[其他]半導體集成電路/系統

無效

• 申請號: 86106824
• 申請日: 1986-09-10
• 公開（公告）號: CN86106824A
• 公開（公告）日: 1987-06-03
• 發明（設計）人: 肯尼斯·奧斯汀
• 申請（專利權）人: 皮爾金頓微電子技術有限公司
• 主分類號: H01L27/00
• 分類號: H01L27/00;H01L21/70
• 代理公司: 中國專利代理有限公司
• 代理人: 肖春京

本發明涉及一種含有可組態邏輯電路陣列的半導體電子集成電路（芯片）以及使用這種電路的系統。

目前，可以獲得兩種這樣的電路。一種是所謂的分離邏輯陣列（ULA），在這種電路中，芯片首先使用分離邏輯門，即在該芯片上每一個邏輯門都被分離在它自己的位置上，而用于特殊目的的相互連接借助于后來鍍上的規定組態的金屬化鍍層來實現。通常，門的位置大致均勻地分布在芯片的可使用區域上或至少分布在這種區域的中心部分。一般ULA是由500-5000個有效的門組成。并且當進行工藝開發時，無疑將增加門的容量。一般來說，為了用于特殊目的在相互連接去組態的一個ULA以后，大約有60%-80%的有效門將被利用。這一點具有電子電路/系統設計的性質，即相互連接門的各個局部結構去執行特殊的功能，同時進一步相互連接以滿足所有電路/系統的需要，并舍去某些無用的門。設計用于這種定制的金屬化鍍層的膜是費時間的并且是昂貴的。而且它尤其不能允許產生每當由于設計缺陷而使試制樣品不正常工作時就需要重新制膜的錯誤。

另外一種是所謂的可程編門陣列（PGA）。在這種陣列中，芯片是用邏輯門形成的。這些邏輯門即使不是以所有可以想見得到的方式，也是以大多數可以想見得到的方式使每一個邏輯門各自和其它的全部或者大部分相連接。成品的PGA是通過熔斷一些不需要的相互連接來組態的。通常，門是在芯片可使用區域的邊緣或者是在專用于PGA門目的的那部分成形的，而這種區域的更中心部分被在交接點或連接元件處可熔斷的相互連接的柵格所占據。不會令人意外，門的容量比起ULA的門的容量要低得多，按照在有效的邏輯功能中所包含的來講，通常有效的為大約50個或更少的門。就把復雜的電子電路/系統置入集成電路形式而論，PGA的容量和ULA相比較要受到相應的限制。然而，PGA對于電路設計者來講，確實具有非常重要的優點。當無論在什么時候發生錯誤或者遇到故障而需要重新設計時，電路設計者僅需要采用另一塊芯片并重新開始設計即可。

除了保留易于設計者使用、并免除花費在掩膜制造的成本這些相對于ULA來說PGA所具有的特性以外，並且使可組態集成電路具有比這種PGA更大的門容量（即使沒有達到ULA門的容量，至少說是達到了一個較大的數量級）顯然具有極大的優點和實際的效益。本發明首先把注意力集中于這一點，有利于提供這樣一種半導體集成電路。

本發明所具有的各個目標的產生都和本文所述的相關技術有關。并且對于提供成品和在組態以前的所有相互連接的可能性來講，本發明的一個目標可以看成是從對PGA有關的迄今為止所通用的實踐方案進行分析引出的。

根據本發明的這個目標，一個成品的可組態半導體集成電路（芯片）已經在其中離散的位置上構成了多個邏輯電路和在所述的邏輯電路輸入和輸出之間形成了一個受限制的信號傳輸系統。這些所述的邏輯電路能夠在這些電路中的每一個和這些電路中其它僅少數幾個之間構成直接連接通路，就其傳導狀態而論，這些連接通路是可以進行選擇的。與所述邏輯電路的更進一步的間接連接可以通過一個或多個其它別的邏輯電路來實現。

對于每一個邏輯電路來講，適當地可選擇連接通路從它的輸出延續到第一組其它邏輯電路的輸入端，并從第二組其它邏輯電路的輸出端延續到它的輸入端。所有這些組（對于所有的邏輯電路來講），每一個都是唯一的。通常，和特殊邏輯電路有關的第一和第二組中至少含有一個共同的所述其它邏輯電路，并且更通常的是至少含有各不相同的一個其它的邏輯電路。一般說來，每一組通常都占有邏輯電路總數很小的比例，少于5%。在很多實施例中，在一個組以內，邏輯電路的數量都設想成10或更少。方便起見，在一個組以內，其數量可以少到5，除了在一個陣列的邊緣至少是3以外。

在這里所使用的術語“成品”意味著處于某種狀態的芯片（或是它的某一部分），在這種狀態下，芯片已經被制造并且還未進行任何實現組態的操作。在這里所使用的與連接通路有關的術語“可選擇的”包括有下述的意思，即：就這個通路是否導通以用于傳輸電子信號而論，這個通路的狀態通過相對于它的成品狀態施加適當的選擇信號或者是信號狀態來加以確定。在這里所使用的術語“邏輯電路”并設有企圖使其被限制在實施例中所使用的簡單功能邏輯門（諸如與非門）內，事實上，它能包括任何邏輯電路。具有其中相互連接裝置的這些邏輯電路的使用被表明是做得到的。