(57)【要約】      （修正有）【課題】数値計算用ＣＰＵで、チップ上のＣＰＵのコア・ブロックの１個が数値計算を実行していなかったり、高級言語用が走る人工知能用のＣＰＵで、ＣＰＵのコア・ブロックの１個が動作していなかったり、コア・ブロック内のトランジスターが熱崩壊をして異常な消費電流値を示してコア・ブロックが熱破壊した場合等に、ＣＰＵのコア・ブロック自体のシステム・クロックの供給や電力供給を停止して発熱や消費電力を抑え、ＣＰＵが再度動き出す時には、システム・クロックに従ってプログラム・カウンターの値から、メモリー上のプログラムを再起動する方法を提供する。【解決手段】プログラムの再実行は、外部割込みに依り、ＣＰＵのコア・ブロックにシステム・クロックを再供給してレジスター群から情報を読み込んでＣＰＵの状態を戻して、システム・クロックに従ってプログラム・カウンターの値から、メモリー上のプログラムを再起動する。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＣＰＵチップ上のコア・ブロックの１個が動作していなかったり、コア・ブロック内のトランジスターが熱崩壊をして異常な消費電流値を示してコア・ブロックが熱破壊した場合等に、ＣＰＵのコア・ブロックの今現在の全部の状態をレジスター群に保存してＣＰＵのコア・ブロック自体へのシステム・クロックの供給や電力供給を停止してＣＰＵ自体の発熱や消費電力を抑え、ＣＰＵの動作を元の状態に復元してプログラムを再実行する時には、外部割込みに依り、ＣＰＵのコア・ブロックにシステム・クロックを再供給してレジスター群から情報を読み込んでＣＰＵの状態を戻して、システム・クロックに従ってプログラム・カウンターの値から、メモリー上のプログラムを再起動する方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  この発明は、ハード・ウェア分野に関する物である。
【発明の概要】
【０００２】  この発明は、数値計算用ＣＰＵや高級言語が走る人工知能用のＣＰＵで、チップ上のＣＰＵのコア・ブロックの１個が数値計算を実行していなかったり、高級言語のデコード・ブロック、ＡＬＵブロック等、コア・ブロックの１個が動作していなかったり、コア・ブロック内のトランジスターが熱崩壊をして異常な消費電流値を示してコア・ブロックが熱破壊した場合等に、今現在の全部の状態をレジスター群に保存してＣＰＵのコア・ブロックへのシステム・クロックの供給や電力供給を停止してＣＰＵ自体の発熱や消費電力を抑え、ＣＰＵの動作を元の状態に復元してプログラムを再実行する時には、外部割込みに依り、ＣＰＵのコア・ブロックへシステム・クロックを再供給してレジスター群から情報を読み込んで、ＣＰＵの状態を戻してシステム・クロックに従ってプログラム・カウンターの値から、メモリー上のプログラムを再起動する方法。
【背景技術】
【０００３】  今現在、一般に市販されている３２ビットや６４ビットのＣＰＵには、ＨＡＬＴモードやＳＬＥＥＰモードが在り、この内のＳＬＥＥＰモードの動作では、ＳＬＥＥＰモードに入る時のＣＰＵ内のレジスター群やＡＬＵ等の動作とＳＬＥＥＰモードからＣＰＵが復帰する時の動作には、ＣＰＵ内の各ブロックへのシステム・クロックの供給が停止したり、再供給したりしていて、ＣＰＵの消費電力を抑える様になっている。また、ＨＡＬＴモードの動作では、ＣＰＵがＨＡＬＴ状態の間はメモリー内の情報が消えない様にＤ−ＲＡＭのリフレッシュ動作のみを行っていて、ＨＡＬＴモードから通常の動作モードへの復帰には外部割り込みを使っており、やはり、ＣＰＵ自体の消費電力を抑える様になっている。ＳＬＥＥＰモードは、ＣＰＵの各ブロックへのシステム・クロックの供給が停止するだけなので、外部割り込みを使うＨＡＬＴモードよりもシステム・クロック数を使わず、各ブロックの復元の立ち上がりが速く、各ブロックにシステム・クロックが供給されず、状態が変化しない状態ではＣＭＯＳ−ＦＥＴに電流が流れずに消費電流が激減し、ＣＰＵの消費電力対策になっている。また、ＣＰＵのシステム・クロック周波数は数ＧＨｚと高く、ＣＰＵ自体の発熱量も多く、消費電力も数十Ｗとなり、消費電力が多い為にＣＰＵの故障発生率も高い。ある意味では、ＣＰＵは熱を放出する半導体ヒーターである。
また、スマートフォンに使われているＣＰＵは、８ビットのＣＰＵ：６５０２がベースの、ＡＲＭ社設計の超低消費電力の３２ビットＣＰＵで、内部にはＣＰＵコア、オーディオ処理コア、ＨＤビデオ処理コア、グラフィク処理コア、ＵＳＢポートコントロールコア、アプリ処理コア等が在り、各コア・ブロックはスマートフォンの使用状況に応じて必要なコア・ブロックに電力を供給し、必要が無くなるとコア・ブロックの電力供給を停止して、ＣＰＵ自体の消費電力が低くなる様に設計されている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】  数値計算用ＣＰＵや高級言語が走る人工知能用のＣＰＵで、チップ上のＣＰＵのコア・ブロックの１個が数値計算を実行していなかったり、高級言語用のＣＰＵのコア・ブロックの１個が動作していなかったり、コア・ブロック内のトランジスターが熱崩壊をして異常な消費電流値を示してコア・ブロックが熱破壊した場合等に、ＣＰＵのコア・ブロック自体のシステム・クロックの供給や電力供給を停止して発熱や消費電力を抑え、ＣＰＵが再度動き出す時には、システム・クロックに従ってプログラム・カウンターの値から、メモリー上のプログラムを再起動する方法。
【課題を解決するための手段】
【０００５】  数値計算用ＣＰＵや人工知能用ＣＰＵで、チップ上のＣＰＵのコア・ブロックの１個が数値計算を実行していなかったり、高級言語のデコード・ブロック、ＡＬＵブロック等、コア・ブロックの１個が動作していなかったり、コア・ブロック内のトランジスターが熱崩壊をして異常な消費電流値を示してコア・ブロックが熱破壊した場合等に、チップ上のＣＰＵのコア・ブロックの今現在の全部の状態をレジスター群に保存してＡＬＵブロック、掛け算回路、割り算回路等、ＣＰＵのコア・ブロック自体のシステム・クロックの供給や電力供給を停止してＣＰＵ自体の発熱や消費電力を抑え、ＣＰＵの動作を元の状態に復元してプログラムを再実行する時には、外部割込みに依り、ＣＰＵのコア・ブロックにシステム・クロックを再供給してレジスター群から情報を読み込んでＣＰＵの状態を戻して、システム・クロックに従ってプログラム・カウンターの値から、メモリー上のプログラムを再起動する。システム・クロックを供給しないと、各ブロックの状態は変化せず、状態が変化しない時には、ブロック内のＣＭＯＳ−ＦＥＴには電流が流れずに、ブロックの消費電力が激減する。
また、コア・ブロック内のトランジスターが熱崩壊をし、異常な消費電流値を示してコア・ブロックが熱破壊した場合の為に、チップ上のコア・ブロック１個ずつに消費電流を監視するウォッチ・ドッグ・タイマー回路を付けて、それぞれのコア・ブロックの消費電流を監視し、消費電流値が異常な値を示した場合には、その信号をＣＰＵチップの外部に出力してコア・ブロックが熱破壊・故障した事を知らせると共に、この信号でコア・ブロックの電力供給を停止して、それ以上のコア・ブロック内のトランジスターの熱崩壊を防ぐ。
トランジスターの破壊モードはショートモードで、熱崩壊する事に依ってトランジスターの電流は流れっぱなしになり、この熱崩壊したトランジスターに電流が集中して流れる事に依り、チップ自体の温度が上ってトランジスターの接合温度を越えて、周囲のトランジスターまでもが熱崩壊をして、加速度的にコア・ブロック内のトランジスターが熱崩壊して行く。消費電流が異常な値を示した場合は、コア・ブロックへの電力供給を直ぐに停止しないと、他のコア・ブロック内のトランジスターまでもが熱崩壊をして行き、ＣＰＵチップ自体が異常な発熱をして高温となり、ＣＰＵのチップ１個が完全に駄目になり、使い物にならなくなる。
【発明の効果】
【０００６】  この発明により、ＣＰＵの消費電力対策やチップ当りの発熱対策、コア・ブロック内のトランジスターの熱崩壊に依る、ＣＰＵの熱破壊・故障の早期発見と、故障したＣＰＵボードやＣＰＵの交換が楽になり、１枚のボード上にＣＰＵが多数個存在すれば、故障した事を示す出力信号に依って故障したＣＰＵのみの電源を落として隔離し、他のＣＰＵやメモリー空間から隔離する事に依って、メモリーや周辺回路を、異常な消費電流と発熱から保護する事が出来る。