KR100392383B1 - A semiconductor chip having divisional bus - Google Patents

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KR100392383B1
KR100392383B1 KR10-2000-0083238A KR20000083238A KR100392383B1 KR 100392383 B1 KR100392383 B1 KR 100392383B1 KR 20000083238 A KR20000083238 A KR 20000083238A KR 100392383 B1 KR100392383 B1 KR 100392383B1
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이강복
이형섭
이형호
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Abstract

본 발명은 반도체 기술에 관한 것으로, 특히 임베디드 프로세서와 같이 버스 회로를 가진 반도체 칩에 관한 것이며, 칩 면적을 증가시키지 않으면서 버스 회로의 전력소모를 줄일 수 있는 반도체 칩을 제공하는데 그 목적이 있다. 본 발명은 다수의 기능블럭을 구비하는 반도체 칩에 있어서, 하나 이상의 기능블럭이 접속된 제1 버스와, 상기 제1 버스에 접속된 기능블럭을 제외한 하나 이상의 기능블럭이 접속된 제2 버스와, 상기 제1 및 제2 버스를 구동하기 위한 구동 수단을 구비한다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to semiconductor technology, and more particularly, to a semiconductor chip having a bus circuit such as an embedded processor, and an object thereof is to provide a semiconductor chip capable of reducing power consumption of a bus circuit without increasing the chip area. The present invention provides a semiconductor chip having a plurality of functional blocks, comprising: a first bus to which one or more functional blocks are connected; a second bus to which one or more functional blocks are connected except for the functional blocks connected to the first bus; Drive means for driving said first and second buses.

Description

분할 버스를 가진 반도체 칩{A semiconductor chip having divisional bus}A semiconductor chip having divisional bus

본 발명은 반도체 기술에 관한 것으로, 특히 임베디드 프로세서와 같이 버스 회로를 가진 반도체 칩에 관한 것이다.The present invention relates to semiconductor technology, and more particularly to a semiconductor chip having a bus circuit, such as an embedded processor.

모든 임베디드 프로세서는 버스라고 하는 공통된 신호선이 있으며, 이 신호선은 프로세서 내부의 다수의 기능 블록들 사이의 통신을 위한 매개 역할을 한다. 따라서, 신호전달이 일어날 때 마다 버스는 충전과 방전을 반복하게 되고, 이 신호선의 충/방전을 위해서는 많은 에너지가 필요하게 된다. 이것이 전력 소모의 주요 요인이 된다.All embedded processors have a common signal line called a bus, which serves as an intermediary for communication between multiple functional blocks inside the processor. Therefore, whenever the signal transfer occurs, the bus repeats charging and discharging, and a lot of energy is required to charge / discharge the signal line. This is a major factor in power consumption.

대규모 집적회로의 전력 소모를 줄이는 방법은 여러가지 방면에서 연구되어 왔다. 반도체 설계단계에서의 개선, 제조공정의 개선을 통한 전력 소모 감소, 그리고 시스템 단계에서의 응용방법의 효율성 제고를 통한 방법들이 주로 연구되었다. 그중 반도체 설계에서의 전력소모 감소 방법은 크게 다섯 가지로 나눌 수 있다. 첫째, 전원전압을 줄이는 방법, 둘째, 동작 주파수를 낮추는 방법, 셋째 도면 설계 시 면적을 줄이는 방법, 넷째, 효율적인 회로 설계를 통해 회로를 간단히 하는 방법, 다섯째, 비동기 회로와 같은 전혀 다른 설계 기법을 사용하는 방법 등이 있다.Methods for reducing the power consumption of large scale integrated circuits have been studied in various ways. Improvements in the semiconductor design stage, reduction of power consumption through the improvement of the manufacturing process, and improvement of the efficiency of the application method at the system stage were mainly studied. Among them, there are five ways to reduce power consumption in semiconductor design. First, to reduce the supply voltage, second, to reduce the operating frequency, third, to reduce the area when designing drawings, fourth, to simplify the circuit through efficient circuit design, fifth, to use a completely different design techniques such as asynchronous circuit How to do it.

최근에는 공정기술의 개발을 통해 소자의 동작 전압을 5V에서 3.3V, 2.0V, 1.8V 등으로 획기적으로 낮춰 전력소모를 줄이고 있다. 그러나, 동작 전압이 낮아짐에 따라 속도가 느려지고, 누설 전류가 과다하게 흐르는 단점이 나타나고 이에 따라 문턱전압을 조정하는 다양한 연구도 진행되어 왔다. 그러나, 동작 전압을 낮추는 것은 제조 기술의 개발이 선행되어야 하는 단점이 있다. 한편, 동작 주파수를 낮추는 방법은 전력 소모에 큰 영향을 미치나, 점점 고기능화 하고 고성능화 하는 통신기기의 추세로 볼 때, 전력소모를 낮추는 것은 여러 가지 문제를 일으킬 수 있다. 예컨대, 클럭이 느려짐에 따라 단위 클럭당 전력소모는 줄어들지만 동일한 연산일 경우 수행시간은 더 길어지게 된다. 통신용 임베디드 프로세서는 기본적인 회로를 다양하게 결합시켜 여러 가지 목적을 수행하고 있다. 따라서, 사용하는 기본적인 회로의 성능과 특성을 개선함으로서 전체 회로의 전력 특성을 개선할 수 있다. 저전력 클럭 생성 방법, 저전력 로직회로 등이 그 예이다. 그러나 이러한 방법들도 각각의 기능 블록들이 통합되는 과정에서 저전력에 대한 검토가 없으면 전체 회로의 전력 절감 효과도 달성할 수 없게 된다.Recently, through the development of process technology, the device's operating voltage is drastically lowered from 5V to 3.3V, 2.0V, 1.8V, etc. to reduce power consumption. However, as the operating voltage is lowered, the speed becomes slow and the leakage current flows excessively, and various studies have been made to adjust the threshold voltage accordingly. However, lowering the operating voltage has the disadvantage that development of manufacturing technology must be preceded. On the other hand, the method of lowering the operating frequency has a great effect on the power consumption, but in view of the trend of increasingly high-performance and high-performance communication devices, lowering power consumption can cause various problems. For example, as the clock slows down, power consumption per unit clock decreases, but the execution time is longer for the same operation. Embedded communications processors serve a variety of purposes by combining a variety of basic circuits. Therefore, the power characteristics of the entire circuit can be improved by improving the performance and characteristics of the basic circuit to be used. Examples include low power clock generation methods and low power logic circuits. However, these methods also cannot achieve the power savings of the entire circuit without the consideration of low power in the integration of the respective functional blocks.

첨부된 도면 도 1은 일반적인 임베디드 프로세서의 버스 구조를 도시한 것으로, ALU(arithmatic logic unit)(1), 레지스트리 파일(registry file, 일종의 레지스트리 메모리)(2),RAM(random access memory)(3), ROM((read-only memory)(4), PIO(parallel I/O)(5), 타이머(6), UART(universal asynchronous receiver/transmitter)(7) 등 모든 기능 블록들이 하나의 공통 버스(10)에 접속되어 있는 형태를 보여준다. 이러한 구조는 구현이 간단하고, 제어 회로가 간단한 장점이 있는 반면에, 버스(10)의 부하 커패시턴스가 크고 이에 따른 속도의 저하 및 소비 전력이 많은 단점이 있다.1 is a diagram illustrating a bus structure of a general embedded processor, including an arimatic logic unit (ALU) 1, a registry file 2, and a random access memory 3. , Functional blocks such as read-only memory (ROM) (4), parallel I / O (PIO) (5), timer (6), and universal asynchronous receiver / transmitter (UART) (7) 10. This structure has the advantages of simple implementation and simple control circuitry, while the load capacitance of the bus 10 is large, resulting in a decrease in speed and power consumption. .

이러한 문제를 해결하기 위한 기술로 파티션-버스(partitioned-bus) 구조를 채택하여, 제어 입력(Control inputs)을 가지는 리피터(repeater)를 둠으로서 버스라인을 분할하는 방법을 제안하고 있다. 리피터는 양방향 삼상 버퍼(tri-state buffer)로 구성되어 있으며, 데이터 전송에 관계없는 버스라인은 변하지 않게 하기 위해 제어 입력에 의해 조절된다. 따라서, 전체 버스 라인이 불필요하게 드라이빙 되는 것을 막아주고, 결과적으로 버스라인의 스위칭 빈도를 줄여줌으로서 전력소모가 감소하게 된다.As a technique to solve this problem, a partitioned-bus structure is adopted, and a method of dividing a bus line by providing a repeater having control inputs is proposed. The repeater consists of a bi-directional tri-state buffer, which is controlled by the control inputs to ensure that buslines that are not related to data transfer remain unchanged. Therefore, the entire bus line is prevented from being unnecessarily driven, and as a result, power consumption is reduced by reducing the frequency of switching the bus line.

또 하나의 방법은 가변대역폭 버스(variable-width-bus) 기술이다. 이 방법은 버스 라인의 비트들을 선택적으로 구동하는 개념이다. 즉, 32비트 버스의 경우, 전체 32비트 버스를 몇 개의 단위로 나누어 값이 변하는 버스 단위만 스위칭을 하게 하는 방법이다. 이 방법은 버스를 구분하는 단위에 따라 여러 가지 형태로 구현할 수 있으며, 실험 결과 8비트씩 4개의 단위로 나누는 것이 가장 효과적인 것으로 판명되었다Another method is variable-width-bus technology. This method is a concept of selectively driving bits of a bus line. That is, in the case of a 32-bit bus, the entire 32-bit bus is divided into several units to switch only the bus unit whose value is changed. This method can be implemented in various forms depending on the unit of bus division. Experiments have shown that it is most effective to divide it into 4 units of 8 bits each.

그러나, 상기와 같은 종래기술은 칩 면적이 30% 이상 증가하는 단점이 있다.However, the prior art as described above has a disadvantage in that the chip area is increased by 30% or more.

본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 칩 면적을 증가시키지 않으면서 버스 회로의 전력소모를 줄일 수 있는 반도체 칩을 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention has been proposed to solve the above problems of the prior art, and an object thereof is to provide a semiconductor chip capable of reducing power consumption of a bus circuit without increasing the chip area.

도 1은 마이크로 컨트롤러의 일반적인 버스 구조도.1 is a general bus structure diagram of a microcontroller.

도 2는 버스 회로의 등가 회로도.2 is an equivalent circuit diagram of a bus circuit.

도 3은 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 분할 버스 구조의 임베디드 프로세서의 블럭 구성도.3 is a block diagram illustrating an embedded processor having a split bus structure according to an embodiment of the present invention.

도 4는 도 4는 상기 도 3의 드라이버 셀의 회로도.4 is a circuit diagram of the driver cell of FIG. 3.

도 5는 본 발명에서 제안된 방법으로 실제 회로 설계를 한 경우의 레이아웃 파라미터 추출 결과.5 is a layout parameter extraction result when the actual circuit design by the method proposed in the present invention.

도 6은 버스 분리 구조에 따른 클럭킹 예시도.6 is an exemplary clocking diagram according to a bus separation structure.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for the main parts of the drawings

30 : 버스 A30: bus A

31 : 버스 B31: bus B

36 : 드라이버 셀36: driver cell

상기의 기술적 과제를 달성하기 위하여 본 발명은, 다수의 기능블럭을 구비하는 반도체 칩에 있어서, 하나 이상의 기능블럭이 접속된 제1 버스와, 상기 제1 버스에 접속된 기능블럭을 제외한 하나 이상의 기능블럭이 접속된 제2 버스와, 상기 제1 및 제2 버스를 구동하기 위한 구동 수단을 구비한다.In order to achieve the above technical problem, the present invention provides a semiconductor chip including a plurality of functional blocks, wherein at least one function block except for a first bus to which at least one functional block is connected and a functional block to be connected to the first bus. And a second bus to which blocks are connected, and drive means for driving the first and second buses.

바람직하게, 상대적으로 상호 통신 빈도가 높은 기능블럭을 동일한 버스에 접속시킨다.Preferably, a functional block having a relatively high intercommunication frequency is connected to the same bus.

바람직하게, 상기 구동 수단은, 상기 제1 버스를 구동하기 위한 제1 드라이버 셀과, 상기 제2 버스를 구동하기 위한 제2 드라이버 셀을 구비한다.Preferably, the driving means includes a first driver cell for driving the first bus and a second driver cell for driving the second bus.

바람직하게, 상기 제2 드라이버 셀은, 상기 제1 드라이버 셀의 인에이블 클럭의 반전 클럭에 제어 받는다.Preferably, the second driver cell is controlled by an inverted clock of the enable clock of the first driver cell.

바람직하게, 상기 제1 및 제2 드라이버 셀은 각각, 해당 버스를 구동하기 위한 제1 삼상 인버터와, 해당 버스로부터 데이터를 받아들이기 위한 제2 삼상 인버터와, 상기 제2 삼상 인버터의 출력을 래치하기 위한 래치를 구비한다.Preferably, the first and second driver cells each include a first three-phase inverter for driving the bus, a second three-phase inverter for receiving data from the bus, and latching an output of the second three-phase inverter. It has a latch for.

버스에 연결되는 부하가 적거나, 버스의 길이가 짧거나, 혹은 충/방전 빈도가 적다면 버스를 구동하는데 필요한 에너지는 그 만큼 줄어들게 되고, 결과적으로 전력소모도 감소하게 된다. 본 발명에서는 버스의 부하를 감소시키기 위하여 버스에 직접 연결되는 게이트의 수를 줄일 수 있는 분리형 버스 구조를 제안한다.If the load on the bus is small, the bus is short, or the charge / discharge frequency is low, the energy required to drive the bus is reduced by that amount, resulting in reduced power consumption. The present invention proposes a separate bus structure that can reduce the number of gates directly connected to the bus in order to reduce the load on the bus.

전자회로의 대부분을 차지하는 CMOS 회로의 전력 소모는 다음의 수학식 1과 같이 나타낼 수 있다.The power consumption of the CMOS circuit, which occupies most of the electronic circuit, may be represented by Equation 1 below.

P = Pdynamic+ Pshort+ Pleak+ Pstatic P = P dynamic + P short + P leak + P static

여기서, Pdynamic은 다이나믹 상태의 전력소모로서 CMOS 게이트의 스위칭에 의한 전력소모를 나타내며, Pshort는 전원-접지 사이에 형성되는 단락 회로(short-circuit)에 의한 전력소모를 나타내고, Pleak는 CMOS의 소스-드레인 사이의 역방향 바이어스에 의해 형성되는 누설전류에 의한 전력소모를 나타내고, Pstatic은 게이트 출력이 변하지 않을 때 발생하는 정전 상태에서의 전력소모를 나타낸다.Here, P dynamic is power consumption in the dynamic state and represents the power consumption by switching the CMOS gate, P short represents power consumption by a short-circuit formed between power and ground, and P leak is CMOS. P static represents power consumption due to leakage current formed by the reverse bias between the source and the drain, and P static represents power consumption in the electrostatic state that occurs when the gate output does not change.

일반적으로 전력소모의 대부분은 다이나믹 상태의 전력소모(Pdynamic)이 차지하고 있으며 다음의 수학식 2로 표현할 수 있다.In general, most of the power consumption is occupied by the dynamic power consumption (P dynamic ) can be expressed by the following equation (2).

Pdynamic= Cout ×Vdd2×FP dynamic = Cout × Vdd 2 × F

즉, 다이나믹 전력소모(Pdynamic)는 버스의 부하 커패시턴스(Cout)와 게이트의 스위칭 빈도(F)에 비례하며, 전원전압(Vdd)과도 밀접하게 연관되어 있음을 알 수 있다. 전원전압은 제조기술과 관련된 항목이므로 회로 설계시 변동할 수 있는 부분이 아니므로 설계자의 관심사항은 아니다.That is, the dynamic power consumption P dynamic is proportional to the load capacitance C out of the bus and the switching frequency F of the gate, and is closely related to the power supply voltage Vdd. Since power supply voltage is related to manufacturing technology, it is not a designer's concern because it is not a part that can be changed during circuit design.

따라서, 본 발명에서는 다이나믹 전력소모(Pdynamic)를 줄이기 위해 버스의 부하 커패시턴스(Cout)를 줄이고 동시에 스위칭 빈도(F)의 감소 효과가 있는 분할 버스구조를 제안한다.Accordingly, the present invention proposes a split bus structure in which the load capacitance C out of the bus is reduced and the switching frequency F is reduced to reduce the dynamic power consumption P dynamic .

첨부된 도면 도 2는 버스 회로의 등가회로를 도시한 것으로, 버스 드라이버 회로와 버스를 저항과 커패시턴스로 간단하게 모델링 할 수 있다. 즉, PMOS와 NMOS의 입력 커패시턴스의 합 Cgate와, PMOS와 NMMOS의 소스-드레인 사이의 접합 커패시턴스의 합 Csd와, 그리고 게이트의 저항 Rinv로 나타낼 수 있다.2 is a diagram illustrating an equivalent circuit of a bus circuit, in which a bus driver circuit and a bus can be modeled simply by resistance and capacitance. That is, the sum Cgate of the input capacitances of the PMOS and the NMOS, the sum Csd of the junction capacitance between the PMOS and the source-drain of the NMMOS, and the resistance Rinv of the gate.

이하, 본 발명이 속한 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 보다 용이하게 실시할 수 있도록 하기 위하여 본 발명의 바람직한 실시예를 소개하기로 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be introduced in order to enable those skilled in the art to more easily carry out the present invention.

첨부된 도면 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 분할 버스 구조의 임베디드 프로세서의 블럭 구성도로서, 이하 이를 참조하여 설명한다.3 is a block diagram of an embedded processor having a split bus structure according to an exemplary embodiment of the present invention.

본 실시예에 따른 임베디드 프로세서는 버스 A(30) 및 버스 B(31)와, 버스 A(30)에 접속된 CPU(32), 레지스트리 파일(33)과, 버스 B(31)에 접속된 DRAM(34), PIO(35)와, 버스 A(30) 및 버스 B(31)를 구동하기 위한 드라이버 셀(36)로 구성된다. 즉, 본 발명에서는 임베디드 프로세서를 구성하는 다수의 기능 블록을 두 개의 버스(30, 31)에 나누어 접속하여으며, 버스 A(30)에는 상호 데이터 전송 빈도가 높은 CPU(32)와 레지스트리 파일(33)을 접속하여 동일한 버스를 사용하도록 하고, 상대적으로 통신 빈도가 떨어지는 나머지 기능 블록은 버스 B(31)에 접속하였다.The embedded processor according to the present embodiment includes a bus A 30 and a bus B 31, a CPU 32 connected to the bus A 30, a registry file 33, and a DRAM connected to the bus B 31. And a driver cell 36 for driving the bus A 30 and the bus B 31. That is, in the present invention, a plurality of functional blocks constituting the embedded processor are connected to two buses 30 and 31, and the bus A 30 has a CPU 32 and a registry file 33 having high data transfer rates. ) Is connected to use the same bus, and the remaining functional blocks of relatively low communication frequency are connected to bus B31.

첨부된 도면 도 4는 상기 도 3의 드라이버 셀의 회로도로서, 드라이버 셀(40)은 버스 B를 구동하기 위한 버스 드라이버와 버스 B로부터 데이터를 받아들이기 위한 입력 래치로 구성되어 있다. 버스 드라이버로는 삼상 인버터(41)를 사용하였으며, 삼상 인버터(42)와 2개의 인버터(43, 44)로 구성된 래치를 입력 래치로 사용하고 있다. 버스 A를 구동하기 위한 드라이버 셀 역시 상기와 같은 구성을 가진다.4 is a circuit diagram of the driver cell of FIG. 3, wherein the driver cell 40 includes a bus driver for driving bus B and an input latch for receiving data from bus B. As shown in FIG. A three-phase inverter 41 is used as a bus driver, and a latch composed of a three-phase inverter 42 and two inverters 43 and 44 is used as an input latch. The driver cell for driving the bus A also has the above configuration.

상기와 같이 구성된 본 발명의 임베디드 프로세서는 다음과 같은 장점을 가진다. 첫째, 버스의 부하 커패시턴스가 줄어들게 된다. 버스가 분리됨으로서 버스에 연결되는 팬아웃(fan-out)의 수가 급격하게 감소하고, 이로 인해 전체 게이트의 입력 커패시턴스가 감소하게 되는 것이다. 둘째, 버스의 부하 커패시턴스가 감소함으로서 버스를 구동하기 위한 드라이버 회로의 크기가 획기적으로 줄어들게 된다. 버스에 연결된 각 기능 블록은 버스를 구동하기 위한 고유의 드라이버 회로를 가지고 있으며, 이 회로의 크기는 버스의 구동 능력과 일치한다. 버스의 부하 커패시턴스가 작으면 드라이버 회로의 구동 능력이 향상되게 되므로, 회로의 크기가 작아지는 것이다.The embedded processor of the present invention configured as described above has the following advantages. First, the load capacitance of the bus is reduced. The separation of the bus dramatically reduces the number of fan-outs connected to the bus, which in turn reduces the input capacitance of the entire gate. Second, the load capacitance of the bus is reduced, which drastically reduces the size of the driver circuit for driving the bus. Each functional block connected to the bus has its own driver circuit to drive the bus, whose size matches the driving capability of the bus. If the load capacitance of the bus is small, the driving capability of the driver circuit is improved, and thus the circuit size is reduced.

하기의 표 1은 종래기술에 따른 버스(공통 버스)와 본 발명의 일 실시예에 따른 버스(분할 버스) 구조의 차이점을 대비한 것이다.Table 1 below is prepared for the difference between the conventional bus (common bus) and the bus (divided bus) structure according to an embodiment of the present invention.

공통 버스Common bus 분할 버스Split bus 버스의 수Number of buses 1One 22 스위칭 빈도Switching frequency 460460 370/280370/280 부하 커패시턴스Load capacitance 1840Cgate+1840Csd1840Cgate + 1840Csd 1580Cgate+1670Csd1580Cgate + 1670Csd 등가 커패시턴스Equivalent capacitance 20240Csd20240Csd 17579Csd17579Csd

상기 표 1을 참조하면 버스를 분할함으로서 버스의 부하 커패시턴스(등가)가크게 감소함을 확인할 수 있다. 모든 버스 구조는 상기 도 2의 등가회로에 따른 스위칭 모델로 변경할 수 있으며, 동일한 스위칭 모델에 의해 부하 커패시턴스를 구할 수 있다. 그 결과 본 발명의 분할 버스 구조는 버스의 수가 증가함에도 불구하고 전체 버스에 부하되는 커패시턴스의 값은 종래의 공통 버스 구조에 비해 적음을 알 수 있다. 한편, 상기 표 1의 계산에서는 트랜지스터의 게이트 커패시턴스(Cgate)가 접합 커패시턴스(Csd)의 10배로 가정했으나, 일반적으로 반도체 공정에 있어서 그 차이는 훨씬 더 큰 것으로 나타난다. 따라서 버스 분할에 따른 효과는 더 커질 수 있다.Referring to Table 1, it can be seen that the load capacitance (equivalent) of the bus is greatly reduced by dividing the bus. All bus structures can be changed to a switching model according to the equivalent circuit of FIG. 2, and load capacitance can be obtained by the same switching model. As a result, it can be seen that the split bus structure of the present invention has a smaller capacitance value than the conventional common bus structure despite the increase in the number of buses. On the other hand, in the calculation of Table 1, the gate capacitance (Cgate) of the transistor is assumed to be 10 times the junction capacitance (Csd), but in general, the difference appears to be much larger in the semiconductor process. Therefore, the effect of bus division can be greater.

첨부된 도면 도 5는 본 발명에서 제안된 방법으로 실제 회로 설계를 한 경우의 레이아웃 파라미터 추출 결과를 도시한 것이다. 회로 설계 상태에서 버스의 부하 커패시턴스 값을 추출하였다. 그 결과는 앞서 스위칭 모델(표 1 참조)에 의해 계산된 값과 거의 동일한 결과를 나타내고 있다. 분할된 2개의 버스에 부하되는 커패시턴스가 종래 1개의 버스의 부하되는 것보다 적음을 확인할 수 있다.5 is a diagram illustrating a layout parameter extraction result when an actual circuit design is performed by the method proposed in the present invention. The load capacitance value of the bus was extracted in the circuit design state. The result is almost identical to the value previously calculated by the switching model (see Table 1). It can be seen that the capacitance loaded on the two divided buses is less than that of the conventional one bus.

한편, 분리된 버스 사이의 데이터 전송이 필요할 경우에는 2개의 버스를 거쳐야 하므로 지연 시간이 길어지는 문제가 있다. 이러한 문제는 버스 클럭킹 방법을 수정함으로서 해결할 수 있다. 버스의 부하 커패시턴스가 작아지면 버스의 구동이 용이할 뿐 아니라 버스의 구동하는데 필요한 시간도 짧아지게 된다. 즉, 버스가 충/방전을 완료하는데 필요한 시간이 짧아지므로 버스 인에이블 시간이 짧아도 충분히 충/방전이 이뤄질 수 있다. 따라서, 버스가 2개로 분리되었을 경우에도 첨부된 도면 도 6에 도시된 바와 같이 종래와 같이 한 클럭 사이클 동안에 2개의 버스를 구동할 수 있게 된다. 예컨대, 상기 도 4의 삼상 인버터(41)의 제어 입력으로 분할 버스 B 인에이블 클럭을 사용하며, 도시되지 않은 버스 A를 위한 드라이버 셀은 분할 버스 A 인에이블 클럭에 제어 받게 된다.On the other hand, when data transfer between separate buses is required, the delay time is long because two buses must pass. This problem can be solved by modifying the bus clocking method. The smaller the load capacitance of the bus, the easier it is to drive the bus and the shorter the time required to drive the bus. That is, since the time required for the bus to complete charge / discharge is shortened, even if the bus enable time is short, sufficient charge / discharge can be achieved. Therefore, even when the bus is divided into two, as shown in FIG. 6, the two buses can be driven during one clock cycle as in the related art. For example, a split bus B enable clock is used as a control input of the three-phase inverter 41 of FIG. 4, and a driver cell for a bus A (not shown) is controlled by the split bus A enable clock.

이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.The present invention described above is not limited to the above-described embodiments and the accompanying drawings, and various substitutions, modifications, and changes are possible in the art without departing from the technical spirit of the present invention. It will be clear to those of ordinary knowledge.

예컨대, 전술한 실시예에서는 임베디드 프로세서를 일례로 들어 설명하였으나, 본 발명의 버스 구조를 다른 반도체 칩에도 적용할 수 있다.For example, in the above-described embodiment, the embedded processor has been described as an example, but the bus structure of the present invention can be applied to other semiconductor chips.

또한, 전술한 실시예에서는 버스를 2개로 분할하는 경우를 일례로 들어 설명하였으나, 본 발명은 버스를 3개 이상의 다수로 분할하는 경우에도 적용할 수 있다.In addition, in the above-described embodiment, the case where the bus is divided into two has been described as an example, but the present invention can also be applied to the case where the bus is divided into three or more.

전술한 본 발명은 버스 분리로 인해 버스의 부하 커패시턴스를 획기적으로 낮출수 있고 버스 드라이버 회로의 크기를 줄일 수 있으며, 이에 따라서 전체 회로의 다이나믹 전력소모를 크게 저감할 수 있다. 또한, 본 발명은 동일한 성능을 위해서 필요한 버스의 스위칭 빈도를 낮출 수 있고, 동일한 전력 소모시 버스의 동작 주파수를 높일 수 있으므로 전체 회로의 성능 향상을 얻을 수 있다.The present invention described above can significantly reduce the load capacitance of the bus due to the bus separation and reduce the size of the bus driver circuit, thereby greatly reducing the dynamic power consumption of the entire circuit. In addition, the present invention can lower the switching frequency of the bus required for the same performance, and can increase the operating frequency of the bus at the same power consumption, thereby improving the performance of the entire circuit.

Claims (5)

다수의 기능블럭을 구비하는 반도체 칩에 있어서,In a semiconductor chip having a plurality of functional blocks, 하나 이상의 기능블럭이 접속된 제1 버스;A first bus to which one or more functional blocks are connected; 상기 제1 버스에 접속된 기능블럭을 제외한 하나 이상의 기능블럭이 접속된 제2 버스; 및A second bus to which one or more functional blocks are connected except for the functional blocks connected to the first bus; And 상기 제1 및 제2 버스를 구동하기 위한 구동 수단Drive means for driving the first and second buses 을 구비하는 반도체 칩.A semiconductor chip comprising a. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상대적으로 상호 통신 빈도가 높은 기능블럭을 동일한 버스에 접속시키는 것을 특징으로 하는 반도체 칩.A semiconductor chip characterized by connecting a functional block having a relatively high mutual communication frequency to the same bus. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 구동 수단은,The drive means, 상기 제1 버스를 구동하기 위한 제1 드라이버 셀과,A first driver cell for driving the first bus, 상기 제2 버스를 구동하기 위한 제2 드라이버 셀을 구비하는 것을 특징으로 하는 반도체 칩.And a second driver cell for driving the second bus. 제3항에 있어서,The method of claim 3, 상기 제2 드라이버 셀은,The second driver cell, 상기 제1 드라이버 셀의 인에이블 클럭의 반전 클럭에 제어 받는 것을 특징으로 하는 반도체 칩.And controlled by an inverted clock of an enable clock of the first driver cell. 제3항에 있어서,The method of claim 3, 상기 제1 및 제2 드라이버 셀은 각각,The first and second driver cells, respectively 해당 버스를 구동하기 위한 제1 삼상 인버터와,A first three-phase inverter for driving the bus, 해당 버스로부터 데이터를 받아들이기 위한 제2 삼상 인버터와,A second three-phase inverter for receiving data from the bus, 상기 제2 삼상 인버터의 출력을 래치하기 위한 래치를 구비하는 것을 특징으로 하는 반도체 칩.And a latch for latching the output of the second three-phase inverter.
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