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      片上系統(tǒng)及其控制模塊的制造方法與工藝

      文檔序號:11489829閱讀:157來源:國知局
      片上系統(tǒng)及其控制模塊的制造方法與工藝
      本發(fā)明涉及一種片上系統(tǒng)(SOC)以及SOC控制模塊,特別地,涉及將SOC的引腳(pin)復(fù)用于內(nèi)部模塊和SOC信號的SOC控制模塊。

      背景技術(shù):
      能夠以不同的類型和尺寸的封裝提供SoC。例如,一種SoC設(shè)計(jì)被以具有256個引腳的封裝的形式提供。在典型的配置中,對于每個封裝引腳,SoC具有開關(guān)(例如,復(fù)用器),該開關(guān)允許四個內(nèi)部SoC信號中的任意信號連接至該引腳以允許外部連接。因此,每個SoC引腳可被復(fù)用以支持若干功能,并且,在這種傳統(tǒng)配置中,其允許在封裝引腳和SoC電路之間路由最多4x256(1024)個信號。圖1示出了對于這樣的布置的典型布局,其中該SoC具有復(fù)用器102的系列100,包括102a、102b、102c、...、102m(統(tǒng)稱為102)。每個復(fù)用器102具有一系列的四個輸入104a至104m(或者統(tǒng)稱為104),其用于接收SoC內(nèi)部信號。每個復(fù)用器102還設(shè)置有相應(yīng)的輸出106a至106m,其根據(jù)控制線輸入108a至108m上的值輸出在輸入104中的一個上接收的信號。每個控制線輸入108被布置為接收2比特輸入信號,該信號確定輸出四個輸入信號中的哪一個。該復(fù)用器也可作為解復(fù)用器操作,用來將來自外部設(shè)備的電信號通過引腳路由到SoC的組件。在這種情況下,該復(fù)用輸出106a至106m作為解復(fù)用器的輸入,并且復(fù)用輸入104a至104m作為解復(fù)用器的輸出。但是,對設(shè)計(jì)的考慮可能希望其中減少了封裝引腳數(shù)量的更小的封裝設(shè)計(jì)。例如,在單個產(chǎn)品族中可能具有32引腳/64引腳/144引腳/256引腳的封裝。在這種減少了引腳的封裝中,在SoC電路和芯片引腳之間只能夠路由減少了數(shù)量的信號,這可能導(dǎo)致顯著的設(shè)計(jì)限制。例如,在32引腳的封裝(并且遵循圖1的例子,其中每個復(fù)用器具有四個用于路由至/來自SoC組件的信號的輸入),最多為4x32(128)個SoC信號可被連接至封裝引腳,這樣,該SoC的其它i/o單元未被使用,因?yàn)樗鼈儫o法連接至封裝引腳上。另外,每個未使用的焊盤和其相關(guān)聯(lián)的i/o單元(其可以結(jié)合有多個電子器件,諸如,電平移位器、數(shù)字驅(qū)動器和靜電放電(ESD)保護(hù)線路)保持在被供能狀態(tài)并且耗費(fèi)不必要的電力。因此,由于上面討論的局限性,現(xiàn)有技術(shù)不是最優(yōu)的。因而,能夠更容易地將更多SoC信號連接至封裝引腳并克服上述的限制是有利的。

      技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
      根據(jù)本公開一個實(shí)施例,提供了一種片上系統(tǒng)SoC控制模塊,其用于定義SoC開關(guān)配置,所述SoC控制模塊包括:第一存儲器部分,其存儲用于所述SoC的第一組開關(guān)的第一開關(guān)協(xié)議,所述第一組開關(guān)中的每個開關(guān)具有:多個第一端子,其用于在第一組開關(guān)中的該開關(guān)和SoC組件之間路由電信號,以及第二端子;對于第一組開關(guān)中的開關(guān),所述第一開關(guān)協(xié)議定義所述多個第一端子中的一個與所述第二端子之間的電路徑;以及第二存儲器部分,其存儲用于所述SoC的第二組開關(guān)的第二開關(guān)協(xié)議,所述第二組開關(guān)中的每個開關(guān)包括:多個第三端子,其用于在所述第一組開關(guān)和所述第二組開關(guān)之間路由電信號,以及第四端子;對于第二組開關(guān)中的開關(guān),所述第二開關(guān)協(xié)議定義所述多個第三端子中的一個與所述第四端子之間的電路徑。根據(jù)本公開另一實(shí)施例,提供了一種片上系統(tǒng)SoC,包括:第一組開關(guān),第一組開關(guān)中的每個開關(guān)包括:多個第一端子,其用于在所述第一組開關(guān)中的該開關(guān)與SoC組件之間路由電信號,以及第二端子;第二組開關(guān),所述第二組開關(guān)中的每個開關(guān)具有:多個第三端子,其用于在所述第一組開關(guān)和所述第二組開關(guān)中的該開關(guān)之間路由電信號,以及第四端子;以及SoC控制模塊,其用于定義SoC開關(guān)配置,所述SoC控制模塊包括:第一存儲器部分,其存儲用于所述第一組開關(guān)的第一開關(guān)協(xié)議,對于所述第一組開關(guān)中的開關(guān),所述第一開關(guān)協(xié)議定義所述多個第一端子中的一個與所述第二端子之間的電路徑;以及第二存儲器部分,其存儲用于所述第二組開關(guān)的第二開關(guān)協(xié)議,對于所述第二組開關(guān)中的開關(guān),所述第二開關(guān)協(xié)議定義所述多個第三端子中的一個與所述第四端子之間的電路徑。根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例,提供了一種片上系統(tǒng)SoC,包括:第一組開關(guān),所述第一組開關(guān)中的每個開關(guān)包括:多個第一端子,其用于在所述第一組開關(guān)中的該開關(guān)與SoC組件之間路由電信號,以及第二端子;第二組開關(guān),所述第二組開關(guān)中的每個開關(guān)包括:多個第三端子,其用于在所述第一組開關(guān)和所述第二組開關(guān)中的該開關(guān)之間路由電信號,以及第四端子;控制模塊,其用于定義SoC開關(guān)配置,所述控制模塊包括存儲器部分,所述存儲器部分存儲用于所述第二組開關(guān)的焊盤分配協(xié)議,所述焊盤分配協(xié)議定義所述第二組開關(guān)中的開關(guān)是工作的還是工作的。附圖說明本發(fā)明通過示例的方式進(jìn)行闡述,并且不限于附圖,在附圖中相同的附圖標(biāo)記表示相類同的元件。附圖中的元件為了簡單和清楚起見而示出,其并不必須按照比例繪制。圖1示出了在片上系統(tǒng)(SoC)中用于輸入-輸出開關(guān)的常規(guī)布置。圖2是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的SoC開關(guān)布置的示意框圖。圖3是根據(jù)本發(fā)明另一個實(shí)施例的SoC開關(guān)布置的示意框圖;圖4是根據(jù)本發(fā)明另一個實(shí)施例的、減少SoC中不必要的功率損費(fèi)的SoC開關(guān)布置的示意框圖;以及圖5是根據(jù)本發(fā)明一個實(shí)施例的、減少SoC的組件中不必要的功率損費(fèi)的布置的示意框圖。具體實(shí)施方式在本發(fā)明的一個實(shí)施例中,提供了一種片上系統(tǒng)控制模塊,其用于定義片上系統(tǒng)開關(guān)配置,該片上系統(tǒng)控制模塊包括:第一存儲器部分,其存儲用于所述片上系統(tǒng)的第一組開關(guān)的第一開關(guān)協(xié)議,所述第一組開關(guān)中的每個開關(guān)具有:多個第一端子,其用于在第一組開關(guān)中的該開關(guān)和片上系統(tǒng)組件之間路由電信號;以及第二端子;對于第一組開關(guān)中的開關(guān),所述第一開關(guān)協(xié)議定義所述多個第一端子中的一個與所述第二端子之間的電路徑;以及第二存儲器部分,其存儲用于所述片上系統(tǒng)的第二組開關(guān)的第二開關(guān)協(xié)議,所述第二組開關(guān)中的每個開關(guān)具有:多個第三端子,其用于在所述第一組開關(guān)和所述第二組開關(guān)之間路由電信號;以及第四端子;對于第二組開關(guān)中的開關(guān),所述第二開關(guān)協(xié)議定義所述多個第三端子中的一個與所述第四端子之間的電路徑。在本發(fā)明的另一個實(shí)施例中,提供一種片上系統(tǒng),其包括:第一組開關(guān),第一組開關(guān)中的每個開關(guān)具有:多個第一端子,其用于在所述第一組開關(guān)中的該開關(guān)與片上系統(tǒng)組件之間路由電信號,以及第二端子;第二組開關(guān),所述第二組開關(guān)中的每個開關(guān)具有:多個第三端子,其用于在所述第一組開關(guān)和所述第二組開關(guān)中的該開關(guān)之間路由電信號,以及第四端子;以及片上系統(tǒng)控制模塊,其用于定義片上系統(tǒng)開關(guān)配置,所述片上系統(tǒng)控制模塊包括:第一存儲器部分,其存儲用于所述第一組開關(guān)的第一開關(guān)協(xié)議,對于所述第一組開關(guān)中的開關(guān),所述第一開關(guān)協(xié)議定義所述多個第一端子中的一個與所述第二端子之間的電路徑;以及第二存儲器部分,其存儲用于所述第二組開關(guān)的所述第二開關(guān)協(xié)議,對于所述第二組開關(guān)中的開關(guān),所述第二開關(guān)協(xié)議定義所述多個第三端子中的一個與所述第四端子之間的電路徑。在本發(fā)明的進(jìn)一步實(shí)施例中,提供一種片上系統(tǒng),其包括:第一組開關(guān),所述第一組開關(guān)中的每個開關(guān)具有:多個第一端子,其用于在所述第一組開關(guān)中的該開關(guān)與片上系統(tǒng)組件之間路由電信號,以及第二端子;第二組開關(guān),所述第二組開關(guān)中的每個開關(guān)具有:多個第三端子,其用于在所述第一組開關(guān)和所述第二組開關(guān)中的該開關(guān)之間路由電信號,以及第四端子;片上系統(tǒng)控制模塊,其用于定義片上系統(tǒng)開關(guān)配置,所述片上系統(tǒng)控制模塊包括存儲器部分,所述存儲器部分存儲用于所述第二組開關(guān)的焊盤分配協(xié)議,所述焊盤分配協(xié)議定義所述第二組開關(guān)中的開關(guān)是工作的還是不工作的。還公開了一種片上系統(tǒng)中的開關(guān)的控制方法,該方法包括:提供片上系統(tǒng)控制模塊,該片上系統(tǒng)控制模塊定義片上系統(tǒng)開關(guān)配置,并且具有第一存儲器部分和第二存儲器部分;使用存儲在第一存儲器部分中的第一開關(guān)協(xié)議控制片上系統(tǒng)的第一組開關(guān)的開關(guān),第一組開關(guān)中的開關(guān)具有:用于在片上系統(tǒng)組件和第一組開關(guān)中的該開關(guān)之間路由電信號的多個第一端子,以及第二端子;第一開關(guān)協(xié)議定義所述多個第一端子中的一個與第二端子之間的電路徑;利用存儲在第二存儲器部分中的第二開關(guān)協(xié)議來控制片上系統(tǒng)的第二組開關(guān)的開關(guān),第二組開關(guān)中的開關(guān)具有:用于在第一組開關(guān)和第二組開關(guān)中的該開關(guān)之間路由電信號的多個第三端子,以及第四端子;第二開關(guān)協(xié)議定義所述多個第三端子中的一個與第四端子之間的電路徑。還公開了另一種片上系統(tǒng)中的開關(guān)的控制方法,該方法包括:為片上系統(tǒng)提供第一組開關(guān),第一組開關(guān)中的每個開關(guān)具有:用于在第一組開關(guān)中的該開關(guān)與片上系統(tǒng)組件之間路由信號的多個第一端子,和第二端子;為片上系統(tǒng)提供第二組開關(guān),第二組開關(guān)中的每個開關(guān)具有用于在第二組開關(guān)中的該開關(guān)和第一組開關(guān)之間路由電信號的多個第三端子,和第四端子;為片上系統(tǒng)提供用于定義片上系統(tǒng)開關(guān)配置的片上系統(tǒng)控制模塊,該片上系統(tǒng)控制模塊包括第一存儲器部分和第二存儲器部分:使用存儲在第一存儲器部分中的第一開關(guān)協(xié)議來控制第一組開關(guān)的開關(guān),對于第一組開關(guān)中的該開關(guān),該第一開關(guān)協(xié)議定義所述多個第一端子中一個與第二端子之間的電路徑;以及使用存儲在第二存儲器部分中的第二開關(guān)協(xié)議來控制第二組開關(guān)的開關(guān),對于第二組開關(guān)中的該開關(guān),該第二開關(guān)協(xié)議定義所述多個第三端子中的一個與第四端子之間的電路徑。還公開了另一種控制片上系統(tǒng)的開關(guān)的方法,該方法包括:為片上系統(tǒng)提供第一組開關(guān),第一組開關(guān)中的每個開關(guān)具有用于在第一組開關(guān)中的該開關(guān)和片上系統(tǒng)組件之間路由電信號的多個第一端子,以及第二端子;為片上系統(tǒng)提供第二組開關(guān),第二組開關(guān)中的每個開關(guān)具有用于在第一組開關(guān)和第二組開關(guān)的該開關(guān)之間路由電信號的多個第三端子,以及第四端子;為片上系統(tǒng)提供片上系統(tǒng)控制模塊,該片上系統(tǒng)控制模塊具有存儲器部分;以及使用存儲在存儲器部分中的焊盤分配協(xié)議來使第二組開關(guān)中的開關(guān)是工作的或者不工作的。另外,還描述了一種選擇性地將SoC內(nèi)部信號傳輸至外部焊盤的方法,其包括:定義用于第一組開關(guān)的第一開關(guān)協(xié)議并定義用于第二組開關(guān)的第二開關(guān)協(xié)議;將第一開關(guān)協(xié)議存儲至SoC控制模塊的第一存儲器部分并將第二開關(guān)協(xié)議存儲至SoC控制模塊的第二存儲器部分;將SoC信號耦接至第一組開關(guān)的多個第一輸入-輸出;以及將多個第二開關(guān)輸入-輸出耦接至第一組輸入-輸出接合焊盤;將來自第一組開關(guān)的輸入-輸出信號耦接至第二組開關(guān)的多個第二輸入-輸出/將來自第二組開關(guān)的多個第二輸入-輸出的輸入-輸出信號耦接至第一組開關(guān);基于所述第一開關(guān)協(xié)議,傳輸?shù)谝唤M開關(guān)的所述多個第一輸入-輸出中的一個至第一開關(guān)輸入-輸出/從第一開關(guān)輸入-輸出傳輸?shù)谝唤M開關(guān)的所述多個第一輸入-輸出中的一個;以及基于所述第二開關(guān)協(xié)議,傳輸?shù)诙M開關(guān)的所述多個第二輸入-輸出中的一個至第二組輸入-輸出接合焊盤/從第二組輸入-輸出接合焊盤傳輸?shù)诙M開關(guān)的所述多個第二輸入-輸出中的一個。本發(fā)明的實(shí)施例可提供顯著的技術(shù)優(yōu)點(diǎn)。例如,如下面將明白的,第二(或更高)級別的開關(guān)在片上系統(tǒng)中的引入(其中開關(guān)布置由片上系統(tǒng)控制模塊定義)允許增加片上系統(tǒng)信號的焊盤布局(paddingout)的靈活性。例如,由于電信號在第一層級SoC開關(guān)和第二層級中的多個開關(guān)之間進(jìn)行路由,因此信號可在第一層級開關(guān)中的任意開關(guān)和與第二層級開關(guān)相關(guān)聯(lián)的任意焊盤之間路由。因此,可以在焊盤布局布置中實(shí)現(xiàn)增加的靈活性。另外,在焊盤數(shù)量少于SoC引腳數(shù)量的情況下,SoC設(shè)計(jì)者能夠利用借助第二(或更多)級別開關(guān)的引入而在有限數(shù)量的焊盤上路由更多SoC信號的能力。此外,本發(fā)明的實(shí)施例以在下面將詳細(xì)描述的減少了引腳的布置在片上系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)減少的浪費(fèi)功率。例如,在傳統(tǒng)的具有32引腳焊盤布局布置的256引腳SoC中,共有224焊盤未使用,并且這些焊盤的每一個均耗費(fèi)不必要的功率,使用本發(fā)明的實(shí)施例可改善這種不期望的情形。此處使用的術(shù)語“一”或“一個”被定義為一個或多于一個。類同地,在權(quán)利要求中的引語例如“至少一個”和“一個或多個”的使用不應(yīng)被解釋為由不定冠詞“一,,或“一個”引入的另一個權(quán)利要求要素將包含該引入的權(quán)利要求要素的任何特定權(quán)利要求限制為僅僅包含一個這種要素的發(fā)明,即使當(dāng)同一權(quán)利要求包含引語“一個或多個”或者“至少一個”以及不定冠詞例如“一”或“一個”時也是如此次。定冠詞的使用也是如此。除非另外說明,術(shù)語例如“第一”和“第二”用于區(qū)別這些術(shù)語描述的更素。因此,這些術(shù)語并非必然意圖指示這些要素的時間上的或者其它的優(yōu)先次序。由于實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的裝置的很大一部分是由已被本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的組件形成的,因此將不以超出理解和認(rèn)識本發(fā)明的基本概念所須的程度說明全部的技術(shù)細(xì)節(jié),這也是為了不使本發(fā)明的教導(dǎo)模糊或者分散。某些實(shí)施例可以使用各種不同的開關(guān)裝置實(shí)現(xiàn)。例如,盡管在此在復(fù)用器作為開關(guān)裝置的背景下給出了本發(fā)明的實(shí)施例,但也可使用其他類型的開關(guān)裝置。這些示例性開關(guān)布置僅被呈現(xiàn)用于在討論本發(fā)明的不同方面提供了有用的參考。以下示例性的描述是在從一個或多個片上系統(tǒng)組件路由電信號至外部設(shè)備的的背景下給出的。在該示例性描述中,所述開關(guān)是復(fù)用器,其操作將多個輸入信號中的一個路由至輸出端子。但是,該布置并不是限制性的,并且在本發(fā)明的實(shí)施例中,電信號也可從外部設(shè)備路由至一個或多個片上系統(tǒng)組件。在這種布置中,開關(guān)可作為解復(fù)用器操作,以將一個輸入信號至路由多個輸出端子中的一個?,F(xiàn)在參考圖2,說明根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的片上系統(tǒng)(SoC)和SoC控制模塊。SoC200包括第一組開關(guān)202、第二組開關(guān)204、SoC控制模塊206、和SoC組件208。第一組開關(guān)202輸出信號至端子210。在圖2的實(shí)施例中,端子210示意性地示出了第一組開關(guān)202的輸出引腳。第二組開關(guān)204輸出信號至接合焊盤212,用于路由至外部設(shè)備(未示出)。第一組開關(guān)202包括各開關(guān)214a至214m,在圖2的實(shí)施例中,這些開關(guān)中的每個開關(guān)都是復(fù)用器,但是,正如之前指出的,本發(fā)明的實(shí)施例可采用其他類型的開關(guān)來實(shí)現(xiàn)。每個單獨(dú)的開關(guān)214分別包括多個第一輸入216a至216m,其被布置用于從SoC組件208接收信號218,信號218用于傳輸至外部設(shè)備(未示出)。每個單獨(dú)的開關(guān)214都具有控制線輸入220a至220m,并且該控制線輸入上的信號確定在所述多個第一輸入216a-216m上接收的哪個信號在第一輸出222a-222m上輸出。第二組開關(guān)204包括各開關(guān)224a-224p,其中每個開關(guān)都是復(fù)用器,但是,正如上述指出的,本發(fā)明的實(shí)施例可采用其他類型的開關(guān)來實(shí)現(xiàn)。每個單獨(dú)的開關(guān)224包括多個第二輸入226a-226p,其被布置用于從第一組開關(guān)202的輸出222接收輸出信號。圖2的實(shí)施例示出了這樣的示例性情形,其中具有利用第一組開關(guān)202和第二組開關(guān)204的兩級開關(guān)。應(yīng)理解,本發(fā)明的實(shí)施例可實(shí)現(xiàn)多于兩級的開關(guān),并且可引入第三級或更高階級別的開關(guān),以進(jìn)一步增加SoC設(shè)計(jì)者可用的焊盤布局選擇。在圖2的實(shí)施例中,在第一組開關(guān)202中,總共有256個開關(guān)214。即,開關(guān)214m中的后綴“m”表示這是第一組開關(guān)202中的第256個開關(guān),每個SoC引腳一個開關(guān)。另外,與SoC引腳的數(shù)量(256)相比,具有減少數(shù)量的接合焊盤。在圖2的實(shí)施例中,共有(最大量)144個接合焊盤,并且開關(guān)開關(guān)224p的后綴“p”表示這是第二組開關(guān)204中的第144個開關(guān),每個接合焊盤一個開關(guān)。當(dāng)然,當(dāng)接合焊盤的最大數(shù)量不同時,如96或32時,可應(yīng)用類似的描述。當(dāng)接合焊盤的最大數(shù)量小于SoC引腳數(shù),那么第一組開關(guān)的輸出可以以均勻或近似均勻的分布方式路由至第二組開關(guān)的輸入。例如,如果接合焊盤的最大數(shù)量是144并且SoC引腳數(shù)是256,那么輸出222a、222b、222c、222d可連接至開關(guān)224a、224b、224c的第二輸入。輸出222e、222f、222g、222h(未示出)可被連接至開關(guān)224d、224e(未示出)的第二輸入。輸出222i、222j、222k、222l(未示出)可被連接至開關(guān)224f、224g(未示出)的第二輸入,等等。在圖2的實(shí)施例中,第一組開關(guān)202中的開關(guān)214a、214b、214c、214d的輸出222a、222b、222c、222d中的每一個被饋送作為每個開關(guān)224a、224b、224c、224d的輸入226。即,到每個開關(guān)224a、224b、224c、224d的輸入分別同樣是開關(guān)214a、214b、214c、214d的四個的輸出222a、222b、222c、222d。對于第一組開關(guān)202中的剩余開關(guān),對于開關(guān)214e、214f、214g、214h(未示出)等等,以及對于第二組開關(guān)中,對于開關(guān)224e、224f、224g、224h(未示出)等等,應(yīng)用相同或類似的配置。每個單獨(dú)的開關(guān)224具有控制線輸入228a-228p,并且該輸入上的信號確定在所述多個第二輸入226上接收的哪個信號在第二組開關(guān)202中的單獨(dú)的開關(guān)224的第二輸出230a-230p上輸出,并且之后輸出至接合焊盤212從而向前路由至外部設(shè)備(未示出)。如上所述,SoC200包括SoC控制模塊206。在圖2的實(shí)施例中,SoC控制模塊206包括第一存儲器部分232,其用于存儲用于SoC200的第一組開關(guān)202的第一開關(guān)協(xié)議。SoC控制模塊206還包括第二存儲器部分234,其用于存儲用于SoC200的第二組開關(guān)204的第二開關(guān)協(xié)議。SoC控制模塊206還包括第三存儲器部分236,其用于存儲焊盤分配協(xié)議,該協(xié)議將特別參考圖4和圖5在下文中對其進(jìn)行詳細(xì)描述。在圖2的實(shí)施例中,第一和第二存儲器部分232、234可通過SoC200的外圍以總線(slavebus)240的寄存器訪問238進(jìn)行布置。因此,第一存儲器部分232可通過第一存儲器部分232的輸入242根據(jù)寄存器訪問238進(jìn)行布置,并且第二存儲器部分234可通過第二存儲器部分234的輸入244根據(jù)寄存器訪問238進(jìn)行布置。如圖2中所見的,用于第一組開關(guān)202中的開關(guān)的控制線輸入220從SoC控制模塊206的第一存儲器部分232,從第一存儲器部分232的輸出246提供。另外,用于第二組開關(guān)204中的開關(guān)的控制線輸入228從SoC控制模塊206的第二存儲器部分234,從第二存儲器部分234的輸出248提供。在該示例性實(shí)施例中,由于第一組開關(guān)202中的每個開關(guān)和第二開關(guān)204中的開關(guān)具有四個輸入,因此需要兩比特信號來選擇這些輸入信號中的哪個被路由至輸出。當(dāng)然,如果實(shí)現(xiàn)不同數(shù)量的輸入信號,那么還須使用相應(yīng)的控制線輸入信號。例如,如果對于第一組開關(guān)202或者第二組開關(guān)204中的任何開關(guān),有(最多)總共8個輸入,那么控制線輸入220或228上的信號將是三比特信號。如圖2所示,第二組開關(guān)204中的每個開關(guān)224具有功率控制線輸入250a-250p,用于接收焊盤分配協(xié)議信號。在圖2中還示出了功率減小控制模塊252,其在SoC控制模塊206的第三存儲器部分的控制之下進(jìn)行操作,以及在第三存儲器部分236的輸出254上輸出的信號。功率減小控制模塊252具有輸出總線線路256,用于在開關(guān)224的功率控制線輸入250a-250p上提供焊盤分配協(xié)議信號。SoC控制模塊206的第三存儲器部分236/功率控制模塊252的操作將在下面參考圖4和圖5進(jìn)行更詳細(xì)的討論。在操作中,如上所述,SoC組件208具有信號218,該信號用于通過接合焊盤212傳輸至外部設(shè)備(未示出)。這些信號218被路由至SoC200的第一組開關(guān)202的多個第一輸入216。SoC控制模塊206的第一存儲器部分232存儲用于第一組開關(guān)202的第一開關(guān)協(xié)議,該第一開關(guān)協(xié)議定義哪些輸入信號216在第一輸出222上輸出。在圖2的實(shí)施例中,考慮開關(guān)214a、214b、214c、214d和開關(guān)224a、224b、224c、224d,那么開關(guān)214a、214b、214c、214d的第一輸出222中的每一個被路由作為到開關(guān)224a、224b、224c和224d中的每一個開關(guān)的輸入226。即,輸出222a上的信號被路由作為輸入226a中的一個、輸入226b中的一個、輸入226c中的一個、和輸入226d中的一個。對于分別來自開關(guān)214b、214c、214d的輸出222b、222c和222d中的任意也是如此。此外,輸出信號222a、222b、222c和222d中的任意輸出信號也被路由作為開關(guān)226b、226c、226d的輸入中的一個。因此,作為輸入216a、216b、216c、216d提供的四個信號中的任意信號可在第二開關(guān)輸出230a、230b、230c、230d中的任意輸出上輸出,因此為SoC設(shè)計(jì)者在焊盤布局方面提供了增加的靈活性。參考圖3可更好地對此進(jìn)行闡述,其中示出了包括第一子組開關(guān)300的第一組開關(guān)202和包括第二子組開關(guān)302的第二組開關(guān)204,第一子組開關(guān)300中的每個開關(guān)214的輸出222電連接至第二子組開關(guān)302中的開關(guān)224a、224b、224c、224d的多個第二輸入226中的輸入。盡管圖3的實(shí)施例示出了開關(guān)被分組在四個開關(guān)的子組中,但是應(yīng)理解,也可使用其他數(shù)量的開關(guān)的子組。另外,盡管在圖2和圖3的實(shí)施例中,所述多個第一輸入216的數(shù)量與所述多個第二輸入226的數(shù)量相同,但是這并不是必須的,并且也可以使用不同的配置?,F(xiàn)在回到圖2,SoC控制器206的存儲器部分232存儲第一開關(guān)協(xié)議,該第一開關(guān)協(xié)議在第一存儲器部分232的輸出246上輸出作為第一組開關(guān)202的控制線輸入220。第一開關(guān)協(xié)議定義在第一組開關(guān)202中的開關(guān)214的輸入216上的哪個信號在輸出222上輸出。SoC控制器206的第二存儲器部分234存儲第二開關(guān)協(xié)議,該第二開關(guān)協(xié)議在第二存儲器部分234的輸出248輸出,作為第二組開關(guān)204的控制線輸入228。第二開關(guān)協(xié)議定義在第二組開關(guān)204中的開關(guān)224的輸入226上的哪個信號在輸出230上輸出,以傳輸至接合焊盤212。如上所述,第一和第二存儲器部分232、234可經(jīng)由寄存器訪問238和外圍從總線240配置。第一組開關(guān)202中的任意其余開關(guān)214(直到并包括開關(guān)214m)和第二組開關(guān)204中的任意開關(guān)224(直到并包括開關(guān)224p)以相同(或相似)的方式執(zhí)行操作。因此,應(yīng)理解,圖2示出了片上系統(tǒng)200,其包括:第一組202開關(guān)214,第一組開關(guān)202中的每個開關(guān)214具有:多個第一端子216,用于在第一組開關(guān)中的該開關(guān)與片上系統(tǒng)組件208之間路由電信號,以及第二端子222;第二組204開關(guān)224,第二組開關(guān)204中的每個開關(guān)224具有:多個第三端子226,用于在第一組開關(guān)202和第二組開關(guān)204中的該開關(guān)之間路由電信號,以及第四端子230;以及片上系統(tǒng)控制模塊206,其用于定義片上系統(tǒng)開關(guān)配置,該片上系統(tǒng)控制模塊206包括:第一存儲器部分232,其用于存儲用于第一組開關(guān)202的第一開關(guān)協(xié)議,對于第一組開關(guān)202中的開關(guān)214,第一開關(guān)協(xié)議定義所述多個第一端子216中的一個與第二端子222之間的電路徑;以及第二存儲器部分234,其用于存儲用于第二組開關(guān)204的第二開關(guān)協(xié)議,對于第二組開關(guān)204中的開關(guān)224,第二開關(guān)協(xié)議定義多個第三端子226中的一個與第四端子230之間的電路徑。相應(yīng)的在片上系統(tǒng)中的開關(guān)的控制方法也已經(jīng)被描述。另外,應(yīng)理解,圖2示出了片上系統(tǒng)控制模塊206,其用于定義片上系統(tǒng)200的開關(guān)配置,該片上系統(tǒng)控制模塊206包括:第一存儲器部分232,其用于存儲用于該片上系統(tǒng)200的第一組開關(guān)202的第一開關(guān)協(xié)議,第一組開關(guān)202中的每個開關(guān)214具有:多個第一端子216,用于在第一組開關(guān)202中的該開關(guān)214與片上系統(tǒng)組件208之間路由電信號,以及第二端子222;對于第一組開關(guān)202中的開關(guān)214,第一開關(guān)協(xié)議定義所述多個第一端子216中的一個與第二端子222之間的電路徑;以及第二存儲器部分234,其用于存儲用于該片上系統(tǒng)200的第二組開關(guān)204的第二開關(guān)協(xié)議,第二組開關(guān)204中的每個開關(guān)224具有:多個第三端子226,其用于在第一組開關(guān)202和第二組開關(guān)204之間路由電信號,以及第四端子230;對于第二組開關(guān)204中的開關(guān),第二開關(guān)協(xié)議定義所述多個第三端子226中的一個與第四端子230之間的電路徑。相應(yīng)的片上系統(tǒng)控制模塊的操作方法也已進(jìn)行了描述。因此,可認(rèn)為片上系統(tǒng)控制模塊206是“知曉封裝”的控制模塊,因?yàn)樗慌渲脕斫鉀Q封裝的焊盤布局布置。另外,本發(fā)明的實(shí)施例允許將相同的SoC200用于產(chǎn)品族的不同產(chǎn)品,其中所述不同產(chǎn)品具有不同數(shù)量的接合焊盤和/或不同的接合焊盤布置。例如,除了可適合于不同數(shù)量的接合焊盤之外,本發(fā)明的實(shí)施例還可適合于不同的接合焊盤。在某些實(shí)施例中,接合焊盤的位置可以不同,從而使得例如,第一組焊盤被配置作為用于256焊盤的封裝的焊盤(0:255),并且第二組焊盤可以是焊盤(0:255:奇數(shù))或者焊盤(0:255:偶數(shù))。后兩組焊盤都使用128焊盤配置,但是連接至不同的焊盤位置:偶數(shù)編號的焊盤或者奇數(shù)編號的焊盤。無論在哪種情況下,開關(guān)協(xié)議(特別是第二開關(guān)協(xié)議)可配置用于設(shè)置第二組開關(guān)204中的開關(guān)224的開關(guān)布置,以考慮焊盤的最終數(shù)量和/或布置。因此,應(yīng)理解,圖2還示出了片上系統(tǒng)控制模塊206,其可配置用于定義當(dāng)片上系統(tǒng)200被布置用于在第二組開關(guān)204和第一組接合焊盤212(例如256個接合焊盤,與SoC的引腳數(shù)量相同)之間路由電信號時的第二開關(guān)協(xié)議,以及用于定義當(dāng)片上系統(tǒng)200被布置用于在第二組開關(guān)204和第二組接合焊盤(未示出)(例如,144個接合焊盤)之間路由電信號時的第二開關(guān)協(xié)議,其中第一組接合焊盤不同于第二組接合焊盤。在圖2的實(shí)施例中,第一和第二存儲器部分232、234每一個都包括一組寄存器,并且可包括例如一組64個8-比特寄存器、一組32個16-比特寄存器、或者一組16個32-比特寄存器,但也可使用其他配置。在一個替換實(shí)施例中,這些存儲器部分232、234是同一寄存器的不同部分。當(dāng)然,也可實(shí)現(xiàn)其它類型的存儲器,例如,在另一個替換實(shí)施例中,包括易失性存儲器(未示出),指令可以從例如存儲裝置中載入該易失性存儲器中,以在處理器(未示出)的控制下進(jìn)行運(yùn)行,以實(shí)現(xiàn)上述的開關(guān)協(xié)議。如上所述,本發(fā)明的實(shí)施例可實(shí)現(xiàn)存儲在SoC控制模塊206的第三存儲器部分236中的焊盤分配協(xié)議(至少一個焊盤分配協(xié)議)。焊盤分配協(xié)議確定第二組開關(guān)204中的開關(guān)224是工作的(被使能并在操作中)還是不工作的(被禁止,不消耗功率)。在本發(fā)明的其中接合焊盤212的數(shù)量小于SoC引腳的數(shù)量的實(shí)施例中,如果開關(guān)224與未使用的接合焊盤相關(guān)聯(lián),則使該開關(guān)224是不工作的。因此,存儲在第三存儲器部分236中的焊盤分配協(xié)議可從其輸出以連接至開關(guān)224的輸入250a-250p。以下將參考圖5詳細(xì)討論可以使開關(guān)224是不工作的方式?,F(xiàn)在參考圖4,將描述存儲在SoC控制模塊206的第三存儲器部分236中的多個焊盤分配協(xié)議的使用,由于可以根據(jù)對多個焊盤分配協(xié)議中的一個的選擇來改變焊盤布局設(shè)置,因此這提供了進(jìn)一步的靈活性。在圖4的實(shí)施例中,在這種情況下SoC控制模塊206的第三存儲器部分236存儲多個焊盤分配協(xié)議400,共有八個焊盤分配協(xié)議PAC0、PAC1、PAC2、...、PAC7。這些焊盤分配協(xié)議400中的每一個可以從第三存儲器部分236輸出至焊盤分配協(xié)議選擇器開關(guān)402(其可以是SoC200上的功率減小控制模塊的一部分),并且可以在其輸入404上被接收。焊盤分配協(xié)議選擇器開關(guān)402具有用于從另一個存儲器部分408接收輸入控制信號的控制線輸入406,該存儲器部分408可以是SoC控制模塊206的一部分或與SoC控制模塊206分離。在圖4的實(shí)施例中,存儲器部分408是非易失性存儲器,個閃存IFR(“信息行”,其是閃存的可以用于存儲系統(tǒng)相關(guān)信息的特定部分)。在圖4的實(shí)施例中,焊盤分配協(xié)議選擇器開關(guān)402也是復(fù)用器,并且,由于有用于接收八個焊盤分配協(xié)議的八個輸入400,焊盤分配協(xié)議選擇器開關(guān)控制線輸入406被布置為從閃存IFR408接收3比特信號。被選擇的焊盤分配協(xié)議400在焊盤分配協(xié)議選擇器開關(guān)402的輸出410上輸出,以用于從功率控制模塊252的輸出256路由至第二組開關(guān)204的輸入250a-250p。因此,應(yīng)理解,圖4示出了控制模塊206,該控制模塊206包括第三存儲器部分236,其用于存儲用于第二組開關(guān)204的焊盤分配協(xié)議400,該焊盤分配協(xié)議400定義第二組開關(guān)204中的開關(guān)224是工作的還是不工作的。另外,圖4示出了SoC200,其中第三存儲器部分236被配置用于存儲多個焊盤分配協(xié)議400,并且該SoC200進(jìn)一步包括焊盤分配協(xié)議選擇器開關(guān)402,其用于選擇所述多個焊盤分配協(xié)議400中的要應(yīng)用于第二組開關(guān)204的一個焊盤分配協(xié)議。表1示出了各焊盤分配協(xié)議400可采用的形式,其可編程以適應(yīng)于期望的焊盤布局布置,以及要使用的接合焊盤的數(shù)量。在本發(fā)明的實(shí)施例中,得出這些焊盤分配協(xié)議400以在具有少于256個焊盤的封裝中的焊盤之間提供均勻或近似均勻的分布,以促進(jìn)對于該封裝的電連接路由?!?”指示焊盤將被接合輸出并且相關(guān)的開關(guān)224是工作的。“0”指示焊盤不被接合輸出并且相關(guān)的開關(guān)224是不工作的。表1表2示出了閃存IFR408輸出至焊盤分配協(xié)議選擇器開關(guān)402的輸入406的3比特信號的選項(xiàng)。表2000256引腳001144引腳01096引腳01180引腳10064引腳10132引腳110保留111保留當(dāng)使開關(guān)是不工作的時,該開關(guān)被掉電(powereddown),以避免用于未被使用的焊盤的開關(guān)的任何不必要的功率消耗。在本發(fā)明的實(shí)施例中,與該焊盤相關(guān)聯(lián)(和/或與該開關(guān)相關(guān)聯(lián))的焊盤輸入-輸出單元也被掉電。以下參考圖5來描述這些布置。根據(jù)焊盤分配協(xié)議400來使第二組開關(guān)204中的開關(guān)是工作的或不工作的特征可以是獨(dú)立提供的,在這種情況下應(yīng)理解,圖2示出了片上系統(tǒng)200,該片上系統(tǒng)200包括:第一組開關(guān)202,第一組開關(guān)202中的每個開關(guān)214具有:多個第一端子216,用于在第一組開關(guān)202中的該開關(guān)與片上系統(tǒng)組件208之間路由電信號,以及第二端子222;第二組開關(guān),第二組開關(guān)中的每個開關(guān)具有:多個第三端子226,用于在第一組開關(guān)202和第二組開關(guān)204中的該開關(guān)之間路由電信號,以及第四端子230;片上系統(tǒng)控制模塊206,其用于定義片上系統(tǒng)開關(guān)布置,片上系統(tǒng)控制模塊206包括存儲器部分236,用于存儲用于第二組開關(guān)204的焊盤分配協(xié)議400,該焊盤分配協(xié)議定義第二組開關(guān)中的開關(guān)224是工作的還是不工作的?,F(xiàn)在將參考圖5,描述可以使第二組開關(guān)中的開關(guān)224是不工作的方法。如圖5所示,從開關(guān)電源Vdd502向開關(guān)224提供電源。在第二組開關(guān)204中的開關(guān)224中提供電源隔離開關(guān)500,電源隔離開關(guān)500將在焊盤分配協(xié)議400的控制下進(jìn)行開關(guān)。于是依據(jù)在開關(guān)224的電源控制線250上接收的信號,根據(jù)焊盤分配協(xié)議400來實(shí)現(xiàn)對電源隔離開關(guān)500的控制。取決于開關(guān)224是工作的或不工作的,電源隔離開關(guān)500可以進(jìn)行開關(guān)來將開關(guān)224連接到開關(guān)電源Vdd502或者將其與開關(guān)電源Vdd502斷開連接。注意,該操作與如下的例如復(fù)用器開關(guān)的常規(guī)操作十分不同:其中提供選通(strobe)(使能)功能來禁止復(fù)用器的正常功能,并且來禁止復(fù)用器將在任意輸入上接收的數(shù)據(jù)傳遞至該輸出或每個輸出。在本發(fā)明的實(shí)施例中,電源控制線250在被設(shè)置到比如零(0)的邏輯值時,將禁止或斷開應(yīng)用于復(fù)用器單元的以及可選地對應(yīng)的焊盤輸入-輸出單元的開關(guān)電源Vdd。應(yīng)理解,用于開關(guān)224和用于焊盤/輸入-輸出單元508的電力可由單個電源提供,而不是圖5中示出的單獨(dú)的電源502、506。在本發(fā)明的一個實(shí)施例中,開關(guān)500(或者以下討論的504)是PMOSFET晶體管,其源節(jié)點(diǎn)耦接至Vdd502(或者,對于開關(guān)504,耦接到Vdd506),其漏極節(jié)點(diǎn)耦接至第二開關(guān)224的電源引腳,并且其柵極節(jié)點(diǎn)耦接至開關(guān)224的功率控制線250的邏輯補(bǔ)碼(相當(dāng)于插入反相器)。開關(guān)控制信號250的操作如下。當(dāng)線路250上的信號是邏輯高信號或者“1”時,其邏輯補(bǔ)碼將為低或者“0”,并電源開關(guān)導(dǎo)通(ON)(在導(dǎo)通狀態(tài)),并且連接到開關(guān)的電源與相應(yīng)的焊盤I/O單元被連接。當(dāng)線路250上的信號是邏輯低或者“0”時,其邏輯補(bǔ)碼將是高或者“1”,電源開關(guān)關(guān)斷(在非導(dǎo)通狀態(tài)),并且應(yīng)用于復(fù)用器單元和相應(yīng)的焊盤I/O單元的電源斷開。如在圖5中描述的,電源隔離開關(guān)500被提供作為開關(guān)224的一部分。但是應(yīng)理解,替代地,也可以提供與開關(guān)224分離并且不同的分開的電源隔離開關(guān)500。另外,可以提供電源隔離開關(guān)504以用于對與接合焊盤相關(guān)聯(lián)的(替代地,與開關(guān)224相關(guān)聯(lián)的)輸入-輸出單元508相關(guān)的焊盤電源Vdd506的開關(guān)操作。焊盤電源隔離開關(guān)504可從用于控制開關(guān)504的焊盤分配協(xié)議400中接收輸入控制信號。因此應(yīng)理解,圖5示出了一種片上系統(tǒng)控制模塊206,該片上系統(tǒng)控制模塊206被配置用于焊盤分配協(xié)議400來通過將開關(guān)224從開關(guān)電源Vdd502斷開而使得第二組開關(guān)204中的開關(guān)224是不工作的。另外,圖5示出了第二組開關(guān)204中的開關(guān)224,其包括電源隔離開關(guān)500,電源隔離開關(guān)500的操作由片上系統(tǒng)控制模塊206利用焊盤分配協(xié)議400進(jìn)行控制。另外,圖5示出了片上系統(tǒng)控制模塊206,其被配置來使得與接合焊盤相關(guān)聯(lián)的以及,替代地,與第二組開關(guān)204中的開關(guān)224相關(guān)聯(lián)的輸入-輸出單元508,工作或不工作。片上系統(tǒng)控制模塊206被配置為通過電源開關(guān)504將輸入-輸出單元從輸入-輸出單元電源506斷開來使輸入-輸出單元508不工作。在仿真中,已發(fā)現(xiàn)第二(或者更多)級別的開關(guān)的引入不會在SoC的開關(guān)操作中導(dǎo)致不可接受的時延。作為示例,使用Pioneer3k70256引腳封裝進(jìn)行仿真。對于Pioneer3k70256引腳封裝,有41個功率焊盤,49個DDR相關(guān)焊盤,34個模擬焊盤,132個普通功能焊盤。Padi_pioneer3包括49個DDR相關(guān)焊盤(其中每個具有大約4項(xiàng)功能),132個普通功能焊盤(其中每個具有大約10項(xiàng)功能)。用于padi_pioneer3的門數(shù)量是28832。對于4個第二級復(fù)用器,使用1812888個Pioneer3門,預(yù)計(jì)增加用于第二級復(fù)用器的門數(shù)為28832x(132x4)/(49x4+132xl0)。預(yù)計(jì)增加用于第二開關(guān)協(xié)議信號的門數(shù)是132x2xl0。預(yù)計(jì)面積增加百分比為12682/1812888=0.7%。對于8個第二級復(fù)用器,使用1812888個Pioneer3門,預(yù)計(jì)增加用于第二級復(fù)用器的門數(shù)為28832x(132x8)/(49x4+132xl0)。預(yù)計(jì)增加用于第二開關(guān)協(xié)議信號的門數(shù)為132x3x10。預(yù)計(jì)面積增加百分比為24043/1812888=13%。因此發(fā)現(xiàn),時序影響不會導(dǎo)致任何問題,因?yàn)槔靡詂mos90TFS技術(shù)增加的第二級開關(guān),將增加大約200ps至300ps。至此,應(yīng)理解,已經(jīng)提供了一種在片上系統(tǒng)中控制開關(guān)或信號路由的新技術(shù)。另外,也已描述了一種新的片上系統(tǒng)控制模塊。盡管在此參考具體實(shí)施例描述了本發(fā)明,但是可以進(jìn)行各種修改和改變而不脫離如下所示的權(quán)利要求的范圍。例如,可使用一個以上的另外級別的開關(guān)/復(fù)用操作;也就是說,在片上系統(tǒng)中可以有兩個、三個或更多個級別的開關(guān)。因此,說明書和附圖被認(rèn)為是示例性的而不是限制性的,并意圖將所有的這些改變均包括在本發(fā)明的范圍內(nèi)。在此就具體實(shí)施例描述的所有益處、優(yōu)點(diǎn)和問題的解決方案不應(yīng)解釋為任何或所有權(quán)利要求的關(guān)鍵的、必須的或?qū)嵸|(zhì)性的特征或要素。
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