JP2000307662A - 高速オンチップ信号伝送方法および装置 - Google Patents
高速オンチップ信号伝送方法および装置Info
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Abstract
中継器を長いネットに挿入するために遅延が増大し、さ
らに、近接効果により、信号の伝送遅延時間の増加を招
いていた。 【解決手段】 集積回路内に存在する第1のノード14
2(B2)を含むネット110を介して信号102を送
信するための装置であって、前記ネットに接続され、該
ネットを介して前記信号を駆動するドライバ105と、
前記ネットにおける前記第1のノードに接続され、該第
1のノードの電圧レベルが閾値に到達するのに応えて当
該第1のノードの電圧レベルを変化させる第1の状態変
化アシストドライバ(TAD)135と、を備えるよう
に構成する。
Description
の分野に関し、特に、集積回路内の信号経路における信
号の伝送速度を増加するための装置および方法に関す
る。
の信号経路の長さが長くなるのに従って増加する。伝送
遅延時間は、「負荷の大きな」ネットワーク(すなわ
ち、容量性負荷の大きなネットワークやネット)上を伝
送される信号の場合に比較的長くなる。これは、容量性
負荷が大きいと、伝送信号のRC遅延時間が長くなるか
らである。ここで、負荷の大きなネットとは、例えば、
SRAMのワード線である。
内の金属層における抵抗値は増加する。抵抗値が高くな
ると、金属層内に形成されたネット上を伝送される信号
のRC遅延が大きくなる。マイクロプロセッサの周期
は、マイクロプロセッサで処理された信号の伝送遅延時
間が増加すれば、長くなる。しかも、クリティカルなネ
ット上の信号の伝送遅延時間が長くなると、「クリティ
カルなネット(クリティカルパス:criticalpath)」に
おけるタイミング要件が満たされなくなるかも知れな
い。
通常、インバータで形成される中継器を長いネットに挿
入して、信号の伝送速度を上げるようにしている。中継
器は、長いネットを多数の短いネットへ分割し、そこ
で、各中継器で1つの短いネットを駆動する。多くの場
合、所望の信号タイミング(或いは、最適なタイミン
グ)は、インバータを奇数個挿入することで達成され
る。しかしながら、インバータを奇数個挿入することに
よって、伝送信号の極性が反転する(電圧が変動す
る)。伝送信号の元来の極性を取り戻すために、別のイ
ンバータをネットに追加してインバータの個数を偶数に
する。しかしながら、別のインバータを追加すると、遅
延が増大し、その結果、ネットに対する所望の信号タイ
ミングの制約(或いは、最適なタイミング値)が満足さ
れなくなるかも知れない。
ect)」の問題もある。近接効果は、近接するネット(近
接ネット)を伝送する信号が反対側に方向を替える時に
生じる。近接効果は、有効切り替え静電容量の増加を引
き起し、信号の伝送遅延時間の増加を招く。従って、集
積回路内のネット上での信号の伝送速度を上げることが
でき、上記の従来の手法における課題を解決することの
できる方法および装置が要望される。
ットに接続された多数のドライバの中のどれか1つによ
って駆動されるネットである。中継器は一方向性のもの
なので、ドライバはネットの全部の部分に信号を送るこ
とができず、そのため、ネットに中継器を使用すること
ができない。この種のネットは、例えば、多機能ユニッ
トのリザルトバス (result bus) である。このような具
体例における伝送遅延を改善するための方法および装置
が望まれる。これを解決する従来の手法では、双方向性
の中継器を使用している。しかしながら、双方向性の中
継器は、速度が遅く信号の流れの方向を決定するための
制御回路を必要とする。この制御回路は、対面積経費が
嵩むだけでなく、その制御回路自体による速度の問題を
引き起こすことになる。
設けられた多数のドライバ中のどれか1つによって駆動
されるネット上で高速の信号伝送を達成するための装置
を提供する。この装置は、ネットを介して信号を駆動す
るための第1のドライバを備えている。第1の状態変化
アシストドライバ(TAD:transition assist drive
r) は、信号が第1のノードに接近するにつれて第1の
ノードの電圧レベルが閾値に到達するのに応えて、ネッ
ト内の第1のノードの電圧レベルを変化させる。第1の
ノードがプリチャージされて論理レベル『1』になって
いる場合、第1のTADは、第1のノードの電圧レベル
を論理レベル『0』へ変化させる。第1のノードがプリ
チャージされて論理レベル『0』になっている場合、第
1のTADは、第1のノードの電圧レベルを論理レベル
『1』へ変化させる。第1のTADが、第1のノードの
電圧レベルを変化させると、ネットにおける信号の伝送
速度が上がる。
が第2のノードでネットに接続される。第2のTAD
は、信号が第2のノードに接近するにつれて、第2のノ
ードの電圧レベルを変化させる。第2のノードの電圧レ
ベルを変化させることによって、信号の伝送速度がさら
に上がる。さらなるTADを追加してネット上の別のノ
ードに接続することによって、ネットにおける信号の伝
送速度をさらに上げられるかも知れない。
え速度或いはTADのノイズ不活性(noise immunity)
が上がるように本発明に係るTADをプログラムするこ
とによって、上記の閾値を調整することができる。従来
の手法では、中継器(インバータ)を用いてネットにお
ける信号の伝送速度を増加させている。しかしながら、
中継器を奇数個設けることによって、伝送信号の極性が
反転する(電圧が変動する)。本発明によれば、ネット
における信号の伝送速度を上げるために中継器を使用す
ることを回避できるので好都合である。加えて、本発明
に係るTADは、伝送信号の極性を反転しない。
ト(近接ネット)をプリチャージし、その電圧を特定の
電圧レベルにしておくというプリチャージ法が採用され
る。このプリチャージ法によれば、従来の手法の「近接
効果」の問題を回避することができる。ここで、近接効
果は、近接ネットを伝わる信号が反対方向に切り替わる
ときに生じる。近接効果の問題は、有効切り替え静電容
量の増加を引き起し、信号の伝送遅延時間の増加を招
く。本発明のプリチャージ法によれば、近接ネット上の
信号が反対方向に切り替わることはない。1つのネット
上の信号がある方向に切り替わるとき、近接ネット上の
他の信号は、同一方向に切り替わるか、或いは、現在の
極性を維持する。
のドライバによって駆動される信号の方向と反対の方向
に伝送するように信号を駆動するようにしてもよい。こ
の場合、本発明に係る信号伝送システムにおいて双方向
信号伝送が達成される。他のドライバをネット上の別の
地点に追加すれば、ネットにおける双方向信号伝送が可
能になる。
号の伝送方向に関わらずネット上の対応するノードの電
圧レベルを変化させる。TADは、ネット上を伝送する
信号によって生じる対応するノードの電圧レベルの変化
を自動的に検出し、その対応するノードの電圧レベルを
変化させて信号の伝送速度を上げる。
信号伝送システム100を示す。図1に示されるよう
に、信号伝送システム100は、信号102の伝送速度
を上げることができ、集積回路(図示しない)に適用可
能である。例えば、信号伝送システム100は、マイク
ロプロセッサ(図示しない)内で信号を送信するのに使
用される。ドライバ105は、ネット(信号経路)11
0を介して信号102を駆動する。レシーバ112は信
号102を受信する。信号伝送システム100に一方向
の信号伝送機能を発揮させる場合、ドライバ115、1
20および125は不活性化されるか省略される。
ンデンサをRおよびCで表す。コンデンサCは、ネット
110の容量性特性および/または容量性負荷を表す。
抵抗Rは、ネット110の抵抗性特性を表すもので、ネ
ット110の長さが増加するについれて、および/また
は、ネット110の幅が減少するにつれて、抵抗値が増
大する。
ド142(または、B2)と144(または、B3)で
ネット110に接続された状態変化アシストドライバ
(TAD)135および140を備えている。或る実施
例においては、TAD135はインバータ145を備え
ている。インバータ145は、プリチャージクロック信
号CLKを受信するための入力端子と、Pチャネル型ト
ランジスタ150のゲートに接続された出力端子とを備
えている。Pチャネル型トランジスタ150は、ソース
がVDDなどの正電圧電源に接続され、ドレインがPチ
ャネル型トランジスタ155のソースに接続される。P
チャネル型トランジスタ155は、ドレインがノード1
57に接続され、ゲートがノード142を介してネット
110に接続される。Nチャネル型トランジスタ160
は、ドレインがノード157に接続され、ソースが接地
(VSS)されゲートがインバータ145の出力端子に
接続される。
ンジスタ165を備えている。Pチャネル型トランジス
タ165は、プリチャージクロック信号CLKを受信す
るためのゲートと、VDDに接続されたソースと、ノー
ド142を介してネット110に接続されたドレインと
を備えている。Nチャネル型トランジスタ170は、ド
レインがノード142を介してネット110に接続さ
れ、ソースがVSSに接続され、そして、ゲートがノー
ド157に接続される。
るTADの個数は様々に異なる。図示していない代わり
の実施例によれば、TADは1つだけネット110に接
続される。或いは、別のTADとドライバおよび/また
はレシーバとが、後述するように、信号伝送システム1
00内のネット110に追加される。TAD135およ
び/またはTAD140を使用することによって、ネッ
ト110上で生じる電圧変動の進捗速度 (rate) が上が
り、信号102の伝送速度が上がる。TAD135およ
び/またはTAD140によって、TAD135と14
0とに対応するノードにおける電圧がレベル変化し、信
号102に起因する電圧変動の進捗速度が上がる。TA
D135と140は、信号の伝送速度の低下を効果的に
補償する。信号速度の低下は、ライン線抵抗および配置
された静電容量に起因する。別のTADをネット110
に追加することによって、ネット110における信号の
伝送速度がさらに上がる。このようにして、長いネット
或いは容量性負荷の大きいネットにおける信号の伝送遅
延を低減できる。
テム100の作用について考察する。具体的に、図2
は、ネット110上のノード142における電圧変動を
時間に関連づけて表す第1の波形200を示す。波形2
05は、TAD135によるアシストがない時のノード
142における電圧変動を表す。システムの電力投入中
および/またはシステムリセット中、ネット110は、
図2の時刻ta0にプリチャージされ論理レベル『1』
の電圧値を帯びる。論理レベル『1』の値は、例えば、
およそ1.8ボルトである。プリチャージクロック信号
CLKは、ネット110がプリチャージされて論理レベ
ル『1』になっているとき、論理レベル『0』を示す。
プリチャージクロック信号CLKは、ネット110のプ
リチャージ中低レベルなので、Pチャネル型トランジス
タ165はオンである。Pチャネル型トランジスタ16
5は、ノード142の電圧をVDD電圧レベルへと変化
させる。これによって、ネット110は、プリチャージ
されてVDD(論理レベル『1』)になる。
ルになっているので、ノード142は評価 (evaluatio
n) の前には高レベルである。従って、Pチャネル型ト
ランジスタ155は、ゲートを介してノード142から
論理レベル『1』値を受信しているので、評価前にはオ
フである。ネット110のプリチャージ中、インバータ
145は、クロック信号CLKの論理レベル『0』値を
論理レベル『1』へと反転させる。インバータ145の
高レベル出力信号は、Pチャネル型トランジスタ150
とNチャネル型トランジスタ160とのゲートへ印加さ
れる。このように、ネット110のプリチャージ中であ
って評価期間 (evaluation period)の前には、Pチャネ
ル型トランジスタ150はオフでNチャネル型トランジ
スタ160はオンである。従って、ネット110のプリ
チャージ中、ノード157は、電圧がNチャネル型トラ
ンジスタ160によってVSSへと変化させられる。
(図示しない)を使用して評価期間を開始する。制御回
路は、プリチャージクロック信号CLKを論理レベル
『0』から論理レベル『1』へと切り替える。プリチャ
ージクロック信号CLKが論理レベル『1』へ切り替わ
ると、Pチャネル型トランジスタ165がオフになる。
プリチャージクロック信号CLKの論理レベル『1』の
値は、インバータ145によって論理レベル『0』の値
へと反転させられる。このように、インバータ145の
低レベル出力信号で、Pチャネル型トランジスタ150
はオンになり、Nチャネル型トランジスタ160はオフ
になる。この時、ノード157はVSS電圧レベルを維
持する。
ャージクロック信号CLKは、チップ内(内部)クロッ
ク源(図示しない)によって生成されるかも知れない。
チップ内クロック源は、プリチャージクロック信号CL
Kを生成する。プリチャージクロック信号は、インバー
タ145の入力端子およびPチャネル型トランジスタ1
65(図1)のゲートに印加される。そして、プリチャ
ージクロック信号CLKの状態変化で評価期間の発生が
決定する。
05は、論理レベル『0』の電圧変動を生じさせる信号
102を発生する。ネット110のRC特性によって、
ネット110における(論理レベル『1』から論理レベ
ル『0』への)電圧変動の量は、時間と距離との関数に
なる。電圧変動の量は、ドライバ105に近接した位置
(ネット110上)の方が大きい。
て、時刻ta1に、ノード142の電圧はプリチャージ
VDD値から閾値VDD−V
threshold(transistor 155) へと低下する。VDD値
は、例えば、およそ1.8ボルトに等しい。V
threshold( transistor 155) の電圧は、トランジスタ1
55の閾値電圧として定義される。V
threshold(transistor 155) の値は、典型的には、およ
そ0.25ボルトに等しい。Pチャネル型トランジスタ
155のゲートには、ノード142の電圧が印加され
る。Pチャネル型トランジスタ155のゲート電圧がお
よそVDD−Vth reshold(transistor 155) へ低下する
と、トランジスタ155はオンになる。Pチャネル型ト
ランジスタ150および155は、両方ともオンにな
り、ノード157の電圧レベルをVSSからVDD(論
理レベル『1』)へ変化させる。なお、Nチャネル型ト
ランジスタはオフのままである。
で、Nチャネル型トランジスタ170は時刻ta2(図
2)にオンになる。Nチャネル型トランジスタ170
は、時刻ta3にノード142の電圧をVSS(論理レ
ベル『0』)へ変化させる。これで、ノード142にお
ける論理レベル『1』から論理レベル『0』への電圧変
動は完了する。
ノード142の電圧レベルは、時刻ta3にΔV1の電
圧値だけさらに低下する。TAD135のアシストがな
い時、ノード142の電圧変動は、波形205で示すよ
うにゆっくりと進む。長く負荷の大きいネットの場合、
TAD135のアシストがないと、ノード142の電圧
変動の進捗速度はさらに低下する。
他のTAD(例えばTAD140)は、ネット110上
の他のノードの電圧が論理レベル『0』へ変化し易くす
る。これによって、信号102のネット110における
伝送速度はさらに上がる。従来の手法では、中継器(イ
ンバータ)を使用してネットにおける信号の伝送速度を
上げていた。しかし、中継器を奇数個設けることによっ
て、伝送信号の極性(電圧変動)が反転する。本発明に
よれば、優位にも、ネットにおける信号の伝送速度を上
げるために中継器を使用することを回避できる。加え
て、本発明に係るTADは、伝送信号の極性を反転させ
ない。
ットは、評価期間の前に、特定の電圧レベル(例えば論
理レベル『1』)までプリチャージされる。このプリチ
ャージ法によって、従来の方法の「近接効果」問題を回
避できる。ちなみに、近接効果は、近接ネットを伝わる
信号が逆方向へ切り替えられたときに生じる。近接効果
の問題は、有効切り替え静電容量の増加を引き起し、信
号の伝送遅延時間の増加を招く。本発明のプリチャージ
法では、近接ネットを伝わる信号は、逆方向へ切り替わ
らない。1つのネット上の信号が1つの方向に切り替わ
ると、近接ネット上の他の信号は、同一方向に切り替わ
るか、或いは、現在の極性を維持する。
について示すものである。図3は、本発明の第2実施例
に係る信号伝送システム300の概略ブロック図であ
る。システム300は、信号305を受信するためのレ
シーバ112、325および330を備えている。TA
D135、140、345および350は、ノードB
2、B3、B4およびB5でネット110に接続され
る。TAD135、140、345および350は、そ
れぞれ対応するノードの電圧レベルが閾値(例えば、V
DD−Vthreshold 、ここで、Vthreshold は、例え
ば、およそ0.25ボルトに等しい)に達すると、その
ノードの電圧レベルを変化させる。図4は、ネット41
0で信号405を送信する従来の信号伝送システム40
0を示す。ドライバ415は、レシーバ420、425
および430によって受信される信号405を駆動す
る。信号405は、ネット410上のノードB1T〜B
5Tを介して伝わり、その後レシーバ420によって受
信される。
5における電圧レベルとネット410上のノードB1T
〜B5Tにおける電圧レベルとを特定の時間に関連づけ
て比較するためのグラフを示す。TAD135、14
0、345および350は、ノードB2、B3、B4お
よびB5の電圧が論理レベル『1』から論理レベル
『0』へと変化し易くする。これによって、論理レベル
『1』から論理レベル『0』への電圧変動は、ノードB
2T〜B5TでのものよりもノードB2〜B5での方が
速くなる。例えば、ノードB5の電圧レベルは、評価期
間(図5参照)の開始からおよそ1.2ナノ秒後に論理
レベル『0』(0.0ボルト)まで低下する。一方、ノ
ードB5Tの電圧レベルは、評価期間の開始からおよそ
2.2ナノ秒後に最低電圧レベルの200ミリボルトま
で低下する。評価期間 (evaluation period)は、図5に
示すように、プリチャージクロック信号が論理レベル
『1』へと立ち上がると同時に開始する。ノードB2〜
B5における電圧変動の方が進捗速度が高いのは、TA
D135、140、345および350によってアシス
トされるからである。ノードB2〜B5における電圧変
動の方が進捗速度が高いことによって、ネット110に
おける信号305の伝送速度が上がる。
送システム500の概略ブロック図である。信号伝送シ
ステム500は、高い切り替え速度と優れたノイズ不活
性との一方を犠牲にして他方を実現することできるプロ
グラマブルTAD (programmable TAD) 505を備えて
いる。プログラマブルTAD505は、ノード142で
ネット110に接続される。TAD505のプログラマ
ブル機能 (programmable features)は、TADの回路構
成にNチャネル型トランジスタ510を加えるか否かに
よって異なる。具体的には、Nチャネル型トランジスタ
510は、ドレインがノード157に接続され、ソース
がVSSに接続される。Nチャネル型トランジスタ51
0のゲートは、二頭の矢印515で示すように、ノード
142に接続されるか、或いは、VSSに接続される。
TAD505を備えた集積回路チップ(図示しない)の
最終金属層(final metal layer:図示しない)を改造す
ることによって、Nチャネル型トランジスタ510のゲ
ートをノード152かVSSかに接続させる。 [例1:Nチャネル型トランジスタ510のゲートをV
SSに接続した場合]Nチャネル型トランジスタ510
のゲートがVSSに接続されると、Nチャネル型トラン
ジスタ510は、TAD505の回路構成から切り離さ
れる。従って、TAD505は、図1のTAD135と
同様に機能し、ノード142の電圧を論理レベル『1』
から論理レベル『0』へと変化させるための高速切り替
えを行うことができるようになる。ここで、VDDがお
よそ1.8ボルトに等しく、Pチャネル型トランジスタ
155の閾値電圧(Vthreshold(transistor 155) )が
およそ0.25ボルトであるとすると、Pチャネル型ト
ランジスタ155のゲート(或いは、ノード142)の
電圧レベルは、VDD−Vthreshold(transistor 155)
=1.8ボルト−0.25ボルト=1.55ボルトまで
低下する。そして、Pチャネル型トランジスタ155は
オンになる。Pチャネル型トランジスタ150および1
55がオンになり、Nチャネル型トランジスタ160は
オフのままなので、ノード157の電圧は、VSSレベ
ルからVDDレベルへと変化する。Nチャネル型トラン
ジスタ170は、ノード157からVDD電圧レベルを
受け取るのでオンになる。Nチャネル型トランジスタ1
70がオンになるので、ノード142はVSS(論理レ
ベル『0』)へ変化する。このように、Nチャネル型ト
ランジスタ510のゲートがVSSに接続されると、T
AD505は、切り替えを開始し、ノード142の電圧
レベルが閾値、例えば、1.55ボルトまで低下するの
に応え、そのノード142を論理レベル『0』へ変化さ
せる。 [例2:Nチャネル型トランジスタ510のゲートをノ
ード142に接続した場合]Nチャネル型トランジスタ
510のゲートがノード142に接続されると、トラン
ジスタ155および510は、インバータ525を構成
する。インバータ525は、入力端子がノード142に
接続され、出力端子がノード157に接続される。イン
バータ525の切り替え電圧VSWは、典型的に、およ
そ(2/3)VDD=1.2ボルトに維持される。従っ
て、ノード142の電圧がおよそ(2/3)VDD=
1.2ボルトにまで低下すると、インバータ525は、
ノード157を論理レベル『1』の電圧レベルへと切り
替える。ノード157が高レベルに切り替えられるの
で、トランジスタ170はオンになる。従って、ノード
142はVSSへ変化し、ノード142での論理レベル
『1』から論理レベル『0』への電圧変動は完了する。
2に接続することによって、TAD505によりノード
142を論理レベル『0』へと変化させ易くなる前は、
ノード142では比較的低い電圧レベルのおよそ0.9
ボルトが必要とされる。従って、TAD505は、ノイ
ズに対して優れた不活性を示す。TAD505は、高ノ
イズ度或いは高干渉度を示す環境において特に有用であ
る。ノイズに対する優れた不活性を得るために犠牲にさ
れた結果として、TAD505の切り替え速度は比較的
遅い。TAD505によってノード142の電圧を低下
させ易くなる前は、ノード142の電圧を比較的低い電
圧レベルへ低下させる必要があるからである。
送システム600の一部を示す図である。信号伝送シス
テム600は、ノード142でネット110に接続され
たプログラマブルTAD605を備えている。TAD6
05のプログラマブル性は、TAD回路構成にNチャネ
ル型トランジスタ(Nチャネル型トランジスタ610な
ど)を追加して、TAD605のノイズに対する不活性
をさらに向上させることによって達成される。Nチャネ
ル型トランジスタ610は、ゲートがノード142に接
続され、ドレインがノード157に接続され、そして、
ソースがVSSに接続される。Pチャネル型トランジス
タ155と並列Nチャネル型トランジスタ対510およ
び610とでインバータ620が構成される。インバー
タ620は、入力端子がノード142に接続され出力端
子がノード157に接続される。並列Nチャネル型トラ
ンジスタ対510および610は、インバータ620内
の大規模トランジスタ (large size transistor)を効果
的に構成する。これによって、インバータ620の切り
替え電圧VSWは、(2/3)VDD未満まで低下す
る。このように、インバータ620がノード157を論
理レベル『1』へ切り替えてトランジスタ170をオン
にする前は、ノード142の電圧を(2/3)VDD未
満まで低下させなければならない。Nチャネル型トラン
ジスタ170がオンになると、ノード142はVSS
(論理レベル『0』)へ変化する。
に、さらなるNチャネル型トランジスタをTAD605
の回路構成に追加してもよい。このように、Nチャネル
型トランジスタをさらに追加することで、インバータ6
20の切り替え電圧VSWの値が、典型的には、およそ
(2/3)VDDからおよそ(1/2)VDDまでの範
囲でさらに低下するので、TAD605のノイズ不活性
がさらに向上する。
送システム700であって、システムの電力投入中およ
び/またはシステムリセット中にネット705を論理レ
ベル『0』までプリチャージするという信号伝送システ
ムの概略ブロック図である。TAD710は、ノード7
12を介してネット705に接続され、インバータ71
5で構成される。インバータ715は、出力端子がPチ
ャネル型トランジスタ720およびNチャネル型トラン
ジスタ725のゲートに接続される。インバータ715
の入力端子は、インバータ716の出力端子に接続され
る。インバータ716は、入力端子を介してプリチャー
ジクロック信号CLKを受け取る。
スがVDDに接続され、ドレインがノード730に接続
される。Nチャネル型トランジスタ732は、ドレイン
がノード730に接続され、ソースがNチャネル型トラ
ンジスタ725のドレインに接続され、そして、ゲート
がノード712に接続される。Nチャネル型トランジス
タ725は、ソースがVSSに接続される。
スがVDDに接続され、ドレインがノード712に接続
され、そして、ゲートがノード730に接続される。N
チャネル型トランジスタ737は、ドレインがネット7
05に接続され、ソースがVSSに接続され、そして、
ゲートがインバータ716の出力端子に接続される。図
8および図9を参照して、TAD710の作用について
考察する。図9では、波形750は、TAD710のア
シストがある場合のノード712における電圧変動を時
間に関連づけて示す。波形755は、TAD710のア
シストがない場合のノード712における電圧変動を時
間に関連づけて示す。時刻tb0において、ネット70
5およびノード712は、論理レベル『0』までプリチ
ャージされる。ネット705が、論理レベル『0』まで
プリチャージされているとき、プリチャージクロック信
号CLKは論理レベル『0』の値を示す。低レベルクロ
ック信号CLKは、インバータ716によって論理レベ
ル『1』の信号へと反転させられる。インバータ716
からの論理レベル『1』の出力信号で、Nチャネル型ト
ランジスタ737はオンになる。Nチャネル型トランジ
スタ737は、プリチャージ中で評価期間の前にネット
705の電圧レベルをVSS(論理レベル『0』)へ変
化させる。
タ715は、インバータ716の高レベル出力信号を論
理レベル『0』の信号へと反転させる。インバータ71
5の低レベル出力信号は、Pチャネル型トランジスタ7
20およびNチャネル型トランジスタ725のゲートへ
印加される。Pチャネル型トランジスタ720およびN
チャネル型トランジスタ725はオフになる。Nチャネ
ル型トランジスタ732は、ゲートが、プリチャージさ
れて低レベルになっているノード712に接続されてい
るので、Nチャネル型トランジスタ732もオフであ
る。Pチャネル型トランジスタ720はオンなので、ネ
ット705のプリチャージ中であって評価の前にノード
730をVDDレベルへ変化させる。
(図示しない)を使用して評価期間を開始させる。制御
回路は、プリチャージクロック信号CLKを論理レベル
『0』から論理レベル『1』へと切り替える。評価期間
の開始中にプリチャージクロック信号CLKが論理レベ
ル『1』に切り替わると、インバータ716の出力は論
理レベル『0』の信号になる。インバータ716の低レ
ベル出力信号でNチャネル型トランジスタ737はオフ
になる。また、インバータ716の低レベル出力信号
は、インバータ715によって論理レベル『1』の信号
へと反転させられる。インバータ715の高レベル出力
信号でPチャネル型トランジスタ720はオフになり、
Nチャネル型トランジスタ725はオンになる。このと
き、ノード730はVDDレベルを維持する。
e driver) 745は、論理レベル『1』への電圧変動を
伴う信号740を発生させる。時刻tb1で、ノード7
12の電圧レベルは、Nチャネル型トランジスタ732
の閾値電圧(すなわち、
Vth reshold(transistor 732) )まで上昇する。これに
よって、Nチャネル型トランジスタ732がオンにな
る。Vthreshold(transistor 732) の値は、典型的に、
およそ0.25ボルトである。トランジスタ725と7
32とはオンでトランジスタ720はオフなので、トラ
ンジスタ725および732は、ノード730をVDD
電圧レベルからVSS接地電圧レベルへと変化させる。
ノード730が低レベルになったので、Pチャネル型ト
ランジスタ735は、ゲートを介してノード730のV
SS接地電圧値を受け取り、時刻tb2でオンになる。
時刻tb3において、Pチャネル型トランジスタ735
は、ノード712をVDD(論理レベル『1』)へと変
化させる。これで、ノード712における論理レベル
『0』から論理レベル『1』への電圧変動が完了する。
ド712における電圧変動の進捗速度を上げる。例え
ば、時刻tb3で、波形750は、波形755より電圧
値がΔV2だけ高い。図10は、本発明の第6実施例に
係る信号伝送システム800であって、システムの電力
投入中および/またはシステムリセット中にネット70
5を論理レベル『0』までプリチャージするという信号
伝送システムの概略ブロック図である。信号伝送システ
ム800は、プログラマブルTAD805を備えてい
る。プログラマブルTAD805は、ノード712を介
してネット705に接続される。TAD805は、Pチ
ャネル型トランジスタ770を備えている。Pチャネル
型トランジスタ770は、ソースがVDDに接続され、
ドレインがノード730に接続される。また、Pチャネ
ル型トランジスタ770のゲートは、二頭の矢印775
で示すように、ノード712かVSSかのどちらかに接
続可能である。
がVSSに接続された場合、トランジスタ770は、T
AD805の回路構成から省かれる。TAD805は、
図8のTAD710と同様に作用する。特に、前述した
ように、TAD805により、ノード712の電圧レベ
ルがトランジスタ732の閾値電圧Vthreshold(tran
sistor 732) まで上昇するのに応えてノード712をV
DDへと変化させ易くなる。なお、V
threshold(transistor 732) は、典型的に、およそ0.
25ボルトである。
がノード712に接続されると、トランジスタ770お
よび732によりインバータ780が構成される。イン
バータ780は、入力端子がノード712に接続され、
出力端子がノード730に接続され、そして、Pチャネ
ル型トランジスタ735のゲートを駆動する。VDDが
およそ1.8ボルトに等しいとすると、ノード712の
電圧がVSW=VDD/3=1.8/3=0.6ボルト
まで上昇したとき、インバータ780は、ノード730
の電圧レベルを論理レベル『1』から論理レベル『0』
へと切り替える。しかしながら、Pチャネル型トランジ
スタ(図示しない)を追加してPチャネル型トランジス
タ770に並列に接続することによって、インバータ7
80の切り替え電圧VSWを別の値(典型的には、(1
/3)VDDから(1/2)VDDの範囲)へと調節し
てもよい。
電圧でPチャネル型トランジスタ735はオンになる。
Pチャネル型トランジスタ735は、ノード712をV
DD(論理レベル『1』)へ変化させる。ノード712
における論理レベル『0』から論理レベル『1』への電
圧変動は、これで完了する。TAD805は、ノード7
12の電圧を例えばVDD/3へと上昇するまでノード
712を論理レベル『1』まで変化させ易くなるように
アシストしないので、ノイズに対して優れた不活性を示
す。優れたノイズ不活性のために犠牲にされた結果、T
AD805の切り替え速度は低い。
トランジスタ770と同様に、別のPチャネル型トラン
ジスタ(図示しない)をTAD805の回路構成に加え
る。このように、Pチャネル型トランジスタを加えるこ
とによって、インバータ780の切り替え電圧VSWが
上昇し、TADのノイズ不活性が一層優れたものとな
る。
伝送システム900であって、双方向性の信号伝送機能
を備えたシステム900の概略ブロック図である。例え
ば、ドライバ905は、信号を915方向へネット91
0を介して駆動し、ドライバ920は、信号を925方
向へネット910を介して駆動する。別のドライバ(ド
ライバ930と935など)を追加してネット910に
接続し、ネット910を介して信号を駆動させるように
してもよい。
ット910に接続されネット910おける信号の伝送速
度を上昇させ易くする。具体的に、TAD940および
945は、ノード947と949でネット910に接続
される。ネット910に接続されるTADの個数は様々
に異なる。ノードの電圧レベルが、ネット910を伝わ
る信号によって上昇して閾値に達すると、TAD940
および945は、それぞれ対応するノードにおける電圧
レベルを変化させる。システムの電力投入中および/ま
たはシステムリセット中にネット910がロウ論理レベ
ルまでプリチャージされた場合、TAD940および9
45は、対応するノードにおける電圧レベルを論理レベ
ル『1』へと変化させる。TAD940と945は、そ
れぞれ前述した様々なTADの実施例に適用される。
15方向に伝送する信号の伝送速度を上昇させるか、或
いは、反対方向925に伝送する別の信号の伝送速度を
上昇させる。このため、TADのアシストを受けて高速
で信号を送信するために、ネット910上の様々な位置
にドライバを設置することができる。図12は、双方向
性の信号伝送機能を備えた従来のシステム950を示
す。従来のシステム950は、ドライバ955、960
および965を備えている。ドライバ955、960お
よび965は、様々に異なるノードでネット970に接
続される。ドライバ955は、975方向へネット97
0を介して信号を送信できるものとする。従来のシステ
ム950では、ドライバ955が信号を送信する場合、
中継器980および985をオフにすることが必要であ
る。中継器980および985をオフにすることによっ
て、975方向の信号は中継器990と995を渡って
伝送する。また、ドライバ965が、997方向にネッ
ト970を介して信号を送信する場合、中継器990お
よび995をオフにしなければならない。こうすれば、
997方向の信号は、中継器980および985を渡っ
て伝送できる。このように、従来の方法によれば、ネッ
トを伝送する信号の方向に基づいてネット上の中継器を
調節することが必要である。一方、本発明によれば、信
号方向の相違に従って信号伝送システムを調節する必要
もなく、信号の915方向或いは925方向(図11)
への伝送速度を自動的に上昇させることができる。
内に形成されるネットにおける信号の伝送速度を上昇さ
せられる。例えば、先に考察したTADの様々な実施例
は、レジスタファイル内のワード線或いは追加命令バッ
ファ (re-order buffer)内のワード線に接続される。ワ
ード線とは、比較的短い導体であって、単一のドライバ
によって駆動され、信号の伝送遅延時間を増加させる大
きな容量性負荷を伴う。
イクロプロセッサのリザルトバス (result bus) に接続
される。リザルトバスは、多数のドライバによって駆動
され、その結果、双方向の信号伝送機能を発揮する。先
に考察したTADの様々な実施例は、追加命令バッファ
内のビット線に接続することもできる。ビット線は、多
数のドライバによって駆動され、その結果、双方向の信
号伝送機能を発揮する。ビット線は、比較的短い導体で
あって、信号の伝送遅延時間を増加させる大きな容量性
負荷を伴う。
ネットを介して信号を送信するための装置であって、前
記ネットに接続され、該ネットを介して前記信号を駆動
するドライバと、前記ネットにおける前記第1のノード
に接続され、該第1のノードの電圧レベルが閾値に到達
するのに応えて当該第1のノードの電圧レベルを変化さ
せる第1の状態変化アシストドライバ(TAD)と、を
備えることを特徴とする装置。(請求項1)
て、前記ネットが論理レベル『1』にプリチャージされ
ているとき、前記第1のTADは、前記第1のノードを
論理レベル『0』へ変化させることを特徴とする装置。 (付記3) 付記1に記載の装置において、前記ネット
が論理レベル『0』にプリチャージされているとき、前
記第1のTADは、前記第1のノードを論理レベル
『1』へ変化させることを特徴とする装置。
て、前記第1のTADは、前記第1のノードを論理レベ
ル『0』へ変化させ、そして、該第1のTADは、前記
第1のノードに接続された第1の端子、接地された第2
の端子、および、ゲート端子を有する第1のトランジス
タと、第1の電源電圧源に接続された第1の端子、第2
の端子、および、プリチャージクロック信号の反転信号
を受け取るゲート端子を有する第2のトランジスタと、
該第2のトランジスタの第2の端子に接続された第1の
端子、前記第1のトランジスタのゲート端子に接続され
た第2の端子、および、前記第1のノードに接続された
ゲート端子を有する第3のトランジスタと、該第3のト
ランジスタの第2の端子に接続された第1の端子、接地
された第2の端子、および、前記プリチャージクロック
信号の反転信号を受け取るゲート端子を有する第4のト
ランジスタと、を備えることを特徴とする装置。(請求
項2)
て、前記第1のTADは、さらに、前記第1のトランジ
スタのゲート端子に接続された第1の端子、接地された
第2の端子、および、前記第1のノードに接続されるか
或いは接地されたゲート端子を有する第5のトランジス
タを備えることを特徴とする装置。 (付記6) 付記4に記載の装置において、前記第1の
TADは、さらに、前記第1のトランジスタのゲート端
子に接続された第1の端子、接地された第2の端子、お
よび、前記第1のノードに接続されたゲート端子を有す
る第6のトランジスタを備えることを特徴とする装置。
て、前記第1のTADは、さらに、前記ネットを論理レ
ベル『1』にプリチャージするプリチャージトランジス
タを備え、該プリチャージトランジスタは、前記第1の
電源電圧源に接続された第1の端子、前記ネットに接続
された第2の端子、前記プリチャージクロック信号を受
け取るゲート端子を有することを特徴とする装置。
て、前記第1のTADは、前記第1のノードを論理レベ
ル『1』へ変化させ、そして、該第1のTADは、第1
の電源電圧源に接続された第1の端子、第2の端子、お
よび、プリチャージクロック信号を受け取るゲート端子
を有する第1のプルアップトランジスタと、該第1のプ
ルアップトランジスタの第2の端子に接続された第1の
端子、第2の端子、および、前記第1のノードに接続さ
れたゲート端子を有する第1のプルダウントランジスタ
と、該第1のプルダウントランジスタの第2の端子に接
続された第1の端子、接地された第2の端子、および、
前記プリチャージクロック信号を受け取るゲート端子を
有する第2のプルダウントランジスタと、前記第1の電
源電圧源に接続された第1の端子、前記第1のノードに
接続された第2の端子、および、前記第1のプルアップ
トランジスタの第2の端子に接続されたゲート端子を有
する第2のプルアップトランジスタと、を備えることを
特徴とする装置。(請求項3)
て、前記第1のTADは、さらに、前記第1の電源電圧
源に接続された第1の端子、前記第1のプルアップトラ
ンジスタの第2の端子に接続された第2の端子、およ
び、前記第1のノードに接続されるか或いは接地された
ゲート端子を有する第3のプルアップトランジスタを備
えることを特徴とする装置。 (付記10) 付記8に記載の装置において、前記第1
のTADは、さらに、前記電源電圧源に接続された第1
の端子、前記第1のプルアップトランジスタの第2の端
子に接続された第2の端子、および、前記第1のノード
に接続されたゲート端子を有する第4のプルアップトラ
ンジスタを備えることを特徴とする装置。
て、前記第1のTADは、さらに、前記ネットを論理レ
ベル『0』にプリチャージするプリチャージトランジス
タを備え、該プリチャージトランジスタは、前記ネット
に接続された第1の端子、接地された第2の端子、およ
び、前記プリチャージクロック信号の反転信号を受け取
るゲート端子を有することを特徴とする装置。 (付記12) 付記1に記載の装置において、該装置
は、さらに、さらなる信号を送信して前記ネットにおけ
る双方向信号伝達を可能にする第2のドライバを備える
ことを特徴とする装置。 (付記13) 付記1に記載の装置において、該装置
は、さらに、第2のノードで前記ネットに接続され、該
第2のノードの電圧レベルが閾値に到達するのに応えて
当該第2のノードの電圧レベルを変化させる第2のTA
Dを備えることを特徴とする装置。
信号伝送を行う装置であって、第1のノードを有し、前
記集積回路内で信号を送信するネットと、前記第1のノ
ードに接続され、該第1のノードの電圧レベルが閾値に
到達するのに応えて当該第1のノードの電圧レベルを変
化させる第1の状態変化アシストドライバ(TAD)
と、を備えることを特徴とする装置。(請求項4) (付記15) 付記14に記載の装置において、前記ネ
ットが論理レベル『1』にプリチャージされていると
き、前記第1のTADは、前記第1のノードを論理レベ
ル『0』へ変化させることを特徴とする装置。 (付記16) 付記14に記載の装置において、前記ネ
ットが論理レベル『0』にプリチャージされていると
き、前記第1のTADは、前記第1のノードを論理レベ
ル『1』へ変化させることを特徴とする装置。
を有する信号伝送システムを使用して集積回路内におい
て高速の信号伝送を行う方法であって、(a)前記第1
のノードの電圧レベルを検知するステップと、(b)前
記第1のノードの電圧が閾値に到達するのに応えて、該
第1のノードの電圧レベルを変化させるステップと、を
備えることを特徴とする方法。(請求項5) (付記18) 集積回路内における第1のノードを含む
ネットを介して高速伝送を達成するための方法であっ
て、(a)前記ネットにおける第1のノードを介して信
号を駆動するステップと、(b)前記信号が前記第1の
ノードに接近するのにつれて該第1のノードの電圧レベ
ルが閾値に到達するとき、当該第1のノードの電圧レベ
ルを変化させるステップと、を備えることを特徴とする
方法。(請求項6)
の電圧レベルを変化させるドライバであって、前記第1
のノードに接続された入力端子、第1の電圧源に接続さ
れた第1の端子、第2の電圧源に接続された第2の端
子、および、出力端子を有し、前記第1のノードの電圧
レベルが閾値になるのに応えてオンになるように構成さ
れた第1の変化回路と、該第1の変化回路の出力端子に
接続された入力端子、前記第1のノードに接続された第
1の端子、および、前記第2の電圧源に接続された第2
の端子を有し、前記第1の変化回路がオンになるのに応
えて前記第1のノードを前記第2の電圧源の電位へ変化
させる第2の変化回路と、を備えることを特徴とするド
ライバ。
の電圧レベルを変化させるドライバであって、前記第1
のノードに接続された入力端子、第1の電圧源に接続さ
れた第1の端子、第2の電圧源に接続された第2の端
子、および、出力端子を有し、前記第1のノードの電圧
レベルが閾値になるのに応えてオンになるように構成さ
れた第1の変化回路と、該第1の変化回路の出力端子に
接続された入力端子、前記第1の電圧源に接続された第
1の端子、および、前記第1のノードに接続された第2
の端子を有し、前記第1の変化回路がオンになるのに応
えて前記第1のノードを前記第1の電圧源の電位へ変化
させる第2の変化回路と、を備えることを特徴とするド
ライバ。
いて、前記第1のTADは、前記ネットを介して第1の
方向に伝送される信号の伝送速度を増加することを特徴
とする装置。 (付記22) 付記14に記載の装置において、前記第
1のTADは、前記ネットを介して第2の方向に伝送さ
れる信号の伝送速度を増加することを特徴とする装置。
いて、前記第1のTADは、前記第1のノードを論理レ
ベル『0』へ変化させ、そして、該第1のTADは、前
記第1のノードに接続された第1の端子、接地された第
2の端子、および、ゲート端子を有する第1のトランジ
スタと、第1の電源電圧源に接続された第1の端子、第
2の端子、および、プリチャージクロック信号の反転信
号を受け取るゲート端子を有する第2のトランジスタ
と、前記第2のトランジスタの第2の端子に接続された
第1の端子、前記第1のトランジスタのゲート端子に接
続された第2の端子、および、前記第1のノードに接続
されたゲート端子を有する第3のトランジスタと、前記
第3のトランジスタの第2の端子に接続された第1の端
子、接地された第2の端子、および、前記プリチャージ
クロック信号の反転信号を受け取るゲート端子を有する
第4のトランジスタと、を備えることを特徴とする装
置。
いて、前記第1のTADは、さらに、前記第1のトラン
ジスタのゲート端子に接続された第1の端子、接地され
た第2の端子、および、前記第1のノードに接続される
か或いは接地されたゲート端子を備えた第5のトランジ
スタを備えることを特徴とする装置。 (付記25) 付記23に記載の装置において、前記第
1のTADは、さらに、前記第1のトランジスタのゲー
ト端子に接続された第1の端子、接地された第2の端
子、および、前記第1のノードに接続されたゲート端子
を有する第6のトランジスタを備えることを特徴とする
装置。 (付記26) 付記23に記載の装置において、前記第
1のTADは、さらに、前記ネットを論理レベル『1』
にプリチャージするプリチャージトランジスタを備え、
該プリチャージトランジスタは、前記第1の電源電圧源
に接続された第1の端子、前記ネットに接続された第2
の端子、前記プリチャージクロック信号を受け取るゲー
ト端子を有することを特徴とする装置。
いて、前記第1のTADは、前記第1のノードを論理レ
ベル『1』へ変化させ、そして、該第1のTADは、第
1の電源電圧源に接続された第1の端子、第2の端子、
および、プリチャージクロック信号を受け取るゲート端
子を有する第1のプルアップトランジスタと、該第1の
プルアップトランジスタの第2の端子に接続された第1
の端子、第2の端子、および、前記第1のノードに接続
されたゲート端子を有する第1のプルダウントランジス
タと、該第1のプルダウントランジスタの第2の端子に
接続された第1の端子、接地された第2の端子、およ
び、前記プリチャージクロック信号を受け取るゲート端
子を有する第2のプルダウントランジスタと、前記第1
の電源電圧源に接続された第1の端子、前記第1のノー
ドに接続された第2の端子、および、前記第1のプルア
ップトランジスタの第2の端子に接続されたゲート端子
を有する第2のプルアップトランジスタと、を備えるこ
とを特徴とする装置。
いて、前記第1のTADは、さらに、前記第1の電源電
圧源に接続された第1の端子、前記第1のプルアップト
ランジスタの第2の端子に接続された第2の端子、およ
び、前記第1のノードに接続されるか或いは接地された
ゲート端子を有する第3のプルアップトランジスタを備
えることを特徴とする装置。 (付記29) 付記27に記載の装置において、前記第
1のTADは、さらに、前記電源電圧源に接続された第
1の端子、前記第1のプルアップトランジスタの第2の
端子に接続された第2の端子、および、前記第1のノー
ドに接続されたゲート端子を有する第4のプルアップト
ランジスタを備えることを特徴とする装置。
いて、前記第1のTADは、さらに、前記ネットを論理
レベル『0』にプリチャージするプリチャージトランジ
スタを備え、該プリチャージトランジスタは、前記ネッ
トに接続された第1の端子、接地された第2の端子、お
よび、前記プリチャージクロック信号の反転信号を受け
取るゲート端子を有することを特徴とする装置。 (付記31) 付記14に記載の装置において、該装置
は、さらに、第2のノードで前記ネットに接続され、該
第2のノードの電圧レベルが閾値に到達するのに応えて
当該第2のノードの電圧レベルを変化させる第2のTA
Dを備えることを特徴とする装置。
いて、前記ネットが論理レベル『1』にプリチャージさ
れているとき、前記変化させるステップ(b)におい
て、前記第1のノードの電圧レベルを論理レベル『0』
へ変化させることを特徴とする方法。 (付記33) 付記17に記載の方法において、前記ネ
ットが論理レベル『0』にプリチャージされていると
き、前記変化させるステップ(b)において、前記第1
のノードの電圧レベルを論理レベル『1』へ変化させる
ことを特徴とする方法。 (付記34) 付記17に記載の方法において、前記変
化させるステップ(b)は、該ステップ(b)の閾値
を、より高速のスイッチング速度と前記信号伝送システ
ムのノイズ不活性との折り合いを付ける特定のレベルに
設定することを備えることを特徴とする方法。
いて、前記変化させるステップ(b)は、第1の信号が
前記ネットを介して第1の方向に伝わるとき、前記第1
のノードの電圧レベルを変化させることを備えることを
特徴とする方法。 (付記36) 付記17に記載の方法において、前記変
化させるステップ(b)は、第2の信号が前記ネットを
介して第2の方向に伝わるとき、該第1のノードの電圧
レベルを変化させることを備えることを特徴とする方
法。 (付記37) 付記17に記載の方法において、該方法
は、さらに、第2のノードの電圧レベルが閾値に到達す
るのに応えて、該ネットにおける第2のノードの電圧レ
ベルを変化させるステップを備えることを特徴とする方
法。
いて、該方法は、さらに、隣接するネット間の信号を逆
にスイッチングするのを回避するために、前記集積回路
における少なくとも2つの隣接するネットの電圧レベル
をプリチャージするステップを備えることを特徴とする
方法。 (付記39) 付記18に記載の方法において、該方法
は、さらに、前記集積回路のノイズ不活性を調整するた
めに、前記ステップ(b)の閾値を設定するステップを
備えることを特徴とする方法。
いて、該方法は、さらに、第2のノードを介して前記電
圧レベルが閾値に到達して前記信号が該第2のノードに
接近するとき、前記ネットにおける第2のノードの電圧
レベルをプリチャージするステップを備えることを特徴
とする方法。 (付記41) 付記18に記載の方法において、該方法
は、さらに、隣接するネット間の信号を逆にスイッチン
グするのを回避するために、前記集積回路における少な
くとも2つの隣接するネットの電圧レベルをプリチャー
ジするステップを備えることを特徴とする方法。
ノードを含むネットを介して信号の高速伝送を行う装置
であって、前記ネットに接続され、該ネットを介して前
記信号を駆動する手段と、前記ネットに接続され、前記
第1のノードの電圧レベルが閾値に到達するのに応えて
当該第1のノードの電圧レベルを変化させる第1の手段
と、を備えることを特徴とする装置。 (付記43) 付記42に記載の装置において、該装置
は、さらに、前記ネットに接続され、前記第2のノード
の電圧レベルが閾値に到達するのに応えて当該第2のノ
ードの電圧レベルを変化させる第2の手段を備えること
を特徴とする装置。 (付記44) 付記19に記載のドライバにおいて、前
記第2の変化回路は、前記第1のノードに接続された第
1の端子、前記第2の電圧源に接続された第2の端子、
および、前記第1の変化回路の出力端子に接続されたゲ
ート端子を有する第1のトランジスタを備えることを特
徴とするドライバ。
において、前記第1の変化回路は、前記第1の電圧源に
接続された第1の端子、第2の端子、および、反転され
たクロック信号を受け取るゲート端子を有する第2のト
ランジスタと、該第2のトランジスタの第2の端子に接
続された第1の端子、前記第2の変化回路の入力端子に
接続された第2の端子、および、前記第1のノードに接
続されたゲート端子を有する第3のトランジスタと、該
第3のトランジスタの第2の端子に接続された第1の端
子、前記第2の電圧源に接続された第2の端子、およ
び、前記反転されたクロック信号を受け取るゲート端子
を有する第4のトランジスタと、を備えることを特徴と
するドライバ。
において、該ドライバは、さらに、前記第1の電圧源に
接続された第1の端子、前記ネットに接続された第2の
端子、および、クロック信号を受け取るゲート端子を有
するプリチャージトランジスタを備えることを特徴とす
るドライバ。 (付記47) 付記19に記載のドライバにおいて、該
ドライバは、さらに、前記第2の変化回路の入力端子に
接続された第1の端子、前記第2の電圧源に接続された
第2の端子、および、前記第1のノード或いは前記第2
の電圧源に接続されたゲート端子を有する第5のトラン
ジスタを備えることを特徴とするドライバ。 (付記48) 付記20に記載のドライバにおいて、前
記第2の変化回路は、前記第1の電圧源に接続された第
1の端子、前記第1のノードに接続された第2の端子、
および、前記第1の変化回路の出力端子に接続されたゲ
ート端子を有する第1のトランジスタを備えることを特
徴とするドライバ。
において、前記第1の変化回路は、前記第1の電圧源に
接続された第1の端子、第2の端子、および、クロック
信号を受け取るゲート端子を有する第2のトランジスタ
と、該第2のトランジスタの第2の端子に接続された第
1の端子、前記第2の変化回路の入力端子に接続された
第2の端子、および、前記第1のノードに接続されたゲ
ート端子を有する第3のトランジスタと、該第3のトラ
ンジスタの第2の端子に接続された第1の端子、前記第
2の電圧源に接続された第2の端子、および、前記クロ
ック信号を受け取るゲート端子を有する第4のトランジ
スタと、を備えることを特徴とするドライバ。
において、該ドライバは、さらに、前記ネットに接続さ
れた第1の端子、前記第2の電圧源に接続された第2の
端子、および、クロック信号を受け取るゲート端子を有
するプリチャージトランジスタを備えることを特徴とす
るドライバ。 (付記51) 付記20に記載のドライバにおいて、該
ドライバは、さらに、前記第1の電圧源に接続された第
1の端子、前記第2の変化回路の入力端子に接続された
第2の端子、および、前記第1のノード或いは前記第2
の電圧源に接続されたゲート端子を有する第5のトラン
ジスタを備えることを特徴とするドライバ。
ば、近接効果による伝送遅延時間の増加を招くことな
く、集積回路内のネット上での信号の伝送速度を上げる
ことができる。
あって、状態変化アシストドライバ(TAD)で信号の
伝送速度を上げるようにした信号伝送システムを概略的
に示すブロック図である。
における電圧変動を表す第1の波形、および、TADに
よってアシストされない場合の同一のノードにおける電
圧変動を表す第2の波形のグラフを示す図である。
あって別のTADが追加された信号伝送システムの概略
ブロック図である。
ク図である。
ノードにおける電圧レベルを表す様々な波形のグラフを
示す図である。
あって、高い切り替え速度と優れたノイズ不活性との一
方を犠牲にして他方を実現できるプログラマブルTAD
を備えた信号伝送システムを概略的に示すブロック図で
ある。
あって、ノイズ不活性を向上させたプログラマブルTA
Dを備えた信号伝送システムの一部を示す図である。
あって、システムへの電力投入中および/またはシステ
ムリセット中にプリチャージされて論理レベル『0』に
なったネットにTADが接続される信号伝送システムを
概略的に示すブロック図である。
圧変動を表す第1の波形、および、TADによってアシ
ストされない場合の同一ノードにおける電圧変動を表す
第2の波形のグラフを示す図である。
であって、高い切り替え速度と優れたノイズ不活性との
一方を犠牲にして他方を実現できるプログラマブルTA
Dを備えた信号伝送システムを概略的に示すブロック図
である。
であって、多数のドライバをネットに接続してネットに
おける双方向信号伝送を可能にした信号伝送システムを
概略的に示すブロック図である。
従来の信号伝送システムを概略的に示すブロック図であ
る。
00,900,950…信号伝送システム 105,115.120,125,415,905,9
20,930,935,955,960,965…ドラ
イバ 110,410,705…ネット(信号経路) 112,325,330,420,425,430…レ
シーバ 135,140,345,350,710,940,9
45…状態変化アシストドライバ(TAD) 505,605,805…プログラマブルTAD 510,610…Nチャネル型トランジスタ 525,620,780…インバータ 745…三状態ドライバ 770…Pチャネル型トランジスタ770 CLK…プリチャージクロック信号
Claims (6)
- 【請求項1】 集積回路内に存在する第1のノードを含
むネットを介して信号を送信するための装置であって、 前記ネットに接続され、該ネットを介して前記信号を駆
動するドライバと、 前記ネットにおける前記第1のノードに接続され、該第
1のノードの電圧レベルが閾値に到達するのに応えて当
該第1のノードの電圧レベルを変化させる第1の状態変
化アシストドライバ(TAD)と、を備えることを特徴
とする装置。 - 【請求項2】 請求項1に記載の装置において、前記第
1のTADは、前記第1のノードを論理レベル『0』へ
変化させ、そして、該第1のTADは、 前記第1のノードに接続された第1の端子、接地された
第2の端子、および、ゲート端子を有する第1のトラン
ジスタと、 第1の電源電圧源に接続された第1の端子、第2の端
子、および、プリチャージクロック信号の反転信号を受
け取るゲート端子を有する第2のトランジスタと、 該第2のトランジスタの第2の端子に接続された第1の
端子、前記第1のトランジスタのゲート端子に接続され
た第2の端子、および、前記第1のノードに接続された
ゲート端子を有する第3のトランジスタと、 該第3のトランジスタの第2の端子に接続された第1の
端子、接地された第2の端子、および、前記プリチャー
ジクロック信号の反転信号を受け取るゲート端子を有す
る第4のトランジスタと、を備えることを特徴とする装
置。 - 【請求項3】 請求項1に記載の装置において、前記第
1のTADは、前記第1のノードを論理レベル『1』へ
変化させ、そして、該第1のTADは、 第1の電源電圧源に接続された第1の端子、第2の端
子、および、プリチャージクロック信号を受け取るゲー
ト端子を有する第1のプルアップトランジスタと、 該第1のプルアップトランジスタの第2の端子に接続さ
れた第1の端子、第2の端子、および、前記第1のノー
ドに接続されたゲート端子を有する第1のプルダウント
ランジスタと、 該第1のプルダウントランジスタの第2の端子に接続さ
れた第1の端子、接地された第2の端子、および、前記
プリチャージクロック信号を受け取るゲート端子を有す
る第2のプルダウントランジスタと、 前記第1の電源電圧源に接続された第1の端子、前記第
1のノードに接続された第2の端子、および、前記第1
のプルアップトランジスタの第2の端子に接続されたゲ
ート端子を有する第2のプルアップトランジスタと、を
備えることを特徴とする装置。 - 【請求項4】 集積回路内において高速の信号伝送を行
う装置であって、 第1のノードを有し、前記集積回路内で信号を送信する
ネットと、 前記第1のノードに接続され、該第1のノードの電圧レ
ベルが閾値に到達するのに応えて当該第1のノードの電
圧レベルを変化させる第1の状態変化アシストドライバ
(TAD)と、を備えることを特徴とする装置。 - 【請求項5】 第1のノードを含むネットを有する信号
伝送システムを使用して集積回路内において高速の信号
伝送を行う方法であって、 (a)前記第1のノードの電圧レベルを検知するステッ
プと、 (b)前記第1のノードの電圧が閾値に到達するのに応
えて、該第1のノードの電圧レベルを変化させるステッ
プと、を備えることを特徴とする方法。 - 【請求項6】 集積回路内における第1のノードを含む
ネットを介して高速伝送を達成するための方法であっ
て、 (a)前記ネットにおける第1のノードを介して信号を
駆動するステップと、 (b)前記信号が前記第1のノードに接近するのにつれ
て該第1のノードの電圧レベルが閾値に到達するとき、
当該第1のノードの電圧レベルを変化させるステップ
と、を備えることを特徴とする方法。
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