JPS58502077A - 分岐されたらせん形のウェ−ハ規模の集績回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 Ｌ１Ｌ五丸−せ　多の　エーハ１１灸１１狙この発明は、半導体基板の表面上に １　Ｃ１，’ｒのポートとともに裏数の選択的に相豆結合可み１１ルが努り、１ つのボートから開始して、セルは、形状が一部分どのセルが試験に金部するかに 依存１ノでいる全体的な勅作相奄において試験可能であり結合可朝である、ウェ ーハ層膜の集積回路に関する。

集積回路わよびコントローラの祖合せを、集積回路の表面を横切って１１純な１ 次元の非分岐連鎖にセルを接続するために操作することは知られている。コント ローラは、接続が選択可能なＩａ接セルに対してなされるようにするため：こ、 命令を連鎖中の末端はルに送る２、コントローラは、そ′Ｊ）後、新しく接続さ れた隣接セルを輩験する。もし試験に合格すれば、接続ｚｌトされ、かつ最後に 試験されたセルはそれを試験するために他のセル’＆−接続する準寓のできた連 鎖の新しい末端セルとなる。ちし試験に合格しなけ机ば、もとの末端セルは、コ ントローラによって、代わりのまだ試験されていない隣接するセルに接読するよ う命令される。

このことは動作する隣接のものが見つけられるまで続けられる。もし動作する隣 接するものが児つシブられなけれ１ｆ、コントローラは、末端セルへの接続のた めに働き、かつ先の末端セルのうちのまだ試験されていない隣接するものと試験 するユ末喘セルを捨て効果的に連鎖を縮ませるこのプロセスは、試、験に合格す る先に試＠されていない動作する隣接するものを有する末端セルが見つけられる まで続けられる。新しく見つけられた動作する隣接するものは、その後、新しい 末端セルとなり、連鎖成長は続けられる。連鎖成長は、集積回路上のすべてのア クセス可能なセルが連鎖中に組入れられたときか、あるいは連鎖が少なくとも所 定数のセルを含むように成長したとき、コントローラによって停止させられる。

記述された単純な連鎖成長は、受入れることができないほど多数のセルを連鎖中 に組込み不可能にする欠点を有する。コントローラが末端セルを捨てることによ り連鎖を後退させるときはいつでも、動作中として知られているセルの袋小路は 後に残される。そのセルの７０％が機能的試験に合格することができ、非撮能的 セルの３０％が集積回路の表面上に手当たり次第に分配されている多細胞ウェー ハ規模集積回路においては、試験に合格することができるこれらのセルの５０％ はどもが連鎖から消え去ることができる。

集積回路の表面を横切る複雑な迷路において、セルを接続するために集積回路お よびコントローラの組合せを操作することもまた知られている。セルの各々は、 コントローラからのグローバフし命令を受取る。セルは、そのように配列されて いるので、各々は任意の隣接するものから接続されることができ、かつ、それに まだ接続を確立していない任意の隣接するものに対して接続を確立することがで きる。

コントローラからのグローバル信号は、各セル中のステートマシンにおいて状態 間ステッピングを生じさせるのに使用される。ステートマシンは、各セルにおけ るデータの流れを制御し、かつ、それ自身のセルあるいは隣接するセルが受ける 機能的試験の進歩を監視する。ステ−トマシンは、その後、機能的試−験が合格 したか否か、かつ、セル間結合が確認されるべきか否かを選ぶ。コントローラは 、機能的試験のために命令およびデータを与える。ステートマシンは、それが最 初に隣接するセルから質問されたとき、第１のモードで動作する。それは、その セルを、セルが機能試験の実験材料になることを許容する動作のシーケンス中に 置く。もしそのセルが試験に合格すれば、ステートマシンは、それの新しく見つ けられた第１の接続を確認する。もしそのセルが試験に合格しなければ、ステー トマシンは、セルを停止させる。もし試験に合格すれば、従属セルはテスタセル になり、そのステートマシンは、その隣接するセルを従属セルに変えるためにそ こへの接続を確立させていない隣接するセルを選択する。迷路の成長の終わりに おいては、すべてのアクセス可能なセルが迷路中に組入れられたとき、あるいは 迷路が少なくとも所定数のセルを備えるとき、ステートマシンは、集積回路が機 能的データ処理要素になるところの状態にひとまとめにして置かれる。

結合されたセルの迷路は、機能試験を通過することができるセルを結合のために 抽出するのに非常に効率的である。

それの成長もまた連鎖の成長に比べて非常に速い。これは、連鎖においては成長 は一時に１つの点のみから生ずることができるのに対して、迷路においては、成 長はすべてのテスタセルから同時に起こるからである。

迷路結合可能集積回路は、各セル中に、ステー１−マシンおよび機能的試験の監 視にのみ関する非常に高い割合の回路要素を有するというＤＸなりの火照を有す る。各セルのデータ処理能力は、それによって非常に減じられる。これは、そこ には、それ以上では機能的Ｖルの２１合が受入れることができないほど低くなる ところの各セルに対する量適面積寸法があるからである。

それの効率にｂかかわらず、迷路が、非常に高い割合の潜在的に利用可能なセル の組込みを１１なうことができないという状況がある。Ｖル結合手順は、各セル 中のステートマシン内に含まれ−Ｃいるので、それは外部コントローラのυＪ御 外であり、それゆえそれは結合を修正するために何もすることができない。迷路 の正確なトポロジーはまた、コントローラにとって発見不可能である。コントコ ーラは、それゆえ、好結果の成長パターンに注目し、かつ、成長ルーチンの再実 行の時間浪費遅延なしに後でそれを再び課する。個々のセルは、それらの相互結 合において自律的であり、かつ、たとえそれが迷路のトポロジーを発見すること ができるとしても、ステートマシンの制限されたレパートリの手順および実際の 実行以外の任意のセル間結合を選択的に莢更あるいは確立するためにコントロー ラによって命令されることができない。

それゆえ、多細胞集積回路およびコントローラを備える組合せを提供することが 望ましく、そこにおいては、コントローラは、試験されかつ相互粘合されたセル の構造のトポロジーを知ることができ、コントローラは、潜在的に利用可能なセ ルの高い割合の結合を許容するコントローラ包含手順に従って各セルのセル間結 合を選択することができ、コントローラは、その手順を制御する単純な方法およ び装置を備えており、既に発見された相互結合パターンは、接続のパターンを元 々確立していた試験−選択ルーチンを繰返すことによる時間浪費の必要がな（集 積回路に再び課せられる。

第１の局面によれば、この発明は、複数の機能的に試験可能なセルを備える集積 回路にあり、各セルは第１の隣接するセルからの結合を選択的に受取ることがで き、そしてその後任意の選択可能な１以上の他の隣接するセルへの接続を選択的 に確立することができ、前記複数のセルのうちの少なくとも１つはコントローラ を前記セルのうちの前記少なくとも１つのものに接続するためのポートに隣接し ている。

第２の局面によれば、この発明は、第１の局面に従う集積回路にあり、そこにお いて、前記セルの各々は、前記１つの隣接するセルからの接続の前記受取りに即 座に続いて唯一のセル名称を前記コントローラから受取る名称レジスタと、前記 コントローラからの命令上のアドレス名称を前記セル名称と比較し、前記アドレ ス名称が前記セル名称と同一のとき指示を与える名称コンパレータと、前記コン パレータによる前記指示に応答して、前記セル名称と同一の前記アドレス名称に 伴なう命令をデコードしかつ複数の命令のうちのとのものが守られるべきかの指 示を与える命令デコーダとを備える。

第３の局面によれば、この発明は、第１および／または第２の局面に従う集積回 路にあり、そこにおいて、前記複数のセルはその表面を楢切る規則正しいモザイ ク細工を形成し、前記セルの＠記名々は、それが前記セルの前記各々と共通の境 界を有する隣接するセルを有するのと同じだけのデータパスを備え、さ−らに、 前記命令デコーダによる指示に応答して、前記データ処理要素の各々へのデータ 入力として、前記セルの航記各々におけるデータ処理要素のデータ出力あるいは 特定の隣接ｊるセルにおけるデータ処理要素のｆ−夕出力を選択的に選択するこ とができるデータスイッチング手段を備える。

第４の局面、こよれば、この発明は、第２のおよび／または第３の局面に従う集 積回路に用いるコントローラにあり、そｌｔは、集積回路の動作部分に接続され た６新しいセルのにめに唯一のセル名称を選択し前記唯一のセル名称を前記最後 に接続どれたセルに送る手段と、回路中に組込まれた各セル中への接続方向の記 録を維持する手段と、集積回路の動作部分中に組込まれている各セルからの接続 方向の記録を維持する手段とを備える。

第５の局面によれば、この発明は、第４の局面に従うコントローラにあり、セル 名称のその記録の内容に従って相互接続命令を集積回路へ送る手段を備え、各セ ルへの接続の方向および各セルからの接続の方向は、先に発見されたセル相互接 続のパターンが繰返された試験ルーチンを通過することなしに再確立され得るよ うなものである。

第６の局面によれば、この発明は、第４あるいは第５の局面に従うコントローラ にあり、各々の新しく組込まれたセルに対して選択可能な隣接するセルに接続す るよう命令する手段、およびその後隣接するセルを試験することができる手段を 備え、前記コラトローラはまた、先に試験のもとにあった隣接するセルが試験に 失格したかどうかを試験するために他の隣接するセルを選択し、かつ名称が記録 されているそのセルに隣接するいかなるセルもが試験に合格しないときセル名称 指示と共同して記録する手段を備える。

第７の局面によれば、この発明は、第６の局面に従うコントローラにあり、すべ ての隣接するセルが前記試験に失格する場合に、他のセルに対してそれが試験さ れるために選択可能な未だ試験されていない隣接するセルに結合するよう命令し 、もし前記試験に合格すれば、集積回路の動作に組入れられ、一方前記試験に合 格したセル間の先に確立されたすべての接続を維持することができる手段を備え る。

好ましい実施例によれば、シリコンウヘーハ基板は、好ましくは、その上に複数 の集積回路セルが組立てられている。セルは、好ましくは、データ処理セルであ る。データ処理セルは、好ましくは、メモリセルである。ウェーハ上のすべての セルは、好ましくは、互いに同一である。

ウェーハは、好ましくは、コントローラをウェーハに結合するためのポートを廉 える。ポートは、好ましくは、データおよびそのセルに対づる命令を通過させる ためにコントローラによって確立されるべきセルのうちの少なくとも１つに対す る接続を許容する。ポートは、好ましくは、ウェーハ上のモザイク細工位置の１ つであって、そうでなければセルによって占有されるであろうものからセルの１ つを省略することにより、かつその位置に隣接するセルのうちの少なくとも１つ に対する結合を与えることにより形成される。ポートはまた、好ましくは、ウェ ーハ上のすべてのセルに同時に結合されるべき電力源および普遍的なグローバル 信号に対する準瀦を許容する。ポートは、好ましくは、ウェーハの端あるいはそ の近くにおいては必要ではない。

コントローラは、好ましくは、双方向コントローラバスによってポートに結合さ れる。コントローラは、好ましくは、双方向ホストバスによってホス１システム に順次結合される。コントローラは、好ましくは、２つのモードて動−し、第１ のモードにおいてウェーハ上の動作体の確立を制御し、第２のモードにおいてデ ータ処理の目的でホストおよびウェーへ間の媒介物として働く。セルがメモリセ ルである場合、コントローラは、好ましくは、セルとともにデータを記憶しかつ 引出すためにホストに対する有機的媒介物として働（。

各セルは、好ましくは、正方形で必り、それによって、そのセルがウェーハの端 にある場合あるいはポートに隣接する場合を除いて、それのまわりにモザイク細 工状に４つの隣接するセルを有する。

各セルは、好ましくは、それの隣接するものとの各境界にデータ操作ゲートを備 える。各セルは、好ましくは、４つのデータ処理要素を含む。データ処理要素は 、好ましくは、データ記憶メモリモージュールである。情報データは、好ましく は、入力および出力間を各メモリモジュールを単一方向に通って進む。メモリモ ジュールは、好ましくは、その間のデータの転送のために１対のゲート間に介在 して接続されている。各ゲートは、好ましくは、１つのメモリモジコールの出力 からの入力信号をセル中における次のメモリモジュールの入力に運択的に向ける よう、あるいは、セルの境界を横切るそれの入力信号を隣接するセル上の対応の 正反対側のセルに向けるよう命令可能であり、この場合において、隣接するセル の正反対側のゲートは、メモリモジュールへのデータ入力として境界通過入力を 与え、かつ、問題のセル中のゲートによって結合されるべきそれのメモリモジュ ールのうちの１つのデータ出力をセル中の次のメモリモジュールへの入力として 境界を横切って転送する。

監視は、好ましくは、ゲートへのスイッチング命令を与え、かつ命令がセルによ って守られるよう予定しておがれる時を判断するためにセル中に組入れられる。

各セルは、好ましくは、試験されたセルの本体に組込まれたとき、その隣接する もののうちの１つから命令およびアドレスバスを受取る。命令およびアドレスバ スは、好ましくは、セルによって命令あるいはアドレスのいずれかとして解釈可 能であるワードを運ぶ。各セルは、好ましくは、グローバル信号を受取る。グロ ーバル信号は、好ましくは、命令およυζアドレスバス上のワードが、セル名称 レジスタ中に書込まれるべぎセル８林であるか否が、命令およびアドレスバス上 の次のワードが、名称がアドレスに等しいセルによって守られるべき命令である ことを示すためにセル名ね、と比較されるへきセルアドレスであるが否が、およ び前記一致が見出される場合はいつでも守られるべき命名であるか否かを指示す る。セル名称は、好ましくは、セルがセルの本体中に組込まれる限りにおける最 後のものでなければ、セル名称レジスタ中に書込まれるのが禁止される。

各セルは、好ましくは、命令およびアドレスバスを経由するコントローラからの 命令に応答して、それの隣接するものの各々へのオーブン信号を発生する。オー ブン信号は、好ましくは、選択可能な隣接するものが、アドレスされたセルから 結合されるのを許容する。隣接するものは、好ましくは、もしそれが試験された セルの本体中に既に組込まれているとき、結合されるのに抵抗する。一度結合さ れると、新しいセルは、好−ましくは、それをデータ構造の一部分として利用し 、かつ流出データに対する流入データをチェックするコントローラによって試験 される。

各セルは、好ましくは、コントローラからの命令に応答して、隣接するものによ る機能的試験の合格に続いて、選択可能な隣接するものに対して確認信号を発生 させることができる。隣接するものは、好ましくは、確認信号を提供するセルへ の結合を維持することによって、確認信号に応答する。確認信号は、好ましくは 、ラッチされ、この場合ラッチは、好ましくは、確認信号を発生するセル中に位 置している。

命令およびアドレスバスは、好ましくは、セルの境界を横切って、オーブン信号 あるいは確認信号がそのように結合されるときはいつでも、隣接するセルに結合 される。

セル間結合を実行するに際して、コントローラは、好ましくは、第１の試験方向 を選択し、その方向においてポートに隣接するセルを試験する。もしセルが試験 に合格すれば、セルは組込まれかつ試験方向は第１の方向において９０度だけ回 される。第１の方向は、好ましくは、時計方向である。新しく組込まれたセルは 、好ましくは、その後新しい試験方向において隣接するセルを試験する。もしセ ルが機能的試験に失格すれば、試験方向は、前記第１の方向において９０度回さ れる代わりに、好ましくは、第２の方向において９０度回さむる。第２の方向は 、好ましくは、反時計方向である。もしどんな隣接するセルも試験に合格できる 最後に組込まれたセルに対して見出されることができなければ、既に組込まれか つ抵抗している結合の結果としであるいはその動作のある部分の物理的失格の結 果として、コントローラは、好ましくは、それらの組込みの反対順序において、 組込まれたセルの本体に沿って、試験に合格できるまだ試験されていない隣接す るものとしてセルが見出されるまで調べる。新たに試験された隣接するものはそ の後組込まれ、試験されたセルの本体の成長はそこから続けられ、セルの本体の 分岐が形成される。

コントローラは、好ましくは、スタックレジスタを備え、それの最後のエントリ はそれに対してすぐに使える。試験に合格した新しいセルが組込まれる度に、セ ル名称は、好ましくは、最新のエントリとしてスタック中に入れられる。

接続が確立される方向は、好ましくは、セル名称とともぐスタック中に記録され る。もし試験に合格できる隣接するものが全く見出されなければ、スタックにお ける最新のエントリは、好ましくは、すぐに利用可能なスタック中に初めのエン トリを作るために処分される。コントローラは、好ましくは、機能的試験に合格 できる隣接するものをめる調査を始めるために前記初めのエントリを新しいデー タとして使用する。

コントローラは、好ましくは、セル名称カウンタを備える。セル名称カウンタは 、好ましくは、零で開始し各々の新しく組込まれたセルに対して１だけインクリ メントされる。

コントローラは、好ましくは、方向カウンタを備える。

方向カウンタは、好ましくは、出力が試験方向を示している２ビツトカウンタで ある。方向カウンタは、好ましくは、００から１１へ転がり、逆もまた然りであ る。試験方向の時計方向の回転が要求される場合、方向カウンタは、好ましくは 、１だけデクリメントされ、試験方向の反時計方向の回転が要求されるとき、方 向カウンタは、好ましくは、１だけインクリメントされる。

コントローラは、好ましくは、リストを備える。リストは、好ましくは、それが 組込まれるに従って各セルのセル名称を含む。各セル名称とともに、リストは、 好ましくは、各組込まれたセルに対して結合が確立される方向を記録する。リス トは、好ましくは、結合され前記試験に合格することができるいかなる隣接する ものをも有していないことかわかる任意のセルのセル名称とともに、指示を含む 。

コントローラは、好ましくは、リストを非揮発性のメモリ中に記憶させるための 手段を備える。コントローラは、好ましくは、試験および接続過程の繰返しに頼 ることなしに、記憶されたリストを始めに組込まれたセルのパターンを再確立す るために採用することができる。

コントローラは、好ましくは、前記リストを取外し可能なＲＯＭあるいはＰＲＯ Ｍ中にコピーするための手段を備える。ＲＯＭあるいはＰＲＯＭは、好ましくば 、試験および結合動作に頼ることなしに、相互結合されたセルの先に発見された パターンを再確立するために、より単純なコントローラによって使用可能である 。

この発明は、−例として、添付図面とともにする以下の記載によってさらに進ん で記載されている。

第１図は、この発明によるウェーハ規模の集積回路を示す。

第２図は、集積回路、関連のコントローラおよびそれらが従うホストシステム間 の相対的な相互接続を示す。

第３図は、ウェーハの典型的な部分上のセルおよびポート間の相互接続を図式的 な形で示す。

第４図は、セルを構成する様々な要素を図式的な形で示す。

第５Ａ図は、各セル内でデータを操作する方法を示す。

第５Ｂ図は、各セルの境界を横切ってデータを操作する方法を示す。

第６図は、各セル間境界を横切る擾々な信号を図式的に詳細に示す。

第７図は、第４図のモニタを構成する要素を図式的な形で示す。

第８図は、第７図の命令インタプリタを構成する要素の詳細を図式的な形で示す 。

第９図は、第７図の命令クロック発生器の図式的な詳細を示す。

第１０図は、コントローラの活動のフロー図を示す。

第１１図は、第１０因の活動によって確立された相互接続さ礼たセルの分岐され たらせん形の典型的な部分を示す。

第１図：コ０、この発明に適当なタイプのウェーハ規模の集積回路を示す。

ウェーハ規模の実積回路８は、複数の集積回路セル１２がその上に構成されてい る丸い一半導体ウエーハ１０に存する。セル１２は、正方形であり、ウェーハ１ ０′ｆ）表面を積切って規則正しいモザイク組工を形成している。セル１２のう ちの１つはモザイク縄工つ＼ら省略されポー：〜１４を形成している。ポート１ ４は、実積回路８と外部との間の接続を許容する。接続はポーｉ−１４にｆＩｉ 接するセル１２のうちの１つあるいは丁べてでなされる。この例におけるポート １４は、ウェーハ］０の鏑に位置しているのがわかる。

一般的（、ポー！〜１４もまに中火にあることがでさるということが認２ざ１ｔ ろべきである。、１ニス上のポー１−があってろよい１．ヤΔ合は、モザイク列 工からセル１２を省略すること；こよって形成さ札でポートを通る以外で外部に 対しτ連成され得る。特に、ウェーハ上のセル１２の本体の端への接続の提供は 受入れ可能である。ウェーハ１０は、その上に後で述べるタイプのセル１２の本 体を与えることを許容する任意の形状の任意の基板であってもよいこともまた認 識されるべきである。

第２図は、集積回路８と外部との間の相互関係を示す。

集積回路８は、ポート１４を経由して回路８と連絡するコントローラバス１８に よっでコンミ−ローラ１６に双方向に接続されている。コントローラ１６は、最 初ｔ＝、ポート１４で開始するデータ処即要素の分岐されたらせんにおけるセル １２の試験および相互接続を監視ｉ）制御する責任がある。コントローラ１６は 、その後、ボストンステム２０と集積回路との間の監視媒介物として働く責任が ある。この例にあＩ’）で、セル１２はデータ記憶せＪしであり、それによって コントローラ１６はメモリインターフェイスこして狗・（。

成長段階の間、コントローラ１６は、ホス５の仕楳書に従って回路を組立てる。

ホストば、ホスｊ〜ベス２２を介してコントローラ１６に対して命令することが できる。ホス１−２０は、データ記憶セルのアレイを選択可能な容量まで成長さ せるようコントローラ１６に告げることができ、あるいは、アレイをすべてのア クレス可能な勅、乍するセルがアレイ中に組込まれるまで成長させるようコシ１ ０−ラに告げることかでざる。コントローラ１６は、それが３！２艮を完了した ときホスト２０に合図をし、そしてその後、ホストバス２２は、ホスト２０から のデータが回路８中に記憶され、かつ回路８から引出されたデータがホスト２０ に戻されるための双方向データバスになる。

第３図は、回路８の典型的な部分における、ポート１４およびセル１２間の相互 接続およびセルからセル１２への相互接続を示す。

コントローラバス１８は、セル１２のすべてに同時に様々の信号を与える第１の グローバル接続２４を提供する。

コントローラバス１８はまた、ポート１４に隣接するセル１２のうちの１つに対 する双方向のデータおよび制御結合２６を提供する。

セルの各々は、４つの隣接するものを有する。双方向のデータおよび命令結合２ ６は、セル１２とそれが共通境界を共有する４つの隣接するｂのの各々との間に 与えられている。このように、各セル１２は、その４つの境界を横切って連絡し ている４つの双方向のデータおよび命２令結合２６を有する。データおよび命令 結合２６は、第１に、データの処理のためにセル１２：う＼らセル１？ヘデータ を転送するのに使用され、第２に、セル１２間結合の制御のために重金信号をで ル１２からセル１２へ垢送するのｔこ使用され伝 グローバル接続２４は、ウェーハ１０ヒに横たわる金属化のパターンによってす べてのセル１２に分配される３説明のために選ばれた特定の例においては、グロ ーバル接続２４は、各セル１２に電力およびクロック信号を運ぶ。セルからセル １２へ非グローバルな方法でクロック信号を分配するために庫々の設計が存在す るということ、および、グローバルクロック線の喪失にすぎないことによってさ もな、ｆれば非機能的にされたであろうセル１２の璧続する機能をそれらが許容 する点においてそれらが好ましいということが：Ａ識されるべきであり、そして それについては、一般的に、受入れできないほどに高い危険がある。りがしなが ら、クロック信号配分の正確な方法はこの発明の説明に重要ではない。

第３図において、コントローラバス１８ば、ポート１４に隣接するたった１つの セル１２への接続として示されているということもまたｄ滅されるべきであり、 コントローラ１６と集積回路８との間の接続がボー１へ１４へのすべての隣接す るセル１２に対して作ら社るべきではないという理由はなく、かつ、セル１２の いくつかあるい−ますべてがそこに隣接する１以上のポート１，４があるところ に、コントローラ１６がそれらと連絡するときに１つのごル］２と他のセルとの 間を識別するためにコニ／トローラ１６に対して用意された手段が提供されてい る。

集積回路８の端にある、あるいはポート１４に隣接しているがいかなる直接的な 方法によってもコントローラ１６に接続されていないそれらのセル１２は、それ とそれらが共通境界を共有つ−る４つより少ない隣接するものを有しており、か つ、これらのセル１２に対するデータおよび命令結合２６の数が同株に減じられ るという口とが認識されるべきである。

第４図Ｉよ、各セル］２の中身およびそこＩ゛＼の接続の図式的な詳細を示す。

グローバル接続２４は、エネルギをセル１２に供給Ｖる電力線、第１のＰｊ！： ｌ−パル信号を与える第２のグローバル線３０．第２のグローバル（ム号を与え る第２のグ巳−バル線３２およびデータ処理動作に用いる繰返しクロック信号を 与えるクロック線３４を提供する。

セル１２は、それぞれ北ｒ１．雨Ｓ、東Ｅおよび西Ｗと名はけられた４つの境界 を有する。境界Ｎ、Ｓ、Ｅ、Ｗの各々ニハ、ケｌ　３０　ｒ４１−３’１）　Ｉ ｓ）　＋　３６　Ｆ＋　３６　’（”Ｖ　ｊ３それぞＨｚ弓えらＱ　７おつ、こ こでサフィックスはゲート３６が組合わされている境界を示す。各ゲーＦ−ｊ１ ６ｊＮ　＋　３６８　＋　３１３Ｅ、３６Ｗ；ま、そ几のそれぞれのデータ６よ び命令結合２５　＞ｆ　、　２６　Ｓ　、　２８　Ｅ　、　２６　”ｖＶと連絡 するっゲーｌ−３６７Ｎ　＋　３６５　、Ｓ　Ｃに＋　３１〕’ｖＶは、処理δ イ′しるべきデータを境界Ｎ、Ｓ、　Ｅ、Ｖｌ／をそれぞ（を横切って受取り、 かつ処理されたデータを８．境界に組合わさ′ｉ″した隣接するセルに転換する のが選択的に可能である。

セル１２は、ゲート３６Ｗと３６Ｎ、３６Ｎと３６Ｅ。

３６Ｅと３６Ｓ、３６３と３６Ｗとの対の間に結合された４つのデータ処理要素 ３８ＷＮ、３８ＮＥ、３８ＥＳおよび３８ＳＷを有する。データ処Ｊ！ｌ！要素 ３８は、単一方向性であり、入力に処理されるべきデータを受取り、出力に処理 されたデータを与える。データ処理要素３８の指定にあける２つの文字サフィッ クスの第１の文字は、どの境界Ｎ　。

Ｓ、ｂ（ろろ・；・−は１−ｌ上に処理されるべぎデータ入力を提供するゲート ３６．があるかを示す、、２文字サフィックスの第２の文字は、どの境界Ｎ、Ｓ 、Ｅあるいは一、Ｖ上にュータ処理要素３８がその処理されたＴ−夕を伝えるゲ ート３６があるかを示すっ ゲートへ３６　Ｎ　、　３６　Ｓ　、　３６　Ｆ　、　３６　ＷＬ、ｉ：　、そ れぞれ処理されたデータを選択的に狭立に托供可能であり、各々は出力がそこに 結合されているデータ処理要素からデータ処理要素３８ＮＦ、３８ＳＷ、３８Ｅ Ｓおよび３８ＷＮへのそれぞ４の入力としてそれぞね３８＼〜さ１．３８ＥＳ、 ３８ｔＮ　Ｅ　、　３８　ＳＷを受取り、それに各ゲート３６Ｎ、３６Ｓ。

３６Ｅ、３６Ｗは入力データを供給する。

データおよび命令結合２６Ｎ、２６３．２６Ｅ、２６〜Ｖは、処理されるべどデ ータを与えかつ受取るた【ブでなく、セル１２によって守られるべき命令をも与 える。セル］２によって守られるべき命令は、各ゲート３６Ｎ、３６３゜３６Ｅ 、３６Ｗをそれぞれ通過して、命令入力１４２Ｎ。

４２Ｓ、４２Ｅ、４２Ｗをそれぞれ介し７、て、各ゲート３６Ｎ、３６５．３６ Ｅ、３６Ｗがらモニター○へ進む。

モニタ４０は、第１および第２のグローバル線３０，３２およびクロック３４を 受取る。モニタ４０は、どの命令がセルによって守られるべきかを決定し、いつ 命令がセル１２によって守られるべきかを決足し、かつコントローラ１６から先 に与えられ７ヒ命令に従って命令を他のセルコ２に通過３せる。モニタは、これ らのゲート３６Ｎ、３６Ｓ。

３６Ｅ、３６Ｗを通して通過した命令をぞれぞ１し命令出力線４４Ｎ、４４Ｓ、 ４４Ｅ、４４Ｗを介して各ゲーｉに与え、それが進むケート３６ｈ、３６Ｓ、　 ３６Ｅ、３６Ｗは。

データがデータ処理要素３８からセル゛ｊ２内のデータ処理要紫ｌ＼通過ざぜら れるよりはむしろデータがそれぞれの境界Ｎ、Ｓ、ビ、Ｗを横切って前後に通過 ）−るところのデータ操作のモードを選択することにより前記通過に応答する。

この発明の好ましい実施例の特定の例にｄ５い−Ｃ１データ処理要県３８ＮＥ、 ３８ＥＳ、３８Ｓ＼Ｎ、３８ＷＮは、メモリモジュールとして記載されているっ この記載に分いて、すべての４つの要素３８　Ｗ　Ｎ　、　３８　Ｎ　Ｅ　、　 ３８　Ｅ　３　、３８ＳＷは互いに同一のうのと仮定さγしているっこのごとは この発明の動作に必ずしも必要ではなく、また、データ処理要素がメモリモジュ ールである必製もないっ要８３８上に置かれる唯一の要求は、ぞれらがぞれぞれ 入力ガよび出力を有するごとである。

メモリモジュールが使用されるとき、これは多くの形状のうちの任意のものをと ることができる。最も単純な形状において、モジュール３８は直列データ記憶シ フト・レジスタに他ならない。より筈巧な装置がデータを選択可能な位置に記憶 するのに採用可能であり、そしてそれはメモリを再循環するシフトレジスタであ ってもよく、あるいはより一般的なＳ２安定フリツプフ「コンブ半芯体℃ルであ ってもよい。構成は１以上のシフトしｌジスタの連鎖を月いて可能であり、たと えば、制御１線における文字にｒ：Ｓ答して高速およびデータ記憶線の出力ある いは入力を切換えることが可能な切物スインヂとともに、低迷データ記憶連鎖が 並列［高速コアクセス線および並列「１制御」線によって守られている。モニタ 回路は、制御文字と記憶されたデータとの間で一致が生じるときを決定でるため に化モジュール３８内に受入れ可能であり、そ才とにＪっ−７：連合的アドレス が缶じ得る。−各モジュールは、回路８のまわりのモジュールから通過してきた 命令をデコードしかつそれに応答することができるＪ、うなされ得る。モジコー ルＳ８は、これまでは、かつ後で説園てるように、その中の信号の流れは単一方 向であるかのよう丁あるが、多くのタイプのモジュールが存在１）、そこにおい ていくつかの信号は前方向に進１７゛、いくつかの＠号は後方向に進むというこ とｉｊ認０８れるべきである。このことは後で明確シニなるであろうこの発明の 情況内で完全に受入れ可能である。ざらに、モジュール３８はここより前でおよ びここより後で、そこに入ってくる歪−の線およびそこから出てくる単一の線の みを有しているかのように記載されているけれども、記載されている単一の線は 各モジュール３８の動作を与えるのに必要な任意のタイプの多くの線の代表であ ることが認識されるべきである。

第５Ａ図は、モジュール３８間のゲート３６によるデータ操作の第１の方法を示 す。この特定の形状は、事実上、動作可能であるがセル１２のアレイへの可能な 組込みに対していかなる隣接するセルによってもまだアクセスされていないセル １２の場合を除いて、この発明の動作において決して出会わない。その例は、ゲ ート３６の動作の方法を最もよく図解しているものとして選ばれた。

セル１２が特定の方向からアクセスされていないときはいつでも、あるいは、セ ル１２中のモニタ４０がその命令を他のセル１２に通過させないときはいつでも 、ゲート３６はセルの内側のまわりにデータを通過させることに逆戻りする。第 ５Ａ図において、モニタ４０がセルから連絡しないしまた任意の他の隣接するも のがセルと連絡することを欲しないところの状況が示されている。

第５Ｂ図は、第５Ａ図のものとの反対の状況を示す。第５Ｂ図において、セル１ ２は、第１の方向からアクセスされ、そして順次セル１２中のモニタ４０は残り の３つの隣接するセル１２からアクセスされる。この状況は、後で述べるらせん の２つの分岐からの脱退動作中に起こり得る。

この状況は、ゲート３６の動作の第２の方法の図解として選ばれた。

セル１２が隣接するものからアクセスされるときはいつでも、あるいは、セル１ ２が隣接するものにアクセスしようとするときはいつでも、適当な方向にあるゲ ート３６はその隣接するものに対するデータ結合を許容するために開く。隣接す るものからアクセスされたとき、ゲート３６は、セル１２が既に他の方向からア クセスされている場合、開かないであろう。同様に、セル１２が隣接するものに アクセスしようとするとき、もしその隣接するものが既に他の方向からアクセス されているとき、結合は隣接するものによって抵抗される。図示した例において 、そのような制限は存在しない。データは、１つのメモリモジュール３８から他 のものへとセル１２の内側で回って結合される代わりに、ゲート３６によってセ ル１２の境界Ｎ、Ｓ、Ｅ、Ｗを横切って通過させられ、ゲート３６は順次光に述 べたようにその出ていくメモリモジュール中に結合されるべきデータを受取る。

第６図は、ゲート間のセルの境界を横切る結合の図式的な詳細を示す。

２つのセル１２が示されてあり、第１のセル１２は、その南の境界Ｓを横切って 連絡し、第２のセル１２′は、その北の境界Ｎ′を横切って連絡している。以下 の説明における、部分の指定におけるアポストロフィは、第２のセル１２′に属 するその部分を示している。第１のセル１２の南の境界は、もちろん、第２のセ ル１２′の北の境界と同−である。第１のセル１２の南のデータｔ３ｊ：び館令 結合２６Ｓは、第２のセル１２″の北のデータおよび命令結合２６Ｎ’　と同一 である。第１のゲート３６は、その供給モジュール３ＢＥＳ　（図示せ・ずンが らデータ入力堰４６に沿ってデータを受取り、かつデータ・出力線４８上にでル １２における隅のモジユール３８　Ｓ　Ｗ　Ｃ’Ａ示せすン１こ対してデータを 供！ｔｓする。第２のセル１２″の第２のグー！”３６Ｎ’は、その供給モジュ ール３８　Ｗ　Ｎ　’　（Ｇ示せずンから第２のデータ入力線４６′に沿ってデ ータを受取り、かつ第２のデータ出力線４８゛を介して第２のセル゛１２′甲の 隣のモジュール３６ＮＥ“　（図示せず］に対してデータ・と供給する。

第１のセル１２６０命令出力橡−４４５は、ゲート３６Ｓ。

３６Ｎ′を通って第２のセル１２′の命曾人り線４２Ｎ゛どなる。第２のセル１ ２′の命令出力線４４　）ｊ　’　は、ケート３６Ｊｌ’　、３６３を通って第 １のセル１２の命令入力擦４２３となる。

命令出力線４４ｓ、ａ４へ′は、それぞれ、８ヒソ（−急の命令バス５　Ｇ　Ｓ ＋　５０　Ｎ　’　ｒ隣接セルに出ていきそのセルにアクセスプるのが望ましい ことを示しているオーブンｆｉ５２５．５２Ｎ’　ａよび隣接Ｔるセルに出てい ってあり結合がそこに統合されるべきことを示している確品緻５４Ｓ、５４Ｎ’ 　Ｉ僅太る。

命令人力ａ　４２　Ｓ　＋　４２Ｘ　’は、それぞれ、８ピント幅の命令入力バ ス５６３．５６Ｎ’　、隣接するセルがアクセスを確立したいときを示すための オーブン入力線５８Ｓ。

５８Ｎ°および隣接するセルが結合を統合することを欲することを示すための確 認入力線６０８．６ＯＮ’を備える。

境界Ｓ、Ｎ’を横切った第２のセル１２′の命令出力バス５ＯＮ′は、第１のセ ル１２の命令入力バス５６８になる。境界Ｓ、Ｎ’を横切った第１のセル１２の 命令出力バス５０８は、第２のセル１２゛の命令入力バス５６Ｎ′になる。第２ のセル１２°のオーブン出力線５２Ｎ′は、境界を横切ることによって第１のセ ル１２のオーブン入力線５８Ｓとなる。第１のセル１２のオーブン出力線５２Ｓ は、境界Ｓ、Ｎ’を横切ることによって第２のセル１２′のオーブン入力１５８ Ｎ’となる。第２のセル１２′の確認出力線５４Ｎ′は、第１の一セル１２の確 認入力線６０８となる。第１のセル１２の確認出力線５４Ｓは、第２のセル１２ ′の確認入力線６ＯＮ′となる。第１のデータ転送線６２ＮＳは、データを第１ のゲート３６Ｓと第２のゲート３６Ｎ“どの間を転送し、第２のデータ転送線６ ２８Ｎはデータを第２のゲート３６Ｎ′と第１のゲート３６Ｓとの間を転送する 。これらの結合によって、第１のセル１２および第２のセル１２′は、この発明 のセルの分岐されたらせんの一部分を形成するために接続されることが可能であ る。

各セル１２の４つ全部の境界Ｎ、Ｓ、Ｅ、Ｗは同一であり、様々な要素を指定し ているサフィックスのみがそれらの説明のために変更されることが必要である。

第１のセルのオーブン出力線５２８が論理的に真になるときはいつでも（これは 第１のセル１２が第２のセル１２′をアクセスすることを欲することを示してい る）、第１のゲート３６３は、データ入力線４６３からの信号を第１のデータ転 送線６２ＮＳに接続することにより、かつ第２のデータ転送線６２８Ｎ上の信号 をデータ出力線４８Ｓ上の信号として接続することにより応答する。第１のゲー ト３６Ｓは、全く同様の方法で、第１のセル１２が第２のセル１２゛へのその結 合を統合することを要求していることを表示する論理的に真になっている確認出 力線５４３上の信号に応答する。オーブン出力線５２８上の信号が論理的に偽で あり、確認出力線５４Ｓ上の信号が論理的に偽のとき、第１のゲート３６Ｓは、 データ入力線４６３上の信号をデータ出力線４８８に接続することによって応答 する。

第２のセル１２′のオーブン出力線５２Ｎ′上の信号が論理的に真の場合はいつ でも（これは第２のセル１２′が第１のセル１２をアクセスすることを欲してい ることを示している）、第２のゲート３６Ｎ′は、第２のデータ入力線４６Ｎ′ からの信号を第２のデータ転送線６２８Ｎに接続することにより、かつ第１のデ ータ転送線６２ＮＳ上の信号を第２のデータ出力線４８Ｎ′に接続することによ り応答する。第２のゲート３６Ｎ’は、第１のセル１２へのそれの結合を統合す ることを欲している第２のセル１２゛を表示する論理的に真になっている第２の 確認出力線５４Ｎ′上の信号に全く同一の方法で応答する。第２のオーブン出力 線５２Ｎ′上のおよび第２の確認出力線５４Ｎ′上の信号が同時に論理的に偽の とき、第２のゲート３６Ｎ′は、第２のデータ入力線４６Ｎ′上の信号を第２の データ出力線４８Ｎ′に結合することによって応答する。

このように、２つのセル間の結合を確立するためには、両方のセルが互いに応答 することが必要である。

好ましい実施例の特定の例においては、結合は以下のように達成される。第１に 、開始セルすなわら第１のセル１２は、そのオーモレ出カニ１ｊｉ５２上の信号 を立ち上げ論理的真にする。第１のゲート３６３は、上に述べに結合を採用する 二とによって応答する。こ；ｔはもちろん、第１のゲート３６３および第２のゲ ート３６Ｎ゛の両方が所望の結果を与えるために協力することが必要なので、第 ２のセル１２′に対する結合を確立するのには上方ではない。第２のセル１２゛ は、そのオーブン入力！５８Ｎ’上の信号に応答４′る。もし第２のセル１２′ が他の方向から既にアクセスされていなければ、それは、第２のゲート３６Ｎ′ に対して既に記載された形状を採用させかつ所望の結合を達成するために第１の グーｈ　３６　Ｓど協力しＣ１そのオーブン出力ｍ　Ｏ２Ｎ　’上の信号を立ち 上げることにより応答する。

もし第２のセル１２°が既に他の方向からアクセスされＵいる場合、それは、そ のオーブン出力線５２Ｎ′上の信号を立ち上げないことにより第１のセル１２に よって企てられる結合に抵抗する。

適当なオーブン出力線５２３．５２Ｎ’上の信号の相互立ち上げによって達成さ れた２つのゲート３６Ｓ、３６Ｎ’間の結合は、単に一時的なもので、ある。こ れは、後で説明するけれども、オープン出力線５２８．５２Ｎ’上の信号を論理 的真状態に維持することは、セル１２．１２’に対する後の命令によってコント ローラ１６により撤回され得る一時的な処置だからである。他のセルへの結合は 、確認出力線５４３．５４Ｎ’の使用により永久的なものとされる。再び、後で 説明するけれども、線５４３．５４Ｎ′上の確認出力信号は、ラッチされた信号 であり、コンミルローラ１６からのさらに他α命令に応答して各セル１２．１２ ’によって発生させられる。オーモレ出力ａ５出力、５２Ｎ’上の信号の立ち上 げからの一時的な結合の間に、コントローラ１６は、この場合第２のセル１２° である新しいセルを機能的試験にさらす。もし第２のセル１２′が試験に合格す れば、コントローラ１６は第１のセル１２８よび第２のセル１２′に対して確認 出力信号を確認出力線５４Ｓ。

５４Ｎ°上に立ち上げかつラッチするよう命令する。第１および第２のゲート３ ６３．３６さｊ′は、オーブン出力線５２８．５２Ｎ’上の信号に応答したのと 全く同様の方法で応答し、２つのでル１２．１２’間の結合は確認されかつ統合 される。もし第２のセル１２′が試験に合格しなけ特衣昭”Ｊ　８−５　Ｕ　２ 　Ｕ　７７　（１Ｑ）れば、コントローラ１６は、第１および第２のセル１２゜ １２′に対してそれらのそれぞれのオーブン出力線５２Ｓ。

５２Ｎ′上に論理的真の信号を与えるのをやめるよう命令する。第１および第２ のゲート３６Ｓ、３６Ｎ’は先に説明したように応答し、機能的試験のため１． ：確立された一時的な結合は放棄される。

第７図は、図式的なアウトラインで第４図のモニタ４０の様々の構成部分を示す 。

バス入力ロジック６４は、対応する境界Ｎ、’ｃ、Ｓ、Ｗからの命令入力バス５ ６　Ｎ　、　５６　Ｅ　、　５６　Ｓ　、　’０６　’ｖ’Ｊを受取り、かつ、 それらのうちの１つをモニタ４０の内部のアドレス、および命令バス６６への入 力としで与えるために選択する。アドレスおよび命令バス６６は、第１に命令イ ンタプリタ６８’＼の入力として、第２にアドレスおよび命令バス６６上の１言 号せそれぞ４の境界Ｎ、）＝、Ｓ、’ｙＶへ後戻りしている任意の１以上の命令 出力バス５０ｒ”、＋、５’ＯＥ。

５０５．５０Ｗに結合可能であるバス吊りロジック７０への入力としで与えられ Ｃいる。バス出力ロジック７０は、アドレスおよび命令バス６６上の信号が受取 られる境界を裏切って後戻りし−Ｃ結合するのが禁じられている。

オーブン入力ロジック７２は、それぞれの境界Ｎ、Ｅ。

Ｓ、Ｗから生ずるオーブン人力線５　ｏ　Ｎ　、ｂ　８　ｃ　＋　５８３　＋５ ８　”Ｎからの信号を受取り、かつ、４−／ン入力信号が受取られる方向の工− ブン入力方向線７４上に第１の指示を提供し、かつオーブン入力信号がセル１２ によって受取られたことを示すオープン入力受取り線７６上に第２の指示を提供 する。

確認入力ロジック７８は、それぞれの境界Ｎ、Ｅ、Ｓ。

Ｗからの確認入力線６ＯＮ、６０Ｅ、６０５，６０．Ｗ上の信号を受取り、かつ 、確認入力信号が受取られる方向の確認方向線８０上に第１の指示を提供し、か つ確認信号が受取られる確認入力受取り線８２上に第２の指示を提供する。

命令クロック発生器８４は、第１のグローバル線３０゜第２のグローバル線３２ およびクロンク像３４上の信号を解釈し、命令クロック′ａ８６を介して、命令 インタプリタ６８にアドレスおよび命令バス６６上の並列８ビツトの２道ワード が侵の使用のために書留められるべきセル名称か、命令のためのアドレスかある いは守られるべき命令であるか否かの指示を提供する。

確認入力ロジック７８は、その方向から確認入力信号が最初に受取られたことを 表示している第３のラッチされた出力８８を提供し、それによってセル１２Ｉ＼ の入口方間を表示している。この信号は、他の方向からのセルの後のアクセスを 制御するのニ菫要である。その出力は、セルが他の隣接するものからの接近を受 入れるのを禁止するために使用される。それはまた、セル１２が最初にアプロー チされた隣接するものからアクセスしようとするのを妨げるのに使用される。確 認入力ロジック７８のラッチされた出力８８は、第１に、それがアドレスおよび 命令バス６６上にセル１２がそれらを受取る方向に戻って信号を提供するのを妨 げるためにバス出力ロジック７０に接続されている。

確認入力ロジック７８のラッチされた出力８８はまた、命令Ｗ！？釈ロジック６ ８へ゛の結合禁止入力とし・て提供されている。Ｉ８？ｉ今インクプリタロＢは 、命令クロｌり発生器８１１がそこのフードがセル名称ひあるこｂ二を表示する とき２かつセル１２が以前に任意の方回り＼らアクセスされていないとき、アド レスおよび命令バス６６カ）らセル名称を受取り、命令クロック発生器乏３４が バス６６上のｑ−１：がセルアドレスであることを表示するとき、バス！３６か らセルアドレスワ・−ドを受取り、セルアドレスワードを先に記憶していたセル 名称と比咬し、かつもし−ａがうれ１、ｆバス６６から続いて与えられ７′：命 令フードをデコーぐするーインタプリタ：う８は、オーブン出力信号？オーブン 出力凍５２Ｎ、５２３．５２Ｅ、５２゛ψｌ上に提供し、かつその・信号を確認 出力線５’４Ｎ、５４’Ｓ、５４Ｅ、）４・、しトに提供することが可能である ５確ａ入勺ｑシック７８のラッチされた出力８Ｂの受取り１こ応答して、インタ プリタ６８がオーブン信号を第１の椿近の方向に戻って与えるよう命令されたと しても　それはその上うにぜず　かつさらｌ〔その方向における結合をちょうど 破るその方向に＠死出力信号を一時的に落と１）かつエラーを強制するであろう 。

バス入力ロジッ／７６４はまた、確立入力ロジック７８のラッチされた出力８８ に応答し、かつ、確認入力信号が最初に受取られた方向からのそれより他のもの をアドレスおよび命令バス６６上へ切換えるための信号として任意の他の命令入 力バス５６Ｎ、５６”８．５６Ｅ　５６Ｗが選択されるのを許容しないことによ ってそれに応答する。

命令インタプリタ６８は、コントローラ１６からの命令に応答しで、信号をリセ ットｗＡ９０上に提供することが可能であり、そのリセット線９０に対して確認 入力ロジック７８はそのラッチされた出力上の指示を捨てることによって応答す る。

インタプリタ６８が第１の確認入力が受取られた方向にオープン出力信号を戻っ て提供することを拒否し、かつその方向に確認出力信号を一時的に落とす任意の 期間中に、バス入力ロジック６４は第１の確認の方向からの入力バス５６をアド レスおよび命令バス６６に結合するのを続けるということが注意されるべきであ る。このことはセル１２が続く命令を受取りそして集積回路８の残りのものと不 和にならないのを許容する。

インタプリタ６８を参照して説明した予防処置とて、バス入力ロジック６４およ びバス出力ロジック７０が省略され、かつコントローラ１６の活動中に組込まれ ることが可能でめるということが当業者によって認識されるでおろう。

その処置は、第１にいかにしてそれらが実施さｊ１得るかを図解的に示すために 、第２にそれらのセル中への組込みがコントローラ１６におけるそれらの上の不 適当な動作に対する防御のさらに池の線を提供するので、ここに含まれている。

第８図は、第７図のインタプリタ６８の詳細な図解図である。。

アドレスおよび命令バス６６は８ビツト幅である。８ピツ１〜のセル名称レジス タ９２は、命令およびアドレスバス６６からの８本の線をすべて受取り、第１の 命令クロック線９４（これは第７図のクロック線８６の一部分である）を介して ストローブされたとき、アト１ノスおよび命令バス６６上のワードをセル名称と して受取る。

８ピツｉのアドレスレジスタ９６はまた、アドレスおよび命令バス６６′ｎ＼ら のすべての８ビツトを受取る。第２の命令クロック線９８（これもま１．、第７ 図のクロック線８６の一部分である）を（’、−Ｌ・てスミ−ローブされたとき 、アドレスレジスタ９６は、命令およびアドレスバス６６上のワードを続く命令 に従うように要求されて（ハろセルのアドレスとして受取る。

セ１１．名称ｉノジスタ９２の８ヒツトの並列出力り減、第１の入力としτ数字 のコンパレ−タ１００に対し−Ｃ提供されている。アドレスレジスタ９６の８ビ ツトの並ダ］？進数字吊力は、第２の入力としてコンパレータ１００に与身られ ている。コンパレータ１００は、その２つの入力数字を比較し、２つの人力数字 が等しいと８コンパレータ出力練１０２上に指示を与える。等しい２つの数字は 、一致が見出されたところのセル１２が、それに対して続（命令が予定されるセ ルであることを示す。

！１１ビツトの命令レジスタ１０４は、アドレスおよび命令バス６６のちょうど Ａ六の線の信号を受取り、かつ第３の命令クロック線１０６にれもまた第７図の クロック線８６の一部分である）を介してスト・ローブさｒたどき　ぞｒ（がバ ′）Ｌ、　６６から受取る４つの簿］の命令ワードを夛取りかつ記憶する。

命令レジスタ１Ｑ４ｉ＼らの１つのランチされたビットは命令デコーダｉ　０８ への入力として提供さ４′Ｉ、ろ。命令デコーダｉ０８も茎左、コンパレータ出 力線１０２からイネ−に記憶された数字が命令がそのセｊｔｔに対して予定され 丁いること七表示しているセル名称し・シフタ９２白に記憶された数Ｔと等しい 場合、意味のある出力を提供するの戸である。

表１は、命令の命−５ニーＦコーダリステイングを示す。

１°口６−ローブ　Ｏのｈ 入力ワード　出力応答 ００００　何もしない １０００　ス１〜ローブリセット線９０ｉ　００１　北ｌ＼の確認出力 １０１０　束Δ、の確々出力 １０１１　南・°＼の確認出力 １１００　西ノ＼・′７）確認出力 １１０１　北ｔ＼のオープン出力 ｉ’ｉ”ｔＯ東ｌ＼のオーブン出力 １１１１　南へのオーブン出力 ０００１　西へのオープン出力 上（５示・−た表は　いかに（、てデコーディングが実施さ１するかを単′２二 図式的に示すものひある。、４ビツトあるいはそ礼１ス上ＱちＤを交円−する汗 愈の命令フス腔もまプ：同（蓑に芸能することが明らかであろう。

デコーダ１０８は、４つのオーモ出力力礫５２Ｎ　５２３　＋　５２　Ｅ　、　 ５　；）　−、■上゛二４つのオーブン出力信号を与える。

オーブン出力信号が与えられるべきであることを示している命令が受取ら札たと きはいつでも、デコーダ１０８は徨５２Ｎ、５２３．５２Ｅ、５２Ｗのうちのミ 音当なもののＦに信号を立ち上げる８ デコーダは　北、南、東６よび西への確認出力信号を第１．第２．第３および第 ４の確認出力ラッチ１１０，１１２，１１４．１１６にそれぞれ与える。ラッチ １１０゜１１２．１１４．１１６は、デコーダ１０８が確認出力線が立ち上げら れるべきであることを示す命令を受取るとき、それらの値をリセットされるまで 維持しながら、個々にストローブされる。

デコーダ１０８は、それがリセット命令を受取るときはいつでも、リセット線９ ０上に出力を与える。リセット線は、最初に、セル名称レジスタ９２を零内容に クリアし、確認出力ラッチ１１０，１１２，１１４，１１６をリセットし、かつ 、確認入力信号が受取られた第１の方向の確認入力ロジック７８からの維持され ていた指示をクリアする。

リセット線９０は、このように、集積回路８に電力が供給された後に用いる初期 化線として使用可能である。リセット可能なレジスタ１１０，１１２，１１４， １１６．９２および７８もまた、電力が集積回路８に与えられたとき零状態に常 になる手段を備えることができるということがもちろん認識されるべきであり、 この場合リセット線はセルを初期化する補助手段となる。セル名称レジスタ９２ がクリアされるとすぐに、セル１２は、セルの本体から脱落し隣接す゛るものか ら再び接近されるまでアドレスされることができないということが興味深い。コ ントローラ１６は、このように、単に脱落するように告げることで、セルをセル の本体から除去することができる。この活動は、この発明の分岐されたらせん形 の成長ルーチンおよびパターンの必ずしも必要な部分でばない。

確認出力ラッチ１１０，１１２，１１４．１１６の出力は、反後退結合ゲート１ １８への入力として与えられる。

確認入力ロジック７８のラッチされた出力８８は、デコーダ１０８への入力およ び反後退結合ゲート１１８への入力として与えられる。デコーダ１０８は、その 方向にお、プ。

る任意の「オーモノ出力ｊ昭令に応答することを拒否しながら、かつ一致線１２ ０を介しτ反後遜結合ゲート１１８に一致指示を与えることにより、確認入力信 号が＠期に受取られた方向を示している確認入力ロジック７８のラッチされた出 力８日の指示された方向に応答する。反後退結合ゲート１１８は、そのラッチさ れた出力８８を介して確認入力ロジック７８によってそれに指示されにのと同一 の方向にある適当な確認出力線５４Ｎ、５４３．５４匠、５４１Ｎ上の確認出力 信号をしゃ断するのせイネーブルされることにより、デコーダ１０８からの一改 偕示に応答する。第１の結合の方向への確認出力信号の一時停止は１．コントロ ーラ１６がセル１２に対して任意の池の種類のさらに弛り命令を発行するまで維 持される。

第９図は、第７図の命令クロック発生器８Ａ’ｌ）＠成の図式的な詳細を示す。

第１の命令クロック線９４上の第１のクロック信号は（これはセル名称レジスタ ９２をス］・ローブするのに防用される）、第１の０ジニ「クイ）′バーク１２ ２．第１のアンドゲート１２４および第２のアンドゲート１２６によって発生さ せられ、それによって、クロックｌ１１３４上の操退Ｉツクロック信号は、第１ ８ｊ：び第２のグローｌ（ル櫓３０，３２上の第１１３よび第２のグローバル君 号がそれぞれ同＊　；：真のｋ１合に、第１の命令・）「コ＝！り腺９４Ｊ：に 進むのが許容され、ＷＬ認大入力受取線８２上の信号は、セル１２がまだ任；ｌ の方向から確認入力信号を受取っていないことを表わす輪理的偽であり、かつ、 オーブン入力受取り綴７６上の信号は、オープン入力信号が成る方向か′ろ受取 られたことを表わす倫理的真である。この状況は、セル１２が最２７１に接近さ れたとき２ル１２の機能的試論の間にかつそれに続いてすぐ後に生ずることがで き−るのみであり、そ礼によって　セル名称ノジスタ９２は、セＩし１？への最 初の接近の間に、か゛つセル１２が再１の隣接するものから結合の確認を受取っ た後にストローブざ４憚るのみである。

宿２の命令クロック線９Ｂ上の第２の分合クコツク信号（これはセルアドレスレ ジスタ９６をス１−ローブするのに使用され、データおよびアドレスバス６６上 のワードが次りこ続く命令に従うよう要求されているセルのアドレスであること を示している）は、第２の論理的インバータ１２８および第３のアンドゲート１ ３０によって発生させられ、それによって、クロック線３４上の綴返しクロック 信号は、的真であり第２のグローバル線３２上の第２のグローバル信号が論理的 偽の揚台に第２の命令クロック線上に進むのが許容される。

第３の命令クロック線１０６上の第３の命令クロック信号（これは命令レジスタ １０４をス１〜ローブするのに使用され、アドレスおよび命令バス６６の線の成 る１つの上の４ビツトワードがアドレス整合でセルによって守られるへき命令ワ ードであることを示す）；よ、第３の倫理インバータ１３２６よび第４のアンド ブート１３４によって発生させられ、それによって、クロック線３４上の繰返し クロック信号は、第１のグローバル線３０上の第１のクローバル信号が論理的偽 であり第２のグローバル線３２上の第２０〕グローバル信号が論理的真である場 合にのみ第３の命令クロック線１０６上に進むのが許容される。

第１のグローバル線３０上の信＠ＬＸ論理的偽であり第２のグローバル線３２上 の信号もまた偽のとき、クロック線３４上の繰返しクロック信号は命令クロック 要素９２，９６．１０４のいずれにも与えられフ、そｆｌにＪ：つて、それらの 状態ば不変のままである。り巳ツク枳３４土の繰返（２クロック信号はまた、第 ４図のメモリ５ジコール３８に弓λられ、それらのデータ処理妨■を監督する。

この説明において示されている命令インタプリタ６８の特定の構ｐ・１は、その 実施の一方法の単なる典型的なものである。当業者は上記説明に基づいてその実 施に屋する旭の方法を作ることが可能であろう。同様に、クロック発生器８４の 構成の正確な方法もまた典型的なものである。他のコード化技術は、それらの実 施の方法と同様に、上記説明に基づいて明らかであろう。

第１および第２のグローバル線３０．３２は、この実施例において、すべてのセ ル１２に同時に与えられろものとして示されている。グローバフ１ノ１３０．３ ２は、命令およびアトしＩスバス６６との信号とほとんど同様の方法で実積回路 ８中のセノリ１２からセル１？へ導かれ、かつそのバス６６の一部分と１、ノて 扱われ得るということが認識されるべきである。同様の取扱いがりｒｌｌ−／／ ７線３線上４上ロ・ツク信号に対して与えられろことができ、それをバス６６で ぐるりと動かす。

第１０図は、この発明の特徴である相互結合された試験されたギータ処理セルの 分岐されたらせんのＦｉｉ、長におけろコントローラ１らのｆｉ他のフローチャ ーＫを示す。

成長段階の員初において、コントローラ１６は、２７Ｊ期化プロセス１３４を実 行する。先に説明１ノだように、コントローラ１６はセル名称カウンタを備えろ 。２Ｔ＋門化にお（Ｉ）Ｔ、それはセル名称カウンタの内容を零にセ＋ｙ／卜す る。同種トニ、カウンタ１６（ま、２ビツト長で、次のリスティングに従って動 作する、双方向に動作可能な試験方向カウンタを備える。

００＝北、０１−東、１０＝南、１１−画伯のカウント構成が同様に適当である ということが認識されるであろう。初期化段階１３４の間、試験方向カウンタの 内容は零にセットされる。コントローラ１６は、エントリ方向の記録、すなわち 、そこを横切ってセル１２が隣接するものによって最初に結合される境界Ｎ、Ｓ 、ＥあるいはＷを維持する。初期化段階１３４の間、エントリ方向記録は、試験 方向、すなわち、そこを横切ってセルが隣接するものに達する境界と同一に人為 的にセットされ、それによって、その後のぐるりと回るプロセス（これは以下に 述　′べる）において、試験セルに対するすべての隣接するものは結合するもの をめてアクセスされる。この特定の例において、試験およびエントリの両方の方 向は北にセットされているけれども、任意の他の方向も十分であることが理解さ れる。

初期化の間、スタック（これはコントローラ１６の構成部分として先に説明した ）は、セル名称（零）がロードされ、かつエントリ方向がスタック中に入れられ る。

その後、コントローラ１６はセル１２を試験する。試験段階１３６の正確な方法 は、この発明にとって大して重要ではない。コントローラ１６は、最後に組込ま れたセル１２に対して、現在の試験方向において隣接するものをアクセスするよ う命令する。試験の真に開始の場合には、真に最初のセルは実際上ボート１４で あり、それはオープン線をそれに立ち上げることにより第１のセル１２を北にア クセスする。＝１じｔ＼の第１のセル１２；ま、互いに結合するためにゲート３ ６に対してそのオーブン線を立ち上げるよう要求される。しかしながら、オーブ ン入力信号を受取るに際して、隣接するセルは自動的に命令およびアドレスバス ６６上ｌ＼の信号を受取、仝０試験されるべきセルは、まだＧ゛かなる確認人カ イ２号”をも受取っていない、第１の命令クロック線９４上の第１の命令ノロツ ク信号（、！、それゆえ、活動１ヒさへる位胃にある。コンｊ−１］−ラは、第 １ご３よびユ■２のグローバル線３０．３’）上の：言号を共に真に−１Ｚル名 称をバス６６上に置き、ノ）゛・つ繰返Ｑり７１ｙり鴇３１上の信号がぜル名称 ″ＥＩ？ル名称しジスタ′：ｉ２巾にロードするのを待つ、二のよ５にしてその 名＄　／メツ−５゛されｔセ１し１２・ま苺定の命令を受収ること−４ができる 。コンミルローラ１６：ま、次に、ビルアドレスレジスタ９６に、第１および第 ２のグローバル線３０．３２上の言号および先に説呪したようなバス６６上の信 号の操作に、上に、セル名称レジスタ９２中にロードされたばかりのセル名称を ロードし、それによって、ロードされたアドレスに統く命令は試験されるべきセ ル−１２によって守られる。コンｒ・ローラは、その侵、第１６よび第２のグロ ーバル帖３０．３２およびバス６６の４つの命名ピッ：〜ヱの１３号を＠作し、 命令を１勺イ？−プルされた錯令デコーｙ１０８によってデ２−１：されるべき 命令レジスタ１０４甲にＣ−ドすご。コントローラ１６が試験されるべきセル１ ２にロードする正確な命令りよ、セル１２に対して、そのオープン出力信号をそ の接近の方向に戻って立ち上げるようにさせる。これはそのケート３６を接近が なされる隣接するセル１２に対して開く。

任意の新しく結合されたＶル１２において、ゲート３６のうちの１つのみが隣接 するものに対して開かれる。このように、処理されるべきデータは、隣接するも の力旭ら入り、モジュール３Ｂのすべてを通してループに結合され、ｈ＼“つ隣 接するものに戻る。結合が出会う任意の他の方法の可能性はない、これは、結合 の任意の他の方法は、セルが既に他の方向から接近されていることを意味するか らであり、かつ先に述べたように、１つの方向から結合され７：　ｊ’　）レレ ま、他の方向からのざらに他の接近に抵抗するからである。

セル１２の芸能的試険慣よ、任意の過当な方法で達成され得る。たとえば、コン トローラ１６は、試験されるべきセル１２のまわりに循環させれるべき試験デー タを供給することができる。コントローラ１６は、その後、それが出力するデー タをそれが受取るデータと比較し、もし戻ってきたデータがコントローラ１６が 予期していにようなものである場合、セル１２は試験に合格したものと児なされ るつ代わりに、セル１２は、予め定められた関係がモジュール３Ｂへの入力文字 と出力文字との間に存在するか否かを決定するための要素を含んでいてもよい。

そのような関係はパリティであるかもしれないし、この場合コントローラ１６は 、試験されるべきセル１２中にあるモジュールのルーブに適当な実（テ長操選し データを与え、それによって、モジュールから出ていくデータは、パリティ要求 をそのモジュールへの入力あるいは他のモジュール３８の出力で満足させる。各 セル１２中のテ゛−タチェック要素は、エラーを検出したときコントローラ１６ １こ＠号を送る手段を備えていてもよく、その信号ばお−そらくグｒ：Ｊ−７＜ 、ル線を経由して、さらに好ましくはある種類・乃戻り線あるいは集積回路８の マワりにバス６６上の信号で繋がれかつコントローラ１６に連室してｌ、％る線 を経由する。試験の特性お上Ｃｆ少雑化は、モジュール３８の１質によって完全 に決定され、モジュール３８はメモリ別路あるいは他のデータ＠理装置であって もよい。先に述べたけれども、モジュール、およびそれらの試験の正確な性質は 、セル１２中のモジュール３８がセル１２がそれに接近した隣接する毛のＤＩら 確認された詰合を有することができる匍に機能的試験に合格することが要求され ていることを除いては、この発明の一部分で１５ない。

綴能的試裟の終わりに、コントローラ１６；泳、ｎ１シク接近されたセル１２が 試験に合格したＤ＼否かに関する決定１３８を行なう。モジュールこＳの性質に 依存して、その訣定は、１００％Ｓ蜆灼から一部分が機能的エゴないが集積回路 Ｓの活動へのモγしらの組込みを正当化するのに充分な残りの機能を有し、てい るかのどこかにあるモジュールに基づくことができる。

試験に失格するセル１２ば、リセントーされることにより停止させられるべきで ある。コントローラ１６は、最初に、それに何もするなという命令を発行するこ とにより、失格したセルがそれが接近された方向にオープン出力信号を提供する のを停止さゼる。その後、セル名称は、コントローラ１６によってセル名称レジ スタ９２中のワードを零にする効果を有するリセット命令を発行することにより 、セル名称レジスタ９２から呼戻される。最後に、失格したセル１２に接近した セル１２は、失格したセルにオープン出力信号を提供することをやめさせられる 。このことは、コントローラ１６によって、接近をしたセル１２を任意の他の命 令に従わせること“により達成され得る。新しい試験方向が試みられるべきとき 、接近をしたセルは、そのオープン出力信号を他の方向に立ち上げるよう命令さ れることにより、そのオープン出力信号を失格したセルに落とす。すべての試験 方向が使い尽くされたとき、接近をしたセルには何もするなという命令が配給さ れるっ そのオープン出力信号を失格したセルに委ねながら接近をしたセルの効果は、失 格したセルのアドレスおよびデータバス６６がいかなる入力をも受取るのをやめ る去めのものであるっ失格したセル１２は、その後、もし他の方向から続いてア クセスされなければ、いかなる命令ででもアドレスされることはない。失格した セル１２のセル名称レジスタ中に先にむなしく入れられたセル名称は、他のセル を試験するのに再使用するために自由になる。

試験されているセルがもし試験に合格すれば、それへの結合のために確認される ことが必要である。この目的のために、コントローラ１６は、試験されているセ ル１２に、試験されたセルが接近された方向にその確認出力線５４上の信号を立 ち上げるようそれにさせている命令を与える。

確認出力信号がラッチされると、確認出力線５４上の信号の立ち上げは、アプロ ーチをしたセル１２との境界上のゲート３６がアプローチの方向において（もし 確認出力信号が続いてリセットされなければ）永久的に開いているようにならせ る効果を有する。コントローラ１６は、その後、試験されたセル１２に接近をし たセル１２に対して、その確認出力線５４上の信号を試験されたセル１２の方向 に立ち上げるよう命令し、それによって、試験されたセル１２の境界上のゲート ３６は永久的に開かれたものとなる。試験されたセル１２と接近をしているセル １２との間の結合は、それによって、しつかりした足場に置かれる。２つのセル １２からの一時的なオープン出力信号は、もらろん、確認出力信号の立ち上げの 間に失われるが、このことは全く取るに足りない。

セル１２が試験に合格し、集積回路８の活動中へのその結合が確認されると、コ ントローラ１６は管理段階１４０に進む。コントローラ１６は、最初に、先に説 明したようにセル名称カウンタをインクリメントすることにより１をセル名称に 加える。新しいセル名称は、その後、試験されるべき新しいセル１２のセル名称 レジスタ９２中に入れられる準備ができる。コントローラ１６は、最近に組込ま れたセル１２のエントリの方向、すなわち、組込みのためにそれが接近された方 向を確立するため、２ビツト試験方向カウンタの内容に２を加える。コントロー ラ１６は、その後、セル名称に対するスタックにエントリ方向を加える。

コントローラ１６はまた、セル名称およびそのエントリの方向を決して下ろさな いリスト中にエントリをする。その後、コントローラ１６は、セル名称カウンタ 中の新たにインクリメントされたセルとホスト２０によってコントローラに与え られた上部数との比較をする。もし新しいセル名称が上限に等しければ、そこに はホスト２０を満足させるために集積回路８の動作中に組込まれた充分なセルが あり、そして、コントローラは出口ルーチン１４２を経由して他のことに進む。

もし新しいセル名称が未だ上限に等しいがあるいはそれよりも大きいということ がなければ、コントローラ１６は、試験方向回転動作１４４に進む。

コントローラ１６がすべてのアクセス可能な動作中のセル１２をウェーハ上に組 込むことが、ホスト２０にとって望ましいであろう。この目的を達成するために 、ホスト２０は、単に、コントロ〜う１６にウェーハ１０上のセル１２の全数に 等しいかあるいはそれよりも大きい上限を提供しなければならないだけである。

代わりに、ホスト２０に対してコントローラ１６がセル計数試験を実行するのを 禁止する手段が提供され得る。

より多くのセル１２が組込まれるよう要求されるときに入る試験方向回転動作１ ４４は、１を試験方向カウンタに単に加えることにあ、る。試験方向カウンタを インクリメントした後、このようにして試験方向を９０度時計方向に回転させ、 コントローラは試験段階１３６に戻る。

試験されたセル１２が試験に失格したとき、コントローラ１６は、試験に結合す るために、失格したセルに接近をしたセルに対する他のセル１２を捜す。コント ローラ１６は、試験方向カウンタの内容から１を減算することにより反時計方向 の試験方向回転動作１４６を実行する。コントローラ１６は、その後、試験方向 チェック１４８を実行し、試験方向がエントリ方向の後ろであるか否かを決定す る。

各隣接するセルが試験に失格したとき、接近しているセル１２は互いに順次結合 するようにされ、それによってそれらは試験の下に置かれ、試験に合格するもの が見つけられたとき調査は停止する。初期化動作１３４の間になぜ試験方向およ びエントリ方向が同一にされるかが今や明らかである。もしそのときそれらが等 しくされれば、３つの隣接するものすべてのまわりの調査が可能である。もし試 論方向がエントリの方向に向うためにまだ回っていないとき、コントローラ１６ は、セル試験動作１３６に戻る。

もし試験方向がエントリ方向に回ったとき、接近をしているセル１２のすべての 隣接するものが幾分不満足であることを意味する。それらは他の方向からの接近 の結果として既に組込まれてもよい。代わりに、それらは非機能的であってもよ い。ウェーハ１０の端にあるセル１２の場合、それらは接近するための隣接する ものではないであろう。

これらの場合のいずれにおいても、接近をしているセル、すなわち、最後に組込 まれたセル１２は、セル１２の袋小路あるいは行き止まりのアレイの先端にある 。コントローラ１６は、それゆえ、袋小路内で発見された動作中のセルの結合を 保持すると同時に袋小路から抜は出すよう設計された処置をとる。

コントローラ１６は脱退動作１５０に進む。コントローラ１６は、スタック中の 最後のエントリを処分する。これは先のエントリをスタックにさらす。先に組込 まれたセルへのエントリ方向および〜その名称は、コントローラ１６にとって明 らかになり、そしてコントローラ１６は今や、試験方向がエントリ方向に戻るか 、あるいは動作中の隣接するものが見出さ、れるかするまで、それらを先に組込 まれたセル１２のすべての隣接するものを試験するために使用する。コントロー ラ１６は、試験方向およびエントリ方向をもはや等しくないようにするため、試 験方向の時計方向の回転を行なうことにより、かつ随意に方向試験１４８を経由 して試験動作１３６に戻ることにより、この目的を達成する。

もし、１つの脱退動作１５０を実行して、名称がスタックの頂部にあるセルの隣 接するもののすべてがアクセス不可能とわかったとき、ポート１４での真に最初 のセルでさえもが達成されたことが発見されるまで、脱退１５０は繰返され、こ の状態はエントリセル試験１５２によって検出され、スタックの頂部のセル名称 は零に対して比較される。

零番目のセルのすべての繰返し試験が、出口ルーチン１４２へ動く前に、ｆｌ接 する後まで待つことが重要である。この目的のために、エントリセル試験１５４ を、試験されている零番目のセルの条件とすることが可能である２代わりに、成 る手段を組込んでもよく、それによってちょうどボート１４ｋｌ：あるセルは０ ００００００Ｃ１）代ワリＩ；　０００ｏＯＯＯ１と名付ケラレ、かつ’ｌミー ００００００００エントリはスタックにおいて純粋に検出の目的のために００ｏ ｏｏｏｏｉエントリのちょうど前にされる。

脱退１５０が実行されるきはいつでも、コントローラ１６は、そこから脱退が実 行されるセル１２のセル名称を与えるリスト中のエン１〜りに対して注目し、戻 ってきたセル１２はアクセス可能な隣接するものを有しておらずかつそれゆえ袋 小路中にある。リストは、アドレス人力として使用されるセル名称およびそのよ うにアクセスされた位置に記憶された様々のエントリを有する単純なＲＡ　Ｍ中 に存在することができる。代わりに、リストは、コントローラ１Ｇから取外すこ とが可能でありウェーハ１ｏとともに愉送され得るＰ　ＲＯＭ中に存在すること ができるっそのようなＦＲＯＭの内容がいかにして、第１０図の試験および接続 ルーチンによって発見された接続パターンを再び作るために任意の補助コントロ ーラによって使用され得るかということが明らかであろう。他の変形として、コ ントローラ１６は、当業者にとって明らかである技術を用いることにより、リス トを電気的に維持された揮発性のＲＡＭあるいは非揮発性のＲＡＭ中に記憶する ことにより、上に説明した補助コントローラと同一の目的を達成することができ る。

コントローラ１６は、そのＲＡＭ中に記憶されたリストの輸送可能な永久的なコ ピーを作るために、特別なＰＲＯＭバーナを収容することができる。

コントローラ１６はハードワイヤのステートマシンであることができ、あるいは その動作はデータ処理装置の動作内に収容され得る。特に、コントローラ″１６ の動作は、ホストシステム２０の動作中に吸収され得る。

セル１２をウェーハ１０上に形成すると、ホスト２０へのインターフェイスとし て続いて働いているときのコントローラ１６の動作の正確な方法は、モジュール ３８の性質に依存しており、かつこの発明の部分を形成しない。

第１１図は、第１０図のルーチンが・ウェーハ１０上に成長することができるセ ル１２の典型的な配テＪを示す。

セル１２の典型的なブロック１５６が示されている。機能的試験に合格すること ができないセル１２は、十文字で？−りされかつさらに付加的な名称′１５８に よって示されている。機能的試験に合格することができるセル１２は、それらが 隣接するものからアクセスされないときデータがその中を循環する方法を示して いる、循環する内部の重要でないデータバス１６０で示されている。それらはさ らに名称１６２によって示されている。隣接するものによってアクセスされかつ 集積回路８の動作中に組込まれるために機能的試験に合格したセル１２は、１６ ４によって示されている。組込まれたセル６４の各々内のデータバス１６６が、 データおよびアドレスバスの第１の分岐６６Ａ、データおよびアドレスバスの第 ２の分岐６６Ｂおよびデータおよびアドレスバスの第３の分岐６６Ｇによってと られるコースとともに示されている。

第１のセル１６４Ａは、南から入られ、試験され、動作するのが見つけられかつ その結合が確認される。データバス１６６は、その後、第１のセル１６４Ａ内に ループを形／成する。例のために、第１のセル１６４Ａにセル名称２１が与えら れており、それは集積回路８の動作中に組込まれるべき２１番目のセルであり、 その名称が内申に含まれているということがとられている。

コントローラ１６は、その後、第１のセル１６４Ａに対して、そこからそれが試 験された時計方向に回転された方向において試験するよう命令する。第１のセル １６４Ａは、したがって、第１の非機能的セル１５８Ａに接近する。第１の非機 能的セル１５８は機能的試験に合格せず、第１のセル１６４Ａからのそれへの結 合はそれゆえ中止される。

コントローラ１６は、第１の非機能的セル１５８Ａの失格に応答して、試験方向 を９０度反時計方向に回しかつ第１のセル１６４Ａに対して、機能的試験に合格 しかつそれゆえそこに確認された結合を有する第２のセル１６４Ｂにアクセスす るよう命令する。データバス１６６は、その後、第１および第２のセル１６４△ 、１６４８間を回って通っている閉ループを形成する。

命令およびアドレスバス６６Ａは、それが組込まれたとき第１のセル１６４Ａに 通過しているので、それもまた組込まれるように第２のセル１６４Ｂへ第２の分 岐６６８として進む。

第２のセル１６４Ｂが試験に合格することの成功に応答して、コントローラ１６ は試験方向を９０度時計方向に回転させ、かつ第２のセル１６４Ｂに対して、試 験に合格しかつ第２のセル１６４Ｂへの結合において確認されている第３のセル １６４Ｃにアクセスするよう命令する。命令およびアドレスバス６６Ｂの第２の 分岐は、それが組込まれるにつれて第３のセル１６４Ｃへと進む。この段階で、 データバス１６６は、右の方に回って進みかつ第１、第２おヨヒ第３（７）セ／ Ｌ、１６４Ａ、１６４ＢＪ５よび１６４Ｃ間ノループを形成する。

第３のセル１６４Ｃが試験に合格することの成功に応答して、コントローラ１６ は、試験方向を９０度だけ時計方向に回転させ０のを続け、かつ第３のセル１６ ４ｃに対して第１の非機能的セル１５８Ａにもう一度接近するよう命令する。こ のことが起こるべきではないとする理由はない。

なぜなら、セル１２の失格は、ある方向におけるのみの結合における弱さによる ものであり、がっ１つの接近に失格しているセル１２は地−の方向からの接近に 成功するかもしれないからである。しかしながら、この例においては、第１の非 機能的ピル１５８Ａは、第３のセル１６４ｃがら接近されたとき試験に失格する ようにされている。コントローラは、第１の非機能的セル１５８Ａにいまだに応 答して、試験方向を反時ｈ１方向に回転３せ、かつ第３のセル１６４Ｃに対して 、試験に失格する第２の非機能的セル１５８Ｂにアクセスするよう命令する。他 の失格にいまだに応答して、コントローラ１６は、試験方向を９０度だけ反時計 方向にもう一度回転させ、かつ第３のセル１６４Ｃに対して、試験に合格しそこ への確認された結合を有する第４のセル１６４Ｄにアクセスするよう命令し、そ れとともにそれに与えられている命令およびアドレスバスの第２の分岐６６Ｂは 組込まれ、かつデータバス１６６は第１、第２、第３および第４のセル１６４Ａ 、１６４Ｂ、　１６４Ｇおよび１６４０間を回っているループを形成するっコン トローラは、試験に合格するのにおける第４のセル１６４Ｄの成功に応答して、 試験方向を９０度時計方向に回転させ、かつ第４のセル１６４Ｄに対して、試験 に失格する第３の非機能的セル１５８Ｃにアクセスするよう命令づる。第３の非 機能的セル１５８Ｃの失格に応答して、コントローラ１６は、試験方向を９０度 反時計方向に回し、かつ第４のセル１６４Ｄに対して、試験に失格する第４の非 機能的セル１５８Ｄにアクセスするよう命令でる。コントローラは、再び、第４ の非機能的セル１５８Ｃの失格に応答して、試験方向を９０度たけ反時計方向に 回し、かつ第４のセル１６４Ｄに対して、試験に失格する第５の非機能的セル１ ５８Ｅにアクセスするよう命令する。第５の非機能的セル１５８Ｆの失格に応答 して、コン１〜ローラは試験方向をさらに９０度反時計方向に回し、これが第４ のセル］６４Ｄの試験方向が第３のセルからのそれの入口方向と等しくなるよう にさせることを発見する。

コントローラ１６は、それゆえ、第４のセル１６４Ｄが袋小路の先端であると結 論を下す。コントローラは、最後のエントリをそれを第３のセル１６４Ｃに向け るスタックに落とす。同時に、コントローラは、第４のセル′ｉ　６４　Ｄに対 するリストエントリに対して、脱退動作がそこから実行されたということを注意 −クーる。

脱退するのにあたり、コントローラ１６は試験方向を時計方向に回転させ、かつ 第３のセル１６４Ｃに対して、試験のために第４のセル１６４Ｄにアクセスする よう命令する。第３　ａ３よび第４のセル１６４Ｇ、１６４Ｄは、既に互いに結 合されている。第４のセル１６４Ｄは、ぞれΦえ、一時的にそのゲート３６をデ ィスエーブルすることにより先に述べたような方法で第３のセル１６４Ｃの接近 に抵抗し、それによって第４のセル１６４Ｄは試験に失格することがわかる。

第４のセル１６４Ｄの明らかな失格に応答して、コントローラ１６は、試験方向 を９０度原野計方向に回転させ、かつ第３のセル１６４Ｃに対し−Ｃ１試験のた めに第２のセル１６４已にアクセスづるよう命令する。第２のセル１６４巳は、 第４のセル１６４Ｄが第３のセル１６４Ｃの接近に抵抗し・だのと同じ方法で、 第３のセル１６４Ｃ（これには既に結合している）の接近に抵抗する。第２のセ ル１６４Ｂは、それゆえ試験に失格することがわかる。

第２のセルの明らかな失格に応答して、コントローラ１６は、試験方向を反時計 方向にさらに９０度だけ回転させ、かつ第３のセル１６４Ｃに対して、先のよう に試論に失格する第１の非纒能的セル１５８Ａに接近するよう命令する。

コントローラ１６は、第１の非機能的セル１５８Ａによるさらに他の失格に応答 し−Ｃ１試験方向を反時計方向に回転させ、かつ第３のセル１６４　Ｃに対して 、第２の非潰能的セルをもう一度試談するよう命令し、そしてそれは再び試験に 失格する。」ンｌ−Ｃ−ラ１６は、それゆえ、第３のセル１６４Ｃの隣接するも ののｆべてがアクセス不可能であると結論を下し、かつそれゆえ、スタックの頂 部から第２のセル１６４Ｂにおいで−それ自身をそのように向けながらそのエン トリを除去し、かつリスト中の第３のセル１６４Ｃのためのエントリに対して、 そこからの脱退が実行されかつそれゆえそれが袋小路中にあるということを注意 する。

コントローラ１６は、第２のセル１６４Ｂに対してそれが第３のセル１６４Ｃに 対して実行したのど周一の動作を実行し、そしてそれもまた袋小路の一部分であ るという結論を下す。

コントローラ１６は、それゆえ、第１のセル１６４Ａにもう一度戻り、かつすべ てのぐるりと回る調査を実行するのにあたり試験されていないけれども動作可能 な第５のセル１６４Ｅに出会い、そしてそれに対してそれは機能的試験の完成に おいて結合される。命令およびアドレスバス６６Ｃは、第３の分岐において第１ のセル１６４Ａから第５のセル１６４Ｅへと結合される。データバス１６６は今 や、右回りに進んでおりかつ第１、第２、第３、第４および第５のセル１６４Ａ 、１６４Ｂ、１６４Ｃ，１６４Ｄ、１６４巳間のループを形成する。

結合の各確認において、コントローラ］６は１がインクリメントされたセル名称 を各セル１２の各セル名称レジスタ９２中に書込む。このようにして、第１のセ ル１６４Ａは名称２１を受取り、第２のセル１６４Ｂは名称２２を受取り、第３ のセル１６４Ｃは名称２３を受取り、第４のセル１６４Ｄは名称２４を受取りか つ第５のセルは名称２５を受取る。各セル名称は、第１１図においてそれの適当 なセル中の丸い囲みの中に示されている。

コントローラ１６におけるさらに他のリステ。・〕ツク設備が、試、験方向の見 地から法能的ヱ験に失格するセルに注目するために採用されることなでき、それ によって脱退において既に試験されかつ失格したセルの繰返し・の試験が起こる ことはなＩゝ・ということが認識されるべきである。

コントローラが第１１図について行なうでめ；う）次の動作は、第５Ｃセル１６ ４Ｅに対：２て、試験のために第６の非機能的セル’！５８Ｆにアクセスづるよ う命令することであろう。

この発明の好ましい実施例が４つのデータ処理要素の採用を参照り、て説明され たけれどう、４つよりも少ないデータ処理要素を採用するセルがこの発明の条件 内で動作可能にさせられ得るということが認識されるべきである、データバスは 、これより前に説明した実ａＸの循環するループに対立するものとして、単純な 分岐された連鎖であり得る。

好ましい実施例の前述の説明においては、データ処理要素３８は、メモ１ノモジ ユールとして説明され、かつ前述した限定内の任意の杯類のデータ処理要素であ ることが一役的に許容されているけれども、いくつかのあるいはすべてのデータ 処理要素３Ｂは、この発明の実施別をＳ１能にすることなしに通過データを運ス 以外に何もしない受動パスのような他のタイプのデータバスに上って置換えられ 存るということが認識されるべきである。前述したデータ処理要素３８あるいは データバスは、ウェーハを横切るセルから異なっていてもよいということうさら に認証されるべきである。

４４５　４２Ｓ ４２Ｎ／　４４Ｎ／ 集６国 胛−６６４ 国際調査報告

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １．　データ処理シスムであって、 複数のデータ処理セルｔ３十び１つのボートを備え、前記複数のセルのうちの少 なくとも１つが前記ボートに隣接している集積回路と、 データ、命令および関連の命令アドレスを前記回路に通過させるために前記ボー トを経由して前記セルの前記少なくとも１つに結合されているコントローラとを 備え、前記複数のセルの各々は、もし既に接続を受けていなければ前記コントロ ーラから第１の隣接するセルを経由して接続を受けることができ、前記コントロ ーラから唯一のセル名称を受けることができ、がっもし命令アドレスが前記唯一 のセル名称に一致す−れば関連の命令に従うことができ、前記複数のセルの各々 は“、前記命令に選択的に応答して、前記接続を任意の選択可能な１以上の他の 隣接するセルに提供するあるいは提供をやめることが可能であり、前記コントロ ーラは、そこへの試験データの準備およびそこからの戻りデータの試験により、 新たに前記接続を受取る各セルを試験することが可能であり、がっ、前記コント ローラは、前記セルに対して、前記セルの前記少なくとも１つで開始する前記試 験に合格した相互結合されたセルの分岐さ札たらせんを成長させるような命・令 を発行することができる。 ２、　請求の範囲第゛１項記載のシステムであって、前記コントローラは、前記 接続を受取りかつ前記試験に合格した最後のセルに対して前記接続をその隣接す るものの各々に順次提供させる命令を発［ｊし、かつ王の帽６るもののいずれも が前記接続を受入れていなかつ１こりあ・ｇ７いは前記試験に合格しなかった場 合、前記接続を受取りかつ前記試験に合格したのと逆の順序で前記接ｔモを受取 り、かつ前記試験に合格したセルの各々に順次蹟令を発行で−ることができ、前 記接続を受入れかつ前記試験に合格する隣接するセルが見−されるまて前記接続 をそれらの隣接するセルの各々に順次与えることができる。 ３、　請求の範囲第１項または第２項に記載のシステムであつ−Ｃ１前記コント ローラは、特定のセルが前記試験に合格し１合、前記１を定のセルに対し−Ｃ， 前記特定のでルが前記接続を受取った方向から前記接続を回転の所定の意味で次 の隣接するヒルに与えるよ゛うネ令することがて・♂、かつ、前記特定のビルが 前記接羞の受取りに続く前記試験に失洛した揚＆、前記第１の論接するセルに対 して、前記特定のセルへの接続を放棄し力１つ前記特定のセルから＃ＸＸ接接９ ｔ前２回転の所定の意味とは反対の意味−３次の池の＆接゛９−るセルに与える よう２令することがｒきる。 ４、　請求の範囲第１項、第２項または第３項記載のシステムであって、前記複 数のセルの各々は正方形であり、かつ前記複数のセルは、各セルが最大で・１つ の隣接するセルと境界を共有リーるために共通の半導体基板上に規則正しいモザ ゛イク細工状に配置されてあり、各でルは、１つが各境界と組合ねされている４ つのゲート回路と、第コのグー１〜回路からデータを受取るンこめの受取り要素 として働き、かつ第２のゲート回路：こチー９営存えるための供給要素として動 くために結合８れに４つの単一方向データ処理要素とを喝え、訪記第２の・７一 ト回路は、肩記第１のゲートｌ！！］路がデータ回転の所定の、は味（・組むゎ ざ１している境界からＭｊ記セルのまわりの次の境界に組合ねされていて、 前記プート回路の各々は、選択的に、第１の方法で、境界共有隣接セルｉ、：　 ｊ５ける対応するゲート回路）′＼のあるいはかうの前記接続を提供するあるい は受取るここがで８、がっ、第２の方法ひ、その組合ね’ｃ５れノこ洪名要素か うＯｆ−タ′２ｆの組合わされた受収っｄ索ノ＼結合づ−るここがで♂る。 ５、　請求の範囲第１項、第２項、第、３項または第４項２滅のシステムであっ −Ｃ，前記実積回路は前記復改のセルのすべてに共通に与えられたグローバルコ ネクタを通尤、前記セル名称、前記ｄａ令および前記＃竹アドノスは共通命令結 合によって前記ピルの対の間に結合されでＪうり、前記グローバル」ネクヅは前 記共通命令結合上の文字が命令、命令アドレスあるいはセル名称かどうかについ てｆ）指示を与えることが−〔゛き、か）６ａ記レルの各々は＠記文デの性質を ｉｉｆ認するため前記グローバル」ネクタ上のｌ１ＩＪ記指示に応答することが できる。 ６　請求の範囲第５項記載のシステムであって、前記複数のセルの各々は、前記 共通命令結合上の文字を受取るように結合されていて、セルが最初に前記接続を 受取、し状態にある場合にのみ前記文字を記憶することが可能なセル名称レジス タを備え、かつ前記グローバルコネクタは前記文字がセル名称であるという指示 を与える。 ７、　請求の範囲第６項記載のシステムで面って、６１１記複数のセルの各・マ ば次のものを備える。 前記グローバルコネクタが命令が与えられたという指示を与える揚台に、′Ｉｇ ｉ記共辿命令結合上にらえられた文字の少なくどう一部分を記・敢フること力ｉ できる命令レジスタ、前記２ル名称し′ジスタ中に第１の比較出力として記憶ご れた前記文字の前記少なくとも一部分を受取るよう結合されていて、前記共通命 令結合上に第２の止較入力として目下与えら薯６１：文字を受取るよう結合Ｓれ でぃて、かつ前記２゛ローバルコネクタが目下与えられた文字が命令アドレスで あるという指示を与える場合にのみその間の等しいことの出力指示を与えること ができる数子のコシパレータ、および 附記命令レジスタ中に第１の入力として記憶された前記文字の少なくとも一部分 を受取るよう結合されていて、前記コノパレータの前記出力を第２の入力どして ９Ｆ！ｊ、ろよう結合さ社でいて、かつ前記グローバルコネクタがｊｉ団通命令 結合上の＃ｌＪ記目下与えられた文字が予弔アドレスであるという指示を与える 場合にのみ命令を解水するために前記命令レジスタの内容をブロードすることが できる命令デコーダ。 ８、　請求の範囲第７項記載のシステムであって、前記コントローラはセル名８ 　、ｉｊウンタな備え、前記コン１〜ローラは、セルが新たに前記接続を受取る ときはいつでも前記セル名称刀ワシタのカランＩ−を前記共通命令結合に袖合し 、かつ新たに前記接続？受取るセルか前記試験に合格プるどきはいつでも前記セ ル名称力ワンタのカワントをインクリメ〉′卜する。 ９、　請求の範囲第８項記載のシステムであって、前記コンミ−ローラは、それ らが前記試験に合格した順序で・前記試験に合格する各セルに対する各実ル名称 を受取り、が−〕それらの受取りの逆の順序で前−２受取ったセ゛ル名称の回復 を与えるス５Ｚツクメモリを備え、前記コン１〜０＝、５よ、セルが前記接続を 受入れかつ前記式はに合格するであろうどんな隣接するセルをも涌°していない 場合に、前記スタ・ンクメモリ中の最後のエントリを処分し、がつ先に配積Ｅれ たエントリを新しい命令アドレスとしてその中に与える。 ’ｌ（’ｊ、請求の範囲第９項記載のシステムであって、前記コン１−ローラば 、前記接続を新たに受取り前記試験に合格し良セルが前記接続をさらに他の隣接 するセル′ｒＺ与えるよう企図する方向と、前記接続を新たに受取り前記式ｎに 合格した前記セルが前記接続を前記第１の隣接するセルから受取った方向とを比 較し、かつ、前記接続を新たに受取り前記試験に合格した前記セルが前記接続を 前記第１の隣接するセルに与えることを企図する場合はいっでも、前記接続を新 たに受取り前記試験に合格した前記セルか前記接続を受入れかつ前記試験に合格 できるいがなる他の隣接するセルをも有していないと見なす。 １１、　請求の範囲第１０項記載のシステムであって、前記コントローラはリス トを維持するためのメモリを備え、前記リストの内容は、前記試験に合格した各 セルのためのセル名称、前記試験に合格した各セルが前記接続を受取る方向の関 連の指示、および前記試験に合格した、前記接続を受入れかつ前記試験に合格す るであろうどんなさらに他の隣接するセルをも有していないということが発見さ れた任意のセルの関連の指示を含む。 １２、　請求の範囲第１１項記載のシステムであって、前記コントローラは、繰 返しの接続パターン確立ルーチンに頼ることなしに、前記リストの内容に応答し て、接続パターンを前記集積回路中に再確立することができるつ１３、　請求の 範囲第１２項記載のシステムであって、前記メモリは、その内容を前記接続パタ ーンを舶記集積回路中に再確立するさらに他の制御装置に使用するため前記コン トローラから取外し可能である。