【手続補正書】
【提出日】平成15年4月15日(2003.4.15)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２５】
コンピュータ・システム２００には、ブート・バス・コントローラ（ＢＢＣ）２１６が含まれる。このＢＢＣ２１６は、制御信号の生成および構成要素１０２のそれぞれへの分配を含む複数の機能を提供する。さらに、ＢＢＣ２１６に、エネルギまたは電力コントローラ２１８が含まれ、この電力コントローラ２１８が、通常動作モード、低電力動作モード、およびアイドル動作モードの間の推移中に変化するクロック周波数を調整する。


【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２６】
最後に、構成要素１０２のそれぞれが、それ自体を１つのレジスタ２２０に関連付け、このレジスタ２２０が、通常動作モード、低電力動作モード、およびアイドル動作モードの間の推移中のクロック周波数の変動の調整を援助する。図３に移ると、レジスタ２２０の１つの例示的な実施形態が示されている。レジスタ２２０は、複数のビットを有し、そのうちの２つのビット３００および３０２が、関連する構成要素１０２が切り替えられるクロック周波数または動作モードの識別に使用される。一実施形態では、ビット３００および３０２によって、下の表Ｉに示されているように動作モードまたはクロック周波数が識別される。


【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２８】
レジスタ・ビット３００および３０２には、ＢＢＣ２１６の電力コントローラ２１８によって所望の値がセットされる。すなわち、さまざまな動作モードの間の切替の前に、コンピュータ・システム２００で動作するソフトウェアが、レジスタ２２０のそれぞれへの書込動作を実行して、これから行われる動作モードの切替に備えてビット３００および３０２の値に所望のレベルをセットする。たとえば、コンピュータ・システム２００が、現在は通常モードで動作しているが、現在は比較的低い負荷がコンピュータ・システム２００に課せられており、コンピュータ・システム２００を低電力動作モードに切り替えることができると仮定する。ＣＰＵ２０２および２０４の一方または両方によって実行されるソフトウェアが、レジスタ２２０のビット３００および３０２に２進値０１を書き込んで、構成要素１０２を次の推移中に低電力動作モードに切り替えなければならないことを示す。


【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３２】
構成要素１０２は、Ｆｒｅｅｚｅ信号４００を受け取り、バス・トランザクションなど、構成要素１０２の間のすべてのトランザクションを延期する処理を開始することによって応答する。構成要素１０２のそれぞれは、延期処理を完了する時に、電力コントローラ２１８にＦｒｅｅｚｅ  Ａｃｋｎｏｗｌｅｄｇｅ（フリーズ確認）信号４０４を送る。構成要素１０２は、異なる周波数で動作している可能性があり、それらの間の変化するサイズのデータのパケットの転送処理中である可能性があるので、保留中のトランザクションのすべてを延期する処理を完了するために、構成要素１０２がさまざまな長さの時間を必要とする可能性がある。したがって、電力コントローラ２１８は、ブロック４０６によって示されるように、定義されない時間の間だけ、すべての構成要素１０２がＦｒｅｅｚｅ  Ａｃｋｎｏｗｌｅｄｇｅ信号４０４を用いて応答するのを待つ。すなわち、電力コントローラ２１８は、Ｆｒｅｅｚｅ  Ａｃｋｎｏｗｌｅｄｇｅ信号４０４が構成要素１０２のそれぞれから受け取られるまで、構成要素２０２のクロック周波数の変更に関してそれ以上の処置を講じない。本発明は、すべてのトランザクションの完了を必要とするのではなく、すべてのトランザクションが、クロック周波数の変更を完了できるまで少なくとも一時的に停止されることを理解されたい。その後、保留中のトランザクションを再開することができる。


【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３３】
すべてのＦｒｅｅｚｅ  Ａｃｋｎｏｗｌｅｄｇｅ信号４０４が受け取られた後に所定の遅延Ｔ１で、電力コントローラ２１８は、アクティブ・ロウのＣｈａｎｇｅ（変更）信号４０８をアサートする。構成要素１０２は、変更信号を受け取り、事前に選択された数のクロック・サイクルの後に、レジスタ２２０のビット３００および３０２によって示される新しいクロック周波数に移動する。Ｃｌｏｃｋ  Ａ（クロックＡ信号）４１０は、電力コントローラ２１８によって作られ、１つまたは複数の構成要素１０２に渡されるクロック信号を表すことが意図されている。Ｃｌｏｃｋ  Ｂ（クロックＢ）信号４１２は、レジスタ２２０のビット３００および３０２の内容に基づいて１つまたは複数の構成要素１０２によってまたはそれらのために生成されるクロック信号を表すことが意図されている。一般に、構成要素１０２は、Ｃｌｏｃｋ  Ｂ信号を使用して、その内部動作のタイミングを制御する。したがって、図４の例示的タイミング図からわかるように、Ｃｌｏｃｋ  Ｂ信号４１２は、Ｃｈａｎｇｅ信号４０８のデアサートの後の第３クロック・サイクル４１４に周波数が変化する。例示的実施形態では、構成要素１０２のすべてが、実質的に同時に、ビット３００および３０２に従って周波数を変更する。


【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３４】
Ｃｈａｎｇｅ信号４０８がデアサートされた後に、電力コントローラ２１８は、Ｃｌｏｃｋ  Ｂ信号４１２が安定することを可能にするために所定の時間だけ待ち、その後、Ｆｒｅｅｚｅ信号４００を解放する。Ｆｒｅｅｚｅ信号４００が解放またはデアサートされたならば、構成要素１０２の間のトランザクションを再開できる。ある点で、Ｆｒｅｅｚｅ  Ａｃｋｎｏｗｌｅｄｇｅ信号４０４が、構成要素１０２によって解放またはデアサートされる。そのタイミングは、クリティカルではないが、Ｃｈａｎｇｅ信号４０８がデアサートされた後に、Ｃｌｏｃｋ  Ｂ信号４１２の周波数のその後の推移を見越して行われる必要がある。


【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３６】
構成要素１０２のうちの選択された１つによって使用されるＣｌｏｃｋ  Ｂ信号の周波数を減らすことによって、さまざまな異なる電力節約レベルを達成できることを理解されたい。たとえば、コンピュータ・システム２００の動作中に、選択構成要素１０２を、比較的高い速度で使用し、他の構成要素１０２を、アイドルまたは実質的に利用不足のままにすることができる。電力コントローラ２１８は、アイドルまたは利用不足の構成要素１０２のクロック周波数を選択的に減らすと同時に、コンピュータ・システム２００によって現在使用されている構成要素のクロック周波数を維持することができる。


【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３７】
図５に移ると、本発明の一態様による位相ロック・ループ（ＰＬＬ）コントローラ５００のブロック図が示されている。複数のＰＬＬコントローラ５００を、構成要素１０２に関連付けることができる。すなわち、上で述べたＣｌｏｃｋ  Ｂ信号４１２を供給するために、構成要素１０２のそれぞれが、その中またはそれに関連する１つまたは複数のＰＬＬコントローラ５００を有することができる。一般に、ＰＬＬコントローラ５００は、第１のＮ分周カウンタ５０２を有し、Ｎ分周カウンタ５０２は、Ｃｌｏｃｋ  Ａ信号４１０を受け取り、所望の周波数を減らされたクロック信号を作る。この信号が、普通の位相比較器５０４の入力端子に渡される。位相比較器５０４の出力端子は、ループ・フィルタ５０５を介して普通の電圧制御発振器（ＶＣＯ）５０６に結合されている。第２のＮ分周カウンタ５０８がＶＣＯ５０６の出力端子に結合されている。第２のＮ分周カウンタ５０８の出力端子は普通のクロック・ツリー５１０に結合されている。クロック・ツリー５１０は、Ｃｌｏｃｋ  Ｂ信号４１２を含む複数のクロック信号を作ることができる。Ｃｌｏｃｋ  Ｂ信号は、遅延回路５１２を介して位相比較器５０４の第２入力に結合される。


【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５１】
構成要素１０２のすべてに、ＰＬＬコントローラ５００が含まれるのではなく、他のまたは追加の方法および装置を使用して、さまざまな動作モードの間の推移中の誤動作の可能性を減らすことができる。たとえば、コンピュータ・システム２００のメモリ２１２で、異なる戦略を使用して、低電力モードで使用される周波数を減らした信号にロックできるようにする。図９からわかるように、メモリ２１２は、バス９００と、ＶＣＯ＿ＳＥＬＥＣＴ制御信号を含む制御信号線９０２によってＣＰＵ２０４に結合される。ＶＣＯ＿ＳＥＬＥＣＴ制御信号は、メモリ２１２内のＰＬＬ９０４に渡され、ＰＬＬ９０４がＢＢＣ２１６によって渡されるＣｌｏｃｋ  Ｂ信号と同期するのを助けるのに使用される。


【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５４】
構成要素１０２の一実施形態では、動作の通常モード中のシステム・クロックが、約１００から１５０ＭＨｚの範囲内である。したがって、システム・クロック信号が、１００から１２５ＭＨｚなど、１００から１５０ＭＨｚの範囲の下側部分に含まれる周波数を有する場合に、コンピュータ・システム２００が低電力モードに入り、Ｃｌｏｃｋ  Ｉｎ信号がシステム・クロック信号の半分になる（すなわち、約６２．５から５０ＭＨｚの範囲内）時に、ＰＬＬ９０４が動作の第１モード（すなわち、少なくとも約１５０から６２．５ＭＨｚの範囲内の信号にロックすることができる）である場合に、ＰＬＬ９０４は、信頼性のある形でＣｌｏｃｋ  Ｉｎ信号にロックできなくなる。逆に、約１２５から１５０ＭＨｚなどの１００から１５０ＭＨｚ範囲の上側部分に含まれる周波数を有する場合、コンピュータ・システムが通常モードであり、ＰＬＬ９０４が動作の第２モードである（すなわち、１２５から５０ＭＨｚの範囲の信号にロックできる）場合に、システム・クロック信号は、ＰＬＬ９０４は、Ｃｌｏｃｋ  Ｉｎ信号に信頼性のある形でロックすることができない。


【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６０】
他の実施形態では、メモリ２１２が、部品番号ＫＭ４１６Ｓ４０３０、ＫＭ４１６Ｓ９０３０、またはＫＭ４１５Ｓ１６２３０／ＫＭ４８Ｓ３２２３０としてＳａｍｓｕｎｇ社が販売するもの、あるいは部品番号ＨＭ５２６４１６５ＦＴＴまたはＨＭ５２２５１６５ＢＴＴとして日立社が販売するもの、あるいは部品番号Ｍ２ｖ６４４０ＢＴＰ、Ｍ２ｖ２８ｓ４０ＡＴＰ、またはＭ２ｖ５６ｓ４０ＴＰ／Ｍ２ｖ５６ｓ３０ＴＰとして三菱社が販売するものなどの、シンクロナス・ダイナミック・ランダム・アクセス・メモリ（ＳＤＲＡＭ）デバイスのアレイの形をとる。これらは、当業者は、本発明の趣旨および範囲から逸脱せずに、より多数またはより少数のデバイスを簡単に使用できることを理解するであろう。ＳＤＲＡＭデバイスは、少なくともデータ信号およびアドレス信号を送るためにバスを介して互いに結合される。ＳＤＲＡＭデバイスの動作をもたらすための、書込イネーブル（ＷＥ）、カラム・アドレス選択（ＣＡＳ）、ロウ・アドレス選択（ＲＡＳ）、チップ選択（ＣＳ）、および類似物などの制御信号も、バスを介して送るか、別々の制御信号線を介して送ることができる。制御信号は、ＳＤＲＡＭデバイスに、自己リフレッシュなど、さまざまな既知の動作のモードに入らせるのに使用することができる。たとえば、動作の自己リフレッシュ・モードは、ＣＳ、ＣＡＳ、およびＲＡＳ信号を論理ロウ・レベルに保持し、ＷＥ信号を論理ハイ・レベルにバイアスすることによって入ることができる。どの場合でも、確立されたシグナリング・プロトコルがＳＤＲＡＭデバイスによって認識されたならば、これらのデバイスは、システム・クロックを参照せず、ＳＤＲＡＭデバイスの内部で生成されるクロック信号に頼る、ダイナミック要素を周期的にリフレッシュする動作のモードに入る。


【手続補正１２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６９】
時間Ｄ５は、システム・クロック信号に同期されるメモリ２１２と他の構成要素１０２の間のデータの転送のタイミングが合わなくなる可能性がある持続時間になることもある。したがって、図９に示されているようにＣＰＵ２０４内に配置することができる普通のメモリ・コントローラ９０６は、動作の第１および第２のモードを使用する。メモリ・コントローラ９０６の動作の第１モードは、動作の通常モードおよび低電力モードに関連する。メモリ・コントローラ９０６の動作の第２モードは、動作のアイドル・モードに関連する。


【手続補正１３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７６】
デバイス１３０４、１３０６、および１３０８のそれぞれが、他の構成要素１０２と、データを転送するかそれを介してデータを受け取ることができるように、バス１３０２へのアクセスを要求するように構成される。クロック・コントローラ１３１０が、それぞれ信号線１３１２、１３１４、および１３１６を介してデバイス１３０４、１３０６、および１３０８にクロック信号を供給する。クロック・コントローラ１３１０は、バス・コントローラ１３００にも結合されて、バス・コントローラが、コンピュータ・システム２００によって消費される電力の量を減らす方法として、デバイス１３０４、１３０６、および１３０８に渡されるクロック信号の周波数の変更をもたらすことができるようにする。


【手続補正１４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７９】
図１４からわかるように、ＣＬＯＣＫ信号は、領域１４００に示されているように、当初は比較的低い周波数で動作している。ある時点で、ＲＥＱＵＥＳＴ信号が、ＲＥＱＵＥＳＴ信号の正推移１４０２によって示されるように、デバイス１３０４、１３０６、および１３０８の１つまたは他の構成要素１０２のいずれかによってアサートされる。ＲＥＱＵＥＳＴ信号は、バス１３０２を介してまたは要求元のデバイス１３０４、１３０６、および１３０８の間に延びる別の信号線を介して、送ることができる。バス・コントローラ１３００は、デバイス１３０４、１３０６、および１３０８に供給されるＣＬＯＣＫ信号の周波数を増やすようにクロック・コントローラ１３１０に指示することによって、アサートされたＲＥＱＵＥＳＴ信号に応答する。バス・コントローラ１３００は、ＦＡＳＴ／ＳＬＯＷ信号の正推移１４０４によって示されるように、信号線１３１８を介してクロック・コントローラ１３１０に供給されるＦＡＳＴ／ＳＬＯＷ信号をアサートする。


【手続補正１５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００８０】
クロック・コントローラ１３１０は、領域１４０６に示されているように、すぐにＣＬＯＣＫ信号の周波数を増やすことによって、アサートされたＦＡＳＴ／ＳＬＯＷ信号に応答する。ＣＬＯＣＫ信号が推移を完了し、安定することができるようにするための事前に選択された時間の間が過ぎた後に、バス・コントローラ１３００が、ＧＲＡＮＴ信号の正推移１４０８によって示されるように、ＧＲＡＮＴ信号をアサートし、これが、ＲＥＱＵＥＳＴ信号をアサートしたかＲＥＱＵＥＳＴ信号をアサートした構成要素１０２のターゲットであるデバイス１３０４、１３０６、および１３０８に通信される。一実施形態では、ＧＲＡＮＴ信号が、ＦＡＳＴ／ＳＬＯＷ信号がアサートされてから２クロック・サイクル後にアサートされる。したがって、データがデバイス１３０４、１３０６、および１３０８との間で転送される速度に対する悪影響を最小限にして、デバイス１３０４、１３０６、および１３０８を、すばやく低電力／低速モードから引き出し、通常動作に戻すことができる。


【手続補正１６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００８２】
最終的に、デバイス１３０４、１３０６、および１３０８との間で転送されるデータが完了し、転送を要求したデバイス１３０４、１３０６、および１３０８、または転送を要求した構成要素１０２が、ＲＥＱＵＥＳＴ信号をデアサートするようになる。バス・コントローラ１３００は、ＧＲＡＮＴ信号をデアサートし、別のＲＥＱＵＥＳＴ信号がアサートされるまでそれ以上のバス・トランザクションを防ぐことによって、デアサートされたＲＥＱＵＥＳＴ信号に応答する。ＧＲＡＮＴ信号がデアサートされるのと同時にまたはその後に、バス・コントローラ１３００は、ＦＡＳＴ／ＳＬＯＷ信号もデアサートし、領域１４１０に示されているように、クロック・コントローラ１３１０は、ＣＬＯＣＫ信号の周波数を減らすことができる。


【手続補正１７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１０６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１０６】
コンピュータ・システム２００が、動作の通常モード、低電力モード、およびアイドル・モードの間で移動する時に、コンピュータ・システム２００によって消費される電力の量はかなり変化する。これらの電力の変動は、コンピュータ・システム２００によって生成される熱の量の変動も生む。したがって、コンピュータ・システム２００の構成要素１０２は、コンピュータ・システムが動作のモードの間で切り替えるたびに、かなりの温度サイクルを受ける可能性がある。


【手続補正１８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１０７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１０７】
構成要素１０２は、さまざまな材料から構成され、これらの材料は、異なる熱膨張係数を有し、したがって、温度変化に対して異なる形で応答する。すなわち、材料のなかには、加熱された時にかなり膨張するものと、最小限の影響を受けるものがある。どの場合でも、構成要素１０２を構成する材料の一部が、他の材料より大きいまたは異なる比率で膨張し、それらの間に相対的な移動が生じる。この、構成要素１０２を構成する材料の相対移動が、構成要素１０２にかなりの機械的応力を与える可能性がある。経時的にこれらの応力に繰り返しさらされることによって、構成要素１０２に物理的な損傷が生じ、最終的に性能の低下または、最悪の場合に、故障につながる。


【手続補正１９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１０８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１０８】
いくつかの動作環境で、コンピュータ・システム２００が、アクティビティの頻繁に繰り返される変動をこうむる場合がある。したがって、コンピュータ・システム２００が、通常動作モード、低電力動作モード、およびアイドル動作モードの間の移動を頻繁に要求される可能性がある。これらの頻繁な変更は、コンピュータ・システムに、加熱と冷却を繰り返させる可能性がある。たとえば、比較的激しいアクティビティの期間中に、コンピュータ・システムは、通常動作モードに移り、最高クロック周波数で動作する可能性がある。この動作の通常モードへの移動中に、構成要素１０２が、より多くの熱を生じ、それ相応に膨張する。その後、より少ないアクティビティの期間に、コンピュータ・システム２００が、動作の低電力モードに入るようにされ、これによって、電力の消費が減り、生じる熱が減り、構成要素１０２が、冷えることができ、材料のサイズの収縮が生じる。相対的にインアクティブな期間が持続する場合には、コンピュータ・システム２００が、動作のアイドル・モードに入ることを要求される可能性があり、構成要素１０２がさらに冷える。動作環境に応じて、これらの推移が、比較的長い時間の間にわたってしばしば発生する可能性があり、繰り返される温度サイクルおよび付随する機械的応力が生じる。


【手続補正２０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１０９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１０９】
本発明の一実施形態では、温度サイクリングを制御して、構成要素１０２に誘導される機械的応力を減らす。すなわち、ソフトウェア制御の下で動作するＣＰＵ２０４が、コンピュータ・システム２００が動作の通常モード、低電力モード、およびアイドル・モードの間で推移することを許可される割合を制限することができる。コンピュータ・システム２００がさまざまなモードの間で推移することを許可される割合の制御は、さまざまな方式で実施することができる。


【手続補正２１】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１６】
2004528613.tif 000001