JPH09305545A - 半導体集積回路 - Google Patents
半導体集積回路Info
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- JPH09305545A JPH09305545A JP8115895A JP11589596A JPH09305545A JP H09305545 A JPH09305545 A JP H09305545A JP 8115895 A JP8115895 A JP 8115895A JP 11589596 A JP11589596 A JP 11589596A JP H09305545 A JPH09305545 A JP H09305545A
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- Japan
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- processor units
- integrated circuit
- semiconductor integrated
- driver
- processor
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- Microcomputers (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 多数のプロセッサユニットを搭載してマルチ
プロセッサシステムを構成するときプロセッサユニット
を接続する信号配線長を短くでき、その配線長も揃える
ことができるようにする。 【解決手段】 プロセッサユニット(PU1〜PU1
6)を規則的に配置し、近接配置されたプロセッサユニ
ットは交差配線領域(SM1〜SM9)を共有し、交差
配線領域に含まれる交差配線の接続状態により近接配置
されたプロセッサユニット間の信号伝達経路を決定で
き、近接配置された一固まり毎のプロセッサユニット間
の信号配線を極力短く且つその長さも実質的に揃えられ
る。比較的離れたプロセッサユニット間での信号伝達に
際してもドライバ領域(DV1〜DV24)のドライバ
による信号駆動能力により信号伝達遅延を最小限に抑え
る。
プロセッサシステムを構成するときプロセッサユニット
を接続する信号配線長を短くでき、その配線長も揃える
ことができるようにする。 【解決手段】 プロセッサユニット(PU1〜PU1
6)を規則的に配置し、近接配置されたプロセッサユニ
ットは交差配線領域(SM1〜SM9)を共有し、交差
配線領域に含まれる交差配線の接続状態により近接配置
されたプロセッサユニット間の信号伝達経路を決定で
き、近接配置された一固まり毎のプロセッサユニット間
の信号配線を極力短く且つその長さも実質的に揃えられ
る。比較的離れたプロセッサユニット間での信号伝達に
際してもドライバ領域(DV1〜DV24)のドライバ
による信号駆動能力により信号伝達遅延を最小限に抑え
る。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、一つの半導体基板
に多数のロプロセッサユニットを搭載してマルチプロセ
ッサシステムを構成する半導体集積回路に関するもので
ある。
に多数のロプロセッサユニットを搭載してマルチプロセ
ッサシステムを構成する半導体集積回路に関するもので
ある。
【0002】
【従来の技術】マルチプロセッサシステムとは、2個以
上のプロセッサが幾つかの資源(例えば入出力回路)を
共用したり、或いは何らかの手段で互いに情報を交換し
ながら一つのシステムとしての機能を果たすマイクロコ
ンピュータシステムである。複数のマイクロプロセッサ
が幾つかの資源を協同で使用する形式の資源共用型のマ
ルチプロセッサシステムにおいて、各プロセッサは、必
ずしも互いに情報を交換し合う必要はなく、独立した仕
事を行うことが出来る。これに対して、各プロセッサが
互いに情報を交換しながら、一つのシステムとしての仕
事を分担して処理する分散処理型のマルチプロセッサシ
ステムもある。分散処理型のマルチプロセッサシステム
には、高速のI/O処理タスクの実行と演算処理などの
機能とをプロセッサに個別的に割り当てる機能分散型、
或いは、一つのデータ処理タスクを、並行して処理可能
な幾つかのサブタスクに分割し、このサブタスクを各プ
ロセッサに割り当てて同時に処理を行わせて、全体とし
ての処理能力を向上させる並列処理型等がある。資源共
有型と分散処理型を複合させたマルチプロセッサシステ
ムも存在する。
上のプロセッサが幾つかの資源(例えば入出力回路)を
共用したり、或いは何らかの手段で互いに情報を交換し
ながら一つのシステムとしての機能を果たすマイクロコ
ンピュータシステムである。複数のマイクロプロセッサ
が幾つかの資源を協同で使用する形式の資源共用型のマ
ルチプロセッサシステムにおいて、各プロセッサは、必
ずしも互いに情報を交換し合う必要はなく、独立した仕
事を行うことが出来る。これに対して、各プロセッサが
互いに情報を交換しながら、一つのシステムとしての仕
事を分担して処理する分散処理型のマルチプロセッサシ
ステムもある。分散処理型のマルチプロセッサシステム
には、高速のI/O処理タスクの実行と演算処理などの
機能とをプロセッサに個別的に割り当てる機能分散型、
或いは、一つのデータ処理タスクを、並行して処理可能
な幾つかのサブタスクに分割し、このサブタスクを各プ
ロセッサに割り当てて同時に処理を行わせて、全体とし
ての処理能力を向上させる並列処理型等がある。資源共
有型と分散処理型を複合させたマルチプロセッサシステ
ムも存在する。
【0003】尚、マルチプロセッサシステムについて記
載された文献の例としては、昭和60年12月25日
「株式会社オーム社」発行の「マイクロコンピュータハ
ンドブック」第673頁乃至674頁がある。
載された文献の例としては、昭和60年12月25日
「株式会社オーム社」発行の「マイクロコンピュータハ
ンドブック」第673頁乃至674頁がある。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】本発明者は、半導体集
積回路の高集積化若しくは素子の微細化、そしてマイク
ロプロセッサに対する高機能化の要請などに鑑み、一つ
の半導体基板に多数のプロセッサユニットを搭載してマ
ルチプロセッサシステムを構成することについて検討し
た。それによれば、機能分散型としても利用可能なマル
チプロセッサシステムの性質を考慮すると、一つの半導
体基板に集積化した多数のプロセッサユニットは相互に
信号伝達が出来なければならず、また、データ処理の高
速化を考慮するならば、プロセッサユニットを接続する
ための信号配線長を極力短くし、その配線長も揃えるこ
とが望ましい、ということが本発明者によって見出され
た。さらに、ユーザの要求仕様に応じた機能をそのよう
な半導体集積回路に実現する場合に、多数のプロセッサ
ユニットの接続形態はユーザの要求仕様毎に相違される
ことが予想され、プロセッサユニットを接続する配線を
決定するだけで、資源共用型や分散処理型の各種要求仕
様に答えられることが、製造期間の短縮、そしてコスト
低減のために特に重要であることを本発明者は見出し
た。更に、多数のプロセッサユニットの一部の不良に対
して冗長救済を容易に行えるようにすることもコスト低
減の上で考慮しなければならないことが明らかにされ
た。
積回路の高集積化若しくは素子の微細化、そしてマイク
ロプロセッサに対する高機能化の要請などに鑑み、一つ
の半導体基板に多数のプロセッサユニットを搭載してマ
ルチプロセッサシステムを構成することについて検討し
た。それによれば、機能分散型としても利用可能なマル
チプロセッサシステムの性質を考慮すると、一つの半導
体基板に集積化した多数のプロセッサユニットは相互に
信号伝達が出来なければならず、また、データ処理の高
速化を考慮するならば、プロセッサユニットを接続する
ための信号配線長を極力短くし、その配線長も揃えるこ
とが望ましい、ということが本発明者によって見出され
た。さらに、ユーザの要求仕様に応じた機能をそのよう
な半導体集積回路に実現する場合に、多数のプロセッサ
ユニットの接続形態はユーザの要求仕様毎に相違される
ことが予想され、プロセッサユニットを接続する配線を
決定するだけで、資源共用型や分散処理型の各種要求仕
様に答えられることが、製造期間の短縮、そしてコスト
低減のために特に重要であることを本発明者は見出し
た。更に、多数のプロセッサユニットの一部の不良に対
して冗長救済を容易に行えるようにすることもコスト低
減の上で考慮しなければならないことが明らかにされ
た。
【0005】本発明の目的は、一つの半導体基板に多数
のプロセッサユニットを搭載してマルチプロセッサシス
テムを構成する場合に、プロセッサユニットを接続する
ための信号配線長を極力短くでき、また、その配線長も
揃えることができる半導体集積回路を提供することにあ
る。
のプロセッサユニットを搭載してマルチプロセッサシス
テムを構成する場合に、プロセッサユニットを接続する
ための信号配線長を極力短くでき、また、その配線長も
揃えることができる半導体集積回路を提供することにあ
る。
【0006】本発明の別の目的は、同じく一つの半導体
基板に多数のプロセッサユニットを搭載してマルチプロ
セッサシステムを構成するための半導体集積回路に対
し、製造期間の短縮とコスト低減を実現できるようにす
ることである。
基板に多数のプロセッサユニットを搭載してマルチプロ
セッサシステムを構成するための半導体集積回路に対
し、製造期間の短縮とコスト低減を実現できるようにす
ることである。
【0007】本発明の前記並びにその他の目的と新規な
特徴は本明細書の記述及び添付図面から明らかになるで
あろう。
特徴は本明細書の記述及び添付図面から明らかになるで
あろう。
【0008】
【課題を解決するための手段】本願において開示される
発明のうち代表的なものの概要を簡単に説明すれば下記
の通りである。
発明のうち代表的なものの概要を簡単に説明すれば下記
の通りである。
【0009】すなわち、半導体基板(CHP)にマルチ
プロセッサシステムを構成する多数のプロセッサユニッ
ト(PU1からPU16)を所定の間隔を設けて規則的
に配置し、前記プロセッサユニットの間の領域にドライ
バ領域(DV1〜DV24)と交差配線領域(SM1〜
SM9)とを設ける。前記交差配線領域は、それに隣接
する複数のドライバ領域相互間での信号伝達経路を決定
する交差配線(X1〜Xn,Y1〜Yn)と、交差配線
の接続手段(2)とを有して成り、前記ドライバ領域
は、前記交差配線領域を介して伝達すべき信号を入出力
するための多数のドライバ(1)を有して成る。
プロセッサシステムを構成する多数のプロセッサユニッ
ト(PU1からPU16)を所定の間隔を設けて規則的
に配置し、前記プロセッサユニットの間の領域にドライ
バ領域(DV1〜DV24)と交差配線領域(SM1〜
SM9)とを設ける。前記交差配線領域は、それに隣接
する複数のドライバ領域相互間での信号伝達経路を決定
する交差配線(X1〜Xn,Y1〜Yn)と、交差配線
の接続手段(2)とを有して成り、前記ドライバ領域
は、前記交差配線領域を介して伝達すべき信号を入出力
するための多数のドライバ(1)を有して成る。
【0010】このようにプロセッサユニットを整然と規
則的に配置し、このとき、相互に近接配置された複数個
のプロセッサユニットは交差配線領域を共有し、その交
差配線領域に含まれる交差配線の接続状態によって当該
近接配置された複数個のプロセッサユニット間の信号伝
達経路を決定でき、これによって相互に近接配置された
一固まり毎のプロセッサユニット間の信号配線を極力短
く且つその長さも実質的に揃えることが可能になる。し
たがって、当該一固まり毎のプロセッサユニットを用い
て、分散型のマルチプロセッサシステムを構成する場合
にも、その高速動作を保証することができる。また、比
較的離れたプロセッサユニット間での信号伝達に際して
もドライバによる信号駆動能力によって信号伝達遅延若
しくはその遅延のばらつきを、最小限に抑えることがで
きる。
則的に配置し、このとき、相互に近接配置された複数個
のプロセッサユニットは交差配線領域を共有し、その交
差配線領域に含まれる交差配線の接続状態によって当該
近接配置された複数個のプロセッサユニット間の信号伝
達経路を決定でき、これによって相互に近接配置された
一固まり毎のプロセッサユニット間の信号配線を極力短
く且つその長さも実質的に揃えることが可能になる。し
たがって、当該一固まり毎のプロセッサユニットを用い
て、分散型のマルチプロセッサシステムを構成する場合
にも、その高速動作を保証することができる。また、比
較的離れたプロセッサユニット間での信号伝達に際して
もドライバによる信号駆動能力によって信号伝達遅延若
しくはその遅延のばらつきを、最小限に抑えることがで
きる。
【0011】前記ドライバ領域及び交差配線領域が、ゲ
ートアレイ構造を介してその回路機能が決定されもので
ある場合、すなわち、その機能が、前記ドライバと、交
差配線と、交差配線を接続する手段とがマスクパターン
で形成される配線によって接続されることによって決定
される場合、所要に機能を満足する半導体集積回路の製
造期間の短縮やコストの低減も容易になる。
ートアレイ構造を介してその回路機能が決定されもので
ある場合、すなわち、その機能が、前記ドライバと、交
差配線と、交差配線を接続する手段とがマスクパターン
で形成される配線によって接続されることによって決定
される場合、所要に機能を満足する半導体集積回路の製
造期間の短縮やコストの低減も容易になる。
【0012】同じく複数個のプロセッサユニットを搭載
してマルチプロセッサシステムを構成する半導体集積回
路における一部の不良によっても半導体集積回路それ自
体を救済可能にする手段として、マルチプロセッサシス
テムを構成する少なくとも3個の縦続接続されたプロセ
ッサユニットを半導体基板に所定の間隔を設けて規則的
に配置し、前記縦続接続された前段のプロセッサユニッ
トへの入力を当該プロセッサユニットの出力と択一的に
選択して後段のプロセッサユニットの入力とする選択手
段(SLX1〜SLX9,SLY1〜SLY9)を各プ
ロセッサユニットに設け、前記選択手段の選択動作を制
御回路(3)によって固定的に決定するものとする。前
記少なくとも3個の縦続接続されたプロセッサユニット
の何れか1個が不良であるとき、当該縦続接続された他
の1個のプロセッサユニットはその不良プロセッサユニ
ットを代替し、このとき、前記制御回路は、前記不良プ
ロセッサユニットの選択手段を、当該不良プロセッサユ
ニットに与えられる入力を当該不良プロセッサの出力に
代えて選択する状態に制御する。
してマルチプロセッサシステムを構成する半導体集積回
路における一部の不良によっても半導体集積回路それ自
体を救済可能にする手段として、マルチプロセッサシス
テムを構成する少なくとも3個の縦続接続されたプロセ
ッサユニットを半導体基板に所定の間隔を設けて規則的
に配置し、前記縦続接続された前段のプロセッサユニッ
トへの入力を当該プロセッサユニットの出力と択一的に
選択して後段のプロセッサユニットの入力とする選択手
段(SLX1〜SLX9,SLY1〜SLY9)を各プ
ロセッサユニットに設け、前記選択手段の選択動作を制
御回路(3)によって固定的に決定するものとする。前
記少なくとも3個の縦続接続されたプロセッサユニット
の何れか1個が不良であるとき、当該縦続接続された他
の1個のプロセッサユニットはその不良プロセッサユニ
ットを代替し、このとき、前記制御回路は、前記不良プ
ロセッサユニットの選択手段を、当該不良プロセッサユ
ニットに与えられる入力を当該不良プロセッサの出力に
代えて選択する状態に制御する。
【0013】
【発明の実施の形態】図1には本発明の一実施の形態に
係る半導体集積回路の概略が示される。この半導体集積
回路は、単結晶シリコンのような1個の半導体基板CH
Pに、マルチプロセッサシステムを構成する複数個のプ
ロセッサユニットPU1〜PU16を所定の間隔を設け
て規則的に配置し、前記プロセッサユニットPU1〜P
U16の間の領域にドライバ領域DV1〜DV24と交
差配線領域SM1〜SM9を設けて成る。前記交差配線
領域SM1〜SM9は、それに隣接する複数のドライバ
領域DV1〜DV24相互間での信号伝達経路を決定す
るための、交差配線と交差配線の接続手段(例えば多数
のスイッチ)を有して成り、前記ドライバ領域DV1〜
DV24は交差配線領域SM1〜SM9を介して伝達す
べき信号を入出力するための多数のドライバを有して成
る。特に制限されないが、前記ドライバ領域DV1〜D
V24及び交差配線領域SM1〜SM9は、ゲートアレ
イ構造を介してその回路機能が決定されている。すなわ
ち、その機能は、前記ドライバと、交差配線と、交差配
線を接続する手段(例えばスイッチ)とがマスクパター
ンで形成される配線によって接続されることによって決
定されている。半導体基板1の周縁領域UEには入出力
バッファ及びボンディングパッドなどの外部接続電極が
形成されている。
係る半導体集積回路の概略が示される。この半導体集積
回路は、単結晶シリコンのような1個の半導体基板CH
Pに、マルチプロセッサシステムを構成する複数個のプ
ロセッサユニットPU1〜PU16を所定の間隔を設け
て規則的に配置し、前記プロセッサユニットPU1〜P
U16の間の領域にドライバ領域DV1〜DV24と交
差配線領域SM1〜SM9を設けて成る。前記交差配線
領域SM1〜SM9は、それに隣接する複数のドライバ
領域DV1〜DV24相互間での信号伝達経路を決定す
るための、交差配線と交差配線の接続手段(例えば多数
のスイッチ)を有して成り、前記ドライバ領域DV1〜
DV24は交差配線領域SM1〜SM9を介して伝達す
べき信号を入出力するための多数のドライバを有して成
る。特に制限されないが、前記ドライバ領域DV1〜D
V24及び交差配線領域SM1〜SM9は、ゲートアレ
イ構造を介してその回路機能が決定されている。すなわ
ち、その機能は、前記ドライバと、交差配線と、交差配
線を接続する手段(例えばスイッチ)とがマスクパター
ンで形成される配線によって接続されることによって決
定されている。半導体基板1の周縁領域UEには入出力
バッファ及びボンディングパッドなどの外部接続電極が
形成されている。
【0014】図1において領域Aには代表的に、ドライ
バ領域DV1〜DV4と交差配線領域SM1に形成され
る信号伝達経路が概略的に例示されている。例えば、プ
ロセッサユニットPU1は信号伝達経路L1を介して外
部とインタフェース可能にされると共に、当該プロセッ
サユニットPU1は、信号伝達経路L2を介してプロセ
ッサユニットPU2に、信号伝達経路L3を介してプロ
セッサユニットPU3に、信号伝達経路L4を介してプ
ロセッサユニットPU4に、それぞれインタフェースさ
れ、プロセッサユニットPU1を主プロセッサとして機
能させ、プロセッサユニットPU2〜PU4をそれに対
するサブプロセッサとして機能させて、機能分散型のマ
ルチプロセッサ機能を実現するようになっている。更に
プロセッサユニットPU1は信号伝達経路L5を介し
て、更に別のプロセッサユニット群とインタフェース可
能にされている。
バ領域DV1〜DV4と交差配線領域SM1に形成され
る信号伝達経路が概略的に例示されている。例えば、プ
ロセッサユニットPU1は信号伝達経路L1を介して外
部とインタフェース可能にされると共に、当該プロセッ
サユニットPU1は、信号伝達経路L2を介してプロセ
ッサユニットPU2に、信号伝達経路L3を介してプロ
セッサユニットPU3に、信号伝達経路L4を介してプ
ロセッサユニットPU4に、それぞれインタフェースさ
れ、プロセッサユニットPU1を主プロセッサとして機
能させ、プロセッサユニットPU2〜PU4をそれに対
するサブプロセッサとして機能させて、機能分散型のマ
ルチプロセッサ機能を実現するようになっている。更に
プロセッサユニットPU1は信号伝達経路L5を介し
て、更に別のプロセッサユニット群とインタフェース可
能にされている。
【0015】前記プロセッサユニットPU1〜PU16
は特に制限されないが、それぞれ同じ回路構成を有し、
命令若しくはコマンドをフェッチし、これをデコードし
てその命令若しくはコマンドを実行する演算手段、この
演算手段による演算対象データ等を一時的に蓄える記憶
手段として演算対象データや演算結果データなどを入出
力する入出力手段を有して成る。
は特に制限されないが、それぞれ同じ回路構成を有し、
命令若しくはコマンドをフェッチし、これをデコードし
てその命令若しくはコマンドを実行する演算手段、この
演算手段による演算対象データ等を一時的に蓄える記憶
手段として演算対象データや演算結果データなどを入出
力する入出力手段を有して成る。
【0016】図2には図1の領域Aを代表としてその詳
細な一例が示される。ドライバ領域DV1〜DV4には
それぞれ多数のドライバ1が配置されている。どのドラ
イバが実際の回路動作で使用されるかは、半導体集積回
路の製造過程で利用されるところの、ドライバ領域DV
1〜DV4などに対する配線マスクパターンによって決
定される。その手法は前述の通りゲートアレイの手法に
よって行われるから、ドライバ領域DV1〜DV4の中
には、実際に使用されずに(実際に配線されずに)残っ
ているドライバもある。どのドライバをどのように用い
るかは、要求仕様によって任意に決定される。図2に
は、要求仕様によって決定された信号配線S1〜S14
が例示されている。
細な一例が示される。ドライバ領域DV1〜DV4には
それぞれ多数のドライバ1が配置されている。どのドラ
イバが実際の回路動作で使用されるかは、半導体集積回
路の製造過程で利用されるところの、ドライバ領域DV
1〜DV4などに対する配線マスクパターンによって決
定される。その手法は前述の通りゲートアレイの手法に
よって行われるから、ドライバ領域DV1〜DV4の中
には、実際に使用されずに(実際に配線されずに)残っ
ているドライバもある。どのドライバをどのように用い
るかは、要求仕様によって任意に決定される。図2に
は、要求仕様によって決定された信号配線S1〜S14
が例示されている。
【0017】交差配線領域SM1は、例えば、接続手段
の一例としてマトリクス状に多数のスイッチ素子2が配
置され、そのX,Y方向毎に交差配線X1〜Xn,Y1
〜Ynが設けられ、スイッチ素子2の状態によって、X
方向の交差配線X1〜XnとY方向の交差配線Y1〜Y
nとの交差位置が接続又は非接続状態にされている。交
差配線X1〜Xn,Y1〜Ynは、信号伝達上必要とさ
れるものだけが前記所要のドライバ1の入力又は出力に
配線で結合される。交差配線X1〜Xn,Y1〜Ynを
どのドライバ1に接続するか、そして、どのスイッチ素
子2をオン状態に設定するかは、要求仕様を満足するよ
うに複数のプロセッサユニットを接続できるように決定
されることになる。交差配線X1〜Xn,Y1〜Ynと
ドライバ1との選択的な接続は、ドライバ領域DV1〜
DV4に対するのと同じく交差配線領域SM1に対する
配線マスクパターンによって決定される。
の一例としてマトリクス状に多数のスイッチ素子2が配
置され、そのX,Y方向毎に交差配線X1〜Xn,Y1
〜Ynが設けられ、スイッチ素子2の状態によって、X
方向の交差配線X1〜XnとY方向の交差配線Y1〜Y
nとの交差位置が接続又は非接続状態にされている。交
差配線X1〜Xn,Y1〜Ynは、信号伝達上必要とさ
れるものだけが前記所要のドライバ1の入力又は出力に
配線で結合される。交差配線X1〜Xn,Y1〜Ynを
どのドライバ1に接続するか、そして、どのスイッチ素
子2をオン状態に設定するかは、要求仕様を満足するよ
うに複数のプロセッサユニットを接続できるように決定
されることになる。交差配線X1〜Xn,Y1〜Ynと
ドライバ1との選択的な接続は、ドライバ領域DV1〜
DV4に対するのと同じく交差配線領域SM1に対する
配線マスクパターンによって決定される。
【0018】図3には交差配線領域SM1の更に詳細な
一例が示される。同図には代表的に、交差配線Xi,X
j,Yh〜Ykとnチャンネル型MOSトランジスタか
ら成るスイッチ素子2ih,2ii,2ij,2ik,
2jh,2ji,2jj,2jkが示されている。スイ
ッチ素子2ih,2ii,2ijはそのゲートが電源電
圧Vddに接続され、これによってY方向の3本の交差
配線Yh〜YjはX方向の交差配線Xiに導通される。
この接続形態は、1本のバスが複数本のバスに共通接続
される態様であり、当該複数本のバスはそれに接続され
るプロセッサユニットが排他的に利用することになる。
また、スイッチ素子2jkはそのゲートが電源電圧Vd
dに接続され、これによってY方向の1本の交差配線Y
kはX方向の交差配線Xjに導通される。この接続形態
は、バスが1対1対応で接続される態様である。その他
のスイッチ素子2ik,2jh,2ji,2jjのゲー
トは接地電位Vssに接続されて常時オフ状態にされて
いる。図3の様な回路構成において、どのスイッチ素子
のゲートを接地電位Vss又は電源電圧Vddに接続す
るかは、配線マスクパターンによって決定される。
一例が示される。同図には代表的に、交差配線Xi,X
j,Yh〜Ykとnチャンネル型MOSトランジスタか
ら成るスイッチ素子2ih,2ii,2ij,2ik,
2jh,2ji,2jj,2jkが示されている。スイ
ッチ素子2ih,2ii,2ijはそのゲートが電源電
圧Vddに接続され、これによってY方向の3本の交差
配線Yh〜YjはX方向の交差配線Xiに導通される。
この接続形態は、1本のバスが複数本のバスに共通接続
される態様であり、当該複数本のバスはそれに接続され
るプロセッサユニットが排他的に利用することになる。
また、スイッチ素子2jkはそのゲートが電源電圧Vd
dに接続され、これによってY方向の1本の交差配線Y
kはX方向の交差配線Xjに導通される。この接続形態
は、バスが1対1対応で接続される態様である。その他
のスイッチ素子2ik,2jh,2ji,2jjのゲー
トは接地電位Vssに接続されて常時オフ状態にされて
いる。図3の様な回路構成において、どのスイッチ素子
のゲートを接地電位Vss又は電源電圧Vddに接続す
るかは、配線マスクパターンによって決定される。
【0019】図3の例ではスイッチ素子のゲートに接続
すべき電圧によって対応するY方向とX方向の交差配線
の導通状態を制御するようにしているが、相互に異なる
配線層で形成されたX方向の交差配線とY方向の交差配
線とを、スルーホールのような導電層(コンタクト部)
を設けるか否かによって相互の導通状態を決定するよう
にしてもよい。この場合におけるコンタクト部は接続手
段の別の例となる。
すべき電圧によって対応するY方向とX方向の交差配線
の導通状態を制御するようにしているが、相互に異なる
配線層で形成されたX方向の交差配線とY方向の交差配
線とを、スルーホールのような導電層(コンタクト部)
を設けるか否かによって相互の導通状態を決定するよう
にしてもよい。この場合におけるコンタクト部は接続手
段の別の例となる。
【0020】上記実施の形態で説明した半導体集積回路
によれば、半導体基板CHPにプロセッサユニットPU
1〜PU16を整然と規則的に配置し、このとき、相互
に近接配置された複数個のプロセッサユニット例えばP
U1〜PU4は交差配線領域SM1を共有し、その交差
配線領域に含まれる交差配線の接続状態によって当該近
接配置された複数個のプロセッサユニット間の信号伝達
経路を決定できる。これにより、相互に近接配置された
一固まり毎のプロセッサユニット間の信号配線を極力短
く且つその長さも実質的に揃えることが可能になる。し
たがって、当該一固まり毎のプロセッサユニットを用い
て、分散型のマルチプロセッサシステムを構成する場合
にも、その高速動作を保証することができる。また、比
較的離れたプロセッサユニット間での信号伝達に際して
もドライバ領域DV1〜DV24に含まれるドライバ1
による信号駆動能力によって信号伝達遅延若しくはその
遅延のばらつきを、最小限に抑えることができる。
によれば、半導体基板CHPにプロセッサユニットPU
1〜PU16を整然と規則的に配置し、このとき、相互
に近接配置された複数個のプロセッサユニット例えばP
U1〜PU4は交差配線領域SM1を共有し、その交差
配線領域に含まれる交差配線の接続状態によって当該近
接配置された複数個のプロセッサユニット間の信号伝達
経路を決定できる。これにより、相互に近接配置された
一固まり毎のプロセッサユニット間の信号配線を極力短
く且つその長さも実質的に揃えることが可能になる。し
たがって、当該一固まり毎のプロセッサユニットを用い
て、分散型のマルチプロセッサシステムを構成する場合
にも、その高速動作を保証することができる。また、比
較的離れたプロセッサユニット間での信号伝達に際して
もドライバ領域DV1〜DV24に含まれるドライバ1
による信号駆動能力によって信号伝達遅延若しくはその
遅延のばらつきを、最小限に抑えることができる。
【0021】また、前記ドライバ領域DV1〜DV24
及び交差配線領域SM1〜SM9が、ゲートアレイ構造
を介してその回路機能が決定されものである場合、すな
わち、その機能が、前記ドライバ1と、交差配線X1〜
Xn、Y1〜Ynと、交差配線を接続するスイッチ素子
2やコンタクトなどの接続手段とがマスクパターンで形
成される配線によって接続されることによって決定され
る場合、所要に機能を満足する半導体集積回路の製造期
間の短縮やコストの低減も容易になる。
及び交差配線領域SM1〜SM9が、ゲートアレイ構造
を介してその回路機能が決定されものである場合、すな
わち、その機能が、前記ドライバ1と、交差配線X1〜
Xn、Y1〜Ynと、交差配線を接続するスイッチ素子
2やコンタクトなどの接続手段とがマスクパターンで形
成される配線によって接続されることによって決定され
る場合、所要に機能を満足する半導体集積回路の製造期
間の短縮やコストの低減も容易になる。
【0022】図1の例ではプロセッサユニットを格子状
に配列したが、図4に示されるように千鳥格子状に配列
してもよい。これに応じて、ドライバ領域DV1〜Dv
12も千鳥格子状に配列し、交差配線領域SM1〜SM
12を個々のドライバ領域DV1〜Dv12の中央部に
配置することができる。このような構成によっても、図
1の場合と全く同じ効果を得ることができる。
に配列したが、図4に示されるように千鳥格子状に配列
してもよい。これに応じて、ドライバ領域DV1〜Dv
12も千鳥格子状に配列し、交差配線領域SM1〜SM
12を個々のドライバ領域DV1〜Dv12の中央部に
配置することができる。このような構成によっても、図
1の場合と全く同じ効果を得ることができる。
【0023】図5には冗長による救済を考慮した半導体
集積回路の実施の形態が示される。同図に示される半導
体集積回路も多数のプロセッサユニットによってマルチ
プロセッサシステムを構成するものである。同図には代
表的に9個のプロセッサユニットPU1〜PU9と制御
回路3が示されている。これらの回路は半導体基板CH
Pに形成されている。図に代表的に示されたプロセッサ
ユニットPU1〜PU9は、所定の間隔を置いてマトリ
クス状に配置され、縦及び横方向にそれぞれ3個づつ縦
続接続されている。各プロセッサユニットPU1〜PU
9には、縦続接続された前段のプロセッサユニットへの
入力を当該プロセッサユニットの出力と択一的に選択し
て後段のプロセッサユニットの入力とする選択手段(セ
レクタとも称する)SLX1〜SLX9、SLY1〜S
LY9が設けられている。セレクタSLX1〜SLX9
はX方向への信号伝達経路に配置されたものであり、セ
レクタSLY1〜SLY9はY方向への信号伝達経路に
配置されたものである。前記セレクタSLX1〜SLX
9、SLY1〜SLY9の選択動作は制御回路3が出力
する制御信号φX1〜φX9、φY1〜φY9によって
固定的に決定される。制御回路3は、特に制限されない
が、ヒューズプログラム回路によって構成され、制御信
号φX1〜φX9、φY1〜φY9毎に1対1対応で割
り当てられたレーザヒューズを有し、その非切断状態に
おいては対応する制御信号はプロセッサユニットで処理
された情報の出力をセレクタに選択させ、その切断状態
では対応する制御信号はプロセッサユニットへの入力を
スルーで出力させるようにセレクタを動作させる。
集積回路の実施の形態が示される。同図に示される半導
体集積回路も多数のプロセッサユニットによってマルチ
プロセッサシステムを構成するものである。同図には代
表的に9個のプロセッサユニットPU1〜PU9と制御
回路3が示されている。これらの回路は半導体基板CH
Pに形成されている。図に代表的に示されたプロセッサ
ユニットPU1〜PU9は、所定の間隔を置いてマトリ
クス状に配置され、縦及び横方向にそれぞれ3個づつ縦
続接続されている。各プロセッサユニットPU1〜PU
9には、縦続接続された前段のプロセッサユニットへの
入力を当該プロセッサユニットの出力と択一的に選択し
て後段のプロセッサユニットの入力とする選択手段(セ
レクタとも称する)SLX1〜SLX9、SLY1〜S
LY9が設けられている。セレクタSLX1〜SLX9
はX方向への信号伝達経路に配置されたものであり、セ
レクタSLY1〜SLY9はY方向への信号伝達経路に
配置されたものである。前記セレクタSLX1〜SLX
9、SLY1〜SLY9の選択動作は制御回路3が出力
する制御信号φX1〜φX9、φY1〜φY9によって
固定的に決定される。制御回路3は、特に制限されない
が、ヒューズプログラム回路によって構成され、制御信
号φX1〜φX9、φY1〜φY9毎に1対1対応で割
り当てられたレーザヒューズを有し、その非切断状態に
おいては対応する制御信号はプロセッサユニットで処理
された情報の出力をセレクタに選択させ、その切断状態
では対応する制御信号はプロセッサユニットへの入力を
スルーで出力させるようにセレクタを動作させる。
【0024】例えば、デバイステストの結果、9個のプ
ロセッサユニットPU1〜PU9に欠陥が無ければ、制
御回路3内部のヒューズは全て非切断状態にされ、これ
によって9個全部のプロセッサユニットPU1〜PU9
によってマルチプロセッサシステムを構成することがで
きる。一方、デバイステストの結果、一部のプロセッサ
ユニットPU5に欠陥があれば、制御信号φX5,φY
5に対応されるヒューズを切断して、X方向、Y方向か
らの信号がそれぞれ当該欠陥プロセッサユニットPU5
をスルーで通過するようにし、これによって、8個のプ
ロセッサユニットPU1〜PU4,PU6〜PU9によ
ってマルチプロセッサシステムを構成することができ
る。また、1行分のプロセッサユニット例えばPU7〜
PU9を冗長用のプロセッサユニットとして予め余計に
配置しておき、その他のプロセッサユニットに欠陥がな
ければ当該冗長用のプロセッサユニットPU7〜PU9
に対応されるヒューズを切断してそれらプロセッサユニ
ットPU7〜PU9を利用しないようにし、例えば1個
でもプロセッサユニットに欠陥があれば、当該行のプロ
セッサユニットに対応されるヒューズを切断し、冗長用
の1行分のプロセッサユニットに対応されるヒューズを
非切断状態とし、欠陥のあるプロセッサユニットを行単
位で冗長用のプロセッサユニットに代替されること可能
である。そのような置き換えは、列単位で行ってもよ
い。
ロセッサユニットPU1〜PU9に欠陥が無ければ、制
御回路3内部のヒューズは全て非切断状態にされ、これ
によって9個全部のプロセッサユニットPU1〜PU9
によってマルチプロセッサシステムを構成することがで
きる。一方、デバイステストの結果、一部のプロセッサ
ユニットPU5に欠陥があれば、制御信号φX5,φY
5に対応されるヒューズを切断して、X方向、Y方向か
らの信号がそれぞれ当該欠陥プロセッサユニットPU5
をスルーで通過するようにし、これによって、8個のプ
ロセッサユニットPU1〜PU4,PU6〜PU9によ
ってマルチプロセッサシステムを構成することができ
る。また、1行分のプロセッサユニット例えばPU7〜
PU9を冗長用のプロセッサユニットとして予め余計に
配置しておき、その他のプロセッサユニットに欠陥がな
ければ当該冗長用のプロセッサユニットPU7〜PU9
に対応されるヒューズを切断してそれらプロセッサユニ
ットPU7〜PU9を利用しないようにし、例えば1個
でもプロセッサユニットに欠陥があれば、当該行のプロ
セッサユニットに対応されるヒューズを切断し、冗長用
の1行分のプロセッサユニットに対応されるヒューズを
非切断状態とし、欠陥のあるプロセッサユニットを行単
位で冗長用のプロセッサユニットに代替されること可能
である。そのような置き換えは、列単位で行ってもよ
い。
【0025】このように救済手段を施して半導体集積回
路を構成することにより、複数個のプロセッサユニット
を搭載してマルチプロセッサシステムを構成する半導体
集積回路における一部の不良によっても半導体集積回路
それ自体を救済することができ、そのような半導体集積
回路のコスト低減を実現することができる。
路を構成することにより、複数個のプロセッサユニット
を搭載してマルチプロセッサシステムを構成する半導体
集積回路における一部の不良によっても半導体集積回路
それ自体を救済することができ、そのような半導体集積
回路のコスト低減を実現することができる。
【0026】以上本発明者によってなされた発明を実施
形態に基づいて具体的に説明したが、本発明はそれに限
定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲にお
いて種々変更可能であることは言うまでもない。
形態に基づいて具体的に説明したが、本発明はそれに限
定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲にお
いて種々変更可能であることは言うまでもない。
【0027】例えば、プロセッサユニットの数は上記実
施例に限定されず適宜変更可能である。また、プロセッ
サユニットの配置も格子状又は千鳥格子状に限定されな
い。また、半導体集積回路はプロセッサユニットの他に
周辺回路を含むことが出来る。そのような周辺回路は個
々のプロセッサユニットに専用化して含めることも可能
である。
施例に限定されず適宜変更可能である。また、プロセッ
サユニットの配置も格子状又は千鳥格子状に限定されな
い。また、半導体集積回路はプロセッサユニットの他に
周辺回路を含むことが出来る。そのような周辺回路は個
々のプロセッサユニットに専用化して含めることも可能
である。
【0028】
【発明の効果】本願において開示される発明のうち代表
的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば下記
の通りである。
的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば下記
の通りである。
【0029】すなわち、プロセッサユニットを整然と規
則的に配置し、このとき、相互に近接配置された複数個
のプロセッサユニットは交差配線領域を共有し、その交
差配線領域に含まれる交差配線の接続状態によって当該
近接配置された複数個のプロセッサユニット間の信号伝
達経路を決定でき、これによって相互に近接配置された
一固まり毎のプロセッサユニット間の信号配線を極力短
く且つその長さも実質的に揃えることが可能になる。し
たがって、当該一固まり毎のプロセッサユニットを用い
て、分散型のマルチプロセッサシステムを構成する場合
にも、その高速動作を保証することができる。更に、比
較的離れたプロセッサユニット間での信号伝達に際して
もドライバによる信号駆動能力によって信号伝達遅延若
しくはその遅延のばらつきを、最小限に抑えることがで
きる。
則的に配置し、このとき、相互に近接配置された複数個
のプロセッサユニットは交差配線領域を共有し、その交
差配線領域に含まれる交差配線の接続状態によって当該
近接配置された複数個のプロセッサユニット間の信号伝
達経路を決定でき、これによって相互に近接配置された
一固まり毎のプロセッサユニット間の信号配線を極力短
く且つその長さも実質的に揃えることが可能になる。し
たがって、当該一固まり毎のプロセッサユニットを用い
て、分散型のマルチプロセッサシステムを構成する場合
にも、その高速動作を保証することができる。更に、比
較的離れたプロセッサユニット間での信号伝達に際して
もドライバによる信号駆動能力によって信号伝達遅延若
しくはその遅延のばらつきを、最小限に抑えることがで
きる。
【0030】前記ドライバ領域及び交差配線領域が、ゲ
ートアレイ構造を介してその回路機能が決定されもので
ある場合、所要に機能を満足する半導体集積回路の製造
期間の短縮やコストの低減も容易になる。
ートアレイ構造を介してその回路機能が決定されもので
ある場合、所要に機能を満足する半導体集積回路の製造
期間の短縮やコストの低減も容易になる。
【0031】また、縦続接続された前段のプロセッサユ
ニットへの入力を当該プロセッサユニットの出力と択一
的に選択して後段のプロセッサユニットの入力とする選
択手段を各プロセッサユニットに設け、前記選択手段の
選択動作を制御回路によって固定的に決定することによ
り、複数個のプロセッサユニットを搭載してマルチプロ
セッサシステムを構成する半導体集積回路における一部
の不良によっても半導体集積回路それ自体を救済するこ
とができ、そのコスト低減に寄与する。
ニットへの入力を当該プロセッサユニットの出力と択一
的に選択して後段のプロセッサユニットの入力とする選
択手段を各プロセッサユニットに設け、前記選択手段の
選択動作を制御回路によって固定的に決定することによ
り、複数個のプロセッサユニットを搭載してマルチプロ
セッサシステムを構成する半導体集積回路における一部
の不良によっても半導体集積回路それ自体を救済するこ
とができ、そのコスト低減に寄与する。
【図1】プロセッサユニットを格子状に配列した本発明
の一実施の形態に係る半導体集積回路の説明図である。
の一実施の形態に係る半導体集積回路の説明図である。
【図2】図1の半導体集積回路の一部を詳細に示した説
明図である。
明図である。
【図3】交差配線領域の詳細な一例を示す説明図であ
る。
る。
【図4】プロセッサユニットを千鳥格子状に配列した本
発明の一実施の形態に係る半導体集積回路の説明図であ
る。
発明の一実施の形態に係る半導体集積回路の説明図であ
る。
【図5】一部のプロセッサユニットの欠陥に対して半導
体集積回路を救済可能にする一実施の形態を示す説明図
である。
体集積回路を救済可能にする一実施の形態を示す説明図
である。
CHP 半導体基板 PU1〜PU16 プロセッサユニット DV1〜DV24 ドライバ領域 1 ドライバ SM1〜SM9 交差配線領域 2 スイッチ素子 X1〜Xn,Y1〜Yn 交差配線 L1〜L5 信号伝達経路 S1〜S14 配線 SLX1〜SKX9,SLY1〜SLY9 選択手段 3 制御回路 φX1〜φX9,φY1〜φY9 制御信号
Claims (5)
- 【請求項1】 マルチプロセッサシステムを構成する複
数個のプロセッサユニットを半導体基板に所定の間隔を
設けて規則的に配置し、前記プロセッサユニットの間の
領域にドライバ領域と交差配線領域とを設け、 前記交差配線領域は、それに隣接する複数のドライバ領
域相互間での信号伝達経路を決定する交差配線と、交差
配線の接続手段とを有して成り、 前記ドライバ領域は、前記交差配線領域を介して伝達す
べき信号を入出力するためのドライバを有して成るもの
であることを特徴とする半導体集積回路。 - 【請求項2】 前記ドライバ領域及び交差配線領域は、
ゲートアレイ構造を介してその回路機能が決定され、そ
の機能は、前記ドライバと、交差配線と、交差配線を接
続する手段とがマスクパターンで形成された配線により
接続されることによって決定されて成るものであること
を特徴とする請求項1記載の半導体集積回路。 - 【請求項3】 前記プロセッサユニットは格子状又は千
鳥格子状に配列されて成るものであることを特徴とする
請求項2記載の半導体集積回路。 - 【請求項4】 マルチプロセッサシステムを構成する少
なくとも3個の縦続接続されたプロセッサユニットを半
導体基板に所定の間隔を設けて規則的に配置し、前記縦
続接続された前段のプロセッサユニットへの入力を当該
プロセッサユニットの出力と択一的に選択して後段のプ
ロセッサユニットの入力とする選択手段を各プロセッサ
ユニットに設け、前記選択手段の選択動作を制御回路に
よって固定的に決定して成るものであることを特徴とす
る半導体集積回路。 - 【請求項5】 前記少なくとも3個の縦続接続されたプ
ロセッサユニットの何れか1個が不良であるとき、当該
縦続接続された他の1個のプロセッサユニットはその不
良プロセッサユニットを代替し、このとき、前記制御回
路は、前記不良プロセッサユニットの選択手段を、当該
不良プロセッサユニットに与えられる入力を当該不良プ
ロセッサの出力に代えて選択する状態に制御するもので
あることを特徴とする請求項4記載の半導体集積回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8115895A JPH09305545A (ja) | 1996-05-10 | 1996-05-10 | 半導体集積回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8115895A JPH09305545A (ja) | 1996-05-10 | 1996-05-10 | 半導体集積回路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09305545A true JPH09305545A (ja) | 1997-11-28 |
Family
ID=14673863
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8115895A Withdrawn JPH09305545A (ja) | 1996-05-10 | 1996-05-10 | 半導体集積回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09305545A (ja) |
-
1996
- 1996-05-10 JP JP8115895A patent/JPH09305545A/ja not_active Withdrawn
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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: 20030805 |