半导体集成电路及包括该半导体集成电路的数据接口系统的制作方法_2

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104)。为了在外部存储器102与IF电路105之间稳定地收发数据,需要恒定的AC定时。因此,将收发数据时所需要的最小窗宽预先存储在内置存储器107中,并对该信息与判断电路106所获得的AC定时进行比较。
[0043]当窗宽存在盈亏的情况(S104的“有”分支)下,判断是窗宽不足还是窗宽多余(S105)。
[0044]在为窗宽多余的情况(S105的“多余”分支)下,从判断电路106对电压控制电路108输出表示将第二电源IC112的电压降低的控制信息,根据该控制信息,电压控制电路108将第二电源IC112的电压降低(S106)。当在判断电路106中获得的AC定时的窗宽比所需要的最小窗宽还大的情况下,能够稳定地进行数据收发,然而为了将窗宽设为所需要的最小窗宽,将供向外部存储器102和IF电路105的电源电压降低。
[0045]另一方面,在为窗宽不足的情况(S105的“不足”分支)下,从判断电路106对电压控制电路108输出表示将第二电源IC112的电压升高的控制信息,根据该控制信息,电压控制电路108将第二电源IC112的电压升高(S107)。当在判断电路106中获得的AC定时比所需要的最小窗宽还小的情况下,不能与外部存储器102之间进行稳定的数据收发,因此,能够通过利用电压控制电路108将供向外部存储器102和IF电路105的电源电压升高来使窗宽增加,能够确保进行稳定的数据收发时所需要的窗宽。
[0046]在S106或S107之后返回S102,对AC定时实施再次评价。即,在改变规定电源电压之后,从电压控制电路108对测试电路110发出触发信号。
[0047]直到窗宽变为所需要的最小尺寸为止,重复进行以上的处理,因此消除窗宽的盈亏,并且对从第二电源IC112输出的电压进行最优化,从而能够降低功耗。
[0048]在为窗宽不存在盈亏的情况(S104的“无”分支)下,数据接口系统100移到实际动作状态(S108)。即,根据来自标准电路109的指示,IF电路105进行通常访问。
[0049]在数据接口系统100的实际动作过程中,半导体集成电路101的例如负载、温度等发生变动(S109)。根据该变动,AC定时的窗宽可能会偏离基准值。因此,从电压控制电路108再次对测试电路110发出触发信号,实施对AC定时的再次评价(S110)。
[0050]通过由判断电路106进行的对AC定时的再次评价,根据数据接口系统100的实际动作过程中的AC定时来计算中间值和窗宽(S111)。此外,由判断电路106判断窗宽是否存在盈亏(S112)。
[0051]在为窗宽存在盈亏的情况(S112的“有”分支)下,判断是窗宽不足还是窗宽多余(S113)。
[0052]在为窗宽多余的情况(S113的“多余”分支)下,从判断电路106对电压控制电路108输出表示将第二电源IC112的电压降低的控制信息,根据该控制信息,电压控制电路108将第二电源IC112的电压降低(S114)。
[0053]另一方面,在为窗宽不足的情况(S113的“不足”分支)下,从判断电路106对电压控制电路108输出表示将第二电源IC112的电压升高的控制信息,根据该控制信息,电压控制电路108将第二电源IC112的电压升高(S115)。
[0054]在此,在S114和S115中,由于数据接口系统100处于实际动作过程中,因此IF电路105根据来自标准电路109的指示而进行通常访问。因此,在S114和S115中,需要既正常地进行该通常访问,又控制第二电源IC112的输出电压。因此,在实际动作过程中针对第二电源IC112的输出电压的控制与系统启动时针对第二电源IC112的输出电压的控制是不同的方法。
[0055]具体而言,对第二电源IC112的输出电压的改变量设定了限制,其中,上述的输出电压的改变量是因对AC定时实施一次评价而导致的。例如,对第二电源IC112的输出电压的改变量进行限制,以便电压改变前的窗口的中间值、即数据的收发定时落在电压改变后的窗宽的范围内。
[0056]由此,在为窗宽多余的情况(S113的“多余”分支)下,降低第二电源IC112的输出电压,使得电压改变前的中间值落在电压改变后的窗宽的范围内(S114)。
[0057]另一方面,在为窗宽不足的情况(S113的“不足”分支)下,增加第二电源IC112的输出电压,使得电压改变前的中间值落在电压改变后的窗宽的范围内(S115)。
[0058]如上述方式,以不同方式设定在系统启动时与实际动作时的第二电源IC112的电压改变量。
[0059]在S114或者S115之后返回S110,直到AC定时的窗宽的盈亏消除为止重复进行上述的处理。由此,能够动态地对第二电源IC112的输出电压进行最优化处理,因此能够实现半导体集成电路101的低功耗化。并且,即使对第二电源IC112进行动态控制,也能够在数据接口系统100中正常地收发数据。
[0060]若消除了窗宽的盈亏,则数据接口系统100成为稳定工作状态(S116)。
[0061]以下,对稳定工作状态下的例如数据收发负载、半导体集成电路101的温度(IF电路105的温度)等发生变动的情况(S117)进行说明。
[0062]外部存储器102与IF电路105之间的数据收发负载、半导体集成电路101的温度等的变动可能会对AC定时的窗宽带来影响。
[0063]具体而言,如果在与外部存储器102之间的数据收发频度增加,则AC定时的窗宽由于电源完整性、信号完整性而减小,因此难以在与外部存储器102之间进行稳定的数据收发。此外,若半导体集成电路101的温度升高,则IF电路105的驱动能力降低,因此AC定时的窗宽表现出降低趋势。
[0064]如上所述,存在与外部存储器102之间的数据收发频度的变化、半导体集成电路101的温度的变化,例如,当该变化超过了阈值的情况下,为了再次对AC定时进行评价,从电压控制电路108向测试电路110发出触发信号。
[0065]由此,在通过标准电路109的通常访问来收发数据的过程中,协调电路104优先执行利用测试电路110进行的访问测试,由此由判断电路106对AC定时实施再次评价(S110)。
[0066]然后,直到AC定时的窗宽变成最佳值为止,重复进行上述的S111以后的处理。由此,窗宽维持为数据收发时所需要的尺寸,并且在稳定工作状态下,第二电源IC112的输出电压也保持为所需要的最小值,因此能够实现数据收发的稳定化以及低功耗化。
[0067]在此,在现有技术中,根据半导体集成电路101内部的负载状态来控制一个电源(相当于第一电源IC103的电源)的输出电压。
[0068]相对于此,在本实施方式中,如上所述,利用第一电源IC103和第二电源IC112对供向IF电路105和半导体集成电路101的电源电压进行动态控制。由于半导体集成电路101内部的负载水平不等于外部存储器102和IF电路105的数据收发的负载水平的情况较多,因此,在本实施方式中,能够从独立的电源1C对这些电路供给最佳电压。
[0069]接下来,进一步详细说明对稳定工作过程中的第二电源IC112的输出电压的控制。
[0070]在为了消除窗宽的盈亏而改变第二电源IC112的输出电压的情况下,需要将AC定时维持成:在外部存储器102与IF电路105之间正常地进行数据收发。因此,改变第二电源IC112的输出电压前的中间值应该在电压改变后的窗宽的范围内。
[0071]图3是表示图1的判断电路106中的、自基准时间开始的延迟值、窗口的上限值和下限值及中间值以及窗宽和第二电源IC112的输出电压之间的关系的图。
[0072]如图3所示,能够得到下述关系,即:半导体集成电路101与外部存储器102的数据收发负载、半导体集成电路101的温度的变动所引起的AC定时的窗宽的盈亏得以消除,第二电源IC112的输出电压收敛后,AC定时的窗宽不受输出电压影响,而是恒定的。
[0073]此外,在输出电压以较高的状态收敛的情况下,可以称之为半导体集成电路101与外部存储器102之间的数据收发负载较大、半导体集成电路101的温度也较高的状态。另一方面,在输出电压以较低的状态收敛的情况下,可以称之为半导体集成电路101与外部存储器102之间的数据收发负载较小、半导体集成电路101的温度也较低的状态。
[0074]如图3所示,在稳定工作过程中,第二电源IC112的输出电压越接近工作下限电压值,相对于输出电压的变化量的、自基准时间开始的延迟值的变动越大。由此,在第二电源IC112的输出电压接近工作下限电压值的情况下,需要将对AC定时实施一次评价所引起的电压改变量设定为较小值。
[0075]另一方面,第二电源IC112的输出电压越接近工作上限电压值,相对于输出电压的变化量的、自基准时间开始的延迟值的变动越小。由此,在第二电源IC112的输出电压接近工作上限电压值的情况下,可以将对AC定时实施一次评价所引起的电压改变量设定为较大值。
[0076]如上所述,通过使输出电压可在工作上限电压值与工作下限电压值之间发生变化,从而既能够降低为了将输出电压设为适当的电压而所需要的控制次数,又能够提高使输出电压成为适当的电压的随动性。由此,能够维持IF电路105与外部存储器102之间的稳定的数据收发,并且在半导体集成电路101可工作的电压范围内进行适当的电压控制。
[0077]需要说明的是,还可以将输出电压的改变量设为恒定量,而不是设为可变量。
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