JP2010212640A - Integrated circuit, and device and method for supporting the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、集積回路、集積回路支援装置及び集積回路製造方法に関する。 The present invention relates to an integrated circuit, an integrated circuit support device, and an integrated circuit manufacturing method.
近年、半導体集積回路装置は、大規模かつ高集積化が進み、回路動作が複雑になっている。また、半導体集積回路装置のプロセスの微細化に伴って、トランジスタにおけるリーク電流が増加し、半導体集積回路が動作していない時もリーク電流により余分な電力を消費してしまうことが大きな問題となっている。 In recent years, semiconductor integrated circuit devices have become large-scale and highly integrated, and circuit operations have become complicated. Further, as the process of the semiconductor integrated circuit device is miniaturized, the leakage current in the transistor increases, and it is a big problem that the leakage current consumes extra power even when the semiconductor integrated circuit is not operating. ing.
このため、半導体集積回路装置内に形成された複数の関連する機能回路からなる機能回路ブロックレベルごとに、電力を供給したり電力の供給を遮断したりして、使用していない機能回路ブロックにおけるリーク電流による消費電力を抑えるパワーゲーティング(電源遮断)技術が開示されている。 For this reason, in each functional circuit block level composed of a plurality of related functional circuits formed in the semiconductor integrated circuit device, the power is supplied or cut off, and the functional circuit block that is not used is used. A power gating (power cutoff) technique for suppressing power consumption due to leakage current is disclosed.
例えば、ロジック回路及びメモリ回路等の機能回路が集積された機能回路ブロックに対して一括して電力の供給及び電力供給の遮断を行い、リーク電流による電力消費を抑える半導体集積回路装置及びその駆動方法(電力供給方法)に関する技術が開示されている(例えば、特許文献1)。 For example, a semiconductor integrated circuit device that reduces power consumption due to leakage current by collectively supplying power to and shutting off power supply to a functional circuit block in which functional circuits such as a logic circuit and a memory circuit are integrated, and a driving method thereof A technique relating to (power supply method) is disclosed (for example, Patent Document 1).
このような駆動方法により、半導体集積回路装置内で使用しない回路への電力消費を機能回路ブロックごとに遮断することができるため、リーク電流による余分な電力消費を抑えることが可能となる。 With such a driving method, power consumption to a circuit that is not used in the semiconductor integrated circuit device can be cut off for each functional circuit block, so that excessive power consumption due to leakage current can be suppressed.
具体的に、図1に基づき従来からのパワーゲーティング(電源遮断)技術について説明する。図1は、電源遮断可能な電源ドメインを有する集積回路の構成を示すものである。 Specifically, a conventional power gating (power cutoff) technique will be described with reference to FIG. FIG. 1 shows a configuration of an integrated circuit having a power domain capable of shutting off power.
図に示されるように、この回路は電源遮断可能な電源ドメインA211を有しており、電源ドメインA211からの出力信号1及び出力信号2に対して、各々アイソレーション・セル212に入力している。この例では、アイソレーション・セル212としてAND回路のものを例として挙げているが、OR回路等その他の構成のアイソレーション・セルでもよい。
As shown in the figure, this circuit has a power supply domain A211 that can be turned off, and inputs the
アイソレーション・セル212は、電源ドメインA211と異なる別の不図示の電源ドメインBより電力の供給を受けている。この状態で、電源ドメインA211が電源遮断したときに電源ドメインAからの出力信号1及び出力信号2は、Hi−Z(ハイインピーダンス)状態になる。アイソレーション・セル212は、Hi−Z状態においても貫通電流によりゲート破壊がされないため、アイソレーション・セル212を設けることにより、Hi−Z状態を遮断することができ、アイソレーション・セル212の後段のロジック回路213においてセルの貫通電流によるゲート破壊を防止することができる。
The
アイソレーション・セル212の制御は、パワー・マネージメント・ユニット214により行われる。具体的には、電源ドメインA211の遮断時においては、パワー・マネージメント・ユニット214より、L状態のアイソレーション・イネーブル信号iso−enbを出力し、アイソレーション・セル212において、Hi−Z状態を遮断し、アイソレーション・セル212からの出力をL状態にする。尚、この例では、ローアクティブ(Low Active)の場合について説明したが、ハイアクティブ(Hi Active)の場合においても制御することが可能である。この場合、アイソレーション・セル212は、AND回路ではなく、OR回路となる。尚、アイソレーション・イネーブル信号iso−enbは、電源遮断制御ブロックであるパワー・マネージメント・ユニット214において生成され、各々のアイソレーション・セル212に入力する。
The
ところで、図1に示すような集積回路の構成では、アイソレーション・セルの挿入により、挿入したパスのタイミングの劣化や配線数の増加により配線の混雑性が増し、また、セルの増加により論理回路等が占める領域(面積)が拡大し、更には、消費電力が増加してしまう。 By the way, in the configuration of the integrated circuit as shown in FIG. 1, due to the insertion of the isolation cell, the congestion of the wiring increases due to the deterioration of the timing of the inserted path and the increase in the number of wirings. The area (area) occupied by etc. expands, and the power consumption increases.
本発明は、上記に鑑みてなされたものであり、パワーゲーティング技術において、領域が狭く省電力化が可能なアイソレーション・セルが挿入された集積回路、集積回路支援装置及び集積回路製造方法を提供するものである。 The present invention has been made in view of the above, and provides an integrated circuit, an integrated circuit support device, and an integrated circuit manufacturing method in which an isolation cell capable of saving power in a small area is inserted in a power gating technique. To do.
本発明は、半導体チップ上に形成された複数の電子回路と、前記各々の電子回路に電力を供給する電源回路と、一方の入力は前記電源回路と接続されており、他方の入力は他の電子回路と接続されており、出力が各々の前記電子回路と接続されている複数の選択回路と、を有し、前記選択回路は、制御部からの制御により、前記電子回路に対し電力を供給するか、又は、前記他の電子回路の信号を入力するかいずれかの選択制御を行うことを特徴とする。 The present invention provides a plurality of electronic circuits formed on a semiconductor chip, a power supply circuit that supplies power to each electronic circuit, one input connected to the power supply circuit, and the other input connected to the other A plurality of selection circuits connected to the electronic circuit and having an output connected to each of the electronic circuits, and the selection circuit supplies power to the electronic circuit under the control of a control unit Or a signal input from the other electronic circuit is selected.
また、本発明は、前記選択回路は、1つのOR回路と2つのAND回路から構成されており、一方のAND回路の入力は前記電源回路と接続されており、他方のAND回路の入力は前記他の電子回路と接続されており、前記2つのAND回路の出力は、各々前記OR回路の入力と接続されており、前記OR回路の出力は、前記選択回路の出力となることを特徴とする。 Further, according to the present invention, the selection circuit includes one OR circuit and two AND circuits, the input of one AND circuit is connected to the power supply circuit, and the input of the other AND circuit is the above-mentioned The output of the two AND circuits is connected to the input of the OR circuit, and the output of the OR circuit becomes the output of the selection circuit. .
また、本発明は、前記制御部に対応する1つの論理回路が設けられており、前記論理回路はAND回路またはOR回路であって、前記制御部からの出力は前記論理回路に入力するものであり、前記論理回路の出力が前記選択回路に入力し前記選択制御を行うことを特徴とする。 In the present invention, one logic circuit corresponding to the control unit is provided, and the logic circuit is an AND circuit or an OR circuit, and an output from the control unit is input to the logic circuit. And the output of the logic circuit is input to the selection circuit to perform the selection control.
また、本発明は、半導体チップ上に形成された複数の電子回路と、前記各々の電子回路に電力を供給する電源回路と、一方の入力は前記電源回路と接続されており、他方の入力は他の電子回路と接続されており、出力が各々の前記電子回路と接続されている複数のスキャンレジスタ回路と、を有し、前記スキャンレジスタ回路は、制御部からの制御により、前記電子回路に対し電力を供給するか否かの制御及び前記スキャンレジスタ回路によるスキャンテストの実行の制御を行うことを特徴とする。 Further, the present invention provides a plurality of electronic circuits formed on a semiconductor chip, a power supply circuit that supplies power to each of the electronic circuits, one input is connected to the power supply circuit, and the other input is A plurality of scan register circuits that are connected to other electronic circuits and whose outputs are connected to each of the electronic circuits, and the scan register circuits are connected to the electronic circuits under the control of a control unit. In contrast, it is characterized by controlling whether or not to supply power and controlling execution of a scan test by the scan register circuit.
また、本発明は、前記スキャンレジスタ回路は、1つのシフトレジスタと1つのOR回路と2つのAND回路から構成されており、一方のAND回路の入力は前記電源回路と接続されており、他方のAND回路の入力は前記スキャンテストを行うための信号が入力されており、前記2つのAND回路の出力は、各々前記OR回路の入力と接続されており、前記OR回路の出力は、スキャンテストを行うためのシフトレジスタに入力していることを特徴とする。 In the present invention, the scan register circuit includes one shift register, one OR circuit, and two AND circuits, and an input of one AND circuit is connected to the power supply circuit, and the other A signal for performing the scan test is input to the input of the AND circuit, the outputs of the two AND circuits are connected to the inputs of the OR circuit, respectively, and the output of the OR circuit is subjected to the scan test. It is input to the shift register for performing.
また、本発明は、前記制御部に対応する2つの論理回路が設けられており、前記論理回路はAND回路またはOR回路であって、前記制御部からの出力は前記論理回路のうち一方の論理回路に入力するものであり、前記一方の論理回路の出力は前記論理回路のうち他方の論理回路に入力するものであり、前記他方の論理回路の出力は前記選択回路に入力し前記制御部からの制御を行うことを特徴とする。 In the present invention, two logic circuits corresponding to the control unit are provided, the logic circuit is an AND circuit or an OR circuit, and an output from the control unit is one of the logic circuits. The output of the one logic circuit is input to the other logic circuit of the logic circuits, and the output of the other logic circuit is input to the selection circuit and is input from the control unit. It is characterized by controlling.
また、本発明は、アイソレーション・セルを必要とするRTL回路またはネットリスト、集積回路の制約及びセルライブラリを読み込む読み込み手段と、前記アイソレーション・セルと選択回路の一部の論理回路とを兼用する回路を合成する回路合成手段と、前記アイソレーション・セルと前記選択回路の一部の論理回路との選択制御を行うための論理回路を挿入する回路挿入手段と、前記アイソレーション・セルを含めた前記集積回路におけるタイミング、領域、消費電力を最適化するための最適化手段と、前記回路合成手段、前記回路挿入手段及び前記最適化手段により得られたネットリストを出力するネットリスト出力手段と、を有することを特徴とする。 Also, the present invention combines an RTL circuit or netlist that requires an isolation cell, reading means for reading constraints of an integrated circuit and a cell library, and a logic circuit that is a part of the isolation cell and a selection circuit. Circuit synthesis means for synthesizing a circuit to be inserted, circuit insertion means for inserting a logic circuit for performing selection control between the isolation cell and a part of logic circuits of the selection circuit, and the isolation cell. And an optimization means for optimizing timing, area and power consumption in the integrated circuit, and a netlist output means for outputting a netlist obtained by the circuit synthesis means, the circuit insertion means and the optimization means; It is characterized by having.
また、本発明は、アイソレーション・セルを必要とするネットリストまたはスキャン挿入済みネットリスト、集積回路の制約及びセルライブラリを読み込む読み込み手段と、前記アイソレーション・セルを含むスキャンレジスタ回路を構築し、スキャンパスを形成する回路構築手段と、前記アイソレーション・セルの制御と前記スキャンレジスタ回路の制御とを行うための論理回路を挿入する回路挿入手段と、前記アイソレーション・セルを含めた前記集積回路におけるタイミング、領域、消費電力を最適化するための最適化手段と、前記回路挿入手段、前記回路挿入手段及び前記最適化手段により得られたネットリストを出力するネットリスト出力手段と、を有することを特徴とする。 Further, the present invention constructs a netlist that requires an isolation cell or a scan-inserted netlist, integrated circuit constraints and reading means for reading a cell library, and a scan register circuit including the isolation cell, Circuit construction means for forming a scan path, circuit insertion means for inserting a logic circuit for controlling the isolation cell and the scan register circuit, and the integrated circuit including the isolation cell Optimization means for optimizing the timing, area, and power consumption, and net list output means for outputting the circuit insertion means, the circuit insertion means and the net list obtained by the optimization means. It is characterized by.
また、本発明は、アイソレーション・セルを必要とするRTL回路またはネットリスト、集積回路の制約及びセルライブラリを読み込む読み込み工程と、前記アイソレーション・セルと選択回路の一部の論理回路とを兼用する回路を合成する回路合成工程と、前記アイソレーション・セルと前記選択回路の一部の論理回路との選択制御を行うための論理回路を挿入する回路挿入工程と、前記アイソレーション・セルを含めた前記集積回路におけるタイミング、領域、消費電力を最適化するための最適化工程と、前記回路合成工程、前記回路挿入工程及び前記最適化工程により得られたネットリストを出力するネットリスト出力工程と、を有することを特徴とする。 In addition, the present invention combines an RTL circuit or netlist that requires an isolation cell, a read process for reading constraints of an integrated circuit and a cell library, and a logic circuit that is a part of the isolation cell and a selection circuit. A circuit synthesis step of synthesizing a circuit to be inserted, a circuit insertion step of inserting a logic circuit for performing selection control of the isolation cell and a part of the logic circuit of the selection circuit, and the isolation cell. An optimization process for optimizing timing, area, and power consumption in the integrated circuit; and a netlist output process for outputting the netlist obtained by the circuit synthesis process, the circuit insertion process, and the optimization process; It is characterized by having.
また、本発明は、アイソレーション・セルを必要とするネットリストまたはスキャン挿入済みネットリスト、集積回路の制約及びセルライブラリを読み込む読み込み工程と、前記アイソレーション・セルを含むスキャンレジスタ回路を構築し、スキャンパスを形成する回路構築工程と、前記アイソレーション・セルの制御と前記スキャンレジスタ回路の制御とを行うための論理回路を挿入する回路挿入工程と、前記アイソレーション・セルを含めた前記集積回路におけるタイミング、領域、消費電力を最適化するための最適化工程と、前記回路挿入工程、前記回路挿入工程及び前記最適化工程により得られたネットリストを出力するネットリスト出力工程と、を有することを特徴とする。 In addition, the present invention constructs a read process for reading a netlist that requires an isolation cell or a scan-inserted netlist, integrated circuit constraints and a cell library, and a scan register circuit including the isolation cell, A circuit construction process for forming a scan path; a circuit insertion process for inserting a logic circuit for controlling the isolation cell and the scan register circuit; and the integrated circuit including the isolation cell. And an optimization process for optimizing timing, area, and power consumption, and a netlist output process for outputting the circuit insertion process, the circuit insertion process, and a netlist obtained by the optimization process. It is characterized by.
本発明によれば、パワーゲーティング技術において、領域が狭く省電力化が可能なアイソレーション・セルが挿入された集積回路、集積回路支援装置及び集積回路製造方法を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide an integrated circuit, an integrated circuit support device, and an integrated circuit manufacturing method in which an isolation cell capable of saving power in a small area is inserted in the power gating technique.
本発明を実施するための形態について、以下に説明する。 The form for implementing this invention is demonstrated below.
〔第1の実施の形態〕
第1の実施の形態について説明する。最初に、図2に基づき従来のアイソレーション・セルを挿入し選択回路を設けた構成の集積回路について説明する。図2(a)は、従来のアイソレーション・セルを挿入し選択回路を設けた構成の集積回路の全体の構成図であり、図2(b)は、選択回路の構成図である。
[First Embodiment]
A first embodiment will be described. First, an integrated circuit having a configuration in which a conventional isolation cell is inserted and a selection circuit is provided will be described with reference to FIG. FIG. 2A is an overall configuration diagram of an integrated circuit having a configuration in which a conventional isolation cell is inserted and a selection circuit is provided, and FIG. 2B is a configuration diagram of the selection circuit.
図に示されるように、この回路は電源回路である電源遮断可能な電源ドメインA11を有しており、電源ドメインA11からの出力信号1及び出力信号2は、アイソレーション・セル12に入力している。
As shown in the figure, this circuit has a power supply domain A11 which is a power supply circuit and can be turned off. An
アイソレーション・セル12は、電源ドメインA11と異なる不図示の電源ドメインBより電力の供給を受けている。即ち、アイソレーション・セル12、選択回路13、電子回路であるロジック回路14及びロジック回路15、パワー・マネージメント・ユニット16は、電源ドメインBの電源ドメイン領域にある。
The
アイソレーション・セル12の制御は、パワー・マネージメント・ユニット16により行われ、電源ドメインA11の遮断時において、パワー・マネージメント・ユニット16より、L状態のアイソレーション・イネーブル信号iso−enbを出力し、アイソレーション・セル12において、無関係にHi−Z状態を遮断し、アイソレーション・セル12からの出力をL状態にする。
The
このアイソレーション・セル12からの出力は、選択回路13のBポートに入力する。また、選択回路13のAポートには、ロジック回路14からの信号が入力しており、選択回路13に入力している信号がセレクト信号SELにより選択され出力される。選択回路13より出力された信号は、ロジック回路15に入力する。
The output from the
アイソレーション・セル12の制御は、パワー・マネージメント・ユニット16により行われる。電源ドメインA11の遮断時において、パワー・マネージメント・ユニット16より、アイソレーション・イネーブル信号iso−enbをL状態で出力し、アイソレーション・セル12において、Hi−Z状態を遮断し、アイソレーション・セル12からの出力をL状態にする。
The
また、選択回路13は、1つのOR回路と2つのAND回路により構成されている。図に示すように、ロジック回路14からの信号は、選択回路13のAポートを介し一方のAND回路21に入力し、アイソレーション・セル12からの出力信号は、選択回路13のBポートを介し他方のAND回路22に入力している。セレクト信号SELは、一方のAND回路21に反転した後入力し、他方のAND回路22にはそのまま入力している。また、一方のAND回路21の出力と、他方のAND回路22の出力は、各々OR回路23に入力しており、OR回路23の出力が選択回路13の出力となり、ロジック回路15に入力する。
The
このような回路の構成では、アイソレーション・セル12と選択回路13の一部が重複しており冗長な回路構成となる。
In such a circuit configuration, a part of the
次に、図3に基づき本実施の形態に係るアイソレーション・セルを挿入し選択回路を設けた集積回路の構成について説明する。 Next, a configuration of an integrated circuit in which an isolation cell according to the present embodiment is inserted and a selection circuit is provided will be described with reference to FIG.
図に示されるように、この集積回路は選択回路33の内部にアイソレーション・セル42となるAND回路を設けた構成ものであり、電源回路である電源遮断可能な電源ドメインA31を有しており、電源ドメインA31からの出力信号1及び出力信号2は、選択回路33内のアイソレーション・セル42に入力する。
As shown in the figure, this integrated circuit has a configuration in which an AND circuit serving as an
また、アイソレーション・セル42を含む選択回路33、AND回路32、電子回路であるロジック回路34、ロジック回路35及びパワー・マネージメント・ユニット36は、電源ドメインA31とは異なる不図示の電源ドメインBの電源ドメイン領域にある。
Further, the
選択回路33は、1つのOR回路と2つのAND回路により構成されている。図に示すように、ロジック回路34からの信号は、選択回路33内の一方のAND回路41に入力し、電源ドメインA31からの出力信号1及び出力信号2は、選択回路33内の他方のAND回路であるアイソレーション・セル42に入力している。また、AND回路32からの出力は、一方のAND回路41に反転した後入力し、他方のAND回路であるアイソレーション・セル42にはそのまま入力している。一方のAND回路41の出力と、他方のAND回路であるアイソレーション・セル42の出力は、OR回路43に各々入力しており、OR回路43の出力が選択回路33の出力となり、ロジック回路35に入力する。
The
選択回路33内のアイソレーション・セル42の制御は、論理回路である1つのAND回路32を介して、パワー・マネージメント・ユニット36により行われる。このAND回路32の一方には、パワー・マネージメント・ユニット36からの出力信号が入力し、他方には、セレクト信号SELが入力している。
The
電源ドメインA31の遮断時において、パワー・マネージメント・ユニット36より出力されたL状態のアイソレーション・イネーブル信号iso−enbが、AND回路32に入力し、また、AND回路32にL状態のセレクト信号SELが入力し、これによりAND回路32からの出力がL状態となり、この出力をアイソレーション・セル42に入力する。
When the power domain A31 is shut off, the L-state isolation enable signal iso-enb output from the
また、選択回路33には、ロジック回路34からの信号が入力しており、選択回路33に入力しているAND回路32の信号に基づき、ロジック回路34からの信号と電源ドメイン31からの出力信号1及び出力信号2が選択され出力され、ロジック回路35に入力する。
A signal from the
即ち、本実施の形態における集積回路では、セレクト信号SELとパワー・マネージメント・ユニット36からのアイソレーション・イネーブル信号iso−enbとのAND論理をとったものがAND回路32より出力される。アイソレーション・イネーブル信号iso−enbがL状態の場合、アイソレーション・セル42は、アイソレーション動作を行い、電源ドメインA31からのHi−Z状態を遮断する。この際、選択回路33では、ロジック回路34からの信号が選択される。一方、アイソレーション・イネーブル信号iso−enbがH状態の場合、アイソレーション・セル42は、通常のAND論理として機能し選択回路34において論理動作を行う。
That is, in the integrated circuit according to the present embodiment, the AND
本実施の形態における集積回路では、集積回路内に複数の選択回路33を有する場合において、パワー・マネージメント・ユニット36からの制御を1つのAND回路32を介して行うことができ、ゲート数の増加と配線数の増加を可能な限り抑制することができる。
In the integrated circuit according to the present embodiment, when there are a plurality of
〔第2の実施の形態〕
次に、第1の実施の形態について説明する。最初に、図4に基づき従来のアイソレーション・セルを挿入したものについて、スキャンレジスタ回路を設けた構成の集積回路について説明する。図4(a)は、従来のアイソレーション・セルを挿入しスキャンレジスタ回路を設けた構成の集積回路の全体の構成図であり、図4(b)は、スキャンレジスタ回路の構成図である。
[Second Embodiment]
Next, a first embodiment will be described. First, an integrated circuit having a configuration provided with a scan register circuit will be described with reference to FIG. 4 in which a conventional isolation cell is inserted. FIG. 4A is an overall configuration diagram of an integrated circuit in which a conventional isolation cell is inserted and a scan register circuit is provided, and FIG. 4B is a configuration diagram of the scan register circuit.
図に示されるように、この回路は、電源回路である電源遮断可能な電源ドメインA51を有しており、電源ドメインA51からの出力信号1及び出力信号2は、アイソレーション・セル52に入力する。
As shown in the figure, this circuit has a power supply domain A51 that is a power supply circuit and can be turned off, and an
アイソレーション・セル52は、電源ドメインA51と異なる不図示の電源ドメインBより電力の供給を受けている。即ち、アイソレーション・セル52、スキャンレジスタ回路53及びスキャンレジスタ回路54、電子回路であるロジック回路55、パワー・マネージメント・ユニット56は、電源ドメインBの電源ドメイン領域にある。
The
アイソレーション・セル52の制御は、パワー・マネージメント・ユニット56により行われ、電源ドメインA51の遮断時において、パワー・マネージメント・ユニット56より、L状態のアイソレーション・イネーブル信号iso−enbを出力し、アイソレーション・セル52においてHi−Z状態を遮断し、アイソレーション・セル52からの出力をL状態にする。
The
このアイソレーション・セル52からの出力はスキャンレジスタ回路53及び54のDポートに入力している。また、スキャンテストを開始するためのスキャンイネーブル信号SCANENは、スキャンレジスタ回路53及び54におけるSEポートに入力している。また、スキャンデータの入力信号SCANINは、スキャンレジスタ回路53のSIポートに入力し、スキャンレジスタ回路53のQポートからの出力は、ロジック回路55に入力すると共に、スキャンレジスタ回路54のSIポートに入力している。更に、スキャンレジスタ回路54のQポートからの出力は、ロジック回路55に入力する共に、スキャンデータの出力信号SCANOUTとして出力される。
The output from the
また、スキャンレジスタ回路53及び54は、1つのOR回路と2つのAND回路と1つのフリップフロップにより構成されている。図に示すように、アイソレーション・セル52からの出力信号は、スキャンレジスタ回路53及び54のDポートより、一方のAND回路61に入力し、スキャンレジスタ回路53及び54のSIポートに入力したSCANIN信号等は、他方のAND回路62に入力している。また、スキャンイネーブル信号SCANENはSEポートを介し、一方のAND回路61に反転した後入力し、他方のAND回路62にはそのまま入力している。一方のAND回路61の出力と、他方のAND回路62の出力は、各々OR回路63に入力しており、OR回路63の出力はフリップフロップ64に入力している。このフリップフロップ64の出力が、スキャンレジスタ回路53及び54のQポートの出力となる。尚、スキャンレジスタ回路53及び54内のフリップフロップ64には、各々クロック信号CKが入力している。
The
このような回路の構成では、アイソレーション・セル52とスキャンレジスタ回路53及び54の一部とが重複しており冗長な回路構成となる。
In such a circuit configuration, the
次に、図5に基づき本実施の形態に係るアイソレーション・セルを挿入しスキャンレジスタ回路を設けた集積回路の構成について説明する。 Next, a configuration of an integrated circuit in which an isolation cell according to the present embodiment is inserted and a scan register circuit is provided will be described with reference to FIG.
図に示されるように、この集積回路はスキャンレジスタ回路74の内部にアイソレーション・セル82aとなるAND回路及びスキャンレジスタ回路75の内部にアイソレーション・セル82bとなるAND回路を設けた構成ものであり、電源回路である電源遮断可能な電源ドメインA71を有しており、電源ドメインA71からの出力信号1及び出力信号2は、スキャンレジスタ回路74及び75内におけるアイソレーション・セル82に入力する。
As shown in the figure, this integrated circuit has an AND circuit that becomes an
また、アイソレーション・セル82a及び82bを含むスキャンレジスタ回路74及び75、OR回路72、AND回路73、電子回路であるロジック回路76及びパワー・マネージメント・ユニット77は、電源ドメインA71とは異なる不図示の電源ドメインBの電源ドメイン領域にある。
Further, scan
また、スキャンレジスタ回路74及び75は、1つのOR回路と2つのAND回路と1つのフリップフロップにより構成されている。図に示すように、スキャンレジスタ回路74内の一方のAND回路81aには、スキャンデータ入力信号SCANINが入力しており、スキャンレジスタ回路75内の一方のAND回路81bには、スキャンレジスタ回路74からの出力信号が入力している。また、電源ドメインA71からの出力信号1及び出力信号2は、スキャンレジスタ回路74及び75内における他方のAND回路であるアイソレーション・セル82a及び82bに入力している。
The
一方、後述するAND回路73からの出力信号は、一方のAND回路81a及び81bに反転した後入力し、他方のAND回路であるアイソレーション・セル82a及び82bにはそのまま入力している。一方のAND回路81aの出力と、他方のAND回路であるアイソレーション・セル82aの出力は、OR回路83aに入力しており、一方のAND回路81bの出力と、他方のAND回路であるアイソレーション・セル82bの出力は、OR回路83bに入力している。また、OR回路83aの出力は、フリップフロップ84aのDポートに入力し、OR回路83bの出力は、フリップフロップ84bのDポートに入力している。このフリップフロップ84a及び84bのQポートからの出力が、スキャンレジスタ回路74及び75の出力となる。尚、スキャンレジスタ回路74及び75内のフリップフロップ84a及び84bには、各々クロック信号CKが入力している。
On the other hand, an output signal from an AND
スキャンレジスタ回路74及び75内のアイソレーション・セル82a及び82bの制御は、2つの論理回路であるOR回路72及びAND回路73を介して、パワー・マネージメント・ユニット77により行われる。
The control of the
電源ドメインA71の遮断時において、パワー・マネージメント・ユニット77より、L状態のアイソレーション・イネーブル信号iso−enbが出力されOR回路72に入力する。また、OR回路72には、スキャンテストを行うか否かのイネーブル信号ATPGENが入力しており、OR回路72からの出力は、AND回路73に入力している。また、AND回路73には、スキャンデータを流すか否かのイネーブル信号であるスキャンイネーブル信号SCANENが反転して入力している。AND回路73からの出力信号は、スキャンレジスタ回路74及び75内のアイソレーション・セル82a及び82bに入力しており、これによりアイソレーション・セル82a及び82bの制御が行われる。
When the
即ち、OR回路72は、パワー・マネージメント・ユニット77より出力されたアイソレーション・イネーブル信号iso−enbとATPGENとのOR論理をとったものが出力され、AND回路73は、このOR回路72からの出力とスキャンパス回路のイネーブル信号SCANENを反転したものとのAND論理をとったものが出力される。
That is, the
よって、通常動作(ATPGENがL状態)でアイソレーション・イネーブル信号iso−enbがLの状態の場合では、AND回路73の出力はL状態となり、アイソレーション・セル82a及び82bは、アイソレーション動作を行い電源ドメインA71からのHi−Z状態を遮断する。この際、スキャンレジスタ回路74及び75では、スキャンデータ入力信号SCANIN及びスキャンレジスタ回路74からの出力信号が選択される。
Therefore, in the normal operation (ATPGEN is in the L state) and the isolation enable signal iso-enb is in the L state, the output of the AND
また、通常動作(ATPGENがL状態)でアイソレーション・イネーブル信号iso−enbがHの状態の場合では、アイソレーション・セル82a及び82bは、通常のAND論理として機能しスキャンレジスタ回路としての論理動作を行う。
In the case of normal operation (ATPGEN is in L state) and the isolation enable signal iso-enb is in the H state, the
また、OR回路72においてATPGENとアイソレーション・イネーブル信号iso−enbのOR論理をとることで、スキャンテストの場合(ATPGENがH状態の場合)は電源ドメインA71をON状態のまま(電源遮断しない状態)でテストを行うことが可能である。
In the
また、フリップフロップ84a及び84bの出力はスキャンレジスタ回路74及び75の出力として、ロジック回路76に入力する。
The outputs of the flip-
本実施の形態における集積回路では、集積回路内に複数のスキャンレジスタ回路74及び75を有する場合において、パワー・マネージメント・ユニット77からの制御を2つの論理回路、即ち、1つのOR回路72と1つのAND回路73を介して行うことができるため、ゲート数の増加と配線数の増加を可能な限り抑制することができる。
In the integrated circuit according to the present embodiment, when there are a plurality of
〔第3の実施の形態〕
次に、第3の実施の形態について説明する。本実施の形態は、第1の実施の形態の集積回路を製造するための集積回路支援装置及び集積回路製造方法である。
[Third Embodiment]
Next, a third embodiment will be described. The present embodiment is an integrated circuit support device and an integrated circuit manufacturing method for manufacturing the integrated circuit of the first embodiment.
図6に基づき本実施の形態について説明する。図6は、本実施の形態に係る集積回路支援装置のブロック図である。本実施の形態に係る集積回路支援装置を構成する各々の手段は、適当なコンピュータに適切なプログラムを搭載することによって実現されるのが好ましく、また、本実施の形態に係る集積回路支援装置を構成する各々の手段で利用されるデータ又は生成されるデータは、このコンピュータに付随する各種メモリや記憶媒体に格納されることが好ましい。 This embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 6 is a block diagram of the integrated circuit support apparatus according to the present embodiment. Each means constituting the integrated circuit support apparatus according to the present embodiment is preferably realized by mounting an appropriate program on an appropriate computer, and the integrated circuit support apparatus according to the present embodiment is also implemented. It is preferable that data used or generated by each of the constituent means is stored in various memories and storage media associated with the computer.
本実施の形態における集積回路支援装置は、ネットリスト111、最適化制約112、セルライブラリ113、多電源設計制約114等を読み込み手段115により読み込む。
The integrated circuit support apparatus according to the present embodiment reads the
ネットリスト111は、アイソレーション・セル、アイソレーション理論を必要とするRTL(Register Transfer Level)回路またはネットリストである。また、最適化制約112とは、論理合成の制約やタイミング、ロジック回路や論理回路の面積等の集積回路の制約を意味する。セルライブラリ113は、複数のセルのライブラリであり、この中から適したセルが選択される。多電源設計制約114は、パワーフォーマットを含むものであり、電源回路とロジック回路との関連付け等から制限される集積回路の制約である。
The
次に、アイソレーション・セルと選択回路の一部の論理回路とを兼用する回路を合成する回路合成手段116により、アイソレーション・セルまたは論理とアイソレーション目的以外の論理を兼用する回路を合成する。具体的には、アイソレーション・セルと選択回路の一部の論理回路とを兼用する回路である図3におけるアイソレーション・セル42を合成する。
Next, an isolation cell or a circuit that combines logic and logic other than the purpose of isolation is synthesized by circuit synthesis means 116 that synthesizes a circuit that combines the isolation cell and a part of the logic circuit of the selection circuit. . Specifically, the
次に、アイソレーション・セルと選択回路の一部の論理回路との制御を行うための論理回路を挿入する回路挿入手段117により、アイソレーション論理動作とアイソレーション目的外の論理動作とを制御回路を挿入する。具体的には、アイソレーション・セルと選択回路の一部の論理回路との制御を行うための論理回路である図3におけるAND回路32を挿入する。このとき、アイソレーション・セルまたは論理の出力値の仕様については、多電源設計制約114(CPFやUPF等のパワーフォーマット)に記述する。
Next, the circuit insertion means 117 for inserting a logic circuit for controlling the isolation cell and a part of the logic circuit of the selection circuit controls the isolation logic operation and the logic operation other than the isolation purpose. Insert. Specifically, the AND
次に、アイソレーション・セルを含めた集積回路におけるタイミング、領域、消費電力を最適化するための最適化手段118により、アイソレーション・セルを含めた集積回路におけるタイミング、領域、消費電力の最適化を行う。具体的には、セルのサイジング、負荷分散等を行う。 Next, the optimization means 118 for optimizing the timing, area and power consumption in the integrated circuit including the isolation cell optimizes the timing, area and power consumption in the integrated circuit including the isolation cell. I do. Specifically, cell sizing, load balancing, and the like are performed.
次に、回路合成手段、回路挿入手段及び最適化手段により得られたネットリストを出力するネットリスト出力手段119により、集積回路支援装置により設計されたネットリスト、即ち、回路合成手段116、回路挿入手段117及び最適化手段118により得られたネットリストを出力する。
Next, the net list output means 119 for outputting the net list obtained by the circuit synthesizing means, the circuit inserting means and the optimizing means, the net list designed by the integrated circuit support device, that is, the circuit synthesizing means 116, the circuit insertion. The net list obtained by the
これにより、アイソレーション・セルまたは論理とアイソレーション目的外の論理とを合成し最適化したネットリスト120を得ることができる。
As a result, an optimized
これにより第1の実施の形態に係る集積回路を製造することができる。尚、回路合成手段116、回路挿入手段117及び最適化手段118を実行する順序は入れ替わってもよい。
Thereby, the integrated circuit according to the first embodiment can be manufactured. Note that the order in which the
〔第4の実施の形態〕
次に、第4の実施の形態について説明する。本実施の形態は、第2の実施の形態の集積回路を製造するための集積回路支援装置及び集積回路製造方法である。
[Fourth Embodiment]
Next, a fourth embodiment will be described. The present embodiment is an integrated circuit support device and an integrated circuit manufacturing method for manufacturing the integrated circuit of the second embodiment.
図7に基づき本実施の形態について説明する。図7は、本実施の形態に係る集積回路支援装置のブロック図である。本実施の形態に係る集積回路支援装置を構成する各々の手段は、適当なコンピュータに適切なプログラムを搭載することによって実現されるのが好ましく、また、本実施の形態に係る集積回路支援装置を構成する各々の手段で利用されるデータ又は生成されるデータは、このコンピュータに付随する各種メモリや記憶媒体に格納されることが好ましい。 The present embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 7 is a block diagram of the integrated circuit support device according to the present embodiment. Each means constituting the integrated circuit support apparatus according to the present embodiment is preferably realized by mounting an appropriate program on an appropriate computer, and the integrated circuit support apparatus according to the present embodiment is also implemented. It is preferable that data used or generated by each of the constituent means is stored in various memories and storage media associated with the computer.
本実施の形態における集積回路支援装置は、スキャン挿入済みネットリスト131、最適化制約132、セルライブラリ133、多電源設計制約134等を読み込み手段135により読み込む。
The integrated circuit support apparatus according to the present embodiment reads the scan inserted
スキャン挿入済みネットリスト131は、アイソレーション・セル、アイソレーション理論を必要とするネットリストまたはスキャン(SCAN)挿入済みネットリストである。また、最適化制約132とは、スキャン化等の集積回路の制約を意味する。セルライブラリ133は、複数のセルのライブラリであり、この中から適したセルが選択される。多電源設計制約134は、パワーフォーマットを含むものであり、電源回路とロジック回路との関連付け等から制限される集積回路の制約である。
The scan inserted
次に、アイソレーション・セルを含むスキャンレジスタ回路を構築し、スキャンパスを形成する回路構築手段136により、アイソレーション・セルまたは論理を含むスキャンレジスタを構築し、スキャンパスを形成する。具体的には、図5におけるアイソレーション・セル82a及び82bを形成する。
Next, a scan register circuit including an isolation cell is constructed, and a scan register including an isolation cell or logic is constructed by a
次に、アイソレーション・セルとスキャンレジスタ回路との制御を行うための論理回路を挿入する回路挿入手段137により、アイソレーション論理動作とアイソレーション目的外の論理動作とスキャンテスト動作とを制御する回路を挿入する。具体的には、アイソレーション・セルとスキャンレジスタ回路との制御を行うための論理回路である図5に示すOR回路72及びAND回路73を挿入する。この際、アイソレーション・セルまたは論理の出力値の仕様については、多電源設計制約134(CPFやUPF等のパワーフォーマット)に記述する。
Next, a circuit for controlling the isolation logic operation, the logic operation other than the isolation purpose, and the scan test operation by the circuit insertion means 137 for inserting a logic circuit for controlling the isolation cell and the scan register circuit. Insert. Specifically, an OR
次に、アイソレーション・セルを含めた集積回路におけるタイミング、領域、消費電力を最適化するための最適化手段138により、アイソレーション・セルを含めた集積回路におけるタイミング、領域、消費電力を最適化する。具体的には、セルのサイジング、負荷分散等を行う。 Next, the optimization means 138 for optimizing the timing, area and power consumption in the integrated circuit including the isolation cell optimizes the timing, area and power consumption in the integrated circuit including the isolation cell. To do. Specifically, cell sizing, load balancing, and the like are performed.
次に、回路挿入手段、回路挿入手段及び最適化手段により得られたネットリストを出力するネットリスト出力手段139により、集積回路支援装置により設計されたスキャン挿入済みのネットリスト、即ち、回路挿入手段136、回路挿入手段137及び最適化手段138により得られたネットリストを出力する。 Next, the net list output means 139 for outputting the net list obtained by the circuit insertion means, the circuit insertion means and the optimization means, and the net list after the scan insertion designed by the integrated circuit support device, that is, the circuit insertion means 136, the net list obtained by the circuit insertion means 137 and the optimization means 138 is output.
これにより、アイソレーション・セルまたは論理を含むスキャンレジスタスキャンパスを構成している最適化したネットリスト140を得ることができる。
Thereby, an optimized
これにより第2の実施の形態に係る集積回路を製造することができる。尚、回路挿入手段136、回路挿入手段137及び最適化手段138を実行する順序は入れ替わってもよい。
Thereby, the integrated circuit according to the second embodiment can be manufactured. Note that the order of executing the
尚、本発明の実施に係る形態について説明したが、上記内容は、発明の内容を限定するものではない。 In addition, although the form which concerns on implementation of this invention was demonstrated, the said content does not limit the content of invention.
31 電源ドメインA
32 AND回路
33 選択回路
34 ロジック回路
35 ロジック回路
36 パワー・マネージメント・ユニット
41 AND回路
42 アイソレーション・セル(AND回路)
43 OR回路
31 Power Domain A
32 AND
43 OR circuit
Claims (10)
前記各々の電子回路に電力を供給する電源回路と、
一方の入力は前記電源回路と接続されており、他方の入力は他の電子回路と接続されており、出力が各々の前記電子回路と接続されている複数の選択回路と、
を有し、
前記選択回路は、制御部からの制御により、前記電子回路に対し電力を供給するか、又は、前記他の電子回路の信号を入力するかいずれかの選択制御を行うことを特徴とする集積回路。 A plurality of electronic circuits formed on a semiconductor chip;
A power supply circuit for supplying power to each of the electronic circuits;
One input is connected to the power supply circuit, the other input is connected to another electronic circuit, and a plurality of selection circuits whose outputs are connected to each of the electronic circuits,
Have
The selection circuit performs selection control of supplying power to the electronic circuit or inputting a signal of the other electronic circuit under the control of a control unit. .
一方のAND回路の入力は前記電源回路と接続されており、他方のAND回路の入力は前記他の電子回路と接続されており、
前記2つのAND回路の出力は、各々前記OR回路の入力と接続されており、
前記OR回路の出力は、前記選択回路の出力となることを特徴とする請求項1に記載の集積回路。 The selection circuit is composed of one OR circuit and two AND circuits,
The input of one AND circuit is connected to the power supply circuit, and the input of the other AND circuit is connected to the other electronic circuit,
The outputs of the two AND circuits are respectively connected to the inputs of the OR circuit,
The integrated circuit according to claim 1, wherein an output of the OR circuit is an output of the selection circuit.
前記論理回路はAND回路またはOR回路であって、前記制御部からの出力は前記論理回路に入力するものであり、前記論理回路の出力が前記選択回路に入力し前記選択制御を行うことを特徴とする請求項1または2に記載の集積回路。 One logic circuit corresponding to the control unit is provided,
The logic circuit is an AND circuit or an OR circuit, and an output from the control unit is input to the logic circuit, and an output of the logic circuit is input to the selection circuit to perform the selection control. An integrated circuit according to claim 1 or 2.
前記各々の電子回路に電力を供給する電源回路と、
一方の入力は前記電源回路と接続されており、他方の入力は他の電子回路と接続されており、出力が各々の前記電子回路と接続されている複数のスキャンレジスタ回路と、
を有し、
前記スキャンレジスタ回路は、制御部からの制御により、前記電子回路に対し電力を供給するか否かの制御及び前記スキャンレジスタ回路によるスキャンテストの実行の制御を行うことを特徴とする集積回路。 A plurality of electronic circuits formed on a semiconductor chip;
A power supply circuit for supplying power to each of the electronic circuits;
One input is connected to the power supply circuit, the other input is connected to another electronic circuit, a plurality of scan register circuits whose output is connected to each of the electronic circuits,
Have
The integrated circuit according to claim 1, wherein the scan register circuit controls whether or not power is supplied to the electronic circuit and control of execution of a scan test by the scan register circuit under the control of a control unit.
一方のAND回路の入力は前記電源回路と接続されており、他方のAND回路の入力は前記スキャンテストを行うための信号が入力されており、
前記2つのAND回路の出力は、各々前記OR回路の入力と接続されており、
前記OR回路の出力は、スキャンテストを行うためのシフトレジスタに入力していることを特徴とする請求項4に記載の集積回路。 The scan register circuit is composed of one shift register, one OR circuit, and two AND circuits,
An input of one AND circuit is connected to the power supply circuit, and a signal for performing the scan test is input to an input of the other AND circuit,
The outputs of the two AND circuits are respectively connected to the inputs of the OR circuit,
5. The integrated circuit according to claim 4, wherein the output of the OR circuit is input to a shift register for performing a scan test.
前記論理回路はAND回路またはOR回路であって、前記制御部からの出力は前記論理回路のうち一方の論理回路に入力するものであり、前記一方の論理回路の出力は前記論理回路のうち他方の論理回路に入力するものであり、前記他方の論理回路の出力は前記選択回路に入力し前記制御部からの制御を行うことを特徴とする請求項4または5に記載の集積回路。 Two logic circuits corresponding to the control unit are provided,
The logic circuit is an AND circuit or an OR circuit, and an output from the control unit is input to one of the logic circuits, and an output of the one logic circuit is the other of the logic circuits. 6. The integrated circuit according to claim 4, wherein an output of the other logic circuit is input to the selection circuit and is controlled by the control unit.
前記アイソレーション・セルと選択回路の一部の論理回路とを兼用する回路を合成する回路合成手段と、
前記アイソレーション・セルと前記選択回路の一部の論理回路との選択制御を行うための論理回路を挿入する回路挿入手段と、
前記アイソレーション・セルを含めた前記集積回路におけるタイミング、領域、消費電力を最適化するための最適化手段と、
前記回路合成手段、前記回路挿入手段及び前記最適化手段により得られたネットリストを出力するネットリスト出力手段と、
を有することを特徴とする集積回路支援装置。 RTL circuits or netlists that require isolation cells, integrated circuit constraints and reading means for reading cell libraries;
Circuit synthesizing means for synthesizing a circuit that combines the isolation cell and a part of the logic circuit of the selection circuit;
Circuit insertion means for inserting a logic circuit for performing selection control of the isolation cell and a part of the selection circuit;
Optimization means for optimizing timing, area, power consumption in the integrated circuit including the isolation cell;
Netlist output means for outputting a netlist obtained by the circuit synthesis means, the circuit insertion means and the optimization means;
An integrated circuit support device comprising:
前記アイソレーション・セルを含むスキャンレジスタ回路を構築し、スキャンパスを形成する回路構築手段と、
前記アイソレーション・セルの制御と前記スキャンレジスタ回路の制御とを行うための論理回路を挿入する回路挿入手段と、
前記アイソレーション・セルを含めた前記集積回路におけるタイミング、領域、消費電力を最適化するための最適化手段と、
前記回路挿入手段、前記回路挿入手段及び前記最適化手段により得られたネットリストを出力するネットリスト出力手段と、
を有することを特徴とする集積回路支援装置。 A netlist or scan-inserted netlist that requires an isolation cell, integrated circuit constraints and reading means for reading the cell library;
A circuit construction means for constructing a scan register circuit including the isolation cell and forming a scan path;
Circuit insertion means for inserting a logic circuit for controlling the isolation cell and the scan register circuit;
Optimization means for optimizing timing, area, power consumption in the integrated circuit including the isolation cell;
Net list output means for outputting the net list obtained by the circuit insertion means, the circuit insertion means and the optimization means;
An integrated circuit support device comprising:
前記アイソレーション・セルと選択回路の一部の論理回路とを兼用する回路を合成する回路合成工程と、
前記アイソレーション・セルと前記選択回路の一部の論理回路との選択制御を行うための論理回路を挿入する回路挿入工程と、
前記アイソレーション・セルを含めた前記集積回路におけるタイミング、領域、消費電力を最適化するための最適化工程と、
前記回路合成工程、前記回路挿入工程及び前記最適化工程により得られたネットリストを出力するネットリスト出力工程と、
を有することを特徴とする集積回路製造方法。 RTL circuits or netlists that require isolation cells, integrated circuit constraints and a reading process for reading the cell library;
A circuit synthesis step of synthesizing a circuit that combines the isolation cell and a part of the logic circuit of the selection circuit;
A circuit insertion step of inserting a logic circuit for performing selection control of the isolation cell and a part of the logic circuit of the selection circuit;
An optimization process for optimizing timing, area, power consumption in the integrated circuit including the isolation cell;
A netlist output step for outputting a netlist obtained by the circuit synthesis step, the circuit insertion step and the optimization step;
An integrated circuit manufacturing method comprising:
前記アイソレーション・セルを含むスキャンレジスタ回路を構築し、スキャンパスを形成する回路構築工程と、
前記アイソレーション・セルの制御と前記スキャンレジスタ回路の制御とを行うための論理回路を挿入する回路挿入工程と、
前記アイソレーション・セルを含めた前記集積回路におけるタイミング、領域、消費電力を最適化するための最適化工程と、
前記回路挿入工程、前記回路挿入工程及び前記最適化工程により得られたネットリストを出力するネットリスト出力工程と、
を有することを特徴とする集積回路製造方法。 A netlist or scan-inserted netlist that requires an isolation cell, integrated circuit constraints, and a loading process that reads the cell library;
A circuit construction process for constructing a scan register circuit including the isolation cell and forming a scan path;
A circuit insertion step of inserting a logic circuit for controlling the isolation cell and the scan register circuit;
An optimization process for optimizing timing, area, power consumption in the integrated circuit including the isolation cell;
A netlist output step for outputting a netlist obtained by the circuit insertion step, the circuit insertion step and the optimization step;
An integrated circuit manufacturing method comprising:
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