JP2007089150A - 特殊回路網適応用プログラマブルロジックデバイスのアーキテクチャ - Google Patents
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Abstract
【課題】特殊回路網を異なるレベルでサポートするプログラマブルロジックデバイス(PLD)を提供すること。
【解決手段】1つ以上のプログラマブルロジック(PL)領域(11)および1つ以上の従来式入力/出力領域を有するPLDは、追加で特殊回路網領域を含む1つ以上の周辺エリア(311〜314)を有する。PLD残部、および、PL領域と従来式入力/出力領域の一方または双方の領域に接続されていない(そして、共通基板に実装されたPLD残部とは別個のダイから製造され得る)周辺特殊領域は、該領域をPLDの残部に接続するため、メタライゼーショントレース(35)または他の相互接続用のコンタクトを有する。同一のPLDは、相互接続および特殊回路網能力の有無に関せず販売され得る。周辺特殊領域は、高速I/O(基本では約3Gbpsまで、拡張では約10〜12Gbpsまで)および他のタイプの特殊回路網を含む。
【選択図】図3
【解決手段】1つ以上のプログラマブルロジック(PL)領域(11)および1つ以上の従来式入力/出力領域を有するPLDは、追加で特殊回路網領域を含む1つ以上の周辺エリア(311〜314)を有する。PLD残部、および、PL領域と従来式入力/出力領域の一方または双方の領域に接続されていない(そして、共通基板に実装されたPLD残部とは別個のダイから製造され得る)周辺特殊領域は、該領域をPLDの残部に接続するため、メタライゼーショントレース(35)または他の相互接続用のコンタクトを有する。同一のPLDは、相互接続および特殊回路網能力の有無に関せず販売され得る。周辺特殊領域は、高速I/O(基本では約3Gbpsまで、拡張では約10〜12Gbpsまで)および他のタイプの特殊回路網を含む。
【選択図】図3
Description
(発明の背景)
本発明は、高速シリアルインターフェースのような特殊回路網(specialized circuitry)適応用プログラマブルロジックデバイス(PLD)のアーキテクチャに関する。より特定的には、本発明は、PLDのファミリにおける異なるモデルで、その異なるモデルが、同じダイ設計で、特殊回路網を有する使用も、有さない使用も、あるいは、このような特殊回路網が異なる使用も可能とするプログラマブルロジックデバイスのアーキテクチャに関する。
本発明は、高速シリアルインターフェースのような特殊回路網(specialized circuitry)適応用プログラマブルロジックデバイス(PLD)のアーキテクチャに関する。より特定的には、本発明は、PLDのファミリにおける異なるモデルで、その異なるモデルが、同じダイ設計で、特殊回路網を有する使用も、有さない使用も、あるいは、このような特殊回路網が異なる使用も可能とするプログラマブルロジックデバイスのアーキテクチャに関する。
PLDが、高速(すなわち、1Gbpsを超える高速)シリアルI/O標準(例えば、XAUI(拡張アタッチメントユニットインターフェース)標準および他の標準)に適応するために、高速シリアルインターフェースを組み込むことは、一般的になってきた。しかしながら、プログラマブルロジックデバイスのユーザ全員が、たとえ、そうでなくともプログラマブルロジック機能性と同一の要求をするユーザの間でも、高速シリアルインターフェースを要求してはいない。さらに、高速シリアルインターフェースを要求するユーザの間でも、例えば、幅広いデータ速度サポートまたはチャネル増を含むようなインターフェースに対する拡張要求をするユーザもいる。現在まで、このようなプログラマブルロジックデバイスのファミリは、異なる集積回路のダイとして開発され、コストと開発時間の双方をますます要している少なくとも3つの異なるメンバを(異なるサイズのモデルの利用性を考えると、さらに多くのメンバも)抱えている。
ときとして、「ハードロジック」または「IP」ブロックとして知られる特殊回路網の他のタイプとしては、掛け算器(multiplier)、デジタル信号処理ブロック、位相ロックループ、および、遅延ロックループなどのようなプログラマブルロジックデバイスも、また、提供されている。同様な考え方が、同様に、これら他のタイプの特殊回路網にも適用される。すなわち、同一ファミリの異なるモデルは、1つ以上のこれら他のタイプの特殊回路網に対し、異なる能力を提供し得る。
開発コストと時間とを抑えて、特殊回路網に対する異なるレベルのサポート(サポートなしから拡張サポートまで)を有するプログラマブルロジックデバイスのファミリを提供可能とすることは、望ましいことである。
(発明の概要)
本発明は、プログラマブルロジックデバイスにおいて、そのデバイス周辺に特殊回路網領域が設けられるデバイスのアーキテクチャを提供する。このデバイスの残部は、周知の構成で配置され得る。例えば、一実施形態において、プログラマブルロジック領域は、デバイスのコアに位置されることができ、そのデバイスは、そのコアの周辺で、その特殊回路網領域のすぐ内側に、さらなる従来式入力/出力(I/O)領域を有する。コアロジック領域は、周辺の特殊回路網領域に置かれていないハードロジック領域も含み得る(例えば、そのファミリにおける全てのデバイスに対して同じとなるハードロジック)。他の実施形態において、さらなる従来式I/O領域は、デバイス全体に散りばめられ得る(例えば、ソフトまたはハードロジックの領域を分離するようなバンドにおいて)。
本発明は、プログラマブルロジックデバイスにおいて、そのデバイス周辺に特殊回路網領域が設けられるデバイスのアーキテクチャを提供する。このデバイスの残部は、周知の構成で配置され得る。例えば、一実施形態において、プログラマブルロジック領域は、デバイスのコアに位置されることができ、そのデバイスは、そのコアの周辺で、その特殊回路網領域のすぐ内側に、さらなる従来式入力/出力(I/O)領域を有する。コアロジック領域は、周辺の特殊回路網領域に置かれていないハードロジック領域も含み得る(例えば、そのファミリにおける全てのデバイスに対して同じとなるハードロジック)。他の実施形態において、さらなる従来式I/O領域は、デバイス全体に散りばめられ得る(例えば、ソフトまたはハードロジックの領域を分離するようなバンドにおいて)。
特殊回路網領域をデバイスの残部に接続するために、コンタクトは、メタライゼーショントレースまたは他の相互接続(例えば、ワイヤボンディング)を受けるために、周辺特殊回路網領域に、および、ロジック領域と、さらなる従来式I/O領域の一方または双方の領域に設けられ得る。所定のサイズのファミリメンバ全てに対する集積回路のダイは、特殊回路網とともに作成され得るが、特殊回路網をデバイスの残部に接続するメタライゼーショントレースを有しても、有さなくても、デバイスは、異なるデバイスとして販売され得る。特殊回路網領域が高速シリアルインターフェース領域の場合、通常高速シリアルインターフェース領域および拡張高速シリアルインターフェース領域の双方が設けられ、このデバイスは、双方のタイプの高速シリアルインターフェース領域に接続された状態、あるいは、一方のタイプの高速シリアルインターフェース領域のみが接続された状態で、販売され得る。いずれにせよ、1つの集積回路のダイが、開発され、テストされることになる。
このように、本発明に従うと、少なくとも1つの特殊回路網領域を内部に有する周辺エリアを含むプログラマブルロジックデバイスが提供される。少なくとも1つのプログラマブルロジック領域は、周辺領域によって境界付けられる(bounded)領域に配置される。少なくとも1つの入力/出力機能領域は、特殊回路網機能以外への入力/出力機能を提供するために、周辺領域によって境界付けられる領域の中に配置される。少なくとも1つの特殊回路網領域と、(a)少なくとも1つのプログラマブルロジック領域および(b)少なくとも1つの入力/出力領域のうちの少なくとも1つのそれぞれは、少なくとも1つの特殊回路網領域を、(a)少なくとも1つのプログラマブルロジック領域および(b)少なくとも1つの入力/出力領域領域のうちの少なくとも1つに接続するための相互接続を受ける少なくとも1つのコンタクトを有する。少なくとも1つの特殊回路網領域は、少なくとも1つのコンタクトを介して以外は、(a)少なくとも1つのプログラマブルロジック領域および(b)少なくとも1つの入力/出力領域のいずれとも接続性を欠く。
本発明は、さらに以下の手段を提供する。
本発明は、さらに以下の手段を提供する。
(項目1)
少なくとも1つの特殊回路網領域を内部に有する周辺エリアと、
該周辺エリアによって境界付けられた領域内に配置された少なくとも1つのプログラマブルロジック領域と、
該特殊回路網の機能以外に入力/出力機能を提供するために、該周辺エリアによって境界付けられた該領域内に配置された少なくとも1つの入力/出力領域と
を備える、プログラマブルロジックデバイスであって、
該少なくとも1つの特殊回路網領域と、(a)該少なくとも1つのプログラマブルロジック領域および(b)該少なくとも1つの入力/出力領域のうちの少なくとも1つのそれぞれは、該少なくとも1つの特殊回路網領域を、(a)該少なくとも1つのプログラマブルロジック領域および(b)該少なくとも1つの入力/出力領域のうちの少なくとも1つに接続するための相互接続を受ける少なくとも1つのコンタクトを有し、
該少なくとも1つの特殊回路網領域は、該少なくとも1つのコンタクトを介して以外は、(a)該少なくとも1つのプログラマブルロジック領域および(b)該少なくとも1つの入力/出力領域のいずれとも接続性を欠く、
プログラマブルロジックデバイス。
少なくとも1つの特殊回路網領域を内部に有する周辺エリアと、
該周辺エリアによって境界付けられた領域内に配置された少なくとも1つのプログラマブルロジック領域と、
該特殊回路網の機能以外に入力/出力機能を提供するために、該周辺エリアによって境界付けられた該領域内に配置された少なくとも1つの入力/出力領域と
を備える、プログラマブルロジックデバイスであって、
該少なくとも1つの特殊回路網領域と、(a)該少なくとも1つのプログラマブルロジック領域および(b)該少なくとも1つの入力/出力領域のうちの少なくとも1つのそれぞれは、該少なくとも1つの特殊回路網領域を、(a)該少なくとも1つのプログラマブルロジック領域および(b)該少なくとも1つの入力/出力領域のうちの少なくとも1つに接続するための相互接続を受ける少なくとも1つのコンタクトを有し、
該少なくとも1つの特殊回路網領域は、該少なくとも1つのコンタクトを介して以外は、(a)該少なくとも1つのプログラマブルロジック領域および(b)該少なくとも1つの入力/出力領域のいずれとも接続性を欠く、
プログラマブルロジックデバイス。
(項目2)
上記相互接続が少なくとも1つのメタライゼーショントレースを備える、項目1に記載のプログラマブルロジックデバイス。
上記相互接続が少なくとも1つのメタライゼーショントレースを備える、項目1に記載のプログラマブルロジックデバイス。
(項目3)
上記特殊回路網領域が、高速シリアルインターフェース回路網を備える、項目1に記載のプログラマブルロジックデバイス。
上記特殊回路網領域が、高速シリアルインターフェース回路網を備える、項目1に記載のプログラマブルロジックデバイス。
(項目4)
上記高速シリアルインターフェース回路網が、複数のタイプの高速シリアルインターフェース回路網を備える、項目3に記載のプログラマブルロジックデバイス。
上記高速シリアルインターフェース回路網が、複数のタイプの高速シリアルインターフェース回路網を備える、項目3に記載のプログラマブルロジックデバイス。
(項目5)
上記複数のタイプの高速シリアルインターフェース回路網のうちの1つの回路網上のコンタクトと、(a)上記少なくとも1つのプログラマブルロジック領域および(b)上記少なくとも1つの入力/出力領域のうちの1つとの間において、少なくとも1つの上記相互接続をさらに備える、項目4に記載のプログラマブルロジックデバイス。
上記複数のタイプの高速シリアルインターフェース回路網のうちの1つの回路網上のコンタクトと、(a)上記少なくとも1つのプログラマブルロジック領域および(b)上記少なくとも1つの入力/出力領域のうちの1つとの間において、少なくとも1つの上記相互接続をさらに備える、項目4に記載のプログラマブルロジックデバイス。
(項目6)
上記複数のタイプの各高速シリアルインターフェース回路網上のそれぞれのコンタクトと、(a)上記少なくとも1つのプログラマブルロジック領域および(b)上記少なくとも1つの入力/出力領域のうちのそれぞれ1つとの間において、少なくとも1つのそれぞれの上記相互接続をさらに備える、項目4に記載のプログラマブルロジックデバイス。
上記複数のタイプの各高速シリアルインターフェース回路網上のそれぞれのコンタクトと、(a)上記少なくとも1つのプログラマブルロジック領域および(b)上記少なくとも1つの入力/出力領域のうちのそれぞれ1つとの間において、少なくとも1つのそれぞれの上記相互接続をさらに備える、項目4に記載のプログラマブルロジックデバイス。
(項目7)
処理回路網と
該処理回路網に結合されたメモリと、
該処理回路網および該メモリに結合された項目1に記載のプログラマブルロジックデバイスと
を備える、デジタル処理システム。
処理回路網と
該処理回路網に結合されたメモリと、
該処理回路網および該メモリに結合された項目1に記載のプログラマブルロジックデバイスと
を備える、デジタル処理システム。
(項目8)
項目1に記載のプログラマブルロジックデバイスが実装される、プリント回路基板。
項目1に記載のプログラマブルロジックデバイスが実装される、プリント回路基板。
(項目9)
上記プリント回路基板に実装され、上記プログラマブルロジックデバイスに結合されたメモリ回路網をさらに備える、項目8に記載のプリント回路基板。
上記プリント回路基板に実装され、上記プログラマブルロジックデバイスに結合されたメモリ回路網をさらに備える、項目8に記載のプリント回路基板。
(項目10)
上記プリント回路基板に実装され、上記メモリ回路網に結合された処理回路網をさらに備える、項目9に記載のプリント回路基板。
上記プリント回路基板に実装され、上記メモリ回路網に結合された処理回路網をさらに備える、項目9に記載のプリント回路基板。
(項目11)
少なくとも1つの特殊回路網領域を内部に有する周辺エリアと、
該周辺エリアによって境界付けられた領域内に配置された少なくとも1つのプログラマブルロジック領域と、
該特殊回路網の機能以外に入力/出力機能を提供するために、該周辺エリアによって境界付けられた該領域内に配置された少なくとも1つの入力/出力領域と
を備える、集積回路であって、
該少なくとも1つの特殊回路網領域と、(a)該少なくとも1つのプログラマブルロジック領域および(b)該少なくとも1つの入力/出力領域のうちの少なくとも1つのそれぞれは、該少なくとも1つの特殊回路網領域を、(a)該少なくとも1つのプログラマブルロジック領域および(b)該少なくとも1つの入力/出力領域のうちの少なくとも1つに接続するための相互接続を受ける少なくとも1つのコンタクトを有し、
該少なくとも1つの特殊回路網領域は、該少なくとも1つのコンタクトを介して以外は、(a)該少なくとも1つのプログラマブルロジック領域および(b)該少なくとも1つの入力/出力領域のいずれとも接続性を欠く、
集積回路。
少なくとも1つの特殊回路網領域を内部に有する周辺エリアと、
該周辺エリアによって境界付けられた領域内に配置された少なくとも1つのプログラマブルロジック領域と、
該特殊回路網の機能以外に入力/出力機能を提供するために、該周辺エリアによって境界付けられた該領域内に配置された少なくとも1つの入力/出力領域と
を備える、集積回路であって、
該少なくとも1つの特殊回路網領域と、(a)該少なくとも1つのプログラマブルロジック領域および(b)該少なくとも1つの入力/出力領域のうちの少なくとも1つのそれぞれは、該少なくとも1つの特殊回路網領域を、(a)該少なくとも1つのプログラマブルロジック領域および(b)該少なくとも1つの入力/出力領域のうちの少なくとも1つに接続するための相互接続を受ける少なくとも1つのコンタクトを有し、
該少なくとも1つの特殊回路網領域は、該少なくとも1つのコンタクトを介して以外は、(a)該少なくとも1つのプログラマブルロジック領域および(b)該少なくとも1つの入力/出力領域のいずれとも接続性を欠く、
集積回路。
(項目12)
上記相互接続が少なくとも1つのメタライゼーショントレースを備える、項目11に記載の集積回路。
上記相互接続が少なくとも1つのメタライゼーショントレースを備える、項目11に記載の集積回路。
(項目13)
上記特殊回路網領域が、高速シリアルインターフェース回路網を備える、項目11に記載の集積回路。
上記特殊回路網領域が、高速シリアルインターフェース回路網を備える、項目11に記載の集積回路。
(項目14)
上記高速シリアルインターフェース回路網が、複数のタイプの高速シリアルインターフェース回路網を備える、項目13に記載の集積回路。
上記高速シリアルインターフェース回路網が、複数のタイプの高速シリアルインターフェース回路網を備える、項目13に記載の集積回路。
(項目15)
上記複数のタイプの高速シリアルインターフェース回路網のうちの1つの回路網上のコンタクトと、(a)上記少なくとも1つのプログラマブルロジック領域および(b)上記少なくとも1つの入力/出力領域のうちの1つとの間において、少なくとも1つの上記相互接続をさらに備える、項目14に記載の集積回路。
上記複数のタイプの高速シリアルインターフェース回路網のうちの1つの回路網上のコンタクトと、(a)上記少なくとも1つのプログラマブルロジック領域および(b)上記少なくとも1つの入力/出力領域のうちの1つとの間において、少なくとも1つの上記相互接続をさらに備える、項目14に記載の集積回路。
(項目16)
上記複数のタイプの各高速シリアルインターフェース回路網上のそれぞれのコンタクトと、(a)上記少なくとも1つのプログラマブルロジック領域および(b)上記少なくとも1つの入力/出力領域のうちのそれぞれ1つとの間において、少なくとも1つのそれぞれの上記相互接続をさらに備える、項目14に記載の集積回路。
上記複数のタイプの各高速シリアルインターフェース回路網上のそれぞれのコンタクトと、(a)上記少なくとも1つのプログラマブルロジック領域および(b)上記少なくとも1つの入力/出力領域のうちのそれぞれ1つとの間において、少なくとも1つのそれぞれの上記相互接続をさらに備える、項目14に記載の集積回路。
(項目17)
処理回路網と
該処理回路網に結合されたメモリと、
該処理回路網および該メモリに結合された項目11に記載の集積回路と
を備える、デジタル処理システム。
処理回路網と
該処理回路網に結合されたメモリと、
該処理回路網および該メモリに結合された項目11に記載の集積回路と
を備える、デジタル処理システム。
(項目18)
項目11に記載の集積回路が実装されている、プリント回路基板。
項目11に記載の集積回路が実装されている、プリント回路基板。
(項目19)
上記プリント回路基板に実装され、上記集積回路に結合されたメモリ回路網をさらに備える、項目18に記載のプリント回路基板。
上記プリント回路基板に実装され、上記集積回路に結合されたメモリ回路網をさらに備える、項目18に記載のプリント回路基板。
(項目20)
上記プリント回路基板に実装され、上記メモリ回路網に結合された処理回路網をさらに備える、項目19に記載のプリント回路基板。
上記プリント回路基板に実装され、上記メモリ回路網に結合された処理回路網をさらに備える、項目19に記載のプリント回路基板。
(摘要)
1つ以上のプログラマブルロジック領域および1つ以上の従来式入力/出力領域を有するプログラマブルロジックダバイス(PLD)は、追加で特殊回路網領域を含む1つ以上の周辺エリアを有する。PLDの残部、および、プログラマブルロジック領域と従来式入力/出力領域の一方または双方の領域に接続されていない(そして、共通基板に実装されたPLD残部とは別個のダイから製造され得る)周辺特殊領域は、該周辺特殊領域をPLDの残部に接続するため、メタライゼーショントレースまたは他の相互接続用のコンタクトを有する。同一のPLDは、相互接続を設けて特殊回路網能力を有しても、相互接続を設けずに特殊回路網能力を有しなくとも、販売され得る。周辺特殊領域は、高速I/O(基本では約3Gbpsまで、拡張では約10〜12Gbpsまで)および他のタイプの特殊回路網を含む。
1つ以上のプログラマブルロジック領域および1つ以上の従来式入力/出力領域を有するプログラマブルロジックダバイス(PLD)は、追加で特殊回路網領域を含む1つ以上の周辺エリアを有する。PLDの残部、および、プログラマブルロジック領域と従来式入力/出力領域の一方または双方の領域に接続されていない(そして、共通基板に実装されたPLD残部とは別個のダイから製造され得る)周辺特殊領域は、該周辺特殊領域をPLDの残部に接続するため、メタライゼーショントレースまたは他の相互接続用のコンタクトを有する。同一のPLDは、相互接続を設けて特殊回路網能力を有しても、相互接続を設けずに特殊回路網能力を有しなくとも、販売され得る。周辺特殊領域は、高速I/O(基本では約3Gbpsまで、拡張では約10〜12Gbpsまで)および他のタイプの特殊回路網を含む。
(発明の詳細な説明)
上述したように、本発明は、開発コストと時間とを抑えて、特殊回路網(高速シリアルインターフェース領域および他のタイプの特殊回路網を含む)に対する異なるレベルのサポート(サポートなしから拡張サポートまで)を有するプログラマブルロジックデバイスのファミリを提供する。これは、デバイスの周辺に特殊回路網領域を設け、デバイスの残部は既知の構成による配置とすることによってなされる。特殊回路網領域をデバイスの残部に接続用の相互接続(例えば、メタライゼーショントレースまたはワイヤボンディング)を受け入れるために、コンタクトが、周辺特殊回路網領域に設けられ、かつ、ロジック領域とI/O領域の一方または双方に設けられることが好ましい。
上述したように、本発明は、開発コストと時間とを抑えて、特殊回路網(高速シリアルインターフェース領域および他のタイプの特殊回路網を含む)に対する異なるレベルのサポート(サポートなしから拡張サポートまで)を有するプログラマブルロジックデバイスのファミリを提供する。これは、デバイスの周辺に特殊回路網領域を設け、デバイスの残部は既知の構成による配置とすることによってなされる。特殊回路網領域をデバイスの残部に接続用の相互接続(例えば、メタライゼーショントレースまたはワイヤボンディング)を受け入れるために、コンタクトが、周辺特殊回路網領域に設けられ、かつ、ロジック領域とI/O領域の一方または双方に設けられることが好ましい。
特殊回路網領域は、さもなくば、デバイスの他の部分に接続されていないことが好ましい。こうして、1つ以上の特殊回路網領域をデバイスの他の部分に接続する、または、接続しない相互接続を設ける、または、設けないことで、同じダイを異なる製品として販売することが可能になる。
便宜上、説明を容易にするために、本発明は、以下、高速シリアルインターフェース領域に関して記載され得るが、任意のタイプの特殊回路網領域が意図されることは理解されるべきである。
以下に、本発明について、図1〜6を参照しながら記載する。
図1に模式的に示すPLD10は、本発明が改善をなすデバイスの一例である。PLD10は、プログラマブルロジックの中央エリアまたはコア11、および、様々なI/Oインターフェースが常駐する周辺エリア12を有する。本配置は、I/Oインターフェースと、PLD10がパッケージされたパッケージ(図示せず)の物理的I/Oピンとの接続を容易にする。代替的に、図2に示すように、これもまた本発明が改善をなすPLD20は、プログラマブルロジック領域21に分散されたI/O領域22を含む。この配置は、タイミング、および/または、スキューを潜在的に改善し、バッファ要求を削減するとともに、個々の入力/出力ロジック信号をそれぞれのI/Oインターフェースに接続することを容易にする。
PLD10またはPLD20の双方で、高速シリアルインターフェースを追加する従来式方法は、そのインターフェースを含むように、I/O領域12、22を再設計することであった。これは、I/O領域12、22が、高速シリアルインターフェースを含むか否か以外では、2つの同一のバージョンのPLD10、20が、異なることを意味する。さらに、領域12、22において高速シリアルインターフェースに適応するために、領域12、22はプログラマブルロジック領域11、21を犠牲にするか、あるいは、デバイスの従来式I/O能力を削減するかが必要となる。いずれの方法でも、高速シリアルインターフェースなしのデバイス10、20の変形(variant)と、高速シリアルインターフェースを備えたデバイス10、20の変形との間で、変形の設計およびエンジニアリングは、異ならざるを得なかった。拡張高速シリアルインターフェースが、オプションとして、また設けられたら、さらに第三の変形を導入することになるし、そして、拡張変更のみであれば、第四の変形を導入することになる。その上、ただ単に一つの変形が設計どおりに機能したからといって、他の変形で設計どおりに機能するかどうかは、知る由もない。異なる変形に対しては、個別にテストされるべきである。
本発明は、好ましくは、上述した変形を撤廃する。その代わりに、所定のサイズのプログラマブルロジックデバイスに対して、高速シリアルインターフェース能力の有無に関わらず、プログラマブルロジック領域と従来式I/O領域とを組み込んだ単一のダイが、設計され、テストされる。この高速シリアルインターフェースは、個別の領域に設けられるが、ダイの周辺に設けられることが好ましい。
これら個別の高速シリアルインターフェース領域は、デバイスの一般的な相互接続構造によって、デバイスの残部に接続されていないことが好ましい。その代わりに、高速シリアルインターフェース領域、および、プログラマブルロジック領域と従来式I/O領域の一方または双方の領域の双方が、個別の相互接続によって相互接続され得るコンタクトを設けられることが好ましい。したがって、どのような相互接続が設けられるかによって、1つのデバイスが、少なくとも3つの異なったデバイスとして、販売され得る。具体的には、そのデバイスは、有効にされた高速シリアルインターフェースなしで、基本高速シリアルインターフェースのみ有効にされて、あるいは、基本および拡張高速シリアルインターフェース双方が有効にされて、販売され得る。第四の可能性として、拡張高速シリアルインターフェースのみが、有効とされ得る。これら全ての可能性に対し、設計され、作成され、テストされる必要があるのは、1つのデバイスのみである。
図3は、既知のデバイス10に基づく本発明による実施形態30である。このように、デバイス30は、デバイス10のように、従来式I/O領域12に囲まれた中央プログラマブルロジック領域11を有する。このI/O領域12は、周知のように、様々なタイプのI/Oインターフェースを有し、このI/Oインターフェースは、プログラマブルに選択可能であることが好ましい。デバイス30において、領域11および12は、高速シリアルインターフェースが置かれる周辺リング31に囲まれていることが好ましい。高速シリアルインターフェースは、周辺リング31の全体にわたり置かれ得るが、また、周辺リングのポーション311、312、313、314の一部または1つにのみも置かれ得る。リング31の高速シリアルインターフェースをデバイス30の残部に接続するためには、コンタクト32は、リング31の表面に設けられることが好ましく、コンタクト33、34は、プログラマブルロジック領域11と従来式I/O領域12の一方または双方の表面に設けられることが好ましい。
デバイス30は、コンタクト32とデバイス30の残部とに一切接続を設けないことで、高速シリアルインターフェース能力を有さずに、販売され得る。デバイス30が、高速シリアルインターフェース能力を有するデバイスとして、販売することを望むなら、メタライゼーショントレース35を、コンタクト32とコンタクト33および/または34との間に設けることが好ましい。高速インターフェースを直接プログラマブルロジック領域11に、コンタクト33を介して直接接続すると、容量性負荷(capacitive loading)によって生じる遅延およびスキューを(高速インターフェースを直接プログラマブルに、従来式インターフェースを介して接続するのに比べ)低減し得るが、この直接接続を行うと、より広い面積がデバイスに必要となる。その理由は、これら相互接続が使われていない場合でも、相互接続を設けなくてはならないからである。一方、高速インターフェースをプログラマブルロジック領域11に、コンタクト34を介し、従来式I/O領域12経由で直接接続すると、前述の遅延とスキューを招き得る。任意の特定の設計で、このトレードオフが検討されるべきである。
図4は、既知のデバイス20に基づく本発明による第二の実施形態40である。このように、デバイス40は、デバイス20のように、プログラマブルロジック領域21の間に分散されたI/O領域22を有する。デバイス30のように、デバイス40も、また、高速シリアルインターフェースが置かれる周辺リング31を有する。高速シリアルインターフェースは、周辺リング31の全体にわたり置かれ得るが、また、周辺リング31のポーション311、312、313、314の一部または1つにのみも置かれ得る。リング31の高速シリアルインターフェースをデバイス40の残部に接続するためには、コンタクト32は、リング30の表面に設けられることが好ましく、コンタクト43、44は、プログラマブルロジック領域21と従来式I/O領域22の一方または双方の表面に設けられることが好ましい。
デバイス40は、コンタクト32とデバイス40の残部とに一切接続を設けないことで、高速シリアルインターフェース能力を有さずに、販売され得る。デバイス40が、高速シリアルインターフェース能力を有するデバイスとして、販売することを望むなら、メタライゼーショントレース35を、コンタクト42とコンタクト43および/または44との間に設けることが好ましい。これは、デバイス30の場合と同様であり、また、同じ考え方に基づいている。
デバイス30の追加のバリエーション50、60を、図5および図6に示す。上述のように、周辺リング31の全領域311〜314が、高速シリアルインターフェース回路網を有する必要はない。図5のバリエーション50は、いかに高速シリアルインターフェース回路網が、領域311にのみ設けられ得るかを明確に示す。この場合、領域311の回路網は、基本高速シリアルインターフェース回路網である。図6のバリエーション60は、いかに高速シリアルインターフェース回路網が、領域311、313にのみ設けられ得るかを明確に示す。この場合、領域311の回路網は、約3Gbpsまでのデータ速度が可能な基本高速シリアルインターフェース回路網であり、一方、領域313の回路網は、約10〜12Gbpsまでのデータ速度が可能な拡張高速シリアルインターフェース回路網である。デバイス40の同様のバリエーション(図示せず)も、また、提供され得る。
高速シリアルインターフェースは、デバイス30/40/50/60の残部と、メタライゼーショントレース35によって接続されているものとして、図示されているが、ワイヤボンディングのような他のタイプの相互接続も使用され得ることは、明らかである。さらに、周辺リング31は、デバイス30/40/50/60以外には接続されていないので、周辺リング31のコンポーネントは、領域11、12または21、22と共通の基板に実装された1つ以上の個別のダイに作成され得る。図中のコンタクト32、33、34、43および44、ならびに、相互接続35の個数および配置は、純粋に模式的で例示的なものに過ぎないことも、また明らかである。最後に、上記に議論したように、他のタイプの特殊回路網も、周辺領域に設けられ得る。
本発明に従うPLD30/40/50/60は、多種類の電子機器に使用され得る。一つの可能な使用は、図7に示すデータ処理システム900である。データ処理システム900は、以下のコンポーネント(プロセッサ901、メモリ902、I/O回路網903、および、周辺デバイス904)を1つ以上含み得る。これらコンポーネントは、システムバス905によって一緒に結合され、回路基板906に実装され、この基板906は、エンドユーザシステム907の中に含まれる。
システム900は、幅広いバライエティに富むアプリケーションに使用され得る。例えば、コンピュータネットワーク形成、データネットワーク形成、ビデオ処理、デジタル信号処理、または、プログラマブルロジックまたは再プログラマブルロジックを用いる優位性が望ましい任意の他のアプリケーションである。PLD30/40/50/60は、様々な異なるロジック機能を実行し得る。例えば、PLD30/40/50/60は、プロセッサ901と連携して機能するプロセッサまたは制御装置として、構成され得る。PLD30/40/50/60は、また、システム900の共有リソースにアクセス振り分け用のアービター(arbiter)としても使用され得る。さらなる例としては、PLD30/40/50/60は、プロセッサ901とシステム900内の他のコンポーネントの一つとのインターフェースとしても構成され得る。システム900は、例示的なものに過ぎず、本発明の真の範囲と精神は、以下の請求項で示されるべきことに、留意すべきである。
上述され、本発明に組み込まれるPLD30/40/50/60をインプリメントするためには、様々な技術が使用され得る。
上記の記述は、本発明の原理を例示的に示したに過ぎないこと、および、当業者によって、本発明の範囲と精神から逸脱することなく、様々な変更がなされ得ることは、理解されるべきであって、本発明は、以下の請求項によってのみ、限定される。
30/40/50/60 プログラマブルロジックデバイス(PLD)
11、21 プログラマブルロジック領域
12、22 I/O領域
311、312、313、314 周辺リングのポーション
33、34、42 コンタクト
35 メタライゼーショントレース
900 データ処理システム
901 プロセッサ
902 メモリ
903 I/O回路網
904 周辺デバイス
905 システムバス
906 回路基板
907 エンドユーザシステム
11、21 プログラマブルロジック領域
12、22 I/O領域
311、312、313、314 周辺リングのポーション
33、34、42 コンタクト
35 メタライゼーショントレース
900 データ処理システム
901 プロセッサ
902 メモリ
903 I/O回路網
904 周辺デバイス
905 システムバス
906 回路基板
907 エンドユーザシステム
Claims (20)
- 少なくとも1つの特殊回路網領域を内部に有する周辺エリアと、
該周辺エリアによって境界付けられた領域内に配置された少なくとも1つのプログラマブルロジック領域と、
該特殊回路網の機能以外に入力/出力機能を提供するために、該周辺エリアによって境界付けられた該領域内に配置された少なくとも1つの入力/出力領域と
を備える、プログラマブルロジックデバイスであって、
該少なくとも1つの特殊回路網領域と、(a)該少なくとも1つのプログラマブルロジック領域および(b)該少なくとも1つの入力/出力領域のうちの少なくとも1つのそれぞれは、該少なくとも1つの特殊回路網領域を、(a)該少なくとも1つのプログラマブルロジック領域および(b)該少なくとも1つの入力/出力領域のうちの少なくとも1つに接続するための相互接続を受ける少なくとも1つのコンタクトを有し、
該少なくとも1つの特殊回路網領域は、該少なくとも1つのコンタクトを介して以外は、(a)該少なくとも1つのプログラマブルロジック領域および(b)該少なくとも1つの入力/出力領域のいずれとも接続性を欠く、
プログラマブルロジックデバイス。 - 前記相互接続が少なくとも1つのメタライゼーショントレースを備える、請求項1に記載のプログラマブルロジックデバイス。
- 前記特殊回路網領域が、高速シリアルインターフェース回路網を備える、請求項1に記載のプログラマブルロジックデバイス。
- 前記高速シリアルインターフェース回路網が、複数のタイプの高速シリアルインターフェース回路網を備える、請求項3に記載のプログラマブルロジックデバイス。
- 前記複数のタイプの高速シリアルインターフェース回路網のうちの1つの回路網上のコンタクトと、(a)前記少なくとも1つのプログラマブルロジック領域および(b)前記少なくとも1つの入力/出力領域のうちの1つとの間において、少なくとも1つの前記相互接続をさらに備える、請求項4に記載のプログラマブルロジックデバイス。
- 前記複数のタイプの各高速シリアルインターフェース回路網上のそれぞれのコンタクトと、(a)前記少なくとも1つのプログラマブルロジック領域および(b)前記少なくとも1つの入力/出力領域のうちのそれぞれ1つとの間において、少なくとも1つのそれぞれの前記相互接続をさらに備える、請求項4に記載のプログラマブルロジックデバイス。
- 処理回路網と
該処理回路網に結合されたメモリと、
該処理回路網および該メモリに結合された請求項1に記載のプログラマブルロジックデバイスと
を備える、デジタル処理システム。 - 請求項1に記載のプログラマブルロジックデバイスが実装される、プリント回路基板。
- 前記プリント回路基板に実装され、前記プログラマブルロジックデバイスに結合されたメモリ回路網をさらに備える、請求項8に記載のプリント回路基板。
- 前記プリント回路基板に実装され、前記メモリ回路網に結合された処理回路網をさらに備える、請求項9に記載のプリント回路基板。
- 少なくとも1つの特殊回路網領域を内部に有する周辺エリアと、
該周辺エリアによって境界付けられた領域内に配置された少なくとも1つのプログラマブルロジック領域と、
該特殊回路網の機能以外に入力/出力機能を提供するために、該周辺エリアによって境界付けられた該領域内に配置された少なくとも1つの入力/出力領域と
を備える、集積回路であって、
該少なくとも1つの特殊回路網領域と、(a)該少なくとも1つのプログラマブルロジック領域および(b)該少なくとも1つの入力/出力領域のうちの少なくとも1つのそれぞれは、該少なくとも1つの特殊回路網領域を、(a)該少なくとも1つのプログラマブルロジック領域および(b)該少なくとも1つの入力/出力領域のうちの少なくとも1つに接続するための相互接続を受ける少なくとも1つのコンタクトを有し、
該少なくとも1つの特殊回路網領域は、該少なくとも1つのコンタクトを介して以外は、(a)該少なくとも1つのプログラマブルロジック領域および(b)該少なくとも1つの入力/出力領域のいずれとも接続性を欠く、
集積回路。 - 前記相互接続が少なくとも1つのメタライゼーショントレースを備える、請求項11に記載の集積回路。
- 前記特殊回路網領域が、高速シリアルインターフェース回路網を備える、請求項11に記載の集積回路。
- 前記高速シリアルインターフェース回路網が、複数のタイプの高速シリアルインターフェース回路網を備える、請求項13に記載の集積回路。
- 前記複数のタイプの高速シリアルインターフェース回路網のうちの1つの回路網上のコンタクトと、(a)前記少なくとも1つのプログラマブルロジック領域および(b)前記少なくとも1つの入力/出力領域のうちの1つとの間において、少なくとも1つの前記相互接続をさらに備える、請求項14に記載の集積回路。
- 前記複数のタイプの各高速シリアルインターフェース回路網上のそれぞれのコンタクトと、(a)前記少なくとも1つのプログラマブルロジック領域および(b)前記少なくとも1つの入力/出力領域のうちのそれぞれ1つとの間において、少なくとも1つのそれぞれの前記相互接続をさらに備える、請求項14に記載の集積回路。
- 処理回路網と
該処理回路網に結合されたメモリと、
該処理回路網および該メモリに結合された請求項11に記載の集積回路と
を備える、デジタル処理システム。 - 請求項11に記載の集積回路が実装されている、プリント回路基板。
- 前記プリント回路基板に実装され、前記集積回路に結合されたメモリ回路網をさらに備える、請求項18に記載のプリント回路基板。
- 前記プリント回路基板に実装され、前記メモリ回路網に結合された処理回路網をさらに備える、請求項19に記載のプリント回路基板。
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