榎本忠儀
スマートフォン、タブレット端末機器、等の携帯機器では待ち受け時(待機時)でもリーク電流が流れ、電力を消費する。この電力を待機時消費電力(Pst)と呼ぶ。電源を切れば、この問題は解決されるが、SRAMやDelay Flip-Flop(D-FF)に記憶されたデータは消失してしまう。この問題を解決するため、待機時のデータ保持とリーク電流削減を両立できる自己制御電圧レベル変換回路(特開2002-288984)(2002年)を開発した。本回路はSVL(Self-Controllable Voltage Level)回路と呼ばれ、SRAMやD-FFが動作している時、記憶回路に規格電圧(V)を加え、停止している時、記憶回路にVよりvだけ低い降圧電圧(V-v)を供給する。SVL回路は、Vを供給するpMOSFET(pS)、(V-v)を供給するnMOSFET(nS)、放電用pMOSFET(pSd)で構成される極めて簡単な回路である。記憶回路が停止している時、記憶回路のpMOSFETにバックゲートバイアス(v)が掛かり(内部電界が緩和され)、pMOSFETのしきい値電圧が高くなる。この結果、pMOSFETに流れるリーク電流が減少し、Pstが削減される。同時に記憶データが保持される。さらに読み出しみマージンおよび書き込みマージンも向上する。このように、SVL回路は極めて簡単な回路であるが、その効果は極めて大きい。