(57)【要約】【課題】機能部間の無線通信経路を、フレキシブルに変更することが可能な集積回路パッケージを提供する。【解決手段】集積回路パッケージ１は、例えば、切替部１１が機能部３の出力とアンテナ部２１を接続し、切替部１２が機能部４の入出力とアンテナ部２３、２４を無接続とし、切替部１３が機能部５の入力とアンテナ部２５、機能部５の出力とアンテナ部２６を接続し、切替部１６が機能部８の入力とアンテナ部３２、機能部８の出力とアンテナ部３１を接続し、切替部１５が機能部７の入力とアンテナ部２９を接続し、切替部１４が所定のタイミングで機能部６の入力とアンテナ部２７の接続と機能部６の出力とアンテナ部２７の接続を動的に切り替えて、機能部３、５、８、６、７の順で処理されたデータが流れる無線通信経路を形成することができる。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力されたデータに対して処理を行い処理結果を出力する複数の機能部と、複数のアンテナ部とを備えた集積回路パッケージであって、
前記各アンテナ部は、少なくとも１つの他のアンテナ部から無線送信されたデータを無線受信することが可能な位置及び少なくとも１つの他のアンテナ部にデータを無線送信することが可能な位置にそれぞれ配置されており、
前記複数の機能部のうちの１つである第１機能部の出力と、前記複数のアンテナ部のうちの１つである第１アンテナ部とを選択的に接続する第１切替部と、
前記第1アンテナ部から無線送信されたデータを無線受信することが可能な位置に配置されている第２アンテナ部と、前記第１機能部とは異なる第２機能部の入力とを選択的に接続する第２切替部とを備える
ことを特徴とする集積回路パッケージ。
【請求項２】
前記複数のアンテナ部はそれぞれ、特定方向の指向性を持つアンテナを含み、
前記集積回路パッケージは、更に、
前記各アンテナ部のアンテナの指向性を示す特性情報と、前記各アンテナ部の配置位置を示す位置情報と、機能部間のデータの流れを示すデータフロー情報とを記憶し、前記特性情報、前記位置情報及び前記データフロー情報に基づいて、前記第１切替部及び前記第2切替部に対して、前記選択的な接続を指示する切替設定部とを備える
ことを特徴とする請求項１記載の集積回路パッケージ。
【請求項３】
前記複数の機能部は、プログラム可能な論理素子で実現されていることを特徴とする請求項１記載の集積回路パッケージ。
【請求項４】
前記複数のアンテナ部は、前記複数の機能部が配置されている部位の外縁に配置されていることを特徴とする請求項２記載の集積回路パッケージ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の機能部を含む集積回路パッケージに関し、特に、複数の機能部間を無線でつなぐ技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、システムＬＳＩ（Ｌａｒｇｅ  Ｓｃａｌｅ  Ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ）等の、複数の機能部を含む集積回路パッケージでは、各機能部間を有線でつないでいるのが一般的である。
しかし、機能部の数が増えるほど、有線配線が増長、複雑化して、集積回路内で有線配線が占める面積の割合が高くなり、回路規模が増大するという問題がある。
【０００３】
この問題を解消するべく、集積回路パッケージ内の機能部間を無線でつなぐチップ内無線通信が研究されている。
【特許文献１】特開平３−２６９６６３号公報
【特許文献２】特開平１１−２２０４１３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
例えば、微小なアンテナと給電回路とを含む集積化されたアンテナ部を各機能部に併設して、電波干渉を避けるべく、特定の指向性を持たせた電波で機能部間を無線でつなぐことが考えられる。
しかし、この場合、機能部の配置位置とこれに併設されているアンテナ部の配置位置及びアンテナの指向性によって機能部間の無線通信経路が固定されてしまい、集積回路の設計自由度が制約されるという問題が生じる。
【０００５】
そこで、本発明は、機能部間の無線通信経路を、フレキシブルに変更することが可能な集積回路パッケージを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、本発明に係る集積回路パッケージは、入力されたデータに対して処理を行い処理結果を出力する複数の機能部と、複数のアンテナ部とを備えた集積回路パッケージであって、前記各アンテナ部は、少なくとも１つの他のアンテナ部から無線送信されたデータを無線受信することが可能な位置及び少なくとも１つの他のアンテナ部にデータを無線送信することが可能な位置にそれぞれ配置されており、前記複数の機能部のうちの１つである第１機能部の出力と、前記複数のアンテナ部のうちの１つである第１アンテナ部とを選択的に接続する第１切替部と、前記第１アンテナ部から無線送信されたデータを無線受信することが可能な位置に配置されている第２アンテナ部と、前記第１機能部とは異なる第２機能部の入力とを選択的に接続する第２切替部とを備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
上記構成の集積回路パッケージは、アンテナ部と機能部との接続及び無接続を切り替えることで、少なくとも１つの機能部から出力されたデータが、前記いずれかのアンテナ部を介して所望の機能部に入力されるようにする、すなわち、機能部間の無線通信経路を変更することができるので、集積回路の設計自由度を確保することができる。
ここで、前記複数のアンテナ部はそれぞれ、特定方向の指向性を持つアンテナを含み、前記集積回路パッケージは、更に、前記各アンテナ部のアンテナの指向性を示す特性情報と、前記各アンテナ部の配置位置を示す位置情報と、機能部間のデータの流れを示すデータフロー情報とを記憶し、前記特性情報、前記位置情報及び前記データフロー情報に基づいて、前記第１切替部及び前記第２切替部に対して、前記選択的な接続を指示する切替設定部とを備えるとしてもよい。
【０００８】
この構成により、各アンテナ部は特定の指向性を持っているため、前記位置情報、前記特性情報及び前記データフロー情報に基づいて、前記各アンテナから送信される電波がお互いに混信しないように、静的又は動的に機能部とアンテナ部との接続及び無接続を切り替えることができる。また、動的に切り替えることで、同一方向の空間を複数の機能部間の無線通信経路に利用することが可能となる。
【０００９】
ここで、前記複数の機能部は、プログラム可能な論理素子で実現されているとしてもよい。
前記各機能部をプログラミングにより再構成したとしても、これに対応して無線通信路を変更することができる。
ここで、前記複数のアンテナ部は、前記複数の機能部が配置されている部位の外縁に配置されているとしてもよい。
【００１０】
これにより、各アンテナ部から送信された電波が、各機能部上をできるだけ通らないようにすることができ、電波が各機能部に悪影響を及ぼす可能性を少なくすることができる。また、反対に、各機能部が、無線通信経路上の障害とならないようにすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の実施の形態について図面を用いて説明する。
＜構成＞
図１は、集積回路パッケージ１の平面レイアウトをモデル的に示した図である。
集積回路パッケージ１は、切替設定部２、機能部３〜８、切替部１１〜１６、アンテナ部２１〜３２を備える。
【００１２】
集積回路パッケージ１は、ＦＰＧＡであり、ＰＣ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ  Ｃｏｍｐｕｔｅｒ）等の外部機器と接続して、当該機器からコンフィギュレーションデータをロードすることで、機能部３〜８の各機能内容をｒｅｃｏｎｆｉｇｕｒｅする。
切替設定部２は、その内部にメモリを備えており（図示せず）、当該メモリに図２に示すようなテーブル情報を記憶している。
【００１３】
図２は、集積回路パッケージ１に備わる各切替部と、各切替部によって接続又は無接続の切替が可能な各機能部及び各アンテナ部と、各アンテナ部の位置情報及び指向性情報とを対応付けたテーブル情報を示す図である。
図２に示すテーブル情報において、例えば、機能部３は、切替部１１によって、アンテナ部２１及びアンテナ部２２と接続又は無接続の切替が可能であることを示し、アンテナ部２１のアンテナ指向性は、ｘ方向(図１において、右方向)であることを示している。
【００１４】
切替設定部２は、集積回路パッケージ１が外部機器と接続されている際に、その外部機器から、各機能部と各アンテナ部との接続及び無接続の切り替えを設定するための設定情報の入力を受け付けてメモリに記憶し、その設定情報とテーブル情報とに基づいて、有線で接続されている各切替部に対して、機能部と各アンテナ部との接続及び無接続の切り替えを指示する接続切替指示信号を送信する。
【００１５】
切替部１１は、アンテナ部２１、アンテナ部２２及び機能部３と有線接続されている。
切替部１２は、アンテナ部２３、アンテナ部２４及び機能部４と有線接続されている。
切替部１３は、アンテナ部２５、アンテナ部２６及び機能部５と有線接続されている。
切替部１４は、アンテナ部２７、アンテナ部２８及び機能部６と有線接続されている。
切替部１５は、アンテナ部２９、アンテナ部３０及び機能部７と有線接続されている。
【００１６】
切替部１６は、アンテナ部３１、アンテナ部３２及び機能部８と有線接続されている。
図３は、切替部１１の構成を示す図である。
切替部１１は、スイッチ回路４１〜４５で構成されている。
スイッチ回路４１〜４３は、オン／オフの２段切替を行う回路であり、スイッチ回路４４、４５は、機能部３の出力端子と接続若しくは入力端子と接続若しくは、いずれとも無接続の３段切替を行う回路である。
【００１７】
例えば、機能部３の出力をアンテナ部２１から無線送信するように、切替設定部２から切替部１１に接続切替指示信号が送られた場合、切替部１１は、スイッチ回路４５を機能部３の出力端子と接続し、スイッチ回路４１をオンにする。
切替部１２〜１６については、上述の切替部１１と同様の構成であるため、説明を省略する。
【００１８】
アンテナ部２１〜３２は、それぞれ特定の指向性を持ったアンテナを有し、図１に示す各アンテナ部の矢印方向が、それぞれのアンテナ指向性を示す。
切替部１１によって、機能部３との接続及び無接続の切り替えが可能なアンテナ２１、２２は、機能部３に近接して配置されている。
切替部１２によって、機能部４との接続及び無接続の切り替えが可能なアンテナ２３、２４は、機能部４に近接して配置されている。
【００１９】
切替部１３によって、機能部５との接続及び無接続の切り替えが可能なアンテナ２５、２６は、機能部５に近接して配置されている。
切替部１４によって、機能部６との接続及び無接続の切り替えが可能なアンテナ２７、２８は、機能部６に近接して配置されている。
切替部１５によって、機能部７との接続及び無接続の切り替えが可能なアンテナ２９、３０は、機能部７に近接して配置されている。
【００２０】
切替部１６によって、機能部８との接続及び無接続の切り替えが可能なアンテナ３１、３２は、機能部８に近接して配置されている。
図８は、アンテナ部２１付近の集積回路パッケージ１の一部断面をモデル的に示した図である。
アンテナ部２１は、アンテナ８３ａ、８３ｂ、給電回路８４とから成る。
【００２１】
アンテナ８３ａ、８３ｂは、長尺状の導体膜であり、それぞれ集積回路パッケージ１の主面に対して垂直方向に平行して、絶縁層８１内に形成されている。いわゆる、マイクロストリップアンテナである。
給電回路８４は、シリコン層８２に形成されており、アンテナ８３ａに給電して放射素子とし、アンテナ８３ｂを無給電にして導波器としている。これにより、アンテナ部２１は、ｘ方向(図１及び図８において、図面右方向)のアンテナ指向性を有している。
【００２２】
アンテナ部２２〜３２については、それぞれ指向性は異なるが、上述のアンテナ部２１と同様の構成であるため、説明を省略する。
なお、アンテナ部２３、２９は、±ｘ方向（図１において、左右方向）のアンテナ指向性を有しているが、これは、２本のアンテナのうち、一方を給電、他方を無給電にして指向性を切り替えることで実現している。
＜動作＞
ここで、集積回路パッケージ１の具体的な動作の一例について説明する。
【００２３】
集積回路パッケージ１は、外部機器からコンフィギュレーションデータをロードすることで、機能部３を画像入力フィルタを実現する機能部、機能部４を画像出力フィルタを実現する機能部、機能部５を動き検出／動き補償を実現する機能部、機能部６を量子化／逆量子化を実現する機能部、機能部７を可変長符号化／可変長復号化を実現する機能部、機能部８を離散コサイン変換（以下、「ＤＣＴ」と言う。）／逆離散コサイン変換（以下、「ＩＤＣＴ」と言う。）を実現する機能部としてレコンフィギュアされており、動画像符号化／復号化処理を行う。
【００２４】
図４は、動画像符号化処理における各機能部間のデータフローを示す図である。
まず、機能部３は、外部から入力された符号化対象動画像データに対して高画質化のためのフィルタ処理を行う（ステップＳ１）。フィルタ処理が行われたデータは、機能部５に無線で送られる。
機能部５は、フィルタ処理が行われたデータに含まれる画像について動き検出処理を行う（ステップＳ２）。動き検出処理が行われたデータは、機能部８に無線で送られる。
【００２５】
機能部８は、動き検出処理によって得られた差分画像に対してＤＣＴ処理を行う（ステップＳ３）。ＤＣＴ処理が行われたデータは、機能部６に無線で送られる。
機能部６は、ＤＣＴ処理によって得られた変換係数データに対して量子化処理を行う（ステップＳ４）。量子化処理が行われたデータは、機能部７に無線で送られる。
機能部７は、量子化処理された量子化変換係数データに対して可変長符号化処理を行う(ステップＳ５）。
【００２６】
ユーザは、上述のステップＳ１〜ステップＳ５のデータフローに基づいて、動画像符号化処理用の設定情報を作成し、外部機器を介して切替設定部２に入力する。
入力された設定情報は、具体的には、機能部３の出力データを機能部５の入力とし、機能部５の出力データを機能部８の入力とし、機能部８の出力データを機能部６の入力とし、機能部６の出力データを機能部７の入力とすることを示す情報である。
【００２７】
切替設定部２は、入力された設定情報と、予め記憶しているテーブル情報とに基づいて、切替部１１に対して、機能部３の出力とアンテナ部２１とを接続し、機能部３の入出力とアンテナ部２２とを無接続とする接続切替指示信号を送信し、切替部１２に対して、機能部４の入出力とアンテナ部２３及び２４とを無接続とする接続切替指示信号を送信し、切替部１３に対して、機能部５の入力とアンテナ部２５とを接続し、機能部５の出力とアンテナ部２６とを接続する接続切替指示信号を送信し、切替部１６に対して、機能部８の入力とアンテナ部３２とを接続し、機能部８の出力とアンテナ部３１とを接続とする接続切替指示信号を送信し、切替部１５に対して、機能部７の入力とアンテナ部２９とを接続する接続切替指示信号を送信する。
【００２８】
そして、切替設定部２は、切替部１４に対しては、所定のタイミングで、機能部６の入力とアンテナ部２７とを接続する接続切替指示信号と、機能部６の出力とアンテナ部２７とを接続とする接続切替指示信号とを交互に送信し、動的に機能部６の入出力とアンテナ部２７との接続が切り替わるようにする。
図５は、動画像符号化処理において無線送信されるデータの流れを示す図である。点線矢印が、機能部間のデータの流れを示す。
【００２９】
続いて、動画像復号化処理について説明する。
図６は、動画像復号化処理における各機能部間のデータフローを示す図である。
まず、機能部７は、外部から入力された可変長符号化されたビットストリームに対して、可変長復号処理を行い、符号化パラメータ、及び量子化変換係数データを取得する（ステップＳ１１）。可変長復号処理が行われたデータは、機能部６に無線で送られる。
【００３０】
機能部６は、可変長復号処理によって得られた量子化変換係数データに対して逆量子化処理を行う（ステップＳ１２）。逆量子化処理が行われたデータは、機能部８に無線で送られる。
機能部８は、逆量子化処理によって得られた変換係数に対してＩＤＣＴ処理を行う（ステップＳ１３）。ＩＤＣＴ処理されたデータは、機能部５に無線で送られる。
【００３１】
機能部５は、ＩＤＣＴ処理によって得られた差分画像データと参照画像から復号画像を得る動き補償処理を行う(ステップＳ１４）。動き補償処理が行われたデータは、機能部４に無線で送られる。
機能部４は、動き補償処理によって得られた復号画像に対して、高画質化するためにフィルタ処理を行う（ステップＳ１５）。
【００３２】
上述の動画像符号化処理と同様に、ユーザは、上述のステップＳ１１〜ステップＳ１５のデータフローに基づいて、動画像復号化処理用の設定情報を作成し、外部機器から切替設定部２に入力する。
入力された設定情報は、具体的には、機能部７の出力データを機能部６の入力とし、機能部６の出力データを機能部８の入力とし、機能部８の出力データを機能部５の入力とし、機能部５の出力データを機能部４の入力とすることを示す情報である。
【００３３】
切替設定部２は、入力された設定情報と、予め記憶しているテーブル情報とに基づいて、切替部１１に対して、機能部３の入出力とアンテナ部２１及び２２とを無接続とする接続切替指示信号を送信し、切替部１２に対して、機能部４の入力とアンテナ部２３とを接続し、機能部４の入出力とアンテナ部２４とを無接続とする接続切替支持信号を送信し、切替部１５に対して、機能部７の出力とアンテナ部２９とを接続し、機能部７の入出力とアンテナ部１５とを無接続とする接続切替指示信号を送信し、切替部１６に対して、機能部８の入力とアンテナ部３１とを接続し、機能部８の出力とアンテナ部３２とを接続する接続切替指示信号を送信し、切替部１３に対して、機能部５の入力とアンテナ部２６とを接続し、機能部５の出力とアンテナ部２５とを接続する接続切替指示信号を送信する。
【００３４】
そして、切替設定部２は、切替部１４に対しては、所定のタイミングで、機能部６の入力とアンテナ部２７とを接続する接続切替指示信号と、機能部６の出力とアンテナ部２７とを接続とする接続切替指示信号とを交互に送信し、動的に機能部６の入出力とアンテナ部２７との接続が切り替わるようにする。
図７は、動画像復号化処理において無線送信されるデータの流れを示す図である。点線矢印が、機能部間のデータの流れを示す。
【００３５】
以上述べたように、集積回路パッケージ１は、フレキシブルに機能部間の無線通信経路を変更することができる。
＜補足＞
なお、本発明は、上述の実施の形態に限定されないのは勿論である。以下のものも含まれる。
（１）本発明は、ＦＰＧＡのみに適用されるものではない。他のプログラマブルなＬＳＩに適用してもよく、また、プログラマブルでない一般的なＬＳＩに適用してもよい。更に、本発明は、集積回路パッケージの一部にのみ適用してもよい。
（２）本発明は、半導体技術の進歩により、又は派生する別技術により、現在の半導体技術に置き換わる集積回路化の技術が登場すれば、その技術を用いて機能ブロックの集積化を行った集積回路パッケージに適用することができる。
（３）上述の実施の形態において、機能部３から出力したデータを、機能部８に入力させることが可能である。具体的には、切替部１１により、機能部３の出力とアンテナ部２１とを接続し、切替部１３により、アンテナ部２４とアンテナ部２６とを接続し、切替部１６によりアンテナ部３２と機能部８の入力とを接続する。或いは、切替部１１により、機能部３の出力とアンテナ部２２とを接続し、切替部１４により、アンテナ部２８とアンテナ部２７とを接続し、切替部１６によりアンテナ部３１と機能部８の入力とを接続する。
（４）上述の実施の形態ではマイクロストリップアンテナを用いていたが、他の構成の指向性アンテナを用いてもよい。
（５）上述の実施の形態において、集積回路パッケージ１は、コンフィギューレションデータを、ＰＣ等の外部機器からの指示でロードしていたが、これに限られず、例えば、集積回路パッケージ１内にコンフィギュレーションデータをロードするための制御機能を搭載し、本制御機能によって、コンフィギュレーションデータを格納している外部メモリからロードしてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００３６】
本発明は、複数の機能部を有する集積回路パッケージに適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】集積回路パッケージ１の平面レイアウトをモデル的に示した図である。
【図２】テーブル情報の一例を示す図である。
【図３】切替部１１の構成を示す図である。
【図４】動画像符号化処理における各機能部間のデータフローを示す図である。
【図５】動画像符号化処理において無線送信されるデータの流れを示す図である。
【図６】動画像復号化処理における各機能部間のデータフローを示す図である。
【図７】動画像復号化処理において無線送信されるデータの流れを示す図である。
【図８】アンテナ部２１付近の集積回路パッケージ１の一部断面をモデル的に示した図である。
【符号の説明】
【００３８】
１  集積回路パッケージ
２  切替設定部
３〜８      機能部
１１〜１６  切替部
２１〜３２  アンテナ部
８１  絶縁層
８２  シリコン層
８３ａ、８３ｂ  アンテナ
８４  給電回路
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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