JPS62128543A - Master slice system semiconductor integrated circuit device - Google Patents

Master slice system semiconductor integrated circuit device

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JPS62128543A
JPS62128543A JP26982485A JP26982485A JPS62128543A JP S62128543 A JPS62128543 A JP S62128543A JP 26982485 A JP26982485 A JP 26982485A JP 26982485 A JP26982485 A JP 26982485A JP S62128543 A JPS62128543 A JP S62128543A
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JP
Japan
Prior art keywords
logic
bulk
array
cell
integrated circuit
Prior art date
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Pending
Application number
JP26982485A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Takashi Nishimura
尚 西村
Hisayasu Sato
久恭 佐藤
Norio Tosaka
範雄 東坂
Shuichi Kato
周一 加藤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
Priority to JP26982485A priority Critical patent/JPS62128543A/en
Publication of JPS62128543A publication Critical patent/JPS62128543A/en
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  • Design And Manufacture Of Integrated Circuits (AREA)

Abstract

PURPOSE:To minimize the size of cells occupying on a bulk according to logics, and to improve efficiency on the use of semiconductor elements by arranging fundamental units constituted of the semiconductor elements in minimum number or less required for logical constitution having a minimum function to the bulk in an array manner. CONSTITUTION:Logics are realized in a region surrounded by a solid line in a layout conceptual figure for an LSI actualized by a system, in which fundamental units 10 are connected, and the region functions as a section as a cell region, and broken lines represent the boundaries of the fundamental units 10. Gnm is realized on a No.N array, and shows a No.m logic cell from the left on the array. Since said logic cells take different size occupying on a bulk in response to logical functions, the number of the logic cells differs at every array even when the arrays are all used. Accordingly, the size of the logic cells occupying on the bulk can be minimized according to the logics, thus improving efficiency on the use of elements, then preventing the deterioration of speed performance.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は電流切換型論理回路によって構成されたマス
タスライス方式の大規模集積回路(LS【)に関し、特
に高集積化に適したセルの構成法に関するものである。
[Detailed Description of the Invention] [Field of Industrial Application] The present invention relates to a master slice type large-scale integrated circuit (LS) constructed of current switching type logic circuits, and particularly relates to a cell configuration suitable for high integration. It is about law.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

システムのLSI化による高性能化及び開発期間の短縮
のために、マスタスライス方式のゲートアレイあるいは
マクロセルアレイが広く使用されている。マスタスライ
ス方式のゲートアレイ、マクロセルアレイとは、予めパ
ターン設計された基本セルを多数アレイ状に配置したバ
ルクを有し、かつ上記各基本セル上へ配線セルを配置し
て、該配線用セル間を結線する配線層の設計を計算機を
使用して自動的に行なうことによって、1踵類のバルク
によって多品種の製品を構成するごとが可能なLSIで
ある。
Master slice type gate arrays or macro cell arrays are widely used to improve performance and shorten development time by implementing LSI systems. A master slice type gate array or macro cell array has a bulk in which a large number of basic cells whose patterns have been designed in advance are arranged in an array, and wiring cells are placed on each of the basic cells, and between the wiring cells. By using a computer to automatically design the wiring layers that connect the LSIs, it is possible to construct a wide variety of products from a single bulk.

上記LSIの一般的なレイアウトを第6図に示す。図中
、1は内部セル、2は該内部セル1のアレイと内部セル
1間を相互に自動配線するためのセル間配線領域とから
なり、論理回路を構成する内部領域、3は内部領域2の
外側に設けられ内部セル1とLSI外部との電気的イン
ターフェイスを目的とする入出カバソファ用セル、4は
該人出カバノファ用セルよりなる入出力セル領域、5は
信号および電源用パッド、6は該パ・ノド5よりなるパ
ッド領域6であり、LSIは上記領域2.4゜6に分け
られる。
FIG. 6 shows a general layout of the above LSI. In the figure, 1 is an internal cell, 2 is an internal area consisting of an array of internal cells 1 and an inter-cell wiring area for mutually automatically wiring the internal cells 1, and constitutes a logic circuit, and 3 is an internal area 2. 4 is an input/output cell area consisting of the cell for the output cover sofa, 5 is a signal and power supply pad, 6 is a cell for an input/output cover sofa, which is provided outside the cell and serves as an electrical interface between the internal cell 1 and the outside of the LSI. A pad region 6 is formed by the pad/node 5, and the LSI is divided into the above regions of 2.4°6.

また、上記内部セル1はトランジスタ、ダイオード、抵
抗等の回路素子で構成されており、セル内でそれらの素
子を接続することによって論理回路を実現できるもので
あり、該セル1内の素子数。
The internal cell 1 is composed of circuit elements such as transistors, diodes, and resistors, and a logic circuit can be realized by connecting these elements within the cell.

素子配置は、論理を実現するための回路構成及び該セル
1上で実現したい論理の種類によって決定される。
The element arrangement is determined by the circuit configuration for realizing logic and the type of logic desired to be realized on the cell 1.

また、電流切換型論理回路は、動作速度が速いために、
高速性能が要求されるシステムに広く使用されているが
、比較的多数の素子を必要とするために、多機能の論理
を多種類構成可能とするセルでは、予め多数の素子を作
り込んでおく必要がある。例えば1セル内でDラッチが
構成可能とするためには、第7図に示すセルに作り込ま
れている素子の数程度素子を1セル内に準備しておかね
ばならない。
In addition, current-switching logic circuits have high operating speeds, so
It is widely used in systems that require high-speed performance, but because it requires a relatively large number of elements, it is necessary to fabricate a large number of elements in advance in cells that can configure many types of multifunctional logic. There is a need. For example, in order to be able to configure a D latch within one cell, it is necessary to prepare as many elements in one cell as there are elements built into the cell shown in FIG.

〔発明が解決しようとする問題点〕[Problem that the invention seeks to solve]

従来のマスタスライス方式半導体集積回路装置のセルは
以上のように構成されているので、あまり多くの素子を
必要としない小機能の論理を構成する場合はセル内に多
くの未使用素子が残るうえに、機能が小さいにもかかわ
らすバルク上では他の論理と同一のセル領域を占有する
ことになり、LSIの単位面積当たりの機能が低下する
とともに、速度性能低下の要因にもなるという問題点が
あった。
The cells of conventional master slice type semiconductor integrated circuit devices are configured as described above, so when configuring small-function logic that does not require too many elements, many unused elements remain within the cell. Another problem is that even though the function is small, it occupies the same cell area as other logic in the bulk, which reduces the function per unit area of the LSI and also causes a decrease in speed performance. was there.

この発明は上記のような問題点を解消するためになされ
たもので、実現する種々の論理に応じてバルク上に占め
るセルサイズを最小にでき高集積化に通した素子使用効
率の高いマスタスライス方式半導体集積回路装置を得る
ことを目的とする。
This invention was made to solve the above-mentioned problems, and it is a master slice that can minimize the cell size occupied on the bulk according to the various logics to be realized, and has high element usage efficiency through high integration. The objective is to obtain a semiconductor integrated circuit device based on this method.

C問題点を解決するための手段〕 この発明に係るマスタスライス方式半導体集積回路装置
は、所望の論理のうち最小機能の論理構成に必要な最小
限の個数未満の半導体素子で構成された基本単位をバル
クにアレイ配置し、複数の上記基本単位の半導体素子を
相互に接続して所望の論理を実現するようにしたもので
ある。
Means for Solving Problem C] The master slice type semiconductor integrated circuit device according to the present invention is a basic unit composed of semiconductor elements whose number is less than the minimum number required for a logic configuration with the minimum function among desired logics. are arranged in an array in the bulk, and a plurality of the semiconductor elements of the above basic units are interconnected to realize a desired logic.

〔作用〕[Effect]

この発明においては、所望の論理のうち最小機能の論理
構成に必要な最小限の個数未満の半導体素子で構成され
た基本単位をバルクにアレイ配置したから、論理に応じ
てバルク上に占めるセルのサイズを最小にすることがで
き、素子の使用効率を高めることができる。
In this invention, since basic units composed of semiconductor elements smaller than the minimum number required for a logic configuration with the minimum function among desired logics are arranged in an array in the bulk, cells occupying the bulk in accordance with the logic are arranged in an array. The size can be minimized and the efficiency of device usage can be increased.

〔実施例〕〔Example〕

以下、この発明の一実施例を図について説明する。第1
図は本発明の一実施例によるマスタスライス方式LSI
を示し、図において、10はバルク上の基本単位、2は
内部領域である。他の部分は第6図に示した従来例と同
様であり省略する。
An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. 1st
The figure shows a master slice LSI according to an embodiment of the present invention.
In the figure, 10 is a basic unit on the bulk, and 2 is an internal region. The other parts are the same as the conventional example shown in FIG. 6, and will therefore be omitted.

また第2図は、第1図における基本単位1oを示し、こ
れはトランジスタ3ケと抵抗4本によって構成されてお
り、この素子数は所望の論理のうち最小機能の論理に必
要な最小限の個数未満になっている。そして、この実施
例のマスタスライス方式LSIは、第2図の基本単位1
0が複数個アレイ状に連続して配置された構造となって
いる。
Furthermore, Fig. 2 shows the basic unit 1o in Fig. 1, which is composed of three transistors and four resistors, and the number of elements is the minimum required for the logic with the minimum function among the desired logic. It is less than the number. The master slice type LSI of this embodiment has the basic unit 1 shown in FIG.
It has a structure in which a plurality of 0's are consecutively arranged in an array.

次に上記基本単位10により具体的な論理回路を構成す
る場合について述べる。
Next, a case will be described in which a specific logic circuit is constructed using the basic unit 10.

定電流比回路を備えたエミッタ結合論理回路によって論
理を実現する場合、第2図に示す基本単位1ケでは何l
;論理を構成できない。このためインバータあるいは単
なるバッファを構成する場合でも最低2つの基本単位1
0を必要とする。また、2人力の論理及びそれ以上の機
能を有する論理についても、上記基本単位io;fc、
1要最小限数だけ複数個接続することによって上記論理
を実現するものである。
When implementing logic using an emitter-coupled logic circuit equipped with a constant current ratio circuit, how many liters does one basic unit need as shown in Figure 2?
;Cannot construct logic. Therefore, even when configuring an inverter or a simple buffer, at least two basic units 1
Requires 0. In addition, regarding the logic of two people and the logic with more functions, the basic units io; fc,
The above logic is realized by connecting a plurality of the minimum number of devices.

第3図に示すものは、電流切換型論理回路による論理の
中でも最も多く使用されるもののひとつである2人力○
R/NORを構成した例である。
The one shown in Figure 3 is one of the most commonly used types of logic based on current switching type logic circuits.
This is an example of configuring R/NOR.

これは2個の基本単位10を結線することによって実現
可能であり、未使用のトランジスタは存在しない。さら
にこの場合には7個の抵抗素子を必要とするために、基
本単位10内の抵抗数は4が最適である。なお5又は6
個の抵抗を必要とする回路構成の場合は、基本単位10
内の抵抗数は3が最適である。
This can be achieved by connecting two basic units 10, and there are no unused transistors. Further, in this case, since seven resistance elements are required, the optimum number of resistances in the basic unit 10 is four. Note 5 or 6
In the case of a circuit configuration requiring 10 resistors, the basic unit is 10
The optimum number of resistors in the range is 3.

また、第4図に示すものは、比較的機能の大きな論理の
例として、等価ゲート数11のNORゲート付フルアダ
ーを2段シリーズゲート回路によって構成した例である
。これは図から明らかなように7個の抵抗素子を使用し
て、未使用トランジスタわずか1ケのみで実現可能であ
る。なお第3図及び第4図において、Vcc、V旨E、
v’r下はそれぞれ第1.第2及び第3の電源電位、V
Furthermore, as an example of logic with a relatively large function, what is shown in FIG. 4 is an example in which a full adder with NOR gates having 11 equivalent gates is constructed by a two-stage series gate circuit. As is clear from the figure, this can be realized using seven resistance elements and only one unused transistor. In addition, in FIGS. 3 and 4, Vcc, VE,
v'r bottom is the 1st. Second and third power supply potentials, V
.

81、VBB2はそれぞれ第1及び第2の基準電位、V
O2は定電流回路用のバイアス電位である。
81, VBB2 are the first and second reference potentials, V
O2 is a bias potential for the constant current circuit.

基本単位内の抵抗値を適切に設定することによって、V
IEとVTTは共通にすることができる。
By appropriately setting the resistance value within the basic unit, V
IE and VTT can be made common.

第5図は上述のように基本単位1oを結線する方式によ
って実現したLSIのレイアウト概念図を示し、実線で
囲まれた領域は論理が実現されてセル領域となる部分で
あり、破線は基本単位1゜の境界を示すものである。G
nmは第N番目のアレイ上で実現され、そのアレイ上で
左からm番目にある論理セルを示す、該論理セルは論理
機能に応じてバルク上に占めるサイズが異なるため、ア
レイをすべて使用した場合であっても論理セルの数は各
アレイ毎に異なることになる。
FIG. 5 shows a conceptual diagram of the layout of an LSI realized by the method of connecting the basic units 1o as described above. The area surrounded by solid lines is the part where logic is realized and becomes the cell area, and the broken line is the basic unit. This indicates the 1° boundary. G
nm is realized on the Nth array and indicates the mth logic cell from the left on that array.The logic cell occupies a different size on the bulk depending on the logic function, so the entire array was used. Even in this case, the number of logic cells will be different for each array.

このように本実施例では、論理に応してバルク上に占め
る論理セルのサイズを最小にすることができ、素子の使
用効率を高め、速度性能の低下を防止できる。
As described above, in this embodiment, the size of the logic cell occupying the bulk can be minimized according to the logic, the efficiency of element usage can be increased, and a decrease in speed performance can be prevented.

なお、上記実施例では、内部領域の基本単位がトランジ
スタ3ケと抵抗4本で構成されてなるものを示したが、
この基本単位は所望の論理のうち最小機能の論理構成に
必要な最小限の個数未満の素子で構成すればよい。
Note that in the above embodiment, the basic unit of the internal area is composed of three transistors and four resistors, but
This basic unit may be composed of fewer than the minimum number of elements required for a logic configuration with the minimum function of the desired logic.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上のように、この発明によれば論理の構成に必要な最
小限の個数未満の素子で構成された基本単位を複数個接
続することにより論理を実現て゛きるようにしたので、
論理に応じてバルク上に占めるセルサイズを最小にする
ことができ、素子の使用効率を高めるとともに速度性能
の低下を防ぐことができる効果がある。
As described above, according to the present invention, logic can be realized by connecting a plurality of basic units each consisting of less than the minimum number of elements required for the logic configuration.
The cell size occupied on the bulk can be minimized according to the logic, which has the effect of increasing element usage efficiency and preventing deterioration in speed performance.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図はこの発明の一実施例によるマスタスライス方式
LSIを示す図、第2図はこの発明の基本単位領域を示
す命、第3図及び第4図はそれぞれこの発明の基本単位
によって論理を構成した例を示す回路図、第5図はこの
発明により実現したLSIレイアウト概念図、第6図及
び第7図はそれぞれ従来の一般的なマスタスライス方式
LSIの構成図及びその内部セル領域の一例を示す図で
ある。 1・・・内部セル、2・・・内部領域、3・・・人出力
バッファ用セル、4・・・入出力セル領域、5・・・パ
ッド、6・・・バッド領域、10・・・基本単位。 なお図中同一符号は同−又は相当部分を示す。 代理人      早 瀬 憲 − 第1図 第5図 第6図 第7図 手続補正書(自発) 昭和62年 2月 9日 特許庁長官殿              11、事件
の表示    特願昭60−269824号2 発明の
名称 マスタスライス方式半導体集積回路装置3、補正をする
者 5、補正の対象 明細書の発明の詳細な説明の欄、及び図面(第1図) 6、補正の内容 (11明細書第6頁第13行の「電流限」を「電流源」
に訂正する。 (2)同第7頁第13行の[等価ゲート数11のN0R
JをrNORJに訂正する。 (3)第1図を別紙の通り訂正する。 以   上
FIG. 1 is a diagram showing a master slice type LSI according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a diagram showing a basic unit area of this invention, and FIGS. FIG. 5 is a conceptual diagram of an LSI layout realized by the present invention, and FIGS. 6 and 7 are a diagram of a conventional general master slice type LSI and an example of its internal cell area, respectively. FIG. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1... Internal cell, 2... Internal area, 3... Human output buffer cell, 4... Input/output cell area, 5... Pad, 6... Bad area, 10... Basic unit. Note that the same reference numerals in the figures indicate the same or equivalent parts. Agent Ken Hayase - Figure 1 Figure 5 Figure 6 Figure 7 Procedural amendment (voluntary) February 9, 1988 To the Commissioner of the Japan Patent Office 11. Indication of the case Patent Application No. 1983-269824 2 Invention Name Master Slice Semiconductor Integrated Circuit Device 3, Person making the amendment 5, Detailed description of the invention in the specification to be amended, and drawings (Figure 1) 6. Contents of the amendment (11 Specification, page 6) “Current limit” on line 13 is “current source”
Correct. (2) [N0R with equivalent number of gates 11] on page 7, line 13
Correct J to rNORJ. (3) Figure 1 is corrected as shown in the attached sheet. that's all

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)相互に接続されていない複数個の半導体素子を有
する基本単位が複数個形成され、複数個の基本単位の中
の半導体素子間を任意に結線して電流切換型論理回路を
構成するマスタスライス方式半導体集積回路装置におい
て、 上記基本単位が最小機能の論理を構成するために必要と
される最小限の個数未満の半導体素子によって構成され
、 複数の上記基本単位の中の半導体素子を相互に接続して
所望の論理を実現するようにしたことを特徴とするマス
タスライス方式半導体集積回路装置。
(1) A master in which a plurality of basic units each having a plurality of semiconductor elements that are not connected to each other is formed, and the semiconductor elements in the plurality of basic units are arbitrarily connected to form a current switching type logic circuit. In a slicing semiconductor integrated circuit device, the basic unit is composed of less than the minimum number of semiconductor elements required to configure the logic of the minimum function, and the semiconductor elements in the plurality of basic units are interconnected. A master slice type semiconductor integrated circuit device characterized in that it is connected to realize a desired logic.
(2)上記電流切換型論理回路は1個のトランジスタと
1個の抵抗素子からなる定電流源回路を具備したエミッ
タ結合論理回路であり、 上記基本単位が3個のトランジスタと、3個もしくは4
個の抵抗素子から成ることを特徴とする特許請求の範囲
第1項記載のマスタスライス方式半導体集積回路装置。
(2) The current switching type logic circuit is an emitter-coupled logic circuit equipped with a constant current source circuit consisting of one transistor and one resistance element, and the basic unit is three transistors and three or four
2. The master slice type semiconductor integrated circuit device according to claim 1, wherein the master slice type semiconductor integrated circuit device is made up of a plurality of resistive elements.
JP26982485A 1985-11-29 1985-11-29 Master slice system semiconductor integrated circuit device Pending JPS62128543A (en)

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Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS57196557A (en) * 1981-05-27 1982-12-02 Nec Corp Semiconductor device

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS57196557A (en) * 1981-05-27 1982-12-02 Nec Corp Semiconductor device

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