具有接口电路系统的集成电路及接口电路系统的接口单元技术方案

本申请涉及具有接口电路系统的集成电路及接口电路系统的接口单元。接口电路系统在集成电路的功能电路系统与集成电路外部的组件之间提供接口。功能电路系统从第一电源供电以进行操作且具有与其相关联的电源分配网络，电源分配网络向功能电路系统的功能组件提供第一电源。接口电路系统包括具有从不同于第一电源的第二电源供电以进行操作的接口组件的多个接口单元。电源线路结构被多个接口单元共享并向接口组件提供第二电源。接口单元的至少一子集包括从第一电源供电以进行操作的附加接口组件。每一接口单元被布置成具有到电源分配网络的独立连接以接收第一电源。这避免了在电源线路结构内并入任何线路以用于向附加接口组件提供第一电源的需求。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及具有接口电路系统的集成电路，并涉及用于此接口电路系统的接口单J L.ο
技术介绍
通常，集成电路将包括执行集成电路的处理功能所需的功能电路系统，及用于在功能电路系统与集成电路外部的组件之间提供接口的接口电路系统(往往被称作输入/输出(input/output，I/O)电路系统)。接口电路系统往往采取I/O环路的形式，该I/O环路环绕功能电路系统且并入全部所需I/O单元以利于满足集成电路的输入/输出需求。通常，各种I/O单元并排地置于I/O环路周围，且并入电源线路结构，该电源线路结构围绕I/o环路延伸以向I/O单元提供所需电源。尽管集成电路的功能电路系统通常将从第一电源供电以进行操作，但接口电路系统内的许多组件将从不同于第一电源的第二电源供电以进行操作。然而，此外，接口电路系统内通常存在若干需要从第一电源供电以进行操作的接口组件。因此，通常情况是I/o环路内提供的电源线路结构需要同时提供第一电源及第二电源。此外，电源线路结构的尺寸需被设计成足以支持接口电路系统的载流约束条件。具体而言，I/o单元通常将包括用于在静电放电(electrostatic discharge，ESD)事件期间提供ESD保护的ESD组件，且因此，电源线路结构内的各种线路的尺寸需被设计成足以管理在这样的ESD事件期间出现的相对较大的电流。集成电路的上金属层(亦被称作厚金属层)内常提供有电源线路结构的各种供电线路，在这样的金属层中，这样的供电线路的尺寸可被设计成恰当地管理在这样的ESD事件期间的电流消耗。然而，这使得电源线路结构所占据的面积变得相对较大，且具体而言，当设法减小I/O单元尺寸时，电源线路结构的尺寸需求变为限制性约束条件。随着集成电路尺寸不断减小，减小用于形成集成电路的接口电路系统的I/O单元的尺寸的压力日益增大。此压力不仅在如上文所论述的接口电路系统被布置成1/0环路的情况下存在，而且在接口电路系统的其他配置中存在，比如，在面阵片上系统(System-on-Chip，SoC)，在该面阵片上系统中，若干1/0单元的集群分布在集成电路内，而非形成为围绕芯片外围的环路。在所有这些各种布置中，上述提及的载流约束条件(通常归因于ESD保护需求)已限制了可对1/0单元内提供的电源线路结构的尺寸进行的缩减，由此限制了由1/0电路系统占据的面积的可缩小程度，且因此限制了可对集成电路尺寸进行的缩减。因此，希望提供改良的布置以用于向集成电路的接口电路系统提供必需的电源，同时使得能够继续满足载流需求。
技术实现思路
从第一方面可见，本专利技术提供一种集成电路，该集成电路包括:功能电路系统，该功能电路系统包括被配置为执行集成电路所需的处理功能的功能组件，该功能电路系统被配置为从第一电源供电以进行操作；电源分配网络，该电源分配网络与功能电路系统相关联且被配置为向功能组件提供第一电源；接口电路系统，该接口电路系统被配置为在功能电路系统与集成电路外部的组件之间提供接口，该接口电路系统包括多个接口单元，这些接口单元具有被配置为从不同于第一电源的第二电源供电以进行操作的接口组件；电源线路结构，该电源线路结构由多个接口单元共享且被配置为向接口组件提供第二电源；及该接口单元的至少一子集，该至少一子集进一步包括被配置为从第一电源供电以进行操作的附加接口组件，该至少一子集中的每一接口单元具有到电源分配网络的独立连接以便接收第一电源。依据本专利技术，接口电路系统的接口单元具有从第二电源供电以进行操作的接口组件，该第二电源不同于功能电路系统的功能组件所使用的第一电源。此外，接口单元的至少一子集包括从第一电源供电以进行操作的附加接口组件。电源线路结构被提供给多个接口单元且由那些单元共享，以便向接口组件提供第二电源。然而，电源线路结构不用于同时提供附加接口组件所需的第一电源。替代地，包括这样的附加接口组件的每一接口单元具有独立连接，使得该接口单元能够被连接至与功能电路系统相关联的电源分配网络。因此，无需在电源线路结构内提供任何线路以用于提供第一电源，由此在与典型现有技术布置相比时使得电源线路结构的面积能够得以减小。另外，仍然能够满足载流约束条件。具体而言，大多数实际应用中的主要载流约束条件是由ESD保护需求所施加的，且在这样的ESD事件期间存在的电流通常经由与第二电源相关联的供电线路消耗(drawn)。因为本专利技术的电源线路结构仍提供第二电源，因此该结构的尺寸易于被适当地设计以管理这样的ESD电流。此外，尽管还将存在一些与第一电源的提供相关联的电流约束条件，但那些约束条件可易于由与功能电路系统相关联的电源分配网络进行管理。因此，通过使用本专利技术的方法，与电源线路结构相关联的面积可显著地减小，但仍然使得载流约束条件能够得以满足。因此，接口单元尺寸可被减小，从而使得集成电路的总体尺寸的能够被减小。 可以各种方式来提供电源线路结构。然而，在一个实施例中，每一接口单元包括跨其宽度延伸的电源线路区段，且通过将接口单元放置在邻接布置中以使得一个接口单元中的电源线路区段接触相邻接口单元中的电源线路区段，来由多个电源线路区段形成电源线路结构。此外，有多种方式使得接口单元可被布置成具有到功能电路系统的电源分配网络的独立连接。然而，在一个实施例中，该至少一子集中的每一接口单元包括一连接区域，从该连接区域至电源分配网络的独立连接被实现，以便接收第一电源。该连接区域可采用多种形式，但在一个实施例中包括一个或多个连接引脚。具体而言，在一个实施例中，将有一个或多个与第一电源的运行电压电平相关联的连接引脚，和一个或多个与第一电源的接地电压电平相关联的连接引脚。接口电路系统可以多种方式布置，但在一个实施例中则布置成围绕功能电路系统外围提供的接口环路，且电源线路结构提供至少一个围绕该接口环路延伸的电源线路。有多种方式使得单个接口单元可被布置在接口环路之内。然而，在一个实施例中，具有至少一个从第一电源供电以进行操作的接口组件的每一接口单元被布置在接口环路之内，以使得该接口单元的连接区域被放置成更靠近功能电路系统的外围而非电源线路结构。这促进更容易地连接至功能电路系统的电源分配网络。在一个实施例中，电源分配网络被提供于一个或多个层中，且被配置为覆盖在功能电路系统上方。此外，在一个实施例中，电源线路结构占据用于提供电源分配网络的至少一层。因此，在这样的实施例中，使连接区域更靠近功能电路系统的外围而非电源线路结构是有益的，因为此使得能够在电源分配网络与该连接区域之间进行连接，而无需在电源线路结构周围进行任何重新布线。有多种方式使得接口单元可被布置成具有连至电源分配网络的独立连接，以便接收第一电源。在一个实施例中，独立连接包括在用于电源分配网络的层中的至少一层内延伸的连接路径。然而，在可替代的实施例中，独立连接包括在覆盖提供电源分配网络的一个或多个层的附加层内延伸的连接路径。该附加层可采用多种形式，但在一个实施例中，该附加层是由重新分配层(redistribut1n layer,RDL)提供的。具体而言，每一接口单元可被布置成具有垫接入末端，且该重新分配层可用于在垫接入末端与集成电路外部的凸块连接之间提供连接路径。当集成电路提供该种重新分当前第1页1 2 3 4&nb本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种集成电路，包括：功能电路系统，所述功能电路系统包括功能组件，所述功能组件被配置为执行所述集成电路所需的处理功能，所述功能电路系统被配置为从第一电源供电以进行操作；电源分配网络，所述电源分配网络与所述功能电路系统相关联，且被配置为向所述功能组件提供所述第一电源；接口电路系统，所述接口电路系统被配置为在所述功能电路系统与所述集成电路外部的组件之间提供接口，所述接口电路系统包括多个接口单元，所述接口单元具有接口组件，所述接口组件被配置为从不同于所述第一电源的第二电源供电以进行操作；电源线路结构，由所述多个接口单元共享，且被配置为向所述接口组件提供所述第二电源；并且所述接口单元的至少一子集还包括附加接口组件，所述附加接口组件被配置为从所述第一电源供电以进行操作，所述至少一子集中的每一接口单元具有到所述电源分配网络的独立连接，以便接收所述第一电源。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：琼克劳德·杜比，米卡埃尔·雷恩，
申请(专利权)人：ARM有限公司，
类型：发明
国别省市：英国;GB