M. Rudack, M. Redeker, D. Treytnar, O. Mende, S. Moch

Ein großflächig integriertes, selbstkonfigurierendes Multiprozessorsystem für die Videosignalverarbeitung

Abstract

Wir stellen eine Konfigurationstechnik für eine großflächig integrierte Schaltung (GIS) vor, die mittels Wafer-Step-Verfahren hergestellt wird. Eine GIS setzt sich aus vier identischen Subsystemen zusammen, die jeweils Basiszellen bzw. Prozessorknoten, Leitungssysteme und Pad-Zellen vollständig enthalten. Um eine korrekte Zusammenarbeit aller Subsysteme sicherzustellen und eine Kommunikation zwischen den Subsystemen zu ermöglichen, wird eine Selbstkonfigurationstechnik implementiert. Dabei werden nicht nur die Subsysteme konfiguriert, sondern auch die einzelnen Teilleitungssysteme, so daß ein globales Bussystem entsteht. Zwei Konfigurationsmethoden werden verwendet: eine statische und eine dynamische. Die Prozessorknoten, die Pad-Zellen und die Eingangsbussysteme werden statisch konfiguriert. Die Ausgangsbussysteme und bi-direktionalen Bussysteme benötigen eine dynamische Konfiguration, da sie vom gegenwärtigen Zustand der GIS abhängen (z.B. welches Subsystem z.Z. auf den Bus zugreift). Der dargestellte Ansatz vergrößert zwar die Siliziumfläche, ermöglicht aber die Herstellung großflächig integrierter, monolithischer Schaltungen im Wafer-Step-Verfahren unter Verwendung nur eines einzigen Maskensatzes. Dabei ist der Aufwand für die Konfiguration des Schaltkreises minimal. Die GIS mit einer Fläche von 16,89 cm2 wird in einem 0,25 µm-Prozeß mit 6 Metallagen gefertigt. 

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