JPH1056072A - 半導体集積回路 - Google Patents

半導体集積回路

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JPH1056072A
JPH1056072A JP22775796A JP22775796A JPH1056072A JP H1056072 A JPH1056072 A JP H1056072A JP 22775796 A JP22775796 A JP 22775796A JP 22775796 A JP22775796 A JP 22775796A JP H1056072 A JPH1056072 A JP H1056072A
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明広 坂野
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Abstract

(57)【要約】 【課題】ユーザの要求する最適の駆動能力のI/Oブロ
ックを提供すると共に、パッド・ネックの発生する可能
性を低減する半導体集積回路の提供。 【解決手段】ユーザの要求に応えて駆動能力を決定する
トランジスタのゲートのディメンジョンを変化させるた
めに、トランジスタのゲート上に端子を配置し、相互接
続させることにより、ユーザ所望の最適の駆動能力のI
/Oブロックを提供する。

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に関
し、特にスタンダードセル方式のカスタムLSIに関す
る。
【0002】
【従来の技術】スタンダードセル方式のカスタムLSI
の中でも特に、「CPUコア方式」と呼ばれるカスタム
LSIは、LSI製造メーカが予め用意したCPU、R
OM、RAM、I/Oポート、シリアルI/O、タイマ
等の大規模な論理機能、また、基本ゲートセルを組み合
わせることにより、ユーザは独自の目的に適ったICを
自在に構成できる(このようなICを「セルベースI
C」という)。
【0003】上述したセルベースICをユーザが設計す
る場合、ユーザはメーカ側が用意したCPU、ROM、
RAM等を表すシンボル、また、基本ゲートセルを表す
シンボルを用いて、それらを相互接続した回路図を、E
WS(エンジニアリングワークステーション)上に実装
されたCADを利用して作成する。
【0004】同時にユーザは設計するICの用途や仕様
に従い、ICと、このICを実装する基板上の他のIC
やスイッチ等と相互接続されるI/Oブロックの検討を
行う。
【0005】しかし、LSIメーカが準備しているI/
Oブロックの中に、ユーザが所望する駆動能力のI/O
ブロックが準備されていなかった場合には、ユーザは所
望の駆動能力を満たすために、所望の駆動能力を超えた
I/Oブロックを使用するか、もしくは、I/Oブロッ
クの外部端子と、隣接している未使用のI/Oブロック
の外部端子を短絡し(このような手法を「パッド・ブリ
ッジ」という)、駆動能力を満足するようにしていた。
【0006】具体的には、LSIメーカ側が、4mA、
8mA、12mAの駆動能力のI/Oブロックを用意し
ていた場合に、ユーザが9mAの駆動能力のI/Oブロ
ックを要求した場合には、12mAの駆動能力のI/O
ブロックを使用することになる。
【0007】また、LSIメーカが準備しているI/O
ブロックが、2mA、4mA、6mA、8mAの駆動能
力のI/Oブロックであった場合に、ユーザが12mA
の駆動能力を要求した場合には、図3に示すように、6
mAの駆動能力のI/Oブロック307と308とを隣
接して配置し、使用されないI/Oブロック308と外
部端子301をメタル配線304を介してパッド・ブリ
ッジを施し、12mAの駆動能力を実現し、ユーザ所望
の駆動能力を満足するように設計していた。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】上記した従来の方式の
第1の問題点は、ユーザの仕様が多様化してきているた
め、LSIメーカ側で、ユーザが要求する最適の駆動能
力のI/Oブロックを提供することが困難になってきて
いる、ということである。
【0009】このため、LSIメーカで予め準備してい
るI/Oブロックだけでは、ユーザが要求する駆動能力
の全てを満足することは困難とされている。
【0010】第2の問題点は、チップサイズが大きくな
ってしまうということである。
【0011】その理由は、ユーザの仕様が複雑化、及び
高性能化しているために、外部端子の数がICのサイズ
を支配的に決定してしまうことがあり、ICの周辺にI
/Oブロックを並べただけで、目標のICサイズを超え
てしまい、ICのサイズを大きくせざるを得ないことが
ある(このような事態を「パッド・ネック」という)。
【0012】上記従来技術で説明したように、複数のI
/Oブロックを使用してパッド・ブリッジを施した場
合、このパッド・ネックの発生する可能性が更に高くな
るためである。
【0013】したがって、本発明は、上記事情に鑑みて
なされたものであって、その目的は、ユーザの多様化す
る仕様に対し、最適な駆動能力のI/Oブロックを実現
するようにした半導体集積回路を提供することにある。
【0014】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明の半導体集積回路は、I/Oブロックが、該
I/Oブロックの駆動能力を分割するための手段を有す
ることを特徴とする。
【0015】本発明の概要を以下に説明する。本発明
は、LSIメーカが予め用意するI/Oブロックにおい
て、駆動能力を決定するトランジスタのゲートのディメ
ンジョンをユーザの要求に応じて変化させることを可能
とする手段を備えたことを特徴としたものである。
【0016】本発明によれば、ユーザが要求する駆動能
力に応じて、I/Oブロックの駆動能力を多段階に変化
させることができ、このため、駆動能力のI/Oブロッ
クを複数配置して、パッド・ブリッジをする必要がな
い。
【0017】また、LSIメーカ側では、ユーザが使用
する可能性がある駆動能力のI/Oブロックの全てを準
備する必要がない。
【0018】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態の構成につい
て図1を参照して説明する。
【0019】図1は、本発明の第1の実施の形態の構成
を示すマスクレイアウト図である。図1には、本発明の
理解を容易とするため、トランジスタのゲート、端子、
配線のみが示されている。内容を分かり易くするため
に、トランジスタのゲート、端子、配線のみが示されて
いる。
【0020】図1において、103はI/Oブロックを
示し、105〜108はI/Oブロック103の駆動能
力を決定するトランジスタのゲートを示している。ま
た、113〜120は各々トランジスタのゲート105
〜108上に配置された端子であり、隣り合ったトラン
ジスタのゲートを相互接続するための端子である。
【0021】同様に、104はI/Oブロックを示し、
109〜112はI/Oブロック104の駆動能力を決
定するトランジスタのゲートを示している。また、12
1〜128は各々トランジスタのゲート109〜112
上に配置された端子であり隣り合ったトランジスタのゲ
ートを相互接続するための端子である。
【0022】また、この実施の形態では、トランジスタ
のゲート105〜108、及び109〜112は全て同
じ駆動能力とされ、その駆動能力(電流駆動能力)は例
えば2mAとされている。
【0023】次に、上記した本発明の実施の形態に関す
る具体例を例示する実施例を図1を参照して説明する。
【0024】図1に示すように、2mA×4本の最大8
mAの駆動能力のI/Oブロック103、104をLS
Iメーカが用意している場合に、ユーザが16mAの駆
動能力のI/Oブロックを要求した場合には、トランジ
スタゲート105と106を端子113と114を使用
し、配線129で、トランジスタゲート106と107
を、端子118と119を使用して配線130で相互接
続し、トランジスタゲート107と108を、端子11
5と116を使用して配線131で相互接続し、同様に
トランジスタゲート109と110を端子121と12
2を使用して配線133で相互接続し、トランジスタゲ
ート110と111を端子126と127を使用して配
線134で相互接続し、トランジスタゲート111と1
12を端子123と124を使用して配線135で相互
接続し、トランジスタゲート108と109を端子12
0と125を使用して配線132で相互接続し、トラン
ジスタゲート105〜112までを全てつなげているこ
とにより、ユーザが要求する16mAの駆動能力のI/
Oブロックを実現することが可能となる。
【0025】また、本発明の実施例として、LSIメー
カがI/Oブロック103のタイプのI/Oブロックし
か用意していない場合でも、ユーザが16mAの駆動能
力のI/Oブロックを要求した場合はI/Oブロック1
03と104を隣接して配置し、トランジスタゲート1
05は〜108、109〜112を相互接続し、且つト
ランジスタゲート108と109を相互接続することに
より、16mAの駆動能力のI/Oブロックを実現でき
る。
【0026】上述のように、I/Oブロックのトランジ
スタゲートを相互接続することによりユーザの要求の駆
動能力のI/Oブロックを容易に実現することが可能と
なる。
【0027】次に、本発明の他の実施例について図2を
参照して詳細に説明する。図2に、本発明の第2の実施
例であるI/Oブロックのマスクレイアウト図を示す。
図2には、本発明の理解を容易とするため、トランジス
タのゲート、端子、配線のみが示されている。
【0028】図2において、205はI/Oブロックを
示し、208〜211はI/Oブロック205の駆動能
力を決定するトランジスタのゲートを示す。また、22
0〜227は各々トランジスタのゲート208〜211
上に配置された端子であり、隣り合ったトランジスタの
ゲートを相互接続するための端子である。
【0029】同様に、206はI/Oブロックを示し、
212〜215はI/Oブロック206の駆動能力を決
定するトランジスタのゲートを示す。また、228〜2
35は各々トランジスタのゲート212〜215上に配
置された端子であり、隣り合ったトランジスタのゲート
を相互接続するための端子である。
【0030】同様に、207はI/Oブロックを示し、
216〜219はI/Oブロック207の駆動能力を決
定するトランジスタのゲートを示す。また、236〜2
43は各々トランジスタのゲート216〜219上に配
置された端子であり、隣り合ったトランジスタのゲート
を相互接続するための端子である。
【0031】本実施例では、トランジスタのゲート20
8〜211、212〜215、及び216〜219は全
て同じ駆動能力とされ、その駆動能力は例えば2mAと
されている。
【0032】ここで、図2に示したように、2mA×4
本の最大8mAの駆動能力のI/Oブロック205、2
06、207をLSIメーカが用意している場合に、ユ
ーザが12mAの駆動能力のI/Oブロックを2個要求
した場合、I/Oブロック205、206、207を連
続して配置し、且つ、ゲート208〜213を配線24
4〜248で相互接続し、12mAの駆動能力を実現
し、また、ゲート214〜219を配線249〜253
で相互接続し、12mAの駆動能力を実現する。
【0033】上述のように、直接外部端子に接続されな
いI/Oブロック206の駆動能力を分割して使用する
ことにより、I/Oブロックの3個分のスペースで、1
2mAの駆動能力のI/Oブロックを2個配置すること
が可能であるので、従来の技術において、6mAの駆動
能力のI/Oブロックを4個を使用して、12mAの駆
動能力のI/Oブロック2個を実現していたのに対し
て、ICの周辺に配置されるI/Oブロックの総数を低
減することが可能となる。
【0034】このため、本実施例は、パッド・ネックが
発生する可能性を低減できる。
【0035】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
下記記載の効果を奏する。
【0036】(1)第1の効果は、ユーザの要求する駆
動能力のI/Oブロックを常に最適の駆動能力で提供で
きる、ということである。
【0037】その理由は、本発明においては、I/Oブ
ロックの駆動能力を決定するトランジスタのゲートのデ
ィメンジョンをユーザの要求に応じて変化させることが
できるようにしたことによる。
【0038】(2)第2の効果は、パッド・ネックの発
生する可能性を低減できる。
【0039】その理由は、本発明においては、I/Oブ
ロックの駆動能力を分割して使用できるため、必要なI
/Oブロックの総数を低減できるためである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例の構成を示す図である。
【図2】本発明の別の実施例の構成を示す図である。
【図3】従来技術のI/Oブロックのパッド・ブリッジ
の例を示した図である。
【符号の説明】
101 ICの外部端子 102 ICの外部端子101とI/Oブロック103
を相互接続する配線 103〜104 I/Oブロック 105〜112 I/Oブロックの駆動能力を決定する
トランジスタのゲート 113〜128 トランジスタのゲートを相互接続する
ための端子 129 端子113と114を相互接続する配線 130 端子118と119を相互接続する配線 131 端子115と116を相互接続する配線 132 端子120と125を相互接続する配線 133 端子121と122を相互接続する配線 134 端子126と127を相互接続する配線 135 端子123と124を相互接続する配線 201、202 ICの外部端子 203 ICの外部端子201とI/Oブロック205
を相互接続する配線 204 ICの外部端子202とI/Oブロック207
を相互接続する配線 205〜107 I/O 208〜219 I/Oブロックの駆動能力を決定する
トランジスタのゲート 220〜243 トランジスタのゲートを相互接続する
ための端子 244 端子220と221を相互接続する配線 245 端子225と226を相互接続する配線 246 端子222と223を相互接続する配線 247 端子227と232を相互接続する配線 248 端子228と229を相互接続する配線 249 端子230と231を相互接続する配線 250 端子235と240を相互接続する配線 251 端子236と237を相互接続する配線 252 端子241と242を相互接続する配線 253 端子238と239を相互接続する配線 301、302 ICの外部端子 303 ICの外部端子301とI/Oブロック307
を相互接続する配線 304 ICの外部端子301とI/Oブロック308
を相互接続する配線 305 ICの外部端子302とI/Oブロック309
を相互接続する配線 306 ICの外部端子302とI/Oブロック310
を相互接続する配線 307〜310 I/Oブロック

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】I/Oブロックが、該I/Oブロックの駆
    動能力を分割するための手段を有することを特徴とする
    半導体集積回路。
  2. 【請求項2】I/Oブロックがその駆動能力を決定する
    トランジスタのゲートのディメンジョンを可変に設定す
    る手段を備え、要求される駆動能力に応じて、前記I/
    Oブロックの駆動能力が多段階に変化される、ようにし
    たことを特徴とする半導体集積回路。
  3. 【請求項3】要求される駆動能力に応じて、前直接外部
    端子に接続されないI/Oブロックの駆動能力を分割し
    て使用する、ようにしたことを特徴とする請求項2記載
    の半導体集積回路。
  4. 【請求項4】前記トランジスタのゲート上に端子を配置
    し、要求される駆動能力に応じて複数のトランジスタの
    ゲート端子を相互接続させる、ことを特徴とする請求項
    2記載の半導体集積回路。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006287765A (ja) * 2005-04-04 2006-10-19 Ricoh Co Ltd 水晶発振回路

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2006287765A (ja) * 2005-04-04 2006-10-19 Ricoh Co Ltd 水晶発振回路

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