JP2009065641A - Electronic device, and information apparatus, communications apparatus, av apparatus, and mobile apparatus using same - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To reduce the signal waveform distortion along the transmission line in an electronic device. <P>SOLUTION: An electronic device includes a transmitting circuit Tx5A, a receiving circuit Rx5B, a first conductor 1A, and a second conductor of a return path being a grounded line. The first conductor 1A is surrounded by a dielectric. A plurality of resistive elements Rg5C are connected in parallel between the first conductor 1A and the second conductor. The first conductor 1A transfers therethrough a transmission signal from the transmitting circuit Tx5A. The length of the line of the first conductor 1A is set to be greater than or equal to one half of the product between the inverse of the signal transfer rate of the first conductor 1A and the velocity of light traveling through the dielectric. The resistive elements Rg5C are provided on the line of the first conductor 1A for every unit distance being equal to one half of the product between the transmission signal transfer rate of the first conductor 1A and the velocity of light traveling through the dielectric. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、電子装置に関し、特に、電子装置内にある集積回路内及びその集積回路間の通信に関し、伝送線路を用いた高速化且つ面積及び消費電力の削減技術に関する。   The present invention relates to an electronic device, and more particularly, to communication within an integrated circuit in the electronic device and between the integrated circuits, and to a technology for speeding up and reducing area and power consumption using a transmission line.

従来、電子装置内の半導体を含む集積回路内及び集積回路間の高速通信方法には、送信回路と受信回路との間に伝送線路を用いる方法がある。この伝送線路は、導電体で構成された線路の特性インピーダンスと同じインピーダンス値を形成できるデバイス素子を用いる。このデバイス素子は、伝送線路が単一信号線方式の場合は、受信回路近傍で信号を伝送する導電体の線路とリターンパス間に接続する。また、伝送線路が差動伝送方式の場合は、信号を伝送する2本の導電体の線路間に接続する。   Conventionally, as a high-speed communication method in an integrated circuit including a semiconductor in an electronic device and between integrated circuits, there is a method of using a transmission line between a transmission circuit and a reception circuit. This transmission line uses a device element that can form the same impedance value as the characteristic impedance of the line made of a conductor. When the transmission line is of a single signal line type, this device element is connected between a conductor line for transmitting a signal in the vicinity of the receiving circuit and the return path. When the transmission line is a differential transmission system, the transmission line is connected between two conductor lines.

このような方法により、導電体の線路を伝播する信号の反射係数をできるだけ0に抑え、より確実な信号の電圧波形を受信回路近傍で発生させ、受信回路で受信していた。このような技術は非特許文献1に記載されている。    By such a method, the reflection coefficient of the signal propagating through the conductor line is suppressed to 0 as much as possible, and a more reliable voltage waveform of the signal is generated in the vicinity of the receiving circuit and received by the receiving circuit. Such a technique is described in Non-Patent Document 1.

前記の伝送線路において、実際に伝送する信号の周波数は、常に同じではなく、シンボル間干渉(ISI)により信号の反射係数は0にはできない。   In the transmission line, the frequency of the actually transmitted signal is not always the same, and the reflection coefficient of the signal cannot be zero due to intersymbol interference (ISI).

これを解決するため、従来では、非特許文献2に記載されるデュオバイナリ伝送技術、非特許文献3に記載されるプリエンファシス技術、非特許文献4に記載されるリターンゼロ(RZ)技術、非特許文献5及び非特許文献6に記載されるイコライザー技術などを用いている。
ボード設計者の為の分布定数回路のすべて 第6章及び第9章 碓井有三 著 IEEE International Solid-State Circuits Conference 2005 Session 3.6 “12Gb/s Duobinary Signaling with ×2 Oversampled Edge Equalization" IEEE Journal of Solid-State Circuits, volume 41, Number 1, JANUARY 2006に発行のP.297 “A 3-Gb/s/ch Transceiver for 10-mm Uninterrupted RC-Limited Global On-Chip Interconnects" IEEE Journal of Solid-State Circuits volume 41, Number 4, APRIL 2006 に発行のP.772" Pulsed Current-Mode Signaling for Nearly Speed-of-Light Intrachip Communication" IEEE Journal of Solid-State Circuits volume 42 Number 4 April 2007 に発行のP.872 “A Fully Integrated 10Gbp/s Receiver with Adaptive Optical Dispersion Equalizer in 0.13um CMOS" IEEE Journal of Solid-State Circuits volume 42 Number 4 April 2007 に発行のP.881 “A 5mW 6Gbp/s Quarter-Rate Sampling Receiver with a 2-Tap DFE Using Soft Decisions" 特開平7−297678号公報
In order to solve this, conventionally, the duobinary transmission technique described in Non-Patent Document 2, the pre-emphasis technique described in Non-Patent Document 3, the return zero (RZ) technique described in Non-Patent Document 4, The equalizer technology described in Patent Document 5 and Non-Patent Document 6 is used.
All distributed constant circuits for board designers Chapter 6 and Chapter 9 by Yuzo Sakurai IEEE International Solid-State Circuits Conference 2005 Session 3.6 “12Gb / s Duobinary Signaling with × 2 Oversampled Edge Equalization” P.297 “A 3-Gb / s / ch Transceiver for 10-mm Uninterrupted RC-Limited Global On-Chip Interconnects” published in IEEE Journal of Solid-State Circuits, volume 41, Number 1, JANUARY 2006 P.772 "Pulsed Current-Mode Signaling for Nearly Speed-of-Light Intrachip Communication" published in IEEE Journal of Solid-State Circuits volume 41, Number 4, APRIL 2006 P.872 “A Fully Integrated 10Gbp / s Receiver with Adaptive Optical Dispersion Equalizer in 0.13um CMOS” published in IEEE Journal of Solid-State Circuits volume 42 Number 4 April 2007 P.881 “A 5mW 6Gbp / s Quarter-Rate Sampling Receiver with a 2-Tap DFE Using Soft Decisions” published in IEEE Journal of Solid-State Circuits volume 42 Number 4 April 2007 JP-A-7-297678

しかしながら、前記非特許文献2〜6の何れも、それ等が採用する技術の構成上、それぞれ送信回路、受信回路に余分な回路を付加しなければならず、送信及び受信回路の面積と電力が大きくなる課題があった。   However, in any of the non-patent documents 2 to 6, an extra circuit must be added to the transmission circuit and the reception circuit, respectively, due to the configuration of the technology employed by them. There was a growing problem.

また、前記の伝送線路の受信回路近傍に置くデバイス素子自身の製造ばらつき、デバイス温度の変化、印加電圧値の変動などによっても、信号の反射係数が0とならない。これを解決するため、従来では、特許文献1に示したように、信号波形が受信端近傍で反射し難いインピーダンス値をMOS抵抗素子(以降、終端抵抗と呼ぶ)で実現する方法がある。   In addition, the reflection coefficient of the signal does not become zero due to manufacturing variations of device elements themselves placed near the receiving circuit of the transmission line, changes in device temperature, fluctuations in applied voltage value, and the like. In order to solve this problem, conventionally, as shown in Patent Document 1, there is a method of realizing an impedance value in which a signal waveform is difficult to be reflected in the vicinity of the receiving end with a MOS resistance element (hereinafter referred to as a terminating resistor).

この方法では、終端抵抗の値は、CMOS回路技術で調整できる。具体的には、基準抵抗値とレプリカCMOS終端抵抗値とに同量の電流を流し、その抵抗値と電流値との積算により得られた電圧値同士を比較し、基準抵抗値とレプリカCMOS終端抵抗値とが同じになるよう、レプリカCMOSのゲート電圧値を調整するフィードバックシステムを構成するものである。そのレプリカCMOSのゲート電圧値をCMOS終端抵抗回路のゲートにも印加する方法であり、最終的に終端抵抗は基準になる抵抗と同じ値になるように設定されていた。   In this method, the value of the termination resistor can be adjusted by CMOS circuit technology. Specifically, the same amount of current is passed through the reference resistance value and the replica CMOS termination resistance value, and the voltage values obtained by integrating the resistance value and the current value are compared, and the reference resistance value and the replica CMOS termination value are compared. The feedback system is configured to adjust the gate voltage value of the replica CMOS so that the resistance value becomes the same. In this method, the gate voltage value of the replica CMOS is also applied to the gate of the CMOS termination resistor circuit, and the termination resistor is finally set to have the same value as the reference resistor.

しかしながら、前記特許文献1方式では、基準抵抗は半導体集積回路外部に置かねばならない。なぜなら、基準抵抗を半導体集積回路に内蔵すると、プロセス変動、温度変動により、終端抵抗は変動し、インピーダンス整合は正確には調整できないからである。従って、受信回路近傍の信号の電圧波形は、位相が乱れ、不確実なデータ受信となる課題があった。   However, in the method of Patent Document 1, the reference resistor must be placed outside the semiconductor integrated circuit. This is because if the reference resistance is built in the semiconductor integrated circuit, the termination resistance varies due to process variations and temperature variations, and impedance matching cannot be adjusted accurately. Therefore, the voltage waveform of the signal in the vicinity of the receiving circuit has a problem that the phase is disturbed and uncertain data reception occurs.

前記課題を解決するために本発明が講じた電子装置は、少なくとも1つ以上の送信手段と、少なくとも1つ以上の受信手段と、少なくとも2本以上の導電体と、前記導電体の周りを囲った誘電体と、前記導電体のうち少なくとも1本の第1の導電体と前記第1の導電体を除く少なくとも1本以上の第2の導電体との間に並列接続された複数の抵抗素子とにより構成され、前記第1の導電体は、信号を伝送し、前記第1の導電体の線路の長さは、前記第1の導電体の信号の転送率の逆数と前記誘電体中を進む光の速度の積の値の半分以上の長さであり、前記抵抗素子は、前記第1の導電体の信号の転送率と前記誘電体中を進む光の速度の積の値の半分の距離毎に、前記第1の導電体の線路上に少なくとも1つ以上配置されることを特徴とする。   In order to solve the above problems, an electronic device according to the present invention includes at least one transmission means, at least one reception means, at least two conductors, and surrounding the conductors. A plurality of resistive elements connected in parallel between the dielectric and at least one first conductor of the conductors and at least one second conductor excluding the first conductor The first conductor transmits a signal, and the length of the line of the first conductor is the reciprocal of the signal transfer rate of the first conductor and the dielectric. The resistive element has a length that is at least half of the product of the speed of light traveling, and the resistance element is half of the product of the signal transfer rate of the first conductor and the speed of light traveling through the dielectric. At least one or more are arranged on the line of the first conductor for each distance.

これにより、本発明では、伝送線路を伝送する信号歪が少なくなり、より高速に伝送できる。   Thereby, in this invention, the signal distortion which transmits a transmission line decreases, and it can transmit at higher speed.

好ましくは、前記第2の導電体は、外部から強制的に電位固定された態様がある。これにより、第1の導電体に沿う電磁波の放射方向が集中化され、より高速に信号が伝播できる。   Preferably, there is an aspect in which the potential of the second conductor is forcibly fixed from the outside. Thereby, the radiation direction of the electromagnetic wave along the first conductor is concentrated, and the signal can be propagated at a higher speed.

好ましくは、前記第2の導電体の強制電位は、導電体が信号伝送動作時、同電位を保たれた態様がある。これにより、第1の導電体のインピーダンスは伝送される信号の周波数成分の関数となり、信号歪が少なくなり、より高速に伝送できる。   Preferably, the forced potential of the second conductor may be maintained at the same potential during the signal transmission operation. Thereby, the impedance of the first conductor becomes a function of the frequency component of the transmitted signal, signal distortion is reduced, and transmission can be performed at higher speed.

好ましくは、前記第2の導電体は、前記第1の導電体の信号と相補信号を伝送する態様がある。これにより、他の導電体からのコモンモードノイズに対して強くなる。   Preferably, there is an aspect in which the second conductor transmits a signal complementary to the signal of the first conductor. Thereby, it becomes strong with respect to the common mode noise from another conductor.

好ましくは、前記第1の導電体の線路は、分岐された構造を持ち、分岐箇所に前記抵抗素子が配置される態様がある。これにより、分岐箇所から各分岐された伝送線へ電磁波が伝播する直進性が向上され、信号伝送の高速性を保つことができる。   Preferably, the line of the first conductor has a branched structure, and the resistive element is arranged at a branching location. As a result, the straightness of propagation of the electromagnetic wave from the branch point to each branched transmission line is improved, and the high speed of signal transmission can be maintained.

好ましくは、前記第1の導電体の線路内に、前記送信回路又は前記受信回路を備えた態様がある。これにより、複数の伝送線路を用意する必要がないので、小面積化が実現できる。   Preferably, there is an aspect in which the transmission circuit or the reception circuit is provided in the line of the first conductor. Thereby, since it is not necessary to prepare a plurality of transmission lines, the area can be reduced.

好ましくは、前記受信回路又は、前記送信回路に前記抵抗素子を含んだ態様がある。これにより、送信受信回路及び抵抗素子を別々に配置する必要がないので、レイアウトのオーバーヘッドが削減され小面積化が実現できる。   Preferably, there is an aspect in which the resistance element is included in the reception circuit or the transmission circuit. As a result, it is not necessary to separately arrange the transmission / reception circuit and the resistance element, so that the layout overhead can be reduced and the area can be reduced.

好ましくは、前記送信回路から受信位置の情報を送る態様がある。これにより、受信回路が信号を受けるかどうか判断できるので、受信しない場合は、受信回路を停止させることにより、受信回路の出力信号を伝播させないので、低電力化が実現できる。   Preferably, there is an aspect in which information on a reception position is transmitted from the transmission circuit. As a result, it can be determined whether or not the receiving circuit receives a signal. When the signal is not received, the receiving circuit is stopped so that the output signal of the receiving circuit is not propagated.

好ましくは、前記送信回路から前記受信回路へ送信位置の情報を送る態様がある。受信回路に到達する信号の電圧振幅値を予め判るので、受信回路の感度を調整できる。   Preferably, there is an aspect in which transmission position information is transmitted from the transmission circuit to the reception circuit. Since the voltage amplitude value of the signal reaching the receiving circuit is known in advance, the sensitivity of the receiving circuit can be adjusted.

好ましくは、前記受信回路は、前記送信回路の位置の情報に応じて受信感度を調整する態様がある。これにより、受信回路の感度を調整でき、信号の伝送の信頼度が向上する。   Preferably, there is an aspect in which the reception circuit adjusts reception sensitivity according to information on a position of the transmission circuit. Thereby, the sensitivity of the receiving circuit can be adjusted, and the reliability of signal transmission is improved.

好ましくは、前記導電体の信号の最小転送率は、0である態様がある。これにより、送信回路から伝送する信号を変調する回路が不要になり小面積化が実現できる。   Preferably, there is an aspect in which a minimum signal transfer rate of the conductor is zero. This eliminates the need for a circuit that modulates a signal transmitted from the transmission circuit, thereby realizing a reduction in area.

好ましくは、更に、前記第1の導電体の抵抗値と前記抵抗素子の抵抗値とを積算する積算手段と、前記積算手段で得られた積算値とある基準値とを比較する比較手段を備え、前記積算値と前記基準値とが同じになるように前記抵抗素子の抵抗値を調整する態様がある。これにより、伝送線路のアイの振幅変動幅は、温度に依存しない無歪な信号を伝送することが可能となる。   Preferably, the electronic device further includes integration means for integrating the resistance value of the first conductor and the resistance value of the resistance element, and comparison means for comparing the integrated value obtained by the integration means with a certain reference value. There is a mode in which the resistance value of the resistance element is adjusted so that the integrated value and the reference value are the same. Thereby, the amplitude variation width of the eye of the transmission line can transmit an undistorted signal that does not depend on temperature.

好ましくは、前記基準値は、前記第1の導電体の単位容量当りのインダクタンス値である態様がある。これにより、伝送線路のアイの振幅変動幅は、プロセス製造後の配線の形状変動に依存しない無歪な信号を伝送することが可能となる。   Preferably, there is an aspect in which the reference value is an inductance value per unit capacity of the first conductor. As a result, the amplitude variation width of the eye of the transmission line can transmit an undistorted signal that does not depend on the shape variation of the wiring after the process manufacture.

好ましくは、前記基準値は、導電体及び導電体の周りを囲む層間膜のできばえ形状に応じて可変である態様がある。これにより、伝送線路のアイの振幅変動幅は、プロセス製造後の配線の形状に依存しない無歪な信号を伝送することが可能となる。   Preferably, there is an aspect in which the reference value is variable in accordance with a conductor and a shape of an interlayer film surrounding the conductor. Thereby, the amplitude fluctuation width of the eye of the transmission line can transmit an undistorted signal that does not depend on the shape of the wiring after the process manufacture.

好ましくは、前記基準値は、前記積算手段は、乗算器である態様がある。   Preferably, the reference value has an aspect in which the integrating means is a multiplier.

好ましくは、前記抵抗素子の抵抗値と定電流源の電流値との積を入力とする態様がある。   Preferably, there is an aspect in which a product of a resistance value of the resistance element and a current value of a constant current source is input.

好ましくは、前記乗算器は、前記導電体を模倣した導電体の抵抗値と定電流源の電流値との積を入力とする態様がある。   Preferably, the multiplier has an aspect in which a product of a resistance value of a conductor imitating the conductor and a current value of a constant current source is input.

好ましくは、前記第1の導電体は、半導体集積回路内の送信信号線である態様がある。   Preferably, the first conductor is a transmission signal line in a semiconductor integrated circuit.

好ましくは、更に、前記半導体集積回路内のFETへ外部から電力供給するか否かの機能を持つ電源スイッチを含み、前記電源スイッチは、外部電源からの電源線に接続されており、前記半導体集積回路内の第1の導電体と抵抗を介して接続された第2の導電体は、前記電源線とする態様がある。これにより、第1の導電体に沿う電磁波の放射方向が集中化され、より高速に信号が伝播できる。   Preferably, the semiconductor integrated circuit further includes a power switch having a function of whether or not to supply power to the FET in the semiconductor integrated circuit from the outside, and the power switch is connected to a power line from an external power source. There is a mode in which the second conductor connected to the first conductor in the circuit through a resistor is the power supply line. Thereby, the radiation direction of the electromagnetic wave along the first conductor is concentrated, and the signal can be propagated at a higher speed.

好ましくは、前記第1の導電体は、異なるプロセッシングユニットに接続されている態様がある。   Preferably, there is a mode in which the first conductor is connected to a different processing unit.

好ましくは、前記第1の導電体は、複数の同じプロセッシングユニットに接続されている態様がある。   Preferably, there is an aspect in which the first conductor is connected to a plurality of the same processing units.

好ましくは、前記第1の導電体は、リコンフィギュアブルコアを構成する複数のプロセッシングエレメントに接続されている態様がある。   Preferably, there is an aspect in which the first conductor is connected to a plurality of processing elements constituting the reconfigurable core.

好ましくは、前記第1の導電体の信号は、電磁波を受信する回路を介して前記送信回路から送信する態様がある。   Preferably, there is an aspect in which the signal of the first conductor is transmitted from the transmission circuit via a circuit that receives electromagnetic waves.

好ましくは、前記第1の導電体は、シリコン化合物で覆われており、前記抵抗素子は、前記シリコン化合物が多結晶である態様がある。   Preferably, the first conductor is covered with a silicon compound, and the resistive element has an aspect in which the silicon compound is polycrystalline.

好ましくは、前記導電体と半導体集積回路の伝送信号線との接続は、導電体の断面積より大きい断面積を有する導電体を介する態様がある。   Preferably, the connection between the conductor and the transmission signal line of the semiconductor integrated circuit is through a conductor having a cross-sectional area larger than that of the conductor.

好ましくは、前記抵抗素子は、少なくとも1つ以上のFETで構成され、そのソース及びドレインが、各々別の前記導電体に接続され、そのゲートは別の導電体から電圧を印加される態様がある。   Preferably, the resistive element is configured by at least one or more FETs, the source and the drain of which are connected to another conductor, and the gate is applied with a voltage from another conductor. .

好ましくは、前記ゲートに接続される信号線の電圧範囲は、第1の導電体が信号を伝送する際、前記FETのソースドレイン電流が線形領域を示す電圧範囲である態様がある。   Preferably, the voltage range of the signal line connected to the gate may be a voltage range in which the source / drain current of the FET exhibits a linear region when the first conductor transmits a signal.

好ましくは、前記ゲートに接続される信号線の電圧範囲は、第1の導電体が信号を伝送しない際、前記FETのソースドレイン電流がカットオフ領域を示す電圧範囲である態様がある。   Preferably, the voltage range of the signal line connected to the gate may be a voltage range in which the source / drain current of the FET indicates a cutoff region when the first conductor does not transmit a signal.

好ましくは、前記FETの基板の電圧値は、そのソース電圧、ドレイン電圧、ゲート電圧と独立に可変である態様がある。   Preferably, the voltage value of the substrate of the FET is variable independently of its source voltage, drain voltage, and gate voltage.

好ましくは、前記第1の導電体と前記抵抗素子の接続された導電体の断面部は、別の導電体が挿入される間隔以上である態様がある。   Preferably, there is an aspect in which a cross-sectional portion of the conductor to which the first conductor and the resistance element are connected is not less than an interval at which another conductor is inserted.

好ましくは、前記第1の導電体と前記抵抗素子の接続された導電体のうち少なくとも1本は、前記第1の導電体と平行に配線されている態様がある。   Preferably, at least one of the conductors connected to the first conductor and the resistance element is wired in parallel with the first conductor.

好ましくは、前記第2の導電体は、基板を構成する半導体と第1の導電体との間に位置する態様がある。   Preferably, there is an aspect in which the second conductor is located between a semiconductor constituting the substrate and the first conductor.

好ましくは、前記第2の導電体は、複数の配線層から構成され、最下層と最下層から第3番目の層とは、オーバーラップしている態様がある。   Preferably, the second conductor is composed of a plurality of wiring layers, and the third lowermost layer and the third lowermost layer overlap each other.

好ましくは、前記電子装置を有する半導体集積回路を備えた通信装置、情報再生装置、画像表示装置若しくは電子制御装置や、この電子制御装置を備えた移動体の態様がある。   Preferably, there are a communication device including a semiconductor integrated circuit including the electronic device, an information reproducing device, an image display device, an electronic control device, and a moving body including the electronic control device.

以上のように、本発明の電子装置によれば、導電体の線路を用いて信号の伝播する際、信号の電圧波形が歪なく受信端まで伝播できるので、従来よりも高速伝送が可能となり、且つ面積削減及び消費電力を低減できる効果がある。   As described above, according to the electronic device of the present invention, when a signal is propagated using a conductor line, the voltage waveform of the signal can be propagated to the receiving end without distortion. In addition, the area can be reduced and the power consumption can be reduced.

以下、本発明を実施するための最良の形態について、図面を参照しながら説明する。   The best mode for carrying out the present invention will be described below with reference to the drawings.

(第1の実施形態)
本実施形態を図1に示すような導電体1Aを含む伝送線路1A1を用いて説明する。
(First embodiment)
This embodiment will be described using a transmission line 1A1 including a conductor 1A as shown in FIG.

ここで、導電体1Aとは、電気抵抗率[ohm・m]が10−5オーダー以下の物質で構成されたものと定義する。また、導電体1Aは、情報を送信する信号の線路に使用される。伝送線路1A1とは、電磁波をそれに沿って伝播させるための本実施形態の機構と定義する。符号をつけていない伝送線路は、広義な伝送線路であり、本実施形態の伝送線路1A1の機構のみを指さない。線路とは、配線と同義である。導電体1Aの周りは、誘電体物質で囲まれている。ここで、囲まれているという表現は、おおよそ囲まれていることを意味し、全てが誘電体物質で囲まれていなくても良い。空気などが、この機構を製造する工程によっては、誘電体物質間に微量存在するかもしれないからである。図1のzは導電体1Aの線路の左始点からの距離[m]であり、tは時間[s]であり、Rは導電体1Aの線路の単位長さ当りの抵抗値[ohm/m]、Gは導電体1Aの線路の単位長さ当りのコンダクタンス値[S/m]、Cは、導電体1Aの線路の単位長さ当りの容量[F/m]、Lは導電体1Aの線路の単位長さ当りのインダクタンス値[H/m]である。導電体1Aの線路長はzo[m]である。 Here, the conductor 1A is defined as a substance having an electrical resistivity [ohm · m] of 10 −5 or less. Further, the conductor 1A is used for a signal line for transmitting information. The transmission line 1A1 is defined as a mechanism of the present embodiment for propagating electromagnetic waves along the transmission line 1A1. An unsigned transmission line is a broad transmission line and does not refer only to the mechanism of the transmission line 1A1 of this embodiment. A track is synonymous with wiring. The conductor 1A is surrounded by a dielectric material. Here, the expression “surrounded” means that it is roughly surrounded, and not all of it is surrounded by a dielectric material. This is because air or the like may exist in a minute amount between the dielectric materials depending on the process of manufacturing this mechanism. In FIG. 1, z is the distance [m] from the left starting point of the line of the conductor 1A, t is the time [s], and R is the resistance value per unit length of the line of the conductor 1A [ohm / m. ], G is a conductance value [S / m] per unit length of the line of the conductor 1A, C is a capacitance [F / m] per unit length of the line of the conductor 1A, and L is a value of the conductor 1A. An inductance value [H / m] per unit length of the line. The line length of the conductor 1A is zo [m].

伝送線路1A1の等価回路を考える場合、zの地点での電圧V(z,t)と電流I(z,t)は、

Figure 2009065641
When considering an equivalent circuit of the transmission line 1A1, the voltage V (z, t) and the current I (z, t) at the point z are
Figure 2009065641

(1)式は、

Figure 2009065641
となる。
Figure 2009065641
Equation (1) is
Figure 2009065641
It becomes.
Figure 2009065641

(3)式は、

Figure 2009065641
となる。 Equation (3) is
Figure 2009065641
It becomes.

(2)、(4)式から、下記の(5)、(6)式で示したような電信方程式が表記される。

Figure 2009065641
Figure 2009065641
From the equations (2) and (4), the telegraph equations as shown in the following equations (5) and (6) are expressed.
Figure 2009065641
Figure 2009065641

送信信号に正弦波を考えた場合、S平面(ラプラス変換)で、導電体1Aの線路中のある距離zの電圧振幅V(z)は、(5)、(6)式を解くことにより、(7)式で表せ、γを伝播定数と呼び、γの実部αを減衰定数と呼び、虚数部βを位相定数と呼ぶ。

Figure 2009065641
Figure 2009065641
Figure 2009065641
vは、信号の伝播速度である。 When a sine wave is considered as the transmission signal, the voltage amplitude V (z) at a certain distance z in the line of the conductor 1A on the S plane (Laplace transform) is obtained by solving the equations (5) and (6): It can be expressed by equation (7), and γ is called a propagation constant, a real part α of γ is called an attenuation constant, and an imaginary part β is called a phase constant.
Figure 2009065641
Figure 2009065641
Figure 2009065641
v is the propagation speed of the signal.

前記(7)式において、歪のない信号伝播を行う条件は、位相定数αが周波数に依存せず、位相差βは信号の動作周波数に比例しなければならない。この2つの条件は別の表現で言い換えるならば、導電体の線路の特性インピーダンスは、正の実数であることが条件である。インピーダンスが正の実数になるには、位相角が等しくならなければならない。

Figure 2009065641
In the equation (7), the condition for signal propagation without distortion is that the phase constant α does not depend on the frequency, and the phase difference β must be proportional to the operating frequency of the signal. If these two conditions are put in another expression, the characteristic impedance of the conductor line must be a positive real number. In order for the impedance to be a positive real number, the phase angles must be equal.
Figure 2009065641

つまり、

Figure 2009065641
の時、
Figure 2009065641
Figure 2009065641
ここで、cは、光の真空中の速度であり、
Figure 2009065641
である。 That means
Figure 2009065641
time,
Figure 2009065641
Figure 2009065641
Where c o is the speed of light in vacuum,
Figure 2009065641
It is.

また、ωは、角周波数ω(2πf:fは信号の周波数[Hz])であり、εrは、伝送線路の周りを囲む誘電体の誘電率である。   Further, ω is an angular frequency ω (2πf: f is a signal frequency [Hz]), and εr is a dielectric constant of a dielectric surrounding the transmission line.

前記の歪のない信号伝播を行う条件(無歪条件)は、1888年ヘビサイドによって数学的に証明されている。   The condition for signal propagation without distortion (no distortion condition) has been mathematically proven by 1888 Heavy Side.

本実施形態では、電信方程式を用いる条件下(伝送する信号波長が導電体の線路の長さに近くなった場合、分布定数として扱う)において、導電体1Aのある線路長の範囲内に前記(10)式が実現できるコンダクタンス値の逆数の抵抗値を有する抵抗素子Rgを導電体(第1の導電体)1Aとリターンパスの導電体1B(第2の導電体)(導電体1Bは、ここでは、導電体1Aに対して理想的なプレーンとする。導電体1Bに導電体1Aとほぼ同様な導電体材料を用い、信号と逆相の信号を導電体1Bの線路に伝送する場合は、差動伝送方式となり、インピーダンスは2Zoと定義される。)との間に配置することである。導電体1Bの電位は外部から固定されていることにより、電磁波の放射方向が直進性を持ち、より高速に信号が伝播される。また、導電体1Bの電位を送信信号と逆相にすることにより、他の導電体からのコモンモードノイズに対して強くなる。この抵抗素子Rgの配置間隔は、導電体の線路長と送信信号の最高動作周波数で以下のように決定される。   In the present embodiment, under the condition using the telegraph equation (when the signal wavelength to be transmitted is close to the length of the conductor line, it is treated as a distributed constant), the above (within the range of the line length of the conductor 1A ( 10) The resistance element Rg having a resistance value that is the reciprocal of the conductance value that can be realized by the equation is composed of a conductor (first conductor) 1A and a return path conductor 1B (second conductor) (conductor 1B Then, it is an ideal plane for the conductor 1 A. When a conductor material substantially the same as the conductor 1 A is used for the conductor 1 B and a signal having a phase opposite to that of the signal is transmitted to the line of the conductor 1 B, It is a differential transmission system, and impedance is defined as 2Zo). Since the electric potential of the conductor 1B is fixed from the outside, the radiation direction of the electromagnetic wave has a straight traveling property, and a signal is propagated at a higher speed. Further, by making the potential of the conductor 1B out of phase with the transmission signal, it becomes strong against common mode noise from other conductors. The arrangement interval of the resistance elements Rg is determined as follows according to the line length of the conductor and the maximum operating frequency of the transmission signal.

ここで、送信信号の動作周波数f[Hz]は、1本[wire]の送信信号のデータ転送レートd[bps/wire]と以下の関係がある。

Figure 2009065641
Here, the operating frequency f [Hz] of the transmission signal has the following relationship with the data transfer rate d [bps / wire] of one [wire] transmission signal.
Figure 2009065641

送信信号の動作周波数をf[Hz]とすると、伝送線路1A1を伝わる信号の波長は、

Figure 2009065641
で表される。 If the operating frequency of the transmission signal is f [Hz], the wavelength of the signal transmitted through the transmission line 1A1 is
Figure 2009065641
It is represented by

ここで、

Figure 2009065641
μrは透磁率である。 here,
Figure 2009065641
μr is the magnetic permeability.

信号は、導電体の線路長がλ/4で共振するので、電磁波ノイズの放射源(送信電力が少なければ問題はない)の影響をなくすためには、この抵抗素子Rgを伝送線路にλ/4以内の間隔で配置しなければならない。もちろん、挿入する抵抗素子Rgの間隔が狭ければ狭いほど、より理想的な無歪な信号電圧波形が生成できる。   Since the signal resonates when the conductor line length is λ / 4, in order to eliminate the influence of the radiation source of electromagnetic noise (no problem if the transmission power is small), this resistance element Rg is applied to the transmission line. Must be placed at intervals of 4 or less. Of course, the narrower the interval between the inserted resistance elements Rg, the more ideal undistorted signal voltage waveform can be generated.

つまり、抵抗素子Rgの挿入数Nは以下の式で表せる。

Figure 2009065641
That is, the insertion number N of the resistance element Rg can be expressed by the following equation.
Figure 2009065641

各抵抗素子Rgの値は、以下の式で表せる。

Figure 2009065641
The value of each resistance element Rg can be expressed by the following equation.
Figure 2009065641

例えば、誘電率εr=4、μr=1の時、伝送線路1A1に配置する抵抗素子Rgの間隔は、送信信号の最大周波数が10[GHz]の時、3.75[mm]以下にすべきである。抵抗素子Rgは、シリコンSiを基板に用いるなら、導電体より抵抗率が高いMOSFET又は、ポリシリコン又は拡散層領域を使用すれば小面積化が可能となるし、有機半導体では、先に述べた抵抗率が導電体より高い物質で構成された素子、又は、有機FETを用いることにより、小面積で実現可能となる。つまり、本実施形態の抵抗素子Rgを前記(18)、(19)式を満足するように配置する伝送線路1A1は、伝送線路1A1の信号波形の歪を削減可能にできる。伝送線路上にある距離毎に抵抗素子を配置することの提案は、本実施形態が初めてである。なぜならば、従来の装苛伝送線路は、太い銅線などのケーブルを想定したものであり、銅線の抵抗は、単位長さ当り非常に小さいから、抵抗素子を挿入することは不可能であるからである。以下、従来、その抵抗素子を(18)(19)式を満足する伝送線路方式がなかった理由をもう少し歴史的観点と具体例を用いて説明する。   For example, when the dielectric constant εr = 4 and μr = 1, the interval between the resistance elements Rg arranged on the transmission line 1A1 should be 3.75 [mm] or less when the maximum frequency of the transmission signal is 10 [GHz]. It is. If silicon Si is used for the substrate, the resistance element Rg can be reduced in area by using a MOSFET having a higher resistivity than the conductor, polysilicon, or a diffusion layer region. By using an element made of a substance having a higher resistivity than the conductor or an organic FET, it can be realized in a small area. That is, the transmission line 1A1 in which the resistance element Rg of this embodiment is arranged so as to satisfy the expressions (18) and (19) can reduce the distortion of the signal waveform of the transmission line 1A1. The present embodiment is the first proposal for disposing resistive elements for each distance on the transmission line. This is because the conventional loading transmission line is assumed to be a cable such as a thick copper wire, and the resistance of the copper wire is very small per unit length, so it is impossible to insert a resistance element. Because. Hereinafter, the reason why there is no transmission line system that satisfies the equations (18) and (19) for the resistance element will be described with reference to historical points and specific examples.

過去、伝送線路の各地点になんらかの素子を配置する事実はあり、これを装苛ケーブルと呼んでいる。1894年 M.ピューピンによって、インダクタンスをある距離毎に挿入し、減衰定数を削減する構成が提案されたが、これは、数百kHz以上の信号波形では、かえってノイズが生成され、効果がなかった。以降、無壮苛ケーブルを松前らが提案し、更には、同軸ケーブルが提案された。現在では、ほとんどの伝送線路は同軸ケーブルが用いられており、ボードなどでも同軸ケーブルとインピーダンス整合を採るため、同じ構造の伝送線路が用いられている。   In the past, there is a fact that some element is arranged at each point of the transmission line, and this is called a caulking cable. 1894 M.C. A configuration has been proposed in which an inductance is inserted at a certain distance by a pure pin to reduce the attenuation constant. However, this is not effective for a signal waveform of several hundred kHz or more because noise is generated. Since then, Matsumae et al. Have proposed a no-brain cable, and a coaxial cable has also been proposed. At present, coaxial cables are used for most transmission lines, and transmission lines having the same structure are used for boards and the like in order to achieve impedance matching with the coaxial cable.

同軸ケーブルの銅線で、本実施形態の伝送線路1A1が実現できるかを考察する。同軸ケーブルのインピーダンスZ=50[ohm]、抵抗は、R=0.1[ohm/m]とすると、長さ1[m]を考えた場合、コンダクタンスの逆数は、(11)式より、

Figure 2009065641
である。 Consider whether the transmission line 1A1 of the present embodiment can be realized with a copper wire of a coaxial cable. Assuming that the impedance Z of the coaxial cable is 50 [ohm] and the resistance is R = 0.1 [ohm / m], and the length is 1 [m], the reciprocal of the conductance is
Figure 2009065641
It is.

仮に、2.5[mm]単位でコンダクタンスの逆数の抵抗素子Rgを挿入すると、1つの抵抗値は、(18)、(19)式より、

Figure 2009065641
If a resistance element Rg having a reciprocal of conductance is inserted in units of 2.5 [mm], one resistance value is obtained from the equations (18) and (19):
Figure 2009065641

つまり、インダクタンス値の逆数の抵抗値は、非常に大きくなる。   That is, the resistance value that is the reciprocal of the inductance value becomes very large.

導電体を囲む誘電体の誘電損失を含んだコンダクタンス値は、ボードFR4基板で0.18[S/m]@10GHz以下であり、半導体などのSiO2などでは、0.1[S/m]@10GHz以下である。従って、誘電損失だけでも、2.5[mm]の配線長では、1/G =2222[ohm]〜4000[ohm]であり、より絶縁性の高い10000000 [ohm]の抵抗を挿入することは、漏れ電流が多いので、実現不可能であったからである。   The conductance value including the dielectric loss of the dielectric surrounding the conductor is 0.18 [S / m] @ 10 GHz or less for the board FR4 substrate, and 0.1 [S / m] @ for the semiconductor such as SiO 2. 10 GHz or less. Therefore, even with a dielectric loss alone, with a wiring length of 2.5 [mm], 1 / G = 2222 [ohm] to 4000 [ohm], and a more insulative resistance of 10000000 [ohm] cannot be inserted. This is because it has been impossible to realize because of a large amount of leakage current.

一方、本構成は、非常に細線な導電体の線路に送信信号を伝送する伝送線路を考えている。同軸ケーブルと本集積回路装置での配線抵抗は、単位長さ当りでおおよそ100倍以上異なる。例えば、10mm長で導電体1Aの抵抗が50ohmであるとき、伝送線路1A1に挿入する抵抗素子Rgの抵抗値は、

Figure 2009065641
である。転送信号の最大周波数を5[GHz]とし、2.5mm間隔で抵抗素子Rgを配置すると、抵抗素子Rg1箇所当たりの抵抗値は、
Figure 2009065641
となる。 On the other hand, this configuration considers a transmission line that transmits a transmission signal to a very thin conductor line. The wiring resistance between the coaxial cable and the integrated circuit device differs by about 100 times or more per unit length. For example, when the resistance of the conductor 1A is 50 ohms with a length of 10 mm, the resistance value of the resistance element Rg inserted into the transmission line 1A1 is
Figure 2009065641
It is. When the maximum frequency of the transfer signal is 5 [GHz] and the resistance elements Rg are arranged at intervals of 2.5 mm, the resistance value per one position of the resistance element Rg is:
Figure 2009065641
It becomes.

この抵抗値は、先に述べた誘電損失の漏れ電流を考慮したとしても、適用可能な抵抗値の範囲である。従って、抵抗素子Rgは比較的妥当な値となるので、実現が可能となる。   This resistance value is a range of applicable resistance values even if the leakage current of the dielectric loss described above is taken into consideration. Therefore, the resistance element Rg has a relatively reasonable value, and can be realized.

次に、本伝送線路の構成が、送信信号の幅広い周波数帯域で歪がなく送信できる効果を従来技術と比較して述べる。従来、導電体の線路の単位長さ当りの抵抗値R[ohm/m]とインダクタンス値L[H/m]に角周波数ωを掛けた比

Figure 2009065641
が1:100位の場合は、減衰定数と位相差定数は、先の電信方程式(5)、(6)から近似を行い、減衰定数αと位相差定数βは、下記の式で表せる。
ωL>>R、G≒0より、
Figure 2009065641
Figure 2009065641
Next, the effect of the configuration of the present transmission line being able to transmit without distortion in a wide frequency band of the transmission signal will be described in comparison with the prior art. Conventionally, a ratio of a resistance value R [ohm / m] per unit length of a conductor line and an inductance value L [H / m] multiplied by an angular frequency ω.
Figure 2009065641
Is approximately 1: 100, the attenuation constant and the phase difference constant are approximated from the previous telegraph equations (5) and (6), and the attenuation constant α and the phase difference constant β can be expressed by the following equations.
From ωL >> R, G≈0,
Figure 2009065641
Figure 2009065641

従来の終端抵抗を用いる方式は、導電体のインピーダンスZは、導電体の抵抗が無視できる周波数帯域では、

Figure 2009065641
と表され、終端抵抗は、(27)式の値をとることにより、反射係数は0とできる。 In the method using the conventional termination resistor, the impedance Z of the conductor is in a frequency band where the resistance of the conductor is negligible.
Figure 2009065641
The termination coefficient can take a reflection coefficient of 0 by taking the value of equation (27).

前記のような送信信号の周波数帯域では、より確実な波形の生成及び受信に支障は生じないが、この(24)式の比率が1:0.01〜1:10位の範囲である送信信号の周波数帯域では、先の電信方程式(5)、(6)式から近似を行い、減衰定数αと位相定数βは、下記の式で表せる。
ωL<<R、G≒0より、

Figure 2009065641
Figure 2009065641
In the frequency band of the transmission signal as described above, there is no problem in generating and receiving a more reliable waveform, but the transmission signal in which the ratio of the expression (24) is in the range of about 1: 0.01 to 1:10. In the frequency band, the approximation is performed from the previous telegraph equations (5) and (6), and the attenuation constant α and the phase constant β can be expressed by the following equations.
From ωL << R, G ≒ 0,
Figure 2009065641
Figure 2009065641

従来の終端抵抗を用い、終端抵抗の抵抗値に導電体のインピーダンスZ((27)式)と同じ値にした場合、減衰定数が角周波数の変動により変化し、受信回路近傍の波形は乱れる。これを解決するため、従来では、プリエンファシス技術、イコライザー技術などをそれぞれ送信回路、受信回路に付加しなければならず、各回路の面積と電力が大きくなる。   When a conventional termination resistor is used and the resistance value of the termination resistor is set to the same value as the impedance Z (Equation (27)) of the conductor, the attenuation constant changes due to the fluctuation of the angular frequency, and the waveform near the receiving circuit is disturbed. In order to solve this problem, conventionally, a pre-emphasis technique, an equalizer technique, and the like must be added to the transmission circuit and the reception circuit, respectively, which increases the area and power of each circuit.

一方、本実施形態の伝送線路1A1では、(11)、(12)、(13)式から分かるように、送信信号がどの周波数帯域でも、減衰定数と、位相定数と、特性インピーダンスは変化しない。図34に本装荷式を適用した場合と適用しない場合とのグラフを示す。横軸に周波数、縦軸に特性インピーダンスを示す。図34から判るように、本実施形態を適用した場合は、特性インピーダンスが周波数に対して依存しないことが判る。従って、従来のような送信回路に複雑なプリエンファシス技術や、RZ技術、受信回路にイコライザー技術を搭載しなくても良い利点があり、送信回路、受信回路の面積、電力を大幅に削減できる。   On the other hand, in the transmission line 1A1 of this embodiment, as can be seen from the equations (11), (12), and (13), the attenuation constant, the phase constant, and the characteristic impedance do not change regardless of the frequency band of the transmission signal. FIG. 34 shows graphs when the present loading type is applied and when it is not applied. The horizontal axis represents frequency, and the vertical axis represents characteristic impedance. As can be seen from FIG. 34, when this embodiment is applied, the characteristic impedance does not depend on the frequency. Therefore, there is an advantage that a complicated pre-emphasis technique, an RZ technique, and an equalizer technique need not be installed in the conventional transmission circuit, and the area and power of the transmission circuit and the reception circuit can be greatly reduced.

尚、抵抗素子Rgは、前記の説明では、簡単のため、リターンパス上に一方を固定して、定式化したが、必ずしもリターンパスに接続しなくても良く、電圧が外部から固定された別の導電体に接続されていても、ほぼ同等の効果を発揮できる。   In the above description, the resistance element Rg is formulated by fixing one on the return path for the sake of simplicity. However, the resistance element Rg does not necessarily have to be connected to the return path, and the voltage is fixed externally. Even if it is connected to the other conductor, substantially the same effect can be exhibited.

先の(17)式、(18)式を満足するような抵抗素子Rg、送信回路、受信回路を45nmゲート長のCMOSトランジスタを用いた回路図を図5に示す。   FIG. 5 shows a circuit diagram using a CMOS transistor having a gate length of 45 nm as the resistance element Rg, the transmission circuit, and the reception circuit satisfying the expressions (17) and (18).

送信回路(送信手段)は、Tx5Aであり、NMOSトランジスタTx5AN1のゲートに伝送したい信号が入力され、NMOSトランジスタTx5AN1のドレインが、伝送線路1A1の導電体1Aに接続されている。MOSトランジスタのゲート長は、45nmで、ゲート幅は、0.51μmの39倍である。   The transmission circuit (transmission means) is Tx5A, and a signal to be transmitted is input to the gate of the NMOS transistor Tx5AN1, and the drain of the NMOS transistor Tx5AN1 is connected to the conductor 1A of the transmission line 1A1. The gate length of the MOS transistor is 45 nm, and the gate width is 39 times 0.51 μm.

受信回路(受信手段)は、Rx5Bであり、伝送線路1A1の導電体1Aは、NMOSトランジスタRx5BN1のゲートに接続され、NMOSトランジスタRx5BN1のドレインは、インバータRx5BINV1の入力端子とPMOSトランジスタRx5BP2のドレインに接続されている。PMOSトランジスタRx5BP2のソースは、PMOSトランジスタRx5BP1のドレインに接続され、PMOSトランジスタRx5BP2、Rx5BP1のゲートは、ノードRx5BPGを介して接地されている。NMOSトランジスタRx5BN1のゲート長は、45nmで、ゲート幅は、0.4μmの4倍である。PMOSトランジスタRx5BP2、Rx5BP1のゲート長は、45nmで、ゲート幅は、0.92μmの12倍である。また、インバータRx5BINV1のサイズは、両MOSトランジスタともゲート幅は45nmであり、PMOSトランジスタのゲート幅は0.92μm、NMOSトランジスタのゲート幅は0.4μmである。   The receiving circuit (receiving means) is Rx5B, the conductor 1A of the transmission line 1A1 is connected to the gate of the NMOS transistor Rx5BN1, and the drain of the NMOS transistor Rx5BN1 is connected to the input terminal of the inverter Rx5BINV1 and the drain of the PMOS transistor Rx5BP2. Has been. The source of the PMOS transistor Rx5BP2 is connected to the drain of the PMOS transistor Rx5BP1, and the gates of the PMOS transistors Rx5BP2 and Rx5BP1 are grounded via the node Rx5BPG. The gate length of the NMOS transistor Rx5BN1 is 45 nm, and the gate width is four times 0.4 μm. The gate length of the PMOS transistors Rx5BP2 and Rx5BP1 is 45 nm, and the gate width is 12 times 0.92 μm. The size of the inverter Rx5BINV1 is such that the gate width of both MOS transistors is 45 nm, the gate width of the PMOS transistor is 0.92 μm, and the gate width of the NMOS transistor is 0.4 μm.

抵抗素子は、Rg5Cであり、PMOSトランジスタRg5CP1のゲートは接地され、そのドレインが伝送線路1A1の導電体1Aに接続されており、Vgsが一定電圧でのVdsとIdsの関係によって抵抗は決定され、線形領域で動作する。PMOSトランジスタRg5CP1のゲート長は45nmでゲート幅は、0.92μmの16倍である。   The resistance element is Rg5C, the gate of the PMOS transistor Rg5CP1 is grounded, the drain is connected to the conductor 1A of the transmission line 1A1, and the resistance is determined by the relationship between Vds and Ids at a constant voltage Vgs, Operates in the linear region. The gate length of the PMOS transistor Rg5CP1 is 45 nm and the gate width is 16 times 0.92 μm.

トランジスタピッチを0.18μmとし、PMOS領域のゲート幅と平行な縦の長さの上限を1um、NMOS領域のゲート幅と平行な縦の長さの上限を0.6μmとし、横方向は、トランジスタのピッチ数+2と定義し、レイアウトセルを作成すると、受信回路Rx5Bの横の長さは、0.18μm×(39+2)となり、送信回路Tx5Aの面積は、
0.18μm×(39+2)×0.6μm=4.4[μm] −−(25)
である。
The transistor pitch is 0.18 μm, the upper limit of the vertical length parallel to the gate width of the PMOS region is 1 μm, the upper limit of the vertical length parallel to the gate width of the NMOS region is 0.6 μm, When the layout cell is created, the horizontal length of the receiving circuit Rx5B is 0.18 μm × (39 + 2), and the area of the transmitting circuit Tx5A is
0.18 μm × (39 + 2) × 0.6 μm = 4.4 [μm 2 ] −− (25)
It is.

同様な方法で、受信回路Rx5Bの面積は、
0.18μm×(24+1+2)×1.0μm
+0.18μm×(4+1+2)×0.6μm
=5.6[μm] −−(26)
である。送信回路、受信回路、抵抗回路は、それぞれ、片方のMOS領域を占有しているので、これらをまとめることにより、送信受信回路及び抵抗素子を別々に配置する必要がないので、レイアウトのオーバーヘッドが削減され小面積化が実現できる。
In the same way, the area of the receiving circuit Rx5B is
0.18 μm × (24 + 1 + 2) × 1.0 μm
+0.18 μm × (4 + 1 + 2) × 0.6 μm
= 5.6 [μm 2 ]-(26)
It is. The transmission circuit, the reception circuit, and the resistance circuit each occupy one MOS area, and by combining them, there is no need to separately arrange the transmission / reception circuit and the resistance element, thus reducing the layout overhead. Therefore, the area can be reduced.

これらの効果の定量値は、プリエンファシスの回路の面積やイコライザーの面積の過去の論文などを引用し、単純なインバータや片チャンネルで動作する単純な回路と比較すれば、容易に判る。例えば、従来の論文で、プリエンファシス機能付の送信回路としては、非特許文献3(IEEE Journal of Solid-State Circuits, volume 41, Number 1, JANUARY 2006発行のP.297 “A 3-Gb/s/ch Transceiver for 10-mm Uninterrupted RC-Limited Global On-Chip Interconnects"のFig.9とFig.11)がある。   The quantitative values of these effects can be easily understood by quoting past papers on the area of the pre-emphasis circuit and the area of the equalizer and comparing them with simple inverters and simple circuits operating on one channel. For example, in a conventional paper, as a transmission circuit with a pre-emphasis function, Non-Patent Document 3 (IEEE Journal of Solid-State Circuits, volume 41, Number 1, JANUARY 2006, P.297 “A 3-Gb / s / ch Transceiver for 10-mm Uninterrupted RC-Limited Global On-Chip Interconnects "Fig. 9 and Fig. 11).

RZのような機能の送信回路としては、非特許文献4( IEEE Journal of Solid-State Circuits volume 41, Number 4, APRIL 2006発行のP.772” Pulsed Current-Mode Signaling for Nearly Speed-of-Light Intrachip Communication"のFig.10)がある。   Non-Patent Document 4 (P. 772 “Pulsed Current-Mode Signaling for Nearly Speed-of-Light Intrachip published by IEEE Journal of Solid-State Circuits volume 41, Number 4, APRIL 2006) Fig. 10) of "Communication".

イコライザー機能付の受信回路としては、非特許文献5( IEEE Journal of Solid-State Circuits volume 42 Number 4 April 2007 に発行のP.872 “A Fully Integrated 10Gbp/s Receiver with Adaptive Optical Dispersion Equalizer in 0.13um CMOS" のFig.13のEqualizer や、非特許文献6( IEEE Journal of Solid-State Circuits volume 42 Number 4 April 2007 に発行のP.881 “A 5mW 6Gbp/s Quarter-Rate Sampling Receiver with a 2-Tap DFE Using Soft Decisions"のFig.16の2−Tap DFE)を参照して頂ければよい。   Non-Patent Document 5 (P.872 “A Fully Integrated 10 Gbp / s Receiver with Adaptive Optical Dispersion Equalizer in 0.13um CMOS, published in IEEE Journal of Solid-State Circuits volume 42 Number 4 April 2007) Fig. 13 Equalizer and Non-Patent Document 6 (P.881 “A 5mW 6Gbp / s Quarter-Rate Sampling Receiver with a 2-Tap DFE published in IEEE Journal of Solid-State Circuits volume 42 Number 4 April 2007 Refer to “Using Soft Decisions”, FIG. 16, 2-Tap DFE).

この無歪伝送線路の利点は、更に、導電体の線路の如何なる箇所に送信、受信回路を配置し、どの地点で送信しても、複数の受信回路は、適正な無歪波形を受信できることにも適用ができる。   The advantage of this distortion-free transmission line is that a transmission / reception circuit can be placed at any point on the conductor line, and a plurality of reception circuits can receive an appropriate distortion-free waveform at any point. Can also be applied.

集積回路装置内の伝送線路1A1と送信受信回路及び本実施形態の抵抗素子の配置の実施形態を図2(a)に示す。2Aは、集積回路装置である。伝送線路1A1の導電体1Aの配線長は10mmであり、L/C=2500である。導電体1Bはプレーン構造である。   FIG. 2A shows an embodiment of the arrangement of the transmission line 1A1, the transmission / reception circuit, and the resistance element of the present embodiment in the integrated circuit device. 2A is an integrated circuit device. The wiring length of the conductor 1A of the transmission line 1A1 is 10 mm, and L / C = 2500. The conductor 1B has a plain structure.

TRxN(N=1〜6の整数)は、送信回路、受信回路、導電体1Aと導電体1B間に挿入された抵抗素子Rg(Rg=375ohm)を含む。図2(b)は、TRX0から211−1のPRBS(Pseudorandom Binary (Bit) Sequence:擬似乱数ビット列)を送信した場合、図2(c)は、TRX3から211−1のPRBSの信号パターンを送信した場合に過渡解析のシミュレーションをした各受信端(図2(a)中の伝送線路1A1の各ノードin0、out1、out2、out3、out4、out5、out6)の信号波形のアイパターンを示す。どの受信端も歪なく、有効なアイパターンが確保できていることが判る。これにより、送信回路と受信回路を1対1の構成にした複数の伝送線路を用意する必要がないので、小面積化が実現できる。図2(d)に、図2(a)のノードin0と導電体1Bとの間、及び、ノードout6と導電体1Bとの間に終端抵抗(50Ω)を挿入した場合の、各々のノードのアイパターンを示す。図2(d)から判るように、どのノードでも図2(c)のアイパターンよりも信号波形の立ち上がりが急峻であることが判る。このように、導電体1Aと導電体1Bとの両端に更に導電体1Aの特性インピーダンスと同じ程度の終端抵抗を挿入することにより、それ等の両端での信号波形の反射が抑えられる。従って、進行波と反射波との干渉が起きないので、波形の立ち上がりをより急峻にできるので、より高速伝送が実現できる。 TRxN (N = 1 to 6) includes a transmission circuit, a reception circuit, and a resistance element Rg (Rg = 375 ohm) inserted between the conductor 1A and the conductor 1B. 2 (b) is 2 11-1 PRBS from TRX0 (Pseudorandom Binary (Bit) Sequence : pseudo random number bit string) case of transmitting, FIG. 2 (c), 2 11-1 PRBS from TRX3 signal pattern 2 shows the eye pattern of the signal waveform of each receiving end (each node in0, out1, out2, out3, out4, out5, out6 of the transmission line 1A1 in FIG. 2A) for which a transient analysis was simulated. . It can be seen that an effective eye pattern can be secured without distortion at any receiving end. As a result, it is not necessary to prepare a plurality of transmission lines in which the transmission circuit and the reception circuit have a one-to-one configuration, so that the area can be reduced. In FIG. 2D, the termination resistance (50Ω) is inserted between the node in0 and the conductor 1B and between the node out6 and the conductor 1B in FIG. An eye pattern is shown. As can be seen from FIG. 2D, it can be seen that the rise of the signal waveform is steeper than the eye pattern of FIG. Thus, by inserting termination resistors having the same degree as the characteristic impedance of the conductor 1A at both ends of the conductor 1A and the conductor 1B, reflection of the signal waveform at both ends can be suppressed. Therefore, since interference between the traveling wave and the reflected wave does not occur, the rising of the waveform can be made steeper, and higher speed transmission can be realized.

図3(a)は、電子装置全体に本実施形態の伝送線路1A1方式を適用した例である。3Aは、電子装置全体である。3Bは、集積回路(ICチップ)を示す。集積回路3B1は、ヘテロジニアス・マルチプロセッサ(コア3C1、3C2、3C3)から成っている。3B2も、ヘテロジニアス・マルチプロセッサ(コア3C4、3C5)からなるが、特に3C5は、リコンフィギュアブルコアであり、同じ論理回路を搭載したPE(プロセッシングエレメント)3C5A〜3C5Dからなっている。3B3〜3B9は、各々メモリICであり、それぞれ、送受信回路3D、抵抗素子3E、及びメモリからなる。3B1A、3B2Aは、メモリ3B3〜3B9とマルチプロセッサ3B1、3B2とのインターフェイス部分であり、メモリ制御部と呼ばれるコアである。図3(b)にそのメモリ制御部3B1A、3B2Aのインターフェイスの機能の一例を示す。同図において、データ及びコマンド(アドレスやイネーブル信号など)は、メモリ3B3〜3B9と物理層インターフェイス3B1A1とを介してやり取りされる。物理層インターフェイス3B1A1とマルチプロセッサ3B1、3B2の内部バスとの間には、図3(b)の矢印で示したように、トランザクション処理部、コマンドキュー部、ポートの調停部、書き込みキュー部及び読み出しキュー部などを介し、外部メモリからのデータ受信やデータ送信の順番が、消費電力や転送効率を考慮して制御される。導電体1A、1Bは各々集積回路間及び集積回路内のコア内の論理回路とのインターフェイスをするために、各々送受信回路3Dに接続されており、抵抗素子3Eは、導電体1A、1B間に接続されている。アンテナを介した無線信号は、送受信回路3D1で送受信する。メモリIC 3B3〜3B9は特に伝送線路上のどの位置に配置するかの指定はなく、λ/4内に抵抗素子を有する送受信回路がない場合は、集積回路3B1と3B2間を結ぶ伝送線路のように、抵抗素子3Eをλ/4内に各々配置する。また、集積回路間と集積回路内で伝送線路を囲む誘電物質の誘電率が異なる場合は、誘電率にあわせて、λ/4内に抵抗素子3Eを配置する。このような構成をとることにより、わざわざ従来は集積回路(ICチップ)には、集積回路の外と内部のインターフェイスをするIO回路(PAD(エリアPADを含む)だけでなくESD保護、駆動回路などのトランジスタ素子を含む)とを介していたが、集積回路内部と外部のインターフェイスをつかさどる伝送線路を直結できる利点がある。これにより、I/O回路は不要となり、より高速に伝送できるだけでなく、電子装置全体、集積回路の面積削減が可能となり、ひいては寄生容量が少なくなるので、消費電力も削減可能である。高速伝送により集積回路内のメモリコアも削減できる。よって、メモリなど活性化率の低いコア無駄なリーク電流を含む消費電力も削減可能である。尚、1本の導電体の線路から2本に分岐している箇所には、抵抗素子を配置することが望ましい。これは、分岐箇所から各分岐された線路へ電磁波が伝播する直進性が向上され、信号伝送の高速性を保つことが可能である。   FIG. 3A is an example in which the transmission line 1A1 method of the present embodiment is applied to the entire electronic device. 3A is the entire electronic device. Reference numeral 3B denotes an integrated circuit (IC chip). The integrated circuit 3B1 is composed of a heterogeneous multiprocessor (cores 3C1, 3C2, 3C3). 3B2 is also composed of heterogeneous multiprocessors (cores 3C4 and 3C5). In particular, 3C5 is a reconfigurable core and is composed of PE (processing elements) 3C5A to 3C5D equipped with the same logic circuit. Reference numerals 3B3 to 3B9 denote memory ICs each including a transmission / reception circuit 3D, a resistance element 3E, and a memory. 3B1A and 3B2A are interfaces between the memories 3B3 to 3B9 and the multiprocessors 3B1 and 3B2, and are cores called memory control units. FIG. 3B shows an example of the interface functions of the memory control units 3B1A and 3B2A. In the figure, data and commands (address, enable signal, etc.) are exchanged via the memories 3B3 to 3B9 and the physical layer interface 3B1A1. Between the physical layer interface 3B1A1 and the internal buses of the multiprocessors 3B1, 3B2, as indicated by arrows in FIG. 3B, a transaction processing unit, a command queue unit, a port arbitration unit, a write queue unit, and a read The order of data reception and data transmission from the external memory is controlled in consideration of power consumption and transfer efficiency via a queue unit or the like. The conductors 1A and 1B are connected to the transmission / reception circuit 3D for interfacing with the integrated circuits and the logic circuit in the core in the integrated circuit, respectively. The resistance element 3E is connected between the conductors 1A and 1B. It is connected. The radio signal via the antenna is transmitted / received by the transmission / reception circuit 3D1. The memory ICs 3B3 to 3B9 are not particularly specified in which position on the transmission line, and when there is no transmission / reception circuit having a resistance element within λ / 4, the memory ICs 3B3 to 3B9 are like transmission lines connecting the integrated circuits 3B1 and 3B2. In addition, the resistive elements 3E are respectively disposed within λ / 4. Further, when the dielectric constants of the dielectric materials surrounding the transmission line are different between the integrated circuits and in the integrated circuits, the resistive element 3E is disposed within λ / 4 according to the dielectric constant. By adopting such a configuration, conventionally, an integrated circuit (IC chip) has conventionally had an I / O circuit (including PAD (including area PAD)), an ESD protection, a drive circuit, etc. that interface the outside and inside of the integrated circuit. However, there is an advantage that a transmission line that controls the internal and external interfaces of the integrated circuit can be directly connected. This eliminates the need for an I / O circuit and allows not only high-speed transmission, but also reduction of the area of the entire electronic device and integrated circuit, and consequently reduction of parasitic capacitance, thereby reducing power consumption. Memory cores in the integrated circuit can be reduced by high-speed transmission. Therefore, it is possible to reduce power consumption including useless leakage current of a core such as a memory having a low activation rate. In addition, it is desirable to arrange | position a resistive element in the location branched into two from the track | line of one conductor. This improves the straightness of propagation of the electromagnetic wave from the branch point to each branched line, and can maintain the high speed of signal transmission.

尚、データやコマンドに対して配線接続を中心に導電体1Aに関して述べたが、各プロセッサ3B1、3B2のクロックとしても同様な構成をとると、利点がある。例えば、クロックの周波数をプロセッサ3B1、3B2のアプリケーションの効率化のために切り替える際、本実施形態の構成を使用すると、シンボル間干渉が起きないので、周波数切り替え後の次サイクルから有効なクロックを伝搬することが可能となる。   Although the conductor 1A has been described with respect to data and commands centering on the wiring connection, it is advantageous to take the same configuration as the clocks of the processors 3B1 and 3B2. For example, when switching the clock frequency to improve the efficiency of the applications of the processors 3B1 and 3B2, if the configuration of this embodiment is used, there is no inter-symbol interference, so that an effective clock is propagated from the next cycle after frequency switching. It becomes possible to do.

尚、本実施形態の伝送線路方式は、図3(a)に示した電子装置に限った形態だけでなく、イメージセンサーなどのセンサーや、PDPや液晶や有機ELなどの表示系デバイス、FPGAなどの集積回路の内部インターフェイス及び集積回路間のインターフェイスにも適用できる。   The transmission line system of the present embodiment is not limited to the electronic device shown in FIG. 3A, but also a sensor such as an image sensor, a display system device such as a PDP, a liquid crystal or an organic EL, an FPGA, and the like. The present invention can also be applied to an internal interface of an integrated circuit and an interface between integrated circuits.

図4に電子装置3Aの断面図を示す。誘電膜1の上下に集積回路3B1と3B3〜3B9とが配置され、誘電膜1内の伝送線路1A1と集積回路3B1、3B3〜3B9の伝送線路1A1間は、PADを介して接続されている。同様に、誘電膜2の上下に集積回路3B3〜3B9と3B2とが配置され、誘電膜2内の伝送線路1A1と集積回路3B2〜3B9の伝送線路1A1間は、PADを介して接続されている。   FIG. 4 shows a cross-sectional view of the electronic device 3A. Integrated circuits 3B1 and 3B3 to 3B9 are arranged above and below the dielectric film 1, and the transmission line 1A1 in the dielectric film 1 and the transmission lines 1A1 of the integrated circuits 3B1, 3B3 to 3B9 are connected via a PAD. Similarly, integrated circuits 3B3 to 3B9 and 3B2 are disposed above and below the dielectric film 2, and the transmission line 1A1 in the dielectric film 2 and the transmission line 1A1 of the integrated circuits 3B2 to 3B9 are connected via a PAD. .

このPADは、伝送線路1A1の導電体の線路の配線幅と同等か又は太いことが、製造の歩留まり向上の観点を考慮すると望ましい。それは、チップ間の位置づれ、導電体及び誘電体の材料の亀裂などの発生確率が低減可能であるからである。   It is desirable that this PAD is equal to or thicker than the wiring width of the conductor of the transmission line 1A1 in view of improving the manufacturing yield. This is because the probability of occurrence of cracks in the conductor and dielectric materials can be reduced by positioning between chips.

図9に集積回路3B1内でのコア31B1の送受信回路を上部からみた物理配置を示す。伝送線路1A1を構成する抵抗素子Rgとコア31B1内の電源遮断スイッチセル9Aである。電源遮断スイッチセル9Aは、コア31B1で使用する導電体で構成された電源線路(ここでは、LVDD)を集積回路3B1内に張りめぐらせた導電体で構成された電源線路GVDDから遮断するか否かを制御するスイッチである。電源遮断スイッチセル9Aには、電源線路LVDDの電位を固定しコア31B1内部のデータ情報を保持するため、ダイオードがスイッチと並列に挿入されているものもある。また、電源遮断スイッチセル9Aは、導通時、コア31B1内部の電源線路LVDDの電源電圧値を安定化させるため、MOSトランジスタで構成され、そのMOSトランジスタのゲートは、電源線路LVDDの電圧をモニターしその電圧を安定する機能を持った信号処理回路からの信号にも接続されているものもある。導電体1Aと接続された抵抗素子Rgは常に外部から電位固定された電源線路に接続することが必要であるので、コア31B1内の電源線路LVDDに抵抗素子Rgを接続せず、電源線路GVDDに接続する。   FIG. 9 shows a physical arrangement of the transmission / reception circuit of the core 31B1 in the integrated circuit 3B1 as viewed from above. The resistance element Rg constituting the transmission line 1A1 and the power cutoff switch cell 9A in the core 31B1. Whether or not the power cut-off switch cell 9A cuts off the power supply line (here, LVDD) made of the conductor used in the core 31B1 from the power supply line GVDD made of the conductor laid in the integrated circuit 3B1. It is a switch that controls. In some power cutoff switch cells 9A, a diode is inserted in parallel with the switch in order to fix the potential of the power supply line LVDD and hold the data information inside the core 31B1. The power cut-off switch cell 9A is composed of a MOS transistor to stabilize the power supply voltage value of the power supply line LVDD inside the core 31B1 when conducting, and the gate of the MOS transistor monitors the voltage of the power supply line LVDD. Some are also connected to a signal from a signal processing circuit having a function of stabilizing the voltage. Since it is necessary to always connect the resistance element Rg connected to the conductor 1A to the power supply line whose potential is fixed from the outside, the resistance element Rg is not connected to the power supply line LVDD in the core 31B1, but to the power supply line GVDD. Connecting.

尚、電源線路GVDD、LVDDは、図面上、縦方向の線路でも良い。また、導電体1Aの層とGVDD、LVDDの導電体層は同じ層であっても良いし、異なっていても良い。   The power supply lines GVDD and LVDD may be longitudinal lines in the drawing. Also, the conductor 1A layer and the GVDD and LVDD conductor layers may be the same layer or different.

このような構成をとることにより、本実施形態では、抵抗素子Rgの電位は、コア31B1が遮断状態であっても、固定されるので、導電体1A及び抵抗素子Rgを含む伝送線路の減衰定数αは伝送される信号の周波数成分の関数となり、信号歪が少なくなり、より高速に安定した伝送が可能となる。   By adopting such a configuration, in this embodiment, the potential of the resistance element Rg is fixed even when the core 31B1 is in the cut-off state. Therefore, the attenuation constant of the transmission line including the conductor 1A and the resistance element Rg α is a function of the frequency component of the transmitted signal, signal distortion is reduced, and stable transmission at higher speed is possible.

図10は、集積回路3B1内の伝送線路1A1の断面である。伝送線路1A1は層の異なる導電体N+1から導電体Nを介し、また再度、導電体N+1に乗り換えてから導電体の最低層である導電体1を経由して抵抗素子Rgを形成するポリシリコンと接続されている。このように伝送線路1A1をある層の導電体から下位の低い層の導電体に乗り換え、また、ある層の導電体に戻る構成にすることにより、伝送線路1A1の任意の層の導電体の表面積が大きくても、製造上でCMPなどを行う際のデバイス破壊発生確率を削減可能となる。従来の終端抵抗のみの場合に比べて、抵抗挿入の間隔が密であるので、導電体1Aの電荷は他の導電体及び基板に分散され易く、デバイス破壊発生確率は大幅に改善される。   FIG. 10 is a cross section of the transmission line 1A1 in the integrated circuit 3B1. The transmission line 1A1 is composed of polysilicon that forms the resistance element Rg through the conductor N + 1 from the conductor N + 1 having a different layer through the conductor N and again through the conductor N + 1. It is connected. In this way, by changing the transmission line 1A1 from a conductor in a certain layer to a conductor in a lower lower layer and returning to the conductor in a certain layer, the surface area of the conductor in any layer of the transmission line 1A1 Even if the value is large, it is possible to reduce the probability of device breakdown when performing CMP or the like in manufacturing. Compared to the conventional termination resistor alone, the resistance insertion interval is close, so that the charge of the conductor 1A is easily distributed to other conductors and the substrate, and the device breakdown occurrence probability is greatly improved.

図11(a)は、集積回路3B1内の伝送線路1A1を上部(集積回路3B1を形成する基板裏面と逆側)からみた物理配置を示す。導電体1Aの両脇には、GNDという名の導電体がある。更に、その導電体GNDの外側には、VDD−B、VDD−Aという導電体がある。この例では、これらの導電体はメタルを使用するので、導電体と同義な言葉でメタルと呼ぶこともある。また、伝送線路1A1の導電体1Aより下位の層には、下位層Nメタルという導電体と、下位層N−1メタルという導電体がある。下位層Nメタルと下位層N−1メタルの導電体の層は異なるが、上部から見ると更に下位にあるシリコン基板が見えない構成となっている。つまり、平面に射影すると、オーバーラップしているか面一となっている。VDD−BとVDD−Aは電位が意図的に制御される導電体であり、GNDは、集積回路3B1を動作させる時は、外部から電位固定されている。このような構成をとることにより、伝送線路1A1の主のリターンパスをGND下位層Nメタルと下位層N−1メタルとし、シリコンのような周波数によって導電体か誘電体かの中間になる物質をリターンパスとしないことにより、送信信号は伝送線路1Aを介して常に安定に伝送できる。   FIG. 11A shows a physical arrangement when the transmission line 1A1 in the integrated circuit 3B1 is viewed from above (on the opposite side to the back surface of the substrate on which the integrated circuit 3B1 is formed). There are conductors named GND on both sides of the conductor 1A. Furthermore, there are conductors VDD-B and VDD-A outside the conductor GND. In this example, since these conductors use metal, they may be called metal in the same meaning as the conductor. Further, in a layer below the conductor 1A of the transmission line 1A1, there are a conductor called a lower layer N metal and a conductor called a lower layer N-1 metal. Although the conductor layers of the lower layer N metal and the lower layer N-1 metal are different, the structure is such that the lower silicon substrate cannot be seen when viewed from above. In other words, when projected onto a plane, they overlap or are flush. VDD-B and VDD-A are conductors whose potentials are intentionally controlled, and GND is fixed at the potential from the outside when the integrated circuit 3B1 is operated. By adopting such a configuration, the main return path of the transmission line 1A1 is a GND lower layer N metal and a lower layer N-1 metal, and a substance that is intermediate between a conductor or a dielectric depending on the frequency such as silicon. By not using the return path, the transmission signal can always be transmitted stably via the transmission line 1A.

尚、伝送線路1A1の導電体1Aと下位層Nメタルと下位層N−1メタルの導電体の層の間に横方向に長い導電体があり、これも電位固定されていると、なお一層、電磁波の伝送が有効となり、安定に伝送可能である。   In addition, there is a long conductor in the lateral direction between the conductor 1A of the transmission line 1A1 and the conductors of the lower layer N metal and the lower layer N-1 metal. Transmission of electromagnetic waves is effective and stable transmission is possible.

図11(b)は、コア3B15の電源層が電源遮断制御や電源電圧可変制御などを目的とした他のコアと分離された物理形状の場合の、導電体1A及び導電体1Bの配置を示す。その異電源間(分離された構造)間を跨って導電体1Aを配線する場合に関しては、導電体1Bはシングルエンドの伝送方式の場合、分離されても構わない。分離された導電体1B間にスティッチング容量(stitching capacitor)1abを挿入することが望ましい。スティッチング容量により、導電体1Aのリターンパスとなる導電体1Bに流れる電子が大きなループを経由せず、スティッチング容量を介して流れる。つまり、導電体1Bのインピーダンスが低く形成できるので、導電体1Aの特性インピーダンスの歪み成分が低減されて、信号をより高速に伝送可能である。   FIG. 11B shows the arrangement of the conductor 1A and the conductor 1B in the case where the power layer of the core 3B15 has a physical shape separated from other cores for the purpose of power cutoff control, power supply voltage variable control, and the like. . Regarding the case where the conductor 1A is wired across the different power sources (separated structures), the conductor 1B may be separated in the case of a single-ended transmission system. It is desirable to insert a stitching capacitor 1ab between the separated conductors 1B. Due to the stitching capacity, electrons flowing in the conductor 1B serving as a return path of the conductor 1A flow through the stitching capacity without passing through a large loop. That is, since the impedance of the conductor 1B can be formed low, the distortion component of the characteristic impedance of the conductor 1A is reduced, and the signal can be transmitted at higher speed.

図16は、集積回路3B1内の伝送線路1A1の断面である。下位から基板、複数の導電体N−1層、導電体N層、導電体N+1層があり、導電体N+1層のうち導電体1Aの右側には、同層でVDD1、VDD2、VDD3、VDD4の各線路が平行に並んでいる。導電体N−1層のVDD9と導電体1Aの間には、導電体N層は存在しない。導電体N層では、VDD5、VDD6、VDD7、VDD8の各線路が平行に並んでいる。導電体N−1層の下に記載している数値は、導電体1Aの中心からの距離であり、単位は、μmである。また、導電体1Aの左側には、省略しているが、右側と導電体1Aを中心に左右対称に導電体が並んでいる。このように、導電体1Aと隣接する配線距離を離し、上下層に関しては、導電体1層分をなくすことにより、インダクタンス値の大きな導電体1Aの線路が形成可能となり、減衰定数αが小さくなり、より安定した波形で受信可能となる。   FIG. 16 is a cross section of the transmission line 1A1 in the integrated circuit 3B1. From the bottom, there are a substrate, a plurality of conductor N-1 layers, a conductor N layer, and a conductor N + 1 layer, and on the right side of the conductor 1A among the conductor N + 1 layers, VDD1, VDD2, VDD3, and VDD4 in the same layer. Each track is lined up in parallel. The conductor N layer does not exist between the VDD 9 of the conductor N-1 layer and the conductor 1A. In the conductor N layer, VDD5, VDD6, VDD7, and VDD8 lines are arranged in parallel. The numerical value described below the conductor N-1 layer is the distance from the center of the conductor 1A, and its unit is μm. Although omitted on the left side of the conductor 1A, the conductors are lined up symmetrically about the right side and the conductor 1A. In this way, by separating the wiring distance adjacent to the conductor 1A and eliminating the conductor layer for the upper and lower layers, a conductor 1A line having a large inductance value can be formed, and the attenuation constant α is reduced. It becomes possible to receive with a more stable waveform.

図3(a)に示した集積回路3B1などの伝送線路1A1の導電体1Aを介して接続された送受信回路部に関して説明する。送受信は、コア3C1から送信してコア3C3で受信、コア3C1から送信してコア3C2で受信、コア3C3から送信してコア3C0、3C1及び3C2で同時受信、コア3C1及び3C3から同時送信してコア3C2で受信など多対多通信ができる。また、送信側からどの場所で受信するかの情報と送る側の場所の情報とを、伝送線路1A1に実際のデータを送信する前に予め送っておく。送る手段は、伝送線路1A1を介しても良いし、別の信号線で伝送してもよい。それらの情報と予め受信側で用意している受信間の伝送線路1A1の距離と減衰定数から受信端の電圧振幅情報を参照テーブルなどで照合し、図5で示したノードRx5BPGのゲート電圧を調整し、より確実に送信信号の情報を得るように、受信回路のゲインを調整することが可能となる。   The transmission / reception circuit unit connected via the conductor 1A of the transmission line 1A1 such as the integrated circuit 3B1 shown in FIG. 3A will be described. Transmission / reception is transmitted from the core 3C1 and received by the core 3C3, transmitted from the core 3C1 and received by the core 3C2, transmitted from the core 3C3, simultaneously received by the cores 3C0, 3C1 and 3C2, and simultaneously transmitted from the cores 3C1 and 3C3. Many-to-many communication such as reception can be performed by the core 3C2. In addition, information on where to receive from the transmission side and information on the location on the transmission side are sent in advance before transmitting actual data to the transmission line 1A1. The sending means may be transmitted via the transmission line 1A1, or may be transmitted by another signal line. Based on the information and the distance of the transmission line 1A1 between receptions prepared in advance on the receiving side and the attenuation constant, the voltage amplitude information at the receiving end is collated with a reference table or the like, and the gate voltage of the node Rx5BPG shown in FIG. 5 is adjusted. In addition, it is possible to adjust the gain of the receiving circuit so as to obtain the transmission signal information more reliably.

また、送信側からその受信回路に要求の場合は、ノードRx5BPGのゲート電圧は、PMOSトランジスタRx5BP2のソース電圧と同じ値に設定することにより、受信回路から各コア内へデータは伝播されないので、低消費電力化が実現できる。   Further, when a request is made from the transmission side to the reception circuit, the gate voltage of the node Rx5BPG is set to the same value as the source voltage of the PMOS transistor Rx5BP2, so that no data is propagated from the reception circuit into each core. Power consumption can be realized.

また、全く信号伝播がない場合は、MOSトランジスタなどで構成された抵抗素子Rgは、ゲート電圧を固定して非導通状態とすることにより、伝送線路1A1の電流パスを遮断し、電力を削減可能である。   In addition, when there is no signal propagation, the resistance element Rg composed of a MOS transistor or the like can cut off the current path of the transmission line 1A1 and reduce power by fixing the gate voltage and turning it off. It is.

また、別に受信端近傍に高速AD変換器を用意し、伝送線路1A1を伝播する信号の振幅電圧値をモニターし、その電圧値に応じて受信回路の感度を調整する方法もある。この場合、送信側からどの送信箇所から信号を伝送しているかの情報は不要となり、レイテンシーが削減可能となる。   Another method is to prepare a high-speed AD converter near the receiving end, monitor the amplitude voltage value of the signal propagating through the transmission line 1A1, and adjust the sensitivity of the receiving circuit according to the voltage value. In this case, there is no need for information on from which transmission point the signal is transmitted from the transmission side, and the latency can be reduced.

尚、複数の送信回路から複数の線路を介してデータ受信する場合、ソースシンクロナス技術を用いることにより、よりデータの受信の誤動作は削減可能である。ソースシンクロナス技術は、データとストローブ信号を送信側から受信側に伝送する技術である。伝送レートに余裕がある場合は、データ転送率の2倍の転送率でストローブ信号を送れば、受信回路の出力データをフリップフロップ(以下、FFという)で取るのにタイミングの支障はないが、通常、伝送線路の性能を十分活かすため、データ転送率は、保障できる最高転送率になる。従って、ストローブ信号転送率は、データ最高転送率の2倍にできず、データ最高転送率と等しくなる。故に、受信回路の出力データをFFで取るためには、FFのクロック周波数は、ストローブ信号の転送率の2倍が必要になる。2倍のクロック周波数を生成するには、ストローブ信号を受信回路Rx5Bに入力し、受信回路Rx5Bの出力outから、図12に示したようにDelay locked loop (DLL)回路12Aに信号を入力し、このDLL回路12Aの各遅延素子から、0度、90度、180度、270度の位相の異なる信号を出力する。その4つの90度ずつ位相シフトした信号を図13(a)のような2倍周波数生成回路13Aの各入力端子に入力することにより、その出力は2倍の周波数となる。   Incidentally, when data is received from a plurality of transmission circuits via a plurality of lines, malfunction of data reception can be further reduced by using the source synchronous technology. The source synchronous technique is a technique for transmitting data and a strobe signal from a transmission side to a reception side. If there is a margin in the transmission rate, sending a strobe signal at a transfer rate twice that of the data transfer rate will not interfere with the timing of taking the output data of the receiving circuit with a flip-flop (hereinafter referred to as FF). Usually, in order to make full use of the performance of the transmission line, the data transfer rate is the highest transfer rate that can be guaranteed. Therefore, the strobe signal transfer rate cannot be twice the maximum data transfer rate, and is equal to the maximum data transfer rate. Therefore, in order to take the output data of the receiving circuit with the FF, the clock frequency of the FF needs to be twice the transfer rate of the strobe signal. To generate a double clock frequency, a strobe signal is input to the reception circuit Rx5B, and a signal is input from the output out of the reception circuit Rx5B to the Delay locked loop (DLL) circuit 12A as shown in FIG. Signals having different phases of 0 degrees, 90 degrees, 180 degrees, and 270 degrees are output from the delay elements of the DLL circuit 12A. By inputting the four 90 ° phase-shifted signals to each input terminal of the double frequency generation circuit 13A as shown in FIG. 13A, the output becomes a double frequency.

図13(b)にその2倍周波数生成回路13Aのシミュレーション波形を示す。出力信号は、入力信号の2倍の周波数になっていることが判る。その受信回路Rx5Bの出力OUTは、図5に示したような受信回路Rx5Bを用い、その出力信号OUTを下記で示すような装置で再度受信することにより、高速且つ面積効率が向上できる。本提案での基本となるFFには、特許文献(国際公開第2007/046368号パンフレット)記載の多入力セレクター機能付のFFを用いる。   FIG. 13B shows a simulation waveform of the double frequency generation circuit 13A. It can be seen that the output signal has a frequency twice that of the input signal. As the output OUT of the receiving circuit Rx5B, the receiving circuit Rx5B as shown in FIG. 5 is used, and the output signal OUT is received again by a device as shown below, so that high speed and area efficiency can be improved. An FF with a multi-input selector function described in a patent document (International Publication No. 2007/046368 pamphlet) is used as the basic FF in this proposal.

次に、ストローブ信号が差動である場合に関して述べる。図23は、差動型分周回路23である。差動型分周回路23に記載の端子名ck、ckbにそれぞれストローブ信号の差動対を入力し、位相が0度、90度、180度、270度の信号を生成する。これらの信号線を用いて、図14のカウンター出力信号を生成する。例えば、フリップフロップ26I31がメタステーブルなどを起こすなど、精度が出ない場合には、図24のような位相調整回路24を用い位相度の粒度を増やすと良い。例えば、図23の差動型分周回路23の出力信号の0度と90度とのクロックを入力することにより、その位相の半分、つまり45度のクロック出力が可能となる。その位相(45度)を生成する際には、回路遅延が発生するため、基準になる位相(0度)の出力信号は、図24の両方の入力に0度のクロックを入力し、0度のクロックを出力することにより、可能である。図24のような回路を差動型分周回路23の出力に接続することにより、図14のカウンターの出力の位相差は、0度、90度、180度、270度のセットと、45度、135度、225度、315度のセットとを持つことができる。何れのセットを用いるかは、半導体集積回路の電源電圧変動や温度変動に応じて切り替えれば良い。切り替え方法は、本来のデータアクセスを行う時前の状態で、ダミーデータを送受信できるかどうかをチェックし、チェックしてできたセットになるように、セット切り替えの制御信号を選択すれば良い。尚、この例では、2セットの例を示したが、位相度の解像度を増やせば、より高精度な送受信が可能となる。   Next, the case where the strobe signal is differential will be described. FIG. 23 shows a differential frequency divider 23. A differential pair of strobe signals is input to the terminal names ck and ckb described in the differential frequency divider 23, respectively, and signals having phases of 0 degrees, 90 degrees, 180 degrees, and 270 degrees are generated. The counter output signal of FIG. 14 is generated using these signal lines. For example, when accuracy is not achieved such as when the flip-flop 26I31 causes metastable or the like, the phase adjustment circuit 24 as shown in FIG. For example, by inputting the 0 degree and 90 degree clocks of the output signal of the differential frequency dividing circuit 23 in FIG. 23, half the phase, that is, 45 degree clock output is possible. When the phase (45 degrees) is generated, a circuit delay occurs. Therefore, the output signal of the reference phase (0 degrees) is input with a 0 degree clock at both inputs in FIG. This is possible by outputting the following clock. By connecting a circuit as shown in FIG. 24 to the output of the differential frequency divider 23, the phase difference of the counter output of FIG. 14 is set to 0 degree, 90 degrees, 180 degrees, 270 degrees, and 45 degrees. , 135 degrees, 225 degrees, and 315 degrees. Which set is used may be switched according to power supply voltage fluctuations and temperature fluctuations of the semiconductor integrated circuit. As a switching method, it is only necessary to check whether or not dummy data can be transmitted / received in a state before the original data access, and to select a set switching control signal so that a set obtained by the check can be obtained. In this example, two sets of examples are shown. However, if the resolution of the phase degree is increased, more accurate transmission / reception is possible.

図14は、ソースシンクロナス方式を採用した時の受信部のコア26A中のFIFO回路26Kを示した図である。   FIG. 14 is a diagram showing a FIFO circuit 26K in the core 26A of the receiving unit when the source synchronous method is adopted.

FIFO回路26Kは、図13(a)で述べた2倍周波数生成回路13Aの出力信号OUT2[3:0]でデータ転送数をカウントするカウンター26L1、コアクロックでコアクロックの数をカウントするカウンター26L2、特許文献(国際公開第2007/046368号パンフレット)記載の多入力セレクター付FF 26I31 [3:0]、多入力セレクター付FF回路26I32からなる。カウンター26L1から出力される4本の信号はデジタル信号であり、それらの信号のそれぞれの立ち上がり、立ち下りエッジは、ストローブ信号の転送率の1/4毎に出現する。カウントするカウンター26L2から出力される4本の信号はデジタル信号であり、Hiを示す期間はそれぞれオーバーラップせず、コアクロック信号の転送率の1/4毎に出現する。多入力セレクター付FF 26I31 [3:0]は、受信回路の出力OUT[3:0]からデータが入力され、バス切り替え制御信号が多入力セレクター付FF 26I31のポートS[3:0]に入力され、ポートS[3:0]の信号によって入力データを選択する。FF 26I31 [3:0]のクロックは、カウンター26L1から4本の出力信号のいずれかが入力され、その4本のうち一本がイネーブルとなり、そのイネーブルになっている多入力セレクター付FF 26I31 [3:0]のみデータが取り込まれる。各多入力セレクター付FF 26I31 [3:0]の出力は、カウンター26L2からの出力信号を選択信号S[3:0]とする多入力セレクター付FF回路26I32で4個のうち1個のデータが選択され、コアクロックにより、多入力セレクター付FF回路26I32にデータが取り込まれる。ソースシンクロナス方式の場合、コアクロックの代わりに、データ転送ストローブを用いると、データ転送のタイミングマージンは、コアとデータ転送ストローブ間のクロックスキューに依存しなくなり、よりデータ受信動作が安定なインターフェイスが構築できる。また、データ転送の周期がコアの動作周期より短い場合は、多入力セレクター付FF回路26I32を介さず、そのまま多入力セレクター付FF回路26I31の出力をコアロジックへ転送する。この場合、FIFOの段数(多入力セレクター付FF 26I31 [3:0])は、”コアの動作周期÷データ転送の周期”で設定される。FFの動作周期の限界値より、データ転送の周期が短い場合、安定した受信動作に非常に有効であり、且つ、コア間をインターフェイスする伝送線路の本数(バス本数)が削減できるので、チップの面積が削減できる効果がある。   The FIFO circuit 26K includes a counter 26L1 that counts the number of data transfers with the output signal OUT2 [3: 0] of the double frequency generation circuit 13A described in FIG. 13A, and a counter 26L2 that counts the number of core clocks with the core clock. FF 26I31 [3: 0] with multi-input selector and FF circuit 26I32 with multi-input selector described in a patent document (Pamphlet of International Publication No. 2007/046368). The four signals output from the counter 26L1 are digital signals, and the rising and falling edges of these signals appear every ¼ of the transfer rate of the strobe signal. The four signals output from the counter 26L2 to count are digital signals, and the periods indicating Hi do not overlap each other, and appear every ¼ of the transfer rate of the core clock signal. The FF 26I31 [3: 0] with multi-input selector receives data from the output OUT [3: 0] of the receiving circuit, and the bus switching control signal is input to the port S [3: 0] of the FF 26I31 with multi-input selector. The input data is selected by the signal of the port S [3: 0]. One of the four output signals is input from the counter 26L1 to the clock of the FF 26I31 [3: 0], one of the four is enabled, and the FF 26I31 with multi-input selector is enabled. Only 3: 0] is captured. The output of each FF 26I31 with multi-input selector [3: 0] is one of four data in the FF circuit 26I32 with multi-input selector using the output signal from the counter 26L2 as the selection signal S [3: 0]. The selected data is taken into the multi-input selector-equipped FF circuit 26I32 by the core clock. In the case of the source synchronous method, if a data transfer strobe is used instead of the core clock, the timing margin of data transfer does not depend on the clock skew between the core and the data transfer strobe, and an interface with more stable data reception operation can be obtained. Can be built. If the cycle of data transfer is shorter than the operating cycle of the core, the output of the FF circuit with multi-input selector 26I31 is transferred as it is to the core logic without going through the FF circuit with multi-input selector 26I32. In this case, the number of FIFO stages (FF 26I31 [3: 0] with multi-input selector) is set by “core operation cycle / data transfer cycle”. If the data transfer cycle is shorter than the limit value of the operation cycle of the FF, it is very effective for stable reception operation, and the number of transmission lines (the number of buses) that interface between cores can be reduced. There is an effect that the area can be reduced.

FFの動作周期の限界値より、データ転送の周期が長い場合は、別のFIFO回路構成が特許文献(国際公開第2007/046368号パンフレット)記載の図31の多入力FFを改善した回路を用いて構成できる。この回路を図15に示す。図15は、受信回路出力OUT[3:0]をデータ入力、バス切り替え信号をデータ選択信号S[3:0]に入力する構成とし、特許文献(国際公開第2007/046368号パンフレット)記載の図31と異なるのは、3つある。   When the data transfer cycle is longer than the limit value of the operation cycle of the FF, another FIFO circuit configuration uses a circuit in which the multi-input FF of FIG. 31 described in the patent document (International Publication No. 2007/046368) is improved. Can be configured. This circuit is shown in FIG. FIG. 15 shows a configuration in which the receiving circuit output OUT [3: 0] is input to the data and the bus switching signal is input to the data selection signal S [3: 0], which is described in the patent document (International Publication No. 2007/046368 pamphlet). There are three differences from FIG.

その1つ目は、ダイナミック回路28A1Cの制御信号S[3;0]の代わりに、カウンター26L1の出力を入力することである。ここで、カウンター26L1から出力される4本の信号はデジタル信号であり、図14で示した仕様と異なり、”Hi”を示す期間はそれぞれオーバーラップせず、ストローブ信号の転送率の1/4毎に出現する。クロックCLKには、図12、図13で述べた2倍周波数生成回路13Aの出力信号[3:0]のうち選択されたバスのデータ転送ストローブ4to1信号を用いる。尚、図14では、受信先がコア26Aであると指定したが、特に限定されるものではなく、階層的なバス構造の中継地点にFIFO26Kの構造を持っても構わない。   The first is to input the output of the counter 26L1 instead of the control signal S [3; 0] of the dynamic circuit 28A1C. Here, the four signals output from the counter 26L1 are digital signals, and unlike the specification shown in FIG. 14, the periods indicating “Hi” do not overlap each other and are ¼ of the strobe signal transfer rate. Appears every time. As the clock CLK, the data transfer strobe 4to1 signal of the bus selected from the output signals [3: 0] of the double frequency generation circuit 13A described in FIGS. 12 and 13 is used. In FIG. 14, it is specified that the receiving destination is the core 26A. However, the receiving destination is not particularly limited, and the relay point of the hierarchical bus structure may have a FIFO 26K structure.

階層的なバス構造の中継地点としてFIFO26Kを使用する場合は、受信回路出力の送信先、26I32のQの出力は、1対多、多対1のような送受信形体でも構わない。各中継地点では、複数のFIFO26Kをもっても良い。一例を図25に示す。図25では、メモリ制御部は、チップ内部の4つのFIFO26K(a、b、c、d)からデータ及びコマンドを受信し、外部のメモリに送信するFIFO26K(e)及び外部のメモリから受信する。また、メモリ制御部は、チップ内部の4つのFIFO26K(f、g、h、i)へデータ及びコマンドを送信するFIFO26K(i)を持つ。図25のように、1対多のストーブ信号から多対1のストローブ信号を生成することが望ましい。   When the FIFO 26K is used as a relay point of the hierarchical bus structure, the transmission destination of the reception circuit output and the Q output of 26I32 may be a transmission / reception form such as one-to-many or many-to-one. Each relay point may have a plurality of FIFOs 26K. An example is shown in FIG. In FIG. 25, the memory control unit receives data and commands from the four FIFOs 26K (a, b, c, d) in the chip, and receives them from the FIFO 26K (e) to be transmitted to the external memory and the external memory. The memory control unit has a FIFO 26K (i) that transmits data and commands to the four FIFOs 26K (f, g, h, i) in the chip. As shown in FIG. 25, it is desirable to generate a many-to-one strobe signal from a one-to-many stove signal.

2つ目は、ダイナミック回路28A1が複数存在(28A1C−A、28A1C−B、28A1C−C、28A1C−D)することである。   Second, there are a plurality of dynamic circuits 28A1 (28A1C-A, 28A1C-B, 28A1C-C, 28A1C-D).

3つ目は、ホールド回路90が複数存在(90A1、90A2、90A3、90A4)し、各々のホールド回路からの出力をダイナミックFF回路の出力とすることである。   Third, there are a plurality of hold circuits 90 (90A1, 90A2, 90A3, 90A4), and the output from each hold circuit is used as the output of the dynamic FF circuit.

図15の内部のダイナミック回路とホールド回路との内部信号接続は、ダイナミック回路28A1の出力(A1C−2−A、N4−A、N4B−A(N4の反転信号をN4Bとしている))は各々のホールド回路(90A1、90A2、90A3、90A4)に入力され、ダイナミック回路(28A1C−A、28A1C−B、28A1C−C、28A1C−D)の出力(A1C−2−A〜D、N4− A〜D、N4B− A〜D)は、それぞれのホールド回路(90A1、90A2、90A3、90A4)の入力信号ポートに1対1に接続されている。図14に示す多入力セレクター付FF 26I31 [3:0]の代わりに図15のFFを使用することにより、素子が大幅に削減されるので、非常に面積削減効果がある。尚、カウンター26L1から出力される信号のタイミング制約が、各々のホールド回路(90A1、90A2、90A3、90A4)のデータ保持に悪影響を与えない場合、ダイナミック回路(28A1C−A、28A1C−B、28A1C−C、28A1C−D)をバイパスすることも可能であり、その場合は、ダイナミック回路(28A1C−A、28A1C−B、28A1C−C、28A1C−D)を除去でき、更に面積削減効果がある。   The internal signal connection between the internal dynamic circuit and the hold circuit in FIG. 15 is based on the output of the dynamic circuit 28A1 (A1C-2-A, N4-A, N4B-A (the inverted signal of N4 is N4B)). Input to the hold circuits (90A1, 90A2, 90A3, 90A4) and outputs (A1C-2-A to D, N4-A to D) of the dynamic circuits (28A1C-A, 28A1C-B, 28A1C-C, 28A1C-D) , N4B-A to D) are connected to the input signal ports of the respective hold circuits (90A1, 90A2, 90A3, 90A4) on a one-to-one basis. By using the FF of FIG. 15 instead of the FF 26I31 with multi-input selector shown in FIG. 14 [3: 0], the number of elements can be greatly reduced, so that there is a significant area reduction effect. If the timing constraint of the signal output from the counter 26L1 does not adversely affect the data holding of each hold circuit (90A1, 90A2, 90A3, 90A4), the dynamic circuit (28A1C-A, 28A1C-B, 28A1C- C, 28A1C-D) can also be bypassed. In this case, the dynamic circuits (28A1C-A, 28A1C-B, 28A1C-C, 28A1C-D) can be removed, and the area can be further reduced.

尚、図5に示す受信回路Rx5Bの出力outのノードに4つのNMOSトランジスタを用意し、NMOSトランジスタのドレインを出力ノードに接続し、それぞれのNMOSトランジスタのゲートにQ[3:0]の反転信号を接続することにより、受信回路Rx5Bの出力波形は高周波領域で減衰されることなく、次のFFに確実に伝えることが可能となる。これら4つのNMOSトランジスタの電流能力は異なる。   Note that four NMOS transistors are prepared at the output out node of the receiving circuit Rx5B shown in FIG. 5, the drain of the NMOS transistor is connected to the output node, and the inverted signal of Q [3: 0] is connected to the gate of each NMOS transistor. By connecting, the output waveform of the receiving circuit Rx5B can be reliably transmitted to the next FF without being attenuated in the high frequency region. These four NMOS transistors have different current capabilities.

(第2の実施形態)
本実施形態では、温度変動に関して信号波形のアイパターンが変動し難い補正方法に関して提案する。
(Second Embodiment)
In the present embodiment, a correction method is proposed in which the eye pattern of the signal waveform hardly fluctuates with respect to temperature fluctuation.

第1の実施の形態で述べたように、線路の特性インピーダンスZは、線路の抵抗が無視できる周波数帯域では、(22)式で表記される。温度に対しては誘電損失と表被効果を無視できる周波数帯域ではほとんど依存しない。例えば、終端抵抗方式の伝送線路の場合、線路の特性インピーダンスを50ohmとすると、終端抵抗は50ohmにすることが望ましい。特許文献1に示した図1において、仮に、基準抵抗を銅配線で形成して、その配線を集積回路に内蔵すると、集積回路の温度変動により、基準抵抗の値は変動し、温度が−40℃から125℃の範囲では約2倍異なるので、終端抵抗の値も2倍異なる。つまり、温度変動により、伝送線路と終端抵抗のインピーダンスの不整合が起き、信号反射が生じるので、広い温度範囲で高速伝送の実現が難しい。   As described in the first embodiment, the characteristic impedance Z of the line is expressed by equation (22) in a frequency band where the resistance of the line can be ignored. It hardly depends on temperature in the frequency band where dielectric loss and surface effect can be ignored. For example, in the case of a termination resistance type transmission line, if the characteristic impedance of the line is 50 ohms, the termination resistance is preferably 50 ohms. In FIG. 1 shown in Patent Document 1, if the reference resistor is formed of a copper wiring and the wiring is built in the integrated circuit, the value of the reference resistance fluctuates due to the temperature variation of the integrated circuit, and the temperature becomes −40 Since the temperature is in the range of from 125 ° C. to 125 ° C., the value of the termination resistance is also twice different. In other words, due to temperature fluctuations, impedance mismatch between the transmission line and the termination resistor occurs, and signal reflection occurs, making it difficult to realize high-speed transmission over a wide temperature range.

本実施形態の伝送方式においての抵抗素子Rgの抵抗値補正方法について述べる。
(11)式に示した関係のGの逆数の抵抗素子を温度Tの関数で示すと、

Figure 2009065641
である。(2.1)式を変形すると、
Figure 2009065641
となる。 A method for correcting the resistance value of the resistance element Rg in the transmission system of this embodiment will be described.
When a resistance element having a reciprocal number of G having the relationship shown in the equation (11) is expressed as a function of temperature T,
Figure 2009065641
It is. When (2.1) is transformed,
Figure 2009065641
It becomes.

つまり、抵抗素子Rgと伝送線路1A1を構成する導電体の抵抗の積は、導電体のインダクタンスを容量で割った値、言い換えれば、導電体の抵抗成分が無視できる位の高周波の信号が伝播する際の導電体のインピーダンスの2乗の値となる。インダクタンスLも容量Cも温度変動は非常に少ないので、温度変動によって伝送線路1A1の抵抗値Rgが変動した場合、抵抗素子Rgの抵抗値を抵抗素子と導電体の抵抗の積が一定になるように補正すれば、伝送線路1A1の温度変動による信号波形の歪みは削減できる。   That is, the product of the resistance of the resistance element Rg and the conductor constituting the transmission line 1A1 is a value obtained by dividing the inductance of the conductor by the capacitance, in other words, a high-frequency signal that can ignore the resistance component of the conductor. This is the square of the impedance of the conductor. Since both the inductance L and the capacitance C have very little temperature fluctuation, when the resistance value Rg of the transmission line 1A1 fluctuates due to temperature fluctuation, the resistance value of the resistance element Rg is equal to the product of the resistance element and the resistance of the conductor. If it correct | amends to, distortion of the signal waveform by the temperature fluctuation of transmission line 1A1 can be reduced.

尚、分岐による歪みを最小限にするには、図26(a)の構成であることが望ましい。図26(a)は、チップを上部から見た図であり、主幹の導電体1Aから、図中に示した符号26AAの点で3分岐され、更に、そのうちの1つの分岐先は、点26ABで再度2分岐されている構造の例である。3分岐されている地点では、主幹の導電体1Aの特性インピーダンスがZoである場合、一度、特性インピーダンスをZo/4になるように配線構造変化させるか、Zo/4になる抵抗を接続する。図26(b)にその配線断面構造の具体例を示す。図26(a)には、3分岐のうち更に分岐される導電体1A(主幹線)は、特性インピーダンスZo/4に相当する抵抗を挿入し、抵抗の片側を特性インピーダンスZoの導電体1Aに戻す例も示している。また、枝線は、配線長が送信信号の波長の1/4より短い場合には、そのまま特性インピーダンスをZo/4にすることが望ましい。図中記号のRlは、終端抵抗であっても良いし、送信抵抗でも良い。これらは、導電体1Aの特性インピーダンスと整合させることが望ましい。   In order to minimize distortion due to branching, the configuration shown in FIG. FIG. 26A is a view of the chip as viewed from above. The main conductor 1A is divided into three branches at a point 26AA shown in the figure, and one of the branch destinations is a point 26AB. This is an example of a structure that is bifurcated again. If the characteristic impedance of the main conductor 1A is Zo at the point where it is branched into three, the wiring structure is changed once so that the characteristic impedance becomes Zo / 4, or a resistor that makes Zo / 4 is connected. FIG. 26B shows a specific example of the wiring cross-sectional structure. In FIG. 26A, a conductor 1A (main trunk line) further branched among the three branches is inserted with a resistor corresponding to the characteristic impedance Zo / 4, and one side of the resistor is connected to the conductor 1A having the characteristic impedance Zo. An example of returning is also shown. Further, when the length of the branch line is shorter than ¼ of the wavelength of the transmission signal, it is desirable that the characteristic impedance is set to Zo / 4 as it is. The symbol Rl in the figure may be a termination resistor or a transmission resistor. These are preferably matched with the characteristic impedance of the conductor 1A.

更に、主幹線と枝線との区別は、消費電力や消費エネルギーを考慮するならば、下記のように接続されるポートの活性化率に応じて定義することが望ましい。   Further, the distinction between the main line and the branch line is preferably defined according to the activation rate of the connected ports as described below, considering power consumption and energy consumption.

図27(a)及び(b)は、4分岐された導電体で各特性インピーダンスの異なるポートから波形を入力した場合の各端での電圧波形と消費電流値でを示す。消費電力が異なることが判る。   FIGS. 27A and 27B show voltage waveforms and current consumption values at each end when a waveform is input from a port having different characteristic impedances with a conductor branched into four branches. It can be seen that the power consumption is different.

特性インピーダンスZoを持つポートから入力した方が、特性インピーダンスZo/4を持つポートから入力した場合よりも消費電流が少ない。従って、
1.活性化率の大きなポートが接続されている場合には、そのポートは電力消費の小さなポート、すなわち特性インピーダンスが大きな主幹線に配置する。
2.活性化率の小さなポートは、電力消費の大きなポートに配置する。すなわち支線に配置する。
Input from a port having characteristic impedance Zo consumes less current than when input from a port having characteristic impedance Zo / 4. Therefore,
1. When a port with a high activation rate is connected, the port is placed on a port with low power consumption, that is, a main line with high characteristic impedance.
2. Ports with a low activation rate are placed on ports with high power consumption. That is, it arrange | positions to a branch line.

前記のようにすることにより、チップの電力が削減可能である。   By doing so, the power of the chip can be reduced.

図6は、本実施形態の伝送方式においての抵抗補正方法を具体的回路で示したものである。6Aは電流源であり、ここでは、電流Ioが流れる。6Bも電流源であり、ここでは、電流源6Aと同等の電流が流れる。特に同じにする必要はないが、バンドギャップ参照回路などで構成されたバイアス電圧を利用したカレントミラー回路で構成されていることが望ましい。それは、温度や電源電圧変動に対して電流源の電流値がほとんど影響を受けない、より理想的な電流源が実現できるからである。6Eは、伝送線路を形成する導電体と同じ導電体材料で形成された抵抗素子であり、一方がグランドに接続され、もう一方は電流源6Bに接続されており、そのノードは、6A1である。6Fは、本提案の抵抗素子Rgと同じデバイスで形成された抵抗素子であり、制御信号により抵抗値が可変にできる。抵抗素子6Fの一方はグランドに接続され、もう一方は電流源6Aに接続されており、そのノードは6B1である。6Cは乗算器(乗算手段)であり、ノード6A1とノード6B1の電圧値を乗算し、出力ノード6C1に出力する。6Dは比較器(比較手段)であり、参照電圧Vrefとノード6C1の電圧を比較し、その大小値をノード6D1に出力する。抵抗素子6F及び伝送線路の抵抗素子Rgは、ノード6D1によって可変にできる。もし、ノード6C1の電圧値が参照電圧より高ければ、抵抗素子6Fの抵抗を下げ、ノード6C1の電圧値が参照電圧より低ければ、抵抗素子6Fの抵抗値を上げるフィードバックシステムである。ここで、参照電圧Vrefは、伝送線路のL/Cの値に線形な値に設定しておく。   FIG. 6 shows a specific circuit of the resistance correction method in the transmission system of this embodiment. 6A is a current source, and here, a current Io flows. 6B is also a current source, and a current equivalent to that of the current source 6A flows here. Although not necessarily the same, it is preferable that the current mirror circuit is configured by a current mirror circuit using a bias voltage configured by a band gap reference circuit or the like. This is because a more ideal current source can be realized in which the current value of the current source is hardly affected by temperature and power supply voltage fluctuations. 6E is a resistance element formed of the same conductor material as the conductor forming the transmission line, one is connected to the ground, the other is connected to the current source 6B, and its node is 6A1. . 6F is a resistance element formed of the same device as the proposed resistance element Rg, and the resistance value can be made variable by a control signal. One end of the resistance element 6F is connected to the ground, the other end is connected to the current source 6A, and its node is 6B1. Reference numeral 6C denotes a multiplier (multiplication means) that multiplies the voltage values of the nodes 6A1 and 6B1 and outputs the result to the output node 6C1. Reference numeral 6D denotes a comparator (comparison means) that compares the reference voltage Vref with the voltage at the node 6C1 and outputs the magnitude value to the node 6D1. The resistance element 6F and the resistance element Rg of the transmission line can be made variable by the node 6D1. If the voltage value of the node 6C1 is higher than the reference voltage, the resistance of the resistance element 6F is lowered. If the voltage value of the node 6C1 is lower than the reference voltage, the feedback system increases the resistance value of the resistance element 6F. Here, the reference voltage Vref is set to a value linear to the value of L / C of the transmission line.

乗算器6Cの具体的な回路図を図7に示す。CMOSタイプのギルバード型のアナログ乗算器6CAである。bias1には差動信号6B1が入力される。bias2には差動信号6A1が入力される。このようなアナログ乗算器を用いると、フィードバックシステムの応答性が良いし、素子数が少ないので、雑音が少なくより良好な抵抗素子Rgの抵抗値の制御が可能となる。   A specific circuit diagram of the multiplier 6C is shown in FIG. This is a CMOS type Gilbird analog multiplier 6CA. A differential signal 6B1 is input to bias1. A differential signal 6A1 is input to bias2. When such an analog multiplier is used, the responsiveness of the feedback system is good and the number of elements is small, so that it is possible to control the resistance value of the resistance element Rg better with less noise.

抵抗素子6FとRgの可変制御の一例の回路図を図8に示す。NMOSトランジスタ8Aと抵抗素子8Cを並列接続して抵抗を形成し、NMOSトランジスタ8Aのゲートをノード6D1に接続することにより、抵抗値を調整する。また、NMOSトランジスタ8Aの基板は、ノード8Bに接続され、NMOSトランジスタ8Aのプロセス変動や温度変動、電圧変動に関わらず同じ電流特性になるように基板制御されている。   FIG. 8 shows a circuit diagram of an example of variable control of the resistance elements 6F and Rg. The resistance value is adjusted by connecting the NMOS transistor 8A and the resistance element 8C in parallel to form a resistor, and connecting the gate of the NMOS transistor 8A to the node 6D1. The substrate of the NMOS transistor 8A is connected to the node 8B, and the substrate is controlled so as to have the same current characteristics regardless of the process variation, temperature variation, and voltage variation of the NMOS transistor 8A.

これらの基板制御方法に関しては、特許文献(特開2004−165649号公報、特許第3838655号)などにも記載されているが、図17に補足の一例を示す。図17は、PMOSトランジスタで抵抗素子Rgを形成した場合の基板制御方法と、コア内部がNMOSトランジスタ側に電源遮断スイッチを有し、NMOSトランジスタの基板が17V3に固定されており、NMOSトランジスタのソース電位を制御する方法を示す。   These substrate control methods are also described in patent documents (Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-165649, Japanese Patent No. 3838655), and FIG. 17 shows a supplementary example. FIG. 17 shows a substrate control method when the resistance element Rg is formed by a PMOS transistor, and the core has a power cutoff switch on the NMOS transistor side, the substrate of the NMOS transistor is fixed at 17V3, and the source of the NMOS transistor A method for controlling the potential will be described.

17Gは電源制御回路であり、17A−1はコア内部のNMOSトランジスタと同様な製造で形成されたNMOSトランジスタであり、ゲートとドレインが電流源17Io2に接続され、更にオペアンプOp−amp17Cの入力端子に接続されている。オペアンプOp−amp17Cの参照電圧は、コア内部の電源電圧17V2である。オペアンプOp−amp17Cは、NMOSトランジスタ17A−1の飽和電流が一定になるように信号線17Vref32を介してNMOSトランジスタ17A−1のソース電圧を調整する。信号線17Verf32は、パッドPAD3とアナログスイッチSW7A4を介して接続され、コア内部のNMOSトランジスタの電源(接地ではない)とアナログスイッチSW7A6を介して接続されている。NMOSトランジスタの電源線は、アナログスイッチSW7A2を介してパッドPAD2からの外部信号で出力電圧値が調整されるフューズボックスFuseの出力端子に接続されている。フューズボックスFuseの出力は、アナログスイッチSW7A8を介してパッドPAD3に接続されている。フューズボックスには、揮発性メモリ及び不揮発性メモリとフューズが含まれている。   Reference numeral 17G denotes a power supply control circuit. Reference numeral 17A-1 denotes an NMOS transistor manufactured in the same manner as the NMOS transistor in the core. The gate and drain of the NMOS transistor are connected to the current source 17Io2 and further connected to the input terminal of the operational amplifier Op-amp17C. It is connected. The reference voltage of the operational amplifier Op-amp 17C is the power supply voltage 17V2 inside the core. The operational amplifier Op-amp 17C adjusts the source voltage of the NMOS transistor 17A-1 via the signal line 17Vref32 so that the saturation current of the NMOS transistor 17A-1 becomes constant. The signal line 17Verf32 is connected to the pad PAD3 via the analog switch SW7A4, and is connected to the power supply (not grounded) of the NMOS transistor in the core via the analog switch SW7A6. The power line of the NMOS transistor is connected to the output terminal of the fuse box Fuse whose output voltage value is adjusted by an external signal from the pad PAD2 via the analog switch SW7A2. The output of the fuse box Fuse is connected to the pad PAD3 via the analog switch SW7A8. The fuse box includes a volatile memory, a nonvolatile memory, and a fuse.

また、図17において、17Pは、PMOSトランジスタの基板制御回路であり、17A−2はコア内部のPMOSトランジスタと同様な製造で形成されたPMOSトランジスタであり、ゲートとドレインが電流源17Io1に接続され、更にオペアンプOp−amp17Bの入力端子に接続されている。オペアンプOp−amp17Bの参照電圧は、コア内部の電源電圧17V1である。オペアンプOp−amp17Bは、PMOSトランジスタ17A−2の飽和電流が一定になるように信号線17Vref31を介してPMOSトランジスタ17A−2の基板電圧を調整する。信号線17Verf31は、パッドPAD1とアナログスイッチSW7A3を介して接続され、コア内部のPMOSトランジスタ基板とはアナログスイッチSW7A5を介して接続される。PMOSトランジスタ基板は、アナログスイッチSW7A1を介してパッドPAD2からの外部信号で制御されるフューズボックスFuseの出力端子に接続されている。フューズボックスFuseの出力は、アナログスイッチSW7A7を介してパッドPAD1に接続されている。これら、電源制御、基板制御は、スイッチSW7A1〜SW7A8により、2通り以上の使用方法が実現できるが、ここでは、2つの効果的な方法を説明する。   In FIG. 17, 17P is a substrate control circuit of a PMOS transistor, 17A-2 is a PMOS transistor formed by the same manufacture as the PMOS transistor in the core, and the gate and drain are connected to the current source 17Io1. Furthermore, it is connected to the input terminal of the operational amplifier Op-amp 17B. The reference voltage of the operational amplifier Op-amp 17B is the power supply voltage 17V1 inside the core. The operational amplifier Op-amp 17B adjusts the substrate voltage of the PMOS transistor 17A-2 via the signal line 17Vref31 so that the saturation current of the PMOS transistor 17A-2 becomes constant. The signal line 17Verf31 is connected to the pad PAD1 via the analog switch SW7A3, and is connected to the PMOS transistor substrate in the core via the analog switch SW7A5. The PMOS transistor substrate is connected to the output terminal of the fuse box Fuse controlled by an external signal from the pad PAD2 via the analog switch SW7A1. The output of the fuse box Fuse is connected to the pad PAD1 via the analog switch SW7A7. These power supply control and board control can be realized in two or more ways of using the switches SW7A1 to SW7A8. Here, two effective methods will be described.

一つは、スイッチSW7A1、SW7A2を非導通状態にし、スイッチSW7A5、SW7A6を導通状態にし、アダプティブにコア内部の電源と基板を制御する方法がある。これは、プロセス劣化変動や温度変動、電圧変動の瞬時の変動に対して応答が可能であり、高精度に制御できる。   One is a method in which the switches SW7A1 and SW7A2 are turned off and the switches SW7A5 and SW7A6 are turned on to adaptively control the power supply and the substrate inside the core. This can respond to instantaneous fluctuations of process deterioration, temperature fluctuation, and voltage fluctuation, and can be controlled with high accuracy.

もう一つは、コアが動作する前に、スイッチSW7A3、SW7A4を導通状態にし、スイッチSW7A2、8、SW7A3、7を非導通状態にし、つまり、出荷時やコア停止している際、パッドPAD1、3を介して信号線の電圧17Vref31、17Vref32の情報を出力し、その電圧値と同じ値になるようにフューズボックスFuseを外部からパッドPAD2を介して調整し、その後、スイッチSW7A3、5、SW7A4、6を非導通状態にし、スイッチSW7A2、8、SW7A3、7を導通状態にし、電源制御回路17G及び基板制御回路17Pの供給電力を遮断する方法がある。これは、プロセス製造のばらつきを調整できる。温度変動、電圧変動に対しては、チップの温度が変わった情報を温度検知回路などで検知し、ある範囲以内では、コアを停止せず、ある範囲を超えれば、コアを停止させて、電源と基板制御回路を動作させる。電圧変動も同様に電圧変動検知回路で制御される。また、電圧に関しては、コア内部の電源電圧及び基板電圧値を替える外部からの命令が発行された段階で、コアを停止させて、電源と基板制御回路を動作させる。アダプティブより精度は劣るが、より頑強な方法であるし、コア動作時、制御回路17P、17Gの電力を消費しないので、低消費電力化が図れる。   The other is that before the core operates, the switches SW7A3, SW7A4 are made conductive and the switches SW7A2, 8, SW7A3, 7 are made nonconductive, that is, the pad PAD1, 3 outputs the information of the voltage 17Vref31 and 17Vref32 of the signal line, adjusts the fuse box Fuse from the outside via the pad PAD2 so as to be the same value as the voltage value, and then switches SW7A3, 5, SW7A4, 6 is in a non-conductive state, the switches SW7A2, 8, SW7A3, 7 are in a conductive state, and the power supplied to the power supply control circuit 17G and the substrate control circuit 17P is cut off. This can adjust for variations in process manufacturing. For temperature fluctuations and voltage fluctuations, the temperature detection circuit detects the information that the chip temperature has changed, and within a certain range, the core is not stopped. And operate the substrate control circuit. Similarly, the voltage fluctuation is controlled by the voltage fluctuation detection circuit. Regarding the voltage, the core is stopped and the power supply and the substrate control circuit are operated when an external command for changing the power supply voltage and the substrate voltage value inside the core is issued. Although less accurate than adaptive, it is a more robust method and does not consume the power of the control circuits 17P and 17G during the core operation, thus reducing power consumption.

図6の説明に戻るが、尚、ノード6A1やノード6B1の間にA−D変換器を挿入し、乗算器6Cの変わりにデジタル乗算器を用いても良い。また、比較器6Dもデジタル比較器でも良い。その場合は、ノード6C1と参照電圧Vrefをデジタル値で複数のビット列で示す。可変抵抗素子6Fや抵抗素子RgもMOSトランジスタなどを並列に接続した構成にし、ノード6D1をバスにしてデジタル値でMOSトランジスタをスイッチ制御しても良い。   Returning to the description of FIG. 6, an A-D converter may be inserted between the nodes 6A1 and 6B1, and a digital multiplier may be used instead of the multiplier 6C. The comparator 6D may also be a digital comparator. In that case, the node 6C1 and the reference voltage Vref are represented as digital values by a plurality of bit strings. The variable resistance element 6F and the resistance element Rg may also be configured by connecting MOS transistors or the like in parallel, and the MOS transistor may be switch-controlled with a digital value using the node 6D1 as a bus.

尚、参照電圧Vrefに関しては、より精度を高めるならば、伝送線路1A1を構成する導電体1Aの容量値Cと抵抗値RのCR時定数と導電体1Aの周りを囲んだ誘電材料の誘電率により、参照電圧Vrefを決定する。時定数CRは、伝送線路1A1に分布定数を考慮しなくて良いくらいの緩やかに遷移する電圧波形を伝送線路1A1に印加し、その到着時間を集積回路内蔵のDLLなどを用いて測定すれば、時定数が決定される。抵抗値Rは、電流源と電圧値からDC状態での抵抗値が算出される。これにより、容量Cが算出される。また、導電体1AのインダクスタンスLの値は、(13)式により、算出される。この値を信号が高速に伝送線路1A1を伝播する前に、参照電圧Vrefに設定することにより、オンチップ内の伝送線路1A1のプロセス変動、温度変動に対応した正確な装苛抵抗の抵抗値が実現できる。このことにより、どのような温度、プロセス条件でも、高速伝送でも波形の振幅は一定となり、安定な信号伝送が可能となる。   For the reference voltage Vref, if the accuracy is improved, the CR time constant of the capacitance value C and resistance value R of the conductor 1A constituting the transmission line 1A1 and the dielectric constant of the dielectric material surrounding the conductor 1A Thus, the reference voltage Vref is determined. If the time constant CR is applied to the transmission line 1A1 with a voltage waveform that gradually changes to the transmission line 1A1 without considering the distributed constant, and its arrival time is measured using a DLL or the like built in an integrated circuit, A time constant is determined. The resistance value R is calculated from a current source and a voltage value in a DC state. Thereby, the capacity C is calculated. Further, the inductance L value of the conductor 1A is calculated by the equation (13). By setting this value to the reference voltage Vref before the signal propagates through the transmission line 1A1 at high speed, an accurate resistance value of the caustic resistance corresponding to the process variation and temperature variation of the transmission line 1A1 in the on-chip can be obtained. realizable. As a result, the waveform amplitude is constant even at high speed transmission at any temperature and process condition, and stable signal transmission is possible.

更に、アダプティブにこれらを制御するか、Fuseボックスなどで制御するかは、図17で述べたようなアナログスイッチとFuseボックス及びパッドPAD、フィードバックシステムの電力遮断回路を用意することにより実現できる。
この提案方式の効果を以下に述べる。
Further, whether to control these adaptively or with a Fuse box or the like can be realized by preparing an analog switch, a Fuse box and a pad PAD, and a power cutoff circuit of a feedback system as described in FIG.
The effects of this proposed method are described below.

コンダクタンスつまり、抵抗素子Rgの抵抗値の逆数が、Δ変動すると、(2.3)式のように表記される。

Figure 2009065641
When the conductance, that is, the reciprocal of the resistance value of the resistance element Rg, fluctuates by Δ, it is expressed as shown in Equation (2.3).
Figure 2009065641

先の(11)、(12)式より与えられた減衰定数αは、(2.3)式を用いて、テイラー展開すると、

Figure 2009065641
となる。 When the attenuation constant α given by the previous equations (11) and (12) is expanded using the equation (2.3),
Figure 2009065641
It becomes.

抵抗Rの変動は、導電体1Aに銅を使用すると、27℃と125℃での温度差で、1.343倍である。Z=50[ohm]、R=50[ohm]を代入し、温度−40℃から125℃までの抵抗変動を考慮すると、アイの減衰定数は50%変動する。更に特性インピーダンスは、10%変動してしまう。どちらが波形に歪みの主要因かといえば、特性インピーダンスである。特性インピーダンスの変動は、終端抵抗に温度変動がないと仮定すると、信号波形の反射に影響する。従って波形歪みを起してしまうからである。図33に本補正方式を用いない場合(w/O)と、用いた場合(with)との、横軸が温度、縦軸が特性インピーダンスのグラフを示す。図33から判るように、本実施形態を用いると、温度に対して特性インピーダンスが変動していないことが判る。つまり、本実施形態により波形歪みが削減可能となる。更に、参照電圧Vrefも導電体1Aのプロセス変動値を反映した電圧値を用いるならば、伝送線路1A1を伝播する信号は、プロセス、温度変動に依存しない無歪な信号波形とすることが可能となる。以上述べたように、少ない回路規模を伝送線路1A1に付加することにより、信号波形の歪をより削減可能となる。   When copper is used for the conductor 1A, the fluctuation of the resistance R is 1.343 times due to the temperature difference between 27 ° C. and 125 ° C. Substituting Z = 50 [ohm] and R = 50 [ohm] and taking into account the resistance variation from -40 ° C. to 125 ° C., the eye attenuation constant varies by 50%. Further, the characteristic impedance varies by 10%. Which is the main cause of distortion in the waveform is characteristic impedance. The fluctuation of the characteristic impedance affects the reflection of the signal waveform assuming that there is no temperature fluctuation in the termination resistor. Therefore, waveform distortion occurs. FIG. 33 is a graph in which the horizontal axis represents temperature and the vertical axis represents characteristic impedance when the correction method is not used (w / O) and when it is used (with). As can be seen from FIG. 33, using this embodiment, it can be seen that the characteristic impedance does not vary with temperature. That is, the waveform distortion can be reduced by this embodiment. Furthermore, if the reference voltage Vref is a voltage value reflecting the process variation value of the conductor 1A, the signal propagating through the transmission line 1A1 can have an undistorted signal waveform that does not depend on the process and temperature variation. Become. As described above, the distortion of the signal waveform can be further reduced by adding a small circuit scale to the transmission line 1A1.

(実施形態の応用例)
図18は、本発明に係る電子装置を備えた通信装置の概観を示す。携帯電話500は、ベースバンドLSI501及びアプリケーションLSI502を備えている。ベースバンドLSI501及びアプリケーションLSI502は、本発明に係る電子装置を有する半導体集積回路である。本発明に係る電子装置は従来よりも高速に情報を伝送でき、且つ従来よりも少ない消費電力で動作可能であるので、ベースバンドLSI501及びアプリケーションLSI502並びにこれらを備えた携帯電話500についてもまた低電力動作が可能となる。更に、携帯電話500が備えている半導体集積回路であってベースバンドLSI501及びアプリケーションLSI502以外のものについても、当該半導体集積回路が備える論理回路を本発明に係る電子装置とすることによって、前記と同様の効果を得ることができる。
(Application example of embodiment)
FIG. 18 shows an overview of a communication device provided with an electronic device according to the present invention. The mobile phone 500 includes a baseband LSI 501 and an application LSI 502. The baseband LSI 501 and the application LSI 502 are semiconductor integrated circuits having the electronic device according to the present invention. Since the electronic device according to the present invention can transmit information at a higher speed than before and can operate with less power consumption than in the past, the baseband LSI 501 and the application LSI 502 and the mobile phone 500 including these can also be reduced in power consumption. Operation is possible. Further, for the semiconductor integrated circuit provided in the mobile phone 500 other than the baseband LSI 501 and the application LSI 502, the logic circuit provided in the semiconductor integrated circuit is the electronic device according to the present invention, which is similar to the above. The effect of can be obtained.

図18のチップ501、502の周辺は、例えば、図28の携帯電話装置の系では、アナログチップ、デジタルチップなどのような統合チップなどのチップであり、アンテナ、電源ICメモリ、カメラ、LCDなどに接続されている。   The periphery of chips 501 and 502 in FIG. 18 is a chip such as an integrated chip such as an analog chip or a digital chip in the mobile phone device system of FIG. 28, and includes an antenna, a power IC memory, a camera, an LCD, and the like. It is connected to the.

尚、本発明に係る電子装置を備えた通信装置は、携帯電話に限定されるべきではなく、これ以外にも、例えば、通信システムにおける送信機・受信機やデータ伝送を行うモデム装置などを含むものである。すなわち、本発明によって、有線・無線や光通信・電気通信の別を問わず、また、デジタル方式・アナログ方式の別を問わず、あらゆる通信装置について消費電力低減の効果を得ることができる。   Note that the communication device including the electronic device according to the present invention should not be limited to a mobile phone, but includes, for example, a transmitter / receiver in a communication system, a modem device that performs data transmission, and the like. It is a waste. That is, according to the present invention, it is possible to obtain the effect of reducing power consumption for any communication device regardless of whether it is wired / wireless, optical communication / electrical communication, or digital method / analog method.

図19は、本発明に係る電子装置を備えた情報再生装置の概観を示す。光ディスク装置510は、光ディスクから読み取った信号を処理するメディア信号処理LSI511と、その信号の誤り訂正や光ピックアップのサーボ制御を行う誤り訂正・サーボ処理LSI512とを備えている。そして、メディア信号処理LSI511及び誤り訂正・サーボ処理LSI512は、本発明に係る電子装置を有する半導体集積回路である。本発明に係る電子装置は従来よりも高速に情報を伝送でき且つ従来よりも少ない消費電力で動作可能であるので、メディア信号処理LSI511及び誤り訂正・サーボ処理LSI512並びにこれらを備えた光ディスク装置510もまた低電力動作が可能となる。更に、光ディスク装置510が備えている半導体集積回路であってメディア信号処理LSI511及び誤り訂正・サーボ処理LSI512以外のものについても、当該半導体集積回路が備える論理回路を本発明に係る電子装置とすることによって、前記と同様の効果を得ることができる。   FIG. 19 shows an overview of an information reproducing apparatus provided with an electronic device according to the present invention. The optical disk device 510 includes a media signal processing LSI 511 that processes a signal read from the optical disk, and an error correction / servo processing LSI 512 that performs error correction of the signal and servo control of the optical pickup. The media signal processing LSI 511 and the error correction / servo processing LSI 512 are semiconductor integrated circuits having the electronic device according to the present invention. Since the electronic apparatus according to the present invention can transmit information at a higher speed than before and can operate with less power consumption than before, the media signal processing LSI 511, the error correction / servo processing LSI 512, and the optical disk apparatus 510 including them are also included. Further, low power operation is possible. Further, regarding the semiconductor integrated circuit provided in the optical disk device 510 other than the media signal processing LSI 511 and the error correction / servo processing LSI 512, the logic circuit provided in the semiconductor integrated circuit is the electronic device according to the present invention. Thus, the same effect as described above can be obtained.

図19のチップ511、512は、例えば、図29に示したディスク再録画装置では、FEP、FE+BEの統合チップであって、HDやFlash AV IO Sub field(AV IO SUBF)や、HA(ヘッドアンプ)、LDDなどに接続されている。   Chips 511 and 512 in FIG. 19 are, for example, FEP and FE + BE integrated chips in the disk re-recording apparatus shown in FIG. 29, and are HD, Flash AV IO Sub field (AV IO SUBF), and HA (head amplifier). ), LDD or the like.

尚、本発明に係る電子装置を備えた情報再生装置は、光ディスク装置に限定されるべきではなく、これ以外にも、例えば、磁気ディスクを内蔵した画像録画再生装置や半導体メモリを媒体とした情報記録再生装置などを含むものである。すなわち、本発明によって、情報が記録されたメディアの別を問わず、あらゆる情報再生装置(情報記録機能を含んでいてもよい)について消費電力低減の効果を得ることができる。   Note that the information reproducing apparatus provided with the electronic device according to the present invention should not be limited to the optical disk apparatus. In addition to this, for example, an information recording / reproducing apparatus incorporating a magnetic disk or information using a semiconductor memory as a medium. It includes a recording / reproducing device. That is, according to the present invention, the effect of reducing power consumption can be obtained for any information reproducing apparatus (which may include an information recording function) regardless of the type of media on which information is recorded.

図20は、本発明に係る電子装置を備えた画像表示装置の概観を示す。テレビジョン受像機520は、画像信号や音声信号を処理する画像・音声処理LSI521と、表示画面やスピーカなどのデバイスを制御するディスプレイ・音源制御LSI522とを備えている。そして、画像・音声処理LSI521及びディスプレイ・音源制御LSI522は、本発明に係る電子装置を有する半導体集積回路である。本発明に係る電子装置は従来よりも高速に情報を伝送でき且つ従来よりも少ない消費電力で動作可能であるので、画像・音声処理LSI521及びディスプレイ・音源制御LSI522並びにこれらを備えたテレビジョン受像機520もまた低電力動作が可能となる。更に、テレビジョン受像機520が備えている半導体集積回路であって画像・音声処理LSI521及びディスプレイ・音源制御LSI522以外のものについても、当該半導体集積回路が備える論理回路を本発明に係る電子装置とすることによって、前記と同様の効果を得ることができる。   FIG. 20 shows an overview of an image display device provided with the electronic device according to the present invention. The television receiver 520 includes an image / sound processing LSI 521 that processes image signals and sound signals, and a display / sound source control LSI 522 that controls devices such as a display screen and speakers. The image / sound processing LSI 521 and the display / sound source control LSI 522 are semiconductor integrated circuits having the electronic device according to the present invention. Since the electronic device according to the present invention can transmit information at a higher speed than before and can operate with less power consumption than before, the image / sound processing LSI 521, the display / sound source control LSI 522, and the television receiver including the same. 520 also enables low power operation. Further, regarding the semiconductor integrated circuit provided in the television receiver 520 other than the image / sound processing LSI 521 and the display / sound source control LSI 522, the logic circuit provided in the semiconductor integrated circuit is the electronic device according to the present invention. By doing so, the same effect as described above can be obtained.

図20のチップ521、522は、例えば、図30に示したデジタルTV装置の復調器、DTV−SOCである。その周辺は、地上デジタルチューナ、衛星デジタルチューナ、B−CASカード、SD、メモリ、Sub−Field、Scan Driverなどに接続されている。   The chips 521 and 522 in FIG. 20 are, for example, the demodulator and DTV-SOC of the digital TV apparatus shown in FIG. The periphery is connected to a terrestrial digital tuner, a satellite digital tuner, a B-CAS card, an SD, a memory, a Sub-Field, a Scan Driver, and the like.

図28、図29及び図30に用いられるチップ内の構成とインターフェイスを総合的に示した図を図31に記載する。図31は、ヘテロジニアスプロセッサとその周辺の一例である。メモリ制御部と各コア(AV/IO、CPU、信号処理、ストリームIO)との間でデータが本発明の導電体1A、1Bにより通信される。AV/IOは、画像や音声制御用の機能ブロックである。CPUは、ユーザーインターフェイスの機能ブロックである。信号処理は、画像や音声の圧縮伸張などの機能ブロックである。ストリームIOは、外部からの画像データや音声データを取り込んだり、そのデータをセキュリティー管理する機能ブロックである。   FIG. 31 shows a diagram comprehensively showing the configuration and interface in the chip used in FIGS. 28, 29 and 30. FIG. FIG. 31 shows an example of a heterogeneous processor and its periphery. Data is communicated between the memory control unit and each core (AV / IO, CPU, signal processing, stream IO) by the conductors 1A and 1B of the present invention. AV / IO is a functional block for image and sound control. The CPU is a functional block of the user interface. The signal processing is a functional block such as image or audio compression / decompression. The stream IO is a functional block that takes in image data and audio data from the outside and manages the security of the data.

本発明は、ヘテロジニアスプロセッサ以外にも適用できる。図32はマルチコアを64個搭載した例である。同図は、外部メモリとメモリ制御部とは、1TByte/sでアクセスした場合に、メモリ制御部から各コアへ25本の本発明の導電体1A、1Bを供給している図である。   The present invention can be applied to other than heterogeneous processors. FIG. 32 shows an example in which 64 multi-cores are mounted. In the figure, the external memory and the memory control unit supply 25 conductors 1A and 1B of the present invention from the memory control unit to each core when accessed at 1 TByte / s.

尚、本発明に係る電子装置を備えた画像表示装置は、テレビジョン受像機に限定されるべきではなく、これ以外にも、例えば、電気通信回線を通じて配信されるストリーミングデータを表示する装置をも含むものである。すなわち、本発明によって、情報の伝送方法の別を問わず、あらゆる画像表示装置について消費電力低減の効果を得ることができる。   The image display device provided with the electronic device according to the present invention should not be limited to a television receiver, but also includes, for example, a device for displaying streaming data distributed through an electric communication line. Is included. That is, according to the present invention, it is possible to obtain the effect of reducing power consumption for any image display apparatus regardless of the information transmission method.

図21は、本発明に係る電子装置を備えた電子装置の概観を示す。デジタルカメラ530は、本発明に係る電子装置を有する半導体集積回路である信号処理LSI531を備えている。本発明に係る電子装置は従来よりも少ない消費電力で動作可能であるので、信号処理LSI531及びこれを備えたデジタルカメラ530もまた低電力動作が可能となる。更に、デジタルカメラ530が備えている半導体集積回路であって信号処理LSI531以外のものについても、当該半導体集積回路が備える論理回路を本発明に係る電子装置とすることによって、前記と同様の効果を得ることができる。   FIG. 21 shows an overview of an electronic device provided with the electronic device according to the present invention. The digital camera 530 includes a signal processing LSI 531 which is a semiconductor integrated circuit having the electronic device according to the present invention. Since the electronic device according to the present invention can operate with less power consumption than before, the signal processing LSI 531 and the digital camera 530 including the same can also operate at low power. Further, for the semiconductor integrated circuit provided in the digital camera 530 other than the signal processing LSI 531, the logic circuit provided in the semiconductor integrated circuit is the electronic device according to the present invention, so that the same effect as described above can be obtained. Obtainable.

尚、本発明に係る電子装置を備えた電子装置は、デジタルカメラに限定されるべきではなく、これ以外にも、例えば、各種センサ機器や電子計算機など、およそ半導体集積回路を備えた装置全般を含むものである。そして、本発明によって、電子装置全般について消費電力低減の効果を得ることができる。   The electronic device provided with the electronic device according to the present invention should not be limited to a digital camera. In addition to this, for example, various devices such as various sensor devices and electronic computers generally include a semiconductor integrated circuit in general. Is included. According to the present invention, the effect of reducing power consumption can be obtained for all electronic devices.

図22は、本発明の電子装置を備えた電子制御装置及びその電子制御装置を備えた移動体の概観を示す。自動車540は、電子制御装置550を備えている。電子制御装置550は、本発明に係る電子装置を有する半導体集積回路であって、自動車540のエンジンやトランスミッションなどを制御するエンジン・トランスミッション制御LSI551を備えている。また、自動車540は、ナビゲーション装置541を備えている。ナビゲーション装置541もまた電子制御装置550と同様に、本発明に係る電子装置を有する半導体集積回路であるナビゲーション用LSI542を備えている。   FIG. 22 shows an overview of an electronic control device including the electronic device of the present invention and a moving body including the electronic control device. The automobile 540 includes an electronic control device 550. The electronic control device 550 is a semiconductor integrated circuit having the electronic device according to the present invention, and includes an engine / transmission control LSI 551 that controls an engine, a transmission, and the like of the automobile 540. In addition, the automobile 540 includes a navigation device 541. Similarly to the electronic control device 550, the navigation device 541 also includes a navigation LSI 542 that is a semiconductor integrated circuit having the electronic device according to the present invention.

本発明に係る電子装置は従来よりも少ない消費電力で動作可能であるので、エンジン・トランスミッション制御LSI551及びこれを備えた電子制御装置540もまた低電力動作が可能となる。同様に、ナビゲーションLSI542及びこれを備えたナビゲーション装置541もまた低電力動作が可能となる。更に、電子制御装置550が備えている半導体集積回路であってエンジン・トランスミッション制御LSI551以外のものについても、当該半導体集積回路が備える論理回路を本発明に係る電子装置とすることによって、前記と同様の効果を得ることができる。ナビゲーション装置541についても同様のことが言える。そして、電子制御装置550の低消費電力化によって、自動車540における消費電力も低減することができる。   Since the electronic device according to the present invention can operate with less power consumption than before, the engine / transmission control LSI 551 and the electronic control device 540 including the same can also operate at low power. Similarly, the navigation LSI 542 and the navigation device 541 including the navigation LSI 542 can also operate at low power. Further, for the semiconductor integrated circuit provided in the electronic control device 550 other than the engine / transmission control LSI 551, the logic circuit provided in the semiconductor integrated circuit is the electronic device according to the present invention. The effect of can be obtained. The same can be said for the navigation device 541. The power consumption of the automobile 540 can also be reduced by reducing the power consumption of the electronic control unit 550.

尚、本発明に係る電子装置を備えた電子制御装置は、前記のエンジンやトランスミッションを制御するものに限定されるべきではなく、これ以外にも、例えば、モータ制御装置など、およそ半導体集積回路を備え、動力源を制御する装置全般を含むものである。そして、本発明によって、そのような電子制御装置について消費電力低減の効果を得ることができる。   Note that the electronic control device including the electronic device according to the present invention should not be limited to the one that controls the engine and the transmission, and other than this, for example, a semiconductor integrated circuit such as a motor control device may be used. It includes all devices that control the power source. According to the present invention, an effect of reducing power consumption can be obtained for such an electronic control device.

また、本発明に係る電子装置を備えた移動体は、自動車に限定されるべきではなく、これ以外にも、例えば、列車や飛行機など、およそ動力源であるエンジンやモータなどを制御する電子制御装置を備えたもの全般を含むものである。そして、本発明によって、そのような移動体について消費電力低減の効果を得ることができる。   In addition, the mobile body provided with the electronic device according to the present invention should not be limited to an automobile. Besides this, for example, an electronic control that controls an engine or a motor that is a power source, such as a train or an airplane. Includes all equipment with devices. According to the present invention, the effect of reducing power consumption can be obtained for such a moving body.

以上説明したように、本発明の電子装置は、特に信号が伝送される場合の信号劣化が少なく、送信回路受信回路は小面積で済むので、ICカードや、モバイル用途向けのバッテリ駆動の製品、例えば、ノートPC、携帯電話、携帯音楽プレーヤなどに有用である。   As described above, the electronic device of the present invention has little signal deterioration particularly when a signal is transmitted, and the transmission circuit receiving circuit requires a small area. For example, it is useful for notebook PCs, cellular phones, portable music players, and the like.

本発明に係る伝送線路を示す図である。It is a figure which shows the transmission line which concerns on this invention. 同伝送線路の送受信回路及び抵抗の配置を示す図である。It is a figure which shows the transmission-and-reception circuit of the transmission line, and arrangement | positioning of a resistor. 図2(a)の回路においてTRX0から擬似乱数ビット列を送信した場合のシミュレーション波形を示す図である。It is a figure which shows the simulation waveform at the time of transmitting a pseudo random number bit string from TRX0 in the circuit of Fig.2 (a). 図2(a)の回路においてTRX3から擬似乱数ビット列を送信した場合のシミュレーション波形を示す図である。It is a figure which shows the simulation waveform at the time of transmitting a pseudo random number bit sequence from TRX3 in the circuit of Fig.2 (a). 図2(a)のin0のノードと導電体1Bとの間、及び、out6のノードと導電体1Bとの間に終端抵抗(50Ω)を挿入した場合の、各々のノードのアイパターンを示す図である。The figure which shows the eye pattern of each node at the time of inserting termination resistance (50 ohm) between the node of in0 of FIG. 2A and the conductor 1B, and between the node of out6 and the conductor 1B. It is. 同伝送線路を含む電子装置の概略構成図である。It is a schematic block diagram of the electronic device containing the transmission line. メモリ制御部3B1A、3B2Aのインターフェイスの機能の一例を示すを示す図である。It is a figure which shows an example of the function of the interface of memory control part 3B1A, 3B2A. 同電子装置の伝送線路の断面図である。It is sectional drawing of the transmission line of the same electronic device. 同電子装置の伝送線路の送信回路、受信回路及び抵抗回路を示す図である。It is a figure which shows the transmission circuit, receiving circuit, and resistance circuit of the transmission line of the same electronic device. 同電子装置の伝送線路の抵抗調整回路を示す図である。It is a figure which shows the resistance adjustment circuit of the transmission line of the same electronic device. 同抵抗調整回路に備える積算回路を示す図である。It is a figure which shows the integrating circuit with which the resistance adjustment circuit is equipped. 同電子装置の伝送線路の抵抗の詳細を示す図である。It is a figure which shows the detail of the resistance of the transmission line of the same electronic device. 同電子装置の伝送線路の物理配置図である。It is a physical layout figure of the transmission line of the electronic device. 同伝送線路の断面を示す物理配置図である。It is a physical layout showing a section of the transmission line. 同伝送線路を上部から見た物理配置図である。It is the physical layout which looked at the transmission line from the upper part. コアのグローバル電源層が他と分離されている場合の本発明の実施形態を示す図である。It is a figure which shows embodiment of this invention in case the global power supply layer of a core is isolate | separated from others. 同電子装置のDLL回路の内部構成の概略構成図である。It is a schematic block diagram of the internal structure of the DLL circuit of the same electronic device. 同電子装置の2倍周波数生成回路の概略構成を示す図である。It is a figure which shows schematic structure of the 2nd frequency generation circuit of the same electronic device. 同2倍周波数生成回路のシミュレーション波形を示す図である。It is a figure which shows the simulation waveform of the double frequency generation circuit. 同電子装置のソースシンクロナス受信部の概略構成図である。It is a schematic block diagram of the source synchronous receiving part of the same electronic device. 同電子装置の受信部の他の内部構成の概略図である。It is the schematic of the other internal structure of the receiving part of the same electronic device. 同電子装置の集積回路内の伝送線路の断面図である。It is sectional drawing of the transmission line in the integrated circuit of the same electronic device. 同電子装置の基板制御回路及び電源制御回路の内部構成を示す概略図である。It is the schematic which shows the internal structure of the board | substrate control circuit and power supply control circuit of the same electronic device. 同電子装置を備えた通信装置の概観図である。It is a general-view figure of the communication apparatus provided with the same electronic device. 同電子装置を備えた情報再生装置の概観図である。It is a general-view figure of the information reproduction apparatus provided with the same electronic device. 同電子装置を備えた画像表示装置の概観図である。It is a general-view figure of the image display apparatus provided with the same electronic device. 同電子装置を備えた電子装置の概観図である。It is a general-view figure of the electronic device provided with the same electronic device. 同電子装置を備えた電子制御装置及びその電子制御装置を備えた移動体の概観図である。It is a general-view figure of the electronic control apparatus provided with the same electronic device, and the moving body provided with the electronic control device. 差動型分周回路を示す図である。It is a figure which shows a differential type | mold frequency divider circuit. 位相調整回路を示す図である。It is a figure which shows a phase adjustment circuit. 階層的なバス構造の中継地点としてFIFO26Kを使用する場合の適用例を示す図である。It is a figure which shows the example of application in case FIFO26K is used as a relay point of a hierarchical bus structure. 導電体1Aの分岐の詳細図を示す図である。It is a figure which shows the detailed drawing of the branch of 1 A of conductors. 配線断面構造の具体例を示す図である。It is a figure which shows the specific example of wiring cross-section. 4分岐された導電体で各特性インピーダンスの異なるポートの1つから波形入力した場合の各端部での電圧波形と消費電流値とを示す図である。It is a figure which shows the voltage waveform and current consumption value in each edge part at the time of inputting a waveform from one of the ports in which each characteristic impedance differs in the conductor branched into four. 4分岐された導電体で各特性インピーダンスの異なるポートの他の1つから波形入力した場合の各端部での電圧波形と消費電流値とを示す図である。It is a figure which shows the voltage waveform and consumption current value in each edge part at the time of inputting a waveform from the other one of the ports in which each characteristic impedance differs in the conductor branched into four. 携帯電話装置の系を示す図である。It is a figure which shows the type | system | group of a mobile telephone apparatus. ディスク再録画装置の、FEP、FE+BEの統合チップを示す図である。It is a figure which shows the integrated chip | tip of FEP and FE + BE of a disk re-recording apparatus. デジタルTV装置の復調、DTV−SOCを示す図である。It is a figure which shows the demodulation of a digital TV apparatus, and DTV-SOC. 本発明を適用したヘテロジニアスプロセッサとその周辺の構成の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the structure of the heterogeneous processor to which this invention is applied, and its periphery. マルチコアを64個搭載の場合に本発明を適用した図である。It is the figure which applied this invention when 64 multi-cores are mounted. 本補正方式を用いない場合(w/O)と用いた場合(with)の横軸が温度、縦軸が特性インピーダンスのグラフを示す図である。It is a figure in which the horizontal axis of the case where this correction method is not used (w / O) and the case where it is used (with) is temperature, and the vertical axis is a graph of characteristic impedance. 本装荷式を適用した場合と適用しない場合のグラフ図2D追加を示す図である。It is a figure which shows graph 2D addition when not applying with the case where this loading type is applied.

符号の説明Explanation of symbols

1A1 伝送線路
1A 導電体
1B 導電体(リターンパス)
Tx5A 送信回路(送信手段)
Rx5B 受信回路(受信手段)
Rg、Rg5C 抵抗素子
6C 乗算器(積算手段)
6D 比較器(比較手段)
1A1 Transmission line 1A Conductor 1B Conductor (return path)
Tx5A transmission circuit (transmission means)
Rx5B receiving circuit (receiving means)
Rg, Rg5C Resistance element 6C Multiplier (integrating means)
6D comparator (comparison means)

Claims (39)

少なくとも1つ以上の送信手段と、
少なくとも1つ以上の受信手段と、
少なくとも2本以上の導電体と、
前記導電体の周りを囲った誘電体と、
前記導電体のうち少なくとも1本の第1の導電体と前記第1の導電体を除く少なくとも1本以上の第2の導電体との間に並列接続された複数の抵抗素子とにより構成され、
前記第1の導電体は、信号を伝送し、
前記第1の導電体の線路の長さは、前記第1の導電体の信号の転送率の逆数と前記誘電体中を進む光の速度の積の値の半分以上の長さであり、
前記抵抗素子は、前記第1の導電体の信号の転送率と前記誘電体中を進む光の速度の積の値の半分の距離毎に、前記第1の導電体の線路上に少なくとも1つ以上配置される
ことを特徴とする電子装置。
At least one transmission means;
At least one receiving means;
At least two conductors;
A dielectric surrounding the conductor;
A plurality of resistive elements connected in parallel between at least one first conductor of the conductors and at least one or more second conductors excluding the first conductor;
The first conductor transmits a signal;
The length of the line of the first conductor is at least half the value of the product of the reciprocal of the signal transfer rate of the first conductor and the speed of light traveling through the dielectric,
The resistance element is at least one on the line of the first conductor for every half of the product of the signal transfer rate of the first conductor and the speed of light traveling in the dielectric. An electronic device characterized by being arranged as described above.
請求項1記載の電子装置において、
前記第2の導電体は、外部から強制的に電位固定された
ことを特徴とする電子装置。
The electronic device according to claim 1.
The electronic device, wherein the second conductor is forcibly fixed from the outside.
請求項2記載の電子装置において、
前記第2の導電体の強制電位は、導電体が信号伝送動作時、同電位を保つ
ことを特徴とする電子装置。
The electronic device according to claim 2.
The electronic device characterized in that the forced potential of the second conductor maintains the same potential when the conductor performs a signal transmission operation.
請求項1記載の電子装置において、
前記第2の導電体は、前記第1の導電体の信号と相補信号を伝送する
ことを特徴とする電子装置。
The electronic device according to claim 1.
The electronic device, wherein the second conductor transmits a signal complementary to the signal of the first conductor.
請求項1記載の電子装置において、
前記第1の導電体の線路は、分岐された構造を持ち、分岐箇所に前記抵抗素子が配置される
ことを特徴とする電子装置。
The electronic device according to claim 1.
The line of the first conductor has a branched structure, and the resistance element is arranged at the branch point.
請求項1記載の電子装置において、
前記第1の導電体の線路内に、前記送信回路又は前記受信回路を備えた
ことを特徴とする電子装置。
The electronic device according to claim 1.
An electronic apparatus comprising the transmission circuit or the reception circuit in a line of the first conductor.
請求項6記載の電子装置において、
前記受信回路又は、前記送信回路に前記抵抗素子を含む
ことを特徴とする電子装置。
The electronic device according to claim 6.
The electronic device comprising the resistance element in the receiving circuit or the transmitting circuit.
請求項6記載の電子装置において、
前記送信回路から受信位置の情報を送る
ことを特徴とする電子装置。
The electronic device according to claim 6.
An electronic apparatus, wherein information on a reception position is transmitted from the transmission circuit.
請求項6記載の電子装置において、
前記送信回路から前記受信回路へ送信位置の情報を送る
ことを特徴とする電子装置。
The electronic device according to claim 6.
An electronic apparatus comprising: transmitting position information from the transmitting circuit to the receiving circuit.
請求項6記載の電子装置において、
前記受信回路は、前記送信回路の位置の情報に応じて受信感度を調整する
ことを特徴とする電子装置。
The electronic device according to claim 6.
The electronic device, wherein the reception circuit adjusts reception sensitivity according to information on a position of the transmission circuit.
請求項1記載の電子装置において、
前記導電体の信号の最小転送率は、0である
ことを特徴とする電子装置。
The electronic device according to claim 1.
The electronic device, wherein a minimum signal transfer rate of the conductor is zero.
請求項1記載の電子装置において、
更に、前記第1の導電体の抵抗値と前記抵抗素子の抵抗値とを積算する積算手段と、
前記積算手段で得られた積算値とある基準値とを比較する比較手段とを備え、
前記積算値と前記基準値とが同じになるように前記抵抗素子の抵抗値を調整する
ことを特徴とする電子装置。
The electronic device according to claim 1.
And an integrating means for integrating the resistance value of the first conductor and the resistance value of the resistance element;
Comparing means for comparing the integrated value obtained by the integrating means with a reference value,
An electronic device, wherein the resistance value of the resistance element is adjusted so that the integrated value and the reference value are the same.
請求項12記載の電子装置において、
前記基準値は、前記第1の導電体の単位容量当りのインダクタンス値である
ことを特徴とする電子装置。
The electronic device according to claim 12.
The electronic device according to claim 1, wherein the reference value is an inductance value per unit capacity of the first conductor.
請求項12記載の電子装置において、
前記基準値は、導電体及び導電体の周りを囲む層間膜のできばえ形状に応じて可変である
ことを特徴とする電子装置。
The electronic device according to claim 12.
The electronic device according to claim 1, wherein the reference value is variable in accordance with a conductor and a shape of an interlayer film surrounding the conductor.
請求項12記載の電子装置において、
前記積算手段は、乗算器である
ことを特徴とする電子装置。
The electronic device according to claim 12.
The electronic device is characterized in that the integrating means is a multiplier.
請求項15記載の電子装置において、
前記乗算器は、前記抵抗素子の抵抗値と定電流源の電流値との積を入力とする
ことを特徴とする電子装置。
The electronic device according to claim 15.
The electronic device, wherein the multiplier receives a product of a resistance value of the resistance element and a current value of a constant current source.
請求項15記載の電子装置において、
前記乗算器は、前記導電体を模倣した導電体の抵抗値と定電流源の電流値との積を入力とする
ことを特徴とする電子装置。
The electronic device according to claim 15.
The electronic device, wherein the multiplier receives a product of a resistance value of a conductor imitating the conductor and a current value of a constant current source.
請求項1記載の電子装置において、
前記第1の導電体は、半導体集積回路内の伝送信号線である
ことを特徴とする電子装置。
The electronic device according to claim 1.
The electronic device, wherein the first conductor is a transmission signal line in a semiconductor integrated circuit.
請求項18記載の電子装置において、
更に、前記半導体集積回路内のFETへ外部からの電力供給するか否かの機能を持つ電源スイッチを含み、
前記電源スイッチは、外部電源からの電源線に接続されており、
前記半導体集積回路内の第1の導電体と抵抗を介して接続された第2の導電体は、前記電源線である
ことを特徴とする電子装置。
The electronic device according to claim 18.
Furthermore, a power switch having a function of whether to supply power from the outside to the FET in the semiconductor integrated circuit,
The power switch is connected to a power line from an external power source,
The electronic device, wherein the second conductor connected to the first conductor in the semiconductor integrated circuit via a resistor is the power line.
請求項1記載の電子装置において、
前記第1の導電体は、異なるプロセッシングユニットに接続されている
ことを特徴とする電子装置。
The electronic device according to claim 1.
The electronic device, wherein the first conductor is connected to a different processing unit.
請求項1記載の電子装置において、
前記第1の導電体は、複数の同じプロセッシングユニットに接続されている
ことを特徴とする電子装置。
The electronic device according to claim 1.
The electronic device, wherein the first conductor is connected to a plurality of the same processing units.
請求項1記載の電子装置において、
前記第1の導電体は、リコンフィギュアブルコアを構成する複数のプロセッシングエレメントに接続されている
ことを特徴とする電子装置。
The electronic device according to claim 1.
The electronic device, wherein the first conductor is connected to a plurality of processing elements that constitute a reconfigurable core.
請求項1記載の電子装置において、
前記第1の導電体の信号は、電磁波を受信する回路を介して前記送信回路から送信する
ことを特徴とする電子装置。
The electronic device according to claim 1.
The electronic device, wherein the signal of the first conductor is transmitted from the transmission circuit through a circuit that receives electromagnetic waves.
請求項1記載の電子装置において、
前記第1の導電体は、シリコン化合物で覆われており、
前記抵抗素子は、前記シリコン化合物が多結晶である
ことを特徴とする電子装置。
The electronic device according to claim 1.
The first conductor is covered with a silicon compound;
In the resistance element, the silicon compound is polycrystalline.
請求項1記載の電子装置において、
前記導電体と半導体集積回路の伝送信号線との接続は、導電体の断面積より大きい断面積を有する導電体を介する
ことを特徴とする電子装置。
The electronic device according to claim 1.
The electronic device is characterized in that the conductor and the transmission signal line of the semiconductor integrated circuit are connected via a conductor having a cross-sectional area larger than that of the conductor.
請求項1記載の電子装置において、
前記抵抗素子は、少なくとも1つ以上のFETで構成され、
そのソース及びドレインが、各々別の前記導電体に接続され、そのゲートは別の導電体から電圧を印加される
ことを特徴とする電子装置。
The electronic device according to claim 1.
The resistive element is composed of at least one FET,
An electronic device, wherein the source and the drain are connected to different conductors, respectively, and the gate is supplied with a voltage from another conductor.
請求項1〜14の何れか1項に記載の電子装置において、
前記ゲートに接続される信号線の電圧範囲は、第1の導電体が信号を伝送する際、前記FETのソースドレイン電流が線形領域を示す電圧範囲である
ことを特徴とする電子装置。
The electronic device according to any one of claims 1 to 14,
The voltage range of the signal line connected to the gate is a voltage range in which the source / drain current of the FET exhibits a linear region when the first conductor transmits a signal.
請求項27記載の電子装置において、
前記ゲートに接続される信号線の電圧範囲は、第1の導電体が信号を伝送しない際、前記FETのソースドレイン電流がカットオフ領域を示す電圧範囲である
ことを特徴とする電子装置。
28. The electronic device of claim 27.
The voltage range of the signal line connected to the gate is a voltage range in which the source / drain current of the FET indicates a cutoff region when the first conductor does not transmit a signal.
請求項28記載の電子装置において、
前記FETの基板の電圧値は、そのソース電圧、ドレイン電圧、ゲート電圧と独立に可変である
ことを特徴とする電子装置。
The electronic device of claim 28.
The voltage value of the substrate of the FET is variable independently of its source voltage, drain voltage, and gate voltage.
請求項1記載の電子装置において、
前記第1の導電体と前記抵抗素子の接続された導電体の断面部は、別の導電体が挿入される間隔以上である
ことを特徴とする電子装置。
The electronic device according to claim 1.
The electronic device, wherein a cross-sectional portion of the conductor to which the first conductor and the resistance element are connected is not less than an interval at which another conductor is inserted.
請求項1記載の電子装置において、
前記第1の導電体と前記抵抗素子の接続された導電体のうち少なくとも1本は、前記第1の導電体と平行に配線されている
こと特徴とする電子装置。
The electronic device according to claim 1.
At least one of the conductors connected to the first conductor and the resistance element is wired in parallel with the first conductor.
請求項1記載の電子装置において、
前記第2の導電体は、基板を構成する半導体と第1の導電体との間に位置する
ことを特徴とする電子装置。
The electronic device according to claim 1.
The electronic device, wherein the second conductor is positioned between a semiconductor constituting the substrate and the first conductor.
請求項32記載の電子装置において、
前記第2の導電体は、複数の配線層から構成され、最下層と最下層から第3番目の層とは、オーバーラップしている
ことを特徴とする電子装置。
The electronic device of claim 32.
The second conductor is composed of a plurality of wiring layers, and the lowest layer and the third layer from the lowest layer overlap each other.
請求項1に記載の電子装置を有する半導体集積回路を備えた
ことを特徴とする通信装置。
A communication device comprising a semiconductor integrated circuit having the electronic device according to claim 1.
請求項1に記載の電子装置を有する半導体集積回路を備えた
ことを特徴とする情報再生装置。
An information reproducing apparatus comprising a semiconductor integrated circuit having the electronic device according to claim 1.
請求項1に記載の電子装置を有する半導体集積回路を備えた
ことを特徴とする画像表示装置。
An image display device comprising a semiconductor integrated circuit having the electronic device according to claim 1.
請求項1に記載の電子装置を有する半導体集積回路を備えた
ことを特徴とする電子装置。
An electronic device comprising a semiconductor integrated circuit having the electronic device according to claim 1.
請求項1に記載の電子装置を有する半導体集積回路を備えた
ことを特徴とする電子制御装置。
An electronic control device comprising a semiconductor integrated circuit having the electronic device according to claim 1.
請求項38に記載の電子制御装置を備えた
ことを特徴とする移動体。
A moving body comprising the electronic control device according to claim 38.
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