數據傳收系統的製作方法

2023-09-13 00:48:00 3

本發明是涉及一種數據傳收系統，尤其涉及一種多晶胞晶片的數據傳收系統。

背景技術：

隨著電子科技的不斷發展，更人性化、功能性更複雜之電子產品不斷地推陳出新，人們對於電子產品的數據處理能力的要求也愈來愈高。在現行的電子技術當中，通常可在電子產品中配置多個處理晶片，並將所要處理的數據通過此些處理晶片進行分散處理，以提升電子產品的數據處理能力。

當單一存取裝置需要針對多個處理器進行數據傳輸時，常會因硬體所能提供的頻寬限制，而降低了數據的傳輸效率。這種情況，在當需要進行大量的數據傳輸動作時，存取裝置就無法即時的完成數據存取的動作，造成系統效率的下降。

技術實現要素：

本發明提供一種數據傳收系統，提升與多晶胞晶片中的晶胞間進行數據傳輸的效率。

本發明的數據傳收系統包括多晶胞晶片以及存取裝置。本發明的多晶胞晶片接上所需電源及信號後是可使用的，所述多晶胞晶片可包括半導體基底、多個晶胞以及多組信號傳輸線。此些晶胞可配置在半導體基底上。此些晶胞中的任二相鄰晶胞間可具有相隔空間。此些信號傳輸線可分別配置在至少部分此些相隔空間上，並分別用以進行至少部分相鄰晶胞間的信號傳輸。上述的多晶胞晶片可通過部分此些相隔空間進行切割以切斷部分此些信號傳輸線，致使多晶 胞晶片可被分割為多個子晶片，所述切割後的部分這些子晶片接上所需電源及信號後仍可使用。存取裝置耦接至晶胞中的多個介面晶胞，所述，存取裝置通過介面晶胞與信號傳輸線組中的一個或多個來與設定晶胞進行數據傳收動作。

在本發明的一實施例中，上述的介面晶胞上具有多個焊墊。存取裝置與介面晶胞中上的焊墊相耦接。

在本發明的一實施例中，上述的各信號傳輸線組具有多個金屬導線，且金屬導線配置在半導體基底上。

在本發明的一實施例中，當上述的存取裝置要傳輸第一數據至設定晶胞時，存取裝置區分第一數據為多個第二數據，並分別傳送第二數據至介面晶胞，介面晶胞並通過信號傳輸線組中的一個或多個來傳送第二數據至設定晶胞。

在本發明的一實施例中，上述的介面晶胞並分別依據與設定晶胞間的位置關係來分別設定多個傳輸路徑，介面晶胞分別依據傳輸路徑分別傳送第二數據至設定晶胞。

在本發明的一實施例中，當上述的存取裝置要接收設定晶胞所傳出的第一數據時，設定晶胞區分第一數據為多個第二數據，並通過信號傳輸線組中的一個或多個來分別傳送第二數據至介面晶胞，並且，存取裝置由介面晶胞獲得第二數據，並藉以獲得第一數據。

在本發明的一實施例中，上述的設定晶胞設定多個傳輸路徑以分別傳送第二數據至介面晶胞，各傳輸路徑分別依據設定晶胞以及介面晶胞的位置關係來設定。

在本發明的一實施例中，上述的各信號傳輸線組提供的傳輸數據寬度大於存取裝置與各介面晶胞間的傳輸數據寬度。

在本發明的一實施例中，上述的設定晶胞為介面晶胞的所述之一。

在本發明的一實施例中，上述的相鄰晶胞間的相隔空間提供以做為切割空間。

基於上述，本發明使多個介面晶胞耦接至存取裝置，並配合多晶胞晶片中的連繫各相鄰晶胞間的信號傳輸線組，來完成存取裝置 與設定晶胞間的數據傳輸動作。藉此，數據可以區分為多個區塊來通過不同的路徑平行的進行傳輸。如此一來，存取裝置與設定晶胞間的數據傳輸動作的數據傳輸的效率可以有效的被提升。

為讓本發明的上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖示作詳細說明。

附圖說明

圖1為本發明一實施例的數據傳收系統的示意圖。

圖2為本發明實施例的數據傳收系統的傳輸方式的示意圖。

圖3為本發明實施例的數據傳輸的動作流程圖。

附圖標記：

100：數據傳收系統

110：多晶胞晶片

120：存取裝置

SUB：半導體基底

111～116：晶胞

OCI1～OCI7：信號傳輸線組

PAD：焊墊

DA1～DA4：數據欄位

PA1、PA3、PA4、PA2：電性連接路徑

S310～S360：數據傳輸步驟

具體實施方式

請參照圖1，圖1為本發明一實施例的數據傳收系統的示意圖。數據傳收系統100包括多晶胞晶片110以及存取裝置120。多晶胞晶片110則具有半導體基底SUB，並包括多個晶胞111～116以及多個信號傳輸線組OCI1～OCI7。晶胞111～116配置並排列在半導體基底SUB上，且相鄰的晶胞間具有至少一相隔空間。另外，各信號傳輸線組OCI1～OCI7被配置在相鄰的晶胞間的相隔空間上，並作為相 鄰晶胞間的數據傳輸動作的媒介。舉例來說明，信號傳輸線組OCI1配置在晶胞111及與其相鄰的晶胞112間的相隔空間上。信號傳輸線組OCI1耦接晶胞111、112並作為晶胞111、112間的數據傳輸動作的媒介。另外，相鄰晶胞間的相隔空間可以提供作為切割道而成為切割的空間。換句話說，當所需要的晶胞數量可以較少時，可以通過切割的動作使多晶胞晶片110變成多個子晶片(包括多個單個晶胞或多個晶胞)，並且，切割後的部分的子晶片在接收電源電壓後仍可正常獨立運作。

各信號傳輸線組OCI1～OCI7可以包括多條導線，這些導線可以利用覆蓋半導體基底SUB的一層或多層的圖案化金屬層來形成。

另外，在本發明一實施例中，各晶胞111～116並可具有多個焊墊PAD，這些焊墊PAD可配置在晶胞111～116的表層上。

在晶胞111～116中有多個介面晶胞(例如晶胞111～114)，存取裝置120耦接至這些介面晶胞(晶胞111～114)，並通過介面晶胞來與晶胞111～116中的至少任一進行數據傳輸。

在本實施例中，存取裝置120可通過封裝打線來與介面晶胞上的焊墊PAD產生電性連接，另外，存取裝置120亦可通過例如金屬凸塊及軟性電路板與介面晶胞上的焊墊PAD產生電性連接，沒有固定的限制。

在關於數據的傳輸細節方面，請參照圖2表示的本發明實施例的數據傳收系統100的傳輸方式的示意圖。當存取裝置120要傳送數據至晶胞115時，晶胞115為設定晶胞，存取裝置120可將要傳送的第一數據區分成四個第二數據，並將區分出的四個第二數據分別放置在數據欄位DA1～DA4中，所述，第二數據的位元數可以是第一數據的位元數的四分之一。接著，在接下來的第一時間區間中，存取裝置120通過與晶胞111、112、115、116的焊墊間的電性連接路徑PA1、PA3、PA4以及PA2將數據欄位DA1、DA4、DA3以及DA2中的第二數據分別傳送至晶胞111、112、115以及116。

並且，在第二時間區間中，晶胞111可將所接收到的數據欄位DA1中的第二數據通過信號傳輸線組OCI1傳送至晶胞112，同時， 晶胞112以及116可分別通過信號傳輸線組OCI4、OCI5以分別將數據欄位DA4、DA2的第二數據傳送至晶胞115，在此同時，晶胞115可獲得數據欄位DA2、DA3以及DA4的第二數據。

在第二時間區間後的第三時間區間，晶胞112可將晶胞111所傳至的數據欄位DA1中的第二數據通過信號傳輸線組OCI4轉傳至晶胞115，如此一來，晶胞115可獲得所有的數據欄位DA1～DA4的第二數據，並通過合併所有的第二數據以獲得第一數據，完成數據的傳輸動作。

由上述的說明可以得知，一個具有較大數據寬度的數據可以被區分為多個具有較小數據寬度的數據，如此，存取裝置120可通過一次性的傳輸動作，將全部的數據傳送至多個作為介面晶胞的晶胞111、112、116、115，接著通過晶胞111、112、116、115間的信號傳輸線組OCI1、OCI4、OCI5、OCI6來將所有數據匯整至作為設定晶胞的晶胞115上以完成數據傳輸過程。值得注意的是，相對於存取裝置120與作為介面晶胞的晶胞111、112、115、116的焊墊間的連接形式，信號傳輸線組OCI1、OCI4、OCI5、OCI6是利用與晶胞111、112、115、116相同的積體電路中的圖案化金屬層來形成的金屬導線所建構，因此，信號傳輸線組OCI1、OCI4、OCI5、OCI6可以具有較小的寄生電容、電阻值，而可以提供相對高的數據傳輸速度的能力。而本實施例中，數據傳輸速度較慢的存取裝置120與晶胞間的數據傳輸次數被減少，並且，通過有效的同步傳輸多個第二數據，可有效提升數據傳輸的效率。

附帶一提的，介面晶胞傳送第二數據至設定晶胞的傳輸路徑，可以依據介面晶胞與設定晶胞間的相對位置關係來決定。舉例來說，在本實施例中，作為介面晶胞的晶胞111在決定傳輸路徑時，晶胞111可通過晶胞112或116方能到達晶胞115，因此，晶胞111可決定其第二數據的傳輸路徑為晶胞111→晶胞112→晶胞115，或者也可以設定為晶胞111→晶胞116→晶胞115。

在另一方面，當晶胞115要傳送數據至存取裝置120時，晶胞115為設定晶胞。並且，晶胞115將所有傳送的第一數據區分為四 個第二數據D1～D4，所述，第一數據的位元數可以是第二數據的位元數的四分之一。

接著，在第一時間區間中，晶胞115可以將所述的兩個第二數據D1、D2通過信號傳輸線組OCI4傳送至晶胞112，並將第二數據D3通過信號傳輸線組OCI6傳送至晶胞116。接著，在第二時間區間中，晶胞112可通過信號傳輸線組OCI1將其所收到的數據D2傳送至晶胞111。

再接下來的第二時間區間中，基於晶胞111、112、115、116皆為介面晶胞，晶胞111、112、115、116可分別將所獲得的第二數據D2、D1、D4、D3，通過其焊墊分別經過電性連接路徑PA1、PA3、PA4以及PA2傳送至存取裝置120。如此一來，通過合併所接收到的第二數據D2、D1、D4、D3，存取裝置120可順利的接收到晶胞115所要傳出的第一數據。

由上述的說明可以得知，本發明實施例降低了具有較低速度的存取裝置120與晶胞間的數據傳輸動作，並通過同步傳輸多個第二數據的作法，有效提升數據傳輸的速度。

附帶一提的，設定晶胞傳送第二數據至介面晶胞的傳輸路徑，可以依據設定晶胞與介面晶胞間的相對位置關係來決定。舉例來說，在本實施例中，作為設定晶胞的晶胞115在決定傳輸第二數據至晶胞111的傳輸路徑時，晶胞115可通過晶胞112或116方能到達晶胞111，因此，晶胞115可決定其第二數據的傳輸路徑為晶胞115→晶胞112→晶胞111，或者也可以設定為晶胞115→晶胞116→晶胞111。

在本實施例中，各信號傳輸線組OCI1、OCI4、OCI5、OCI6提供的傳輸數據寬度大於存取裝置120與各作為介面晶胞的晶胞111、112、115、116間的傳輸數據寬度。所述，各信號傳輸線組OCI1、OCI4、OCI5、OCI6提供的傳輸數據寬度可以為存取裝置所提供的傳輸數據寬度N倍，N為大於1的整數。

另外，在上述的說明中，晶胞115同時作為設定晶胞以及介面晶胞，在本發明實施例中，設定晶胞未必須要是設定晶胞的其中之 一。另外，介面晶胞的數量也沒有一定的限制，本領域技術人員可依據實際的需求設定介面晶胞的數量，前述實施例的四個設定晶胞僅只是一個說明範例，不用以限制本發明。

以下請同步參照圖2及圖3，其中，圖3為本發明實施例的數據傳輸的動作流程圖。在步驟S310中，進行介面晶胞以及設定晶胞間的傳輸路徑設定。以圖2為範例，以晶胞115為設定晶胞，晶胞111、112、115、116皆為介面晶胞，晶胞115與晶胞111、112、115、116分別可設定為：晶胞115→信號傳輸線組OCI4→晶胞112→信號傳輸線組OCI1→晶胞111、晶胞115→信號傳輸線組OCI4→晶胞112、晶胞115→晶胞115、晶胞115→信號傳輸線組OCI6→晶胞116。

接著，在步驟S320中，針對通訊要求進行設定，也就是設定數據傳輸的存取需求是由存取裝置120或是晶胞115所提出的，而這個通訊需求是提取數據或是存入數據。在步驟S330，則可以依據步驟S320的設定來判斷出數據傳輸是由晶胞115傳送至存取裝置120，或是由存取裝置120傳送至晶胞115。當步驟S330判斷出數據傳輸是由晶胞115傳送至存取裝置120，則執行步驟S341～S343，相對的，當步驟S330判斷出數據傳輸是由存取裝置120傳送至晶胞115，則執行步驟S351～S354。

在步驟S341中，晶胞115可將32位元的數據分成4個8位元的數據E、A、D、B，並將所述的數據E、A以{E、X、A、X}的格式，以24位元的形式分別通過信號傳輸線組OCI4、OCI6傳送至晶胞112、116，所述的X表示該欄位中的數據可忽略(don’t care)。藉此，晶胞112、116可依據{E、X、A、X}的數據欄位次序來分別獲得數據A、E。接著，在步驟S342中，晶胞115將數據D以{X、X、D、X}的格式，以24位元的形式分別通過信號傳輸線組OCI4傳送至晶胞112，接著，晶胞112通過信號傳輸線組OCI1將數據D以{X、X、D、X}的格式傳送至晶胞111，如此一來，晶胞111可獲得數據D。

在步驟S343中，晶胞112、115、116、111將數據E、B、A、D傳送至其所屬的焊墊上，進一步，並通過焊墊與存取裝置120的 連接路徑，將數據E、B、A、D傳送至存取裝置120，以完成一筆數據的傳輸動作(步驟S360)，並回到步驟S330以準備進行下一筆的數據傳輸動作。

附帶一提的，在步驟S343中，晶胞112、115、116、111將數據傳輸至存取裝置120的時間可以不一定是一致的。所述，晶胞115對應的數據B最早獲得，可以先行傳輸至存取裝置120，而晶胞116、112的數據E、A較晚獲得可以較晚進行傳送。而晶胞111對應的數據D可最晚進行傳送。當然，各晶胞112、115、116、111將數據傳輸至存取裝置120的時間可以依據存取裝置120實際運作的狀態加以調整，沒有特殊的限制。

在另一方面，步驟S351中，存取裝置120將所要傳輸的數據區分為數據E、B、D、A，並通過與晶胞上的焊墊所形成的電性連接將數據E、B、D、A分別傳送至晶胞116、115、111、112。接著，在步驟S352中，晶胞112通過信號傳輸線組OCI4傳送數據A至晶胞115，晶胞116通過信號傳輸線組OCI6傳送數據E至晶胞115，並且晶胞111通過信號傳輸線組OCI1傳送數據D至晶胞115。

在步驟S353中，晶胞112進一步通過信號傳輸線組OCI4傳送數據D至晶胞115，並且，在步驟S354中，晶胞115可接收到數據E、B、D、A，並通過合併數據E、B、D、A來獲得完整的數據，且完成一筆數據的傳輸動作(步驟S360)。接著，則可回到步驟S330以準備進行下一筆的數據傳輸動作。

綜上所述，本發明通過介面晶胞與存取裝置形成的電性連接路徑，再配合設定晶胞與介面晶胞間的信號傳輸線組來進行數據傳輸動作。所述，存取裝置與介面晶胞間的數據傳輸次數可降至最低，並配合相對高速的晶胞間的信號傳輸線組進行數據傳輸，可有效提升數據傳輸的效率。

雖然本發明已以實施例揭示如上，然其並非用以限定本發明，任何所屬技術領域中普通技術人員，在不脫離本發明的精神和範圍內，當可作些許的更動與潤飾，故本發明的保護範圍當視後附的申請專利範圍所界定者為準。