JPH05152439A - Semiconductor integrated circuit - Google Patents
Semiconductor integrated circuitInfo
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- JPH05152439A JPH05152439A JP31258291A JP31258291A JPH05152439A JP H05152439 A JPH05152439 A JP H05152439A JP 31258291 A JP31258291 A JP 31258291A JP 31258291 A JP31258291 A JP 31258291A JP H05152439 A JPH05152439 A JP H05152439A
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- functional cell
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、半導体集積回路に関
し、特にデータの伝搬する方向に複数の機能セルアレイ
を配列した半導体集積回路に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor integrated circuit, and more particularly to a semiconductor integrated circuit having a plurality of functional cell arrays arranged in a data propagating direction.
【0002】[0002]
【従来の技術】一般に、マイクロコンピュータ等におい
ては算術論理ユニット(ALU)、アキュームレータ
(ACC)等の相互にデータの授受を行う複数の機能ブ
ロックを有している。図3に、このような機能ブロック
間のデータの授受を行うためのレイアウト例を示す。2. Description of the Related Art Generally, a microcomputer or the like has a plurality of functional blocks such as an arithmetic logic unit (ALU) and an accumulator (ACC) for exchanging data with each other. FIG. 3 shows an example of a layout for exchanging data between such functional blocks.
【0003】同図に示されるように、各機能ブロックは
並列してデータ処理が行われるビット数分の複数の機能
セル(1)を並設してなる機能セルアレイ(2)によっ
て構成される。各機能セル(1)には、制御信号線
(3)から所望の信号が取り込まれる。機能セルアレイ
(2)間のデータの授受は、機能セルアレイ(2)の周
辺に設けられた複数のデータバス線(4)を経由して行
われる。As shown in the figure, each functional block is composed of a functional cell array (2) having a plurality of functional cells (1) arranged in parallel for the number of bits for which data processing is performed in parallel. A desired signal is taken into each functional cell (1) from the control signal line (3). Data transfer between the functional cell arrays (2) is performed via a plurality of data bus lines (4) provided around the functional cell arrays (2).
【0004】上述したレイアウト方式では、並列処理す
るビット数が多くなると、これに応じてデータバス線
(4)の本数が増加し、より大きなチップ面積を必要と
するので、集積度を高くするのが困難であった。また、
距離的に離れた機能セルアレイ(2)間のデータの授受
を行う場合、その配線長が相当長いのでデータの伝搬遅
延が大きいという欠点も有していた。In the layout method described above, as the number of bits to be processed in parallel increases, the number of data bus lines (4) increases correspondingly and a larger chip area is required, so that the degree of integration is increased. Was difficult. Also,
In the case of exchanging data between the functional cell arrays (2) that are distant from each other in distance, there is also a drawback that the propagation delay of data is large because the wiring length thereof is considerably long.
【0005】そこで、機能セルアレイ(2)をそのデー
タの伝搬する方向と平行に配列したデータパス方式のレ
イアウトが考えられた。図4にかかるデータパス方式の
レイアウト例を示す。この方式によれば、機能セルアレ
イ(2)をデータの伝搬方向と平行に配列し、近接した
各機能セル(1)間でデータの授受を行うようにしてい
るので、データバス線(4)の配線面積を大幅に削減で
きるとともに、データ処理速度を向上することができ
る。Therefore, a data path type layout in which the functional cell array (2) is arranged in parallel with the data propagation direction has been considered. A layout example of the data path method according to FIG. 4 is shown. According to this method, the functional cell array (2) is arranged in parallel with the data propagation direction, and the data is transmitted and received between the adjacent functional cells (1). The wiring area can be greatly reduced and the data processing speed can be improved.
【0006】[0006]
【発明が解決しようとする課題】ところで、機能セル
(1)において電源線(5)は一般に第1層金属配線で
構成される。しかし、制御信号線(3)と電源線(5)
とが直交する部分が多く生ずるデータパス方式のレイア
ウトでは、効率的なレイアウトを実現することが困難で
あった。すなわち、この場合において制御信号線(3)
も第1層金属配線で構成すると、該交差部分では短絡を
防ぐために他のレイヤー(例えばポリシリコンのレイヤ
ー)の配線部分を設ける必要が生じ、パターン面積上あ
るいは信号遅延特性上好ましくない。この一方で制御信
号線(3)を第2層金属配線で構成することが考えられ
る。しかし、このようにすると制御信号線(3)の占め
る配線面積は、一般に非常に大きくなるという欠点があ
る。第2層金属配線としてデザインルール上許容される
最小の線幅及び線間隔は、第1層金属配線と比べて一般
にはかなり大きいのが実情であるからである。By the way, in the functional cell (1), the power supply line (5) is generally composed of the first layer metal wiring. However, control signal line (3) and power line (5)
It is difficult to realize an efficient layout in the data path type layout in which a large number of portions where and intersect at right angles occur. That is, in this case, the control signal line (3)
If the first layer metal wiring is also used, it is necessary to provide a wiring portion of another layer (for example, a polysilicon layer) at the intersecting portion in order to prevent a short circuit, which is not preferable in terms of pattern area or signal delay characteristics. On the other hand, it is conceivable to configure the control signal line (3) with the second layer metal wiring. However, this has the drawback that the wiring area occupied by the control signal line (3) is generally very large. This is because the minimum line width and line spacing allowed in the design rule for the second layer metal wiring are generally considerably larger than those for the first layer metal wiring.
【0007】[0007]
【課題を解決するための手段】本発明は、上述した従来
の問題に鑑みてなされたものであり、複数の機能セルか
らなりデータの伝搬する方向に配列された複数の機能セ
ルアレイと、前記機能セルアレイ間の配線領域に前記デ
ータの伝搬する方向と平行な方向に設けられた複数のデ
ータバス線並びに複数の電源線とを有し、前記制御信号
線を第1層金属配線で構成し、前記データバス線及び電
源線を第2層金属配線で構成したものである。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-mentioned problems of the prior art, and includes a plurality of functional cell arrays each having a plurality of functional cells arranged in a data propagating direction, and the above-mentioned functions. A plurality of data bus lines and a plurality of power supply lines provided in a wiring region between the cell arrays in a direction parallel to the data propagating direction, and the control signal line is formed of a first-layer metal wiring; The data bus line and the power supply line are composed of the second layer metal wiring.
【0008】さらに本発明は、上述した構成において各
機能セルはデータの伝搬する方向と直交する方向のセル
長さが各々等しく構成された複数のスタンダードセルか
らなることを特徴とする。Further, the present invention is characterized in that, in the above-mentioned configuration, each functional cell is composed of a plurality of standard cells each having the same cell length in a direction orthogonal to a data propagating direction.
【0009】[0009]
【作用】上述した手段によれば、データパス方式のレイ
アウトにおいて制御信号線については第1層金属配線で
構成し、データの伝搬する方向と平行な方向に延設した
データバス線及び電源線については、第2層金属配線で
構成しているので、従来のデータパス方式のレイアウト
と比べて高集積化を図ることが可能となる。According to the above-mentioned means, in the data path layout, the control signal line is composed of the first layer metal wiring, and the data bus line and the power supply line extending in the direction parallel to the data propagating direction. Is composed of the second-layer metal wiring, it is possible to achieve higher integration than the conventional data path layout.
【0010】さらに、各機能セルはデータの伝搬する方
向と直交する方向のセル長さが各々等しく構成されたス
タンダードセルからなるので、機能セルを並設してなる
各機能セルアレイの該直交方向の長さは前記セル長さの
整数倍で決定される。これにより、各機能セルアレイを
互いに独立して設計してもレイアウト上の不整合を生ず
ることがないので、設計の合理化に寄与できるのであ
る。Furthermore, since each functional cell is composed of standard cells having the same cell length in the direction orthogonal to the data propagation direction, the functional cells in parallel are arranged in the orthogonal direction. The length is determined by an integral multiple of the cell length. As a result, even if the functional cell arrays are designed independently of each other, a layout mismatch does not occur, which can contribute to the rationalization of the design.
【0011】[0011]
【実施例】次に本発明の実施例を図面を参照して説明す
る。図1は、本発明の実施例に係るレイアウト図であ
る。(11)は、例えば算術演算機能あるいは一時記憶
機能を有する機能セルであり、これを図面上のX方向に
並列処理されるビット数分(例えば32ビット分)だけ
配列して、機能セルアレイ(12)が構成される。機能
セルアレイ(12)はデータの伝搬する方向(すなわ
ち、Y方向)に一定距離だけ離間して複数個配列され
る。機能セルアレイ(12)間の配線領域(13)に
は、X方向に複数の制御信号線(14)が配設されてい
る。この制御信号線(14)は第1層金属配線で構成さ
れておりポリシリコン配線(15)とコンタクト接続を
なして、必要な機能セル(11)の内部回路に取り込ま
れている。機能セルアレイ(12)間のデータの授受
は、各ビット毎にY方向に延設されたデータバス線(1
6)と各機能セル(11)の入出力端子とを接続するこ
とによって行われる。また、各機能セル(11)に供給
される電源は、Y方向にデータバス線(16)と平行に
延設された電源線(17)によって与えられる。前記デ
ータバス線(16)と電源線(17)は第2層金属配線
で構成されている。なお、機能セル(11)の内部配線
については従来通り第1層金属配線が用いられている。Embodiments of the present invention will now be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a layout diagram according to an embodiment of the present invention. (11) is a functional cell having, for example, an arithmetic operation function or a temporary storage function, and is arranged by the number of bits (for example, 32 bits) to be processed in parallel in the X direction in the drawing, and the functional cell array (12 ) Is configured. A plurality of functional cell arrays (12) are arranged in the data propagating direction (that is, the Y direction) with a certain distance therebetween. In the wiring region (13) between the functional cell arrays (12), a plurality of control signal lines (14) are arranged in the X direction. The control signal line (14) is composed of the first-layer metal wiring, is contact-connected to the polysilicon wiring (15), and is incorporated in the internal circuit of the required functional cell (11). Data is exchanged between the functional cell arrays (12) for each bit by a data bus line (1
6) and the input / output terminals of each functional cell (11) are connected. The power supplied to each functional cell (11) is supplied by a power supply line (17) extending in the Y direction in parallel with the data bus line (16). The data bus line (16) and the power supply line (17) are composed of a second layer metal wiring. As for the internal wiring of the functional cell (11), the first-layer metal wiring is conventionally used.
【0012】上述したレイアウト方式によれば、データ
バス線(16)及び電源線(17)は各機能セル(1
1)内を貫通して直線で配線できるようになり、かつ制
御信号線(14)とは短絡することなく交差できるの
で、従来のデータパス方式のレイアウトに伴う問題を解
決し、効率的で集積度の高い半導体集積回路を実現する
ことが可能になる。According to the layout method described above, the data bus line (16) and the power supply line (17) are connected to each functional cell (1).
1) Since it can be wired in a straight line through the inside and can intersect with the control signal line (14) without short-circuiting, the problems associated with the layout of the conventional data path method can be solved, and efficient integration can be achieved. A highly integrated semiconductor integrated circuit can be realized.
【0013】図2は、上述した機能セル(11)を構成
しているCMOS型のスタンダードセルの例を示すもの
である。図においては、標準的な2つのセルを示した。
これらのスタンダードセルの電源線(17)は、第2層
金属配線で構成され、他の内部配線は第1層金属配線で
構成されている。そしてスタンダードセルをデータの伝
搬する方向(すなわち図面上でY方向)に接続すること
により、所望の機能セル(11)を構成することができ
る。これらのスタンダードセルは、X方向のセル長さl
があらかじめ等しく構成されている。FIG. 2 shows an example of a CMOS type standard cell constituting the functional cell (11) described above. In the figure, two standard cells are shown.
The power supply line (17) of these standard cells is composed of the second layer metal wiring, and the other internal wiring is composed of the first layer metal wiring. Then, by connecting the standard cells in the data propagation direction (that is, the Y direction in the drawing), a desired functional cell (11) can be formed. These standard cells have a cell length l in the X direction.
Are preconfigured to be equal.
【0014】これにより、機能セル(11)を構成する
場合に、各機能セル(11)のX方向のセル長さは等し
くなり、機能セルアレイ(12)についてもそのX方向
の長さはセル長さの整数倍で決定される。一般には、機
能セル(11)はビット数分だけ並設されるので、機能
セルアレイ(12)のX方向の長さはすべて等しくなる
ことが保証される。したがって、パターンの設計段階に
おいて、複数の機能セルアレイ(12)のX方向の長さ
についてはあらかじめ決定されているので、従来のよう
に異なる機能セル(11)のサイズとの整合性を検討し
ながら設計する必要がなくなり、各機能セル(11)を
それぞれ全く別個に設計することが可能になるので、設
計期間を大幅に短縮できる。As a result, when the functional cell (11) is formed, the cell lengths of the functional cells (11) in the X direction become equal, and the functional cell array (12) also has the cell length in the X direction. It is determined by an integer multiple of Generally, since the functional cells (11) are arranged in parallel for the number of bits, it is guaranteed that the functional cell arrays (12) have the same length in the X direction. Therefore, since the lengths of the plurality of functional cell arrays (12) in the X direction are predetermined in the pattern designing stage, the consistency with the sizes of different functional cells (11) is examined as in the conventional case. Since it is not necessary to design and each functional cell (11) can be designed completely separately, the design period can be significantly shortened.
【0015】[0015]
【発明の効果】以上説明したように、本発明によればデ
ータパス形式のレイアウトにおいてX方向に延設された
複数の制御信号線(14)については第1層金属配線で
構成し、データの伝搬する方向と平行な方向(Y方向)
に延設されたデータバス線(16)及び電源線(17)
については第2層金属配線で構成しているので、集積度
の高い半導体集積回路を実現することができる。As described above, according to the present invention, the plurality of control signal lines (14) extending in the X direction in the data path type layout are formed of the first layer metal wiring, and the Direction parallel to the propagation direction (Y direction)
Data bus line (16) and power line (17) extended to
With regard to the above, since it is constituted by the second layer metal wiring, a semiconductor integrated circuit having a high degree of integration can be realized.
【0016】さらに本発明によれは、機能セル(11)
はX方向のセル長さが各々等しく構成されたスタンダー
ドセルをY方向に接続して構成しているので、レイアウ
トの整合性があらかじめ保証され、各機能セル(11)
をそれぞれ独立して設計できる利点を有する。Further according to the invention, the functional cell (11)
Since standard cells having the same cell length in the X direction are connected in the Y direction, layout consistency is guaranteed in advance, and each functional cell (11)
Have the advantage that they can be designed independently of each other.
【図1】本発明の実施例に係るレイアウト図である。FIG. 1 is a layout diagram according to an embodiment of the present invention.
【図2】本発明の実施例に係るスタンダードセルのパタ
ーン図である。FIG. 2 is a pattern diagram of a standard cell according to an embodiment of the present invention.
【図3】従来例に係る第1のレイアウト図である。FIG. 3 is a first layout diagram according to a conventional example.
【図4】従来例に係る第2のレイアウト図である。FIG. 4 is a second layout diagram according to a conventional example.
Claims (2)
る方向に配列された複数の機能セルアレイと、前記機能
セルアレイ間の配線領域に前記データの伝搬する方向と
直交する方向に設けられた複数の制御信号線と、前記デ
ータの伝搬する方向と並行な方向に設けられた複数のデ
ータバス線並びに複数の電源線とを有し、前記制御信号
線を第1層金属配線で構成し、前記データバス線及び電
源線を第2層金属配線で構成したことを特徴とする半導
体集積回路。1. A plurality of functional cell arrays which are composed of a plurality of functional cells and are arranged in a data propagating direction, and a plurality of functional cell arrays which are provided in a wiring region between the functional cell arrays in a direction orthogonal to the data propagating direction. A control signal line, a plurality of data bus lines and a plurality of power supply lines provided in a direction parallel to the data propagation direction, and the control signal line is formed of a first layer metal wiring, A semiconductor integrated circuit in which a bus line and a power supply line are composed of a second layer metal wiring.
直交する方向のセル長さが各々等しく構成された複数の
スタンダードセルからなることを特徴とする請求項1記
載の半導体集積回路。2. The semiconductor integrated circuit according to claim 1, wherein each of the functional cells is composed of a plurality of standard cells each having the same cell length in a direction orthogonal to a data propagation direction.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP31258291A JP2744159B2 (en) | 1991-11-27 | 1991-11-27 | Semiconductor integrated circuit |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP31258291A JP2744159B2 (en) | 1991-11-27 | 1991-11-27 | Semiconductor integrated circuit |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH05152439A true JPH05152439A (en) | 1993-06-18 |
JP2744159B2 JP2744159B2 (en) | 1998-04-28 |
Family
ID=18030941
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP31258291A Expired - Fee Related JP2744159B2 (en) | 1991-11-27 | 1991-11-27 | Semiconductor integrated circuit |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2744159B2 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5926398A (en) * | 1996-03-05 | 1999-07-20 | Nec Corporation | Semiconductor device layout method capable of arranging functional cells with data signal lines and control signal lines having a proper length and configuration |
-
1991
- 1991-11-27 JP JP31258291A patent/JP2744159B2/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5926398A (en) * | 1996-03-05 | 1999-07-20 | Nec Corporation | Semiconductor device layout method capable of arranging functional cells with data signal lines and control signal lines having a proper length and configuration |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2744159B2 (en) | 1998-04-28 |
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---|---|---|---|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |