JP2013115109A - Semiconductor integrated circuit - Google Patents
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Abstract
Description
本発明の実施形態は、半導体集積回路に関する。 Embodiments described herein relate generally to a semiconductor integrated circuit.
従来、任意の論理を実現可能な半導体集積回路(IC)の一例として、FPGA(Field-Programmable Gate Array)が知られている。一般的なFPGAは、特定の論理を実現可能な論理ブロックと、各論理ブロック間の接続に用いられる複数の配線の接続を、プログラム可能な制御データに応じて切り替える複数のスイッチを含むスイッチブロックと、をそれぞれが有する複数のタイルがマトリクス状に配列される。そして、各スイッチブロックに対して、制御データを外部から供給する(書き込む)ことによって、様々な論理を実現することができる。 Conventionally, a field-programmable gate array (FPGA) is known as an example of a semiconductor integrated circuit (IC) capable of realizing arbitrary logic. A general FPGA includes a logic block capable of realizing a specific logic, and a switch block including a plurality of switches for switching connection of a plurality of wirings used for connection between the logic blocks according to programmable control data; , And a plurality of tiles, each of which is arranged in a matrix. Various logics can be realized by supplying (writing) control data from the outside to each switch block.
FPGAは、様々な論理を実現することが可能であるが、各論理を実現する際に、全てのタイルが使用されることは殆ど無いので、未使用のタイルに対しては電力の供給を停止することが望ましい。 The FPGA can implement various logics, but since all the tiles are rarely used when realizing each logic, power supply to unused tiles is stopped. It is desirable to do.
しかしながら、特定の論理を実現可能な単位を示すタイルごとに、電源制御回路を個別に設けると、電源制御回路の設置に必要な回路面積や配線等の周辺回路が増大する。すなわち、回路規模が増大してしまうという問題がある。本発明が解決しようとする課題は、回路規模を低減しつつ任意の論理を実現可能な半導体集積回路を提供することである。 However, if a power supply control circuit is provided for each tile indicating a unit capable of realizing a specific logic, peripheral circuits such as circuit area and wiring required for installing the power supply control circuit increase. That is, there is a problem that the circuit scale increases. The problem to be solved by the present invention is to provide a semiconductor integrated circuit capable of realizing any logic while reducing the circuit scale.
実施形態の半導体集積回路は、第1論理ブロックを少なくとも1つ含む第1回路群と、第1論理ブロックよりも多い数の第2論理ブロックを含む第2回路群と、入力データを第1論理ブロックまたは第2論理ブロックへ入力する機能、および、第1論理ブロックまたは第2論理ブロックから出力される出力データを外部へ出力する機能を有する入出力部とを含む。第1回路群は、第1スイッチブロックと、第1電源制御回路とを有する。第1スイッチブロックは、第1論理ブロックまたは第2論理ブロックと入出力部との接続、第1論理ブロック同士の接続、第1論理ブロックと第2論理ブロックとの接続のうちの少なくとも1つに用いられる配線の接続を、プログラム可能な制御データに応じて切り替えるスイッチを含む。第1電源制御回路は、第1回路群に含まれる第1論理ブロックおよび第1スイッチブロックに対する電力の供給および停止を共通に制御する。第2回路群は、第2スイッチブロックと第2電源制御回路とを有する。第2スイッチブロックは、第1論理ブロックまたは第2論理ブロックと入出力部との接続、第2論理ブロック同士の接続、第1論理ブロックと第2論理ブロックとの接続のうちの少なくとも1つに用いられる配線の接続を、プログラム可能な制御データに応じて切り替えるスイッチを含む。第2電源制御回路は、第2回路群に含まれる論理ブロックおよび第2スイッチブロックに対する電力の供給および停止を共通に制御する。 The semiconductor integrated circuit according to the embodiment includes a first circuit group including at least one first logic block, a second circuit group including a larger number of second logic blocks than the first logic block, and input data to the first logic block. And an input / output unit having a function of inputting to the block or the second logic block and a function of outputting output data output from the first logic block or the second logic block to the outside. The first circuit group includes a first switch block and a first power supply control circuit. The first switch block includes at least one of a connection between the first logic block or the second logic block and the input / output unit, a connection between the first logic blocks, and a connection between the first logic block and the second logic block. It includes a switch for switching the wiring connection used according to programmable control data. The first power supply control circuit controls in common the supply and stop of power to the first logic block and the first switch block included in the first circuit group. The second circuit group includes a second switch block and a second power supply control circuit. The second switch block includes at least one of a connection between the first logic block or the second logic block and the input / output unit, a connection between the second logic blocks, and a connection between the first logic block and the second logic block. It includes a switch for switching the wiring connection used according to programmable control data. The second power supply control circuit commonly controls supply and stop of power to the logic block and the second switch block included in the second circuit group.
以下、添付図面を参照しながら、本発明に係る半導体集積回路の実施の形態を詳細に説明する。なお、以下の実施形態では、半導体集積回路として、FPGAを例に挙げて説明するが、これに限定されるものではない。 Embodiments of a semiconductor integrated circuit according to the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings. In the following embodiments, an FPGA is described as an example of a semiconductor integrated circuit, but the present invention is not limited to this.
(第1実施形態)
図1は、本実施形態のFPGA100の概略構成例を示す図である。図1に示すように、FPGA100は、複数のタイル10がマトリクス状に配列されたアレイ部20と、アレイ部20を囲むように配置される複数の入出力部(I/O)30とを含む。
(First embodiment)
FIG. 1 is a diagram illustrating a schematic configuration example of the FPGA 100 according to the present embodiment. As shown in FIG. 1, the FPGA 100 includes an array unit 20 in which a plurality of tiles 10 are arranged in a matrix, and a plurality of input / output units (I / O) 30 arranged so as to surround the array unit 20. .
本実施形態の各タイル10は、それぞれ特定の論理を実現可能な単位であり、論理ブロックLBと、スイッチブロックSBとを含む。論理ブロックLBは、少なくとも1つの論理演算回路を含み、当該論理演算回路の論理演算により特定の論理が実現される。なお、各タイル10が実現可能な論理は、タイル10ごとに個別に設定可能である。 Each tile 10 of the present embodiment is a unit capable of realizing a specific logic, and includes a logical block LB and a switch block SB. The logic block LB includes at least one logic operation circuit, and specific logic is realized by the logic operation of the logic operation circuit. The logic that can be realized by each tile 10 can be set individually for each tile 10.
スイッチブロックSBは、論理ブロックLBと入出力部30、あるいは、論理ブロックLB同士を接続するのに用いられる複数の配線(不図示)の接続を、プログラム可能な(任意に設定可能な)制御データに応じて切り替える複数のスイッチを含む。例えば、各スイッチは電界効果トランジスタで構成され、そのゲートは、外部から書き込まれるビットデータ(制御データ)を記憶するメモリと接続されてもよい。この場合、メモリに記憶されるビットデータは書き換え可能であり、各スイッチのオンオフは、メモリに書き込まれたビットデータに応じて切り替わる。 The switch block SB can control (arbitrarily settable) control data for connecting a plurality of wirings (not shown) used to connect the logical block LB and the input / output unit 30 or the logical blocks LB. It includes a plurality of switches that switch depending on. For example, each switch may be formed of a field effect transistor, and its gate may be connected to a memory that stores bit data (control data) written from the outside. In this case, the bit data stored in the memory can be rewritten, and the on / off of each switch is switched according to the bit data written in the memory.
複数の入出力部30の各々は、入力データを論理ブロックLBへ入力する機能、および、論理ブロックLBから出力された出力データを外部へ出力する機能を有する。 Each of the plurality of input / output units 30 has a function of inputting input data to the logical block LB and a function of outputting output data output from the logical block LB to the outside.
ここで、FPGA100の構造上、あるタイル10の論理ブロックLBから出力される出力データが入出力部30へ到達するには、当該タイル10から当該入出力部30までの間に介在する全てのスイッチブロックSBを通過しなければならないので、例えば図2に示すように、出力データの出力を行う入出力部30Bから離れたタイル10Aが使用されるように配置配線されると、データ伝送の遅延量が増加してしまう。そのため、入力データの入力または出力データの出力を行う入出力部30(以下では、「使用される入出力部30」と呼ぶ)に近い位置のタイル10が使用されるように、配置配線される。 Here, due to the structure of the FPGA 100, in order for the output data output from the logical block LB of a certain tile 10 to reach the input / output unit 30, all the switches interposed between the tile 10 and the input / output unit 30 are used. Since the block SB must be passed, for example, as shown in FIG. 2, if the tile 10A separated from the input / output unit 30B for outputting the output data is arranged and wired so as to be used, the data transmission delay amount Will increase. For this reason, the tiles 10 are arranged and wired so as to use the tiles 10 close to the input / output unit 30 that inputs input data or outputs output data (hereinafter referred to as “used input / output unit 30”). .
したがって、使用される入出力部30に近いタイル10ほど、動作する可能性を示す動作確率の値は高くなる。タイル10の動作確率は、以下の式1で表すことができる。
f(D)=1/[exp{(D−μ)/C}+1] (1)
上記式1において、f(D)は、使用される入出力部30から距離Dの位置に配置されたタイル10の動作確率を示す。μは、論理ブロックLBが、使用される入出力部30に近い順から使用された場合の当該入出力部30からの距離を示す。さらに言えば、μは、FPGA(例えば150×150のタイル10を含むFPGAなど)の大きさ(例えばタイル10の数)と、ユーザーが使用する論理によって決まる固定値(定数)である。一方、上述のDは、タイル10の動作確率f(D)を求める関数の変数であり、変数Dに応じて動作確率f(D)の値は可変に設定される。Cは、使用される入出力部30からの論理ブロックLBの離れやすさを示す定数である。すなわち、動作確率f(D)は、フェルミ−ディラックの統計分布に従う。なお、上記タイル10の動作確率は、当該タイル10に含まれる論理ブロックLBが動作する可能性を示すと捉えることもできる。
Therefore, the tile 10 closer to the input / output unit 30 to be used has a higher operation probability value indicating the possibility of operation. The operation probability of the tile 10 can be expressed by Equation 1 below.
f (D) = 1 / [exp {(D−μ) / C} +1] (1)
In the above equation 1, f (D) represents the operation probability of the tile 10 arranged at a distance D from the input / output unit 30 to be used. μ indicates the distance from the input / output unit 30 when the logical block LB is used in the order of proximity to the input / output unit 30 to be used. Furthermore, μ is a fixed value (constant) determined by the size (for example, the number of tiles 10) of the FPGA (for example, an FPGA including 150 × 150 tiles 10) and the logic used by the user. On the other hand, D described above is a variable of a function for obtaining the motion probability f (D) of the tile 10, and the value of the motion probability f (D) is set variably according to the variable D. C is a constant indicating the ease of leaving the logical block LB from the input / output unit 30 to be used. That is, the motion probability f (D) follows the Fermi-Dirac statistical distribution. Note that the operation probability of the tile 10 can also be understood as indicating the possibility that the logical block LB included in the tile 10 operates.
図3は、MCNCベンチマーク回路から抜粋した20回路について、FPGAの幅を150タイルとした場合に計算したフェルミ−ディラックの統計分布の平均値を示す図である。各タイル内の論理ブロックは、4入力のルックアップテーブル(LUT)で構成されることを想定している。図3からも理解されるように、使用される入出力部(I/O)からの距離が近いタイルほど、動作確率の値が高くなる。 FIG. 3 is a diagram showing the average value of the Fermi-Dirac statistical distribution calculated when the FPGA width is 150 tiles for 20 circuits extracted from the MCNC benchmark circuit. It is assumed that the logical block in each tile is composed of a 4-input lookup table (LUT). As understood from FIG. 3, the value of the operation probability increases as the tile is closer to the input / output unit (I / O) to be used.
以上のように、FPGAでは、使用される入出力部30の付近のタイル10ほど、動作確率の値が高くなる。タイル10がマトリクス状に配列されたアレイ部20のうち、動作確率の高い領域では、当該領域に含まれる複数のタイル10が同時に使用されると考えられるため、複数のタイル10に対して、共通の電源制御回路を配置すればよいと考えられる。 As described above, in the FPGA, the value of the operation probability is higher in the tile 10 near the input / output unit 30 to be used. Of the array unit 20 in which the tiles 10 are arranged in a matrix, in a region having a high operation probability, it is considered that a plurality of tiles 10 included in the region are used simultaneously. It is considered that a power supply control circuit may be provided.
そこで、本実施形態では、図4に示すように、使用される複数の入出力部30で構成される辺SDに近い位置に配置されるタイル10については、複数のタイル10ごとにグルーピング(組分け)される。図4の例では、辺SDの延在方向(行方向)に直交する方向(列方向)において、当該辺SDに近い方から数えて第1番目と第2番目のタイル10で1つの組P1が構成される。そして、組P1ごとに、当該組P1に属する2つのタイル10の各々に対する電力の供給および停止を制御する共通の電源制御回路40が設けられる。一方、組P1に含まれるタイル10以外の他のタイル10については、当該タイル10に対する電力の供給および停止を制御する電源制御回路50が個別に設けられる。見方を変えれば、組P1に含まれるタイル10よりも辺SDから遠い位置に配置される他のタイル10については、ひとつのタイル10ごとに組分けされ、その組分けされた組ごとに、当該組に属する1つのタイル10に対して電力の供給および停止を制御する電源制御回路50が個別に設けられていると捉えることもできる。 Therefore, in the present embodiment, as shown in FIG. 4, the tiles 10 arranged at positions close to the side SD composed of the plurality of input / output units 30 to be used are grouped (set) for each of the plurality of tiles 10. Divided). In the example of FIG. 4, in the direction (column direction) orthogonal to the extending direction (row direction) of the side SD, one set P <b> 1 includes the first and second tiles 10 counted from the side closer to the side SD. Is configured. For each set P1, a common power supply control circuit 40 that controls supply and stop of power to each of the two tiles 10 belonging to the set P1 is provided. On the other hand, for the tiles 10 other than the tile 10 included in the set P1, a power control circuit 50 that controls supply and stop of power to the tile 10 is individually provided. In other words, the other tiles 10 arranged at positions farther from the side SD than the tiles 10 included in the set P1 are grouped for each tile 10, and for each group that has been grouped, It can also be understood that a power supply control circuit 50 that controls the supply and stop of power to one tile 10 belonging to the set is individually provided.
すなわち、本実施形態のFPGA100は、少なくとも1つの論理ブロックLB(「第1論理ブロック」)を含む第1回路群(この例では、1つのタイル10ごとに組分けされた単位、つまりはひとつのタイル10そのもの)と、第1論理ブロックよりも多い数の論理ブロックLB(「第2論理ブロック」)を含み、第1回路群よりも、使用される入出力部30に近い位置に配置される第2回路群(この例では組P1)とを備えると捉えることができる。 That is, the FPGA 100 according to the present embodiment includes a first circuit group including at least one logical block LB (“first logical block”) (in this example, a unit grouped for each tile 10, that is, one unit Tile 10 itself) and a larger number of logical blocks LB ("second logical block") than the first logical block, and are arranged closer to the input / output unit 30 to be used than the first circuit group. It can be understood that the second circuit group (the set P1 in this example) is provided.
そして、第1回路群は、第1論理ブロックまたは第2論理ブロックと入出力部30との接続、第1論理ブロック同士の接続、第1論理ブロックと第2論理ブロックとの接続のうちの少なくとも1つに用いられる配線(単数でも複数でもよい)の接続を、プログラム可能な制御データに応じて切り替えるスイッチ(単数でも複数でもよい)を含む第1スイッチブロック(この例では、ひとつのタイル10に含まれるスイッチブロックSB)と、当該第1回路群に含まれる第1論理ブロック(この例では、ひとつのタイル10に含まれる論理ブロックLB)および第1スイッチブロックに対して電力の供給および停止を共通に制御する第1電源制御回路(この例では、電源制御回路50)を有する。また、第2回路群は、第1論理ブロックまたは第2論理ブロックと入出力部30との接続、第2論理ブロック同士の接続、第1論理ブロックと第2論理ブロックとの接続のうちの少なくとも1つに用いられる配線(単数でも複数でもよい)の接続を、プログラム可能な制御データに応じて切り替えるスイッチ(単数でも複数でもよい)を含む第2スイッチブロック(この例では、組P1に含まれる2つのタイル10の各々に含まれるスイッチブロックSB)と、当該第2回路群に含まれる第2論理ブロック(この例では、組P1に含まれる2つのタイル10の各々に含まれる論理ブロックLB)および第2スイッチブロックに対して電力の供給および停止を共通に制御する第2電源制御回路(この例では、電源制御回路40)を有すると捉えることができる。 The first circuit group includes at least one of a connection between the first logic block or the second logic block and the input / output unit 30, a connection between the first logic blocks, and a connection between the first logic block and the second logic block. A first switch block (in this example, one tile 10) including a switch (single or plural) for switching the connection of wiring (single or plural) used for one according to programmable control data. The switch block SB included), the first logic block included in the first circuit group (in this example, the logic block LB included in one tile 10) and the first switch block are supplied and stopped. It has the 1st power supply control circuit (this example power supply control circuit 50) controlled in common. The second circuit group includes at least one of a connection between the first logic block or the second logic block and the input / output unit 30, a connection between the second logic blocks, and a connection between the first logic block and the second logic block. A second switch block (in this example, included in the set P1) including a switch (single or plural) that switches connection of wiring (single or plural) used for one according to programmable control data A switch block SB included in each of the two tiles 10) and a second logical block included in the second circuit group (in this example, a logical block LB included in each of the two tiles 10 included in the set P1). And a second power supply control circuit (in this example, the power supply control circuit 40) for commonly controlling the supply and stop of power to the second switch block. It is possible.
図5は、電源制御回路40の構成例を示す図である。ここでは、ひとつの組P1に対応して設けられる電源制御回路40(ひとつの組P1に含まれる電源制御回路40と捉えることができる)を例に挙げて説明するが、他の組P1に対応して設けられる電源制御回路40も同様の構成である。図5に示すように、電源制御回路40は、スイッチ素子41と、制御回路42とを含む。スイッチ素子41は、電源電位VDが供給される電源線101と組P1との間に配置される。図5の例では、スイッチ素子41は、Pチャネル型の電界効果トランジスタ(P型のMOSFET)で構成される。スイッチ素子41のゲートは制御回路42に接続され、制御回路42から供給されるスイッチ制御信号に応じて、スイッチ素子41のオンオフが切り替わる。例えばスイッチ制御信号は1ビットのデジタルデータであり、そのデジタルデータに応じてスイッチ素子41のオンオフが切り替わる構成であってもよい。また、制御回路42は、スイッチ素子41のオンオフを制御可能な手段であればよく、その構成は任意である。例えば制御回路42は、外部から書き込まれるスイッチ制御信号を記憶可能なメモリ素子で構成されてもよい。 FIG. 5 is a diagram illustrating a configuration example of the power supply control circuit 40. Here, the power supply control circuit 40 (corresponding to the power supply control circuit 40 included in one set P1) provided corresponding to one set P1 will be described as an example, but it corresponds to another set P1. The power supply control circuit 40 provided in the same manner has the same configuration. As shown in FIG. 5, the power supply control circuit 40 includes a switch element 41 and a control circuit 42. The switch element 41 is disposed between the power supply line 101 to which the power supply potential VD is supplied and the set P1. In the example of FIG. 5, the switch element 41 is configured by a P-channel field effect transistor (P-type MOSFET). The gate of the switch element 41 is connected to the control circuit 42, and the switch element 41 is switched on and off in accordance with a switch control signal supplied from the control circuit 42. For example, the switch control signal may be 1-bit digital data, and the switch element 41 may be turned on / off according to the digital data. The control circuit 42 may be any means that can control the on / off of the switch element 41, and its configuration is arbitrary. For example, the control circuit 42 may be configured by a memory element that can store a switch control signal written from the outside.
スイッチ素子41がオン状態に遷移した場合は、電源線101から、組P1に含まれる2つのタイル10の各々に至る電源経路が形成され、当該2つのタイル10の各々に対して電源電位VDが供給される。一方、スイッチ素子41がオフ状態に遷移した場合は、電源線101から、組P1に含まれる2つのタイル10の各々に至る電源経路は形成されないので、当該2つのタイル10の各々に対する電源電位VDの供給は行われない。なお、電源制御回路50の基本的な構成は、図5に示す電源制御回路40の構成と同様であるが、電源制御回路50は、組P1に含まれるタイル10以外の他のタイル10ごとに個別に設けられるので、他のタイル10と同数のスイッチ素子および制御回路が必要になる。 When the switch element 41 transitions to the ON state, a power supply path from the power supply line 101 to each of the two tiles 10 included in the set P1 is formed, and the power supply potential VD is applied to each of the two tiles 10. Supplied. On the other hand, when the switch element 41 transitions to the OFF state, a power supply path from the power supply line 101 to each of the two tiles 10 included in the set P1 is not formed, and thus the power supply potential VD for each of the two tiles 10 is not formed. Is not supplied. The basic configuration of the power supply control circuit 50 is the same as that of the power supply control circuit 40 shown in FIG. 5, but the power supply control circuit 50 is provided for each tile 10 other than the tiles 10 included in the set P1. Since they are provided individually, the same number of switch elements and control circuits as the other tiles 10 are required.
以上に説明したように、本実施形態では、使用される入出力部30(辺SD)に近い位置に配置されるタイル10については、2つのタイル10ごとに組分けされ、組分けされた単位ごとに(組P1ごとに)共通の電源制御回路40が設けられるので、全てのタイル10に対して電源制御回路50が個別に設けられる構成に比べて、回路規模を低減できる。一方、使用される入出力部30から遠い位置に配置されるタイル10、つまりは、使用される可能性が低い(動作確率の値が小さい)タイル10については、複数のタイル10ごとに共通の電源制御回路を設けるよりも、電力の供給および停止を制御する単位を細かくした方が電力削減の効果は大きい。本実施形態では、組P1に含まれるタイル10よりも、使用される入出力部30から遠い位置に配置されるタイル10については、電源制御回路50が個別に設けられるので、タイル10単位で電力の供給および停止を制御することができる。すなわち、電力の供給および停止を制御する単位を細かくできるので、複数のタイル10ごとに共通の電源制御回路が設けられる場合に比べて、電力削減の効果が大きくなる。 As described above, in the present embodiment, the tiles 10 arranged at positions close to the input / output unit 30 (side SD) to be used are grouped into two tiles 10 and the unit is grouped. Since the common power supply control circuit 40 is provided every time (for each set P1), the circuit scale can be reduced as compared with the configuration in which the power supply control circuits 50 are individually provided for all the tiles 10. On the other hand, the tile 10 arranged at a position far from the input / output unit 30 to be used, that is, the tile 10 having a low possibility of being used (the value of the operation probability is small) is common to the plurality of tiles 10. The effect of reducing power is greater when the unit for controlling the supply and stop of power is made finer than when a power supply control circuit is provided. In the present embodiment, since the power supply control circuit 50 is individually provided for the tile 10 arranged at a position farther from the input / output unit 30 to be used than the tile 10 included in the set P1, power is supplied in units of tiles 10. Can be controlled and stopped. That is, since the unit for controlling the supply and stop of power can be made finer, the effect of reducing the power is greater than when a common power supply control circuit is provided for each of the plurality of tiles 10.
(第1実施形態の変形例)
前述のアレイ部20においては、辺SDの延在方向(行方向)と平行に配列された複数のタイル10の集合Gが並列に配列されていると捉えることができる。図6に示すように、辺SDに近い方から数えて第1行目の集合Gに含まれる複数のタイル10については、2つのタイル10ごとに1つの組P2が構成されてもよい。図6の例では、組P2ごとに、共通の電源制御回路40が設けられる。一方、第1行目の集合Gに含まれる複数のタイル10以外の他のタイル10については、電源制御回路50が個別に設けられる。
(Modification of the first embodiment)
In the array unit 20 described above, it can be understood that a set G of a plurality of tiles 10 arranged in parallel with the extending direction (row direction) of the side SD is arranged in parallel. As shown in FIG. 6, for a plurality of tiles 10 included in the first row set G counted from the side closer to the side SD, one set P <b> 2 may be configured for every two tiles 10. In the example of FIG. 6, a common power supply control circuit 40 is provided for each set P2. On the other hand, the power supply control circuits 50 are individually provided for the tiles 10 other than the plurality of tiles 10 included in the set G in the first row.
(第2実施形態)
次に、第2実施形態について説明する。第2実施形態では、使用される入出力部30(辺SD)の付近に形成される組に属するタイル10の数が2よりも大きい点で上述の第1実施形態と相違するが、その他の構成は第1実施形態と同様である。以下では、第1実施形態と共通する部分については、同一の符号を付して適宜に説明を省略する。
(Second Embodiment)
Next, a second embodiment will be described. The second embodiment is different from the first embodiment described above in that the number of tiles 10 belonging to a set formed in the vicinity of the input / output unit 30 (side SD) to be used is larger than two. The configuration is the same as in the first embodiment. Below, about the part which is common in 1st Embodiment, the same code | symbol is attached | subjected and description is abbreviate | omitted suitably.
前述したように、アレイ部20には、辺SDの延在方向(行方向)と平行に配列された複数のタイル10の集合Gが並列に配列されていると捉えることができる。そして、本実施形態では、図7に示すように、辺SDに近い方から数えて第1行目および第2行目の集合Gの各々に含まれる複数のタイル10については、2行×2列の4つのタイル10ごとに1つの組P3が構成される。そして、組P3ごとに、共通の電源制御回路400が設けられる。電源制御回路400の基本的な構成は、図5に示す電源制御回路40と同様であるが、電源制御回路400は、組P3に含まれる4つのタイル10の各々に対する電源電位VDの供給および停止を制御する。一方、第1行目および第2行目の集合Gの各々に含まれるタイル10以外の他のタイル10については、電源制御回路50が個別に設けられる。 As described above, in the array unit 20, it can be understood that a set G of a plurality of tiles 10 arranged in parallel with the extending direction (row direction) of the side SD is arranged in parallel. In the present embodiment, as shown in FIG. 7, the plurality of tiles 10 included in each of the sets G of the first row and the second row counted from the side closer to the side SD is 2 rows × 2 One set P3 is configured for every four tiles 10 in the column. A common power supply control circuit 400 is provided for each set P3. The basic configuration of the power supply control circuit 400 is the same as that of the power supply control circuit 40 shown in FIG. 5, but the power supply control circuit 400 supplies and stops the power supply potential VD to each of the four tiles 10 included in the set P3. To control. On the other hand, for the tiles 10 other than the tiles 10 included in each of the first row and the second row set G, the power supply control circuits 50 are individually provided.
本実施形態では、使用される入出力部30(辺SD)に近い位置に配置されるタイル10については、4つのタイル10ごとに組分けされ、組分けされた単位ごとに(組P3ごとに)共通の電源制御回路400が設けられるので、上述の第1実施形態に比べて、回路規模を一層低減できる。 In the present embodiment, the tiles 10 arranged at positions close to the input / output unit 30 (side SD) to be used are grouped into four tiles 10 for each grouped unit (for each group P3). ) Since the common power supply control circuit 400 is provided, the circuit scale can be further reduced as compared with the first embodiment.
(第2実施形態の変形例)
例えば図8に示すように、辺SDに近い方から数えて第1行目および第2行目の集合Gの各々に含まれる複数のタイル10については、3つのタイル10ごとに1つの組P4が構成されてもよい。図8の例では、組P4ごとに、共通の電源制御回路410が設けられている。電源制御回路410の基本的な構成は、図5に示す電源制御回路40と同様であるが、電源制御回路410は、組P4に含まれる3つのタイル10の各々に対する電源電位VDの供給および停止を制御する。一方、組P4に含まれるタイル10以外の他のタイル10については、電源制御回路50が個別に設けられる。
(Modification of the second embodiment)
For example, as shown in FIG. 8, for a plurality of tiles 10 included in each of the sets G of the first row and the second row counted from the side closer to the side SD, one set P4 for every three tiles 10 May be configured. In the example of FIG. 8, a common power supply control circuit 410 is provided for each set P4. The basic configuration of the power supply control circuit 410 is the same as that of the power supply control circuit 40 shown in FIG. 5, but the power supply control circuit 410 supplies and stops the power supply potential VD to each of the three tiles 10 included in the set P4. To control. On the other hand, for the tiles 10 other than the tile 10 included in the set P4, the power supply control circuit 50 is individually provided.
(第3実施形態)
次に、第3実施形態について説明する。第3実施形態では、使用される入出力部30(辺SD)の付近に形成される組に属するタイル10の数が、組ごとに可変に設定される点で上述の各実施形態と相違する。以下では、上述の各実施形態と共通する部分については、同一の符号を付して適宜に説明を省略する。
(Third embodiment)
Next, a third embodiment will be described. The third embodiment is different from the above-described embodiments in that the number of tiles 10 belonging to a set formed near the input / output unit 30 (side SD) to be used is variably set for each set. . In the following, portions common to the above-described embodiments are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted as appropriate.
図9において、辺SDの付近に形成される3つの組(P51、P52、P53)に着目して説明する。図9に示す3つの組(P51、P52、P53)の各々に含まれるタイル10の数は、個別に設定される。組P51は、上述の第2実施形態と同様に、辺SDに近い方から数えて第1行目および第2行目の集合Gの各々に含まれる複数のタイル10のうちの何れか4つのタイル10(2行×2列の4つのタイル10)で構成される。その右隣に形成される組P52は、上述の第1実施形態と同様に、辺SDの延在方向に直交する方向(列方向)において、当該辺SDに近い方から数えて第1番目と第2番目のタイル10で構成される。その右隣に形成される組P53は、上述の第1実施形態の変形例と同様に、辺SDに近い方から数えて第1行目の集合Gに含まれる複数のタイル10のうちの何れか2つのタイル10で構成される。そして、組(P51、P52、P53)ごとに、当該組に含まれるタイル10に対する電力の供給および停止を制御する電源制御回路が設けられる。本実施形態では、辺SDの付近においては、上述の3種類の組(P51、P52、P53)が繰り返し形成され、上述の3種類の組(P51、P52、P53)のうちの何れかに含まれるタイル10以外の他のタイル10については、電源制御回路50が個別に設けられる。 In FIG. 9, description will be made by paying attention to three sets (P51, P52, P53) formed in the vicinity of the side SD. The number of tiles 10 included in each of the three sets (P51, P52, P53) illustrated in FIG. 9 is set individually. As in the second embodiment described above, the set P51 is any four of the plurality of tiles 10 included in each of the sets G of the first row and the second row counted from the side closer to the side SD. The tile 10 is composed of four tiles 10 (2 rows × 2 columns). The set P52 formed on the right side thereof is the first counted from the side closer to the side SD in the direction (column direction) orthogonal to the extending direction of the side SD, as in the first embodiment. Consists of the second tile 10. The set P53 formed on the right side is any of the tiles 10 included in the set G in the first row, counting from the side closer to the side SD, as in the modification of the first embodiment described above. Or two tiles 10. For each set (P51, P52, P53), a power supply control circuit that controls supply and stop of power to the tiles 10 included in the set is provided. In the present embodiment, in the vicinity of the side SD, the above-described three types of sets (P51, P52, P53) are repeatedly formed and included in any of the above-described three types of sets (P51, P52, P53). For the tiles 10 other than the tile 10 to be provided, the power supply control circuit 50 is individually provided.
図9の例では、組P51については、組P51に含まれる4つのタイル10に対する電力の供給および停止を制御する電源制御回路420が設けられる。電源制御回路420の基本的な構成は、図5に示す電源制御回路40と同様であるが、電源制御回路420は、組P51に含まれる4つのタイル10の各々に対する電源電位VDの供給および停止を共通に制御する。また、組P52については、組P52に含まれる2つのタイル10に対する電力の供給および停止を制御する電源制御回路430が設けられる。電源制御回路430の基本的な構成は、図5に示す電源制御回路40と同様である。さらに、組P53については、組P53に含まれる2つのタイル10に対する電力の供給および停止を制御する電源制御回路440が設けられる。電源制御回路440の基本的な構成は、図5に示す電源制御回路40と同様である。 In the example of FIG. 9, for the set P51, a power supply control circuit 420 that controls supply and stop of power to the four tiles 10 included in the set P51 is provided. The basic configuration of the power supply control circuit 420 is the same as that of the power supply control circuit 40 shown in FIG. 5, but the power supply control circuit 420 supplies and stops the power supply potential VD to each of the four tiles 10 included in the set P51. Are controlled in common. Further, for the set P52, a power supply control circuit 430 that controls supply and stop of power to the two tiles 10 included in the set P52 is provided. The basic configuration of the power supply control circuit 430 is the same as that of the power supply control circuit 40 shown in FIG. Furthermore, for the set P53, a power supply control circuit 440 that controls supply and stop of power to the two tiles 10 included in the set P53 is provided. The basic configuration of the power supply control circuit 440 is the same as that of the power supply control circuit 40 shown in FIG.
(第3実施形態の変形例)
上述した内容に限らず、辺SDの付近に形成される組に含まれるタイル10の数は任意に設定可能である。例えば図10に示すように、辺SDの付近に配置されたタイル10(動作確率が所定値以上のタイル10)のうち、E(E≧2)個のタイル10でひとつの組P54が形成され、当該組P54の右隣には、F個(FはEとは異なる2以上の整数)のタイル10でひとつの組P55が形成されてもよい。なお、組P54または組P55に含まれるタイル10は、第1行目の集合Gおよび第2行目の集合Gの各々に含まれるタイル10に限定されず、第3行目以降の集合Gに含まれるタイル10であってもよい。
(Modification of the third embodiment)
The number of tiles 10 included in the set formed in the vicinity of the side SD is not limited to the above-described content, and can be arbitrarily set. For example, as shown in FIG. 10, one tile P54 is formed by E (E ≧ 2) tiles 10 among the tiles 10 (tiles 10 whose operation probability is a predetermined value or more) arranged in the vicinity of the side SD. Further, on the right side of the set P54, one set P55 may be formed by F tiles (F is an integer of 2 or more different from E). Note that the tiles 10 included in the set P54 or the set P55 are not limited to the tiles 10 included in each of the set G in the first row and the set G in the second row. The tile 10 may be included.
図10の例でも、組(P54、P55)ごとに、当該組に含まれるタイル10に対する電力の供給および停止を制御する電源制御回路が設けられる。本実施形態では、辺SDの付近においては、上述の2種類の組(P54、P55)が繰り返し形成され、上述の2種類の組(P54、P55)のうちの何れかに含まれるタイル10以外の他のタイル10については、電源制御回路50が個別に設けられる。 Also in the example of FIG. 10, for each set (P54, P55), a power supply control circuit that controls supply and stop of power to the tiles 10 included in the set is provided. In the present embodiment, in the vicinity of the side SD, the above-described two types of sets (P54, P55) are repeatedly formed, and other than the tiles 10 included in any of the above-described two types of sets (P54, P55). For the other tiles 10, a power supply control circuit 50 is individually provided.
図10の例では、組P54については、組P54に含まれるE個のタイル10に対する電力の供給および停止を制御する電源制御回路450が設けられる。電源制御回路450の基本的な構成は、図5に示す電源制御回路40と同様であるが、電源制御回路450は、組P54に含まれるE個のタイル10の各々に対する電源電位VDの供給および停止を共通に制御する。また、組P55については、組P55に含まれるF個のタイル10に対する電力の供給および停止を制御する電源制御回路460が設けられる。電源制御回路460の基本的な構成は、図5に示す電源制御回路40と同様であるが、電源制御回路460は、組P55に含まれるF個のタイル10の各々に対する電源電位VDの供給および停止を共通に制御する。 In the example of FIG. 10, for the set P54, a power supply control circuit 450 that controls supply and stop of power to the E tiles 10 included in the set P54 is provided. The basic configuration of the power supply control circuit 450 is the same as that of the power supply control circuit 40 shown in FIG. 5, but the power supply control circuit 450 supplies the power supply potential VD to each of the E tiles 10 included in the set P54. Common control of stopping. For the set P55, a power supply control circuit 460 that controls supply and stop of power to the F tiles 10 included in the set P55 is provided. The basic configuration of power supply control circuit 460 is the same as that of power supply control circuit 40 shown in FIG. 5, except that power supply control circuit 460 supplies power supply potential VD to each of F tiles 10 included in set P55. Common control of stopping.
例えばFPGA100全体で実現される論理が限定的であれば、使用される頻度が高い領域(動作確率が高いタイル10が属する領域)も限定されるので、その使用される頻度が高い領域に、タイル数が多い組を形成し、当該組に対応する電源制御回路を設けることで、回路規模を一層低減できる。一方、使用される頻度が低い領域については、タイル数が少ない組(タイル数が1つの組であってもよい)を形成し、当該組に対応する電源制御回路を設けることで、効率よく電力を削減することができる。 For example, if the logic implemented in the entire FPGA 100 is limited, the area that is frequently used (the area to which the tile 10 having a high operation probability belongs) is also limited. By forming a group having a large number and providing a power supply control circuit corresponding to the group, the circuit scale can be further reduced. On the other hand, for areas that are used infrequently, by forming a set with a small number of tiles (or a set with one tile) and providing a power supply control circuit corresponding to the set, power can be efficiently generated. Can be reduced.
(第4実施形態)
次に、第4実施形態について説明する。第4実施形態では、電源制御回路が共通化されるタイル10の組分けが段階的に行われ、使用される入出力部30(辺SD)に近いタイル10ほど、同じ組に含まれるタイル10の数が多く、使用される入出力部30(辺SD)から遠いタイル10ほど、同じ組に含まれるタイル10の数が少なくなるように組分けされる点で上述の各実施形態と相違する。以下では、上述の各実施形態と共通する部分については、同一の符号を付して適宜に説明を省略する。
(Fourth embodiment)
Next, a fourth embodiment will be described. In the fourth embodiment, the tiles 10 that share the power control circuit are grouped in stages, and the tiles 10 that are closer to the input / output unit 30 (side SD) to be used are included in the same set. Is different from the above-described embodiments in that the tiles 10 that are farther from the input / output unit 30 (side SD) to be used are grouped so that the number of tiles 10 included in the same group is smaller. . In the following, portions common to the above-described embodiments are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted as appropriate.
図11において、辺SDに近いタイル10ほど、同じ組に含まれるタイル10の数が多く、辺SDから遠いタイル10ほど、同じ組に含まれるタイル10の数が少なくなるように組分けされた3つの組(P61、P62、P63)に着目して説明する。組P61は、動作確率が第1基準値以上の複数のタイル10のうちの何れかN個(N>1)のタイル10で構成される。組P62は、動作確率が第2基準値以上であって、かつ第1基準値未満の複数のタイルのうちの何れかM個(M>1、M<N)のタイル10で構成される。組P63は、動作確率が第2基準値未満の複数のタイルのうちの何れかL個(L≧1、L<M)のタイル10で構成される。 In FIG. 11, the tiles 10 that are closer to the side SD are grouped so that the number of tiles 10 included in the same set is larger, and the tiles 10 that are farther from the side SD are smaller in number of tiles 10 included in the same set. Description will be made by paying attention to three sets (P61, P62, P63). The set P61 includes N tiles (N> 1) of the plurality of tiles 10 having an operation probability equal to or higher than the first reference value. The set P62 is configured by any M tiles (M> 1, M <N) of a plurality of tiles having an operation probability equal to or higher than the second reference value and lower than the first reference value. The set P63 includes L tiles (L ≧ 1, L <M) among a plurality of tiles having an operation probability less than the second reference value.
図11の例では、組P61については、組P61に含まれるN個のタイル10に対する電力の供給および停止を制御する電源制御回路470が設けられる。電源制御回路470の基本的な構成は、図5に示す電源制御回路40と同様であるが、電源制御回路470は、組P61に含まれるN個のタイル10の各々に対する電源電位VDの供給および停止を共通に制御する。また、組P62については、組P62に含まれるM個のタイル10に対する電力の供給および停止を制御する電源制御回路480が設けられる。電源制御回路480の基本的な構成は、図5に示す電源制御回路40と同様であるが、電源制御回路480は、組P62に含まれるM個のタイル10の各々に対する電源電位VDの供給および停止を共通に制御する。さらに、組P63については、組P63に含まれるL個のタイル10に対する電力の供給および停止を制御する電源制御回路490が設けられる。電源制御回路490の基本的な構成は、図5に示す電源制御回路40と同様であるが、電源制御回路490は、組P63に含まれるL個のタイル10の各々に対する電源電位VDの供給および停止を共通に制御する。 In the example of FIG. 11, for the set P61, a power supply control circuit 470 that controls supply and stop of power to the N tiles 10 included in the set P61 is provided. The basic configuration of power supply control circuit 470 is the same as that of power supply control circuit 40 shown in FIG. 5, except that power supply control circuit 470 supplies power supply potential VD to each of N tiles 10 included in set P61. Common control of stopping. Further, for the set P62, a power supply control circuit 480 that controls supply and stop of power to the M tiles 10 included in the set P62 is provided. The basic configuration of the power supply control circuit 480 is the same as that of the power supply control circuit 40 shown in FIG. 5, but the power supply control circuit 480 supplies the power supply potential VD to each of the M tiles 10 included in the set P62. Common control of stopping. Further, for the set P63, a power supply control circuit 490 that controls supply and stop of power to the L tiles 10 included in the set P63 is provided. The basic configuration of power supply control circuit 490 is the same as that of power supply control circuit 40 shown in FIG. 5, except that power supply control circuit 490 supplies power supply potential VD to each of L tiles 10 included in set P63. Common control of stopping.
すなわち、本実施形態のFPGAは、少なくとも1つの論理ブロックLB(「第1論理ブロック」)を含む第1回路群(例えば組P63)と、第1論理ブロックよりも多い数の論理ブロックLB(「第2論理ブロック」)を含み、第1回路群よりも、使用される入出力部30に近い位置に配置される第2回路群(例えば組P61)と、第1論理ブロックよりも多く、第2論理ブロックよりも少ない数の論理ブロックLB(「第3論理ブロック」)を含み、第2回路群よりも当該入出力部30から遠い位置に配置され、第1回路群よりも当該入出力部30に近い位置に配置される第3回路群(例えば組P62)と、を備えると捉えることができる。 That is, the FPGA of this embodiment includes a first circuit group (for example, the set P63) including at least one logical block LB (“first logical block”) and a larger number of logical blocks LB (“ A second circuit block (for example, the set P61) disposed closer to the input / output unit 30 to be used than the first circuit group, and more than the first logic block, It includes a smaller number of logical blocks LB (“third logical block”) than two logical blocks, and is arranged at a position farther from the input / output unit 30 than the second circuit group, and the input / output unit is more than the first circuit group. It can be understood that the third circuit group (for example, the set P62) arranged at a position close to 30 is provided.
そして、第1回路群は、第1論理ブロック、第2論理ブロックおよび第3論理ブロックのうちの何れかと入出力部30との接続、第1論理ブロック同士の接続、第2論理ブロックまたは第3論理ブロックと第1論理ブロックとの接続のうちの少なくとも1つに用いられる配線(単数でも複数でもよい)の接続を、プログラム可能な制御データに応じて切り替えるスイッチ(単数でも複数でもよい)を含む第1スイッチブロック(この例では、組P63に含まれるL個のタイル10の各々に含まれるスイッチブロックSB)と、当該第1回路群に含まれる第1論理ブロック(この例では、組P63に含まれるL個のタイル10の各々に含まれる論理ブロックLB)および第1スイッチブロックに対して電力の供給および停止を共通に制御する第1電源制御回路(この例では、電源制御回路490)を有する。また、第2回路群は、第1論理ブロック、第2論理ブロックおよび第3論理ブロックのうちの何れかと入出力部30との接続、第2論理ブロック同士の接続、第1論理ブロックまたは第3論理ブロックと第2論理ブロックとの接続のうちの少なくとも1つに用いられる配線(単数でも複数でもよい)の接続を、プログラム可能な制御データに応じて切り替えるスイッチ(単数でも複数でもよい)を含む第2スイッチブロック(この例では、組P61に含まれるN個のタイル10の各々に含まれるスイッチブロックSB)と、当該第2回路群に含まれる第2論理ブロック(この例では、組P61に含まれるN個のタイル10の各々に含まれる論理ブロックLB)および第2スイッチブロックに対して電力の供給および停止を共通に制御する第2電源制御回路(この例では、電源制御回路470)を有する。さらに、第3回路群は、第1論理ブロック、第2論理ブロックおよび第3論理ブロックのうちの何れかと入出力部30との接続、第3論理ブロック同士の接続、第1論理ブロックまたは第2論理ブロックと第3論理ブロックとの接続のうちの少なくとも1つに用いられる配線(単数でも複数でもよい)の接続を、プログラム可能な制御データに応じて切り替えるスイッチ(単数でも複数でもよい)を含む第3スイッチブロック(この例では、組P62に含まれるM個のタイル10の各々に含まれるスイッチブロックSB)と、当該第3回路群に含まれる第3論理ブロック(この例では、組P62に含まれるM個のタイル10の各々に含まれる論理ブロックLB)および第3スイッチブロックに対して電力の供給および停止を共通に制御する第3電源制御回路(この例では、電源制御回路480)を有すると捉えることができる。以上の構成でも、全てのタイル10に対して電源制御回路50が個別に設けられる構成に比べて、回路規模を低減できる。 The first circuit group includes a connection between any one of the first logic block, the second logic block, and the third logic block and the input / output unit 30, a connection between the first logic blocks, a second logic block, or a third logic block. A switch (which may be singular or plural) for switching the connection of wiring (which may be singular or plural) used for at least one of the connections between the logical block and the first logical block according to programmable control data is included. The first switch block (in this example, the switch block SB included in each of the L tiles 10 included in the set P63) and the first logical block (in this example, the set P63 included in the set P63) The logic block LB) and the first switch block included in each of the included L tiles 10 and the first switch block are commonly controlled to supply and stop power. Power control circuit (in this example, the power control circuit 490) has a. The second circuit group includes a connection between the input / output unit 30 and any one of the first logic block, the second logic block, and the third logic block, a connection between the second logic blocks, a first logic block, or a third logic block. Includes a switch (single or plural) that switches connection of wiring (single or plural) used for at least one of the connections between the logical block and the second logical block according to programmable control data The second switch block (in this example, the switch block SB included in each of the N tiles 10 included in the set P61) and the second logic block (in this example, the set P61 included in the set P61) A second block for commonly controlling power supply and stop for the logical block LB) and the second switch block included in each of the N tiles 10 included. (In this example, the power control circuit 470) source control circuit having. Further, the third circuit group includes a connection between any one of the first logic block, the second logic block, and the third logic block and the input / output unit 30, a connection between the third logic blocks, the first logic block, or the second logic block. A switch (single or plural) for switching connection of wiring (single or plural) used for at least one of the connections between the logical block and the third logical block according to programmable control data is included. The third switch block (in this example, the switch block SB included in each of the M tiles 10 included in the set P62) and the third logic block (in this example, the set P62 included in the set P62) The logic block LB) and the third switch block included in each of the M tiles 10 included are commonly controlled to supply and stop power. Power control circuit (in this example, the power control circuit 480) can be regarded as having. Even in the above configuration, the circuit scale can be reduced as compared with the configuration in which the power supply control circuits 50 are individually provided for all tiles 10.
(第4実施形態の変形例1)
例えばユーザーが、使用される入出力部30を自由に指定可能な場合は、図12に示すように、アレイ部20を取り囲むように配列された複数の入出力部30で構成される4つの辺(SD1〜SD4)に近いタイル10ほど、同じ組に含まれるタイル10の数が多く、4つの辺SDから遠いタイル10ほど、同じ組に含まれるタイル10の数が少なくなるように組分けされてもよい。すなわち、組が形成される領域の大きさが点対称となるように組が形成されてもよい。図12の例では、略矩形状のアレイ部20の4隅の付近に配置される入出力部30が使用され、当該入出力部30に近いタイル10が使用されるように配置配線される論理を実現する場合において特に有効であり、回路規模を低減しつつ電力量を削減できる。
(Modification 1 of 4th Embodiment)
For example, when the user can freely specify the input / output unit 30 to be used, as shown in FIG. 12, four sides constituted by a plurality of input / output units 30 arranged so as to surround the array unit 20. The tiles 10 closer to (SD1 to SD4) have a larger number of tiles 10 included in the same set, and the tiles 10 farther from the four sides SD are grouped so that the number of tiles 10 included in the same set decreases. May be. That is, the set may be formed so that the size of the region where the set is formed is point-symmetric. In the example of FIG. 12, the input / output unit 30 arranged near the four corners of the substantially rectangular array unit 20 is used, and the logic is arranged and wired so that the tile 10 close to the input / output unit 30 is used. Is particularly effective in realizing the above, and can reduce the amount of power while reducing the circuit scale.
(第4実施形態の変形例2)
例えば、アレイ部20を取り囲むように配列された複数の入出力部30で構成される4つの辺(SD1〜SD4)のうち、互いに対向する2つの辺SD1および辺SD3が使用される場合を想定する。この場合は、図13に示すように、2つの辺SD1および辺SD3に近いタイル10ほど、同じ組に含まれるタイル10の数が多く、2つの辺SD1および辺SD3から遠いタイル10ほど、同じ組に含まれるタイル10の数が少なくなるように組分けされるので、辺SD1および辺SD3の付近に配置されたタイル10が使用されるように配置配線される論理を実現する場合において特に有効であり、回路規模を低減しつつ電力量を削減できる。
(Modification 2 of 4th Embodiment)
For example, it is assumed that two sides SD1 and SD3 facing each other are used among four sides (SD1 to SD4) configured by a plurality of input / output units 30 arranged so as to surround the array unit 20. To do. In this case, as shown in FIG. 13, the tile 10 closer to the two sides SD1 and SD3 has a larger number of tiles 10 included in the same set, and the tile 10 farther from the two sides SD1 and SD3 has the same value. Since the grouping is performed so that the number of tiles 10 included in the group is reduced, it is particularly effective in the case of realizing the logic of arranging and wiring so that the tiles 10 arranged in the vicinity of the side SD1 and the side SD3 are used. Thus, the amount of electric power can be reduced while reducing the circuit scale.
(第4実施形態の変形例3)
例えば、アレイ部20を取り囲むように配列された複数の入出力部30で構成される4つの辺(SD1〜SD4)のうち、辺SD1が使用される場合を想定する。この場合は、図14に示すように、辺SD1に近いタイル10ほど、同じ組に含まれるタイル10の数が多く、辺SD1から遠いタイル10ほど、同じ組に含まれるタイル10の数が少なくなるように組分けされるので、辺SD1の付近に配置されたタイル10が使用されるように配置配線される論理を実現する場合において特に有効であり、回路規模を低減しつつ電力量を削減できる。
(Modification 3 of 4th Embodiment)
For example, it is assumed that the side SD1 is used among four sides (SD1 to SD4) configured by a plurality of input / output units 30 arranged so as to surround the array unit 20. In this case, as shown in FIG. 14, the tile 10 closer to the side SD1 has a larger number of tiles 10 included in the same set, and the tile 10 farther from the side SD1 has a smaller number of tiles 10 included in the same set. Therefore, it is particularly effective in the case of realizing a logic that is arranged and wired so that the tile 10 arranged in the vicinity of the side SD1 is used, and reduces the electric power while reducing the circuit scale. it can.
(第4実施形態の変形例4)
例えば、アレイ部20を取り囲むように配列された複数の入出力部30で構成される4つの辺(SD1〜SD4)のうち、辺SD1と辺SD4との角C1の近くの入出力部30が使用される場合を想定する。この場合は、図15に示すように、角C1に近いタイル10ほど、同じ組に含まれるタイル10の数が多く、角C1から遠いタイル10ほど、同じ組に含まれるタイル10の数が少なくなるように組分けされるので、角C1の付近に配置されたタイル10が使用されるように配置配線される論理を実現する場合において特に有効であり、回路規模を低減しつつ電力量を削減できる。
(Modification 4 of 4th Embodiment)
For example, among the four sides (SD1 to SD4) constituted by a plurality of input / output units 30 arranged so as to surround the array unit 20, the input / output unit 30 near the corner C1 between the sides SD1 and SD4 is Assume that it is used. In this case, as shown in FIG. 15, the tile 10 closer to the corner C1 has a larger number of tiles 10 included in the same set, and the tile 10 farther from the corner C1 has a smaller number of tiles 10 included in the same set. Therefore, it is particularly effective in the case of realizing logic that is arranged and wired so that the tile 10 arranged in the vicinity of the corner C1 is used, and reduces the amount of power while reducing the circuit scale. it can.
(第5実施形態)
次に、第5実施形態について説明する。第5実施形態では、使用される入出力部30に近い位置に形成される組に含まれるタイルの数は、当該組よりも、使用される入出力部30から遠い位置に形成される組に含まれるタイルの数よりも少ない点で上述の各実施形態と相違する。以下では、上述の各実施形態と共通する部分については、同一の符号を付して適宜に説明を省略する。
(Fifth embodiment)
Next, a fifth embodiment will be described. In the fifth embodiment, the number of tiles included in the set formed at a position close to the input / output unit 30 used is set to a set formed at a position farther from the input / output unit 30 used than the set. It differs from the above-described embodiments in that it is smaller than the number of tiles included. In the following, portions common to the above-described embodiments are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted as appropriate.
図16において、使用される複数の入出力部30で構成される辺SDに近いタイル10ほど、同じ組に含まれるタイル10の数が少なく、当該辺SDから遠いタイル10ほど、同じ組に含まれるタイル10の数が多くなるように組分けされた2つの組(P71、P72)に着目して説明する。組P71は、動作確率が第1基準値以上の複数のタイルのうちの何れかi個(i≧1)のタイル10で構成される。組P72は、動作確率が第1基準値未満の複数のタイルのうちの何れかj個(j>1、j>i)のタイル10で構成される。 In FIG. 16, the tile 10 closer to the side SD constituted by the plurality of input / output units 30 used has a smaller number of tiles 10 included in the same set, and the tile 10 farther from the side SD is included in the same set. Description will be made by paying attention to two sets (P71, P72) that are grouped so that the number of tiles 10 to be increased. The set P71 is configured by any i (i ≧ 1) tiles 10 among a plurality of tiles having an operation probability equal to or higher than the first reference value. The set P72 is configured with any number of tiles 10 (j> 1, j> i) among a plurality of tiles having an operation probability less than the first reference value.
図16の例では、組P71については、組P71に含まれるi個のタイル10に対する電力の供給および停止を制御する電源制御回路4000が設けられる。電源制御回路4000の基本的な構成は、図5に示す電源制御回路40と同様であるが、電源制御回路4000は、組P71に含まれるi個のタイル10の各々に対する電源電位VDの供給および停止を共通に制御する。また、組P72については、組P72に含まれるj個のタイル10に対する電力の供給および停止を制御する電源制御回路4010が設けられる。電源制御回路4010の基本的な構成は、図5に示す電源制御回路40と同様であるが、電源制御回路4010は、組P72に含まれるj個のタイル10の各々に対する電源電位VDの供給および停止を共通に制御する。 In the example of FIG. 16, for the set P71, a power control circuit 4000 that controls supply and stop of power to i tiles 10 included in the set P71 is provided. The basic configuration of power supply control circuit 4000 is the same as that of power supply control circuit 40 shown in FIG. 5, except that power supply control circuit 4000 supplies power supply potential VD to each of i tiles 10 included in set P71. Common control of stopping. Further, for the set P72, a power supply control circuit 4010 that controls supply and stop of power to the j tiles 10 included in the set P72 is provided. The basic configuration of power supply control circuit 4010 is the same as that of power supply control circuit 40 shown in FIG. 5, except that power supply control circuit 4010 supplies power supply potential VD to each of j tiles 10 included in set P72. Common control of stopping.
すなわち、本実施形態のFPGAは、少なくとも1つの論理ブロックLBを含む第1回路群(例えば組P71)と、第1回路群よりも多い数の論理ブロックLBを含み、第1回路群よりも、使用される入出力部30から遠い位置に配置される第2回路群(例えば組P72)とを備えると捉えることができる。そして、第1回路群は、第1スイッチブロック(この例では、組P71に含まれるi個のタイル10の各々に含まれるスイッチブロックSB)と、当該第1回路群に含まれる論理ブロックLBおよび第1スイッチブロックに対して電力の供給および停止を共通に制御する第1電源制御回路(この例では、電源制御回路4000)とを有する。また、第2回路群は、第2スイッチブロック(この例では、組P72に含まれるj個のタイル10の各々に含まれるスイッチブロックSB)と、当該第2回路群に含まれる論理ブロックLBおよび第2スイッチブロックに対して電力の供給および停止を共通に制御する第2電源制御回路(この例では、電源制御回路4010)とを有すると捉えることができる。 That is, the FPGA of the present embodiment includes a first circuit group (for example, the set P71) including at least one logic block LB and a larger number of logic blocks LB than the first circuit group, and more than the first circuit group, It can be understood that the second circuit group (for example, the set P72) disposed at a position far from the input / output unit 30 to be used is provided. The first circuit group includes a first switch block (in this example, a switch block SB included in each of the i tiles 10 included in the set P71), a logical block LB included in the first circuit group, and A first power supply control circuit (in this example, a power supply control circuit 4000) for commonly controlling supply and stop of power to the first switch block. The second circuit group includes a second switch block (in this example, a switch block SB included in each of the j tiles 10 included in the set P72), a logical block LB included in the second circuit group, and It can be understood that the second switch block has a second power supply control circuit (in this example, a power supply control circuit 4010) that controls the supply and stop of power in common.
(第5実施形態の変形例)
例えば使用される入出力部30に最も近い位置に形成される第1の組(当該入出力部30と第1の組との間には他の組(回路群)は存在しないと捉えることができる)に含まれるタイル10の数は、第1の組よりも入出力部30から遠い位置に形成される第2の組に含まれるタイル10の数よりも少なく、第2の組よりも入出力部30から遠い位置に形成される第3の組に含まれるタイル10の数は、第2の組に含まれるタイル10の数よりも少なくなるように、組分けすることもできる。つまりは、上述の第1の組に含まれるタイル10以外のタイル10については、辺SDに近いタイル10ほど、同じ組に含まれるタイル10の数が多く、辺SDから遠いタイル10ほど、同じ組に含まれるタイル10の数が少なくなるように組分けされてもよい。
(Modification of the fifth embodiment)
For example, it can be understood that there is no other set (circuit group) between the first set (the input / output unit 30 and the first set) formed at the position closest to the input / output unit 30 to be used. The number of tiles 10 included in the second set formed in a position farther from the input / output unit 30 than the first set is smaller than the number of tiles 10 included in the second set. The number of tiles 10 included in the third set formed at a position far from the output unit 30 may be set to be smaller than the number of tiles 10 included in the second set. That is, for the tiles 10 other than the tiles 10 included in the first set, the tiles 10 that are closer to the side SD, the number of tiles 10 that are included in the same set is larger, and the tiles 10 that are farther from the side SD are the same. The groups may be grouped so that the number of tiles 10 included in the group is small.
図17において、使用される複数の入出力部30で構成される辺SDに最も近い位置に形成された組P73、辺SDの直交方向において組P73と隣接するとともに当該組P73よりも辺SDから遠い位置に形成された組P74、および、辺SDの直交方向において組P74と隣接するとともに当該組P74よりも辺SDから遠い位置に形成された組P75に着目して説明する。組P73は、動作確率が第1基準値以上の複数のタイル10のうちの何れかq個のタイル10で構成される。組P74は、動作確率が第2基準値以上であって、かつ第1基準値未満の複数のタイル10のうちの何れかr個のタイル10で構成される。組P75は、動作確率が第2基準値未満の複数のタイル10のうちの何れかs個のタイル10で構成される。組P73に含まれるタイル10の数qは、1以上であって、かつ、組P74に含まれるタイル10の数rよりも小さい。組P74に含まれるタイル10の数rは、1よりも大きい。組P75に含まれるタイルの数sは、1以上であって、かつ、組P74に含まれるタイル10の数rよりも小さい。 In FIG. 17, the set P73 formed at a position closest to the side SD constituted by the plurality of input / output units 30 to be used is adjacent to the set P73 in the orthogonal direction of the side SD and is closer to the side SD than the set P73. Description will be made by paying attention to the set P74 formed at a far position and the set P75 which is adjacent to the set P74 in the orthogonal direction of the side SD and is further away from the side SD than the set P74. The set P73 is configured by any q tiles 10 among the plurality of tiles 10 having an operation probability equal to or higher than the first reference value. The set P74 is configured by any r tiles 10 among the plurality of tiles 10 having an operation probability equal to or higher than the second reference value and lower than the first reference value. The set P75 includes any s tiles 10 among the plurality of tiles 10 having an operation probability less than the second reference value. The number q of tiles 10 included in the set P73 is 1 or more and is smaller than the number r of tiles 10 included in the set P74. The number r of tiles 10 included in the set P74 is greater than one. The number s of tiles included in the set P75 is 1 or more and is smaller than the number r of tiles 10 included in the set P74.
図17の例では、組P73については、組P73に含まれるq個のタイル10に対する電力の供給および停止を制御する電源制御回路4020が設けられる。電源制御回路4020の基本的な構成は、図5に示す電源制御回路40と同様であるが、電源制御回路4020は、組P73に含まれるq個のタイル10の各々に対する電源電位VDの供給および停止を共通に制御する。また、組P74については、組P74に含まれるr個のタイル10に対する電力の供給および停止を制御する電源制御回路4030が設けられる。電源制御回路4030の基本的な構成は、図5に示す電源制御回路40と同様であるが、電源制御回路4030は、組P74に含まれるr個のタイル10の各々に対する電源電位VDの供給および停止を共通に制御する。さらに、組P75については、組P75に含まれるs個のタイル10に対する電力の供給を制御する電源制御回路4040が設けられる。電源制御回路4040の基本的な構成は、図5に示す電源制御回路40と同様であるが、電源制御回路4040は、組P75に含まれるs個のタイル10の各々に対する電源電位VDの供給および停止を共通に制御する。 In the example of FIG. 17, for the set P73, a power control circuit 4020 that controls supply and stop of power to the q tiles 10 included in the set P73 is provided. The basic configuration of power supply control circuit 4020 is the same as that of power supply control circuit 40 shown in FIG. 5, except that power supply control circuit 4020 supplies power supply potential VD to each of q tiles 10 included in set P73. Common control of stopping. Further, for the set P74, a power control circuit 4030 for controlling the supply and stop of power to the r tiles 10 included in the set P74 is provided. The basic configuration of power supply control circuit 4030 is the same as that of power supply control circuit 40 shown in FIG. 5, except that power supply control circuit 4030 supplies power supply potential VD to each of r tiles 10 included in set P74. Common control of stopping. Further, for the set P75, a power supply control circuit 4040 for controlling power supply to the s tiles 10 included in the set P75 is provided. The basic configuration of the power supply control circuit 4040 is the same as that of the power supply control circuit 40 shown in FIG. 5, but the power supply control circuit 4040 supplies the power supply potential VD to each of the s tiles 10 included in the set P75. Common control of stopping.
すなわち、本実施形態のFPGAは、少なくとも1つの論理ブロックLB(「第1論理ブロック」)を含む第1回路群(例えば組P73)と、第1論理ブロックよりも多い数の論理ブロックLB(「第2論理ブロック」)を含み、第1回路群よりも、使用される入出力部30から遠い位置に配置される第2回路群(例えば組P74)と、第2論理ブロックよりも少ない数の論理ブロックLB(「第3論理ブロック」)を含み、第2回路群よりも、使用される入出力部30から遠い位置に配置される第4回路群(例えば組P75)とを備えると捉えることができる。 That is, the FPGA of the present embodiment includes a first circuit group (for example, the set P73) including at least one logical block LB (“first logical block”) and a larger number of logical blocks LB (“ 2nd logic block "), and the 2nd circuit group (for example, set P74) arrange | positioned in the position far from the input / output part 30 used rather than the 1st circuit group, and a number smaller than a 2nd logic block A logic block LB (“third logic block”) is included, and is considered to include a fourth circuit group (for example, a set P75) disposed farther from the input / output unit 30 to be used than the second circuit group. Can do.
そして、第1回路群は、第1論理ブロック、第2論理ブロックおよび第4論理ブロックのうちの何れかと入出力部30との接続、第1論理ブロック同士の接続、第2論理ブロックまたは第4論理ブロックと第1論理ブロックとの接続のうちの少なくとも1つに用いられる配線(単数でも複数でもよい)の接続を、プログラム可能な制御データに応じて切り替えるスイッチ(単数でも複数でもよい)を含む第1スイッチブロック(この例では、組P73に含まれるq個のタイル10の各々に含まれるスイッチブロックSB)と、当該第1回路群に含まれる第1論理ブロック(この例では、組P73に含まれるq個のタイル10の各々に含まれる論理ブロックLB)および第1スイッチブロックに対して電力の供給および停止を共通に制御する第1電源制御回路(この例では、電源制御回路4020)を有する。また、第2回路群は、第1論理ブロック、第2論理ブロックおよび第4論理ブロックのうちの何れかと入出力部30との接続、第2論理ブロック同士の接続、第1論理ブロックまたは第4論理ブロックと第2論理ブロックとの接続のうちの少なくとも1つに用いられる配線(単数でも複数でもよい)の接続を、プログラム可能な制御データに応じて切り替えるスイッチ(単数でも複数でもよい)を含む第2スイッチブロック(この例では、組P74に含まれるr個のタイル10の各々に含まれるスイッチブロックSB)と、当該第2回路群に含まれる第2論理ブロック(この例では、組P74に含まれるr個のタイル10の各々に含まれる論理ブロックLB)および第2スイッチブロックに対して電力の供給および停止を共通に制御する第2電源制御回路(この例では、電源制御回路4030)を有する。さらに、第4回路群は、第1論理ブロック、第2論理ブロック、および、第4論理ブロックのうちの何れかと入出力部30との接続、第4論理ブロック同士の接続、第1論理ブロックまたは第2論理ブロックと第4論理ブロックとの接続のうちの少なくとも1つに用いられる配線(単数でも複数でもよい)の接続を、プログラム可能な制御データに応じて切り替えるスイッチ(単数でも複数でもよい)を含む第4スイッチブロック(この例では、組P75に含まれるs個のタイル10の各々に含まれるスイッチブロックSB)と、当該第4回路群に含まれる第4論理ブロック(この例では、組P75に含まれるs個のタイル10の各々に含まれる論理ブロックLB)および第4スイッチブロックに対して電力の供給および停止を共通に制御する第4電源制御回路(この例では、電源制御回路4040)を有すると捉えることができる。 The first circuit group includes a connection between any one of the first logic block, the second logic block, and the fourth logic block and the input / output unit 30, a connection between the first logic blocks, a second logic block, or a fourth logic block. A switch (which may be singular or plural) for switching the connection of wiring (which may be singular or plural) used for at least one of the connections between the logical block and the first logical block according to programmable control data is included. The first switch block (in this example, the switch block SB included in each of the q tiles 10 included in the set P73) and the first logical block (in this example, the set P73 included in the set P73) The logic block LB) and the first switch block included in each of the q tiles 10 included are commonly controlled to supply and stop power. Power control circuit (in this example, the power supply control circuit 4020) having a. In addition, the second circuit group includes a connection between any one of the first logic block, the second logic block, and the fourth logic block and the input / output unit 30, a connection between the second logic blocks, a first logic block, or a fourth logic block. Includes a switch (single or plural) that switches connection of wiring (single or plural) used for at least one of the connections between the logical block and the second logical block according to programmable control data The second switch block (in this example, the switch block SB included in each of the r tiles 10 included in the set P74) and the second logic block (in this example, the set P74 included in the set P74) A second block for commonly controlling power supply and stop for the logical block LB) and the second switch block included in each of the r tiles 10 included. (In this example, the power supply control circuit 4030) source control circuit having. Further, the fourth circuit group includes a connection between the first logic block, the second logic block, and the fourth logic block and the input / output unit 30, a connection between the fourth logic blocks, the first logic block, Switch (single or plural) for switching the connection of wiring (single or plural) used for at least one of the connections between the second logical block and the fourth logical block according to programmable control data (In this example, the switch block SB included in each of the s tiles 10 included in the set P75) and the fourth logic block (in this example, the set Power supply and stop are commonly controlled for the logical block LB) and the fourth switch block included in each of the s tiles 10 included in P75. (In this example, the power supply control circuit 4040) fourth power supply control circuit can be regarded as having.
また、本実施形態のFPGA100は、少なくとも1つの論理ブロックLB(「第1論理ブロック」)を含む第1回路群(例えば組P75)と、第1論理ブロックよりも多い数の論理ブロックLB(「第2論理ブロック」)を含み、第1回路群よりも、使用される入出力部30に近い位置に配置される第2回路群(例えば組P74)と、第2論理ブロックよりも少ない数の論理ブロックLB(「第5論理ブロック」)を含み、第2回路群よりも、使用される入出力部30に近い位置に配置される第5回路群(例えば組P73)とを備えると捉えることもできる。 Further, the FPGA 100 according to the present embodiment includes a first circuit group (for example, the set P75) including at least one logical block LB (“first logical block”) and a larger number of logical blocks LB (“ 2nd logic block "), and the 2nd circuit group (for example, set P74) arrange | positioned in the position near the input / output part 30 used rather than the 1st circuit group, and a smaller number than a 2nd logic block A logic block LB (“fifth logic block”) is included, and is considered to include a fifth circuit group (for example, a set P73) disposed closer to the input / output unit 30 to be used than the second circuit group. You can also.
そして、第1回路群は、第1論理ブロック、第2論理ブロック、および、第5論理ブロックのうちの何れかと入出力部30との接続、第1論理ブロック同士の接続、第2論理ブロックまたは第5論理ブロックと第1論理ブロックとの接続のうちの少なくとも1つに用いられる配線(単数でも複数でもよい)の接続を、プログラム可能な制御データに応じて切り替えるスイッチ(単数でも複数でもよい)を含む第1スイッチブロック(この例では、組P75に含まれるs個のタイル10の各々に含まれるスイッチブロックSB)と、当該第1回路群に含まれる第1論理ブロック(この例では、組P75に含まれるs個のタイル10の各々に含まれる論理ブロックLB)および第1スイッチブロックに対して電力の供給および停止を共通に制御する第1電源制御回路(この例では、電源制御回路4040)を有する。また、第2回路群は、第1論理ブロック、第2論理ブロック、および、第5論理ブロックのうちの何れかと入出力部30との接続、第2論理ブロック同士の接続、第1論理ブロックまたは第5論理ブロックと第2論理ブロックとの接続のうちの少なくとも1つに用いられる配線(単数でも複数でもよい)の接続を、プログラム可能な制御データに応じて切り替えるスイッチ(単数でも複数でもよい)を含む第2スイッチブロック(この例では、組P74に含まれるr個のタイル10の各々に含まれるスイッチブロックSB)と、当該第2回路群に含まれる第2論理ブロック(この例では、組P74に含まれるr個のタイル10の各々に含まれる論理ブロックLB)および第2スイッチブロックに対して電力の供給および停止を共通に制御する第2電源制御回路(この例では、電源制御回路4030)を有する。さらに、第5回路群は、第1論理ブロック、第2論理ブロック、および、第5論理ブロックのうちの何れかと入出力部30との接続、第5論理ブロック同士の接続、第1論理ブロックまたは第2論理ブロックと第5論理ブロックとの接続のうちの少なくとも1つに用いられる配線(単数でも複数でもよい)の接続を、プログラム可能な制御データに応じて切り替えるスイッチ(単数でも複数でもよい)を含む第5スイッチブロック(この例では、組P73に含まれるq個のタイル10の各々に含まれるスイッチブロックSB)と、第5回路群に含まれる第5論理ブロック(この例では、組P73に含まれるq個のタイル10の各々に含まれる論理ブロックLB)および第5スイッチブロックに対する電力の供給および停止を共通に制御する第5電源制御回路(この例では、電源制御回路4020)を有すると捉えることができる。 The first circuit group includes a connection between any one of the first logic block, the second logic block, and the fifth logic block and the input / output unit 30, a connection between the first logic blocks, a second logic block, Switch (single or plural) for switching the connection of wiring (single or plural) used for at least one of the connections between the fifth logical block and the first logical block according to programmable control data (In this example, the switch block SB included in each of the s tiles 10 included in the set P75) and the first logic block (in this example, the set block) included in the first circuit group. Power supply and stop are commonly controlled for the logical block LB) and the first switch block included in each of the s tiles 10 included in P75. (In this case, the power supply control circuit 4040) the first power control circuit having a. The second circuit group includes a connection between any one of the first logic block, the second logic block, and the fifth logic block and the input / output unit 30, a connection between the second logic blocks, the first logic block, Switch (single or plural) for switching the connection of wiring (single or plural) used for at least one of the connections between the fifth logical block and the second logical block according to programmable control data Including a second switch block (in this example, a switch block SB included in each of the r tiles 10 included in the set P74) and a second logic block (in this example, the set Power supply and stop are commonly controlled for the logical block LB) and the second switch block included in each of the r tiles 10 included in P74. (In this example, the power supply control circuit 4030) 2 power supply control circuit having a. Further, the fifth circuit group includes a connection between any of the first logic block, the second logic block, and the fifth logic block and the input / output unit 30, a connection between the fifth logic blocks, the first logic block, Switch (single or plural) for switching the connection of wiring (single or plural) used for at least one of the connections between the second logical block and the fifth logical block according to programmable control data (In this example, the switch block SB included in each of the q tiles 10 included in the set P73) and the fifth logic block (in this example, the set P73) included in the fifth circuit group. The logic block LB) and the fifth switch block included in each of the q tiles 10 included in the first tile 10 are commonly controlled to supply and stop power. Power control circuit (in this example, the power supply control circuit 4020) can be regarded as having.
例えば、アレイ部20を取り囲むように配列された複数の入出力部30で構成される4つの辺(SD1〜SD4)が使用される場合は、図18のように、組が形成されてもよい(組分けが行われてもよい)。 For example, when four sides (SD1 to SD4) composed of a plurality of input / output units 30 arranged so as to surround the array unit 20 are used, a set may be formed as shown in FIG. (Grouping may be performed).
また、例えば、辺SD1、辺SD2および辺SD4が使用される場合は、図19のように組が形成されてもよい。図19の例において、辺SD1の付近の矩形領域Tx内に含まれる論理ブロックLBが使用され、辺SD2のうち、辺SD1と辺SD2との角C2から、辺SD2に沿って所定距離だけ延在する部分PSD2が使用され、辺SD4のうち、辺SD1と辺SD4との角C1から、辺SD4に沿って所定距離だけ延在する部分PSD4が使用される場合を想定する。より具体的には、辺SD1に加え、PSD2およびPSD4を構成する入出力部30が使用される一方、使用される論理ブロックLBは、領域Tx内の論理ブロックLBのみである場合を想定する。つまりは、この例では、PSD2およびPSD4は配線として使用され、領域Tx内の論理ブロックLBから部分PSD2へ至る配線経路が形成されるように、部分PSD2に最も近い位置に形成される複数の組の各々に含まれるタイル10(スイッチブロックSB)が動作する。同様に、領域Tx内の論理ブロックLBから部分PSD4へ至る配線経路が形成されるように、部分PSD4に最も近い位置に形成される複数の組の各々に含まれるタイル10が動作する。 For example, when the side SD1, the side SD2, and the side SD4 are used, a set may be formed as shown in FIG. In the example of FIG. 19, the logical block LB included in the rectangular area Tx in the vicinity of the side SD1 is used, and the side SD2 extends from the corner C2 between the side SD1 and the side SD2 by a predetermined distance along the side SD2. It is assumed that the existing part PSD2 is used and the part PSD4 extending from the corner C1 between the side SD1 and the side SD4 by a predetermined distance is used from the corner C1. More specifically, it is assumed that the input / output unit 30 configuring PSD2 and PSD4 is used in addition to the side SD1, while the logical block LB used is only the logical block LB in the region Tx. That is, in this example, PSD2 and PSD4 are used as wirings, and a plurality of sets formed at positions closest to the partial PSD2 are formed so that a wiring path from the logical block LB in the region Tx to the partial PSD2 is formed. Each of the tiles 10 (switch block SB) included in each of them operates. Similarly, the tiles 10 included in each of the plurality of sets formed at positions closest to the partial PSD4 operate so that a wiring path from the logical block LB in the region Tx to the partial PSD4 is formed.
図19の例では、使用される入出力部30に最も近い位置に形成される組(「第1の組」と呼ぶ)に含まれるタイル10の数は、当該第1の組と隣接するとともに当該第1の組よりも当該入出力部30から遠い位置に形成される第2の組に含まれるタイル10の数よりも少ないので、第1の組に含まれるタイル10の数が他の組に含まれるタイル10の数よりも多くなるように組分けされる場合(第1の組に含まれるタイル10の数が最も多くなるように組分けされる場合)に比べて、消費電力量を削減できる。すなわち、図19の例では、配線として使用されるPSD2(PSD4)に最も近い位置に形成される第1の組に含まれるタイル10の数を少なくすることで、配線として使用されるタイル10の数を減らしている。これにより、消費電力量を削減できる。 In the example of FIG. 19, the number of tiles 10 included in the set (referred to as “first set”) formed at the position closest to the input / output unit 30 used is adjacent to the first set. Since the number of tiles 10 included in the second set formed at a position farther from the input / output unit 30 than the first set is smaller than the number of tiles 10 included in the first set, the number of tiles 10 included in the first set is another set. Compared to the case where the number of tiles 10 included in the group is larger than the number of tiles 10 included in the first group (when the number of tiles 10 included in the first group is the largest), the power consumption is reduced. Can be reduced. That is, in the example of FIG. 19, by reducing the number of tiles 10 included in the first set formed at the position closest to PSD2 (PSD4) used as wiring, the number of tiles 10 used as wiring is reduced. The number is decreasing. Thereby, power consumption can be reduced.
以上、本発明の各実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。 As mentioned above, although each embodiment of this invention was described, these embodiment is shown as an example and is not intending limiting the range of invention. These novel embodiments can be implemented in various other forms, and various omissions, replacements, and changes can be made without departing from the scope of the invention. These embodiments and modifications thereof are included in the scope and gist of the invention, and are included in the invention described in the claims and the equivalents thereof.
要するに、本発明が適用されるFPGAは、電源制御回路が共通化されるタイル10の数(特定の論理を実現可能な論理ブロックLBの数)が相違する2つの組(「第1回路群」、「第2回路群」)を少なくとも備えていればよい。これにより、特定の論理を実現可能な単位ごとに電源制御回路が個別に設けられる場合に比べて、回路規模を低減できる。 In short, the FPGA to which the present invention is applied has two sets ("first circuit group") in which the number of tiles 10 (the number of logic blocks LB that can realize a specific logic) with which the power supply control circuit is shared is different. , “Second circuit group”). Thereby, the circuit scale can be reduced as compared with the case where the power supply control circuit is provided individually for each unit capable of realizing the specific logic.
また、上述の各実施形態および変形例では、FPGA内に形成される各組は、行方向に延在する複数の直線と、列方向に延在する複数の直線とで区切られているが、これに限らず、例えば図20のように、隣の組との境界線が一致しないように組分けすることもできる。 Further, in each of the above embodiments and modifications, each set formed in the FPGA is divided by a plurality of straight lines extending in the row direction and a plurality of straight lines extending in the column direction. Not limited to this, for example, as shown in FIG.
また、上述の図5の例では、スイッチ素子41は、P型のMOSFETで構成されているが、これに限らず、スイッチ素子41の構成は任意である。要するに、電源制御回路40は、対応する組P1に対する電力の供給および停止を制御可能な構成であればよく、その構成は図5の構成に限られない。以下のバリエーションの例では、スイッチ素子41に対応する組P1に含まれるタイル10の数が3つである場合を例に挙げて説明する。 Further, in the example of FIG. 5 described above, the switch element 41 is configured by a P-type MOSFET, but the configuration of the switch element 41 is not limited to this and is arbitrary. In short, the power supply control circuit 40 may have any configuration that can control the supply and stop of power to the corresponding set P1, and the configuration is not limited to the configuration in FIG. In the following variation examples, a case where the number of tiles 10 included in the set P1 corresponding to the switch element 41 is three will be described as an example.
例えば図21に示すように、スイッチ素子41は、N型のMOSFETで構成されてもよい。また、スイッチ素子41がN型のMOSFETで構成される場合、例えば図22に示すように、電源電位VDが供給される電源線(不図示)と、接地電位GND(例えば0V)が供給される接地線102との間に組P1が配置され、組P1と接地線102との間に電源制御回路40が配置される構成であってもよい。 For example, as shown in FIG. 21, the switch element 41 may be configured by an N-type MOSFET. Further, when the switch element 41 is composed of an N-type MOSFET, for example, as shown in FIG. 22, a power supply line (not shown) to which a power supply potential VD is supplied and a ground potential GND (for example, 0 V) are supplied. The configuration may be such that the set P1 is disposed between the ground line 102 and the power supply control circuit 40 is disposed between the set P1 and the ground line 102.
また、例えば図23および図24に示すように、P型のMOSFETあるいはN型のMOSFETで構成されるスイッチ素子41が、組P1に含まれる3つのタイル10の各々と、電源線101との間に個別に設けられる構成であってもよい。この構成では、3つのスイッチ素子41の各々のゲートは制御回路42に共通に接続され、3つのスイッチ素子41のオンオフは、制御回路42からのスイッチ制御信号に応じて一斉に制御される。この構成であっても、組P1に対応して設けられる制御回路42はひとつで済むので、タイル10ごとに制御回路42が個別に設けられる場合に比べて、回路規模を低減できる。ただし、上述の各実施形態および変形例のように、組P1に含まれる3つのタイル10の各々に対する電力の供給および停止を切り替えるスイッチ素子41を共通化することにより、さらなる回路規模の低減を図ることが可能になる。 For example, as shown in FIGS. 23 and 24, a switch element 41 formed of a P-type MOSFET or an N-type MOSFET is provided between each of the three tiles 10 included in the set P1 and the power supply line 101. May be provided individually. In this configuration, the gates of the three switch elements 41 are commonly connected to the control circuit 42, and the on / off states of the three switch elements 41 are controlled simultaneously according to the switch control signal from the control circuit 42. Even with this configuration, only one control circuit 42 is provided corresponding to the set P1, so that the circuit scale can be reduced as compared with the case where the control circuit 42 is provided for each tile 10 individually. However, as in the above-described embodiments and modifications, the switch element 41 that switches the supply and stop of power to each of the three tiles 10 included in the set P1 is shared, thereby further reducing the circuit scale. It becomes possible.
さらに、例えば図25に示すように、N型のMOSFETで構成されるスイッチ素子41が、組P1に含まれる3つのタイル10の各々と、接地線102との間に個別に設けられる構成であってもよい。 Further, for example, as shown in FIG. 25, the switch element 41 formed of an N-type MOSFET is individually provided between each of the three tiles 10 included in the set P1 and the ground line 102. May be.
10 タイル
20 アレイ部
30 入出力部
40 電源制御回路
41 スイッチ素子
42 制御回路
50 電源制御回路
101 電源線
102 接地線
10 tile 20 array unit 30 input / output unit 40 power control circuit 41 switch element 42 control circuit 50 power control circuit 101 power line 102 ground line
Claims (9)
前記第1論理ブロックよりも多い数の第2論理ブロックを含む第2回路群と、
入力データを前記第1論理ブロックまたは前記第2論理ブロックへ入力する機能、および、前記第1論理ブロックまたは前記第2論理ブロックから出力される出力データを外部へ出力する機能を有する入出力部と、を含み、
前記第1回路群は、
前記第1論理ブロックまたは前記第2論理ブロックと前記入出力部との接続、前記第1論理ブロック同士の接続、前記第1論理ブロックと前記第2論理ブロックとの接続のうちの少なくとも1つに用いられる配線の接続を、プログラム可能な制御データに応じて切り替えるスイッチを含む第1スイッチブロックと、
前記第1回路群に含まれる前記第1論理ブロックおよび前記第1スイッチブロックに対する電力の供給および停止を共通に制御する第1電源制御回路と、を有し、
前記第2回路群は、
前記第1論理ブロックまたは前記第2論理ブロックと前記入出力部との接続、前記第2論理ブロック同士の接続、前記第1論理ブロックと前記第2論理ブロックとの接続のうちの少なくとも1つに用いられる配線の接続を、プログラム可能な制御データに応じて切り替えるスイッチを含む第2スイッチブロックと、
前記第2回路群に含まれる前記第2論理ブロックおよび前記第2スイッチブロックに対する電力の供給および停止を共通に制御する第2電源制御回路と、を有する、
半導体集積回路。 A first circuit group including at least one first logic block;
A second circuit group including a larger number of second logic blocks than the first logic block;
An input / output unit having a function of inputting input data to the first logic block or the second logic block, and a function of outputting output data output from the first logic block or the second logic block to the outside; Including,
The first circuit group includes:
At least one of the connection between the first logic block or the second logic block and the input / output unit, the connection between the first logic blocks, and the connection between the first logic block and the second logic block. A first switch block including a switch for switching the wiring connection used according to programmable control data;
A first power supply control circuit for commonly controlling supply and stop of power to the first logic block and the first switch block included in the first circuit group,
The second circuit group includes:
At least one of the connection between the first logic block or the second logic block and the input / output unit, the connection between the second logic blocks, and the connection between the first logic block and the second logic block. A second switch block including a switch for switching the wiring connection used according to programmable control data;
A second power supply control circuit for commonly controlling supply and stop of power to the second logic block and the second switch block included in the second circuit group,
Semiconductor integrated circuit.
請求項1の半導体集積回路。 The second circuit group is disposed closer to the input / output unit for inputting the input data or outputting the output data than the first circuit group.
The semiconductor integrated circuit according to claim 1.
前記第3回路群は、
前記第1論理ブロック、前記第2論理ブロックおよび前記第3論理ブロックのうちの何れかと前記入出力部との接続、前記第3論理ブロック同士の接続、前記第1論理ブロックまたは前記第2論理ブロックと前記第3論理ブロックとの接続のうちの少なくとも1つに用いられる配線の接続を、プログラム可能な制御データに応じて切り替えるスイッチを含む第3スイッチブロックと、
前記第3回路群に含まれる前記第3論理ブロックおよび前記第3スイッチブロックに対する電力の供給および停止を共通に制御する第3電源制御回路と、を有する、
請求項2の半導体集積回路。 The input / output that includes the number of third logic blocks that is greater than the first logic block and less than the second logic block, and that inputs the input data or outputs the output data from the second circuit group. A third circuit group disposed at a position far from the input unit, and disposed closer to the input / output unit for inputting the input data or outputting the output data than the first circuit group,
The third circuit group includes
Connection between any of the first logic block, the second logic block, and the third logic block and the input / output unit, connection between the third logic blocks, the first logic block, or the second logic block And a third switch block including a switch for switching the connection of the wiring used for at least one of the connections to the third logic block according to programmable control data;
A third power supply control circuit for commonly controlling supply and stop of power to the third logic block and the third switch block included in the third circuit group,
The semiconductor integrated circuit according to claim 2.
請求項1の半導体集積回路。 The first circuit group is disposed closer to the input / output unit for inputting the input data or outputting the output data than the second circuit group.
The semiconductor integrated circuit according to claim 1.
請求項4の半導体集積回路。 There is no circuit group including other logic blocks between the input / output unit that inputs the input data or outputs the output data and the first circuit group.
The semiconductor integrated circuit according to claim 4.
前記第4回路群は、
前記第1論理ブロック、前記第2論理ブロック、および、前記第4論理ブロックのうちの何れかと前記入出力部との接続、前記第4論理ブロック同士の接続、前記第1論理ブロックまたは前記第2論理ブロックと前記第4論理ブロックとの接続のうちの少なくとも1つに用いられる配線の接続を、プログラム可能な制御データに応じて切り替えるスイッチを含む第4スイッチブロックと、
前記第4回路群に含まれる前記第4論理ブロックおよび前記第4スイッチブロックに対する電力の供給および停止を共通に制御する第4電源制御回路と、を有する、
請求項5の半導体集積回路。 The fourth logic block includes a smaller number of fourth logic blocks than the second logic block, and is arranged at a position farther from the input / output unit that inputs the input data or outputs the output data than the second circuit group. Further comprising four circuit groups,
The fourth circuit group includes:
Connection between any one of the first logic block, the second logic block, and the fourth logic block and the input / output unit, connection between the fourth logic blocks, the first logic block, or the second A fourth switch block including a switch for switching connection of wiring used for at least one of the connection between the logic block and the fourth logic block according to programmable control data;
A fourth power supply control circuit for commonly controlling supply and stop of power to the fourth logic block and the fourth switch block included in the fourth circuit group,
The semiconductor integrated circuit according to claim 5.
前記第5回路群は、
前記第1論理ブロック、前記第2論理ブロック、および、前記第5論理ブロックのうちの何れかと前記入出力部との接続、前記第5論理ブロック同士の接続、前記第1論理ブロックまたは前記第2論理ブロックと前記第5論理ブロックとの接続のうちの少なくとも1つに用いられる配線の接続を、プログラム可能な制御データに応じて切り替えるスイッチを含む第5スイッチブロックと、
前記第5回路群に含まれる前記第5論理ブロックおよび前記第5スイッチブロックに対する電力の供給および停止を共通に制御する第5電源制御回路と、を有する、
請求項2または請求項3の半導体集積回路。 The fifth logic block includes a smaller number of fifth logic blocks than the second logic block, and is arranged closer to the input / output unit that inputs the input data or outputs the output data than the second circuit group. Further comprising five circuit groups,
The fifth circuit group includes:
Connection between any of the first logic block, the second logic block, and the fifth logic block and the input / output unit, connection between the fifth logic blocks, the first logic block, or the second A fifth switch block including a switch for switching connection of wiring used for at least one of the connection between the logic block and the fifth logic block according to programmable control data;
A fifth power supply control circuit for commonly controlling supply and stop of power to the fifth logic block and the fifth switch block included in the fifth circuit group,
4. The semiconductor integrated circuit according to claim 2 or 3.
請求項2の半導体集積回路。 The logic block included in the second circuit group has a higher operation probability indicating the possibility that the logic block included in the first circuit group operates by being supplied with power.
The semiconductor integrated circuit according to claim 2.
請求項7の半導体集積回路。
f(D)=1/[exp{(D−μ)/C}+1]
ただし、f(D)は、前記入力データの入力または前記出力データの出力を行う前記入出力部から距離Dの位置に配置された前記論理ブロックの動作確率を示し、μは、前記論理ブロックが、当該入出力部に近い順から使用された場合の当該入出力部からの距離を示し、Cは、前記論理ブロックの当該入出力部からの離れやすさを示す定数である。
The motion probability is represented by the following equation:
The semiconductor integrated circuit according to claim 7.
f (D) = 1 / [exp {(D−μ) / C} +1]
Here, f (D) indicates the operation probability of the logical block arranged at a distance D from the input / output unit that inputs the input data or outputs the output data, and μ indicates the logical block , Indicates the distance from the input / output unit when used in order from the closest to the input / output unit, and C is a constant indicating the ease of leaving the logic block from the input / output unit.
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JP2016008260A (en) * | 2014-06-24 | 2016-01-18 | 三菱化学株式会社 | Thermoplastic elastomer composition, molded body, food appliance and sanitary fixture |
JP2017028085A (en) * | 2015-07-22 | 2017-02-02 | 富士通株式会社 | Semiconductor device and method of controlling semiconductor device |
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