半导体装置的电源控制方法制造方法及图纸

提供一种包括即使在关闭状态中也可以保持数据的CPU及PLD的半导体装置的电源控制方法。该半导体装置包括处理器、可编程逻辑装置以及状态控制电路。可编程逻辑装置包括第一非易失性存储电路，并具有在关闭时可以保持通过可编程逻辑装置的运算处理得到的数据的功能。状态控制电路得到根据处理器的指令由可编程逻辑装置进行的任务量的数据。可编程逻辑装置检测任务的进展状态并对状态控制电路输出信号。状态控制电路监视任务量和任务的进展状态并在任务结束时使可编程逻辑装置关闭。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】半导体装置的电源控制方法
本专利技术的一个实施方式涉及一种半导体装置中的电源控制方法。
技术介绍
作为用户能够任意改变电路配置的装置已知可编程逻辑装置(PLD)。包括在PLD中的逻辑元件包括查找表(LUT)及寄存器。在储存于LUT所包括的配置存储器的数据改变时，逻辑元件的功能可以改变。专利文献1公开一种电路配置，其中在其沟道形成区域中包含被用作半导体的金属氧化物的晶体管(OS晶体管)连接到在其沟道形成区域中包含硅的晶体管(Si晶体管)的栅极。通过具有该电路配置，即使PLD处于关闭状态也可以保持配置数据及寄存器中的数据。专利文献2公开一种配置，其中OS晶体管连接到Si晶体管的栅极，且即使中央处理器(CPU)处于关闭状态，也可以保持寄存器的数据。CPU根据要执行的程序进行各种运算处理。PLD或GPU可以被用作协处理器以改善CPU的运算处理性能。[参考文献][专利文献][专利文献1]美国专利申请公开第2014/0126271号[专利文献2]美国专利申请公开第2012/0170355号
技术实现思路
由即使关闭也能够保持数据的CPU和PLD的组合被期待实现得到改善的运算处理性能及低功耗。为了实现它们，优选在适当的期间中使CPU及/或PLD关闭来不降低运算处理性能地减少功耗。本专利技术的一个实施方式的目的是提供包括即使在处于关闭状态也可以保持数据的CPU及PLD的半导体装置中的电源控制方法。本专利技术的一个实施方式是包括处理器、可编程逻辑装置及状态控制电路的半导体装置中的电源控制方法。可编程逻辑装置在其关闭时在第一非易失性存储电路中保持通过进行运算处理得到的数据。状态控制电路保持对应于根据处理器的指令由可编程逻辑装置进行的任务的状态的数据。可编程逻辑装置检测任务的进展状态并对状态控制电路输出信号。状态控制电路在任务结束时使可编程逻辑装置关闭。本专利技术的另一个实施方式是包括处理器、可编程逻辑装置、状态控制电路及电源控制单元的半导体装置中的电源控制方法。可编程逻辑装置在其关闭时在第一非易失性存储电路中保持通过进行运算处理得到的数据。处理器在其关闭时在处理器的第二非易失性存储电路中保持通过进行运算处理得到的数据。状态控制电路保持对应于根据处理器的指令由可编程逻辑装置进行的任务的状态的数据。可编程逻辑装置检测任务的进展状态并对状态控制电路输出信号。状态控制电路在任务结束时使可编程逻辑装置关闭。电源控制单元在工作结束时使处理器关闭。在上述实施方式每一个中，可编程逻辑装置优选包括第一可编程区域和第二可编程区域。第一可编程区域具有检测出任务的进展状态的电路配置。第二可编程区域具有进行根据任务的运算处理的电路配置。另外，在下面的实施方式的说明及附图中记载有本专利技术的其他实施方式。根据本专利技术的一个实施方式，可以提供包括在关闭状态下也能够保持数据的CPU及PLD的半导体装置中的电源控制方法。该控制方法可以实现运算处理工作的改善及低功耗。附图说明图1是说明本专利技术的一个实施方式的框图。图2是说明本专利技术的一个实施方式的状态迁移图。图3是表示本专利技术的一个实施方式的流程图。图4是说明PLD的框图。图5是说明PLD的框图。图6是说明本专利技术的一个实施方式的框图。图7是说明PLD的配置例子的图。图8是说明LE的配置例子的图。图9A和图9B是说明电路的配置例子的图。图10是说明电路的配置例子的图。图11A和图11B是说明电路的配置例子的图。图12是说明电路的配置例子的图。图13A和图13B是说明电路的配置例子的图。具体实施方式下面，参照附图对实施方式进行说明。注意，实施方式可以以多个不同形式来实施，并且所属
的普通技术人员可以很容易地理解的是，其方式和详细内容可以在不脱离本专利技术的宗旨及其范围的条件下被变换为各种各样的形式。因此，本专利技术的一个实施方式不应该被解释为仅限定在以下所示的实施方式的记载中。在本说明书等中，金属氧化物(metaloxide)是指广义上的金属的氧化物。金属氧化物被分类为氧化物绝缘体、氧化物导电体(包括透明氧化物导电体)和氧化物半导体(oxidesemiconductor，也可以简称为OS)等。例如，将用于晶体管的半导体层的金属氧化物称为氧化物半导体。换言之，将具有放大作用、整流作用及开关作用中的至少一个的金属氧化物称为金属氧化物半导体(metaloxidesemiconductor)，简称为OS。此外，OSFET为包含金属氧化物或氧化物半导体的晶体管。在本说明书等中，有时将包含氮的金属氧化物也称为金属氧化物(metaloxide)。此外，也可以将包含氮的金属氧化物称为金属氧氮化物(metaloxynitride)。在本说明书等中，有时记载为“CAAC(c-axisalignedcrystal)”或“CAC(cloud-alignedcomposite)”。CAAC是指结晶结构的一个例子，CAC是指功能或材料构成的一个例子。在本说明书等中，CAC-OS或CACmetaloxide在材料的一部分中具有导电性的功能，在材料的另一部分中具有绝缘性的功能；作为整体，CAC-OS或CACmetaloxide具有半导体的功能。在将CAC-OS或CACmetaloxide用于晶体管的半导体层的情况下，导电性的功能是使被用作载流子的电子(或空穴)流过的功能，绝缘性的功能是不使被用作载流子的电子流过的功能。通过导电性的功能和绝缘性的功能的互补作用，可以使CAC-OS或CACmetaloxide可以具有开关功能(开启/关闭的功能)。在CAC-OS或CAC-metaloxide中，功能的分离可以最大限度地提高各功能。在本说明书等中，CAC-OS或CACmetaloxide包括导电性区域及绝缘性区域。导电性区域具有上述导电性的功能，绝缘性区域具有上述绝缘性的功能。在材料中，导电性区域和绝缘性区域有时以纳米粒子级分离。导电性区域和绝缘性区域有时在材料中不均匀地分布。有时导电性区域被观察到其边缘模糊且以云状连接。在CAC-OS或CACmetaloxide中，有时导电性区域及绝缘性区域具有0.5nm以上且10nm以下，优选为0.5nm以上且3nm以下的尺寸并分散在材料中。此外，CAC-OS或CACmetaloxide包括具有不同带隙的成分。例如，CAC-OS或CACmetaloxide包括具有起因于绝缘性区域的宽隙的成分及具有起因于导电性区域的窄隙的成分。在是该构成的情况下，载流子主要在具有窄隙的成分中流过。具有窄隙的成分补充具有宽隙的成分，并且与具有窄隙的成分联动地载流子也流过具有宽隙的成分中。因此，在将上述CAC-OS或CACmetaloxide用于晶体管的沟道区域时，在晶体管的导通状态中可以得到高电流驱动力，即大通态电流(on-statecurrent)及高场效应迁移率。就是说，也可以将CAC-OS或CAC-metaloxide称为基质复合材料(matrixcomposite)或金属基质复合材料(metalmatrixcomposite)。(实施方式1)在本实施方式中，说明半导体装置中的电源控制方法。在本说明书中，半导体装置一般是指能够利用半导体特性而工作的装置。具体而言，半导体装置是指包括如CPU及PLD那样的电路的装置或系统。<半导体装置的配置本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种半导体装置的控制方法，包括如下步骤：对可编程逻辑装置的非易失性存储电路输入第一数据；根据处理器在状态控制电路中保持第二数据；由所述状态控制电路检测所述可编程逻辑装置的任务的进展状态；对所述状态控制电路输入信号，其中所述信号对应于所述可编程逻辑装置的所述任务的所述进展状态；以及在所述可编程逻辑装置的所述任务结束之后关闭所述可编程逻辑装置；其中，在关闭所述可编程逻辑装置的所述步骤之前，通过所述可编程逻辑装置的运算处理得到所述第一数据，并且，所述第二数据对应于所述可编程逻辑装置的所述任务的状态。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.08.19 JP 2016-1610491.一种半导体装置的控制方法，包括如下步骤：对可编程逻辑装置的非易失性存储电路输入第一数据；根据处理器在状态控制电路中保持第二数据；由所述状态控制电路检测所述可编程逻辑装置的任务的进展状态；对所述状态控制电路输入信号，其中所述信号对应于所述可编程逻辑装置的所述任务的所述进展状态；以及在所述可编程逻辑装置的所述任务结束之后关闭所述可编程逻辑装置；其中，在关闭所述可编程逻辑装置的所述步骤之前，通过所述可编程逻辑装置的运算处理得到所述第一数据，并且，所述第二数据对应于所述可编程逻辑装置的所述任务的状态。2.根据权利要求1所述的半导体装置的控制方法，其中所述非易失性存储电路包括在所述可编程逻辑装置的寄存器中。3.根据权利要求1所述的半导体装置的控制方法，其中所述可编程逻辑装置的寄存器还包括易失性存储电路。4.根据权利要求1所述的半导体装置的控制方法，其中所述处理器构成为通过总线访问所述非易失性存储电路。5.根据权利要求1所述的半导体装置的控制方法，其中所述非易失性存储电路包括快闪存储器、铁电随机存取存储器、磁阻式随机存取存储器、相变存储器、阻变存储器及包括氧化物半导体的晶体管中的任一个。6.根据权利要求1所述的半导体装置的控制方法，其中所述可编程逻辑装置包括第一可编程区域及第二可编程区域，所述第一可编程区域具有检测出所述任务的所述进展状态的电路配置，并且所述第二可编程区域具有进行基于所述任务的运算处理的电路配置。7.一种半导体装置的控制方法，包括如下步骤：对可编程逻辑装置的第一非易失性存储电路输入第一数据；对处理器的第二非易失性存储电路输入第二数据；根据所述处理器的指令在状态控制电路中保持第三数据；由所述状态控制电路检测所述可编程逻辑装置的任务的进展状态；对所述状态控制电路输入信号，其中所述信号对应于所述可编程逻辑装置的所述任务的所述进展状态；在所述可编程逻辑装置的所述任务结束之后使所述可编程逻辑装置关闭...

【专利技术属性】
技术研发人员：冈本佑树，黑川义元，
申请(专利权)人：株式会社半导体能源研究所，
类型：发明
国别省市：日本,JP