JP4599485B2

Method and apparatus for logic synchronization

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Expired 12 October 2019, 7 years ago.

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68 claims: 47 independent, 21 dependent

  1. 1
    オーバーラップする位相およびほぼ50%のデューティ・サイクルを有する複数のクロック信号 を発生させる回路 と;直列に接続された複数のクロック同期式プリチャージ論理ゲートと;を含んでおり、 オーバーラップする前記複数のクロック信号は、その2以上が、いずれの時間においてもクロックサイクルの評価フェーズでオーバーラップするようになっており、 前記複数のクロック信号のそれぞれは、次の位相のクロック信号とのオーバーラップ量にほぼ等しい分だけ、前の位相のクロック信号にオーバーラップするようになっており、 直列接続された前記複数のクロック同期式プリチャージ論理ゲートのそれぞれは、個々のクロック信号に個別につながって おり 、 そのクロック信号の クロックの位相ごと のゲート遅延を有して おり、前記前の位相のクロック信号は、直列配列における前のクロック同期式プリチャージ論理ゲートにつながり、前記次の位相のクロック信号は、直列配列における次のクロック同期式プリチャージ論理ゲートにつながっており、 また、前記複数のクロック同期式プリチャージ論理ゲートのそれぞれは、そのデータ入力を、前の位相のクロック信号につながる前のクロック同期式プリチャージ論理ゲートから受け取るようになっており、 さらに、前記複数のクロック同期式プリチャージ論理ゲートのそれぞれは、そのデータ出力を、次の位相のクロック信号につながる次のクロック同期式プリチャージ論理ゲートに渡すようになっており、 前記複数のクロック同期式プリチャージ論理ゲートは、付加的なバッファ、レジスタ、またはラッチ回路なしで、他のクロック同期式プリチャージ論理ゲートに接続していることを特徴とするロジックを同期させる集積回路。
  2. 2
    前記複数のクロック信号は、3つのクロック信号を含んでいることを特徴とする請求項1記載の集積回路。
  3. 3
    前記複数のクロック信号は、4つのクロック信号を含んでいることを特徴とする請求項1記載の集積回路。
  4. 4
    前記複数のクロック信号は、5つのクロック信号を含んでいることを特徴とする請求項1記載の集積回路。
  5. 5
    前記複数のクロック信号は、6つのクロック信号を含んでいることを特徴とする請求項1記載の集積回路。
  6. 6
    前記個々のクロック同期式プリチャージ論理ゲートは、フィードフォワード・ループまたはフィードバック・ループ内の別のプリチャージ論理回路であって、次の位相のクロック信号を用いるプリチャージ論理回路だけに伝達するようになっていることを特徴とする請求項1記載の集積回路。
  7. 7
    オーバーラップする位相およびほぼ50%のデューティ・サイクルを有する複数のクロック信号 を発生させる回路 と;直列に接続された複数のクロック同期式プリチャージ論理ゲートと;を含んでおり、 オーバーラップする前記複数のクロック信号は、その2以上が、いずれの時間においてもクロックサイクルの評価フェーズでオーバーラップするようになっており、 前記複数のクロック信号のそれぞれは、次の位相のクロック信号とのオーバーラップ量に等しい分だけ、前の位相のクロック信号にオーバーラップするようになっており、 直列接続された前記複数のクロック同期式プリチャージ論理ゲートのそれぞれは、個々のクロック信号に個別につながって おり 、 そのクロック信号の クロックの位相ごと のゲート遅延を有して おり、前記前の位相のクロック信号は、直列配列における前のクロック同期式プリチャージ論理ゲートにつながり、前記次の位相のクロック信号は、直列配列における次のクロック同期式プリチャージ論理ゲートにつながっており、 また、前記複数のクロック同期式プリチャージ論理ゲートのそれぞれは、そのデータ入力を、前の位相のクロック信号につながる前のクロック同期式プリチャージ論理ゲートから受け取るようになっており、 さらに、前記複数のクロック同期式プリチャージ論理ゲートのそれぞれは、そのデータ出力を、次の位相のクロック信号につながる次のクロック同期式プリチャージ論理ゲートに渡すようになっており、 前記複数のクロック同期式プリチャージ論理ゲートは、付加的なバッファ、レジスタ、またはラッチ回路なしで、他のクロック同期式プリチャージ論理ゲートに接続していることを特徴とするロジックの同期をとるためのシステム。
  8. 8
    前記複数のクロック信号は、3つのクロック信号を含んでいることを特徴とする請求項7記載のシステム。
  9. 9
    前記複数のクロック信号は、4つのクロック信号を含んでいることを特徴とする請求項7記載のシステム。
  10. 10
    前記複数のクロック信号は、5つのクロック信号を含んでいることを特徴とする請求項7記載のシステム。
  11. 11
    前記複数のクロック信号は、6つのクロック信号を含んでいることを特徴とする請求項7記載のシステム。
  12. 12
    前記クロック同期式プリチャージ論理ゲートにおける個々の信号線のすべては、当該クロック同期式プリチャージ論理ゲート内で同数のデバイスを通っていることを特徴とする請求項7記載のシステム。
  13. 13
    前記個々のクロック同期式プリチャージ論理ゲートは、フィードフォワード・ループまたはフィードバック・ループ内の別のプリチャージ論理回路であって、次の位相のクロック信号を用いるプリチャージ論理回路だけに伝達するようになっていることを特徴とする請求項7記載のシステム。
  14. 14
    オーバーラップする位相およびほぼ50%のデューティ・サイクルを有する複数のクロック信号を構築するとともに、 直列に接続された複数のクロック同期式プリチャージ論理ゲートを設けるようにし、 オーバーラップする前記複数のクロック信号は、その2以上が、いずれの時間においてもクロックサイクルの評価フェーズでオーバーラップするようになっており、 前記複数のクロック信号のそれぞれは、次の位相のクロック信号とのオーバーラップ量に等しい分だけ、前の位相のクロック信号にオーバーラップするようになっており、 直列接続された前記複数のクロック同期式プリチャージ論理ゲートのそれぞれは、個々のクロック信号に個別につながって おり 、 そのクロック信号の クロックの位相ごと のゲート遅延を有して おり、前記前の位相のクロック信号は、直列配列における前のクロック同期式プリチャージ論理ゲートにつながり、前記次の位相のクロック信号は、直列配列における次のクロック同期式プリチャージ論理ゲートにつながっており、 また、前記複数のクロック同期式プリチャージ論理ゲートのそれぞれは、そのデータ入力を、前の位相のクロック信号に接続する前のクロック同期式プリチャージ論理ゲートから受け取るようになっており、 さらに、前記複数のクロック同期式プリチャージ論理ゲートのそれぞれは、そのデータ出力を、次の位相のクロック信号に接続する次のクロック同期式プリチャージ論理ゲートに渡すようになっており、 前記複数のクロック同期式プリチャージ論理ゲートは、付加的なバッファ、レジスタ、またはラッチ回路なしで、他のクロック同期式プリチャージ論理ゲートに接続していることを特徴とするロジックを同期させる集積回路を提供する方法。
  15. 15
    前記複数のクロック信号は、3つのクロック信号を含んでいることを特徴とする請求項14記載の方法。
  16. 16
    前記複数のクロック信号は、4つのクロック信号を含んでいることを特徴とする請求項14記載の方法。
  17. 17
    前記複数のクロック信号は、5つのクロック信号を含んでいることを特徴とする請求項14記載の方法。
  18. 18
    前記複数のクロック信号は、6つのクロック信号を含んでいることを特徴とする請求項14記載の方法。
  19. 19
    前記個々のクロック同期式プリチャージ論理ゲートは、フィードフォワード・ループまたはフィードバック・ループ内の別のプリチャージ論理回路であって、次の位相のクロック信号を用いるプリチャージ論理回路だけに伝達するようになっていることを特徴とする請求項14記載の方法。
  20. 20
    オーバーラップする位相およびほぼ50%のデューティ・サイクルを有する複数のクロック信号を生成するとともに、 直列に接続された複数のクロック同期式プリチャージ論理ゲートを同期させるようにし、 オーバーラップする前記複数のクロック信号は、その2以上が、いずれの時間においてもクロックサイクルの評価フェーズでオーバーラップするようになっており、 前記複数のクロック信号のそれぞれは、次の位相のクロック信号とのオーバーラップ量に等しい分だけ、前の位相のクロック信号にオーバーラップするようになっており、 直列接続された前記複数のクロック同期式プリチャージ論理ゲートのそれぞれは、個々のクロック信号に個別につながって おり 、 そのクロック信号の クロックの位相ごと のゲート遅延を有して おり、前記前の位相のクロック信号は、直列配列における前のクロック同期式プリチャージ論理ゲートにつながり、前記次の位相のクロック信号は、直列配列における次のクロック同期式プリチャージ論理ゲートにつながっており、 また、前記複数のクロック同期式プリチャージ論理ゲートのそれぞれは、そのデータ入力を、前の位相のクロック信号につながる前のクロック同期式プリチャージ論理ゲートから受け取るようになっており、 さらに、前記複数のクロック同期式プリチャージ論理ゲートのそれぞれは、そのデータ出力を、次の位相のクロック信号につながる次のクロック同期式プリチャージ論理ゲートに渡すようになっており、 前記複数のクロック同期式プリチャージ論理ゲートは、付加的なバッファ、レジスタ、またはラッチ回路なしで、他のクロック同期式プリチャージ論理ゲートに接続していることを特徴とする集積回路においてロジックを同期させる方法。
  21. 21
    前記複数のクロック信号は、3つのクロック信号を含んでいることを特徴とする請求項20記載の方法。
  22. 22
    前記複数のクロック信号は、4つのクロック信号を含んでいることを特徴とする請求項20記載の方法。
  23. 23
    前記複数のクロック信号は、5つのクロック信号を含んでいることを特徴とする請求項20記載の方法。
  24. 24
    前記複数のクロック信号は、6つのクロック信号を含んでいることを特徴とする請求項20記載の方法。
  25. 25
    前記個々のクロック同期式プリチャージ論理ゲートは、フィードフォワード・ループまたはフィードバック・ループ内の別のプリチャージ論理回路であって、次の位相のクロック信号を用いるプリチャージ論理回路だけに伝達するようになっていることを特徴とする請求項20記載の方法。
  26. 26
    関連するクロック・ドメイン・エリアにわたって低スキューな方法で マスタ・グローバル・クロック信号を 分散されるようになっており、 前記 マスタ・グローバル・クロック信号を生成する 集積回路の マスタ・グローバル・クロック 発生回路 と、 前記クロック・ドメイン・エリアにおいて複数のクロック信号をローカルに生成する、 前記集積回路の 複数のローカル クロック発生回路 と、を含んでおり、 前記複数のローカル クロック発生回路 は、前記マスタ・グローバル・クロック信号に関連付けされており、 前記複数のローカル クロック発生回路 のそれぞれは、別個のローカル生成クロック信号を生成し、 当該複数のローカル生成クロック信号は、複数のクロック同期式プリチャージ論理ゲートにつながっており、この場合、各ローカル生成クロック信号は、それぞれ別個のクロック同期式プリチャージ論理ゲートにつながっており、 各ローカル生成クロック信号についてクロック位相ごと のゲート遅延を有する ように、前記複数のローカル クロック発生回路 は、スキューとジッタのトレランスを有するように調整され、 前記複数のローカル クロック発生回路 の1または2以上が、前記マスタ・グローバル・クロック信号の立上がりエッジに関連付けされ、かつ、前記複数のローカル クロック発生回路 の1または2以上が、前記マスタ・グローバル・クロック信号の下降エッジに関連付けされており、 前記複数のローカル生成クロック信号は、ほぼ50%のデューティ・サイクルを有するとともに、オーバーラップする位相を有しており、個々のローカル生成クロック信号は、次の位相のローカル生成クロック信号とのオーバーラップ量にほぼ等しい分だけ、前の位相のクロック信号にオーバーラップするようになっており、 さらに、前記複数のローカル生成クロック信号は、その2以上が、いずれの時間においてもクロックサイクルの評価フェーズでオーバーラップするようになっている ことを特徴とする集積回路における複数のクロック同期式プリチャージ論理ゲートを同期させるクロックシステム。
  27. 27
    前記複数のローカル生成クロックは、3つのローカル生成クロックを含んでいることを特徴とする 請求項26 記載のクロックシステム。
  28. 28
    前記複数のローカル生成クロックは、4つのローカル生成クロックを含んでいることを特徴とする 請求項26 記載のクロックシステム。
  29. 29
    前記複数のローカル生成クロックは、5つのローカル生成クロックを含んでいることを特徴とする 請求項26 記載のクロックシステム。
  30. 30
    前記複数のローカル生成クロックは、6つのローカル生成クロックを含んでいることを特徴とする 請求項26 記載のクロックシステム。
  31. 31
    関連するクロック・ドメイン・エリアにわたって低スキューな方法で分散されるクロックであって、マスタ・グローバル・クロック信号を生成するマスタ・グローバル・クロックを構築するステップと、 前記クロック・ドメイン・エリアにおいてローカルに生成された複数のローカル生成クロックを、前記マスタ・グローバル・クロック信号に対し関連付けするステップと、を含んでおり、 前記複数のローカル生成クロックは、複数のローカル生成クロック信号を生成し、この場合、各ローカル生成クロックは、それぞれ別個のローカル生成クロック信号を生成するようになっており、 前記複数のローカル生成クロック信号は、複数のクロック同期式プリチャージ論理ゲートにつながっており、この場合、各ローカル生成クロック信号は、それぞれ別個のクロック同期式プリチャージ論理ゲートにつながっており、 各ローカル生成クロック信号についてクロック位相ごと のゲート遅延を有する ように、前記複数のローカル生成クロックは、スキューとジッタのトレランスを有するように調整され、 前記複数のローカル生成クロックの1または2以上が、前記マスタ・グローバル・クロック信号の立上がりエッジに関連付けされ、かつ、前記複数のローカル生成クロックの1または2以上が、前記マスタ・グローバル・クロック信号の下降エッジに関連付け され ており、 前記複数のローカル生成クロック信号は、ほぼ50%のデューティ・サイクルを有するとともに、オーバーラップする位相を有しており、個々のローカル生成クロック信号は、次の位相のローカル生成クロック信号とのオーバーラップ量にほぼ等しい分だけ、前の位相のクロック信号にオーバーラップするようになっており、 さらに、前記複数のローカル生成クロック信号は、その2以上が、いずれの時間においてもクロックサイクルの評価フェーズでオーバーラップするようになっている ことを特徴とする集積回路における複数のクロック同期式プリチャージ論理ゲート用のクロックを提供する方法。
  32. 32
    前記複数のローカル生成クロックは、3つのローカル生成クロックを含んでいることを特徴とする 請求項31 記載の方法。
  33. 33
    前記複数のローカル生成クロックは、4つのローカル生成クロックを含んでいることを特徴とする 請求項31 記載の方法。
  34. 34
    前記複数のローカル生成クロックは、5つのローカル生成クロックを含んでいることを特徴とする 請求項31 記載の方法。
  35. 35
    前記複数のローカル生成クロックは、6つのローカル生成クロックを含んでいることを特徴とする 請求項31 記載の方法。
  36. 36
    マスタ・グローバル・クロック信号を生成するマスタ・グローバル・クロックを、関連するクロック・ドメイン・エリアにわたって低スキューな方法で分散するステップと、 前記クロック・ドメイン・エリアにおいて、ローカルに生成された複数のローカル生成クロックから複数のローカル生成クロック信号を生成するステップと、を含んでおり、 前記複数のローカル生成クロックは、前記マスタ・グローバル・クロック信号に関連付けされており、 前記複数のローカル生成クロックのそれぞれは、別個のローカル生成クロック信号を生成し、 当該複数のローカル生成クロック信号は、複数のクロック同期式プリチャージ論理ゲートにつながっており、この場合、各ローカル生成クロック信号は、それぞれ別個のクロック同期式プリチャージ論理ゲートにつながっており、 各ローカル生成クロック信号についてクロック位相ごと のゲート遅延を有する ように、前記複数のローカル生成クロックは、スキューとジッタのトレランスを有するように調整され、 前記複数のローカル生成クロックの1または2以上が、前記マスタ・グローバル・クロック信号の立上がりエッジに関連付けされ、かつ、前記複数のローカル生成クロックの1または2以上が、前記マスタ・グローバル・クロック信号の下降エッジに関連付けされており、 前記複数のローカル生成クロック信号は、ほぼ50%のデューティ・サイクルを有するとともに、オーバーラップする位相を有しており、個々のローカル生成クロック信号は、次の位相のローカル生成クロック信号とのオーバーラップ量にほぼ等しい分だけ、前の位相のクロック信号にオーバーラップするようになっており、 さらに、前記複数のローカル生成クロック信号は、その2以上が、いずれの時間においてもクロックサイクルの評価フェーズでオーバーラップするようになっている ことを特徴とする集積回路における複数のクロック同期式プリチャージ論理ゲートを同期させる方法。
  37. 37
    前記複数のローカル生成クロックは、3つのローカル生成クロックを含んでいることを特徴とする 請求項36 記載の方法。
  38. 38
    前記複数のローカル生成クロックは、4つのローカル生成クロックを含んでいることを特徴とする 請求項36 記載の方法。
  39. 39
    前記複数のローカル生成クロックは、5つのローカル生成クロックを含んでいることを特徴とする 請求項36 記載の方法。
  40. 40
    前記複数のローカル生成クロックは、6つのローカル生成クロックを含んでいることを特徴とする 請求項36 記載の方法。
  41. 41
    論理ゲートのクロックを停止または始動する際に、該論理ゲートのロジック状態を試験できるようにする装置であって、 オーバーラップする位相を有する複数のクロック信号 を発生させる回路 と;直列に接続された複数のクロック同期式プリチャージ論理ゲートと;を含んでおり、 前記複数のプリチャージ論理ゲートはそれぞれ、前記複数のクロック信号に個別につながっており、 個々のプリチャージ論理ゲートは、ロジック状態のクリティカル・パスに信号保持器を含んでおり、 前記信号保持器は、前記複数のプリチャージ論理ゲートのそれぞれについての個別クロック信号を停止または始動する際に、当該複数のプリチャージ論理ゲートのロジック状態を 前記複数のプリチャージ論理ゲートの外部にあるテスターによって 試験できるようにすることを特徴とする装置。
  42. 42
    前記信号保持器は、全信号保持器を含んでいることを特徴とする 請求項41 記載の装置。
  43. 43
    前記複数のクロック同期式プリチャージ論理ゲートのうちの最初のクロック同期式プリチャージ論理ゲートは、全信号保持器を含んでいることを特徴とする 請求項41 記載の装置。
  44. 44
    前記複数のクロック同期式プリチャージ論理ゲートのすべては、全信号保持器を含んでいることを特徴とする 請求項41 記載の装置。
  45. 45
    前記試験は、IDDQテスティングによって行われることを特徴とする 請求項41 記載の装置。
  46. 46
    前記試験は、スキャン・テスティングによって行われることを特徴とする 請求項41 記載の装置。
  47. 47
    前記試験は、ハードウエア・エミュレーション・テスティングによって行われることを特徴とする 請求項41 記載の装置。
  48. 48
    論理ゲートのクロックを停止または始動する際に、該論理ゲートのロジック状態を試験できるようにするシステムであって、 オーバーラップする位相を有する複数のクロック信号 を発生させる回路 と;直列に接続された複数のクロック同期式プリチャージ論理ゲートと;を含んでおり、 前記複数のプリチャージ論理ゲートはそれぞれ、前記複数のクロック信号に個別につながっており、 個々のプリチャージ論理ゲートは、ロジック状態のクリティカル・パスに信号保持器を含んでおり、 前記信号保持器は、前記複数のプリチャージ論理ゲートのそれぞれについての個別クロック信号を停止または始動する際に、当該複数のプリチャージ論理ゲートのロジック状態を 前記複数のプリチャージ論理ゲートの外部にあるテスターによって 試験できるようにすることを特徴とするシステム。
  49. 49
    前記信号保持器は、全信号保持器を含んでいることを特徴とする 請求項48 記載のシステム。
  50. 50
    前記複数のクロック同期式プリチャージ論理ゲートのうちの最初のクロック同期式プリチャージ論理ゲートは、全信号保持器を含んでいることを特徴とする 請求項48 記載のシステム。
  51. 51
    前記複数のクロック同期式プリチャージ論理ゲートのすべては、全信号保持器を含んでいることを特徴とする 請求項48 記載のシステム。
  52. 52
    前記試験は、IDDQテスティングによって行われることを特徴とする 請求項48 記載のシステム。
  53. 53
    前記試験は、スキャン・テスティングによって行われることを特徴とする 請求項48 記載のシステム。
  54. 54
    前記試験は、ハードウエア・エミュレーション・テスティングによって行われることを特徴とする 請求項48 記載のシステム。
  55. 55
    論理ゲートのクロックを停止または始動する際に該論理ゲートのロジック状態を試験できるようにする試験性能を有する集積回路を提供する方法であって、 オーバーラップする位相を有する複数のクロック信号を構築するステップと;複数のクロック同期式プリチャージ論理ゲートを直列に接続するステップと;を含んでおり、 前記複数のプリチャージ論理ゲートはそれぞれ、前記複数のクロック信号に個別にクロック信号につながっており、 個々のプリチャージ論理ゲートは、ロジック状態のクリティカル・パスに信号保持器を含んでおり、 前記信号保持器は、前記複数のプリチャージ論理ゲートのそれぞれについての個別クロック信号を停止または始動する際に、当該複数のプリチャージ論理ゲートのロジック状態を 前記複数のプリチャージ論理ゲートの外部にあるテスターによって 試験できるようにすることを特徴とする方法。
  56. 56
    前記信号保持器は、全信号保持器を含んでいることを特徴とする 請求項55 記載の方法。
  57. 57
    前記複数のクロック同期式プリチャージ論理ゲートのうちの最初のクロック同期式プリチャージ論理ゲートは、全信号保持器を含んでいることを特徴とする 請求項55 記載の方法。
  58. 58
    前記複数のクロック同期式プリチャージ論理ゲートのすべては、全信号保持器を含んでいることを特徴とする 請求項55 記載の方法。
  59. 59
    前記試験は、IDDQテスティングによって行われることを特徴とする 請求項55 記載の方法。
  60. 60
    前記試験は、スキャン・テスティングによって行われることを特徴とする 請求項55 記載の方法。
  61. 61
    前記試験は、ハードウエア・エミュレーション・テスティングによって行われることを特徴とする 請求項55 記載の方法。
  62. 62
    論理ゲートのクロックを停止または始動する際に、該論理ゲートのロジック状態を試験できるようにする方法であって、 オーバーラップする位相を有する複数のクロック信号を生成するステップと;直列に接続された複数のクロック同期式プリチャージ論理ゲートに、前記複数のクロック信号を個別に割り当てるステップと;を含んでおり、 個々のプリチャージ論理ゲートは、ロジック状態のクリティカル・パスに信号保持器を含んでおり、 前記信号保持器は、前記複数のプリチャージ論理ゲートのそれぞれについての個別クロック信号を停止または始動する際に、当該複数のプリチャージ論理ゲートのロジック状態を 前記複数のプリチャージ論理ゲートの外部にあるテスターによって 試験できるようにすることを特徴とする方法。
  63. 63
    前記信号保持器は、全信号保持器を含んでいることを特徴とする 請求項62 記載の方法。
  64. 64
    前記複数のクロック同期式プリチャージ論理ゲートのうちの最初のクロック同期式プリチャージ論理ゲートは、全信号保持器を含んでいることを特徴とする 請求項62 記載の方法。
  65. 65
    前記複数のクロック同期式プリチャージ論理ゲートのすべては、全信号保持器を含んでいることを特徴とする 請求項62 記載の方法。
  66. 66
    前記試験は、IDDQテスティングによって行われることを特徴とする 請求項62 記載の方法。
  67. 67
    前記試験は、スキャン・テスティングによって行われることを特徴とする 請求項62 記載の方法。
  68. 68
    前記試験は、ハードウエア・エミュレーション・テスティングによって行われることを特徴とする 請求項62 記載の方法。
Independent claims68