集成电路及用于操作有多个存储器单元的集成电路的方法技术

本发明专利技术涉及一种集成电路以及用于操作具有多个存储器单元的集成电路的方法。本发明专利技术所解决的技术问题是防止利用存储器单元的集成电路中的电流泄漏。根据各种实施方案，存储器单元可被配置成在各种电压电平下工作以减轻功率耗散。存储器单元可在活动状态期间接收第一电压电平，并且在空闲状态期间接收第二电压电平。可基于预定系统参数得知活动状态和空闲状态。可根据存储器单元的特定特征来选择第二电压电平以便保持输入数据。本发明专利技术所实现的技术效果是减少因电流泄漏所引起的功率损耗，从而提供IC的更有效操作。

Integrated circuit and method for operating integrated circuits with multiple memory cells

The invention relates to an integrated circuit and a method for operating an integrated circuit with multiple memory units. The technical problem solved by the invention is to prevent current leakage in the integrated circuit of the memory cell. According to various implementations, memory units can be configured to operate at various voltage levels to reduce power dissipation. The memory unit may receive the first voltage level during the active state and the second voltage level during the idle state. The activity state and idle state can be known based on the predetermined system parameters. A second voltage level can be selected based on the specific characteristics of the memory cell to maintain input data. The technical effect of the invention is to reduce power loss caused by current leakage, thereby providing more effective operation of IC.

【技术实现步骤摘要】
集成电路及用于操作有多个存储器单元的集成电路的方法
本专利技术涉及集成电路以及用于操作具有多个存储器单元的集成电路的方法。
技术介绍
片上系统(SOC)通常包括单个集成电路(IC)芯片上的集成电子系统。许多SOC包括存储器单元，其与SOC内的其他电路相比消耗大量功率。另外，随着晶体管尺寸在亚微米SOC中持续缩小，晶体管泄漏电流和泄漏功率可相应地增加，从而导致SOC的总功耗增加。许多便携式和可穿戴设备由于其小型设计和小型电池部件而具有总体低功耗需求。因此，在电池容量较小和/或需要总体低功耗的应用中，需要在消耗总功率的最大百分比的电路(诸如存储器单元)中防止泄漏电流并管理功耗。
技术实现思路
本专利技术所解决的技术问题是防止利用存储器单元的集成电路中的电流泄漏。本技术的各种实施方案可包括用于存储器单元的功率管理的方法和装置。存储器单元可被配置成在各种电压电平下工作以减轻功率耗散。存储器单元可在活动状态期间接收第一电压电平，并且在空闲状态期间接收第二电压电平。可基于预定系统参数得知活动状态和空闲状态。可根据存储器单元的特定特征来选择第二电压电平以便保持输入数据。在一个方面，一种集成电路，包括：电压发生器，该电压发生器被配置成生成第一电压和第二电压；电压控制电路，该电压控制电路被配置成根据预定参数生成电压控制信号；数据处理电路，该数据处理电路耦接到电压控制电路和电压发生器，并包括存储器单元，其中该存储器单元被配置成：根据预定时间周期在活动状态和空闲状态下工作，该预定时间周期包括第一时间段和第二时间段；以及根据时钟频率工作，其中该时钟频率是预定参数的倍数；选择器电路，该选择器电路耦接在电压控制电路与数据处理电路之间并且对电压控制信号作出响应，其中：该选择器电路被配置成将第一电压和第二电压中的一者选择性地耦接到存储器单元；电压控制电路根据第一时间段和第二时间段将电压控制信号传输到选择器电路；在与活动状态基本上重合时第一电压耦接到存储器单元；并且在与空闲状态基本上重合时第二电压耦接到存储器单元。在一个实施方案中，预定时间周期等于预定参数的倒数；第一时间段等于时钟频率的倒数；并且第二时间段等于预定时间周期与第一时间段的差值。在一个实施方案中，在第一时间段期间，存储器单元在活动状态下工作；并且在第二时间段期间，存储器单元在空闲状态下工作。在一个实施方案中，当存储器单元在活动状态下工作时，存储器单元能够读取和写入数据；并且当存储器单元在空闲状态下工作时，存储器单元：能够保持先前写入的数据；并且不能够读取和写入新数据。在一个实施方案中，控制电路在第一时间段期间将第一电压耦接到存储器单元；并且控制电路在第二时间段期间将第二电压耦接到存储器单元。在一个实施方案中，预定参数是采样频率；并且采样频率是根据人类听觉范围选择的。在一个实施方案中，第一电压小于存储器单元的最大工作电压并且大于存储器单元的最小工作电压；并且第二电压小于存储器单元的最小工作电压并且大于存储器单元的最小保持电压。在另一个方面，一种用于操作具有多个存储器单元的集成电路的方法，包括：生成具有基于采样频率的时钟频率的时钟信号；利用电压发生器生成第一电压和第二电压；利用电压发生器同时在第一输出端子处输出第一电压以及在第二输出端子处输出第二电压；在活动状态期间将第一电压选择性地耦接到来自所述多个存储器单元的至少一个存储器单元；以及在空闲状态期间将第二电压选择性地耦接到来自所述多个存储器单元的至少一个存储器单元；其中：在预定时间周期期间，所述多个存储器单元在活动状态和空闲状态下工作；并且预定时间周期等于采样频率的倒数。在一种操作中，第一电压小于所述多个存储器单元的最大工作电压并且大于所述多个存储器单元的最小工作电压；并且第二电压小于所述多个存储器单元的最小工作电压并且大于所述多个存储器单元的最小保持电压。在一种操作中，所述多个存储器单元在第一预定时间段期间在活动状态下工作；所述多个存储器单元在第二预定时间段期间在空闲状态下工作；并且第一预定时间段和第二预定时间段之和等于预定时间周期。本专利技术所实现的技术效果是减少因电流泄漏所引起的功率损耗，从而提供IC的更有效操作。附图说明当结合以下示例性附图考虑时，可参照具体实施方式更全面地了解本技术。在以下附图中，通篇以类似附图标记指代各附图当中的类似元件和步骤。图1是根据本技术的示例性实施方案的系统的框图；图2是根据本技术的第一实施方案的数据处理电路的框图；图3是根据本技术的第一实施方案的数据处理电路的框图；图4是根据本技术的第一实施方案的数据处理电路的框图；图5是根据本技术的第一实施方案的数据处理电路的框图；图6是根据本技术的示例性实施方案的存储器单元的电路图；图7是根据本技术的示例性实施方案的具有一个时间周期的存储器单元的操作时序图；并且图8是根据本技术的示例性实施方案的具有两个不同时间周期的存储器单元的操作时序图。具体实施方式本技术可在功能块部件和各种加工步骤方面进行描述。此类功能块可通过被配置成执行指定功能并且实现各种结果的任何数量的部件来实现。例如，本技术可采用可执行多种功能的各种电压发生器、电源、存储设备、逻辑电路、处理单元等。另外，本技术可结合任何数量的系统(诸如音频系统、成像系统和消费电子器件)实施，并且所述的这些系统仅为该技术的示例性应用。此外，本技术可采用任何数量的常规技术来接收数据、对数据进行采样、处理数据等。根据本技术的各个方面的用于存储器单元的电源管理的方法和装置可结合任何合适的电子系统一起操作，诸如“智能设备”、可穿戴设备(例如，无线耳塞)、便携式电子器件、消费电子器件等。此外，用于存储器单元的电源管理的方法和装置可与任何合适的系统一起使用，诸如音频系统、相机系统、视频系统、机器视觉、车辆导航、监视系统、运动检测系统等。参见图1，示例性系统100可包括音频系统，诸如无线耳塞。系统100可包括用于接收输入数据、处理数据和输出数据的各种电路。系统100还可包括用于向各种电路供电的任何合适的电源。例如，系统100可包括电源140和集成电路105(即，片上系统)。电源140可向集成电路105提供电压源(或电流)形式的功率。电源140可根据特定应用、所需功耗等将功率输送到集成电路105。例如，在各种实施方案中，电源140可被配置成将恒定功率输送到集成电路105。在其他实施方案中，电源140可被配置成将间歇功率输送到集成电路105。电源140可包括任何合适类型的设备或系统，包括可再充电电源(诸如锂离子电池)或不可再充电电源(诸如原电池)以及经由电源端口(诸如USB端口、USB-C端口等)连接的外部电源。可根据任何所需的标准(诸如特定应用、功耗限制等)来调节电源输送到集成电路105的功率量。集成电路105可被配置成生成各种电压以向集成电路105内所包含的各种电路供电，根据电路105的特定应用和系统集成来处理数据，并且根据预定义的规则和/或变量来作出决策。例如，在示例性实施方案中，集成电路105可包括时钟发生器155、电压发生器120、电压控制电路115、中央处理单元(CPU)110、选择器电路125和处理系统130。集成电路105还可包括用于输送功率、接收输入数据或传输输出数据的任何数量的输入/输出引脚。时钟发生器15本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种集成电路，其特征在于包括：电压发生器，所述电压发生器被配置成生成第一电压和第二电压；电压控制电路，所述电压控制电路被配置成根据预定参数生成电压控制信号；数据处理电路，所述数据处理电路耦接到所述电压控制电路和所述电压发生器，所述数据处理电路包括存储器单元，其中所述存储器单元被配置成：根据预定时间周期在活动状态和空闲状态下工作，所述预定时间周期包括第一时间段和第二时间段；以及根据时钟频率工作，其中所述时钟频率是所述预定参数的倍数；选择器电路，所述选择器电路耦接在所述电压控制电路与所述数据处理电路之间并且对所述电压控制信号作出响应，其中：所述选择器电路被配置成将所述第一电压和所述第二电压中的一者选择性地耦接到所述存储器单元；所述电压控制电路根据所述第一时间段和所述第二时间段将所述电压控制信号传输到所述选择器电路；在与所述活动状态基本上重合时所述第一电压耦接到所述存储器单元；以及在与所述空闲状态基本上重合时所述第二电压耦接到所述存储器单元。

【技术特征摘要】
2017.04.14 US 15/487,5511.一种集成电路，其特征在于包括：电压发生器，所述电压发生器被配置成生成第一电压和第二电压；电压控制电路，所述电压控制电路被配置成根据预定参数生成电压控制信号；数据处理电路，所述数据处理电路耦接到所述电压控制电路和所述电压发生器，所述数据处理电路包括存储器单元，其中所述存储器单元被配置成：根据预定时间周期在活动状态和空闲状态下工作，所述预定时间周期包括第一时间段和第二时间段；以及根据时钟频率工作，其中所述时钟频率是所述预定参数的倍数；选择器电路，所述选择器电路耦接在所述电压控制电路与所述数据处理电路之间并且对所述电压控制信号作出响应，其中：所述选择器电路被配置成将所述第一电压和所述第二电压中的一者选择性地耦接到所述存储器单元；所述电压控制电路根据所述第一时间段和所述第二时间段将所述电压控制信号传输到所述选择器电路；在与所述活动状态基本上重合时所述第一电压耦接到所述存储器单元；以及在与所述空闲状态基本上重合时所述第二电压耦接到所述存储器单元。2.根据权利要求1所述的集成电路，其特征在于：所述预定时间周期等于所述预定参数的倒数；所述第一时间段等于所述时钟频率的倒数；并且所述第二时间段等于所述预定时间周期与所述第一时间段的差值。3.根据权利要求1所述的集成电路，其特征在于：在所述第一时间段期间，所述存储器单元在所述活动状态下工作；并且在所述第二时间段期间，所述存储器单元在所述空闲状态下工作。4.根据权利要求1所述的集成电路，其特征在于：当所述存储器单元在所述活动状态下工作时，所述存储器单元能够读取和写入数据；并且当所述存储器单元在所述空闲状态下工作时，所述存储器单元：能够保持先前写入的数据；并且不能够读取和写入新数...

【专利技术属性】
技术研发人员：清崎健，
申请(专利权)人：半导体元件工业有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国,US