半导体装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种半导体装置。本发明专利技术的半导体装置抑制系统单芯片器件中的存储器存取的耗电。本发明专利技术是一种系统单芯片器件，其特征在于具备：处理器，与时钟同步地执行运算处理；存储部，与所述时钟非同步地动作；以及地址转换检测部，对从所述处理器输出到所述存储部的地址的转换进行检测；且所述地址转换检测部当检测出所述地址的转换时，使所述存储部的字线有效。

Semiconductor Device

【技术实现步骤摘要】
半导体装置分案申请的相关信息本案是分案申请。该分案的母案是申请日为2014年4月2日、申请号为201480017645.4、专利技术名称为“半导体装置”的专利技术专利申请案。
本专利技术涉及一种半导体装置，特别是涉及一种构成为单独体的芯片的系统单芯片(systemonchip)器件或可重构半导体装置。
技术介绍
伴随LSI(LargeScaleIntegration，大规模集成电路)的集成度提高，可实现构成为在硅上构成系统的芯片的微型计算机(microcomputer)即被称为SoC(SystemonChip，系统单芯片)的LSI。在SoC中，多数情况下在芯片内部搭载存储器，所搭载的存储器的存储容量逐年增大。实现为SoC且为了特定的用途而设计、制造的ASIC(ApplicationSpecificIntegratedCircuit，专用集成电路)存在为了减少耗电而进行被称为电压岛(voltageisland)的省电设计的情况。在电压岛中，可将ASIC内的电路分割成多个模块，控制电源栅极(powergate)电路，而针对所分割的各个模块独立地对电源进行接通/断开切换。而且，通过切断(断开)未使用的模块的电源，可消除该模块的泄漏电流(leakcurrent)。如果使用该技术，那么可将不需要的大部分电路的电源断开，因此可将ASIC的泄漏电流抑制为最小限度。
技术介绍
文献专利文献专利文献1：日本专利特开2006-172335号公报
技术实现思路
[专利技术要解决的问题]如上所述，在SoC内部，通过停止对未使用的模块供给电源而抑制电力消耗。但是，在SRAM(StaticRandomAccessMemory，静态随机存取存储器)的情况下，如果将电源断开，那么所保持的数据会消失，因此当CPU(CentralProcessingUnit，中央处理器)进行存取时，使同步SRAM的电压上升而进行存取，当CPU未进行存取时，使同步SRAM的电压降低至可保持缓存(cache)内容的保留电平。为了抑制这种电力消耗，而导入电源栅极电路，在无存取的情况下，使电源断开以谋求省电化，但通常在有存取的情况下，电源保持接通的状态。总之，在
技术介绍
中，为了降低耗电，必须由CPU进行复杂的控制。而且，高速缓冲存储器中所使用的SRAM是使用同步SRAM。由于地址线或各种控制信号与时钟信号同步地动作，因此同步SRAM是根据时钟信号来选择字线(wordline)中的任一个。另一方面，与时钟信号非同步地动作的非同步SRAM即使在无时钟的情况下，字线仍有效，因此与同步SRAM相比，耗电较大。进而，如果对进行管线(pipeline)处理的CPU的高速缓冲存储器使用非同步SRAM，那么无法在特定的周期内进行数据读出，而发生管线暂停(pipelinestall)，因此未采用非同步SRAM。为了解决所述问题，本专利技术的一实施方式的目的在于，利用与处理器所同步的时钟非同步地使字线有效的存储部，抑制系统单芯片器件的耗电。[解决问题的技术手段]解决所述问题的实施方式是作为如以下项目组所示的系统单芯片器件而实现。1.一种系统单芯片器件，其特征在于具备：处理器，与时钟同步地执行运算处理；存储部，与所述时钟非同步地动作；以及地址转换检测部，检测从所述处理器输出到所述存储部的地址的转换；且所述地址转换检测部当检测出所述地址的转换时，使所述非同步地动作的存储部的字线有效。2.根据项目1所述的系统单芯片器件，其中所述存储部当检测出所述地址的转换时，根据所述地址产生时钟，所述存储部是与所述产生的时钟同步地使所述字线有效。3.根据项目1或2所述的系统单芯片器件，其中所述存储部具有锁存部，所述地址转换检测部当未检测出所述地址的转换时，所述存储部将保持于所述锁存部的数据输出到所述处理器。4.根据项目1至3中任一项所述的系统单芯片器件，其具有多个所述存储部，且该存储部各自具备地址转换检测部。5.根据项目1至4中任一项所述的系统单芯片器件，其中所述存储部是根据构成数据而构成逻辑电路的可编程逻辑器件，且具有存储器用地址线及数据输出线。6.根据项目1至5中任一项所述的系统单芯片器件，其中所述存储部是构成为：存储用来将由多条地址线特定出的输入值的逻辑运算输出到数据线的真值表数据，且作为逻辑电路动作；及/或，存储用来将由某一条地址线特定出的输入值输出到连接于另一存储部的地址线的数据线的真值表数据，且作为连接电路动作；且所述存储部具有第一及第二存储元单元；所述第一存储元单元连接于向所述存储部输入的多条地址线的一部分；所述第二存储元单元连接于向所述存储部输入的多条地址线的另一部分。7.根据项目6所述的系统单芯片器件，其中所述第一及第二存储元单元是存储真值表数据，且作为连接电路动作，所述真值表数据是用来对从第一方向的地址输入向所述第一方向进行数据输出，或者对从与所述第一方向相反的第二方向的地址输入向所述第二方向进行数据输出。8.根据项目6所述的系统单芯片器件，其中所述第一及第二存储元单元是存储用来对从所述第一方向的地址输入向所述第二方向进行数据输出的真值表数据，且作为连接电路动作。9.根据项目6所述的系统单芯片器件，其中将从所述存储部输出的多条数据线分开输出到其他两个所述存储部。[专利技术的效果]本专利技术的一实施方式可利用与处理器同步地动作的时钟非同步的存储部来抑制系统单芯片器件的耗电。附图说明图1是表示第一实施方式的SoC的构成例的图。图2是表示高速缓冲存储器的电路图。图3是本实施方式的地址转换检测部的电路图。图4是图3所示的地址转换检测的信号的时序图。图5是将MRLD用作高速缓冲存储器的SoC的一个示例。图6A是表示本实施方式的半导体装置的整体构成的第一例的图。图6B是表示MLUT阵列的一个示例的图。图7是表示MLUT的一个示例的图。图8是表示作为逻辑电路动作的MLUT的一个示例的图。图9是表示图8所示的逻辑电路的真值表的图。图10是表示作为连接要素动作的MLUT的一个示例的图。图11是表示图10所示的连接要素的真值表的图。图12是表示利用具有4个AD对的MLUT来实现的连接要素的一个示例的图。图13是表示1个MLUT作为逻辑要素及连接要素动作的一个示例的图。图14表示图14所示的逻辑要素及连接要素的真值表。图15是表示利用具有AD对的MLUT来实现的逻辑动作及连接要素的一个示例的图。图16是概略性地表示横向堆积包含两个存储元单元的MLUT而构成的MLUT的图。图17是表示使用有大容量存储器的MLUT的一个示例的图。图18是表示图17所示的MLUT的电路例的图。图19是说明使用有图17所示的MLUT的MRLD的图。图20是表示外部系统与MRLD的连接一例的概念图。图21是表示第二实施方式的可进行同步非同步切换的MLUT的电路例的图。图22是表示信息处理装置的硬件构成的一个示例。具体实施方式以下，参照附图，作为半导体装置的第一实施方式，对系统单芯片器件进行说明，其次，作为半导体装置的第二实施方式，对可重构半导体装置进行说明。第一实施方式系统单芯片器件[1]SoC图1是表示本实施方式的SoC的构成例的图。作为图1所示的系统单芯片器件的SoC10例如具备作为CPU的处理器200、SRAM300及地址转换检测部100。对处本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种系统单芯片器件，其特征在于具备：处理器，与时钟同步地执行运算处理；存储部，与所述时钟非同步地动作；以及地址转换检测部，检测从所述处理器输出到所述存储部的地址的转换；且所述地址转换检测部当检测出所述地址的转换时，使所述非同步地动作的存储部的字线有效。

【技术特征摘要】
2013.04.02 JP 2013-0767751.一种系统单芯片器件，其特征在于具备：处理器，与时钟同步地执行运算处理；存储部，与所述时钟非同步地动作；以及地址转换检测部，检测从所述处理器输出到所述存储部的地址的转换；且所述地址转换检测部当检测出所述地址的转换时，使所述非同步地动作的存储部的字线有效。2.根据权利要求1所述的系统单芯片器件，其中所述存储部当检测出所述地址的转换时，根据所述地址产生时钟，所述存储部与所述产生的时钟同步地使所述字线有效。3.根据权利要求1所述的系统单芯片器件，其中所述存储部具有锁存部，所述地址转换检测部当未检测出所述地址的转换时，所述存储部将保持于所述锁存部的数据输出到所述处理器。4.根据权利要求1所述的系统单芯片器件，其具有多个所述存储部，且所述多个存储部各自具备所述地址转换检测部。5.根据权利要求1所述的系统单芯片器件，其中所述存储部是根据构成数据而构成逻辑电路的可编程逻辑器件，且具有存储器用地址线及数据输出线。6.根据权利要求1所述的系统单芯片器件，其中所述存储部是构成为：存储用来将由多条地址线特定出的输入值的逻辑运算输出到数据线的真值表数据，且作为逻辑电路动作；及/或，存储用来将由某一条地址线特定出的输入值输出到连接于另一存储部的地址线的数据线的真值表数据，且作为连接电路动作；所述存储部具有第一及第二存储元单元；...

【专利技术属性】
技术研发人员：佐藤正幸，胜满德，吉田英明，小堤博之，
申请(专利权)人：太阳诱电株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP