JP4374002B2 - マルチチャネルトランシーバクロック信号用のモジュラ相互接続回路網 - Google Patents
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Description
にあたって幅広く融通が利くようにするためには、そのグループ内および/またはそれら複数のグループの任意の他のグループ(単数/複数)内の複数のグループの任意のものによって受信された基準クロック信号を使用することが望ましい。複数のグループ間でこのように信号を分配またはシェアする場合は、どのような場合も、できるだけ効率的に行うことが好ましい。これは、複数のグループの回路網内のクロック信号分配を実行することで、補助される。また、全てのグループの回路網が同一あるいは実質的に同一であることが、好ましい。それによって、例えば、設計およびチェックが簡単になるからである。また、グループはできるだけ一緒に近接していることが望ましい。それは、例えば、回路内で「実装可能面積」を維持し、必要以上に長い相互接続を避けるなどの理由からである。クロック相互接続回路網あるいはクロック分配回路網の改善は、これら必要とされる基準を満足させるのに、有効である。
本発明に従うと、回路網は、回路網のブロック間のクロック信号を分配するために提供される。その各ブロックは、分配のためのクロック信号に寄与し得る。また、その各ブロックは、分配されたクロック信号のユティライザであり得る。その各ブロックは、クロック信号分配回路網のモジュールを含む。全てのブロック内のモジュールはお互いに同一または実質的に同一であることが好ましい。それは、例えば、分配するためのクロック信号をどのように受信するか、他の隣接するブロックのモジュールをいかに接続するかという点に関してである。
(項目1)
複数の回路ブロックを備える、集積回路網であって、
該複数の回路ブロックのそれぞれは
クロック信号ソース回路網と、
クロック信号利用回路網と、
クロック信号分配回路網のモジュールと
を含み、
クロック信号を各ブロックから該複数ブロックの他のブロックに分配するために、該複数ブロック内の該モジュールが、そのそれぞれのクロック信号ソース回路網からクロック信号をどのように受け取るか、および、隣接するブロックのモジュールをどのように接続するかという点に関して、該複数ブロック内の該モジュールは、少なくともお互いに実質的に同一である、集積回路網。
(項目2)
上記複数のモジュールのそれぞれは、
複数の回路トラックであって、該複数のモジュールの別のモジュール内の該複数の回路トラックと整列する複数の回路トラックと、
該複数のトラックを横切る(transverse to)第一の方向に、該複数のトラック内にある複数のコンダクタをシフトする第一のコンダクタ回路網と、
該第一の方向と反対である第二の方向に、トラック内にあるコンダクタをシフトする第二のコンダクタ回路網であって、該複数のトラックの少なくとも1つの他のトラック内にある該複数のコンダクタとクロスする第二のコンダクタ回路網と
を備える、項目1に記載の回路網。
(項目3)
上記第一のコンダクタ回路網は、上記モジュール内の複数のトラックの向かい合う第一と第二の端部の間に配置され、上記第二のコンダクタ回路網は、該第一のコンダクタ回路網と該第二の端部の間に配置される、項目2に記載の回路網。
(項目4)
上記第一のコンダクタ回路網は、上記第一の方向において1つのトラック分だけ、各コンダクタをシフトする、項目3に記載の回路網。
(項目5)
上記第二の回路網は、コンダクタを、上記第二の方向において他の全てのコンダクタにわたってシフトする、項目4に記載の回路網。
(項目6)
上記クロック信号利用回路網は、PLL回路網を備える、項目1の回路網。
(項目7)
上記クロック信号は、上記PLL回路網によって使用するための基準クロック信号を含む、項目6に記載の回路網。
(項目8)
上記複数の回路ブロックのそれぞれは、データ信号プロセッシング回路網の複数のチャネルをさらに含む、項目1に記載の回路網。
FPGA集積回路デバイス上のシリアルデータ信号インターフェース回路網であって、該回路網は、
シリアルデータ信号送信および/または受信回路網の複数のチャネルであって、複数のグループにグループ化される複数のチャネルと、
該グループのそれぞれと関連する基準クロック信号ソース回路網と、
各ソース回路網から該グループの全てに基準クロック信号を分配するための基準クロック信号分配回路網と
を備え、
該分配回路網は、複数の回路モジュールを含み、該モジュールの1つは、該グループのそれぞれと関連し、該複数のモジュールは、少なくとも、該関連ソース回路網からの該基準クロック信号の受信と、該グループの隣接するグループ内のモジュールへの接続とに関して、実質的に同一である、回路網。
(項目10)
上記複数のモジュールのそれぞれは、実質的に平行な複数のトラック内にある複数のコンダクタを備え、
該複数のトラック全ての内にある複数のコンダクタは、該複数のトラックの長さ方向に沿って通る際に、該複数のトラックを横切る第一の方向に、1つのトラック分だけシフトし、
他の複数のトラックの一方の側にあるトラック内のコンダクタは、該複数のトラックの長さ方向に沿って通る際に、該他の複数のトラックの他方の側にあるトラックにシフトする、項目9に記載の回路網。
(項目11)
上記第一の方向にシフトするコンダクタは、トラックの一部分を未使用のまま残し、
一方の側から他方の側へのシフトする上記コンダクタは、該未使用部分を有するトラックにシフトする、項目10に記載の回路網。
(項目12)
上記トラックの本数が、上記コンダクタの個数より多い、項目10に記載の回路網。
(項目13)
上記複数のトラックのそれぞれが、少なくとも1つのコンダクタによって、その長さの少なくとも一部に沿って、使われる、項目12に記載の回路網。
(項目14)
上記複数のトラックのうちの1つは、1つのコンダクタによってのみ使われ、その使用は、該トラックの中間部のみを占める、項目13に記載の回路網。
(項目15)
上記複数のコンダクタのそれぞれは、2つの異なるトラックの端部を占め、各コンダクタで占められた該2つの端部は、該トラックの向かい合う端部にある、項目14に記載の回路網。
高速シリアルインターフェース回路網のチャネルの複数のグループであって、そのそれぞれが基準クロック信号入力回路網を含む、チャネルの複数のグループと、
該複数のグループの全てに、各グループの基準クロック信号を分配するための基準クロック信号分配回路網と
を備える、FPGA回路網であって、
該分配回路網は、該複数のグループのそれぞれにおいて実質的に複製され、かつ、該関連グループのクロック信号入力回路網への接続ポイントと、該グループの両側に配置されたグループのモジュールに接続可能な接続ポイントとを含む回路モジュールを含む、FPGA回路網。
(項目17)
上記分配回路網は、N個の基準クロック信号を分配するN個のコンダクタを含み、上記モジュールは、該コンダクタによって使用されるN+1本のトラックを含む、項目16に記載の回路網。
(項目18)
上記トラックのN本のそれぞれの両端部は、上記コンダクタのうち異なるもの(different ones of the conductors)によって占められ、トラックN+1の中間部のみは、上記コンダクタのうちの1個によって占められる、項目17に記載の回路網。
(項目19)
上記コンダクタのN−1個のそれぞれは、上記トラックのN本のうち一対の隣接するトラックそれぞれの向かい合う端部を占め、
コンダクタNは、上記N本のトラックで占められていない端部と、上記トラックN+1のトラックの中間部とを占める、項目18に記載の回路網。
(項目20)
上記コンダクタNが、トラックN+1と、該コンダクタNが占めている他のトラックの1つの端部との間において、上記N−1個のコンダクタとクロスする、項目19に記載の回路網。
回路網の複数のブロック間のクロック信号(例えば、基準クロック信号)を分配するための回路網。各ブロックは、基準クロックソース回路網と基準クロック利用回路網とを含み得る。各ブロックは、同一または実質的に同一であるクロック信号分配回路網のモジュールを含み得る。そのモジュールは、(1)そのブロックのソース回路網からの信号を受け入れること、(2)そのブロックの利用回路網に任意の幾つかのクロック信号を適用すること、および、(3)1つ以上の隣接するブロックの同様なモジュールに接続することができる。
図1は、FPGAのような集積回路に含まれ得るデータ送信および/または受信回路網の幾つかの「四チャネル方式」20を示す。図2に幾分か詳細に示すように、四チャネル方式20のそれぞれは、4チャネルの高速シリアルインターフェース(「HSSI」)回路網30、および、1つ以上(例えば、3つまで)のクロック管理ユニット(「CMU」)40を含む。各チャネル30は、送信および/または受信回路網(好ましくは双方)を含み得る。例えば、チャネル30は、シリアルデータ信号を受信すること、その信号から回復クロック信号とリタイミングされたデータ信号を回復すること、シリアルのリタイミングされたデータ信号を複数のパラレルデータ信号(例えば、パラレルバイトまたはワード)に変換すること、および、パラレルデータをデバイス(例えば、FPGAの場合、デバイスのプログラマブルロジックコア回路網)の他の回路網に転送することが可能である。代替的に、あるいは、追加的に、各チャネル30は、パラレルに連続的なバイトまたはワードを(例えば、コア回路網から)受け入れること、そのデータをシリアル化すること、および、それをシリアル形式で送信することも可能である。
50 位相ロックループ(PLL)
60、62 基準クロック入力回路網
70 基準クロック分配コンダクタ
72 プログラマブル接続
74 PLL入力コンダクタ
Claims (18)
- 複数の回路ブロックを備えるFPGA回路網であって、
該複数の回路ブロックのそれぞれは、
クロック信号ソース回路網と、
クロック信号利用回路網と、
クロック信号分配回路網のモジュールと
を含み、
クロック信号を各ブロックから該複数のブロックの他のブロックに分配するために、該複数のブロック内の該モジュールが、それぞれのクロック信号ソース回路網からクロック信号をどのように受け取るか、および、隣接するブロックのモジュールにどのように接続するかという点に関して、該複数のブロック内の該モジュールは、互いに同一であり、
該複数のモジュールのそれぞれは、
複数の回路トラックであって、該複数のモジュールの別のモジュール内の該複数の回路トラックと整列する複数の回路トラックと、
該複数のトラック内にある複数のコンダクタをシフトする第一のコンダクタ回路網および第二のコンダクタ回路網と
を含み、
該第一のコンダクタ回路網は、該モジュール内の複数のトラックの向かい合う第一の端部と第二の端部との間に配置され、該第二のコンダクタ回路網は、該第一のコンダクタ回路網と該第二の端部との間に配置される、FPGA回路網。 - 前記第一のコンダクタ回路網は、前記複数のトラックを横切る第一の方向に、該複数のトラック内にある複数のコンダクタをシフトし、
前記第二のコンダクタ回路網は、該第一の方向と反対である第二の方向に、トラック内にあるコンダクタをシフトし、該第二のコンダクタ回路網は、該複数のトラックの少なくとも1つの他のトラック内にある該複数のコンダクタとクロスする、請求項1に記載の回路網。 - 前記第一のコンダクタ回路網は、前記第一の方向において1つのトラック分だけ、各コンダクタをシフトする、請求項2に記載の回路網。
- 前記第二の回路網は、コンダクタを、前記第二の方向において他の全てのコンダクタにわたってシフトする、請求項3に記載の回路網。
- 前記クロック信号利用回路網は、PLL回路網を備える、請求項1に記載の回路網。
- 前記クロック信号は、前記PLL回路網によって使用するための基準クロック信号を含む、請求項5に記載の回路網。
- 前記複数の回路ブロックのそれぞれは、データ信号プロセッシング回路網の複数のチャネルをさらに含む、請求項1に記載の回路網。
- FPGA集積回路デバイス上のシリアルデータ信号インターフェース回路網であって、該回路網は、
シリアルデータ信号送信および/または受信回路網の複数のチャネルであって、複数のグループにグループ化される複数のチャネルと、
該グループのそれぞれと関連する基準クロック信号ソース回路網と、
各ソース回路網から該グループの全てに基準クロック信号を分配するための基準クロック信号分配回路網と
を備え、
該分配回路網は、複数の回路モジュールを含み、該モジュールの1つは、該グループのそれぞれと関連し、該複数のモジュールは、少なくとも、関連するソース回路網からの該基準クロック信号の受信と、該グループの隣接するグループ内のモジュールへの接続とに関して、同一であり、
該複数のモジュールのそれぞれは、平行な複数のトラック内にある複数のコンダクタを備え、
該複数のトラック全ての内にある複数のコンダクタは、該複数のトラックの長さ方向に沿って通る際に、該複数のトラックを横切る第一の方向に、1つのトラック分だけシフトし、
他の複数のトラックの一方の側にあるトラック内のコンダクタは、該複数のトラックの長さ方向に沿って通る際に、該他の複数のトラックの他方の側にあるトラックにシフトする、回路網。 - 前記第一の方向にシフトするコンダクタは、トラックの一部分を未使用のまま残し、
一方の側から他方の側へとシフトする前記コンダクタは、該未使用部分を有するトラックにシフトする、請求項8に記載の回路網。 - 前記トラックの本数が、前記コンダクタの個数より多い、請求項8に記載の回路網。
- 前記複数のトラックのそれぞれが、少なくとも1つのコンダクタによって、その長さの少なくとも一部に沿って、使われる、請求項10に記載の回路網。
- 前記複数のトラックのうちの1つは、1つのコンダクタによってのみ使われ、その使用は、該トラックの中間部のみを占める、請求項11に記載の回路網。
- 前記複数のコンダクタのそれぞれは、2つの異なるトラックの端部を占め、各コンダクタで占められた該2つの端部は、該トラックの向かい合う端部にある、請求項12に記載の回路網。
- FPGA回路網であって、
該FPGA回路網は、
高速シリアルインターフェース回路網のチャネルの複数のグループであって、該複数のグループのそれぞれが基準クロック信号入力回路網を含む、チャネルの複数のグループと、
該複数のグループの全てに、各グループの基準クロック信号を分配するための基準クロック信号分配回路網と
を備え、
該分配回路網は、
該複数のグループのそれぞれにおいて同一であり、かつ、関連するグループのクロック信号入力回路網への接続ポイントと、該グループの両側に配置されたグループのモジュールに接続可能な接続ポイントとを含む回路モジュールを含む、FPGA回路網。 - 前記分配回路網は、N個の基準クロック信号を分配するN個のコンダクタを含み、前記モジュールは、該コンダクタによって使用されるN+1本のトラックを含む、請求項14に記載の回路網。
- 前記トラックのN本のそれぞれの両端部は、前記コンダクタのうち異なるものによって占められ、トラックN+1の中間部のみは、前記コンダクタのうちの1個によって占められる、請求項15に記載の回路網。
- 前記コンダクタのN−1個のそれぞれは、前記トラックのN本のうち一対の隣接するトラックそれぞれの向かい合う端部を占め、
コンダクタNは、前記N本のトラックで占められていない端部と、前記トラックN+1のトラックの中間部とを占める、請求項16に記載の回路網。 - 前記コンダクタNが、トラックN+1と、該コンダクタNが占めている他のトラックの1つの端部との間において、前記N−1個のコンダクタとクロスする、請求項17に記載の回路網。
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