用于流水线式路由的钟控的制作方法_3

文档序号:8318384阅读:来源:国知局
有仅可从区域时钟的子集进行选择的D:1多路复用器(D〈M)(未示出)。如果期望,第一时钟选择级可以包括对区域时钟430的不同子集进行访问的不同的多路复用器的任何配置(例如,除了 D:1和M:1多路复用器之外,还包括F:1多路复用器)。区域时钟430的这些不同子集可以是不相交的。替换地,第一时钟选择级中的不同的多路复用器所访问的区域时钟的不同子集可以是重叠的或者互为子集。一些区域时钟可以具有到路由时钟的有线直接连接。
[0059]图8中的每个寄存器510可以接收来自第二时钟选择级的一个时钟信号。第二时钟选择级可以具有异构选择电路。流水线式路由资源可以通过K:1多路复用器650或者P:1多路复用器750 (其中K〈P)对K个或者P个路由时钟进行访问。
[0060]第二时钟选择级可以被折叠到相应的流水线寄存器池或者流水线式路由资源中,如方框870和860所示,其可以分别包括寄存器510和K:1多路复用器650或者P:1多路复用器750。
[0061]可以结合时钟选择电路设计路由架构,以努力减少与向流水线式路由资源提供时钟信号相关的成本,同时实现提高的性能。作为示例,可能期望仅在流水线式路由资源的某些部分中提供寄存器。例如,借助在每隔一个或者每第四个流水线式路由资源中具有一个寄存器,集成电路可以展示足够的性能。在这种情形下,仅那些实际包括寄存器的流水线式路由资源还需要第二时钟选择级。
[0062]考虑集成电路具有不同长度的线路的水平路由通道和垂直路由通道的情形。在这种情形下,流水线式路由资源可以被划分成组,使得某些特定类型的所有路由资源共享同一组路由时钟。例如,集成电路可以包含线路长度为3(Η3)、6(Η6)和20(Η20)的水平路由通道,以及线路长度为4(V4)和12(V12)的垂直路由通道。在一个示例中,具有短线路(即,H3、H6以及V4)的所有路由通道可以共享一组路由时钟,而具有长线路(即,H20和V12)的所有路由通道可以共享不同的一组路由时钟。在另一示例中,具有短线路(即,H3和H6)的水平路由通道可以共享一组路由时钟,而具有短线路(即,V4)的垂直路由通道可以共享另一组路由时钟。类似地,左行的水平路由通道与右行的水平路由通道相比可以访问不同的一组路由时钟,而上行的垂直路由通道与下行的垂直路由通道相比可以访问不同的一组路由时钟。
[0063]集成电路中时钟信号的使用可以是不成比例的。一些时钟信号可能被非常频繁地使用,而其他时钟信号仅被偶尔使用。时钟信号的使用也可能按区域而变化。例如,第一时钟信号可能主要被用于集成电路的左下象限,而第二时钟信号主要被用于集成电路的所有其他区域。在穿过一个区域的路径上的流水线式路由资源可能主要需要访问在该特定区域内不经常被使用的时钟信号,并且因此可能需要访问更多的路由时钟。类似地,在一个区域内的路径上的流水线式路由资源可能主要需要访问在该特定区域内非常频繁地被使用的时钟信号,并且因此可能需要访问较少的路由时钟。
[0064]图9示出具有流水线式路由资源的说明性水平路由通道920。如所示,水平路由通道920包括长度为4的16个交错的路由轨道(track) 921-936。每个功能块910可以具有4个流水线式路由资源,每个流水线式路由资源驱动到16个水平轨道中的一个。也就是说,水平路由通道920中的12条线路穿过给定的功能块(例如,轨道921、922、923、925、926、927、929、930、931、933、934以及935中的线路穿过功能块910A),4条线路终止并且起始于给定的功能块中(例如,轨道924、928、932以及936中的线路终止于功能块910A,并且在这些相同轨道中的其他线路由功能块910A中的流水线式路由资源860和870驱动)。
[0065]功能块910B中的流水线式路由资源驱动轨道921、925、929以及933中的线路,功能块910C中的流水线式路由资源驱动轨道922、926、930以及934中的线路,功能块910D中的流水线式路由资源驱动轨道923、927、931以及935中的线路,以及功能块910A和910E中的流水线式路由资源驱动轨道924、928、932以及936中的线路。
[0066]每个流水线式路由资源可以接收来自终止于当前功能块的水平线路的信号以及由该功能块所产生的信号。另外地,流水线式路由资源也可以接收来自其他资源的信号。例如,流水线式路由资源可以接收来自垂直路由通道或者对角路由通道的信号。
[0067]在图9的示例中,每个功能块可以具有一个流水线式路由资源860和三个流水线式路由资源870。流水线式路由资源860通过在第二时钟选择级中具有P:1多路复用器可以访问所有P个路由时钟,而流水线路由资源870通过在第二时钟选择级中具有K:1多路复用器仅访问子集K个路由时钟(其中K〈P)。借助这种特定的配置,1/4的水平轨道可以在每条线路处访问所有P个路由时钟,一半的水平轨道可以每第二条线路访问所有P个路由时钟,或者所有的水平轨道可以每第四条线路访问所有P个路由时钟,或者某些水平轨道根本不能访问所有P个时钟的任何组合。因此,行进通过其他区域的长距离连接可以访问大量的时钟,而区域中的本地连接访问在该区域中使用的较小的一组时钟。
[0068]选择每个功能块具有一个流水线式路由资源860和三个流水线式路由资源870以及得到的对时钟信号的访问限制仅是说明性的。如果期望,每个功能块可以具有两个流水线式路由资源860和两个流水线式路由资源870、三个流水线式路由资源860和一个流水线式路由资源870、或者仅流水线式路由资源860,仅举几个替换的例子。
[0069]如图9所示,所有水平轨道921-936可以每四条线路访问所有P个路由时钟。例如,水平道936可以访问功能块91A中的所有P个路由时钟,而水平轨道929、926、923以及932可以分别访问功能块910B、910C、910D以及910E中的所有P个路由时钟。图10进一步示出了水平轨道可以每四条线路访问所有P个路由时钟的配置,其示出与图9所示的具有流水线式路由资源的水平路由通道920相同的配置。水平路由通道920包括16个长度为4的交错路由轨道。每个功能块910A-910Z可以具有四个流水线式路由资源,每个流水线式路由资源驱动这16个水平轨道的线路中的一个。也就是说,12条线路穿过给定的功能块(例如,线路1022),四条线路终止于给定的功能块(例如,线路1028),并且四条线路起始于给定的功能块(例如,线1024)。
[0070]字母P和K分别表示在第二时钟选择级中访问P个和K个时钟信号的流水线式路由资源。如图10所示,水平轨道936(即,图9中的路由通道920的底部的轨道)可以访问功能块910A和910R中的所有P个路由时钟,而在功能块910E、9101、910M和910V中仅K个路由时钟是可访问的。类似地,水平轨道935可以访问功能块910B和910S中的所有P个路由时钟,而在功能块910F、910J、910N以及910X中仅K个路由时钟是可访问的。
[0071]图11所示的路由架构的实施例示出了水平轨道之间的附加的连接。图11示出具有流水线式路由资源的水平路由通道920。与图9类似,水平路由通道920可以包括具有长度为4的交错路由线路的16个水平轨道921-936。每个功能块910可以具有4个流水线式路由资源,每个流水线式路由资源驱动16个水平轨道中的一个。
[0072]功能块910A和910E中的流水线式路由资源驱动水平路由轨道924、928、932以及936中的线路。每个功能块可以具有一个流水线式路由资源860和三个流水线式路由资源870。流水线式路由资源860通过在第二时钟选择级中具有P:1多路复用器可以访问所有P个路由时钟,而流水线式路由资源870通过在第二时钟选择级中具有K:1多路复用器仅访问子集K个路由时钟。
[0073]另外,访问P个路由时钟的每个流水线式路由资源可以具有额外的输入。这个输入可以连接到由同样访问P个路由时钟的流水线式路由资源驱动的线路。例如,驱动功能块910E中的水平轨道932中的线路的流水线式路由资源860可以连接到由功能块910A中的流水线式路由资源870驱动的水平轨道932中的线路。此外,流水线式路由资源860可以连接到由功能块910中的流水线式路由资源860驱动的来自水平路由轨道936的线路。类似地,功能块910E中连接到水平轨道936中的线路的流水线式路由资源870也可以具有从其进行选择的附加输入。这个附加输入可以连接到水平轨道932中的线路。
[0074]图11所示的配置可以使信号能够在每个路由线路之后的水平路由轨道之间进行切换,由此能够在长度为4的每条线路之后对路由信号进行寄存器流水线化,即使寄存器需要来自流水线式路由资源870中没有提供的路由时钟的时钟信号。也就是说,在这种配置中可以实现如下路径,其需要在长度为4的每条线路之后进行寄存器流水线化,由此寄存器被同步到在P个路由时钟中提供的但不能被任何流水线式路由资源870访问的时钟信号。为此,该信号可以进入水平路由轨道924上的块910A,到达流水线式路由资源860,并且经由水平路由轨道936被发送到功能块910E。该信号可以进入水平路由轨道936上的功能块910E,到达流水线式路由资源860,并且经由水平路由轨道932被发送到下一个功能块。
[0075]图12示出图11所示的配置的变形。如图12所示,每个流水线式路由资源860和870可以连接到终止于给定的功能块的每个水平路由轨道,由此为在水平路由轨道之间切换信号提供了增加的灵活性。例如,在水平路由轨道924、928、932或者936上进入功能块910A的信号可以在任一水平路由轨道924、928、932或者936上离开功能块910A。
[0076]可以选择具有不同程度的灵活性的图11和图12所示的配置的替换变形。例如,每个流水线式路由资源860和870可以连接到终止于给定的功能块的每隔一个水平路由轨道。
[0077]图13是示出了在具有流水线式路由资源(例如,在图3A或者图3B中的流水线式路由资源200或者300)和用于流水线式路由资源的时钟选择电路(例如,图5-8所描绘的时钟选择电路)的集成电路上实现电路描述的方法的说明性步骤的流程图。
[0078]在步骤1310期间,可以接收电路描述,例如要在集成电路中实现的电路的门级描述。电路描述的若干元件可以在可选的聚集(cluster)步骤中被成组在一起。例如,门级描述的若干门可以被聚集以形成宏块。在步骤1320期间,可以布局/放置电路描述,并且可以使用流水线式路由资源对已布局的电路描述进行布线/路由。布局和布线步骤可以分别取决于路由时钟(例如,路由时钟520、620、720或者820)和图5、图
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