(57)【要約】【課題】消費電力のピーク値を低減できる半導体集積回路を提供すること。【解決手段】プロセッサ１と複数の周辺回路２，３，４とがバス５を介して接続された半導体集積回路において、当該半導体集積回路内の消費電力をリアルタイムに監視し、消費電力が閾値を超えるとき、前記複数の周辺回路の１以上の起動タイミングを制御する電源監視回路６ａを備えた。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
プロセッサと複数の周辺回路とがバスを介して接続された半導体集積回路において、
当該半導体集積回路内の消費電力をリアルタイムに監視し、消費電力が閾値を超えるとき、消費電力が前記閾値よりも小さくなるように、前記複数の周辺回路の１以上の起動タイミングを制御する電源監視回路、
を備えたことを特徴とする半導体集積回路。
【請求項２】
前記電源監視回路は、前記バスに接続され、前記監視する消費電力が閾値を超えるとき、所定の周辺回路に対する前記バスの占有権を確保し前記プロセッサの当該周辺回路へのアクセスを遅らせる、ことを特徴とする請求項１に記載の半導体集積回路。
【請求項３】
前記電源監視回路は、前記バスとは別の信号線によって前記複数の周辺回路と１対１に接続され、前記監視する消費電力が閾値を超えるとき、前記信号線を用いて、動作している１以上の周辺回路を一時停止させる、ことを特徴とする請求項１に記載の半導体集積回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体集積回路に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
プロセッサと複数の周辺回路とがバスを介して接続された半導体集積回路の電源設計においては、消費電力のピーク値を計算し、この計算した消費電力のピーク値に基づき電源容量を定め、電源ピンとグランドピンの数を決定している。半導体集積回路では、マルチタスク動作が行われると、複数の周辺回路が同時に動作することも起こり得るので、多機能になるほど、消費電力のピーク値が大きくなり、電源ピンとグランドピンを数多く必要とすることになる。そのため、面積コストが増加するという問題を引き起こしている。
【０００３】
また、電源設計は、上記のようにピーク電力をサポートできるように行われているために、実際の通常動作時における消費電力と比較して、オーバースペックの電源設計になっている。そのため、電力効率が悪くなるという問題がある。
【０００４】
加えて、全ての回路を動作させるテスト時では、電源設計の内容によっては電力が不足して動作しなくなるので、全ての回路を同時にテストできないことが起こるという問題もある。
【０００５】
なお、特許文献１では、消費電力の低減を図る一例が開示されている。
【０００６】
【特許文献１】特開２００８−５９０５４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであり、消費電力のピーク値を低減できる半導体集積回路を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本願発明の一態様によれば、上述した目的を達成するために、本発明は、プロセッサと複数の周辺回路とがバスを介して接続された半導体集積回路において、当該半導体集積回路内の消費電力をリアルタイムに監視し、消費電力が閾値を超えるとき、消費電力が前記閾値よりも小さくなるように、前記複数の周辺回路の１以上の起動タイミングを制御する電源監視回路を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、消費電力のピーク値を低減できるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下に添付図面を参照して、本発明にかかる半導体集積回路の最良な実施の形態を詳細に説明する。
【００１１】
（第１の実施の形態）
図１は、本発明の第１の実施の形態にかかる半導体集積回路の構成を示すブロック図である。図１において、本第１の実施の形態では、プロセッサ１と複数の周辺回路（図１では周辺回路２，３，４の３つを示す）とがバス５を介して接続された半導体集積回路において、電源監視回路６ａを設けてある。
【００１２】
電源監視回路６ａは、バス５に接続されている。
【００１３】
電源監視回路６ａは、当該半導体集積回路の回路規模から算出した、消費電力のピーク値に対する閾値を保持し、動作時に、図示しない電源回路を流れる電流から対応する消費電力をリアルタイムで測定し、測定値が閾値を超える場合にバス５の占有権を確保し、それを所定期間の間だけ保持し続ける機能を有している。本第１の実施の形態においては、この機能を利用し、電源監視回路６ａは、消費電力が閾値を超えるとき、消費電力が閾値よりも小さくなるように、複数の周辺回路の１以上に対するプロセッサ１による起動タイミングを制御する。
【００１４】
これによって、例えば、図２に示すように、複数の周辺回路の１以上の起動タイミングを制御して、消費電力のピーク値を閾値以下に低減することができる。以下、図２を参照して、具体的に説明する。
【００１５】
図２は、消費電力の低減動作を説明する図である。図２（ａ）に示すように、プロセッサ１が、周辺回路２，３，４をこの順序で、タイミングａ，ｂ，ｃにて起動をかけて動作させている場合、電源監視回路６ａは、周辺回路２，３，４が動作しているときの消費電力を監視し、周辺回路２，３，４が重複して動作する、周辺回路４がタイミングｃにて動作を開始した後の期間ｔ１において消費電力のピーク値が閾値を超えると判定する。
【００１６】
そして、図２（ｂ）に示すように、電源監視回路６ａは、消費電力のピーク値が閾値を下回る期間ｔ２を算出し、プロセッサ１が周辺回路４に起動をかけるタイミングｃよりも前に、周辺回路４に対するバス５の占有権を確保し、それを期間ｔ２の間だけ保持する。その結果、プロセッサ１は、期間ｔ２が経過しないと、周辺回路４に対するバス５の占有権を確保できないので、周辺回路４は、本来のタイミングｃから期間ｔ２だけ遅れたタイミングｄで起動されることとなり、消費電力のピーク値が閾値よりも小さくなるように制御される。
【００１７】
また、プロセッサ１は、周辺回路４との動作を待たされるので、その間の動作電力も減少することになる。
【００１８】
以上は、周辺回路２，３，４が動作している場合であるが、周辺回路２，３が動作していて、周辺回路４は動作していない場合に、プロセッサ１が周辺回路４をタイミングｃで起動すると、消費電力のピーク値が閾値を超えることが電源監視回路６ａには解るので、電源監視回路６ａは、上記と同様に、プロセッサ１が周辺回路４に起動をかけるタイミングｃよりも前に、周辺回路４に対するバス５の占有権を確保し、それを期間ｔ２の間だけ保持し、プロセッサ１が周辺回路４を起動するタイミングを遅らせる。これによって、周辺回路４が参入することによる消費電力のピーク値を閾値よりも小さくなるように制御することができる。
【００１９】
このように本第１の実施の形態によれば、測定した消費電力のピーク値が閾値を超える場合は、所定の周辺回路に対するバスの占有権を確保し、その周辺回路の起動タイミングを遅らせるようにしたので、消費電力のピーク値を閾値以下に低減することができる。したがって、当該半導体集積回路に必要な電源ピンの本数を同様回路規模の従来例よりも減らすことができ、面積コストの増加を抑制できるようになる。
【００２０】
（第２の実施の形態）
図３は、本発明の第２の実施の形態にかかる半導体集積回路の構成を示すブロック図である。図３において、本第２の実施の形態では、プロセッサ１と複数の周辺回路（図３では周辺回路２，３，４の３つを示す）とがバス５を介して接続された半導体集積回路において、電源監視回路６ｂを設けてある。
【００２１】
電源監視回路６ｂは、バス５には接続されておらず、別の信号線（８，９）によって周辺回路２，３，４と１対１に接続されている。
【００２２】
周辺回路２，３，４のそれぞれは、電源監視回路６ｂに対して動作状態を示す信号８を出力し、電源監視回路６ｂから入力される動作停止を指示する信号９に従って、動作を一時停止するようになっている。
【００２３】
電源監視回路６ｂは、当該半導体集積回路の回路規模から算出した、消費電力のピーク値に対する閾値を保持し、周辺回路２，３，４がバス５を介してプロセッサ１と送受信動作を行っている際に、周辺回路２，３，４のそれぞれから入力される動作状態を示す信号８に基づき、周辺回路２，３，４それぞれの消費電力を概算で見積もり、見積もった消費電力のピーク値が閾値を超えると、一時停止させると決定した周辺回路２，３，４の１以上に対して、動作停止を指示する信号９を出力する。
【００２４】
これによって、指定された周辺回路が動作を一時停止し、消費電力のピーク値が閾値よりも小さくなるように制御される。また、プロセッサ１は、一時停止した周辺回路に対する起動タイミングを停止解除の時まで待たされるので、その間の動作電力も減少することになる。
【００２５】
なお、動作を一時停止させる周辺回路の選択方法としては、電源監視回路６ｂが任意に選択する方法でもよく、各周辺回路に優先順位を設けておき、優先度の低い周辺回路から順番に選択する方法でもよい。
【００２６】
このように本第２の実施の形態によれば、各周辺回路の動作状態を示す信号に基づき見積もった消費電力のピーク値が閾値を超える場合は、１以上の周辺回路を一時停止させるようにしたので、消費電力のピーク値を閾値以下に低減することができる。したがって、当該半導体集積回路に必要な電源ピンの本数を同様回路規模の従来例よりも減らすことができ、面積コストの増加を抑制できるようになる。
【００２７】
（第３の実施の形態）
図４は、本発明の第３の実施の形態にかかる半導体集積回路の構成を示すブロック図である。図４において、本第３の実施の形態では、プロセッサ１と複数の周辺回路（図４では周辺回路２，３，４の３つを示す）とがバス５を介して接続された半導体集積回路において、電源監視回路６ｃとクロック生成回路（ＣＧ）７とを設けてある。
【００２８】
電源監視回路６ｃとクロック生成回路７は、共にバス５には接続されていない。クロック生成回路７と周辺回路２，３，４との間は、信号線（１１，１２）によって１対１に接続されている。電源監視回路６ｃと周辺回路２，３，４との間は、信号線（１１）によって１対１に接続されている。また、電源監視回路６ｃとクロック生成回路７との間は、信号線（１３）によって接続されている。結局、電源監視回路６ｃと周辺回路２，３，４との間は、クロック生成回路７が介在するが、信号線（１１，１２，１３）によって１対１に接続されていることになる。
【００２９】
周辺回路２，３，４のそれぞれは、クロック生成回路７に対してクロックイネーブル信号１１を出力することで、クロック生成回路７から動作クロック１２の供給を受けて、プロセッサ１とのバス５を介した動作を行うようになっている。
【００３０】
電源監視回路６ｃは、当該半導体集積回路の回路規模から算出した、消費電力のピーク値に対する閾値を保持し、周辺回路２，３，４がバス５を介してプロセッサ１と送受信動作を行っている際に、周辺回路２，３，４のそれぞれが出力するクロックイネーブル信号１１を監視して、周辺回路２，３，４それぞれの消費電力を概算で見積もり、見積もった消費電力のピーク値が閾値を超えると、一時停止させると決定した周辺回路２，３，４の１以上を指定した動作停止指令信号１３をクロック生成回路７に対して出力する。
【００３１】
クロック生成回路７は、電源監視回路６ｃからの動作停止指令信号１３に従って、指定された周辺回路への動作クロック１２の供給を一時停止する。これによって、動作クロックの供給を停止された周辺回路は、動作クロック１２の供給が再開するまで、動作を停止する。
【００３２】
これによって、プロセッサ１は、一時停止した周辺回路に対する起動タイミングを停止解除の時まで待たされるので、その間の動作電力も減少することになる。
【００３３】
なお、動作を一時停止させる周辺回路の選択方法としては、第２の実施の形態と同様に電源監視回路６ｃが任意に選択する方法でもよく、各周辺回路に優先順位を設けておき、優先度の低い周辺回路から順番に選択する方法でもよい。
【００３４】
このように本第３の実施の形態によれば、各周辺回路がゲーテッドクロックされている回路である場合に、クロックイネーブル信号を監視し、それに基づき見積もった消費電力のピーク値が閾値を超える場合は、１以上の周辺回路を一時停止させるようにしたので、消費電力のピーク値を閾値以下に低減することができる。したがって、当該半導体集積回路に必要な電源ピンの本数を同様回路規模の従来例よりも減らすことができ、面積コストの増加を抑制できるようになる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明の第１の実施の形態にかかる半導体集積回路の構成を示すブロック図である。
【図２】消費電力の低減動作を説明する図である。
【図３】本発明の第２の実施の形態にかかる半導体集積回路の構成を示すブロック図である。
【図４】本発明の第３の実施の形態にかかる半導体集積回路の構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００３６】
１  プロセッサ（ＣＰＵ）
２、３，４  周辺回路
５  バス
６ａ，６ｂ，６ｃ  電源監視回路
７  クロック生成回路（ＣＧ）
【図１】
2010134637.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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