JPS6369262A - 半導体集積回路 - Google Patents
半導体集積回路Info
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- JPS6369262A JPS6369262A JP61211569A JP21156986A JPS6369262A JP S6369262 A JPS6369262 A JP S6369262A JP 61211569 A JP61211569 A JP 61211569A JP 21156986 A JP21156986 A JP 21156986A JP S6369262 A JPS6369262 A JP S6369262A
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- clock
- buffer
- circuit
- blocks
- semiconductor integrated
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- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 title claims description 19
- 239000000872 buffer Substances 0.000 claims abstract description 101
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 238000004590 computer program Methods 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 235000019988 mead Nutrition 0.000 description 1
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- Semiconductor Integrated Circuits (AREA)
- Design And Manufacture Of Integrated Circuits (AREA)
- Logic Circuits (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明はフリップフロップ、ラッチを含む半導体集積回
路に係り、特に、クロックスキューの小さいクロック信
号を供給するに好適な半導体集積回路に関する。
路に係り、特に、クロックスキューの小さいクロック信
号を供給するに好適な半導体集積回路に関する。
半導体集積回路において、ラッチ・フリップ・フロップ
、レジスタ、カウンタ等(以下、ラッチ等と略す)の順
序回路では、その動作上、クロック信号を必要とする。
、レジスタ、カウンタ等(以下、ラッチ等と略す)の順
序回路では、その動作上、クロック信号を必要とする。
通常、クロック信号は、半導体集積回路の外部から供給
され、必要に応じてチップ内に分配される。一般に、ク
ロック信号がラッチ等に到達する時刻にばらつき(クロ
ックスキュー)があると、その分だけクロックの間隔(
ある位相のクロックと次の位相のクロックの時間間隔)
を長くする等、が必要となり、回路の動作速度が制限さ
れる。従って、クロックスキューを小さくすることは性
能向上のため重要である。
され、必要に応じてチップ内に分配される。一般に、ク
ロック信号がラッチ等に到達する時刻にばらつき(クロ
ックスキュー)があると、その分だけクロックの間隔(
ある位相のクロックと次の位相のクロックの時間間隔)
を長くする等、が必要となり、回路の動作速度が制限さ
れる。従って、クロックスキューを小さくすることは性
能向上のため重要である。
半導体集積回路のクロック分配回路については。
例えば、カーバー・ミード、リン・コンウェイ編著、イ
ントロダクション・ツー・VLSI・システムズ(Ca
rver Mead&Lynn Convay、”In
troductionto VLSI Systems
”、アデイソン・ウェスレイ社、(Addison−V
esley) 、 1980年〕の7,3章クロック分
配(C1ock distribution) 232
頁から233頁にかけて、チャールズ°ザイッ(Cha
rlesSeitz)が述べている。第2図はその記述
を図に示したものである。第2図(a)は、クロック線
がチップ全体で共通である場合であり、1はクロック入
力パッド、2はクロック入力バッファ、200はラッチ
等、100はクロック線である。上記の文献ではクロッ
クスキューの点で最良の策としている。第2図(b)は
、上記文献7,3章の最後な記述している例であり、1
,2,200は第2図(a)と同様であり、3はクロッ
ク分配バッファ、4はクロック・バッファ、10.11
は組み合わせ論理回路、101〜103はクロック線で
ある。本例では、クロック信号の駆動回路の最後段(以
下クロック・バッファと言う)4の前に組み合わせ論理
回路11が挿入され、クロック信号に論理演算が行なわ
れている。これは、一定のまとまりの機能を持った回路
の集合からなるブロック(以下単にブロックと言う)ご
とに、例えば、クロックの入力を停止する、等の機能を
実現するために用いる。本例では、さらに、上記文献に
は明示されていないクロック分配バッファ3、組み合わ
せ論理回路10が、図示の様に設けられている0組み合
せ論理10は、一定のまとまりの機能を持ったブロック
の集合からなるブロック群(以下単にブロック群と言う
)ごとにクロックに論理演算を行うためのものであり、
クロック分配バッファ3はブロック群を駆動するために
10の直後に設けられている。以下、組み合せ回路10
とクロック分配バッファ3の対(図2(b)の30)を
クロック分配セル、組み合せ回路11とクロックバッフ
ァ4の対(図2(b)の40)をクロックバッファセル
と言う。
ントロダクション・ツー・VLSI・システムズ(Ca
rver Mead&Lynn Convay、”In
troductionto VLSI Systems
”、アデイソン・ウェスレイ社、(Addison−V
esley) 、 1980年〕の7,3章クロック分
配(C1ock distribution) 232
頁から233頁にかけて、チャールズ°ザイッ(Cha
rlesSeitz)が述べている。第2図はその記述
を図に示したものである。第2図(a)は、クロック線
がチップ全体で共通である場合であり、1はクロック入
力パッド、2はクロック入力バッファ、200はラッチ
等、100はクロック線である。上記の文献ではクロッ
クスキューの点で最良の策としている。第2図(b)は
、上記文献7,3章の最後な記述している例であり、1
,2,200は第2図(a)と同様であり、3はクロッ
ク分配バッファ、4はクロック・バッファ、10.11
は組み合わせ論理回路、101〜103はクロック線で
ある。本例では、クロック信号の駆動回路の最後段(以
下クロック・バッファと言う)4の前に組み合わせ論理
回路11が挿入され、クロック信号に論理演算が行なわ
れている。これは、一定のまとまりの機能を持った回路
の集合からなるブロック(以下単にブロックと言う)ご
とに、例えば、クロックの入力を停止する、等の機能を
実現するために用いる。本例では、さらに、上記文献に
は明示されていないクロック分配バッファ3、組み合わ
せ論理回路10が、図示の様に設けられている0組み合
せ論理10は、一定のまとまりの機能を持ったブロック
の集合からなるブロック群(以下単にブロック群と言う
)ごとにクロックに論理演算を行うためのものであり、
クロック分配バッファ3はブロック群を駆動するために
10の直後に設けられている。以下、組み合せ回路10
とクロック分配バッファ3の対(図2(b)の30)を
クロック分配セル、組み合せ回路11とクロックバッフ
ァ4の対(図2(b)の40)をクロックバッファセル
と言う。
上記従来技術では、第2図(a)に示した様に、クロッ
ク入力バッファが、半導体集積回路内のラッチ等ヘクロ
ックを供給するための最終段である場合(すなわち、ク
ロック・バッファを兼ねる場合)には、クロック線が全
てのラッチ等に共通のためチップ内のクロックスキュー
の問題は比較的小さい、しかし、第2図(b)で示す様
な場合には、クロック入力パッドから、ラッチ等の各々
へ至る径路には種々の場合が発生し、これらの径路の配
線長のばらつき、ファン・アウト数の相違による負荷容
量のばらつきがクロック・スキューの原因となり1問題
となる。実際のシステム応用では、テスト時を始めとし
て、第2図(b)の様な、ブロック群ごと、又は、ブロ
ックごとのクロック信号に対する論理演算を行なう必要
があり、半導体集積回路の高速化につれて、この様なり
ロック分配回路系のクロック・スキューを小さくするこ
とが重要となっている。また、スタンダードセル方式等
による特定用途向けの大規模半導体集積回路では、通常
、回路の配置・配線は計算機プログラムを用いて応用ご
とに個別に行なっており、クロックバッファの配置位置
やファンアウトの数が一定しないため、上記の問題をさ
らに困難なものとしている。
ク入力バッファが、半導体集積回路内のラッチ等ヘクロ
ックを供給するための最終段である場合(すなわち、ク
ロック・バッファを兼ねる場合)には、クロック線が全
てのラッチ等に共通のためチップ内のクロックスキュー
の問題は比較的小さい、しかし、第2図(b)で示す様
な場合には、クロック入力パッドから、ラッチ等の各々
へ至る径路には種々の場合が発生し、これらの径路の配
線長のばらつき、ファン・アウト数の相違による負荷容
量のばらつきがクロック・スキューの原因となり1問題
となる。実際のシステム応用では、テスト時を始めとし
て、第2図(b)の様な、ブロック群ごと、又は、ブロ
ックごとのクロック信号に対する論理演算を行なう必要
があり、半導体集積回路の高速化につれて、この様なり
ロック分配回路系のクロック・スキューを小さくするこ
とが重要となっている。また、スタンダードセル方式等
による特定用途向けの大規模半導体集積回路では、通常
、回路の配置・配線は計算機プログラムを用いて応用ご
とに個別に行なっており、クロックバッファの配置位置
やファンアウトの数が一定しないため、上記の問題をさ
らに困難なものとしている。
本発明の目的は、クロック分配回路系の改良により上記
の様なりロックスキューの発生を最小限に抑えた半導体
集積回路を提供することにある。
の様なりロックスキューの発生を最小限に抑えた半導体
集積回路を提供することにある。
上記の目的を達成するため、本発明では、次の手段を採
る。
る。
■ブロック群を駆動する、クロック分配セルにおいて、
クロック信号に論理演算を行なうための組み合わせ回路
の直後に複数個のクロック分配バッファを設ける。
クロック信号に論理演算を行なうための組み合わせ回路
の直後に複数個のクロック分配バッファを設ける。
■■に加え、上記複数のクロック分配バッファのうちの
任意の個数は、その負荷となるブロックの数が一定の個
数に限定され、クロック入力バッドからこのクロック分
配バッファを経て、ブロック内のクロックバッファセル
に至るまでの配線長が一定の値に略等しく設定される。
任意の個数は、その負荷となるブロックの数が一定の個
数に限定され、クロック入力バッドからこのクロック分
配バッファを経て、ブロック内のクロックバッファセル
に至るまでの配線長が一定の値に略等しく設定される。
上記■の手段で、a能的に一つのまとまりを持つブロッ
ク群は、これを′g7A動するクロック分配セル中の一
つの級み合わせ論理によって、そのクロック信号に共通
の論理演算を施すことができる。
ク群は、これを′g7A動するクロック分配セル中の一
つの級み合わせ論理によって、そのクロック信号に共通
の論理演算を施すことができる。
上記クロック分配セルのファンアウトとなるブロックの
数はこの半導体集積回路が搭載するユーザーの論理構成
の違いによって、最小1個から、回路性能で許容された
上限n個まで、変動するが、本発明の構成によれば、上
記のクロック分配セル中にクロック分配バッファmal
、複数に設けられるため、1個のクロック分配バッファ
当りの負荷数の変動は最大n / m個となり、クロッ
ク供給径路当りの負荷容量の変動を小さく抑えることが
できるためクロック・スキューを小さくできる。
数はこの半導体集積回路が搭載するユーザーの論理構成
の違いによって、最小1個から、回路性能で許容された
上限n個まで、変動するが、本発明の構成によれば、上
記のクロック分配セル中にクロック分配バッファmal
、複数に設けられるため、1個のクロック分配バッファ
当りの負荷数の変動は最大n / m個となり、クロッ
ク供給径路当りの負荷容量の変動を小さく抑えることが
できるためクロック・スキューを小さくできる。
上記■の手段によれば、上記複数のクロック分配バッフ
ァのうちの任意の個数が、ファンアウト数と、クロック
供給径路の配線長が一定の値となる様に設計されるため
、この手段によってクロック信号が供給されるラッチ等
は、互いにクロック・スキューを小さくすることができ
る。このような構成の利点は、クロック・スキューを管
理し、タイミングの厳しい信号を扱えるラッチ等と、フ
ァンアウト制限が緩く、従って設計が容易なラッチ等の
両方の使いわけが可能となる点にある。
ァのうちの任意の個数が、ファンアウト数と、クロック
供給径路の配線長が一定の値となる様に設計されるため
、この手段によってクロック信号が供給されるラッチ等
は、互いにクロック・スキューを小さくすることができ
る。このような構成の利点は、クロック・スキューを管
理し、タイミングの厳しい信号を扱えるラッチ等と、フ
ァンアウト制限が緩く、従って設計が容易なラッチ等の
両方の使いわけが可能となる点にある。
以下、本発明の一実施例を第1図により説明する。第1
図において1はクロック入力パッド、2はクロック入力
バッファ、30はクロック分配セル40はクロックバッ
ファセル、150は論理回路の集合からなるブロックで
あり、クロック分配セルは組み合わせ論理回路10と、
10の出力が入力される複数個のクロック分配バッファ
3からなり、10の入力は、クロック線101を介して
、クロック入力バッファの出力に接続され、クロック入
力バッファの入力は、クロック入力パッドに接続される
。さらにクロックバッファセル40はブロック150内
に設けられており、40は、組み合わせ論理回路11と
、11の出力が入力されるクロックバッファ4からなり
、11の入力はクロックa102を介して、前記クロッ
ク分配バッファ3のうちの1つの出力に接続される。ク
ロックバッファ4の出力は、クロック線103を介して
、上記ブロック150内に設けられた複数個のラッチ等
200に入力される。クロック・バッファ40はブロッ
ク150内に1ケ設けられ、1対1に対応している。第
1図に示すようにクロック入力バッファに接続されるク
ロック分配セルは複数個であっても良く、1つのクロッ
ク分配バッファに接続されるブロックは複数個であって
も良い。
図において1はクロック入力パッド、2はクロック入力
バッファ、30はクロック分配セル40はクロックバッ
ファセル、150は論理回路の集合からなるブロックで
あり、クロック分配セルは組み合わせ論理回路10と、
10の出力が入力される複数個のクロック分配バッファ
3からなり、10の入力は、クロック線101を介して
、クロック入力バッファの出力に接続され、クロック入
力バッファの入力は、クロック入力パッドに接続される
。さらにクロックバッファセル40はブロック150内
に設けられており、40は、組み合わせ論理回路11と
、11の出力が入力されるクロックバッファ4からなり
、11の入力はクロックa102を介して、前記クロッ
ク分配バッファ3のうちの1つの出力に接続される。ク
ロックバッファ4の出力は、クロック線103を介して
、上記ブロック150内に設けられた複数個のラッチ等
200に入力される。クロック・バッファ40はブロッ
ク150内に1ケ設けられ、1対1に対応している。第
1図に示すようにクロック入力バッファに接続されるク
ロック分配セルは複数個であっても良く、1つのクロッ
ク分配バッファに接続されるブロックは複数個であって
も良い。
なお、1つのクロック分配セルが駆動するブロックの全
てをまとめてブロック群と記すことにする。
てをまとめてブロック群と記すことにする。
第1図の実施例で、機能的に一つのまとまりを持つブロ
ック群は、これを駆動するクロック分配セル中の組み合
わせ論理10によって、そのクロック信号に共通の論理
演算を施すことができる。
ック群は、これを駆動するクロック分配セル中の組み合
わせ論理10によって、そのクロック信号に共通の論理
演算を施すことができる。
本実施例の特長は、クロック分配セル中で、組み合せ論
理10の直後に、複数個のクロック分配バッファを設け
たことにある。上記クロック分配セルが駆動するブロッ
ク群中のブロックの個数は。
理10の直後に、複数個のクロック分配バッファを設け
たことにある。上記クロック分配セルが駆動するブロッ
ク群中のブロックの個数は。
この半導体集積回路が搭載するユーザーの論理構成の違
いによって最小1個から、回路性能で許容された上限n
個まで変動するが、本実施例の構成によれば、上記クロ
ック分配セル中にクロック分配バッファが複数個(m個
とする)設けられているため、1個のクロック分配バッ
ファ当りの負荷となるブロックの数の変動は最小1個か
らn / m個となる。従って、クロック線102の負
荷容量のばらつきが小さくできるため、ラッチ等200
に至るクロック供給径路の違いによるクロックスキュー
を小さくすることができる。
いによって最小1個から、回路性能で許容された上限n
個まで変動するが、本実施例の構成によれば、上記クロ
ック分配セル中にクロック分配バッファが複数個(m個
とする)設けられているため、1個のクロック分配バッ
ファ当りの負荷となるブロックの数の変動は最小1個か
らn / m個となる。従って、クロック線102の負
荷容量のばらつきが小さくできるため、ラッチ等200
に至るクロック供給径路の違いによるクロックスキュー
を小さくすることができる。
なお、第2図において、クロック分配セル30を複数個
(m個)とすれば、クロック分配バッファ3の負荷とな
るブロックの数の変動は最小1個からn / m個とで
きる。しかし、この場合、第1図の構成と比較して、組
み合わせ論理回路10の数もm個に増加するため、クロ
ック系回路の占有面積は第1図の場合と比べ著しく大き
なものとなってしまう、また、クロック入力バッファ2
の負荷の数は通常大きいため、これがm倍となると著し
く大きな負荷となって、クロック入力バッファ2での遅
延時間の絶対値が大きくなり、クロック入力バッファ2
の特性ばらつきによるクロックスキューの増大が問題と
なる。これに対し、第1図の構成では、占有面積が小さ
く、また、組み合わせ論理回路10の負荷数が1個から
m個に増したことによる論理回路10の遅延時間の増分
、及び二九によるクロックスキューの増分は小さく問題
とならない。
(m個)とすれば、クロック分配バッファ3の負荷とな
るブロックの数の変動は最小1個からn / m個とで
きる。しかし、この場合、第1図の構成と比較して、組
み合わせ論理回路10の数もm個に増加するため、クロ
ック系回路の占有面積は第1図の場合と比べ著しく大き
なものとなってしまう、また、クロック入力バッファ2
の負荷の数は通常大きいため、これがm倍となると著し
く大きな負荷となって、クロック入力バッファ2での遅
延時間の絶対値が大きくなり、クロック入力バッファ2
の特性ばらつきによるクロックスキューの増大が問題と
なる。これに対し、第1図の構成では、占有面積が小さ
く、また、組み合わせ論理回路10の負荷数が1個から
m個に増したことによる論理回路10の遅延時間の増分
、及び二九によるクロックスキューの増分は小さく問題
とならない。
本発明の他の実施例を第3図に示す、第3図において1
はクロック入力パッド、2はクロック入力バッファ、5
0はクロック分配ブロック、150゜150はブロック
であり、クロック入力バッファ2の入力はクロック入力
バッドに接続され、出力は、複数のクロック分配セルに
クロック線101を介して入力される。クロック分配セ
ル30は、組み合わせ論理回路10と複数のクロック分
配バッファで構成され、10の入力はクロック入力バッ
ファ2の出力と接続される。クロック分配セル31は、
同様に組み合わせ論理回路15と複数のクロック分配バ
ッファで構成され、15の入力はクロック入力バッファ
2の出力に接続される。クロック分配セル30,31を
含むクロック分配セルの全体はクロック分配ブロック5
0を構成する。
はクロック入力パッド、2はクロック入力バッファ、5
0はクロック分配ブロック、150゜150はブロック
であり、クロック入力バッファ2の入力はクロック入力
バッドに接続され、出力は、複数のクロック分配セルに
クロック線101を介して入力される。クロック分配セ
ル30は、組み合わせ論理回路10と複数のクロック分
配バッファで構成され、10の入力はクロック入力バッ
ファ2の出力と接続される。クロック分配セル31は、
同様に組み合わせ論理回路15と複数のクロック分配バ
ッファで構成され、15の入力はクロック入力バッファ
2の出力に接続される。クロック分配セル30,31を
含むクロック分配セルの全体はクロック分配ブロック5
0を構成する。
クロック分配バッファの各々には複数の負荷ブロックが
接続される。クロック分配バッファ3,8はそれぞれク
ロック分配セル30.31に含まれ、その負荷となるブ
ロックの数は回路性能で決まる上限以下の任意の値をと
る。クロック分配バッファ13.18はそれぞれ、クロ
ック分配セル30゜31に含まれ、その負荷となるブロ
ックの数が一定の個数に限定される。全てのクロック分
配バッファの出力は、負荷ブロックの各々の中に設けら
れたクロックバッファセルに入力される。クロックバッ
ファセルは組み合わせ論理回路とグロックバッファから
なり、組み合わせ論理回路の入力はクロック分配バッフ
ァの出力に接続され、出力は。
接続される。クロック分配バッファ3,8はそれぞれク
ロック分配セル30.31に含まれ、その負荷となるブ
ロックの数は回路性能で決まる上限以下の任意の値をと
る。クロック分配バッファ13.18はそれぞれ、クロ
ック分配セル30゜31に含まれ、その負荷となるブロ
ックの数が一定の個数に限定される。全てのクロック分
配バッファの出力は、負荷ブロックの各々の中に設けら
れたクロックバッファセルに入力される。クロックバッ
ファセルは組み合わせ論理回路とグロックバッファから
なり、組み合わせ論理回路の入力はクロック分配バッフ
ァの出力に接続され、出力は。
クロックバッファの入力となる。クロックバッファの出
力は、同じブロック内の複数個のラッチ等のクロック入
力端子に接続される。第3図において、150,151
はそれぞれ13,8なるクロック分配バッファに接続さ
れるブロック、40゜41は、それぞれ150,151
に含まれるクロックバッファセル、11.21はそれぞ
れ40゜41に含まれる組み合わせ論理回路、4,24
はそれぞれ、11.21の出力に接続されるクロック・
バッファ、200,201はクロック線103を介して
、4に接続されるラッチ等の一部、202゜203はク
ロック線105を介して24に接続されるラッチ等の一
部である。クロックバッファセルの組み合せ論理回路1
1.21の入力は、それぞれクロック!102,104
を介して、クロック分配バッファ13.18に接続され
る。第3図の実施例では、クロック分配バッファ13.
18の負荷となるブロックの数が一定の個数に限定され
、かつ、クロック入力バッド1から、これらのクロック
分配バッファを経て、ブロック150゜151内のクロ
ックバッファセル40.41に至るまでの配線の値が略
等しく設定されることが特長である。
力は、同じブロック内の複数個のラッチ等のクロック入
力端子に接続される。第3図において、150,151
はそれぞれ13,8なるクロック分配バッファに接続さ
れるブロック、40゜41は、それぞれ150,151
に含まれるクロックバッファセル、11.21はそれぞ
れ40゜41に含まれる組み合わせ論理回路、4,24
はそれぞれ、11.21の出力に接続されるクロック・
バッファ、200,201はクロック線103を介して
、4に接続されるラッチ等の一部、202゜203はク
ロック線105を介して24に接続されるラッチ等の一
部である。クロックバッファセルの組み合せ論理回路1
1.21の入力は、それぞれクロック!102,104
を介して、クロック分配バッファ13.18に接続され
る。第3図の実施例では、クロック分配バッファ13.
18の負荷となるブロックの数が一定の個数に限定され
、かつ、クロック入力バッド1から、これらのクロック
分配バッファを経て、ブロック150゜151内のクロ
ックバッファセル40.41に至るまでの配線の値が略
等しく設定されることが特長である。
第3図の実施例では、上記複数のクロック分配バッファ
のうちの任意の個数が、13.18と同様に、ファンア
ウト数と上記のクロック供給経路の配線長が一定の値と
なる様に設計されるため、負荷容量のばらつきが小さく
150,151等のブロック内のラッチ等は、互いにク
ロック・スキューを小さくすることができる。このこと
は、例えば、第3図に示す様に、150中のラッチ等2
01を出力、151中のラッチ等202を入力とする様
な論理信号経路がある場合、異なるブロック群に属する
201,202間のクロックスキューを一定値以下に抑
制する上で効果がある。なお、201,202間には通
常組み合わせ回路が入るが、簡単のため説明、及び図で
は省略している。また第3図の実施例で、クロック分配
セル中のすべてのクロック分配バッファの負荷数を一定
値に限定しても本実施例の効果に変わりがない。
のうちの任意の個数が、13.18と同様に、ファンア
ウト数と上記のクロック供給経路の配線長が一定の値と
なる様に設計されるため、負荷容量のばらつきが小さく
150,151等のブロック内のラッチ等は、互いにク
ロック・スキューを小さくすることができる。このこと
は、例えば、第3図に示す様に、150中のラッチ等2
01を出力、151中のラッチ等202を入力とする様
な論理信号経路がある場合、異なるブロック群に属する
201,202間のクロックスキューを一定値以下に抑
制する上で効果がある。なお、201,202間には通
常組み合わせ回路が入るが、簡単のため説明、及び図で
は省略している。また第3図の実施例で、クロック分配
セル中のすべてのクロック分配バッファの負荷数を一定
値に限定しても本実施例の効果に変わりがない。
第4図は第3図の実施例の半導体チップ上の配置例を示
したものである0図の記号のうち、第3図につけ加えで
あるものは、160〜163がブロック、42〜45が
それぞれのブロックのクロックバッファセルである。第
4図において、クロック分配ブロックはチップの略中央
に配置される。
したものである0図の記号のうち、第3図につけ加えで
あるものは、160〜163がブロック、42〜45が
それぞれのブロックのクロックバッファセルである。第
4図において、クロック分配ブロックはチップの略中央
に配置される。
この様にすることで、各ブロックへの距離が平均化され
る。各クロック分配バッファから、ブロック内のクロッ
クバッファセルへの配線長は例えば図示している様に略
等しくすることができる。この様なりロック線の配線を
実現するには、まず先にクロック分配ブロックの位置を
固定したうえで、ブロックの配置を決め、これに対して
クロック線の長さが略等しくなる様に自動、又は、人手
配線すれば良い。
る。各クロック分配バッファから、ブロック内のクロッ
クバッファセルへの配線長は例えば図示している様に略
等しくすることができる。この様なりロック線の配線を
実現するには、まず先にクロック分配ブロックの位置を
固定したうえで、ブロックの配置を決め、これに対して
クロック線の長さが略等しくなる様に自動、又は、人手
配線すれば良い。
本発明の他の実施例を第5図に示す、第5図の実施例が
第3図の実施例と異なるのは、クロック分配バッファ1
3.18にそれぞれ負荷ブロックの1つとして152,
153が接続され、152゜153にそれぞれ含まれる
クロックバッファセル42.43において、それぞれ組
み合わせ論理回路11.21の出力にそれぞれ2つのク
ロックバッファ5,4及び25.24が接続され、5及
び25のクロックバッファには一定の個数のラッチ等が
それぞれ略等しい配線長でクロックバッファに接続され
るラッチセルを有することを特長とする。なお、クロッ
ク・バッファ4,24はそれぞれブロック152,15
2内の複数個のラッチ等(220,213等)を駆動す
る。第5図の実施例では、上記クロック・バッファがブ
ロック内に2種数けられ、一方が、特定のファンアウト
数、略等配線長に配置された複数のラッチを含むラッチ
セルを駆動することにより、クロック入力パッドから上
記ラッチセル内のラッチ等までのクロック給電径路が常
に一定の負荷条件とできる利点がある0例えば、入出力
パッドと直接信号のやりとりがあるラッチでは、チップ
間のプロセスばらつきの影響があるため、チップ内のク
ロックスキューはできる限り小さくする必要がある。ま
た、論理設計上、特に厳しいタイミング精度が要求され
る部分に、このラッチセル内のラッチ等を使うことが可
能となる。第5図においては、入出力パッドと直接信号
のやりとりをする場合の例としてラッチセル内のラッチ
等210,213を示した。
第3図の実施例と異なるのは、クロック分配バッファ1
3.18にそれぞれ負荷ブロックの1つとして152,
153が接続され、152゜153にそれぞれ含まれる
クロックバッファセル42.43において、それぞれ組
み合わせ論理回路11.21の出力にそれぞれ2つのク
ロックバッファ5,4及び25.24が接続され、5及
び25のクロックバッファには一定の個数のラッチ等が
それぞれ略等しい配線長でクロックバッファに接続され
るラッチセルを有することを特長とする。なお、クロッ
ク・バッファ4,24はそれぞれブロック152,15
2内の複数個のラッチ等(220,213等)を駆動す
る。第5図の実施例では、上記クロック・バッファがブ
ロック内に2種数けられ、一方が、特定のファンアウト
数、略等配線長に配置された複数のラッチを含むラッチ
セルを駆動することにより、クロック入力パッドから上
記ラッチセル内のラッチ等までのクロック給電径路が常
に一定の負荷条件とできる利点がある0例えば、入出力
パッドと直接信号のやりとりがあるラッチでは、チップ
間のプロセスばらつきの影響があるため、チップ内のク
ロックスキューはできる限り小さくする必要がある。ま
た、論理設計上、特に厳しいタイミング精度が要求され
る部分に、このラッチセル内のラッチ等を使うことが可
能となる。第5図においては、入出力パッドと直接信号
のやりとりをする場合の例としてラッチセル内のラッチ
等210,213を示した。
211は5によって、213は25によってクロックが
供給される。211には入力パッド400から入力バッ
ファ410を介して論理信号が入力される。また、21
3では、その出力論理信号が出力バッファ420を介し
て出力パット401へ出力される。ここでも、信号径路
中の組み合わせ回路は説明、及び図から省略している。
供給される。211には入力パッド400から入力バッ
ファ410を介して論理信号が入力される。また、21
3では、その出力論理信号が出力バッファ420を介し
て出力パット401へ出力される。ここでも、信号径路
中の組み合わせ回路は説明、及び図から省略している。
以上の実施例を半導体集積回路として実現するための製
造するプロセスとしては、0MO8やBiCMO5が好
適である。特にBiCMO3は0MO8よりも遅延時間
が短かく、またチップ内、チップ間のプロセスばらつき
も小さいので、クロック給を系に用いるに好適である。
造するプロセスとしては、0MO8やBiCMO5が好
適である。特にBiCMO3は0MO8よりも遅延時間
が短かく、またチップ内、チップ間のプロセスばらつき
も小さいので、クロック給を系に用いるに好適である。
特に本発明のクロック入力バッファ、クロック分配バッ
ファ、クロックバッファをBiCMO3回路とし、各々
の終段をパイボーラ・トランジスタで構成した場合良好
なりロック給電系が実現できる。このようなりiCMO
3回路としては例えば日経エレクトロニクス1985年
8月12日号196真の西尾らによる等が好適である。
ファ、クロックバッファをBiCMO3回路とし、各々
の終段をパイボーラ・トランジスタで構成した場合良好
なりロック給電系が実現できる。このようなりiCMO
3回路としては例えば日経エレクトロニクス1985年
8月12日号196真の西尾らによる等が好適である。
以上、本発明によれば、クロック供給系路の負荷容量の
ばらつきを低減でき、クロックスキューを小さくできる
効果がある。
ばらつきを低減でき、クロックスキューを小さくできる
効果がある。
第1図、第3図、第5図は本発明の一実施例を示す図、
第4図は本発明第3図の実施例のチップ上の配置の一例
を示す図、第2図は従来の技術を説明するための図であ
る。 1・・・クロック入力パッド、2・・・クロック入力バ
ッファ、3,13,8,18・・・クロック分配バッフ
ァ、4,24・・・クロック・バッファ、10,11゜
15.21・・・組み合わせ論理回路、30.31・・
・クロック分配セル、40.41・・・クロック・バッ
ファセル、50・・・クロック分配ブロック、150゜
151・・・ブロック、200〜203・・・ラッチ等
。 f 1 図 Cb) 慕 3 図 )5 4 図 l り
0フ7人曾ヅ犀m14ρl
第4図は本発明第3図の実施例のチップ上の配置の一例
を示す図、第2図は従来の技術を説明するための図であ
る。 1・・・クロック入力パッド、2・・・クロック入力バ
ッファ、3,13,8,18・・・クロック分配バッフ
ァ、4,24・・・クロック・バッファ、10,11゜
15.21・・・組み合わせ論理回路、30.31・・
・クロック分配セル、40.41・・・クロック・バッ
ファセル、50・・・クロック分配ブロック、150゜
151・・・ブロック、200〜203・・・ラッチ等
。 f 1 図 Cb) 慕 3 図 )5 4 図 l り
0フ7人曾ヅ犀m14ρl
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、クロック信号がチップ外又はチップ内のクロック発
生回路から供給され、論理回路の集合よりなるブロック
が少なくとも1個以上集まつてなるブロック群に上記ク
ロック信号を供給するためのクロックドライバ回路が上
記クロックに論理演算を行なうための組み合わせ論理回
路とその直後に設けられた複数のバッファ回路とから構
成され、該クロックドライバ回路の負荷となる上記ブロ
ック群中のブロックが上記複数のバッファ回路に組分け
されて接続されていることを特徴とする半導体集積回路
。 2、上記複数のバッファ回路のうちの任意の個数は、そ
れがクロック信号を供給する負荷ブロックの数が一定の
個数に限定され、チップ外からクロック信号を入力する
クロック入力パッド又は、チップ内に内蔵されたクロッ
ク発生回路の出力から、上記クロックドライバ回路を経
由して、各ブロック内に設けられたクロックバッファに
至るまでの配線長が、異なるブロックに対しても略等し
く設定されることを特徴とする特許請求範囲第一項記載
の半導体集積回路。 3、上記複数のバッファ回路のうち、負荷ブロックの数
が限定されたバッファ回路の負荷として接続されたブロ
ックにおいて、該ブロックに設けられたクロックバッフ
ァが、クロックに論理演算を行なうための組み合わせ論
理回路とその直後に設けられた2個のバッファ回路とか
らなり、その一方には、限定された一定個数のフリップ
フロップ又はラッチが接続され、該フリップフロップ又
はラッチとこれにクロック信号を供給するブロック内の
バッファ回路との間の配線長が一定の値に略等しく設定
されていることを特徴とする特許請求範囲第2項記載の
半導体集積回路。 4、上記フリップフロップ又はラッチがチップ外からの
入力データを最初に受取るための入力フリップ・フロッ
プ又はラッチであるか、あるいは、チップ外への出力デ
ータを最終的に保持するための出力フリップ・フロップ
、又はラッチであることを特徴とする特許請求範囲第2
項記載の半導体集積回路。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP61211569A JPS6369262A (ja) | 1986-09-10 | 1986-09-10 | 半導体集積回路 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP61211569A JPS6369262A (ja) | 1986-09-10 | 1986-09-10 | 半導体集積回路 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6369262A true JPS6369262A (ja) | 1988-03-29 |
Family
ID=16607953
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP61211569A Pending JPS6369262A (ja) | 1986-09-10 | 1986-09-10 | 半導体集積回路 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS6369262A (ja) |
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH01289155A (ja) * | 1988-05-16 | 1989-11-21 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 半導体集積回路 |
JPH02208956A (ja) * | 1989-02-08 | 1990-08-20 | Toshiba Corp | 集積回路の配置配線方式 |
JPH04297125A (ja) * | 1991-03-14 | 1992-10-21 | Mitsubishi Electric Corp | 半導体装置 |
JPH06244282A (ja) * | 1993-02-15 | 1994-09-02 | Nec Corp | 半導体集積回路装置 |
JP2001210075A (ja) * | 2000-01-24 | 2001-08-03 | Mitsubishi Electric Corp | 半導体記憶装置 |
US6510549B1 (en) | 1999-02-17 | 2003-01-21 | Nec Corporation | Method of designing a semiconductor integrated circuit device in a short time |
JP2008248633A (ja) * | 2007-03-30 | 2008-10-16 | Alpha Corp | 自動車用ドア |
JP2008248632A (ja) * | 2007-03-30 | 2008-10-16 | Alpha Corp | 自動車用ドア |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5673445A (en) * | 1979-10-27 | 1981-06-18 | Itt | Monolithic integrated circuit |
JPS6182455A (ja) * | 1984-09-29 | 1986-04-26 | Toshiba Corp | 半導体集積回路装置 |
-
1986
- 1986-09-10 JP JP61211569A patent/JPS6369262A/ja active Pending
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5673445A (en) * | 1979-10-27 | 1981-06-18 | Itt | Monolithic integrated circuit |
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US6510549B1 (en) | 1999-02-17 | 2003-01-21 | Nec Corporation | Method of designing a semiconductor integrated circuit device in a short time |
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JP4618839B2 (ja) * | 2000-01-24 | 2011-01-26 | ルネサスエレクトロニクス株式会社 | 半導体記憶装置 |
JP2008248633A (ja) * | 2007-03-30 | 2008-10-16 | Alpha Corp | 自動車用ドア |
JP2008248632A (ja) * | 2007-03-30 | 2008-10-16 | Alpha Corp | 自動車用ドア |
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