem.
また、以上説明したように、図1に示す半導体集積回路によれば、4行9列のモジュールから1列を除いた4行8列のモジュールが選択され、この選択された4行8列のモジュールと4行8列の入出力部とが1対1に接続される。また、同一の行に属する入出力部の各々に、同一の行に属する2つのモジュールから選択された1つのモジュールが接続される。
これにより、同一の入出力部Pkiに接続される2つのモジュール(Mki、Mk(i+1))を、入出力部Pkiとの距離の違いが小さくなるように配置することが可能になる。たとえば図1に示すように、各行の8つの入出力部(Pk1〜Pk8)を等しい間隔で配列することにより、入出力部Pkiとの距離が互いに等しくなるように2つのモジュール(Mki、Mk(i+1))を配置することができる。
入出力部とモジュールとの距離の違いを小さくすることによって、両者を接続する配線長の違いを小さくすることができる。したがって、欠陥の救済に伴ってモジュールと入出力部との接続を切り替えた場合に生じる信号遅延の変化を小さくすることができる。
As described above, according to the semiconductor integrated circuit shown in FIG. 1, a module of 4 rows and 8 columns is selected by removing one column from a module of 4 rows and 9 columns, and this selected 4 rows and 8 columns module is selected. The module and the 4 × 8 input / output unit are connected in a one-to-one relationship. Further, one module selected from two modules belonging to the same row is connected to each of the input / output units belonging to the same row.
Thereby, two modules (Mki, Mk (i + 1)) connected to the same input / output unit Pki can be arranged so that the difference in distance from the input / output unit Pki is small. For example, as shown in FIG. 1, by arranging eight input / output units (Pk1 to Pk8) in each row at equal intervals, two modules (Mki, Mk ( i + 1)) can be arranged.
By reducing the difference in the distance between the input / output unit and the module, the difference in the wiring length connecting the two can be reduced. Therefore, it is possible to reduce the change in signal delay that occurs when the connection between the module and the input / output unit is switched along with the defect relief.
また、モジュールMkiおよびMk(i+1)と入出力部Pkiとの位置関係に基づいて、欠陥救済による信号遅延の変化がどの程度になるかを正確に予測することができるため、たとえば先に述べた特許文献1のように正確な予測が難しい場合に比べて、遅延マージンを小さく見積もることが可能になる。これにより、高速に動作する回路を実現できる。
Further, since it is possible to accurately predict how much the signal delay changes due to defect relief based on the positional relationship between the modules Mki and Mk (i + 1) and the input / output unit Pki, for example, as described above Compared to the case where accurate prediction is difficult as in
更に、図1に示す半導体集積回路によれば、1つの入出力部に2つのモジュールの一方を選択して接続する簡易な回路構成によって欠陥の救済を行うことができるため、回路の増加や余分な消費電力の発生を最小限に抑えることができる。
接続の切替えに用いるスイッチ回路や制御部、欠陥情報を保持するための記憶部には、従来の一般的な方法によって設計、製造可能な回路を用いることができるため、欠陥救済機能を設けることによるコストの増大を微小に抑えることができる。
Further, according to the semiconductor integrated circuit shown in FIG. 1, since it is possible to relieve defects with a simple circuit configuration in which one of two modules is selected and connected to one input / output unit, an increase in the number of circuits and an extra circuit are possible. Generation of power consumption can be minimized.
Since a circuit that can be designed and manufactured by a conventional general method can be used for a switch circuit used for switching connection, a control unit, and a storage unit for holding defect information, a defect relief function is provided. The increase in cost can be suppressed to a minute.
また、図1に示す半導体集積回路によれば、各入出力部に機能設定データを保持するデータ保持部PDが設けられており、このデータ保持部PDに保持される機能設定データがモジュール選択部を介して各モジュールに入力される。各モジュールの機能は、入力される機能設定データに応じて設定される。
これにより、一の入出力部に接続されるモジュールが欠陥救済のために切り替えられても、当該一の入出力部に接続されるモジュールを、そのデータ保持部PDに保持される機能設定データに応じた一定の機能に設定することができる。
In addition, according to the semiconductor integrated circuit shown in FIG. 1, each input / output unit is provided with a data holding unit PD for holding function setting data, and the function setting data held in the data holding unit PD is the module selection unit. Are input to each module. The function of each module is set according to input function setting data.
As a result, even if a module connected to one input / output unit is switched for defect relief, the module connected to the one input / output unit is changed to function setting data held in the data holding unit PD. It can be set to a certain function according to.
欠陥救済に伴って入出力部とモジュールとの接続を切り替えた場合、各モジュールの機能は、接続先の入出力部に合わせて変更する必要がある。そのため、もし、データ保持部PDがモジュールの内部に設けられていると、欠陥救済を行った場合には、データ保持部PDの機能設定データを接続先の入出力部に合わせて書き換えなくてはならない。これを実現するには、たとえば、データ保持部PDを書換え可能な記憶素子で構成する方法や、モジュールの欠陥を検査した後に電子線ビーム装置などによってデータ保持部PDの配線を固定する方法などが考えられる。
しかしながら、書換え可能な記憶素子を用いてデータ保持部PDを構成する方法では、ビヤ等によって配線を固定する方法に比べて回路構成が大幅に複雑化し、回路面積の増大や故障率の上昇を招くという不利益がある。また、電子線ビーム装置などによってデータ保持部PDの配線を固定する方法では、従来の一般的な製造ラインを利用できなくなる不利益や、製造効率が低下するという不利益がある。
これに対し、図1に示す半導体集積回路によれば、入出力部とモジュールとの接続を切り替えても、データ保持部PDに保持される機能設定データを一切変更する必要がないため、データ保持部PDを固定の配線によって構成することができる。したがって、書換え可能な記憶素子を用いる方法や、電子線ビーム装置等を用いて配線を固定する方法における上述した不利益を回避することができる。
When the connection between the input / output unit and the module is switched along with defect repair, the function of each module needs to be changed according to the input / output unit of the connection destination. Therefore, if the data holding unit PD is provided inside the module, the function setting data of the data holding unit PD must be rewritten according to the input / output unit of the connection destination when defect repair is performed. Don't be. In order to realize this, for example, there is a method of configuring the data holding unit PD with a rewritable storage element, a method of fixing the wiring of the data holding unit PD by an electron beam apparatus after inspecting the module for defects, or the like. Conceivable.
However, in the method of configuring the data holding unit PD using a rewritable storage element, the circuit configuration is significantly more complicated than the method of fixing the wiring by a via or the like, resulting in an increase in circuit area and an increase in failure rate. There is a disadvantage. In addition, the method of fixing the wiring of the data holding unit PD with an electron beam apparatus or the like has a disadvantage that a conventional general production line cannot be used and a disadvantage that production efficiency is lowered.
On the other hand, according to the semiconductor integrated circuit shown in FIG. 1, even if the connection between the input / output unit and the module is switched, there is no need to change the function setting data held in the data holding unit PD. The part PD can be configured by fixed wiring. Therefore, it is possible to avoid the disadvantages described above in the method using a rewritable memory element and the method of fixing wiring using an electron beam apparatus or the like.
更に、一般回路ブロック100には、欠陥の救済を行うために回路を付加する必要が全くないため、従来の回路をそのまま使用することが可能になり、欠陥救済機能を設けることによる設計の負担を軽減できる。
Furthermore, since it is not necessary to add a circuit to the
また、モジュールを規則的に配置する構造によって、配線の間隔や素子の特性等を最適化し易くなるため、モジュールをランダムに配置する構造に比べて回路面積の増大や回路特性のばらつきを抑制することができる。 In addition, the structure in which the modules are regularly arranged makes it easier to optimize the wiring interval and the element characteristics, etc., so that the increase in circuit area and the variation in circuit characteristics are suppressed compared to the structure in which the modules are randomly arranged. Can do.
しかも、図1に示す半導体集積回路によれば、入出力部とモジュールとの接続状態を列ごとに一括して制御することができるため、個々のモジュールについて入出力部との接続状態を独立に制御する場合に比べて制御信号の数を大幅に減らすことが可能であり、制御部の回路構成を簡易化することができる。 Moreover, according to the semiconductor integrated circuit shown in FIG. 1, since the connection state between the input / output unit and the module can be collectively controlled for each column, the connection state with the input / output unit can be independently set for each module. Compared to control, the number of control signals can be greatly reduced, and the circuit configuration of the control unit can be simplified.
また、故障を検査する場合には、列ごとに故障の有無を検査すれば良いため、1つ1つのモジュールを検査する場合に比べて検査時間を短縮することができる。 Further, when a failure is inspected, it is only necessary to inspect the presence or absence of a failure for each column, so that the inspection time can be shortened as compared with the case where each module is inspected.
更には、半導体集積回路の内部にヒューズ等の記憶素子を利用して故障モジュールの情報を書き込む場合には、列ごとに故障の有無の情報を書き込めば良いため、情報量が少なくなり、書き込み処理に要する時間を短縮することができる。 Furthermore, when writing fault module information using a storage element such as a fuse inside a semiconductor integrated circuit, it is only necessary to write information about the presence or absence of a fault for each column. Can be shortened.
なお、本実施形態に係る半導体集積回路では、故障したモジュールが存在する場合に、これと同じ列に属する全てのモジュールが入出力部から切り離されるため、正常なモジュールも無駄になってしまう。そのため、故障の発生確率が高い場合には、無駄になるモジュールの数が多くなる傾向がある。しかしながら、故障の発生確率があまり高くない場合や、比較的小規模のモジュールを大量に有する場合には、個々のモジュールについて接続状態の制御を行う方式に比べて、同一の歩留りを達成するために必要な回路面積を抑えることができる。 In the semiconductor integrated circuit according to the present embodiment, when a faulty module exists, all modules belonging to the same column as this are disconnected from the input / output unit, so that a normal module is also wasted. Therefore, when the failure occurrence probability is high, the number of modules that are wasted tends to increase. However, when the probability of failure is not so high or when there are a large number of relatively small modules, in order to achieve the same yield compared to the method of controlling the connection state for each module The required circuit area can be reduced.
また、図1に示す半導体集積回路においては、同一行の入出力部(Pk1〜Pk8)が直線上に配列されているが、これらはたとえば曲線や蛇行した線の上に配列されても良いし、ジグザグに配列されても良い。どのような線上であっても、入出力部Pk1〜Pk8が等しい間隔で配列されていれば、入出力部Pkiとの距離が互いに等しくなるように2つのモジュール(Mki、Mk(i+1))を配置することが可能である。 In the semiconductor integrated circuit shown in FIG. 1, the input / output units (Pk1 to Pk8) in the same row are arranged on a straight line. However, they may be arranged on a curved line or a meandering line, for example. , May be arranged in a zigzag manner. If the input / output units Pk1 to Pk8 are arranged at equal intervals on any line, the two modules (Mki, Mk (i + 1)) are arranged so that the distance from the input / output unit Pki is equal to each other. It is possible to arrange.
上述した実施形態ではモジュールや入出力部を行列状に配列しているが、本発明はこれに限定されない。たとえば、上述した行列における行の数を1つにしても良い。この場合、モジュールや入出力部は1本の直線に沿って配列しても良いし、曲線や蛇行線などの任意の線に沿って配列しても良いし、あるいはジグザグ状に配列しても良い。 In the embodiment described above, modules and input / output units are arranged in a matrix, but the present invention is not limited to this. For example, the number of rows in the matrix described above may be one. In this case, the modules and input / output units may be arranged along one straight line, may be arranged along an arbitrary line such as a curve or a meander line, or may be arranged in a zigzag shape. good.
上述した半導体集積回路は、その全てを同一の半導体チップに形成しても良いし、たとえばSIP(system in package)などの技術を用いることによって複数の半導体チップに分けて形成しても良い。 All of the semiconductor integrated circuits described above may be formed on the same semiconductor chip, or may be divided into a plurality of semiconductor chips by using a technique such as SIP (system in package).
50・・・モジュール選択部、100・・・一般回路ブロック、PD・・・データ保持部、SEL・・・セレクタ、M11〜M19,M21〜M29,M31〜M39,M41〜M49・・・モジュール、P11〜P18,P21〜P28,P31〜38,P41〜P48…入出力部、200・・・リペアブルストラクチャードASIC(Repairable Structured ASIC(RS-ASIC))、201〜205・・・セル部、206・・・冗長セル、203A・・・冗長後セル、204A〜206A・・・セル部、210・・・プログラム部(LUT)、220・・・回路部(AFE)、230・・・フリップフロップ(FF)、2011〜2061・・・回路部(AFE)列、2012〜2052・・・プログラム部(LUT)列。
50 ... Module selection unit, 100 ... General circuit block, PD ... Data holding unit, SEL ... Selector, M11-M19, M21-M29, M31-M39, M41-M49 ... Module, P11-P18, P21-P28, P31-38, P41-P48 ... I / O unit, 200 ... Repairable Structured ASIC (RS-ASIC), 201-205 ... Cell unit, 206 .. Redundant cells, 203A ... Redundant cells, 204A to 206A ... Cell part, 210 ... Program part (LUT), 220 ... Circuit part (AFE), 230 ... Flip-flop (FF) ), 2011-2061... Circuit portion (AFE) row, 2012-2052... Program portion (LUT) row.
Claims (4)
任意の入力論理を一意に決めるルックアップテーブル(LUT)構造を有する(M−1)列のプログラム部列と、を有し、
上記プログラム部列は、上記回路部列間に配置され、冗長前は、第1側に隣接する回路部列に接続される構造を有し、
所定の回路部列に欠陥があると、当該欠陥回路部列が第1側に位置するプログラム部列から順次に配置されているプログラム部列は、第2側に隣接する回路部列と接続されるカラムシフト冗長方式によってセル配置が行われ、
上記各回路部は、構成素子ごとに電力を供給可能な構造を有し、
上記回路部において、回路動作に不要な構成素子は電源から切り離されている
半導体集積回路。 M (M is an integer greater than or equal to 2) columns of circuit sections;
(M-1) columns of program parts having a look-up table (LUT) structure that uniquely determines an arbitrary input logic,
The program part sequence is arranged between the circuit part sequences, and before redundancy, has a structure connected to the circuit unit sequence adjacent to the first side,
When there is a defect in a predetermined circuit part sequence, the program part sequence in which the defective circuit part sequence is sequentially arranged from the program unit sequence located on the first side is connected to the circuit unit sequence adjacent to the second side. Cell placement is performed by the column shift redundancy method,
Each of the circuit units has a structure capable of supplying power for each component,
In the above circuit portion, a semiconductor integrated circuit in which components unnecessary for circuit operation are separated from a power source.
請求項1記載の半導体集積回路。 The semiconductor integrated circuit according to claim 1, wherein, when the cell arrangement is completed, when the LUTs on both sides are not used, the entire circuit unit is disconnected from the power source.
請求項1記載の半導体集積回路。 When only one LUT is used at the stage where the cell arrangement is completed, only the components necessary for selecting the data of the LUT being used are connected to the power source, and the other components are connected from the power source. The semiconductor integrated circuit according to claim 1, wherein the semiconductor integrated circuit is separated.
請求項1記載の半導体集積回路。
When the LUTs on both sides are used at the stage where the cell arrangement is completed, only the constituent elements necessary for data selection of the LUTs on both sides are connected to the power source, and the other constituent elements are disconnected from the power source. 2. The semiconductor integrated circuit according to 1.
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Cited By (1)
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2006
- 2006-08-16 JP JP2006222043A patent/JP2008047708A/en active Pending
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