JP2010225738A - Semiconductor integrated circuit - Google Patents
Semiconductor integrated circuit Download PDFInfo
- Publication number
- JP2010225738A JP2010225738A JP2009069725A JP2009069725A JP2010225738A JP 2010225738 A JP2010225738 A JP 2010225738A JP 2009069725 A JP2009069725 A JP 2009069725A JP 2009069725 A JP2009069725 A JP 2009069725A JP 2010225738 A JP2010225738 A JP 2010225738A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- power supply
- circuit
- semiconductor integrated
- flip
- integrated circuit
- Prior art date
- Legal status (The legal status 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 status listed.)
- Withdrawn
Links
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 title claims abstract description 61
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims abstract description 40
- 230000001629 suppression Effects 0.000 abstract description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 5
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 4
- 239000000872 buffer Substances 0.000 description 3
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 3
- 238000004088 simulation Methods 0.000 description 3
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 2
Images
Landscapes
- Semiconductor Integrated Circuits (AREA)
- Design And Manufacture Of Integrated Circuits (AREA)
Abstract
Description
本発明は、携帯電話など小型端末に内蔵される半導体集積回路に関する。 The present invention relates to a semiconductor integrated circuit incorporated in a small terminal such as a mobile phone.
携帯電話などの小型端末に内蔵される半導体集積回路の多くは、スタンバイモード時における消費電流抑制のための仕組みを有している。たとえば、特許文献1に開示された半導体集積回路は、アクティブモードにおいて動作するフリップフロップやその他のゲート回路などの回路群のほかにスタンバイモードにおいてのみ動作するデータ保持型フリップフロップを設け、このデータ保持型フリップフロップへの電源電圧の供給経路をなす信号線をそれ以外の回路群への電源電圧の供給経路をなす信号線よりも細くした回路構成をとっている。 Many of the semiconductor integrated circuits incorporated in small terminals such as mobile phones have a mechanism for suppressing current consumption in the standby mode. For example, the semiconductor integrated circuit disclosed in Patent Document 1 includes a data holding type flip-flop that operates only in a standby mode in addition to a circuit group such as a flip-flop that operates in an active mode and other gate circuits. The circuit configuration is such that the signal line forming the power supply voltage supply path to the type flip-flop is narrower than the signal line forming the power supply voltage supply path to the other circuit groups.
特許文献1に開示された半導体集積回路の場合、一部の信号線の線幅を細くしたレイアウトになっているため、すべての信号線の線幅を同じにするよりも配線スペースは幾分小さくできる。しかしながら、この半導体集積回路の場合、本来であれば必要のないデータ保持型フリップフロップやそのデータ保持型フリップフロップへ電源電圧を供給する信号線を余分に設けねばならないという問題があった。
本発明は、このような背景の下に案出されたものであり、回路規模を大きくすることなくスタンバイモード時における消費電力抑制制御を行えるような半導体集積回路を提供することを目的とする。
In the case of the semiconductor integrated circuit disclosed in Patent Document 1, since the layout of some signal lines is narrowed, the wiring space is somewhat smaller than making all the signal lines have the same line width. it can. However, in the case of this semiconductor integrated circuit, there is a problem that an extra signal holding flip-flop which is not necessary in the first place and an extra signal line for supplying a power supply voltage to the data holding flip-flop must be provided.
The present invention has been devised under such a background, and an object of the present invention is to provide a semiconductor integrated circuit capable of performing power consumption suppression control in the standby mode without increasing the circuit scale.
本発明は、フリップフロップ群および前記フリップフロップ群へクロックを伝達するクロック伝達系回路を有するとともに、これらの他に組み合わせ回路を有し、前記フリップフロップ群および前記クロック伝達系回路への電源電圧の供給経路と前記組み合わせ回路への電源電圧の供給経路とを分けた半導体集積回路を提供する。半導体集積回路を実装した小型端末がスタンバイモードになっている間は、スタンバイモードからアクティブモードに復帰したときに取り扱うデータを記憶しておくフリップフロップ群とそれらのフリップフロップ群へクロックを伝達するクロック伝達系回路への電源電圧の供給は必要であるものの、フリップフロップ群とクロック伝達系回路のいずれでもない組み合わせ回路への電源電圧の供給は必要でない。本発明は、フリップフロップ群およびクロック伝達系回路への電源電圧の供給経路と組み合わせ回路への電源電圧の供給経路を分けたことを特徴としている。よって、スタンバイモードの間は、フリップフロップ群とクロック伝達系回路へ電源電圧を供給する一方で組み合わせ回路への電源電圧の供給は遮断する、といった消費電流抑制制御を、スイッチなどによる小さな回路規模の素子を用いて実現できる。 The present invention has a flip-flop group and a clock transmission system circuit that transmits a clock to the flip-flop group, and also has a combinational circuit in addition to these, and the power supply voltage to the flip-flop group and the clock transmission system circuit Provided is a semiconductor integrated circuit in which a supply path and a supply voltage supply path to the combinational circuit are separated. While a small terminal equipped with a semiconductor integrated circuit is in standby mode, flip-flop groups that store data to be handled when the standby mode returns to active mode, and clocks that transmit clocks to those flip-flop groups Although it is necessary to supply the power supply voltage to the transmission system circuit, it is not necessary to supply the power supply voltage to the combinational circuit that is neither the flip-flop group nor the clock transmission system circuit. The present invention is characterized in that the power supply voltage supply path to the flip-flop group and the clock transmission system circuit and the power supply voltage supply path to the combinational circuit are separated. Therefore, during standby mode, power consumption suppression control such as supplying power supply voltage to the flip-flop group and the clock transmission system circuit while shutting off supply of power supply voltage to the combinational circuit is performed with a small circuit scale such as a switch. It can be realized using an element.
以下、図面を参照し、この発明の実施の形態を説明する。
図1は、この発明の一実施形態である半導体集積回路10の電気的構成の一例を示す図であり、図2は、この発明の一実施形態である半導体集積回路10の電気的構成の別の一例を示す図である。本実施形態にかかる半導体集積回路10は、携帯電話機に実装される。この半導体集積回路10は、フリップフロップ群11と、フリップフロップ群11へクロックを伝達する回路であるクロック伝達系回路12と、当該半導体集積回路10の外部の電圧源VDDから当該半導体集積回路10への電源電圧の供給を制御する回路である電源制御回路15と、それらの他の組み合わせ回路13とを有している。そして、この半導体集積回路10では、フリップフロップ群11への電源電圧の供給経路、クロック伝達系回路12への電源電圧の供給経路、組み合わせ回路13への電源電圧の供給経路、および電源制御回路15への電源電圧の供給経路の各々が、異なる電源線として分かれている。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
FIG. 1 is a diagram showing an example of an electrical configuration of a semiconductor integrated circuit 10 according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 shows another example of the electrical configuration of the semiconductor integrated circuit 10 according to an embodiment of the present invention. It is a figure which shows an example. The semiconductor integrated circuit 10 according to the present embodiment is mounted on a mobile phone. The semiconductor integrated circuit 10 includes a flip-
より詳細に説明すると、図1に示す半導体集積回路10では、フリップフロップ群11への電源電圧の供給経路をなす高電位側電源線21、クロック伝達系回路12への電源電圧の供給経路をなす高電位側電源線22、および組み合わせ回路13への電源電圧の供給経路をなす高電位側電源線23が、スイッチ51,52,53を各々介して当該半導体集積回路10の外部の電圧源VDDの正極と接続され、電源制御回路15への電源電圧の供給経路をなす高電位側電源線24がスイッチ51,52,53を介さずにその電圧源VDDの正極と接続される。また、フリップフロップ群11、クロック伝達系回路12、組み合わせ回路13、および電源制御回路15への電源電圧の供給経路をなす低電位側電源線30がその電圧源VDDの負極と接続される。電源制御回路15は、スイッチ51,52,53の各々のオン/オフを切り換える制御信号を出力する。スイッチ51がオンからオフに切り換わると、フリップフロップ群11への電源電圧の供給が遮断され、スイッチ52がオンからオフに切り換わると、クロック伝達系回路12への電源電圧の供給が遮断され、スイッチ53がオンからオフに切り換わると、組み合わせ回路13への電源電圧の供給が遮断される。
More specifically, in the semiconductor integrated circuit 10 shown in FIG. 1, a power supply voltage supply path to the high-potential side
図2に示す半導体集積回路10では、フリップフロップ群11、クロック伝達系回路12、組み合わせ回路13、および電源制御回路15への電源電圧の供給経路をなす高電位側電源線20が当該半導体集積回路10の外部の電圧源VDDの正極に接続される。また、フリップフロップ群11への電源電圧の供給経路をなす低電位側電源線31、クロック伝達系回路12への電源電圧の供給経路をなす低電位側電源線32、および組み合わせ回路13への電源電圧の供給経路をなす低電位側電源線33がスイッチ51,52,53を各々介してその電圧源VDDの負極と接続され、電源制御回路15への電源電圧の供給経路をなす低電位側電源線34がスイッチ51,52,53を介さずにその電圧源VDDの負極と接続される。図1の例と同様に、電源制御回路15は、スイッチ51,52,53の各々のオン/オフを切り換える制御信号を出力する。
In the semiconductor integrated circuit 10 shown in FIG. 2, the high-potential side power supply line 20 that forms the supply path of the power supply voltage to the flip-
図1および図2に示す電気的構成の半導体集積回路10は、セルベースのICチップとして実現することができる。図3は、図1に示す電気的構成の半導体集積回路10をセルベースのICチップとして実現した場合におけるレイアウトを示す図である。図4は、図2に示す電気的構成の半導体集積回路10をセルベースのICチップとして実現した場合におけるレイアウトを示す図である。 The semiconductor integrated circuit 10 having the electrical configuration shown in FIGS. 1 and 2 can be realized as a cell-based IC chip. FIG. 3 is a diagram showing a layout when the semiconductor integrated circuit 10 having the electrical configuration shown in FIG. 1 is realized as a cell-based IC chip. FIG. 4 is a diagram showing a layout when the semiconductor integrated circuit 10 having the electrical configuration shown in FIG. 2 is realized as a cell-based IC chip.
図3および図4に示すレイアウトの半導体集積回路10の基板59の周辺付近は、ボンディングパッド61−k(k=1〜22)とI/Oバッファ(不図示)が環状に設けられた周辺領域60となっている。また、この周辺領域60にはスイッチ51,52,53が配置される。スイッチ51,52,53は、大電流を流せるような大きなサイズのN型MOSトランジスタやP型MOSトランジスタ、あるいはそれらの組み合わせにより構成されたものであることが望ましい。周辺領域60の内側は内部回路配置領域63となっており、この内部回路配置領域63には、フリップフロップ群11、クロック伝達系回路12、組み合わせ回路13、および電源制御回路15が占有領域を分けて配置されるとともに、電源線および信号線を含む配線パターンが形成される。
In the vicinity of the periphery of the
より詳細に説明する。図3に示すレイアウトにおいて、内部回路配置領域63の左端の内側と右端の内側には電源幹線64と接地幹線65がそれぞれ敷設されており、電源幹線64はボンディングパッド61−20と、接地幹線65はボンディングパッド61−10と接続されている。電源幹線64と接地幹線65の間には、高電位側電源線22,低電位側電源線30a、高電位側電源線23、低電位側電源線30b、高電位側電源線21、低電位側電源線30c、高電位側電源線24の7本の電源線が上下方向の間隔をあけて敷設されている。これらの7本の電源線のうち高電位側電源線22,23,21はスイッチ52,53,51を介して電源幹線64と接続され、高電位側電源線24はスイッチ52,53,51を介さずに電源幹線64と接続される。また、低電位側電源線30a,30b,30cは接地幹線65と接続される。
This will be described in more detail. In the layout shown in FIG. 3, a power
高電位側電源線22と低電位側電源線30aの間には、クロック伝達系回路12の機能マクロを実現するセルが行70−1をなすように密集配置され、低電位側電源線30aと高電位側電源線23の間および高電位側電源線23と低電位側電源線30bの間には組み合わせ回路13の機能マクロを実現するセルが行70−2,70−3をなすように密集配置されている。低電位側電源線30bと高電位側電源線21の間および高電位側電源線21と低電位側電源線30cの間には、フリップフロップ群11の機能マクロを実現するセルが行70−4,70−5をなすように密集配置され、低電位側電源線30cと高電位側電源線24の間には、電源制御回路15の機能マクロを実現するセルが行70−6をなすように密集配置されている。ここで、セルは、各種の機能マクロを実現するためのトランジスタやトランジスタ間の配線のレイアウトパターンの集合体である。スイッチ52,53,51のゲートは、信号線66−2,66−3,66−1を介して電源制御回路15と接続される。
Between the high potential side
図4に示すレイアウトにおいて、内部回路配置領域63の左端の内側と右端の内側には、接地幹線65と電源幹線64がそれぞれ敷設されており、接地幹線65はボンディングパッド61−20と、電源幹線64はボンディングパッド61−10と接続されている。接地幹線65と電源幹線64の間には、低電位側電源線32、高電位側電源線20a、低電位側電源線33、高電位側電源線20b、低電位側電源線31、高電位側電源線20c、低電位側電源線34の7本の電源線が上下方向の間隔をあけて敷設されている。これらの7本の電源線のうち低電位側電源線32,33,31はスイッチ52,53,51を介して接地幹線65と接続され、低電位側電源線34はスイッチ52,53,51を介さずに接地幹線65と接続される。また、高電位側電源線20a,20b,20cは電源幹線64と接続される。
In the layout shown in FIG. 4, a
低電位側電源線32と高電位側電源線20aの間には、クロック伝達系回路12の機能マクロを実現するセルが行70−1をなすように密集配置され、高電位側電源線20aと低電位側電源線33の間および低電位側電源線33と高電位側電源線20bの間には組み合わせ回路13の機能マクロを実現するセルが行70−2,70−3をなすように密集配置される。高電位側電源線20bと低電位側電源線31の間および低電位側電源線31と高電位側電源線20cの間にはフリップフロップ群11の機能マクロを実現するセルが行70−4,70−5をなすように密集配置され、高電位側電源線20cと低電位側電源線34の間には電源制御回路15の機能マクロを実現するセルが行70−6をなすように密集配置されている。図4のレイアウトと同様に、スイッチ52,53,51のゲートは、信号線66−2,66−3,66−1を介して電源制御回路15と接続されている。
Between the low potential side
図3および図4に示すレイアウトの半導体集積回路10を小型端末に実装する際、そのボンディングパッド61−k(k=1〜22)は、当該半導体集積回路10のパッケージのリード線を介して外部の任意の素子と接続できる。よって、図3に示すレイアウトの半導体集積回路10は、ボンディングパッド61−20が電圧源VDDの正極と接続され、ボンディングパッド61−10が電圧源VDDの負極と接続されるような実装の態様を採ることにより、図1と等価の電気的構成を実現できる。また、図4に示すレイアウトの半導体集積回路10は、ボンディングパッド61−20が電圧源VDDの負極と接続され、ボンディングパッド61−10が電圧源VDDの正極と接続されるような実装の態様を採ることにより、図2と等価の電気的構成を実現できる。 When the semiconductor integrated circuit 10 having the layout shown in FIGS. 3 and 4 is mounted on a small terminal, the bonding pads 61-k (k = 1 to 22) are externally connected via the lead wires of the package of the semiconductor integrated circuit 10. It can be connected to any element. Therefore, the semiconductor integrated circuit 10 having the layout shown in FIG. 3 has a mounting mode in which the bonding pad 61-20 is connected to the positive electrode of the voltage source VDD and the bonding pad 61-10 is connected to the negative electrode of the voltage source VDD. By adopting it, an electrical configuration equivalent to that in FIG. 1 can be realized. Further, the semiconductor integrated circuit 10 having the layout shown in FIG. 4 has a mounting mode in which the bonding pad 61-20 is connected to the negative electrode of the voltage source VDD, and the bonding pad 61-10 is connected to the positive electrode of the voltage source VDD. By adopting it, an electrical configuration equivalent to FIG. 2 can be realized.
ここで、本実施形態にかかる半導体集積回路10は、アクティブモード、データ出力モード、スタンバイモードの3つの動作モードで動作する。
アクティブモードは、フリップフロップ群11、クロック伝達系回路12、組み合わせ回路13、および電源制御回路15のすべてを動作させておくモードである。このアクティブモードでは、半導体集積回路10は、通話やウェブブラウジングなどに関わる各種処理を行う。半導体集積回路10の電源制御回路15は、当該半導体集積回路10が実装された携帯電話機の操作などによってアクティブモードへの遷移を促すイベント(「アクティブモード起動イベント」という)が発生したとき、スイッチ51,52,53をオンにする制御信号を出力する。これにより、フリップフロップ群11、クロック伝達系回路12、および組み合わせ回路13へ電源電圧が供給される。
Here, the semiconductor integrated circuit 10 according to the present embodiment operates in three operation modes: an active mode, a data output mode, and a standby mode.
The active mode is a mode in which all of the flip-
データ出力モードは、フリップフロップ群11、組み合わせ回路13、および電源制御回路15を動作させておくモードである。このデータ出力モードでは、半導体集積回路10は、フリップフロップ群11に記憶されているデータを組み合わせ回路13により加工して出力する処理を行う。半導体集積回路10の電源制御回路15は、当該半導体集積回路10が実装された携帯電話機の操作などによってデータ出力モードへの遷移を促すイベント(「データ出力モード起動イベント」という)が発生したとき、スイッチ51,53をオンにしスイッチ52をオフにする制御信号を出力する。これにより、フリップフロップ群11および組み合わせ回路13へ電源電圧が供給され、クロック伝達系回路12への電源電圧の供給が遮断される。
The data output mode is a mode in which the flip-
スタンバイモードは、フリップフロップ群11、クロック伝達系回路12、および電源制御回路15を動作させておくモードである。このスタンバイモードでは、半導体集積回路10は、当該スタンバイモードに遷移する前のフリップフロップ群11の記憶内容を保持し続ける。半導体集積回路10の電源制御回路15は、ある時間長の間、アクティブモード起動イベントとデータ出力モード起動イベントのいずれも発生しなかったとき、スイッチ51,52をオンにし,スイッチ53をオフにする制御信号を出力する。これにより、フリップフロップ群11およびクロック伝達系回路12へ電源電圧が供給され、組み合わせ回路13への電源電圧の供給が遮断される。
The standby mode is a mode in which the flip-
次に、本実施形態による半導体集積回路10のレイアウト設計の手順を説明する。図5は、レイアウト設計の手順を示すフローチャートである。
半導体集積回路10のレイアウト設計は、セルライブラリに収録されたセルを利用して行われる。セルライブラリは、組み合わせ論理回路や順序論理回路など、使用頻度が高いであろう各種の機能マクロを実現するセルに関するデータを集めたデータベースである。このセルライブラリにおいて、各種の機能マクロを実現するセルに関するデータは、当該機能マクロを実現するためのトランジスタやトランジスタ間の配線のレイアウトパターンのほか、セルそのもののサイズを指定するデータ、セルにおける入力端子や出力端子の位置を指定するデータなどを含む。
Next, the layout design procedure of the semiconductor integrated circuit 10 according to the present embodiment will be explained. FIG. 5 is a flowchart showing a layout design procedure.
The layout design of the semiconductor integrated circuit 10 is performed using the cells recorded in the cell library. The cell library is a database that collects data related to cells that realize various function macros that may be frequently used, such as combinational logic circuits and sequential logic circuits. In this cell library, the data related to cells that implement various function macros includes data for specifying the size of the cell itself, as well as the layout pattern of the transistors and wiring between transistors for realizing the function macro, and the input terminals in the cell. And data specifying the position of the output terminal.
図5に示す一連の処理は、ネットリストに基づいて行われる。ネットリストは、レイアウト設計対象である半導体集積回路10のフリップフロップ群11、クロック伝達系回路12、組み合わせ回路13、電源制御回路15の各々の各要素を構成するセルを定義するとともに、それらの要素間の接続関係を定義したデータである。
A series of processing shown in FIG. 5 is performed based on the net list. The netlist defines cells constituting each element of the flip-
まず、ネットリストに基づいて、クロック伝達系回路12を配置する配置可能領域C、組み合わせ回路13を配置する配置可能領域L、フリップフロップ群11を配置する配置可能領域F、および電源制御回路15を配置する配置可能領域Sを定義する(S100)。より詳細に説明すると、ネットリストによって定義されたセルのうち、クロック伝達系回路12を構成するセルのサイズを指定するデータをセルライブラリから取得し、それらのデータによりセルのサイズの合計を求め、その合計サイズ分のセルを配置できる矩形領域を配置可能領域Cとする。図6(A)に示すように、この配置可能領域Cの上下幅WCELLはセル1つ分の上下幅よりも僅かに大きくし、その左右幅は上下幅よりも十分に大きくする。続いて、ネットリストによって定義されたセルのうち組み合わせ回路13を構成するセルのサイズを指定するデータをセルライブラリから取得し、それらのデータによりセルのサイズの合計を求め、その合計サイズ分のセルを纏めてまたは分割して収容できる1または複数の矩形領域を配置可能領域Lとする。図6(B)に示すように、配置可能領域Lは、配置可能領域Cの下に隙間WLINEを空けて縦方向に並べ、その寸法は配置可能領域Cと同じにする。さらに、ネットリストによって定義されたセルのうちフリップフロップ群11を構成するセルのサイズを指定するデータをセルライブラリから取得し、それらのデータによりセルのサイズの合計を求め、その合計サイズ分のセルを纏めてまたは分割して収容できる1または複数の矩形領域を配置可能領域Fとする。図6(C)に示すように、配置可能領域Fは、配置可能領域Lの下に隙間WLINEを空けて縦方向に並べ、その寸法は配置可能領域Cと同じにする。最後に、ネットリストによって定義されたセルのうち電源制御回路15を構成するセルのサイズを指定するデータをセルライブラリから取得し、それらのデータによりセルのサイズの合計を求め、その合計サイズ分のセルを纏めてまたは分割して収容できる1または複数の矩形領域を配置可能領域Sとする。図6(D)に示すように、配置可能領域Sは、配置可能領域Fの下に隙間WLINEを空けて縦方向に並べ、その寸法は配置可能領域Cと同じにする。
First, based on the netlist, an arrangement area C where the clock
次に、当該半導体集積回路10への電源電圧の供給源である電圧源VDDを定義し(S110)、配置可能領域C、L,F,およびSとこの電圧源VDDを関連付ける(S120)。
その後、フリップフロップ群11、組み合わせ回路13、電源制御回路15の機能マクロを構成するセルを配置可能領域F,L,Sに各々配置する(S130)。具体的に説明すると、このステップS130では、ネットリストによって定義されたセルのうちから、フリップフロップ群11の機能マクロを構成するセルを選択し、これらのセルを配置可能領域Fに配置する。次に、同リストによって定義されたセルのうちから組み合わせ回路13の機能マクロを構成するセルを選択し、これらのセルを配置可能領域Lに配置する。さらに、同リストによって定義されたセルのうちから電源制御回路15の機能マクロを構成するセルを選択し、これらのセルを配置可能領域Sに配置する。このステップS130における各セルの配置は、周知のセル配置アルゴリズムに従って行えばよい。
Next, a voltage source VDD that is a supply source of the power supply voltage to the semiconductor integrated circuit 10 is defined (S110), and the arrangeable regions C, L, F, and S are associated with the voltage source VDD (S120).
Thereafter, the cells constituting the functional macros of the flip-
続くステップS140では、セルの配置先を配置可能領域Cとした上で、各セルのうちクロック入力端子を有するセルの配置可能領域LおよびFにおける配置に基づいてクロック伝達系回路12であるクロックツリーを合成し、そのクロックツリーをなすバッファを構成するセルを配置する。より詳細には、各セルのクロック入力端子に対して許容範囲内の遅延時間でクロックを伝達し、かつ、各入力端子間におけるクロックの到着タイミングのスキューが許容範囲内に収まるように、クロックツリーをなすバッファの配置先を決定する。
In the subsequent step S140, the cell placement destination is set to the placeable area C, and the clock tree which is the clock
さらに、配置可能領域Cに配置したセルから配置可能領域LおよびFに配置したセルのクロック入力端子へのクロックの到着タイミングをシミュレーションし、そのシミュレーションによって割り出した到着タイミングがタイミング制約を満足しない場合には、そのタイミング制約を満足するように配置可能領域LおよびFにおけるセルの配置を変更する(S150)。 Furthermore, when the arrival timing of the clock from the cell arranged in the arrangeable area C to the clock input terminal of the cell arranged in the arrangeable areas L and F is simulated, and the arrival timing calculated by the simulation does not satisfy the timing constraint Changes the arrangement of cells in the arrangeable areas L and F so as to satisfy the timing constraint (S150).
また、配置可能領域C,L,F,Sに配置したセル間における信号配線の配線パターンを決定する(S160)。このステップS160における配線パターンの決定は、周知の配線パターン決定アルゴリズムに従って行えばよい。 Further, the wiring pattern of the signal wiring between the cells arranged in the arrangement possible areas C, L, F, S is determined (S160). The determination of the wiring pattern in step S160 may be performed according to a known wiring pattern determination algorithm.
さらに、配置可能領域Cに配置したセルから配置可能領域L,F,Sに配置したセルのクロック入力端子へのクロックの到着タイミングを、ステップS160において決定した配線パターンにおける信号配線の遅延量を加味した上で再びシミュレーションし、そのシミュレーションによって割り出した到着タイミングがタイミング制約を満足しない場合には、そのタイミング制約を満足するように配線パターンを変更する(S170)。 Further, the arrival timing of the clock from the cell arranged in the arrangementable area C to the clock input terminal of the cell arranged in the arrangementable areas L, F, S is considered in consideration of the delay amount of the signal wiring in the wiring pattern determined in step S160. Then, the simulation is performed again, and if the arrival timing determined by the simulation does not satisfy the timing constraint, the wiring pattern is changed so as to satisfy the timing constraint (S170).
最後に、配置可能領域C,L,F,Sにおけるセルの配置とその配線パターンとをGDS(Graphic Design System)のフォーマットで示すデータ(「マスクデータ」という)を生成する(S180)。 Finally, data (referred to as “mask data”) indicating the cell arrangement and the wiring pattern in the arrangement possible areas C, L, F, and S in a GDS (Graphic Design System) format is generated (S180).
以上説明した半導体集積回路10では、フリップフロップ群11への電源電圧の供給経路、クロック伝達系回路12への電源電圧の供給経路、組み合わせ回路13への電源電圧の供給経路の各々が、異なる電源線として分かれている。そして、電源制御回路15は、フリップフロップ群11、クロック伝達系回路12、および組み合わせ回路13の各々への電源電圧の供給経路をなす電源線上のスイッチ51,52,53の切り換えを通じて、それらの全部または一部への電源電圧の供給を遮断する。よって、当該半導体集積回路10の組み合わせ回路13を動作させる必要のないスタンバイモードになったときには、スイッチ51,52をオンにしたままスイッチ53をオフにすることにより、組み合わせ回路13への電源電圧の供給だけを遮断し、当該半導体集積回路10の消費電流を抑えることができる。
In the semiconductor integrated circuit 10 described above, the power supply voltage supply path to the flip-
以上、この発明の一実施形態について説明したが、この発明には他にも実施形態があり得る。例えば、以下の通りである。
(1)上記実施形態では、フリップフロップ群11、クロック伝達系回路12、および組み合わせ回路13が共通の電圧源VDDから電源電圧の供給をうけ、その電圧源VDDから各々に至る電源電圧の供給経路が、異なる電源線によって分けられていた。しかし、図7および図8に示すように、フリップフロップ群11、クロック伝達系回路12、および組み合わせ回路13が、異なる電圧源VDD_FF,VDD_CK,VDDから異なる電源線を介して電源電圧の供給を受けるようにしてもよい。そして、これらの場合、図7および図8に示す半導体集積回路10Aのレイアウト設計においては、図5に示すステップS110が、フリップフロップ群11への電源電圧の供給源である電圧源VDD_FF、クロック伝達系回路12への電源電圧の供給源である電源電圧VDD_CK、組み合わせ回路13への電源電圧の供給源である電源電圧VDDを定義するステップを有し、ステップS120が、配置可能領域Cと電圧源VDD_CK、配置可能領域Fと電圧源VDD_FF、配置可能領域Lと電圧源VDDを関連付けるステップを有するとよい。なお、図7および図8の例では、電源制御回路15が、電圧源VDD_FFから電源電圧の供給を受ける構成になっているが、電圧源VDD_CKから電源電圧の供給を受ける構成としてもよいし、電圧源VDDから電源電圧の供給を受ける構成としてもよい。
Although one embodiment of the present invention has been described above, the present invention may have other embodiments. For example, it is as follows.
(1) In the above embodiment, the flip-
(2)上記実施形態では、セルライブラリに収録されたセルを使用して半導体集積回路10のレイアウト設計を行った。しかし、ゲートアレイやエンベデッドセルアレイによって半導体集積回路10を構成してもよい。 (2) In the above embodiment, the layout design of the semiconductor integrated circuit 10 is performed using the cells recorded in the cell library. However, the semiconductor integrated circuit 10 may be configured by a gate array or an embedded cell array.
(3)上記実施形態では、半導体集積回路10の内部回路配置領域63が複数行70−n(n=1〜6)に区分され、クロック伝達系回路12の機能マクロを実現するセルが行70−1をなし、組み合わせ回路13の機能マクロを実現するセルが行70−2,70−3をなし、フリップフロップ群11の機能マクロを実現するセルが行70−4,70−5をなし、電源制御回路15の機能マクロを実現するセルが行70−6をなすように密集配置された。しかし、半導体集積回路10の内部回路配置領域63が複数列に区分され、クロック伝達系回路12、フリップフロップ群11、組み合わせ回路13、電源制御回路15の各々の機能マクロを実現するセルが異なる列をなすように密集配置されてもよい。
(3) In the above embodiment, the internal
(4)上記実施形態では、フリップフロップ群11への電源電圧の供給経路、クロック伝達系回路12への電源電圧の供給経路、および組み合わせ回路13への電源電圧の供給経路の各々にスイッチ51,52,53を挿入し、電源制御回路15は、このスイッチ51,52,53のオン/オフを切り換えることにより、フリップフロップ群11、クロック伝達系回路12、および組み合わせ回路13の各々への電源電圧の供給を遮断した。しかし、組み合わせ回路13への電源電圧の供給経路をなす高電位側電源線または低電位側電源線にだけスイッチを挿入してもよい。この実施形態によると、組み合わせ回路13の動作を必要としないスタンバイモードと組み合わせ回路13の動作を必要とするアクティブモードの間でのみ動作モードが遷移する場合におけるスタンバイモード時の消費電流制御を、スイッチの切り換えによって実現できる。
(4) In the above embodiment, the power supply voltage supply path to the flip-
10…半導体集積回路、11…フリップフロップ群、12…クロック伝達系回路、13…組み合わせ回路、15…電源制御回路、20,21,22,23,24…高電位側電源線、30,31,32,34…低電位側電源線、51,52,53…スイッチ、59…基板、61…ボンディングパッド。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Semiconductor integrated circuit, 11 ... Flip-flop group, 12 ... Clock transmission system circuit, 13 ... Combination circuit, 15 ... Power supply control circuit, 20, 21, 22, 23, 24 ... High potential side power supply line, 30, 31, 32, 34 ... low potential side power supply line, 51, 52, 53 ... switch, 59 ... substrate, 61 ... bonding pad.
Claims (3)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2009069725A JP2010225738A (en) | 2009-03-23 | 2009-03-23 | Semiconductor integrated circuit |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2009069725A JP2010225738A (en) | 2009-03-23 | 2009-03-23 | Semiconductor integrated circuit |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2010225738A true JP2010225738A (en) | 2010-10-07 |
Family
ID=43042642
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2009069725A Withdrawn JP2010225738A (en) | 2009-03-23 | 2009-03-23 | Semiconductor integrated circuit |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2010225738A (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2013122221A1 (en) * | 2012-02-17 | 2013-08-22 | 国立大学法人北海道大学 | Integral a/d converter and cmos image sensor |
| JP2016031940A (en) * | 2014-07-25 | 2016-03-07 | ラピスセミコンダクタ株式会社 | Semiconductor integrated circuit and circuit layout method |
-
2009
- 2009-03-23 JP JP2009069725A patent/JP2010225738A/en not_active Withdrawn
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2013122221A1 (en) * | 2012-02-17 | 2013-08-22 | 国立大学法人北海道大学 | Integral a/d converter and cmos image sensor |
| JPWO2013122221A1 (en) * | 2012-02-17 | 2015-05-18 | 国立大学法人北海道大学 | Integrating AD converter and CMOS image sensor |
| US9571113B2 (en) | 2012-02-17 | 2017-02-14 | National University Corporation Hokkaido University | Integral A/D converter and CMOS image sensor |
| JP2016031940A (en) * | 2014-07-25 | 2016-03-07 | ラピスセミコンダクタ株式会社 | Semiconductor integrated circuit and circuit layout method |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US10748933B2 (en) | Semiconductor device | |
| US6900478B2 (en) | Multi-threshold MIS integrated circuit device and circuit design method thereof | |
| CN109155284B (en) | Semiconductor integrated circuit device having a plurality of semiconductor chips | |
| US20090267686A1 (en) | Semiconductor integrated circuit device | |
| CN108292629B (en) | Semiconductor integrated circuit device | |
| US20030041275A1 (en) | Semiconductor integrated circuit device | |
| JP2010225738A (en) | Semiconductor integrated circuit | |
| CN109565270A (en) | Low clock power voltage can interrupt sequencing circuit | |
| KR100857826B1 (en) | Power network circuit using zigzag power gating and semiconductor device including the same | |
| JP2007095787A (en) | Semiconductor integrated circuit | |
| US10417368B2 (en) | Semiconductor device and layout design method thereof | |
| KR100835425B1 (en) | MTCSMOS Semiconductor Integrated Circuits | |
| JP2010177461A (en) | Semiconductor integrated circuit | |
| US20130222019A1 (en) | Semiconductor integrated circuit, semiconductor device, and method of designing semiconductor integrated circuit | |
| CN1988157A (en) | gate array | |
| Shin et al. | Semicustom design of zigzag power-gated circuits in standard cell elements | |
| US7185307B2 (en) | Method of fabricating and integrated circuit through utilizing metal layers to program randomly positioned basic units | |
| JP4732728B2 (en) | Gate array integrated circuit and layout method thereof | |
| JP2012256786A (en) | Layout design method of semiconductor integrated circuit device | |
| JP2010212305A (en) | Lookup table, semiconductor integrated circuit, method for manufacturing lookup table, and method for manufacturing semiconductor integrated circuit | |
| JP2009170650A (en) | Semiconductor integrated circuit and placement and routing method thereof | |
| JP2005129749A (en) | Semiconductor device having macrocell for signal distribution | |
| CN106301340A (en) | Feed-through signal transmission device/method and related feed-through signal transmission circuit | |
| JP2007335600A (en) | Clock tree circuit | |
| JP2007158035A (en) | Semiconductor integrated circuit |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20120605 |