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보스토토토토 사이트. (본사 : Chiyoda-Ku, 도쿄 / 수석 사장 : Shoyama Etsuhiko / Heallyfter) 및 Renesas Technology Co., Ltd. (본사 : Chiyoda-ku, Tokyo / Ceo : Ito Tatsu, Chighinafter)는 최근에 개발 한 이하의 Tatsu라고 언급했습니다). 90nm 공정 생성에서 시스템 LSI의 저전력 소비를 촉진합니다.
이 기술은 시스템 LSI 내부를 수십 개의 회로 블록으로 나누고 비활성 회로 블록의 전원을 차단함으로써 유출 전류를 억제하여 전력 소비를 유발합니다. 앞으로 이것은 회로 스케일이 점점 더 증가하는 시스템 LSI의 전력 소비를 줄이는 혁신적인 회로 기술이라고 말할 수 있습니다.

  모바일 장치의 핵심 인 LSI 시스템은 비디오, 이미지, 음악 등을 실시간으로 처리하는 고급 멀티미디어 처리 성능이 필요하며 배터리와 함께 장기적으로 사용할 수있는 저전력 소비 성능이 필요합니다. 이 중에서도 트랜지스터의 소형화를 통해 고성능 및 높은 통합 LSI가 달성되었지만 가공 공정이 90nm 생성에있을 때 회로가 작동하지 않을 때 대기 중 "누출 전류"흐름은 무시할 수 없으며 이는 전력 소비를 증가시키는 주요 요인입니다.
보스토토대기 누출 전류를 줄이는 가장 효과적인 방법은 비활성 회로의 전력을 차단하고 누출 경로를 차단하는 것입니다. 그러나 전원 오프 회로의 출력 신호가 작동 회로에서 입력 신호로 사용되면 블록 간 신호 제어 회로*1필요합니다.
보스토토따라서 일반적으로 내부 LSI는 여러 블록으로 나뉘어졌으며 동일한 전원 공급 장치 제어가 수행되지만 누출 전류를 추가로 줄이기 위해 회로를보다 세분화 된 블록으로 만들고 사용 상황에 따라 상세한 제어를 제공하는 것이 효과적입니다. 그러나 분할 된 블록의 수가 증가함에 따라 설치된 제어 회로의 수가 엄청나게되고 시스템 LSI의 설계 및 작동 검증이 복잡해 지므로 여러 블록으로 분할되는 것은 사실적이지 않았습니다.

보스토토이 배경에 따라 Hitachi와 Renesas 기술은 시스템 LSI 내부를 수십 개의 회로 블록으로 나누는 계층 적 파워 다운 회로 기술을 개발하여 빈번한 전력 공급 제어를 가능하게했습니다.

 새로 개발 된 계층 파워 다운 회로 기술의 기능은 다음과 같습니다.

(1) 전력 종료 우선 순위를 기반으로 한 계층 적 전원 공급 영역 설계 방법

함수에 따라 각 회로 블록마다 전원 다운 우선 순위가 제공되고 그에 따른 계층 구조*2를 사용하여 시스템 LSI를 설계하십시오. 결과적으로, 전원이 꺼진 회로를 작동하는 통합 제어 회로의 수와 현재 서로 함께 작동하는 회로를 크게 줄일 수있게되었습니다.

(2) 칩 내 장거리 배선을위한 분산 공통 ​​전원 공급 영역 배열

회로 블록 사이의 배선이 수행 될 때 신호 분해가 발생하므로이를 방지하려면 신호 증폭기 회로가 필요합니다. 이번에는 전력 차단의 영향을받지 않는 계층 구조의 상단 계층에 "공통 전원 공급 장치 영역"을 만들었으며, 앰프 회로의 배열을 고안했습니다. 칩의 공통 전원 공급 영역을 분산시킴으로써 장거리 배선에 적절한 위치에 앰프 회로를 삽입 할 수 있습니다.

(3) 전원 컷오프에서 회복을 가속화하는 전원 스위치 제어 회로 기술

시스템 LSI의 처리 상황에 따라 회로 블록의 전력을 차단하고 복원하기 위해 전원 스위치 (트랜스스터)의 게이트 신호를 직접 모니터링하고 전원 스위치를 제어하는 ​​고속 전력 복구 기술을 개발했습니다.

보스토토이러한 기술을 통해 시스템 내부 LSI는 수십 개의 블록으로 나눌 수 있으며 각 블록의 작동 조건에 따라 전원을 꺼질 수 있습니다. 또한, 전원 오프 블록이 다시 운영 될 때까지 복구 시간을 단축함으로써 상세한 전원 다운 및 실제 작동 검증을 달성 할 수 있습니다.

보스토토현재 전원 스위치 제어 회로 기술이 1 백만 게이트의 스케일 인 일반적인 회로 블록에 적용되는 경우, 시뮬레이션은 복구에 필요한 시간이 3.9 µs 이며이 기술을 사용하지 않을 때보 다 1/4 더 빠르게 복구 할 수 있음을 보여줍니다.
이 기술은 누출 전류를 줄이고 시스템 LSI의 전력 소비를 줄이는 획기적인 회로 기술이라고 할 수 있습니다. 여기서 회로 스케일은 향후 점점 더 증가 할 것으로 예상됩니다.

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용어집

*1	블록 사이의 신호 제어 회로 : 전원이 끊어진 회로 블록이있는 회로 블록의 신호는 전원이 적용되는 회로 블록으로의 신호는 일반적으로 결정되지 않는 중간 레벨 전압이며 입력 회로를 통한 많은 양의 전류가 흐릅니다. 이를 방지하기 위해 Hitachi 및 Renesas 기술은 블록 간 신호를위한 제어 회로로 µio (Micro IO) 기술을 개발하고 적용했습니다.
*2	전원 공급 장치 영역의 계층 구조는 다음 세 가지 규칙으로 설계되었습니다.   1. 하단 계층 (CPU : Central Processing Unit 등)에있는 전원 다운 우선 순위 항목이 전원 다운이 아니라면 상단 계층에 위치한 낮은 우선 순위 항목의 전원 다운은 전원 다운되지 않습니다. 2. 상단 계층에서 하단 계층으로의 신호 회로에는 블록 간 신호에 대한 제어 회로 (µio)가 필요하지 않으며 하부 층에서 상단 층으로의 신호 회로에만 사용됩니다 3. 각 전원 공급 영역 간의 통신은 공통 상단 계층을 통해 통신합니다.

연락처 정보

토토 사이트. Central Research Institute 계획 사무소 [담당 : Kinoshita, Hanawa]
280 Higashi-Keigakubo 1-Chome, Kokubunji City, 도쿄 185-8601
전화 : 042-327-7777 (다이얼 인)

Renesas Co., Ltd., 기업 계획 부서, 홍보 및 홍보 부서 [SATO]
2-4-1 Marunouchi, Chiyoda-Ku, 도쿄 100-6334 (Maru Building)
전화 : 03-6250-5554 (다이얼 인)

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