JPH10116913A - 半導体集積回路装置 - Google Patents

半導体集積回路装置

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JPH10116913A
JPH10116913A JP8270455A JP27045596A JPH10116913A JP H10116913 A JPH10116913 A JP H10116913A JP 8270455 A JP8270455 A JP 8270455A JP 27045596 A JP27045596 A JP 27045596A JP H10116913 A JPH10116913 A JP H10116913A
Authority
JP
Japan
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data bus
memory
semiconductor integrated
circuit device
integrated circuit
Prior art date
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Pending
Application number
JP8270455A
Other languages
English (en)
Inventor
Masayuki Miyabayashi
正幸 宮林
Kazuo Taniguchi
一雄 谷口
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Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 ロジック回路1と、複数の入力データバ
ス、出力データバス又は入出力共通データバスを有する
複数のメモリ2を有する半導体集積回路装置において、
データバスによる配線膜のみが占有する面積を小さくな
いしは略無くし、データバスの配線長を短くしてバスの
充放電電流を小さくする。 【解決手段】 メモリ2内のデータバスは90 、91
・・・931をビット線の延びる方向に形成し、該データ
バス90 、91 、・・・931とロジック回路1とは該デ
ータバス90 、91 、・・・931とメモリ2上方にて交
差する方向に延び、該データバス90 、91 、・・・9
31とは別の配線膜からなるデータバス30 、31 、・・
・331を介して接続してなる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体集積回路装
置、特にロジック回路と、複数の入力データバス、出力
データバス又は入出力共通データバスを有する複数のメ
モリを有する半導体集積回路装置に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、パーソナルコンピュータ、ゲーム
機等において、三次元グラフィックス技術が盛んに使用
されるようになっている。三次元グラフィックス技術で
は、メモリとグラフィックスプロセッサとの間で、高速
にデータ転送を行う必要があり、そのバンド幅が描画性
能を決める重要な要素である。従って、描画性能を高め
るためにはバンド幅を拡大する必要があり、それには種
々の手法が提案されているが、最も高いバンド幅を達成
することができるのは、メモリとグラフィックプロセッ
サを同一半導体チップ上に配置し、その間を多数のデー
タバスで接続するという手法である。例えば、1024
bitのデータバスを持つメモリを100MHzで動作
させれば、12.8GB/Sのバンド幅を実現すること
が可能になるのである。
【0003】図2は一つのメモリの概略構成を示す。図
において4はアレイ、5はYデコーダ、6はXデコー
ダ、7はセンスアンプ、8は入出力バッファである。図
3はメモリと32ビットの複数(8個)のメモリとグラ
フィックプロセッサ(ロジック回路)とを有し、その間
を32ビットのデータバスで接続した半導体集積回路装
置の従来例の一つである。図4は別の従来例を示す。こ
の図4に示す従来例においては、縦2列に4個ずつメモ
リを並べ(従ってメモリ8個)、その外側に8個に分割
されたグラフィックプロセッサを配置してなるものであ
る。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】ところで、図3に示す
ような半導体集積回路装置によれば、データバスが自己
専用の面積を占有するので、半導体集積回路装置に占め
る配線の面積比が大きくなるという問題がある。また、
図4に示すようにすれば、データバスが占有する面積が
小さくできるが、メモリとグラフィックプロセッサの配
置に関して自由度が制約され、例えばグラフィックプロ
セッサを分割することが必要となる。そして、グラフィ
ックプロセッサを分割することが許容される場合は良い
が、許容されない場合もあり、その場合には図4に示す
ような半導体集積回路装置はつくることができないこと
になる。
【0005】本発明はこのような問題点を解決すべく為
されたものであり、ロジック回路と、複数の入力データ
バス、出力データバス又は入出力共通データバスを有し
た複数のメモリを有する半導体集積回路装置において、
メモリ、ロジックの配置に関する設計の自由度の制約を
伴うことなくデータバスを成す配線膜のみが占有する面
積を小さくないしは略無くし、データバスの配線長を短
くしてバスの充放電電流を小さくすることを目的とす
る。
【0006】
【課題を解決するための手段】請求項1の半導体集積回
路装置は、メモリ内のデータバスはビット線の延びる方
向に形成し、該データバスとロジック回路とは該データ
バスとメモリ上方にて交差する方向に延び、該データバ
スとは別の配線膜からなるデータバスを介して接続して
なる。
【0007】従って、請求項1の半導体集積回路装置に
よれば、メモリ内データバスとロジック回路とは、該デ
ータバスとメモリ上方にて交差する方向に延び、該デー
タバスとは別の配線膜からなるデータバスを介して接続
してなるので、ロジック回路とメモリとを接続するデー
タバスをメモリ上を通るようにすることができ、延いて
はデータバスのみが面積を占有することを防止ないし少
なくすることができる。
【0008】そして、データバスをメモリ上に通すこと
によりバス長を短くすることができ、延いてはバスの充
放電電流を小さくすることができ、無駄な消費電力を小
さくすることができる。
【0009】
【発明の実施の形態】以下、本発明を図示実施の形態に
従って詳細に説明する。
【0010】図1(A)、(B)は本発明半導体集積回
路装置の第1の実施の形態を示すもので、(A)は概略
構成を示す平面図、(B)は一つのメモリに着目した拡
大平面図である。図面において、1はグラフィックプロ
セッサ(ロジック回路)、2、2、・・・はメモリ、3
0 、31 、・・・331は第0ビットから第31ビットま
での32ビットデータバスで、メモリ2とグラフィック
プロセッサ1との間を接続する。
【0011】4はメモリ2のアレイ、5はYデコーダ、
6はXデコーダ、7はセンスアンプ、8は入出力バッフ
ァである。該メモリ2は、断面構造の図示はしないが、
ワード線(X選択線)がポリシリコンからなるゲート電
極により構成され、更に第1層目のアルミニウム配線膜
(1Al)がそれに対するシャント配線とされている。
そして、ビット線が第2層目のアルミニウム配線(2A
l)により構成されている。
【0012】90 、91 、・・・931は第0ビットから
第31ビットまでの32ビットデータバスで、上記入出
力バッファ8の各ビットと上記データバス30 、31
・・・331との間を接続するもので、例えば第3層目の
アルミニウム配線膜(3Al)により構成され、ビット
線方向に延びている。そして、上記ロジック回路1に接
続された上記データバス30 、31 、・・・331と交差
しスルーホールにて接続されている。該データバス3
0 、31 、・・・331は例えば第4層目のアルミニウム
配線膜(4Al)により構成されている。
【0013】本実施の形態においては、ロジック回路で
あるグラフィックプロセッサ1と接続されたデータバス
0 、31 、・・・331は、グラフィックプロセッサ1
と近い方のメモリ2に接続されたものと遠い方のメモリ
2に接続されたものとが同じ層の配線膜(4Al)によ
り形成され、形成位置(延びる位置)が異ならしめられ
ているが、しかし、互いに異なる層の配線膜[ 例えば第
5層目の配線膜(5Al)と第6層目の配線膜(6A
l)] により形成するようにしても良い。特に、ビット
数が多くなると(例えば64ビット、或いは128ビッ
ト等)同じ層で形成することが難しくなるので、別の層
で形成せざるを得ない。どのような形態をとるにせよ、
本発明によれば、メモリ3のための配線層の層数が増え
るが、しかし、元来、グラフィックプロセッサ1におい
ては回路が極めて複雑で、配線層の層数が通常のメモリ
の層数よりも何層か多いので、そのプロセッサ1の上層
の何層かの配線膜をデータバス30 、31 、・・・
31、90 、91 、・・・931の形成にも用いれば、特
に本発明の実施のために特に配線膜の形成層数が増える
ことはない。尚、データバスを形成するために配線膜の
形成層数を増やすにあたりどの配線膜を下層にするかは
形成密度の高いか低いかにより決め、形成密度の高い配
線膜ほど下層に、形成密度の低い配線膜ほど上層にする
のが好ましい。半導体集積回路装置の表面の平坦度を可
及的に高めるためである。
【0014】このような半導体集積回路装置によれば、
メモリ内データバス90 、91 、・・・931とロジック
回路1とは、該データバス90 、91 、・・・931とメ
モリ2上方にて交差する方向に延び、該データバス9
0 、91 、・・・931とは別の配線膜からなるデータバ
ス30 、31 、・・・331を介して接続してなるので、
ロジック回路1とメモリ2とを接続するデータバス3
0 、31 、・・・331をメモリ2上を通るようにするこ
とができ、延いてはデータバス30 、31 、・・・331
のみが面積を占有することを略ゼロにすることを可能に
できる。そして、データバス90 、91 、・・・931
メモリ2上に通すことにより短くすることができ、延い
てはバスの充放電電流を小さくすることができ、無駄な
消費電力を小さくすることができる。
【0015】尚、上記実施の形態は本発明をデータバス
が入出力共通データバスである半導体集積回路装置に適
用したものであったが、データバスとして入力データバ
スと出力データバスを別々に有するもの、あるいは出力
データバスのみを有するものにも本発明を適用すること
ができる。
【0016】
【発明の効果】請求項1の半導体集積回路装置によれ
ば、メモリ内データバスとロジック回路とは、該データ
バスとメモリ上方にて交差する方向に延び、該データバ
スとは別の配線膜からなるデータバスを介して接続して
なるので、ロジック回路とメモリとを接続するデータバ
スをメモリ上を通るようにすることができ、延いてはデ
ータバスのみが面積を占有することを防止ないし少なく
することができる。そして、データバスをメモリ上に通
すことにより短くすることができ、延いてはバスの充放
電電流を小さくすることができ、無駄な消費電力を小さ
くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】(A)、(B)は本発明半導体集積回路装置の
第1の実施の形態を示すもので、(A)は概略構成を示
す平面図、(B)は一つのメモリの拡大平面図である。
【図2】メモリの概略構成を示す平面図である。
【図3】半導体集積回路装置の一つの従来例の概略構成
を示す平面図である。
【図4】半導体集積回路装置の他の従来例の概略構成を
示す平面図である。
【符号の説明】
1・・・ロジック回路(グラフィックプロセッサ)、3
0 、31 、・・・331・・・ロジック回路と接続された
データバス、2・・・メモリ、4・・・アレイ、8・・
・入出力バッファ、90 、91 、・・・931・・・メモ
リ内のデータバス。
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成9年8月5日
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0003
【補正方法】変更
【補正内容】
【0003】図2は一つのメモリの概略構成を示す。図
において4はアレイ、5はYデコーダ、6はXデコー
ダ、7はセンスアンプ、8は入出力バッファである。図
3はメモリと32ビットの複数(8個)のメモリ
、・・・4 とグラフィックプロセッサ(ロジック
回路)10とを有し、その間を32ビットのデータバス
で接続した半導体集積回路装置の従来例の一つである。
図4は別の従来例を示す。この図4に示す従来例におい
ては、縦2列に4個ずつメモリを並べ(従ってメモリ8
個)、その外側に8個に分割されたグラフィックプロセ
ッサを配置してなるものである。
【手続補正2】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0004
【補正方法】変更
【補正内容】
【0004】
【発明が解決しようとする課題】ところで、図3に示す
ような半導体集積回路装置によれば、データバスが自己
専用の面積を占有するので、半導体集積回路装置に占め
る配線の面積比が大きくなるという問題がある。また、
図4に示すようにすれば、データバスが占有する面積が
小さくできるが、メモリ、4、・・・4 とグラ
フィックプロセッサ10、10、・・・10 の配
置に関して自由度が制約され、例えばグラフィックプロ
セッサを分割することが必要となる。そして、グラフィ
ックプロセッサを分割することが許容される場合は良い
が、許容されない場合もあり、その場合には図4に示す
ような半導体集積回路装置はつくることができないこと
になる。
【手続補正3】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図3
【補正方法】変更
【補正内容】
【図3】
【手続補正4】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図4
【補正方法】変更
【補正内容】
【図4】
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI H01L 21/822 H01L 27/04 D

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ロジック回路と、複数の入力データバ
    ス、出力データバス又は入出力共通データバスを有した
    複数のメモリを有する半導体集積回路装置において、 上記メモリ内のデータバスはビット線の延びる方向に形
    成され、 上記データバスと上記ロジック回路とは、該データバス
    と交差する方向に延び該データバスとは別の配線膜から
    なるデータバスを介して接続されてなることを特徴とす
    る半導体集積回路装置
  2. 【請求項2】 メモリ内のデータバスとロジック回路と
    接続されたデータバスとは配線密度の高い方が低い方よ
    りも下層の配線膜により形成してなることを特徴とする
    請求項1記載の半導体集積回路装置
JP8270455A 1996-10-14 1996-10-14 半導体集積回路装置 Pending JPH10116913A (ja)

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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001094069A (ja) * 1999-09-21 2001-04-06 Mitsubishi Electric Corp 半導体記憶装置
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JP2008047079A (ja) * 2005-09-07 2008-02-28 Sony Corp 集積装置
JP2009071070A (ja) * 2007-09-13 2009-04-02 Sony Corp 集積装置およびそのレイアウト方法、並びにプログラム
US8145851B2 (en) 2005-09-07 2012-03-27 Sony Corporation Integrated device

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US8140874B2 (en) 2007-09-13 2012-03-20 Sony Corporation Integrated device, layout method thereof, and program
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