JPH04315466A - Semiconductor integrated circuit device - Google Patents
Semiconductor integrated circuit deviceInfo
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Abstract
Description
[発明の目的] [Purpose of the invention]
【0001】0001
【産業上の利用分野】本発明は半導体集積回路装置に係
り、高速で動作する非常に大規模な半導体集積回路装置
に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor integrated circuit device, and more particularly to a very large-scale semiconductor integrated circuit device that operates at high speed.
【0002】0002
【従来の技術】最近のCMOSを中心とするSiの集積
回路の進歩には目を見張る物があり、すでに50MHz
で動作するMPUも開発されている。即ち、一つのチッ
プに非常に多数のトランジタを集積するばかりでなく、
その動作速度も著しく向上してきており、西暦2000
年には五千個のトランジスタを集積した500MHzで
動くCMOSチップの出現すら既定の実現として議論さ
れるに至っている。これはMOSトランジスタではスケ
ーリング則により微細化に伴ってトランジスタの性能が
向上するためである。また、バイポーラICにおいても
、MOSに追い上げられる形で激しく技術が進歩してお
り、今後十年で一ゲート当たりの遅延時間が10psに
迫ると信じられている。[Prior Art] Recent advances in Si integrated circuits, mainly CMOS, have been remarkable;
MPUs that operate on the same technology have also been developed. That is, in addition to integrating a large number of transistors on one chip,
Its operating speed has also improved significantly, and since 2000
Even the appearance of a CMOS chip that integrates 5,000 transistors and operates at 500 MHz is being discussed as a possible realization in 2019. This is because in a MOS transistor, the performance of the transistor improves as the size becomes smaller due to the scaling law. In addition, the technology of bipolar ICs is rapidly advancing, catching up with MOS, and it is believed that the delay time per gate will approach 10 ps in the next ten years.
【0003】しかしながら、集積度の向上は必然的にチ
ップのサイズの拡大をもたらし、2000年の段階のチ
ップでは一辺の長さが1インチにもなると考えられてい
る。この事実は集積回路の高速化にとって容易ならざる
事態である。なぜなら、例えば10psの間に光ですら
たった3mmしか移動できないから、一辺の長さが1イ
ンチにもなった大きなチップでは信号の伝達に時間がか
かりチップ全体をこれまでのように同一のクロックで動
かす事は不可能である。従って、今後更なるICの速度
化にはチップ上のクロック信号の伝達を従来のような一
つの端子から導入してチップ全体を制御する方法は変更
を余儀なくされるようになると考えられている。However, an increase in the degree of integration inevitably leads to an increase in the size of chips, and it is thought that chips in the year 2000 will have a side length of as much as 1 inch. This fact makes it difficult to increase the speed of integrated circuits. This is because, for example, even light can only move 3 mm in 10 ps, so in a large chip with a side length of 1 inch, it takes time to transmit signals, and the entire chip cannot be clocked using the same clock as before. It is impossible to move. Therefore, in order to further increase the speed of ICs in the future, it is thought that the conventional method of transmitting a clock signal on a chip from one terminal to control the entire chip will have to be changed.
【0004】0004
【発明が解決しようとする課題】本発明は今後の集積回
路技術の進展に伴い必然的に惹起する集積回路内のクロ
ック信号の遅れの問題を解決しようとするものである。
[発明の構成]SUMMARY OF THE INVENTION The present invention is directed to solving the problem of clock signal delays in integrated circuits that will inevitably occur as integrated circuit technology progresses in the future. [Structure of the invention]
【0005】[0005]
【課題を解決するための手段】本発明は、クロック信号
により全体もしくは一部が制御される半導体集積回路装
置において、複数に分割された分割半導体回路領域と、
該分割半導体領域上に設けられた入力端子とを具備し、
所定の入力端子を外部からのクロック信号を入力する外
部クロック信号入力端子とし、他の入力端子は前記外部
クロック信号入力端子からの分岐点となっていることを
特徴とする半導体集積回路装置である。[Means for Solving the Problems] The present invention provides a semiconductor integrated circuit device which is controlled in whole or in part by a clock signal, including a plurality of divided semiconductor circuit regions;
an input terminal provided on the divided semiconductor region,
A semiconductor integrated circuit device characterized in that a predetermined input terminal is an external clock signal input terminal for inputting an external clock signal, and other input terminals are branch points from the external clock signal input terminal. .
【0006】[0006]
【作用】本発明では、高速で大きな規模の集積回路チッ
プを同一のクロックで動作させるために、このチップを
クロックの遅れが無視できる程度の大きさのいくつかの
領域に分割し、この分割された各領域にクロック導入端
子からの遅れを補正、もしくはその遅れが正確に分かっ
ているクロックの分岐点を設けて、その領域内の回路を
この分岐点から分配するクロックで動作させている。[Operation] In order to operate a high-speed, large-scale integrated circuit chip with the same clock, the present invention divides the chip into several areas of such size that the clock delay can be ignored. In each area, a clock branch point is provided in which the delay from the clock introduction terminal is corrected or the delay is accurately known, and the circuits in that area are operated with the clock distributed from this branch point.
【0007】本発明は、チップ内をいくつかの小領域に
分割してその小領域内をクロックの分岐点からのクロッ
ク信号で制御し、各クロックの分岐点のクロック信号は
それぞれ入力端子からの遅延が補正もしくは分かってい
るので、集積回路全体を一つのクロック信号で統御でき
る。また、この時クロック信号を従来使われている電圧
信号ではなく、電流信号例えば電流値を変化させるよう
な信号を用いれば配線の負荷の影響を受けないので信号
の遅延そのものを小さくできる。[0007] The present invention divides the inside of a chip into several small regions and controls each of the small regions with a clock signal from a clock branch point, and the clock signal at each clock branch point is input from an input terminal. Since the delay is corrected or known, the entire integrated circuit can be controlled with a single clock signal. Further, at this time, if a current signal, such as a signal that changes the current value, is used instead of the conventionally used voltage signal as the clock signal, the signal delay itself can be reduced because it is not affected by the load of the wiring.
【0008】[0008]
【実施例】以下では発明の実施例を説明する。[Embodiments] Examples of the invention will be described below.
【0009】本実施例では、Si基板上にバイポーラト
ランジスタとCMOSを混載した集積回路を例に取る。
実際の集積回路を作成する際のプロセスは現在普通に用
いられているBi−CMOSのプロセスをほぼそのまま
用いた。In this embodiment, an integrated circuit in which a bipolar transistor and a CMOS are mixedly mounted on a Si substrate is taken as an example. The process used to create the actual integrated circuit was the Bi-CMOS process commonly used today.
【0010】図1が、本発明を応用して作られた高速集
積回路の一実施例の概略図である。チップの糊代を除い
た実質的な寸法は、21mm×6mmである。このチッ
プ(101) は一つの大きさが、3mm×3mmの1
4個の小領域(102) に分割されている。外部から
のクロック信号はチップの左側ほぼ中央から導入し、規
準となる外部クロック信号入力端子(103) から3
mm離れた小領域のクロック信号の規準となる分岐点(
104) そしてさらに3mm離れた分岐点(105)
にそして更にと言った具合に真っ直ぐな直線の配線(
106) により伝達される。この実施例ではクロック
信号として電流値を変化させる方式を採用しているので
、クロック信号は隣の分岐点に到達するまでに10ps
遅延する。各小領域内の回路はこのクロック信号の分岐
点からのクロック信号を規準に動作させた。クロック信
号としては電圧信号の方が扱い易いのでこの小領域内の
信号としては電圧信号を用いる方法も考えられるが、本
実施例ではクロック信号は全チップを通して電流信号を
用いている。各分岐点には電流信号を増幅する回路を設
置して電流信号の減衰を防いでいる。この様に本実施例
では分割された小領域の中に入力されたクロック信号か
らの遅れが分明なクロックの規準点が設置されているの
で、集積回路を構成する各回路間のタイミングを容易に
取る事ができ、長辺が1インチにも及ぶ大規模な集積回
路を500MHzのスピードで動作させる事が可能とな
った。FIG. 1 is a schematic diagram of an embodiment of a high-speed integrated circuit made by applying the present invention. The actual dimensions of the chip excluding the glue allowance are 21 mm x 6 mm. This chip (101) has a size of 3 mm x 3 mm.
It is divided into four small areas (102). The external clock signal is introduced from approximately the center on the left side of the chip, and is connected to the standard external clock signal input terminal (103).
A branch point (
104) And a branch point 3mm further away (105)
And then there are the straight lines (
106) transmitted by. In this embodiment, a method is adopted in which the current value is changed as the clock signal, so the clock signal takes 10 ps to reach the next branch point.
delay. The circuits in each small area were operated based on the clock signal from the branch point of this clock signal. Since a voltage signal is easier to handle as a clock signal, it is conceivable to use a voltage signal as the signal within this small area, but in this embodiment, a current signal is used as the clock signal throughout the entire chip. A circuit to amplify the current signal is installed at each branch point to prevent the current signal from attenuating. In this way, in this embodiment, a clock reference point with a known delay from the input clock signal is installed in the divided small areas, so the timing between each circuit making up the integrated circuit can be easily adjusted. It has become possible to operate large-scale integrated circuits with long sides as long as 1 inch at speeds of 500 MHz.
【0011】[0011]
【発明の効果】本発明では大きなチップを小領域に分割
して、その各々の小領域に入力端子からの時間の遅延が
分明な分岐点が設置されるので、集積回路を構成する各
回路間のタイミングを取り易くなり、高速で大規模な集
積回路を効率的に作る事が可能となる。Effects of the Invention In the present invention, a large chip is divided into small areas, and a branch point with a clear time delay from the input terminal is installed in each of the small areas. This makes it easier to determine the timing of the process, making it possible to efficiently create large-scale integrated circuits at high speed.
【図1】本発明の一実施例の概略図FIG. 1: Schematic diagram of one embodiment of the present invention
101…チップ
102…チップを分割した小領域(分割半導体回路領域
)
103…外部クロック信号入力端子
104…外部クロック信号入力端子から3mm離れた分
岐点
105…外部クロック信号入力端子から6mm離れた分
岐点101...Chip 102...Small area obtained by dividing the chip (divided semiconductor circuit area) 103...External clock signal input terminal 104...A branch point 3 mm away from the external clock signal input terminal 105...A branch point 6 mm away from the external clock signal input terminal
Claims (1)
が制御される半導体集積回路装置において、複数に分割
された分割半導体回路領域と、該分割半導体回路領域上
に設けられた入力端子とを具備し、所定の入力端子を外
部からのクロック信号を入力する外部クロック信号入力
端子とし、他の入力端子は前記外部クロック信号入力端
子からの分岐点となっていることを特徴とする半導体集
積回路装置。1. A semiconductor integrated circuit device that is wholly or partially controlled by a clock signal, comprising: a divided semiconductor circuit area divided into a plurality of parts; and an input terminal provided on the divided semiconductor circuit area; 1. A semiconductor integrated circuit device, wherein a predetermined input terminal is an external clock signal input terminal for inputting an external clock signal, and other input terminals are branch points from the external clock signal input terminal.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8232091A JPH04315466A (en) | 1991-04-15 | 1991-04-15 | Semiconductor integrated circuit device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8232091A JPH04315466A (en) | 1991-04-15 | 1991-04-15 | Semiconductor integrated circuit device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH04315466A true JPH04315466A (en) | 1992-11-06 |
Family
ID=13771277
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP8232091A Pending JPH04315466A (en) | 1991-04-15 | 1991-04-15 | Semiconductor integrated circuit device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH04315466A (en) |
-
1991
- 1991-04-15 JP JP8232091A patent/JPH04315466A/en active Pending
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