JPH063839B2 - 半導体集積回路装置 - Google Patents
半導体集積回路装置Info
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- JPH063839B2 JPH063839B2 JP63318235A JP31823588A JPH063839B2 JP H063839 B2 JPH063839 B2 JP H063839B2 JP 63318235 A JP63318235 A JP 63318235A JP 31823588 A JP31823588 A JP 31823588A JP H063839 B2 JPH063839 B2 JP H063839B2
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- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L29/00—Semiconductor devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching and having potential barriers; Capacitors or resistors having potential barriers, e.g. a PN-junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
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- G06F7/38—Methods or arrangements for performing computations using exclusively denominational number representation, e.g. using binary, ternary, decimal representation
- G06F7/48—Methods or arrangements for performing computations using exclusively denominational number representation, e.g. using binary, ternary, decimal representation using non-contact-making devices, e.g. tube, solid state device; using unspecified devices
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- G06F7/523—Multiplying only
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-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
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- G06F2207/00—Indexing scheme relating to methods or arrangements for processing data by operating upon the order or content of the data handled
- G06F2207/38—Indexing scheme relating to groups G06F7/38 - G06F7/575
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Description
【発明の詳細な説明】 [発明の目的] (産業上の利用分野) 本発明は並列乗算器を備えた半導体集積回路装置に関す
る。
る。
(従来の技術) 最近、データ処理装置に対する高機能化、高速化の要求
は益々高まっており、高速な乗算を行なうため、並列乗
算器LSI或いは並列乗算器のマクロセル(スタンダー
ドセル等において、予め設計検証してある機能ブロッ
ク)を含んだLSIが使われることが多くなってきてい
る。またハードウェア技術の進歩により、大規模な乗算
器でも搭載されるようになってきており、例えば32×
32ビットの並列乗算器が既に実現されている。
は益々高まっており、高速な乗算を行なうため、並列乗
算器LSI或いは並列乗算器のマクロセル(スタンダー
ドセル等において、予め設計検証してある機能ブロッ
ク)を含んだLSIが使われることが多くなってきてい
る。またハードウェア技術の進歩により、大規模な乗算
器でも搭載されるようになってきており、例えば32×
32ビットの並列乗算器が既に実現されている。
並列乗算器では、以下の手順で乗数と被乗数との積が求
められる。
められる。
(1) 必要な部分積を生成する。
(2) 部分積を加算して積(答)を求める。
第4図(a)は8ビットどうしの並列乗算を示す図で、2
1は部分積で、ここで一点鎖線で囲われた部分の部分積
21は、A1〜A8と特定ビットB8との積(つまり部分
積)であり、22は各部分積どうしを加算する部分、第
4図(b)は同図(a)の具体例である。
1は部分積で、ここで一点鎖線で囲われた部分の部分積
21は、A1〜A8と特定ビットB8との積(つまり部分
積)であり、22は各部分積どうしを加算する部分、第
4図(b)は同図(a)の具体例である。
上記(2)項の部分積の加算のためには、いくつかの方法
がある。
がある。
(イ) キャリーセーブ方式:第5図に概要を示すが、こ
れは4×4ビットの並列乗算の場合の例で、第4図の部
分積加算部22に相当する部分である。第5図中31は
部分積、32は乗数、被乗数の特定1ビットどうしの乗
算結果、33はフルアダー(全加算器)、34は高速加
算器で、各矢印の先端側に答(積)が得られる。ここで
フルアダーは、前段のフルアダー一列からのサム(S)
出力及びキャリー(C)出力と、1つの部分積との加算
を行なっている。
れは4×4ビットの並列乗算の場合の例で、第4図の部
分積加算部22に相当する部分である。第5図中31は
部分積、32は乗数、被乗数の特定1ビットどうしの乗
算結果、33はフルアダー(全加算器)、34は高速加
算器で、各矢印の先端側に答(積)が得られる。ここで
フルアダーは、前段のフルアダー一列からのサム(S)
出力及びキャリー(C)出力と、1つの部分積との加算
を行なっている。
(ロ) トリー方式:所定の数の加算を行なう単位ブロッ
ク(1種に限らない)を適宜組み合わせ、各桁の加算を
行なう。例を第6図に示す。これは、第4図の点線部2
3の位の部分積の8入力加算回路例で、410〜416が
フルアダー、42が部分和、43が下位ビットからのキ
ャリー入力、44が上位ビットへのキャリー出力を示
す。この例では、フルアダー(例えば3入力・2出力)
を単位ブロックとして用い、8入力加算を行なってい
る。第6図のような加算回路が第4図の加算部22に対
応して設けられ、積が得られる。
ク(1種に限らない)を適宜組み合わせ、各桁の加算を
行なう。例を第6図に示す。これは、第4図の点線部2
3の位の部分積の8入力加算回路例で、410〜416が
フルアダー、42が部分和、43が下位ビットからのキ
ャリー入力、44が上位ビットへのキャリー出力を示
す。この例では、フルアダー(例えば3入力・2出力)
を単位ブロックとして用い、8入力加算を行なってい
る。第6図のような加算回路が第4図の加算部22に対
応して設けられ、積が得られる。
(発明が解決しようとする課題) 上記(イ)項のキャリーセーブ方式は、LSIでは、規則
性の高いパターンで実現できるが、n個の部分積を加算
するのに、(n−1)段のフルアダー列が必要となり、
演算時間が長くなる。
性の高いパターンで実現できるが、n個の部分積を加算
するのに、(n−1)段のフルアダー列が必要となり、
演算時間が長くなる。
上記(ロ)項のトリー方式では、フルアダーの通過段数が
少なくて済み、その意味では演算時間の高速化が達成さ
れるが、ブロック間配線が増加する等で配線が複雑にな
り、レイアウトに多大の工数を要し、配線のための面積
も大きくなり、従って高速な動作が妨げられる等の問題
があった。
少なくて済み、その意味では演算時間の高速化が達成さ
れるが、ブロック間配線が増加する等で配線が複雑にな
り、レイアウトに多大の工数を要し、配線のための面積
も大きくなり、従って高速な動作が妨げられる等の問題
があった。
そこで本発明は、上記問題点を考慮し、占有面積が小さ
く、動作スピードが速く、また設計が容易で、短期間に
設計可能な並列乗算器を有する半導体集積回路装置を提
供することを目的とする。
く、動作スピードが速く、また設計が容易で、短期間に
設計可能な並列乗算器を有する半導体集積回路装置を提
供することを目的とする。
[発明の構成] (課題を解決するための手段と作用) 本発明は、乗数、被乗数のうちの一方の特定ビットと他
方との積を得る部分積生成回路と、複数の部分積の特定
ビットをいくつかにブロック化して順次加算する複数段
の順次接続された部分和生成回路とを備えた並列乗算器
を含む半導体集積回路装置において、複数の順次接続さ
れた部分和生成回路間を含む接続用配線の少くとも一部
に、第3層以上の金属配線層を用いたことを特徴とする
半導体集積回路装置である。
方との積を得る部分積生成回路と、複数の部分積の特定
ビットをいくつかにブロック化して順次加算する複数段
の順次接続された部分和生成回路とを備えた並列乗算器
を含む半導体集積回路装置において、複数の順次接続さ
れた部分和生成回路間を含む接続用配線の少くとも一部
に、第3層以上の金属配線層を用いたことを特徴とする
半導体集積回路装置である。
即ち本発明は、3層以上のメタル配線を使用し、部分積
の生成回路、及び部分和生成のための加算装置を2層メ
タル以下の配線層を使って形成し、特に部分和同志の加
算のための部分和の信号伝達に、第3層目以上の配線層
を使用したことを特徴とする。つまりこれらで、ブロッ
クに対するとびこし配線が可能となる等で、上記目的が
達成できる。
の生成回路、及び部分和生成のための加算装置を2層メ
タル以下の配線層を使って形成し、特に部分和同志の加
算のための部分和の信号伝達に、第3層目以上の配線層
を使用したことを特徴とする。つまりこれらで、ブロッ
クに対するとびこし配線が可能となる等で、上記目的が
達成できる。
(実施例) 以下図面を参照して本発明の一実施例を説明する。第1
図〜第3図は同実施例を示すが、これは前記従来例の第
6図のトリー方式を採用したものであるから対応個所に
は適宜同一符号を用いる。第1図は第4図(a)の特定
ビット加算部23を実現する構成例、第2図は第4図
(a)の加算部22を実現する構成例、第3図はその配
線構成を示す。第1図においてM0〜M2は特定ビットの
部分積生成回路である。ここで第1図の部分積生成回路
M0についてみれば、このM0は、縦方向に隣接して並ぶ
ブロック化された3つの部分積生成回路(第4図(a)
のa1、b2、c3生成用)からなりM1は、縦方向に
隣接して並ぶブロック化された3つの部分積生成回路
(第4図(a)のd4、e5、f6生成用)からなり、
M2は、縦方向に隣接して並ぶブロック化された2つの
部分積生成回路(第4図(a)のg7、h8生成用)か
らなる。第1図で示されるフルアダー410〜416の入
出力を結ぶ各配線51は第3層以上のメタル層で形成さ
れている。フルアダー410は乗数、被乗数の特定1ビ
ットどうしの乗算結果a1,b2,c3の部分和42を得
ている。同様にしてフルアダー411はd4、e5,f6の
部分和を、フルアダー412はg7,h8の部分和を得て
いる。第2図のフルアダー列61は部分積生成回路21
1〜213の加算用、フルアダー列62は部分積生成回路
の加算用、フルアダー列63は部分積生成回路217,
218の加算用である。点線内66は第1図の全体に対
応する。64はフルアダー414〜416の列で、点線内
66の列64内には第1図のフルアダー414〜416が
ある。65は高速加算器(ファイナル・アダー)であ
る。第3図は集積回路の配線層構成図で、71〜73は
それぞれ第1層〜第3層メタル配線、74は集積回路基
板である。第1層、第2層メタル配線71,72は部分
積生成回路、部分和生成回路用に使われ、第1図の配線
51用に第3層メタル配線73が使われている。
図〜第3図は同実施例を示すが、これは前記従来例の第
6図のトリー方式を採用したものであるから対応個所に
は適宜同一符号を用いる。第1図は第4図(a)の特定
ビット加算部23を実現する構成例、第2図は第4図
(a)の加算部22を実現する構成例、第3図はその配
線構成を示す。第1図においてM0〜M2は特定ビットの
部分積生成回路である。ここで第1図の部分積生成回路
M0についてみれば、このM0は、縦方向に隣接して並ぶ
ブロック化された3つの部分積生成回路(第4図(a)
のa1、b2、c3生成用)からなりM1は、縦方向に
隣接して並ぶブロック化された3つの部分積生成回路
(第4図(a)のd4、e5、f6生成用)からなり、
M2は、縦方向に隣接して並ぶブロック化された2つの
部分積生成回路(第4図(a)のg7、h8生成用)か
らなる。第1図で示されるフルアダー410〜416の入
出力を結ぶ各配線51は第3層以上のメタル層で形成さ
れている。フルアダー410は乗数、被乗数の特定1ビ
ットどうしの乗算結果a1,b2,c3の部分和42を得
ている。同様にしてフルアダー411はd4、e5,f6の
部分和を、フルアダー412はg7,h8の部分和を得て
いる。第2図のフルアダー列61は部分積生成回路21
1〜213の加算用、フルアダー列62は部分積生成回路
の加算用、フルアダー列63は部分積生成回路217,
218の加算用である。点線内66は第1図の全体に対
応する。64はフルアダー414〜416の列で、点線内
66の列64内には第1図のフルアダー414〜416が
ある。65は高速加算器(ファイナル・アダー)であ
る。第3図は集積回路の配線層構成図で、71〜73は
それぞれ第1層〜第3層メタル配線、74は集積回路基
板である。第1層、第2層メタル配線71,72は部分
積生成回路、部分和生成回路用に使われ、第1図の配線
51用に第3層メタル配線73が使われている。
上記構成では、部分積生成回路によりつくられた部分積
が、適宜フルアダー410〜412に入力され、これらフ
ルアダーの出力(部分和)が、更にフルアダー413〜
416で加算され、高速加算器65を経て答(積)が得
られる。
が、適宜フルアダー410〜412に入力され、これらフ
ルアダーの出力(部分和)が、更にフルアダー413〜
416で加算され、高速加算器65を経て答(積)が得
られる。
上記実施例によれば、各フルアダーの入出力を結ぶ配線
に、第3層のメタル配線(51または73)を用いるこ
とにより、第1図の如くブロックに対するとび配線が可
能となる等で、ブロック間配線が多量で大面積化されや
すくかつ高速動作が妨げられやすいトリー式並列乗算器
を、小面積かつ高速動作で容易に設計できる。また3層
メタル配線層を用いたことにより、部分積生成回路や部
分和生成回路も、自由な配置でレイアウトすることがで
きるため、フレキシブルな設計が可能となるし、また部
分積生成回路、部分和生成回路のパターンは、規則的な
配列で実現できる。
に、第3層のメタル配線(51または73)を用いるこ
とにより、第1図の如くブロックに対するとび配線が可
能となる等で、ブロック間配線が多量で大面積化されや
すくかつ高速動作が妨げられやすいトリー式並列乗算器
を、小面積かつ高速動作で容易に設計できる。また3層
メタル配線層を用いたことにより、部分積生成回路や部
分和生成回路も、自由な配置でレイアウトすることがで
きるため、フレキシブルな設計が可能となるし、また部
分積生成回路、部分和生成回路のパターンは、規則的な
配列で実現できる。
なお本発明は実施例のみに限られず種々の応用が可能で
ある。例えば実施例ではメタル配線を3層としたが、3
層以上としてもよい。また部分積、部分和の回路ブロッ
クを第1図の如く分けたが、この分け方は種々変形でき
る。
ある。例えば実施例ではメタル配線を3層としたが、3
層以上としてもよい。また部分積、部分和の回路ブロッ
クを第1図の如く分けたが、この分け方は種々変形でき
る。
[発明の効果] 以上説明した如く本発明によれば、占有面積が小で、動
作スピードが速く、また設計が良好に行なえる等の利点
を有した並列乗算器の半導体集積回路装置を提供でき
る。
作スピードが速く、また設計が良好に行なえる等の利点
を有した並列乗算器の半導体集積回路装置を提供でき
る。
第1図は本発明の一実施例の要部平面図、第2図は同実
施例の概略的平面図、第3図は同実施例のメタル配線構
成を説明するための断面的構成図、第4図(a)、(b)は同
実施例のもとになる並列乗算を式化して示す図、第5
図、第6図は従来装置の構成図である。 211〜218,M0〜M2…部分積生成回路、410〜4
12,61〜63…部分和生成回路(フルアダー)、4
13〜416,64…フルアダー、51,73…第3層メ
タル配線、71,72…第1層、第2層メタル配線、7
4…半導体基板。
施例の概略的平面図、第3図は同実施例のメタル配線構
成を説明するための断面的構成図、第4図(a)、(b)は同
実施例のもとになる並列乗算を式化して示す図、第5
図、第6図は従来装置の構成図である。 211〜218,M0〜M2…部分積生成回路、410〜4
12,61〜63…部分和生成回路(フルアダー)、4
13〜416,64…フルアダー、51,73…第3層メ
タル配線、71,72…第1層、第2層メタル配線、7
4…半導体基板。
Claims (1)
- 【請求項1】トリー式並列乗算器を供えた半導体集積回
路装置において、乗数、被乗数のうちの一方の特定ビッ
トと他方との積を得る部分積生成回路と、複数の部分積
の特定ビットをいくつかにブロック化して順次加算する
複数段の順次接続された部分和生成回路と、部分和どう
しの加算のための信号配線とを有し、前記部分積生成回
路、部分和生成回路用に第1、第2の配線層が用いら
れ、前記信号配線用に第3の配線層が用いられてなり、
前記第1ないし第3の配線層は、多層配線構造を有して
いることを特徴とする半導体集積回路装置。
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP63318235A JPH063839B2 (ja) | 1988-12-16 | 1988-12-16 | 半導体集積回路装置 |
US07/407,152 US4979018A (en) | 1988-12-16 | 1989-09-14 | Semiconductor device with parallel multiplier using at least three wiring layers |
KR1019890018676A KR930008981B1 (ko) | 1988-12-16 | 1989-12-15 | 반도체 집적회로장치 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP63318235A JPH063839B2 (ja) | 1988-12-16 | 1988-12-16 | 半導体集積回路装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH02163959A JPH02163959A (ja) | 1990-06-25 |
JPH063839B2 true JPH063839B2 (ja) | 1994-01-12 |
Family
ID=18096936
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP63318235A Expired - Fee Related JPH063839B2 (ja) | 1988-12-16 | 1988-12-16 | 半導体集積回路装置 |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4979018A (ja) |
JP (1) | JPH063839B2 (ja) |
KR (1) | KR930008981B1 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20160000958A (ko) * | 2014-06-25 | 2016-01-06 | 대우조선해양 주식회사 | 운전비용 절감형 제습장치 |
Families Citing this family (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2607735B2 (ja) * | 1990-06-20 | 1997-05-07 | 富士通株式会社 | 倍数器の部分積加算方法 |
US5072419A (en) * | 1990-11-21 | 1991-12-10 | Sun Microsystems, Inc. | Binary tree multiplier constructed of carry save adders having an area efficient floor plan |
JPH05121547A (ja) * | 1991-10-25 | 1993-05-18 | Nec Corp | 半導体集積回路の配線処理方法 |
US6066178A (en) * | 1996-04-10 | 2000-05-23 | Lsi Logic Corporation | Automated design method and system for synthesizing digital multipliers |
US6830391B2 (en) * | 2001-09-21 | 2004-12-14 | Panduit Corp. | Media cartridge with printed circuit board for use in a printing system |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6022502B2 (ja) * | 1976-08-27 | 1985-06-03 | 富士通株式会社 | 半導体装置の製造方法 |
US4228520A (en) * | 1979-05-04 | 1980-10-14 | International Business Machines Corporation | High speed multiplier using carry-save/propagate pipeline with sparse carries |
US4556948A (en) * | 1982-12-15 | 1985-12-03 | International Business Machines Corporation | Multiplier speed improvement by skipping carry save adders |
US4605470A (en) * | 1985-06-10 | 1986-08-12 | Advanced Micro Devices, Inc. | Method for interconnecting conducting layers of an integrated circuit device |
-
1988
- 1988-12-16 JP JP63318235A patent/JPH063839B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1989
- 1989-09-14 US US07/407,152 patent/US4979018A/en not_active Expired - Lifetime
- 1989-12-15 KR KR1019890018676A patent/KR930008981B1/ko not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20160000958A (ko) * | 2014-06-25 | 2016-01-06 | 대우조선해양 주식회사 | 운전비용 절감형 제습장치 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US4979018A (en) | 1990-12-18 |
KR930008981B1 (ko) | 1993-09-17 |
KR900011014A (ko) | 1990-07-11 |
JPH02163959A (ja) | 1990-06-25 |
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