(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
コア電力供給回路によってコア電力供給電圧で電力供給されるコア回路と、
出力電力供給回路によって電力供給される出力回路と、
前記コア電力供給回路に接続されるとともに、前記コア電力供給電圧が閾値レベルを下回ったことの感知に応答して、低電圧信号をアサートする電圧感知回路と、
保持事前選択信号に応答して、信号保持が事前に選択されているか否かを示すモード信号を格納するモード信号ストアと
を具備し、
前記コア回路は、コア出力を有し、
前記出力電力供給回路は、前記コア電力供給回路から分離して制御されるとともに、前記コア回路に接続され、前記コア出力からのコア信号を受信し、
前記出力回路は、前記コア信号に対して少なくとも部分的に依存して、複数の異なる出力状態の内１つを有する出力信号を生成するとともに、
さらに前記出力回路は、保持が事前に選択されていることを前記モード信号が示している場合に、前記低電圧信号のアサートに応答し、前記コア信号とは独立して前記出力信号の現在の出力状態を維持することを特徴とする集積回路。
【請求項２】
前記複数の異なる出力状態は、
高電圧レベルに駆動される状態と、
低電圧レベルに駆動される状態と、
非駆動のハイインピーダンス状態と
を具備することを特徴とする請求項１に記載の集積回路。
【請求項３】
前記出力電力供給回路は、前記出力回路を出力電力供給電圧で電力供給するとともに、
前記電圧感知回路は、動作範囲内で異なる出力電力供給電圧に対して、前記コア電力供給電圧の前記閾値レベルを実質的一定に維持することを特徴とする請求項１に記載の集積回路。
【請求項４】
前記出力回路は、保持が事前に選択されていないことを前記モード信号が示している場合に、前記低電圧信号のアサートに応答して、非駆動のハイインピーダンス状態を有する出力信号を生成することを特徴とする請求項１に記載の集積回路。
【請求項５】
前記出力電力供給回路による前記出力回路のパワーオンに応答し、保持が事前に選択されていないことを示す状態に前記モード信号ストアをリセットする要求リセット回路を具備することを特徴とする請求項１に記載の集積回路。
【請求項６】
前記出力回路は、差分信号である保持アクティブ信号によって、前記現在の出力状態を維持するように制御されることを特徴とする請求項１に記載の集積回路。
【請求項７】
前記出力回路は、差分信号であるパワーオン制御信号によって、前記非駆動のハイインピーダンス状態を有する前記出力信号を生成するように制御される請求項４に記載の集積回路。
【請求項８】
前記出力回路は、差分信号であるパワーオン制御信号によって、前記非駆動のハイインピーダンス状態を有する前記出力信号を生成するように制御されるとともに、
前記低電圧信号を使用するように前記モード信号に依存してスイッチされ、前記保持アクティブ信号と前記パワーオン制御信号との内１つを生成する逆多重化回路を具備することを特徴とする請求項６に記載の集積回路。
【請求項９】
前記出力回路は、出力信号バッファ回路であることを特徴とする請求項１に記載の集積回路。
【請求項１０】
前記コア電力供給回路に接続されるとともに、前記出力電力供給回路がオンのままである間に、前記コア電力供給回路をオンおよびオフにするように動作可能である電力供給制御回路を具備することを特徴とする請求項１に記載の集積回路。
【請求項１１】
前記電圧感知回路と、前記モード信号ストアと、前記出力回路との複合動作は、前記コア電力供給回路がオフである場合、前記現在の出力状態を独立して維持することを特徴とする請求項１０に記載の集積回路。
【請求項１２】
前記コア回路を有するとともに、分離して制御可能な電力供給回路をそれぞれ有する複数の電力領域を具備することを特徴とする請求項１に記載の集積回路。
【請求項１３】
コア電力供給手段によってコア電力供給電圧で電力供給されるコア回路手段と、
出力電力供給手段によって電力供給される出力回路手段と、
前記コア電力供給手段に接続され、前記コア電力供給電圧を感知するとともに、前記コア電力供給電圧が閾値レベルを下回ったことの感知に応答して低電圧信号をアサートする電圧感知手段と、
保持事前選択信号に応答し、信号保持が事前に選択されているか否かを示すモード信号を格納するモード信号格納手段と
を具備し、
前記コア回路手段は、コア出力を有し、
前記出力電力供給手段は、前記コア電力供給手段から分離して制御されるとともに、前記コア回路手段に接続され、前記コア出力からのコア信号を受信し、
前記出力回路手段は、前記コア信号に対して少なくとも部分的に依存し、複数の異なる出力状態の内１つを有する出力信号を生成するとともに、
さらに前記出力回路手段は、保持が事前に選択されていることを前記モード信号が示している場合、前記低電圧信号のアサートに応答し、前記コア信号とは独立して前記出力信号の現在の出力状態を維持することを特徴とする集積回路。
【請求項１４】
集積回路を動作させる方法であって、
前記方法は、
コア電力供給回路を使用して、コア回路をコア電力供給電圧で電力供給するステップと、
出力電力供給回路を使用して、出力回路を電力供給するステップと、
前記出力回路によって、前記コア出力からのコア信号を受信するステップと、
前記コア信号に対して少なくとも部分的に依存して、前記出力回路によって、複数の異なる出力状態の内１つを有する出力信号を生成するステップと、
前記コア電力供給回路に接続された感知回路によって、前記コア電力供給電圧を感知するステップと、
前記コア電力供給電圧が閾値を下回ったことの感知に応答して、低電圧信号電圧をアサートするステップと、
保持事前選択信号に応答して、信号保持が事前に選択されているか否かを示すモード信号をモード信号ストアに格納するステップと、
前記保持が事前に選択されていることを前記モード信号が示している場合、前記低電圧信号のアサートに応答して、前記コア信号とは独立して前記出力信号の現在の出力状態を維持するステップと
を具備し、
前記コア回路は、コア出力を有し、
前記出力電力供給回路は、前記コア電力供給回路から分離して制御されることを特徴とする方法。
【請求項１５】
前記複数の異なる出力状態は、
高電圧レベルに駆動される状態と、
低電圧レベルに駆動される状態と、
非駆動のハイインピーダンス状態と
を具備することを特徴とする請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
前記出力電力供給回路は、前記出力回路を出力電力供給電圧で電力供給するとともに、
前記電圧感知回路は、動作範囲内で異なる出力電力供給電圧に対して、前記コア電力供給電圧の前記閾値レベルを実質的一定に維持することを特徴とする請求項１４に記載の方法。
【請求項１７】
前記保持が事前に選択されていることを前記モード信号が示していない場合、前記低電圧信号のアサートに応じて、非駆動のハイインピーダンス状態を有する出力信号を生成するステップを具備することを特徴とする請求項１４に記載の方法。
【請求項１８】
前記出力電力供給回路による前記出力回路のパワーオンに応答して、保持が事前に選択されていない状態に前記モード信号ストアをリセットするステップを具備することを特徴とする請求項１４に記載の方法。
【請求項１９】
前記出力回路を制御し、差分信号である保持アクティブ信号を使用して前記現在の出力状態を維持するステップを具備することを特徴とする請求項１４に記載の方法。
【請求項２０】
前記出力回路を制御し、差分信号であるパワーオン制御信号を使用して、前記非駆動のハイインピーダンス状態を有する前記出力信号を生成するステップを具備することを特徴とする請求項１７に記載の方法。
【請求項２１】
前記出力回路を制御し、差分信号であるパワーオン制御信号を使用して、非駆動のハイインピーダンス状態を有する前記出力信号を生成するステップと、
前記モード信号に依存して、逆多重化回路によって前記低電圧信号をスイッチし、前記保持アクティブ信号と前記パワーオン制御信号との内１つを生成するステップと
を具備することを特徴とする請求項１９に記載の方法。
【請求項２２】
前記出力回路は、出力信号バッファ回路であることを特徴とする請求項１４に記載の方法。
【請求項２３】
前記出力電力供給回路がオンなままである間、前記コア電力供給回路をオンおよびオフにするステップを具備することを特徴とする請求項１４に記載の方法。
【請求項２４】
前記電圧感知回路と、前記モード信号ストアと、前記出力回路との複合動作は、前記コア電力供給回路がオフである場合、前記現在の出力状態を独立して維持することを特徴とする請求項２３に記載の方法。
【請求項２５】
前記コア回路を有する複数の電力領域の電力供給を分離して制御するステップを具備することを特徴とする請求項１４に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、集積回路の分野に関する。さらに詳細には、本発明は、集積回路内の出力信号を維持する分野に関し、前記回路の一部は、たとえば節電技術の一部として、パワーアップ、およびパワーダウンされる。
【背景技術】
【０００２】
複数の電力領域を有する集積回路を提供することは、すでに知られている。これらの電力領域は、集積回路の一部が不要でエネルギーを節約する場合、パワーダウンされる（供給電圧の除去を含む）ことを可能にする。これが生じた場合、集積回路の他の一部、または集積回路と連動して動作する他の幾つかの回路によって必要とされ、パワーダウンされている電力領域によって生成された出力信号を、元の状態に維持し続けることは重要である。たとえば、集積回路内の２つの電力領域間で、一方の電力領域は、他方の電力領域において処理の制御に使用されているビット値によって、他の電力領域に特定のビット値を供給する。他の電力領域が、処理を継続することができる場合、この制御信号は、たとえ第１電力領域がパワーダウンされたとしても、維持されなければならない。
【０００３】
パワーダウンされている電力領域（たとえば、コア回路の部分）内で、回路からの出力信号を維持することを実現するための１つの方法は、ラッチセルのラッパー（wrapper）によって前記電力領域を取り囲むことである。電力領域がパワーダウンされるのに先立って、回路が電力領域内で生成した出力信号は、ラッチセルに転送することができ、次いでラッチセルは、取り囲まれた電力領域のパワーダウン中、維持された電力を有することができる。そのような技術を実施する間、ラッチセルの動作が、中央コントローラから命令および調整されなければならないという欠点を被る。実施例として、領域のパワーダウンに先立つサイクルにおいて、ラッチは、ラッチに出力値を移すように、適切な制御とクロック信号とによって提供されなければならない。これは、集積回路と処理中の制御とに対して複雑性を付加する。
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【０００４】
一態様から分かるように、本発明は、
コア電力供給回路によってコア電力供給電圧で電力供給されるコア回路と、
出力電力供給回路によって電力供給される出力回路と、
前記コア電力供給回路に接続されるとともに、前記コア電力供給電圧が閾値レベルを下回ったことの感知に応答して、低電圧信号をアサートする電圧感知回路と、
保持事前選択信号に応答して、信号保持が事前に選択されているか否かを示すモード信号を格納するモード信号ストアと
を具備し、
前記コア回路は、コア出力を有し、
前記出力電力供給回路は、前記コア電力供給回路から分離して制御されるとともに、前記コア回路に接続され、前記コア出力からのコア信号を受信し、
前記出力回路は、前記コア信号に対して少なくとも部分的に依存して、複数の異なる出力状態の内１つを有する出力信号を生成するとともに、
さらに前記出力回路は、保持が事前に選択されていることを前記モード信号が示している場合に、前記低電圧信号のアサートに応答し、前記コア信号とは独立して前記出力信号の現在の出力状態を維持することを特徴とする集積回路を提供する。
【０００５】
本技術は、出力回路が電圧感知回路と連携して動作する機構を提供し、モード信号ストアは、コア回路が電力領域の境界にある場合に、出力信号値を維持するそれぞれの動作の制御を行うよう、出力信号を維持する要求は、事前に選択される（たとえば、先にセットアップされる）とともに、モード信号ストア内に格納されたモード信号によって示される。出力信号は、パワーダウンの間、維持される必要があるため、そのような信号維持動作が実行されるべきであることを示すために、パワーダウンの発生に先立つサイクルまで待つ必要がないということは、設計時点において典型的に知られている。この方法で、事前に選択され、かつ格納された出力信号の保持に対する要求によって、電圧感知回路は、パワーダウンを受けるコア回路への供給電圧を自身で監視するとともに、閾値を下回ったことを感知することができる。コア電力供給電圧が、この閾値を下回り、かつ出力信号状態を維持することをモード信号が示している場合、出力回路は、除去されるコア電力供給電圧を有するまたは有しているコア回路によって供給される信号の出力状態の独立性を維持するように、動作するため、スイッチすることができる。この方法で、自己維持をなすように出力信号状態の維持を有効にすることは、電力領域のパワーアップおよびパワーダウンに関係する制御オーバーヘッドを有効に減少する。
【０００６】
与えられた出力信号に対して維持される出力状態は、変化することができるとともに、高電圧レベルに駆動される状態と、低電圧レベルに駆動される状態と、非駆動のハイインピーダンス状態とのいずれかであることができることは明らかである。望ましい結果は、パワーダウンに先立つ出力信号の影響が、コア回路のパワーダウン後に維持されるべきであり、したがって、たとえば、出力信号が、非駆動およびハイインピーダンス状態にあることによる影響を有さない場合、パワーダウンの間、維持されるべきである。
【０００７】
電圧感知回路は、コア電力供給電圧が閾値を下回っているか否かを判定するために、コア電力電圧が維持できるのに対して、実質的一定の出力電力供給電圧によって動作するように、配置することができる。しかし、機構の構成の再利用可能性は、電圧感知回路が、動作範囲内の異なる出力電力供給電圧に適応される場合に、強化され、コア電力供給電圧の閾値レベルを実質的一定に維持する。この方法で、電圧感知回路を適応させる追加のオーバーヘッドは、向上した構成の再利用可能性による補償を上回る。さらに、電圧感知回路は、パワーダウンされたコア回路の部分に関係する多くのまたは全ての出力信号間で共有することができるため、電圧感知回路のオーバーヘッドは、大幅に削減される。
【０００８】
保持が事前に選択されることをモード信号が示さず、かつ低電圧信号がアサートされる場合、出力回路は、非駆動のハイインピーダンス状態を有する出力信号を生成することによって応答する。この動作は、出力信号のレベルを制御する働きをするコア回路のパワーダウンの結果として、他の回路への望まれない影響を有する出力信号の尤度を減少させることにおいて“安全”である。
【０００９】
集積回路の総パワーダウンが、多くの場合に生じるとともに、これらの環境において、出力電力供給電圧も同様にパワーダウンされることは明らかである。出力電力供給電圧が回復された場合、本発明の実施構成は、要求リセット回路を使用して、保持が事前に選択されていないことを示す状態に、モード信号ストアをリセットする。これは、実際には要求されていない出力信号状態を誤って維持する出力回路探索の尤度を減少させるため、全体として集積回路のより信頼できるパワーアップを可能にする。
【００１０】
現在の出力状態を維持する動作の間、または全体として集積回路をパワーオンしない間、出力回路の制御の堅牢性は、差動シグナリングが使用される場合、差動シグナリングは制御信号の絶対値に対して感知しにくいため、向上する。
【００１１】
幾つかの実施構成は、低電圧信号をスイッチする逆多重化回路を使用することができ、モード信号に応じて、保持アクティブ信号またはパワーアップ信号のいずれかを生成する。
【００１２】
上述のとおり、出力回路は、集積回路内の多様で異なる地点に配置することができる。出力回路は、典型的に、バッファリングの役割をする出力信号バッファ回路である。バッファリングは、オフチップで駆動される出力信号に関係する、または電力領域間のバッファリングであることができ、場合によっては、電力領域間、またはオフチップ信号を生成するためのいずれかで実現される電圧レベルシフトを用いることができる。
【００１３】
他の態様から分かるように、本発明は、
コア電力供給手段によってコア電力供給電圧で電力供給されるコア回路手段と、
出力電力供給手段によって電力供給される出力回路手段と、
前記コア電力供給手段に接続され、前記コア電力供給電圧を感知するとともに、前記コア電力供給電圧が閾値レベルを下回ったことの感知に応答して低電圧信号をアサートする電圧感知手段と、
保持事前選択信号に応答し、信号保持が事前に選択されているか否かを示すモード信号を格納するモード信号格納手段と
を具備し、
前記コア回路手段は、コア出力を有し、
前記出力電力供給手段は、前記コア電力供給手段から分離して制御されるとともに、前記コア回路手段に接続され、前記コア出力からのコア信号を受信し、
前記出力回路手段は、前記コア信号に対して少なくとも部分的に依存し、複数の異なる出力状態の内１つを有する出力信号を生成するとともに、
さらに前記出力回路手段は、保持が事前に選択されていることを前記モード信号が示している場合、前記低電圧信号のアサートに応答し、前記コア信号とは独立して前記出力信号の現在の出力状態を維持することを特徴とする集積回路を提供する。
【００１４】
さらに他の態様から分かるように、本発明は、集積回路を動作させる方法を提供し、
前記方法は、
コア電力供給回路を使用して、コア回路をコア電力供給電圧で電力供給するステップと、
出力電力供給回路を使用して、出力回路を電力供給するステップと、
前記出力回路によって、前記コア出力からのコア信号を受信するステップと、
前記コア信号に対して少なくとも部分的に依存して、前記出力回路によって、複数の異なる出力状態の内１つを有する出力信号を生成するステップと、
前記コア電力供給回路に接続された感知回路によって、前記コア電力供給電圧を感知するステップと、
前記コア電力供給電圧が閾値を下回ったことの感知に応答して、低電圧信号電圧をアサートするステップと、
保持事前選択信号に応答して、信号保持が事前に選択されているか否かを示すモード信号をモード信号ストアに格納するステップと、
前記保持が事前に選択されていることを前記モード信号が示している場合、前記低電圧信号のアサートに応答して、前記コア信号とは独立して前記出力信号の現在の出力状態を維持するステップと
を具備し、
前記コア回路は、コア出力を有し、
前記出力電力供給回路は、前記コア電力供給回路から分離して制御されることを特徴とする方法。
【００１５】
本発明の上記および他の目的、特徴、および利点は、添付の図面と併せて参照される、以下の例示的な実施構成の詳細な記載から明らかである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
図１は、複数の電力領域を有する集積回路を概略的に例示している。
【００１７】
図２は、パワーダウンを受けるコア回路によって生成されたコア信号が供給される出力バッファセルを概略的に例示している。
【００１８】
図３は、図２の回路を制御するのに使用される制御信号を例示した、信号のタイミングチャートである。
【００１９】
図４は、リセット信号生成器のトランジスタレベルの図である。
【００２０】
図５は、適応型電圧感知回路のトランジスタレベルの図である。
【００２１】
図６は、レベルシフトおよび出力状態維持機能を提供する出力信号バッファセルのトランジスタレベルの図である。
【００２２】
図７は、本技術の動作の実施例を概略的に例示したフローチャートである。
【００２３】
図１は、チップの境界３内に複数の電力領域ＰＤ０，ＰＤ１，ＰＤ２，ＰＤ３を組み入れている集積回路２を概略的に例示している。電力コントローラ４は、各電力領域ＰＤ０，ＰＤ１，ＰＤ２，ＰＤ３に電力供給するために使用される、独立した領域の電力供給電圧Ｖｄｄ０，Ｖｄｄ１，Ｖｄｄ２，Ｖｄｄ３を生成するように動作する。そのような複数の電力領域を有する回路では知られているように、電力領域は、要求に応じて独立的にパワーアップまたはパワーダウンされる。
【００２４】
図１は、さらに電力領域間、および電力領域と集積回路２の外側との間の両方に設けられている入力／出力バッファセル６を例示している。入力／出力バッファセルは、各サイド上の異なる電力供給動作電圧に対応するため、レベルシフト機能を提供するとともに、この維持（保持）機能が事前に選択されている場合に、出力信号を選択的に維持する本技術に従って、使用される。出力バッファセルには、電力コントローラ４によって生成された、それぞれの出力回路の電力供給電圧ＩＯＶｄｄが供給される。これは、分離した電力領域ＰＤ０，ＰＤ１，ＰＤ２，ＰＤ３に対する電力供給電圧のパワーオン状態またはパワーオフ状態とは独立して維持される。
【００２５】
図２は、コア回路１０に接続された出力回路８を概略的に例示している。コア信号１２は、コア回路１０によって生成されるとともに、出力回路８に供給される。コア回路１０によって生成された出力有効信号１４が、コア信号は有効でありかつ排出されるべきであるということを示した場合、出力回路８内の出力バッファ１６は、スイッチが入れられ、かつコア信号を出力信号の形式で、たとえばパッド２０に排出するように、制御される。この出力信号のインピーダンスを変化させるのと同様に、出力バッファ１６は、たとえばレベルシフト機能の一部として、同様に電圧を変化させることが可能であることが分かる。出力回路８には、それぞれの出力電力供給電圧ＩＯＶｄｄが供給される。ラッチ回路１８，２０は、コア信号１２と、出力バッファ１６を有効または無効にする信号とをそれぞれラッチする。これによって、状態維持動作が事前に選択され、コア電力供給電圧Ｖｄｄが除去された場合に、信号が維持されるのを可能にする。
【００２６】
図２には、さらに制御回路２２のブロックが例示されている。この制御回路２２は、多数の出力セル８間で共有することができるため、この制御回路２２の供給に関係するオーバーヘッドは、大幅に削減される。制御回路２２内には、コア電力供給電圧Ｖｄｄが閾値を下回った場合、低電圧信号（voltage-low signal）を生成するように、コア電力供給電圧Ｖｄｄに応答する適応型感知回路（adaptive sensing circuit）２３が設けられている。モードラッチ２４は、保持が事前に選択されているかどうかを示すモード信号を格納する働きをする。モードラッチ２４は、保持事前選択信号（retention preselecting signal）２６によって設定される。リセット信号生成器２８は、出力電力供給電圧ＩＯＶｄｄがパワーオンした場合に、モードラッチ２４をリセットするリセット信号を生成する働きをする。モードラッチ２４内のモード信号は、逆多重化回路３０に供給される。逆多重化回路３０は、適応型感知回路２３によって生成された低電圧信号をスイッチする働きをし、保持アクティブ信号ＲＴＯまたはパワーオン制御信号ＳＮＳのいずれかを供給する。保持アクティブ信号ＲＴＯおよびパワーオン制御信号ＳＮＳの両者は、異なるシグナリングを使用する。
【００２７】
図２は、本技術を実装する回路をアーキテクチャレベルで例示しているとともに、本技術を実現する回路の多様で詳細な実施例が提供され得ることは明らかである。これらの様々な詳細な代替実施例は、本技術に包含される。
【００２８】
図３は、制御信号のタイミングチャートであり、図２における様々な制御信号の動作を例示している。図３に例示されている動作の開始において、前記集積回路２は、全体としてパワーダウンされている。第１動作は、出力電力供給電圧ＩＯＶｄｄをパワーアップすることである。この出力電力供給電圧のパワーアップは、電力コントローラ４によって制御される。リセット信号生成器２８は、このパワーアップが検出された場合にリセット信号を生成し、リセット信号がモードラッチ２４をリセットする。コア電力供給電圧Ｖｄｄは、まだパワーアップされていないため、適応型感知回路２３は、コア電力供給電圧Ｖｄｄが閾値レベルを下回っていることを示す低電圧信号を生成する。逆多重化回路３０は、モードラッチ２４内でリセットされたモード信号の制御下で、この低電圧信号のスイッチし、パワーオン制御信号ＳＮＳを生成する。パワーオン制御信号ＳＮＳは、出力回路１８内のスイッチＳＷ１を閉じるように動作して、出力バッファ１６を無効にするとともに、パワーオン動作の間、出力信号をハイインピーダンスの非駆動状態にさせる。従って、出力信号は、トライステート（tri-state）である。
【００２９】
時間の経過につれて、前記電力供給電圧Ｖｄｄは、パワーアップされることにより、閾値レベルを超えて昇圧される。その結果、適応型感知回路２３は、低電圧信号を生成しなくなることにより、パワーオン制御信号ＳＮＳは、デアサートされる。次に、コア回路１０によって生成されているコア信号１２と、コア回路によって生成された出力有効信号１４によって有効および無効にされている出力バッファ１６とにより、出力回路８の正常動作が開始される。
【００３０】
前記コア信号１２の性質と、出力バッファ１６によって生成された出力信号の性質とが、そのように指示する場合、出力信号の出力状態の保持は、保持事前選択信号ＲＥＴを使用して事前に選択され、コア電力供給電圧のパワーダウン中に実行される。この保持事前選択信号ＲＴＥは、集中型コントローラによって生成することができる。代替として、コア電力供給電圧がパワーオンされた後に数個のサイクルを発するように、ローカル回路によって生成することができる。通常、出力状態維持が特定の出力信号に対して構成されているか否かは、設計時点で知られる。出力信号維持が、与えられた出力信号に対して全く要求されない場合、保持事前選択信号ＲＥＴは、低くされる。保持事前選択信号ＲＥＴは、モードラッチ２４内にラッチされる。
【００３１】
正常動作が終了し、前記コア電力供給電圧がパワーオフ（電力節約のためなど）された場合、適応型感知回路２３は、閾値レベルを下回っているコア電力供給電圧を局所的に感知するとともに、低電圧信号をアサートする。次に、モードラッチ２４内のモード信号が設定された場合、逆多重化回路３０は、出力回路８に供給される保持アクティブ信号ＲＴＯとして使用するため、低電圧信号をルーティングする。この保持アクティブ信号は、異なるシグナリングを再び使用することができ、絶対レベルを要求する信号に比べてその堅牢性を向上させる。そのような環境では、絶対信号電圧レベルが流動的であるため、そのような堅牢性は、パワーアップおよびパワーダウン動作の間、重要である。保持アクティブ信号ＲＴＯは、出力回路８内に例示されている３つの全スイッチＳＷ１，ＳＷ２，ＳＷ３を開く働きをし、ラッチ１８，２０は、出力バッファ１６へのコア信号１２入力の最新値を、出力有効信号１４の現在の状態とともに維持する。したがって、出力バッファ１６は、３つの状態（すなわち、低電圧への出力信号の駆動、高電圧への出力信号の駆動、または出力信号が非駆動であるハイインピーダンス状態）の内１つを維持する。
【００３２】
まとめると、前記制御回路２２によって生成された、保持アクティブ信号ＲＴＯおよびパワーオン制御信号ＳＮＳは、出力回路８内のスイッチＳ１，Ｓ２，Ｓ３を制御する。集積回路２のパワーアップの間、ＳＮＳ信号は高く、かつＲＴＯ信号は低いとともに、スイッチＳＷ２は開かれ、かつスイッチＳＷ１は閉じられているため、出力バッファ１６は、トライステートである。正常動作の間、ＳＮＳおよびＲＴＯは両方低く、スイッチＳＷ１は開かれ、かつスイッチＳＷ２，ＳＷ３は閉じられている。保持動作の間、３つの全スイッチＳＷ１，ＳＷ２，ＳＷ３は、開かれている。
【００３３】
前記保持事前選択信号ＲＴＥは、モードラッチ２４を設定するために、一度パルス状にすれば十分である。一度モード信号が、モードラッチ２４内で設定されたら、適応型感知回路２３と出力回路８内の回路とは、コア電力供給電圧Ｖｄｄがパワーダウンされた場合、出力信号の状態を維持する働きを共にする。
【００３４】
図４、５、６は、図２のアーキテクチャを実装するのに使用される例示的なトランジスタレベルの回路の実施例を示している。図４は、前記リセット信号生成回路２８の実施例を示している。リセット信号生成回路２８は、出力電力供給電圧ＩＯＶｄｄのパワーアップに応答して、モードラッチへのリセット信号を生成する。抵抗Ｒ３とともにゲートＰＭ１１，ＰＭ１２は、出力電力供給電圧ＩＯＶｄｄの電圧レベルを感知する分圧器を形成している。ゲートＰＭ１６およびＮＭ１１は、この電圧を論理レベルにデジタル化する。ゲートＰＭ１７，ＮＭ１２，ＰＭ１８，ＮＭ１３は、付加波形を供給する。ゲートＰＭ１３，ＰＭ１４，ＰＭ１５は、リセット信号生成回路２８内の静的リーク電流を減少させるフィードバック経路を設けている。
【００３５】
図５は、前記適応型電圧感知回路２３の例示的なトランジスタレベルの実施例を例示している。抵抗Ｒ１とともにゲートＰＭ５，ＰＭ４，ＮＭ２，ＮＭ３は、自己バイアス能動負荷を形成している。これによって、出力電圧供給電圧ＩＯＶｄｄのレベルに対して実質的に無感知であるトランスコンダクタンスを提供している。この自己バイアス能動負荷の動作は、感知ゲートＮＭ１に対する負荷として動作する、ゲートＰＭ１，ＰＭ２，ＰＭ３のゲート入力における電圧を調節する働きをする。図５に例示されているＳＥＮＳＥ信号は、コア電力供給電圧Ｖｄｄが閾値レベルを上回っているかまたは下回っているか否かを示す低電圧信号である。閾値レベルは、出力電力供給電圧の変化とともに実質的一定に維持される。抵抗Ｒ２は、自己バイアス負荷に対して弱いスタートアップ電流を供給する働きをする高抵抗である。
【００３６】
図６は、前記出力回路８のトランジスタレベルの実施例を例示している。この実施例における出力回路８は、レベルシフタとして、バッファとしての働きをし、上述の出力状態維持機能を提供する。出力状態維持を提供する追加機能は、図６において“＊”が付されている４つのゲートの追加によって実現されている。異なるシグナリングが、パワーオン制御信号ＳＮＳと、実質的に対称な回路周囲の複数地点に印加される保持アクティブ信号ＲＴＯとに対して使用されることが分かる。出力有効信号ｑおよびコア信号ａは、異なる信号の形式で同様に供給される。
【００３７】
図７は、例示的な一実施形態における本技術の動作を概略的に示しているフローチャートである。この過程は、ステップ３２で、前記適応型感知回路２３によって検出されるコア電力供給電圧のパワーオンを待つ。そのようなパワーオンが検出された場合、ステップ３４で、保持モードが事前に選択されているかどうか（モードラッチ２４内のモード信号によって示されている）を判定する。保持モードが事前に選択されている場合、ステップ３８で、パワーオンの間、出力バッファ１６によって生成された出力信号の現在の出力状態を維持する。保持モードが事前に選択されていない場合、ステップ３６で、出力信号をトライステートにする働きをする（非駆動のハイインピーダンス状態に置く）。前記過程は、ステップ４０で、コア電力供給電圧が閾値レベルを上回るのを待つ。これが満たされた場合、前記過程は、コア出力信号と、出力バッファ１６を制御するのに使用されるコア出力有効信号とによって正常動作が有効にされるステップ４２に進み、出力バッファの状態（低駆動出力、高駆動出力、または非駆動出力）を判定する。ステップ４４で、過程は、保持事前選択信号ＲＴＥが生成されているかどうかを判定する。そのような信号が生成されている場合、ステップ４６によって、モード信号は、モードラッチ２４内に格納される。ステップ４８は、コア電力供給電圧が閾値レベルを下回っているかどうか否かを判定する。コア電力供給電圧が、閾値レベルを下回っていない場合、正常動作は継続され、前記過程はステップ４４に戻り、前記過程は、保持事前選択動作の設定を引き続き監視する。ステップ４８で、コア電力供給電圧が閾値レベルを下回っていると判定された場合、前記過程は、ステップ５０に進み、保持動作がモードラッチ２４内のモード信号の設定によって事前に選択されているか否かの判定を行う。保持動作が事前に選択されている場合、ステップ５２は、出力回路８を制御する働きをし、上述の現在の出力信号状態を維持する。保持が事前に選択されていない場合、ステップ５２は、迂回される。
【００３８】
図７のフローチャートが、連続的な方法で実施される過程を例示していることは明らかである。これらの過程は、ハードウェア回路要素によって実施することができるため、これら多くの過程は、並列に、または異なる相対的順序で行われることは、当業者にとって自明である。フローチャートは、１つの可能な統括制御手段の説明の１つである。
【００３９】
本発明の例示的な実施形態は、添付図面への参照とともに、本明細書に詳細に記載された。しかし、本発明は、これらの厳密な実施形態に限定されないとともに、添付の特許請求の範囲によって定義される本発明の範囲および趣旨から逸脱することなく、様々な変形および変更が、当業者によって実現可能であることは自明である。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】複数の電力領域を有する集積回路を概略的に例示した図である。
【図２】パワーダウンを受けるコア回路によって生成されたコア信号が供給される出力バッファセルを概略的に例示した図である。
【図３】図２の回路を制御するのに使用される制御信号を例示した、信号のタイミングチャートである。
【図４】リセット信号生成器のトランジスタレベルの図である。
【図５】適応型電圧感知回路のトランジスタレベルの図である。
【図６】レベルシフトおよび出力状態維持機能を提供する出力信号バッファセルのトランジスタレベルの図である。
【図７】本技術の動作の実施例を概略的に例示したフローチャートである。
【符号の説明】
【００４１】
２  集積回路
３  チップの境界
４  電力コントローラ
６  入力／出力バッファセル
８  出力回路
１０  コア回路
１２  コア信号
１４  出力有効信号
１６  出力バッファ
１８  ラッチ回路
２０  パッド
２２  制御回路
２３  適応型電圧感知回路
２４  モードラッチ
２６  保持事前選択信号
２８  リセット信号生成器
３０  逆多重化回路
３２  パワーオンを待つステップ
３４  保持モードが事前に選択されているかどうか判定するステップ
３６  出力信号をトライステートにするステップ
３８  現在の状態を維持するステップ
４０  コア電力供給電圧が閾値を上回っているかどうか判定するステップ
４２  コア出力信号および出力有効信号を使用して、出力バッファの状態を判定するステップ
４４  保持が事前に選択されているかどうか判定するステップ
４６  モード信号を格納するステップ
４８  コア供給電圧が閾値を下回っているかどうか判定するステップ
５０  保持が事前に選択されているかどうか判定するステップ
５２  現在の出力状態を維持するステップ
ＩＯＶｄｄ  出力電力供給電圧
ＰＤ０，ＰＤ１，ＰＤ２，ＰＤ３  電力領域
ＲＥＴ  保持事前選択信号
ＲＯＴ  保持アクティブ信号
ＳＮＳ  パワーオン制御信号
ＳＷ１，ＳＷ２，ＳＷ３  スイッチ
Ｖｄｄ０，Ｖｄｄ１，Ｖｄｄ２，Ｖｄｄ３  コア電力供給電圧
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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