【手続補正書】
【提出日】平成18年11月27日(2006.11.27)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】  与えられた信号に所定の処理を行なうロジック回路、
前記ロジック回路と同一半導体基板上に形成され、前記ロジック回路の使用するデータを格納するためのメモリ回路、
特定動作モード時、前記ロジック回路のデータを前記メモリ回路へ転送して前記メモリ回路に記憶させるためのデータ退避回路、および
前記メモリ回路および前記ロジック回路に結合され、前記特定動作モード時、前記ロジック回路への電源電圧供給を停止する電源を備える、半導体集積回路装置。
【請求項２】  前記ロジック回路は、
クロック信号に同期してデータを転送する複数のフリップフロップと、
第１の予め定められたフリップフロップの出力信号に所定の処理を施して第２の予め定められたフリップフロップへ該処理結果信号を出力する論理処理回路とを含み、
前記データ退避回路は、前記特定動作モード時、前記複数のフリップフロップの保持するデータ信号を前記メモリ回路へ転送する手段を含む、請求項１記載の半導体集積回路装置。
【請求項３】  前記データ退避回路は、前記特定動作モードを指定するフラグを発生するフラグ発生回路を含み、
前記メモリ回路は、前記フラグ発生回路からのフラグが前記特定動作モードを指定するとき出力ハイインピーダンス状態となるインタフェース回路を含み、前記インタフェース回路は、前記ロジック回路からのデータを受ける入力回路を含む、請求項１記載の半導体集積回路装置。
【請求項４】  前記特定動作モード完了時、前記メモリ回路に退避させたデータを前記ロジック回路へロードするためのロード制御回路をさらに備える、請求項１記載の半導体集積回路装置。
【請求項５】  前記メモリ回路は、
行列状に配列される複数のダイナミック型メモリセルを有するメモリアレイと、
前記メモリアレイの行選択に関連する動作を行なう行系回路と、
前記メモリアレイの列選択に関連する動作を行なう列系回路とを含み、
前記電源は、前記特定動作モード時、前記列系回路への電源電圧供給を停止するための列系電源回路を含む、請求項１記載の半導体集積回路装置。
【請求項６】  前記特定動作モード時、前記列系電源回路への前記メモリ回路外部からの電源電圧供給が停止される、請求項５記載の半導体集積回路。
【請求項７】  前記行系回路は、前記メモリアレイのメモリセルの記憶データのリフレッシュを行なうためのリフレッシュ制御回路を含む、請求項５記載の半導体集積回路装置。
【請求項８】  前記メモリ回路は、
行列状に配列される複数のスタティック型メモリセルを有するメモリアレイと、
前記メモリアレイのメモリセルへアクセスするための周辺回路とを含み、
前記電源は、前記特定動作モード時、前記メモリアレイへの電源電圧の供給を継続しかつ前記周辺回路への電源電圧供給を停止するためのメモリ電源を含む、請求項１記載の半導体集積回路装置。
【請求項９】  前記メモリ回路は、
行列状に配列される複数の不揮発性メモリセルを有するメモリアレイと、
前記メモリアレイのメモリセルへアクセスするための周辺回路とを含み、
前記電源は、前記特定動作モード時、前記メモリアレイおよび周辺回路への電源電圧供給を停止するメモリ電源を含む、請求項１記載の半導体集積回路装置。
【請求項１０】  前記メモリ電源は、前記メモリ回路外部から与えられる電源電圧を受ける電源ノードを含み、前記特定動作モード時前記電源ノードへの外部からの電源電圧の供給が停止される、請求項９記載の半導体集積回路装置。
【請求項１１】  前記メモリ回路は、行列状に配列される複数のメモリセルを有するメモリアレイを含み、
前記データ退避回路は、前記メモリアレイの同一行を繰返しアクセスするようにアドレスを発生するための手段を含む、請求項１記載の半導体集積回路装置。
【請求項１２】  前記リフレッシュ制御回路は、前記メモリアレイの前記データ退避回路により退避されたデータを格納する領域のデータのリフレッシュを行なうようにアドレスを発生する手段を含む、請求項７記載の半導体集積回路装置。
【請求項１３】  前記リフレッシュ制御回路は、通常モード時のリフレッシュ間隔よりも前記特定動作モード時のリフレッシュ間隔を長くするための手段を含む、請求項１２記載の半導体集積回路装置。
【請求項１４】  前記リフレッシュ制御回路は、
リフレッシュ行を指定するリフレッシュアドレスを発生するリフレッシュアドレスカウンタと、
前記特定動作モード時、前記リフレッシュアドレスカウンタの発生するアドレスの範囲を設定するリフレッシュ領域設定手段とを含む、請求項７記載の半導体集積回路装置。
【請求項１５】  前記電源は、前記特定動作モード時、前記ロジック回路への電源電圧供給を停止するロジック電源を備える、請求項１記載の半導体集積回路装置。
【請求項１６】  前記ロジック電源は、前記特定動作モード時に供給が停止される外部電源電圧を受ける電源ノードを含む、請求項１５記載の半導体集積回路装置。
【請求項１７】  前記ロジック回路は、
各々がクロック信号に同期して信号を転送する複数のフリップフロップと、
各々が前記複数のフリップフロップの予め定められた第１のフリップフロップの出力信号を受けて所定の処理を行なって予め定められた第２のフリップフロップへ伝達する複数の演算回路とを含み、
前記ロジック電源は、
前記演算回路へ電源電圧を供給するための第１の電源と、
各前記フリップフロップに設けられ、各前記フリップフロップへ動作電源電圧を供給するフリップフロップ電源とを備え、前記フリップフロップ電源は、前記特定動作モード時遮断状態となって各前記フリップフロップへ動作電源電圧の供給を停止するスイッチングトランジスタを含み、
前記第１の電源は、前記特定動作モード時遮断状態となって前記演算回路への動作電源電圧供給を停止する第２のスイッチングトランジスタを含む、請求項１５記載の半導体集積回路装置。
【請求項１８】  前記列系回路は、前記行系回路に含まれる行選択制御回路の出力信号を受けて活性化されて列選択に関連する動作を行なう列選択制御回路を含み、
前記特定動作モード時、前記列選択制御回路の出力信号の論理レベルを固定するための制御手段をさらに備える、請求項５記載の半導体集積回路装置。
【請求項１９】  前記列系回路は、前記メモリアレイとデータを授受するデータアクセス回路を制御する列アクセス制御回路を含み、
前記列アクセス制御回路を前記特定動作モード時その出力信号を非活性状態に強制的に設定する制御手段をさらに備える、請求項５記載の半導体集積回路装置。
【請求項２０】  前記特定動作モード時、前記列系回路の出力信号の論理レベルを固定するための制御手段をさらに備える、請求項５記載の半導体集積回路装置。
【請求項２１】
内部状態を示すデータを保持する複数の状態保持素子を含み、前記複数の状態保持素子の保持データに従って所定の演算処理を実行するロジック回路、
前記ロジック回路の演算処理の進行に応じて変更可能であるとともに前記ロジック回路の内部状態を設定するデータを少なくとも記憶するメモリ回路、および
電源供給開始時、前記メモリ回路の記憶データを前記状態保持素子に転送するデータ転送制御回路を備える、半導体集積回路装置。
【請求項２２】
前記ロジック回路および前記メモリ回路に結合され、特定動作モード時、前記ロジック回路への電源供給を停止する電源回路をさらに備え、
前記データ転送制御回路は、さらに
前記特定動作を指示するモード指示信号の活性化に応答して、前記メモリ回路へ前記複数の状態保持素子の保持データを転送し、
前記電源回路は、前記モード指示信号の非活性化に従って、前記ロジック回路へ電源を供給する、請求項２１記載の半導体集積回路装置。
【請求項２３】
前記ロジック回路は、
複数の演算回路と、
前記複数の演算回路に対応して設けられ、クロック信号に同期して対応の演算回路との間でデータを転送する複数のフリップフロップとを含み、
前記電源回路は、前記モード指示信号の活性化に従って、前記複数の演算回路およびフリップフロップへの電源供給を停止する、請求項２２記載の半導体集積回路装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１０】
【課題を解決するための手段】
この発明の第１の観点に係る半導体集積回路装置は、与えられた信号に所定の処理を行うロジック回路と、このロジック回路の使用するデータを格納するためのメモリ回路と、特定動作モード時、このロジック回路のデータをメモリ回路へ転送してメモリ回路に転送データを記憶させるためのデータ退避回路と、特定動作モード時、ロジック回路への電源電圧供給を停止する電源を備える。ロジック回路とメモリ回路とは同一半導体基板上の形成される。電源は、ロジック回路およびメモリ回路に結合される。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１７
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１８
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１９
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正１２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２０
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正１３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２１
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正１４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２２
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正１５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２３
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正１６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２４
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正１７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２５
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正１８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２６
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正１９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２７
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正２０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２８
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正２１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２９
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正２２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３０
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正２３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３１】
この発明の第２の観点に係る半導体集積回路装置は、ロジック回路と、このロジック回路の内部状態を設定するデータを少なくとも記憶するメモリ回路とを含む。ロジック回路は、内部状態を示すデータを保持する複数の状態保持素子を含み、これらの複数の状態保持素子の保持データに従って演算処理を実行する。メモリ回路は、その記憶データがロジック回路の演算処理の進行に応じて変更可能である。
この発明の第２の観点に係る半導体集積回路装置は、さらに、電源供給開始時、メモリ回路の記憶データを状態保持素子に転送するデータ転送制御回路を備える。
【手続補正２４】
【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】
特定動作モード時に、ロジック回路の保持データをメモリ回路へ退避させてメモリ回路で保持することにより、ロジック回路の電源電圧供給を停止することができ、ロジック回路部におけるサブスレッショルド電流を低減することができる。したがって、このロジック回路のＭＯＳトランジスタのしきい値電圧の絶対値を小さくすることができ、低電源電圧下でも、高速で動作しかつスタンバイ時におけるリーク電流による消費電流を低減することができる。
また、電源供給開始時にメモリ回路の記憶データを状態保持素子に転送することにより、ロジック回路を、その演算の進行状態に応じた内部状態に設定することができる。
【手続補正２５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１８５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１８５】
すなわち、ロジック回路のデータをメモリ回路へ転送して退避させた後、特定動作モード時ロジック回路への動作電源電圧の供給を停止する電源を設けることにより、ロジック回路の保持データを確実に保存しつつ、スタンバイ状態時における消費電力を低減することができる。
【手続補正２６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１８６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１８６】
ロジック回路をクロック信号に同期してデータの転送を行なうフリップフロップと、これらのフリップフロップとデータ信号の授受を行なう論理積回路とで構成し、このフリップフロップに保持されたデータをメモリ回路へ退避させるように構成することにより、正確にロジック回路の保持データをメモリ回路へ退避させることができる。また、クロック信号に同期して高速で、このフリップフロップの保持データをメモリ回路へ退避させることができる。
【手続補正２７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１８７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１８７】
メモリ回路は、特定動作モードを示すフラグに従ってロジック回路からのデータを受けるインタフェース回路部分を出力ハイインピーダンス状態に設定することにより、ロジック回路の出力信号の不安定時においても、インタフェース回路において貫通電流が生じるのを防止することができ、消費電流を低減することができる。
【手続補正２８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１８８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１８８】
特定動作の完了後、メモリ回路の退避データを再びロジック回路へロードするように構成することにより、早いタイミングでロジック回路を元の状態に復帰させることができ、次の処理に備えることができる。
【手続補正２９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１８９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１８９】
メモリ回路がダイナミック型メモリセルを有する場合、行系回路に動作電源電圧を供給し、列系回路には動作電源電圧の供給を停止することにより、この列系回路における消費電流を低減することができ、また行系回路へは動作電源電圧が供給されており、メモリ回路の退避データを確実に保持することができる。
【手続補正３０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１９０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１９０】
特定動作モード時には、列系電源回路へ外部からの電源電圧供給を停止するように構成することにより、列系電源回路の制御が容易となる。
【手続補正３１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１９１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１９１】
行系回路が、メモリセルの記憶データのリフレッシュを行なうように構成することにより、ダイナミック型メモリセルを用いたとしても、確実に退避データを保持することができる。
【手続補正３２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１９２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１９２】
メモリ回路がスタティック型メモリセルを含む場合、このメモリセルアレイへの電源電圧のみを供給し、メモリアレイ周辺回路への動作電源電圧の供給を停止するように構成することにより、記憶データを確実に保持しつつ消費電流を低減することができる。
【手続補正３３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１９３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１９３】
メモリ回路が不揮発性メモリで構成される場合、このメモリ回路への動作電源電圧の供給を停止するように構成することにより、メモリ回路における消費電流を大幅に低減することができる。
【手続補正３４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１９４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１９４】
メモリ電源は、電源ノードであり、外部から与えられる電源電圧の供給を特定動作モード時停止させることにより、電源電圧の制御が容易となる。
【手続補正３５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１９５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１９５】
データ退避時、メモリ回路の同一行を繰返しアクセスするようにアドレスを発生するように構成することにより、同一ページに退避データを格納することができ、高速のデータ退避を実現することができる。
【手続補正３６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１９６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１９６】
データ退避回路により退避されたデータ格納領域のデータをリフレッシュするように構成することにより、メモリ回路のアレイ領域全体をリフレッシュする必要がなく、必要最小限の領域のリフレッシュのみで確実に退避データの保持を行なうことができる。
【手続補正３７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１９７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１９７】
リフレッシュ間隔を特定動作モード時長くするように構成することにより、スタンバイ状態時におけるリフレッシュ電流の平均値を低減することができる。
【手続補正３８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１９８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１９８】
リフレッシュアドレスカウンタの発生するアドレスの範囲を特定動作モード時に設定するように構成することにより、容易にリフレッシュ領域を設定することができ、ロジック回路の記憶データに応じて退避領域のサイズを設定することができる。
【手続補正３９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１９９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１９９】
特定動作モード時、ロジック回路への電源電圧供給を停止するように構成することにより、確実にロジック回路における消費電流を特定動作モード時低減することができる。
【手続補正４０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０２００
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０２００】
ロジック電源を、外部電源電圧を受けて内部電源電圧を発生する電源ノードで構成することにより、容易に外部の電源電圧供給停止だけでロジック回路の消費電流の低減を実現することができる。
【手続補正４１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０２０１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０２０１】
フリップフロップと組合せ論理回路とを含むロジック回路において、フリップフロップ回路用の電源スイッチングトランジスタおよび組合せ論理回路用の電源スイッチングトランジスタとを設け、特定動作モード時、これらの電源スイッチングトランジスタを非導通状態に設定する構成とすることにより、外部からの電源電圧供給を継続して、ロジック回路における消費電流を低減することができ、外部のプロセサの電源電圧供給を行なうための負荷が軽減される。
【手続補正４２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０２０２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０２０２】
特定動作モード時、列選択制御回路の出力信号の論理レベルを固定するように構成することにより、行系回路の出力信号に従って、列系回路が不安定な電源電圧に従って動作するのを防止することができる。それにより、列系制御回路の出力信号がフローティング状態となり、誤動作を生じるのを防止することができる。
【手続補正４３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０２０３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０２０３】
特定動作モード時、データアクセスを制御するためのアレイとのインタフェース部に存在する列アクセス制御回路の出力信号を特定動作モード時非活性状態に強制的に設定するように構成することにより、確実に列アクセス制御回路の出力信号がフローティング状態となってメモリアレイから列系回路へ電流が流れるのを防止することができ、貫通電流により消費電流が生じるのを防止することができる。
【手続補正４４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０２０４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０２０４】
特定動作モード時、列系回路の出力信号の論理レベルを固定するように構成することにより、列系回路の出力信号がフローティング状態となってノイズなどの影響により誤動作が生じ、これにより、動作電源電圧が供給される回路から電流が流出するのを防止することができ、応じて消費電流を低減することができる。