JPH10256478A - 半導体集積回路装置 - Google Patents

半導体集積回路装置

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JPH10256478A
JPH10256478A JP5620697A JP5620697A JPH10256478A JP H10256478 A JPH10256478 A JP H10256478A JP 5620697 A JP5620697 A JP 5620697A JP 5620697 A JP5620697 A JP 5620697A JP H10256478 A JPH10256478 A JP H10256478A
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JP
Japan
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block
data
antenna
integrated circuit
numerical
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JP5620697A
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Inventor
Atsushi Kameyama
山 敦 亀
Kenji Ishida
田 賢 二 石
Naotaka Uchitomi
富 直 隆 内
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Toshiba Corp
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Toshiba Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 チップサイズが増大することおよび信頼性が
低下することを可及的に防止するとともに全ての機能ブ
ロックが効率良く動作することを可能にする。 【解決手段】 各々が、データおよび制御信号に基づい
て所定の処理を行う複数の機能ブロック41 ,…4
n と、データの入力先、データの出力先、およびデータ
の処理内容を指示する制御信号を出力する制御ブロック
14と、を備え、機能ブロック4i (i=1,…n)は
各々、アンテナ3i ,9i と、データおよび制御信号を
アンテナを介して受信し復調する受信回路と、処理され
たデータを変調して無線信号としてアンテナを介して送
信する送信回路と、を有し、制御ブロックは、アンテナ
11と、制御信号を無線信号に変調してアンテナを介し
て送信する送信回路と、を有していることを特徴とす
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、各々がデータ処理
ユニット、記憶ユニット、および制御ユニットを有する
複数の機能ブロックを備えている半導体集積回路装置に
関する。
【0002】
【従来の技術】近年コンピュータや通信機器のキーコン
ポーネントとして複数の機能ブロックからなる大規模集
積回路(LSI)のような半導体装置が多用されてい
る。情報量の増大に伴い、LSIをはじめとする半導体
装置は、益々高集積化および高速化が図られている。な
かでも素子を微細化することにより、高速化・高集積化
を実現しているVLSIは、超高速・高機能デバイスと
して必須のものとなってきている。ここで、複数個の機
能ブロックから構成されるデータ処理用の従来のVLS
Iについて図2を参照して説明を行う。
【0003】図2は従来の数値処理用の半導体集積回路
装置(以下、集積回路装置ともいう)の構成を示すブロ
ック図である。この従来の集積回路装置20は、データ
バス21と、n個の数値処理ブロック221 ,…22n
と、制御バス26と、制御ブロック28と、共通の記憶
装置(図示せず)とを備えている。各数値処理ブロック
22i (i=1,…n)は、数値計算を行う数値演算ブ
ロック25i と、数値記憶部ブロック24i とを有して
いる。この数値記憶部ブロック24i (i=1,…n)
は、上記共通の記憶装置または他の数値記憶部ブロック
24j (j≠i)からデータバス21を介して送られて
くるデータを数値処理ブロック25i に受け渡すために
上記データを一時的に記憶する。
【0004】制御ブロック28は制御バス26を介して
制御信号を送り数値処理ブロック221 ,…22n およ
び上記共通の記憶装置を制御する。この従来の集積回路
装置20においては、データは各数値処理ブロック22
i (i=1,…n)を経由することにより演算され、演
算されたデータは最終的に共通の記憶装置に格納され
る。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】上述のように構成され
た従来の集積回路装置20においては次の問題点があ
る。まず第1に、データの転送能力を高くするためにバ
ス幅を大きくとるため(例えば32、64、128ビッ
ト等)、これらのバス領域をチップ内にレイアウトする
半導体集積回路装置においては、そのチップの大きさが
著しく大きくなってしまう。
【0006】第2にバス配線間の容量性カップリングに
より、データ信号に重畳する雑音成分が大きくなり、そ
の結果バス内のデータ転送のエラー確率が増大し、最終
的にチップとしての信頼性が低くなる。一般に、バスの
信号線は論理回路ブロック内の信号線に比べて数倍長い
ため、論理回路ブロック間の信号を駆動するために駆動
能力の高いバッファセルを用いる。バッファセルは、通
常のセルに比べて負荷駆動能力が数倍から数十倍高い。
このため、図3に示すようにバッファセル32からバス
の信号線35にバス信号34が出力されているときに
は、バスの信号線35とこの信号線35に隣接する、論
理回路ブロック内の信号線37との間の配線間容量36
を介して漏話信号38が生じやすい。これにより半導体
集積回路装置の動作の信頼性は低くなる。逆にこの問題
を防止するためにバッファセル32の駆動能力を低下さ
せると、データの伝達遅延時間のばらつきが大きくな
り、結果的に半導体集積回路装置の信頼性は低下するこ
とになる。
【0007】第3に上記集積回路装置においては、ブロ
ック間結線が自由に行える長所があるが、システムとし
ては全ての機能ブロックが効率良く動作しているとは云
えない。例えば、各数値処理ブロック22i (i=1,
…n)間の信号の授受は1本のバス21を通して行って
いるので、ある数値処理ブロック(例えば数値処理ブロ
ック221 )がバス21を占有しているときには他の全
てのブロック間でのデータ転送は行われず、システムの
全ての機能ブロックが効率良く動作していることになら
ない。
【0008】これを解消して全てのブロック間転送を、
同時に行うためには、特別な制御を必要とするマトリク
ススイッチと言ったバス構成が必要となる。このため並
列度の高いシステムではバス構成部のシステム全体に占
める割合が著しく大きくなってしまい、システムそのも
のが冗長になってしまう、という問題点が生じる。従っ
て、ブロック間の信号結線方式によりシステムの性能が
決まってしまう、あるいはそのシステムの効率を重視す
る結果、冗長なシステムになってしまう問題点を有して
いた。
【0009】本発明は上記事情を考慮してなされたもの
であって、チップサイズが増大することおよび信頼性が
低下することを可及的に防止するとともに全ての機能ブ
ロックが効率良く動作することが可能な半導体集積回路
装置を提供することを目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明による半導体集積
回路装置は、各々が、データおよび制御信号に基づいて
所定の処理を行う複数の機能ブロックと、前記データの
入力先、前記データの出力先、および前記データの処理
内容を指示する制御信号を出力する制御ブロックと、を
備え、前記機能ブロックは各々、アンテナと、前記デー
タおよび前記制御信号を前記アンテナを介して受信し復
調する受信回路と、前記処理されたデータを変調して無
線信号として前記アンテナを介して送信する送信回路
と、を有し、前記制御ブロックは、アンテナと、前記制
御信号を無線信号に変調して前記アンテナを介して送信
する送信回路と、を有していることを特徴とする。
【0011】なお、前記複数の機能ブロックのうちの1
つの機能ブロックは、データを記憶する記憶装置であ
り、他の機能ブロックは数値処理を行う数値処理ブロッ
クであるように構成しても良い。
【0012】また、前記数値処理ブロックは各々、数値
演算を行う数値演算ブロックと、受信し、復調されたデ
ータを一時的に記憶保持する数値記憶ブロックとを有し
ているように構成しても良い。
【0013】なお、無線信号に複数のキャリア周波数を
用いることも可能である。
【0014】また、無線信号に単一のキャリア周波数を
用いることも可能である。
【0015】
【発明の実施の形態】本発明による半導体集積回路装置
(以下、単に集積回路装置という)の一実施の形態の構
成を図1に示す。この実施の形態の集積回路装置1は、
n個の数値処理ブロック41 ,…4n と、制御ブロック
14と、図示しない共有の記憶装置とを備えている。
【0016】各数値処理ブロック4i (i=1,…n)
は、アンテナ3i と送信/受信回路5i と、数値記憶部
ブロック6i と、数値演算ブロック7i と、送信/受信
回路8i と、アンテナ9i を有している。
【0017】送信/受信回路5i (i=1,…n)は、
ディジタル信号を変調し、アンテナ3i を介してRF信
号(無線信号)として送信する送信部と、アンテナ3i
を介して受信したRF信号をディジタル信号に復調する
ための受信部と、RF信号のキャリア周波数を決定する
発振部とを有している。
【0018】各数値記憶部ブロック6i (i=1,…
n)は、共有の記憶装置、あるいは他の数値処理ブロッ
ク4j (j=i)からアンテナ3i および送信/受信回
路5iを介して送られてきたデータを記憶する。
【0019】各数値演算ブロック7i (i=1,…n)
は数値記憶部ブロック6i に記憶されたデータに基づい
て数値演算を行い、演算終了時には終了を示す信号を出
力する。
【0020】送信/受信回路8i (i=1,…n)は、
数値演算ブロック7i の出力(ディジタル信号)を変調
し、アンテナ9i を介してRF信号として送信する送信
部と、アンテナ9i を介して受信したRF信号(主に、
制御ブロック14からの制御信号)をディジタル信号に
復調するための受信部と、RF信号のキャリア周波数を
決定する発振部とを有している。
【0021】制御ブロック14は、アンテナ11と、送
信/受信回路12とを有し、各数値処理ブロック4
i (i=1,…n)のデータの入力先、出力先および処
理内容を決定し、送信/受信回路12およびアンテナ1
1を介して各数値処理ブロック4i にRF信号に変調し
た制御信号を送る。また数値処理ブロックからの演算の
終了を示す信号をアンテナ11および送信/受信回路1
2を介して受信、復調し、この演算終了を示す信号に基
づいてデータの出力先等を決定する。なお送信/受信回
路12も送信/受信回路8i (i=1,…n)と同様に
送信部、受信部、および発振部を有している。なお各ア
ンテナは金属配線および誘電体から構成される。
【0022】このような本実施の形態の集積回路装置に
おいては、各ブロック間のデータのやり取りを無線で行
うことにより、従来の技術で問題であったブロック間結
線領域である制御バスおよびデータバスの信号結線領域
が不要になり、送受信回路によるチップ面積の若干の増
大があるものの、バス領域が不要となるため大幅な面積
の縮小を計ることが可能となり結果的にチップサイズの
小形化を計ることができる。
【0023】また、無線信号に関しても周波数多重によ
る信号間の干渉を防ぐあるいは変調方式を干渉の少ない
スペクトラム拡散方式を採用する等により各データ間の
干渉の少ない高品質なデータ伝送が可能となり、従来の
技術で問題となっている信号間の容量性結合による信号
間カップリングあるいは信号間路漏話を避けることがで
きる。
【0024】さらに、各ブロック間のデータ伝送に無線
を用いているために、制御ブロックなどを介して各送受
信回路に周波数多重の場合は周波数情報を伝送すること
により、またスペクトラム拡散の場合は符号化のパター
ン情報を伝送することにより、従来の技術にあるような
数値記憶ブロック間のデータバスと数値演算ブロック間
のデータバスのように一度配線として固定してしまった
ら変更ができないということなく、直接送受信回路を介
して記憶装置のデータを制御ブロック14に送ること、
制御情報を直接記憶部装置に送ること、制御情報を送受
信バッファ回路を介して外部記憶装置に転送すること等
の配線情報の変更が容易に行えることとなり、目的に応
じたシステムの構築がチップ内での情報の変更により容
易にできる特徴がある。
【0025】以上示したように本発明を用いることによ
り、高集積密度、高信頼度で且つブロック間の信号結線
をフレキシブルに変更可能である柔軟な配線をもつLS
Iが可能となる。
【0026】なお、本発明に於いては、無線周波数は1
0GHz以上の領域であれば構成可能であるが、アンテ
ナを含めた送受信回路が小型化されるためには無線とし
て用いる周波数はミリ波である30GHz以上であるこ
とが望ましい。
【0027】また、既に述べたように無線としてチップ
内で用いる周波数は、周波数多重で信号間干渉を防ぐ場
合に於いては、複数のキャリア周波数を用いることが望
ましく、この周波数情報に関しては制御ブロックから各
ブロックへある固定の周波数を用いた同報で情報が送ら
れる。
【0028】またスペクトラム拡散のように符号間の干
渉の低さを利用する方式であれば、単一のキャリア周波
数を用い、符号化情報を同報により制御ブロックから各
ブロックに送付し、各機能ブロックがそれぞれが必要と
する情報をその中から入手することができる。
【0029】
【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、チ
ップサイズが増大することおよび信頼性が低下するのを
可及的に防止することができるとももに、全ての機能ブ
ロックを効率良く動作させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による半導体集積回路装置の一実施の形
態の構成を示すブロック図。
【図2】従来の半導体集積回路装置の構成を示すブロッ
ク図。
【図3】従来の半導体集積回路装置の問題点を説明する
説明図。
【符号の説明】
1,20 半導体集積回路装置 3i (i=1,…n),9i (i=1,…n),11
アンテナ 4i (i=1,…n),22i (i=1,…n) 数値
処理ブロック 5i (i=1,…n),8i (i=1,…n),12
送信/受信回路 6i (i=1,…n),24i (i=1,…n) 数値
記憶部ブロック 7i (i=1,…n),25i (i=1,…n) 数値
演算ブロック 14,28 制御ブロック 21 データバス 26 制御バス 32 バッファ 34 バス信号 35 バス 36 配線間容量 37 信号線 38 漏話信号

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】各々が、データおよび制御信号に基づいて
    所定の処理を行う複数の機能ブロックと、 前記データの入力先、前記データの出力先、および前記
    データの処理内容を指示する制御信号を出力する制御ブ
    ロックと、 を備え、 前記機能ブロックは各々、アンテナと、前記データおよ
    び前記制御信号を前記アンテナを介して受信し復調する
    受信回路と、前記処理されたデータを変調して無線信号
    として前記アンテナを介して送信する送信回路と、を有
    し、 前記制御ブロックは、アンテナと、前記制御信号を無線
    信号に変調して前記アンテナを介して送信する送信回路
    と、 を有していることを特徴とする半導体集積回路装置。
  2. 【請求項2】前記複数の機能ブロックのうちの1つの機
    能ブロックは、データを記憶する記憶装置であり、他の
    機能ブロックは数値処理を行う数値処理ブロックである
    ことを特徴とする請求項1記載の半導体集積回路装置。
  3. 【請求項3】前記数値処理ブロックは各々、数値演算を
    行う数値演算ブロックと、受信し、復調されたデータを
    一時的に記憶保持する数値記憶ブロックとを有している
    ことを特徴とする請求項2記載の半導体集積回路装置。
  4. 【請求項4】無線信号に複数のキャリア周波数を用いる
    ことを特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載の半
    導体集積回路装置。
  5. 【請求項5】無線信号に単一のキャリア周波数を用いる
    ことを特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載の半
    導体集積回路装置。
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