基于知晓封装状态的泄漏功耗减少制造技术

本公开涉及基于知晓封装状态的泄漏功耗减少。多模块集成电路(IC)可以被配置在具有被使能或被禁止的不同模块的不同类型的封装中。可被禁止的模块具有被驱动电路，先验地知道被驱动电路具有低功耗输入向量，其将被驱动电路设置为低泄漏功耗状态。该模块还具有驱动电路，该驱动电路具有一个或多个知晓封装单元。该IC具有知晓封装控制器，其产生用于知晓封装单元的控制信号以确保来自知晓封装单元的输出被强制为特定值(即，逻辑-0或逻辑-1)，使得当IC被组装到在其中模块被禁止的封装中时，低功耗输入向量被施加到被驱动电路。用这种方式，对于在其中某些模块被禁止的封装类型，降低了模块泄漏功耗。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及集成电路，并且更特别地涉及具有设置为低泄漏状态的禁止模块的集成电路。
技术介绍
已知的，设计多模块集成电路(IC)以用于在各种不同类型的IC封装(也叫做芯片或封装的半导体装置)中使用，其中特定的封装类型可能不使用所有可用的模块。在这种封装类型中，不使用的模块被禁止。即使不使用的模块被禁止，它们可能仍然具有显著水平的漏电功耗，在一些应用中，诸如在便携消费电子装置中，其可不期望地限制在充电期之间的电池寿命。附图说明从以下详细的描述、附加的权利要求，以及相应附图中本专利技术的实施例将变得更明显，附图中相似的附图标记代表类似的或同样的元件。图1是常规的逻辑NAND单元的电路原理图；图2是代表了通用的、常规的具有多个输入的组合逻辑电路的高级框图；图3是包括模块A和B的集成电路的简化框图；图4是图3的集成电路的一部分的原理图；图5是根据本专利技术的一个实施例的知晓封装逻辑NAND单元的晶体管级图，其中在知晓封装控制信号pkgb无效时，知晓封装NAND单元的输出f被强制为逻辑-1；图6是根据本专利技术的另一个实施例的知晓封装逻辑NAND单元的晶体管级图，其中在知晓封装控制信号pkg有效时，知晓封装NAND单元的输出f被强制为逻辑-0；图7A是根据本专利技术的一个实施例的知晓封装寄存器的晶体管级图，其中在知晓封装控制信号pkgb无效时，知晓封装寄存器的真寄存器输出q被强制为
逻辑-1；图7B是根据本专利技术的一个实施例的知晓封装寄存器的晶体管级图，其中在知晓封装控制信号pkg有效时，知晓封装寄存器的真寄存器输出q被强制为逻辑-0；图8是一个可能的用于设计本专利技术的集成电路的方法的流程图；图9A是通用的常规逻辑单元的电路原理图；图9B是图9A的逻辑单元的知晓封装版本的电路原理图，其输出x在知晓封装控制信号(pkgb)无效时被强制为逻辑-1；以及图9C是图9A的逻辑单元的知晓封装版本的电路原理图，其输出x在知晓封装控制信号有效时被强制为逻辑-0。具体实施方式这里公开了本专利技术的详细说明性实施例。然而，这里公开的特定结构和功能细节仅是代表性的为了描述本专利技术的示例性实施例。本专利技术可以以许多替换形式实现并且不应当理解为仅限于这里给出的实施例。此外，这里使用的术语仅是为了描述特定的实施例而不是意图限制本专利技术的示例性实施例。如这里所使用的，单数形式“一个”和“一个(特指)”也意图包括复数形式，除非上下文明确给出相反的指示。进一步应当理解术语“包含”、“包含着”、“包括”和/或“包括着”指示存在表述的特征、步骤或者组件，但是并不排除存在或者附加一个或多个其他特征、步骤或者组件。还应当注意的是在一些替代实现中，表述的功能/动作可能不是以附图中表述的顺序出现。例如，连续出现的两张图实际上可能大体上同时执行或者可能有时以相反的顺序执行，取决于包含的功能/动作。在一个实施例中，本专利技术是用于在多个不同封装类型中的任意一种中使用的集成电路。该IC包括多个模块和知晓封装控制器。当在第一封装类型的封装中使用时，使能IC的第一模块，以及当在第二封装类型的封装中使用时，禁止第一模块。第一模块包括(i)第一被驱动电路集合，被配置为接收输入值的输入向量，其中低功耗输入向量具有将第一被驱动电路集合设置为低泄漏功耗状态的输入值的集合，和(ii)第一驱动电路集合，被配置为产生用于第一被驱动电路集合的输入向量，其中第一驱动电路集合包括一个或多个知晓封装单元。
知晓封装控制器被连接，以产生用于一个或多个知晓封装单元的知晓封装控制信号。当IC被组装在第一模块被禁止的第二封装类型的封装中时，知晓封装控制器被配置为产生用于一个或多个知晓封装单元的知晓封装控制信号以使得第一驱动电路集合产生低功耗输入向量，该输入向量将禁止的第一模块设置为其低泄漏功耗状态。在另一个实施例中，本专利技术是一种方法，该方法包括(a)生成初始IC设计，其用于在多种不同的封装类型中的任意一种中使用，IC包括第一模块，所述第一模块具有第一被驱动电路集合，被连接以被IC的第一驱动电路集合所产生的第一输入向量所驱动；(b)执行功率分析以确定低功耗输入向量，其将第一被驱动电路集合设置为低泄漏功耗状态；以及(c)通过将第一驱动电路集合中的一个或多个单元修改为知晓封装单元来更新IC设计，知晓封装单元被配置为从IC的知晓封装控制器接收知晓封装控制信号。当IC被组装到其中第一模块被禁止的封装中时，知晓封装控制器被配置为产生到第一驱动电路集合中的一个或多个知晓封装单元的知晓封装控制信号，以使得第一驱动电路集合产生低功耗输入向量，该输入向量将第一被驱动电路集合设置为其低泄漏功耗状态。图1是常规逻辑NAND单元100的晶体管级图，NAND单元100包括两个p-型晶体管P1和P2以及两个n-型晶体管N1和N2。NAND单元100接收两个输入a和b，并产生输出f，输出f的逻辑值是对输入a和b的逻辑值应用逻辑NAND操作的结果。在NAND单元100的一个可能的实现方式中，当a和b都是逻辑-0(即，低电压)时，从电源Vdd到地Vss的泄漏功耗大约为12皮瓦(pW)。当a是逻辑-0且b是逻辑-1时，泄漏功耗大约为58pW；当a为逻辑-1且b为逻辑-0时，泄漏功耗大约为54pW；以及当a和b都是逻辑-1时，泄漏功率大约为152pW。这个相对简单的例子代表以下一般原理：泄漏功耗可以高度依赖于施加到组合逻辑电路的输入值。图2是代表了通用的、常规的具有多个输入的组合逻辑电路200的高级框图。如在图1的NAND单元100的情况下，逻辑电路200对于不同的逻辑电路输入{A，B，C，......，N本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种集成电路(IC)，用于在多种不同的封装类型中的任何一种中使用，所述IC包括：多个模块，其中：当组装在第一封装类型中时，所述IC的第一模块被使能；和当组装在第二封装类型中时，所述第一模块被禁止；其中所述第一模块包括：第一被驱动电路集合，被配置为接收输入值的输入向量，其中低功耗输入向量具有输入值集合，所述输入值集合将所述第一被驱动电路集合设置为低泄漏功耗状态；以及第一驱动电路集合，被配置为产生用于所述第一被驱动电路集合的所述输入向量，其中所述第一驱动电路集合包括一个或多个知晓封装单元；以及知晓封装控制器，被连接以产生用于所述一个或多个知晓封装单元的知晓封装控制信号，其中，当所述IC被组装在所述第一模块被禁止的所述第二封装类型中时，所述知晓封装控制器被配置为产生用于所述一个或多个知晓封装单元的所述知晓封装控制信号，以使得所述第一驱动电路集合产生所述低功耗输入向量，所述低功耗输入向量将禁止的第一模块设置为其低泄漏功耗状态。

【技术特征摘要】
1.一种集成电路(IC)，用于在多种不同的封装类型中的任何一种中使用，所述IC包括：多个模块，其中：当组装在第一封装类型中时，所述IC的第一模块被使能；和当组装在第二封装类型中时，所述第一模块被禁止；其中所述第一模块包括：第一被驱动电路集合，被配置为接收输入值的输入向量，其中低功耗输入向量具有输入值集合，所述输入值集合将所述第一被驱动电路集合设置为低泄漏功耗状态；以及第一驱动电路集合，被配置为产生用于所述第一被驱动电路集合的所述输入向量，其中所述第一驱动电路集合包括一个或多个知晓封装单元；以及知晓封装控制器，被连接以产生用于所述一个或多个知晓封装单元的知晓封装控制信号，其中，当所述IC被组装在所述第一模块被禁止的所述第二封装类型中时，所述知晓封装控制器被配置为产生用于所述一个或多个知晓封装单元的所述知晓封装控制信号，以使得所述第一驱动电路集合产生所述低功耗输入向量，所述低功耗输入向量将禁止的第一模块设置为其低泄漏功耗状态。2.如权利要求1所述的IC，其中当知晓封装单元的知晓封装控制信号表明所述第一模块被禁止时，所述知晓封装单元是产生逻辑-1输出信号的“强制为1”的单元。3.如权利要求1所述的IC，其中当知晓封装单元的知晓封装控制信号表明所述第一模块被禁止时，所述知晓封装单元是产生逻辑-0输出信号的“强制为0”的单元。4.如权利要求1所述的IC，其中所述知晓封装控制器包括：被配置为存储封装类型值的寄存器；以及译码器，被连接以从所述寄存器接收所述封装类型值，并译码所述封装类型值以产生用于所述一个或多个知晓封装单元的所述知晓封装控制信号。5.如权利要求1所述的IC，其中每个知晓封装单元包括一个或多个晶体管，所述一个或多个晶体管被连接以从所述知晓封装控制器接收相应的知晓封装控制信号，其中，当所述第一模块被禁止时，所述一个或多个晶体管强制所述知晓封装单元的输出，以使得所述第一驱动电路集合产生用于所述第一模块的所述低功耗输入向量。6.如权利要求1所述的IC，还包括第二模块，所述第二模块在一个或多个封装类型中被使能以及在一个或多个其它封装类型中被禁止，其中所述第二模块包括：第二被驱动电路集合；以及第二驱动电路集合，被连接以产生用于所述第二被驱动电路集合的第二输入向量，其中所述第二驱动电路集合包括一个或多个其它知晓封装单元，以及其中，所述知晓封装控制器被连接以产生用于所述一个或多个其...

【专利技术属性】
技术研发人员：戈喆，陆志伟，檀苗林，
申请(专利权)人：飞思卡尔半导体公司，
类型：发明
国别省市：美国;US