(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2023140670
(43)【公開日】2023-10-05
(54)【発明の名称】半導体装置
(51)【国際特許分類】
H01L 21/822 20060101AFI20230928BHJP
【ＦＩ】
H01L27/04 T
H01L27/04 U
H01L27/04 F
【審査請求】未請求
【請求項の数】17
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022046631
(22)【出願日】2022-03-23
(71)【出願人】
【識別番号】318010018
【氏名又は名称】キオクシア株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110003708
【氏名又は名称】弁理士法人鈴榮特許綜合事務所
(72)【発明者】
【氏名】松羽 光則
【テーマコード（参考）】
5F038
【Ｆターム（参考）】
5F038AZ08
5F038BE07
5F038CD02
5F038DF04
5F038DF05
5F038DF08
5F038DF17
5F038DT10
5F038DT15
5F038DT17
5F038DT18
5F038DT19
5F038EZ07
5F038EZ20
(57)【要約】
【課題】消費電流を低減可能な半導体装置を提供する。
【解決手段】実施形態の半導体装置は、第１動作温度において第１動作を実行したときに第１消費電流を生じる第１回路ＣＩと、第１動作温度に相当する第１温度値と、第１温度値に対応付けられ、第１消費電流に相当する第１電流値とを記憶する記憶回路ＳＣとを備える。
【選択図】図５
【解決手段】実施形態の半導体装置は、第１動作温度において第１動作を実行したときに第１消費電流を生じる第１回路ＣＩと、第１動作温度に相当する第１温度値と、第１温度値に対応付けられ、第１消費電流に相当する第１電流値とを記憶する記憶回路ＳＣとを備える。
【選択図】図５
【特許請求の範囲】
【請求項1】
第１動作温度において第１動作を実行したときに第１消費電流を生じる第１回路と、
前記第１動作温度に相当する第１温度値と、前記第１温度値に対応付けられ、前記第１消費電流に相当する第１電流値とを記憶する記憶回路と、
を具備する半導体装置。
前記第１動作温度に相当する第１温度値と、前記第１温度値に対応付けられ、前記第１消費電流に相当する第１電流値とを記憶する記憶回路と、
を具備する半導体装置。
【請求項2】
前記第１回路は、前記第１動作温度及び第１動作周波数において前記第１動作を実行したときに前記第１消費電流を生じ、
前記記憶回路は、前記第１温度値と、前記第１動作周波数に相当する第１周波数値と、前記第１温度値と前記第１周波数値に対応付けられた前記第１電流値とを記憶する、
請求項１に記載の半導体装置。
前記記憶回路は、前記第１温度値と、前記第１動作周波数に相当する第１周波数値と、前記第１温度値と前記第１周波数値に対応付けられた前記第１電流値とを記憶する、
請求項１に記載の半導体装置。
【請求項3】
前記第１回路は、前記第１動作温度、前記第１動作周波数、及び第１動作電圧において前記第１動作を実行したときに前記第１消費電流を生じ、
前記記憶回路は、前記第１温度値と、前記第１周波数値と、前記第１動作電圧に相当する第１電圧値と、前記第１温度値と前記第１周波数値と前記第１電圧値に対応付けられた前記第１電流値とを記憶する、
請求項２に記載の半導体装置。
前記記憶回路は、前記第１温度値と、前記第１周波数値と、前記第１動作電圧に相当する第１電圧値と、前記第１温度値と前記第１周波数値と前記第１電圧値に対応付けられた前記第１電流値とを記憶する、
請求項２に記載の半導体装置。
【請求項4】
前記第１回路の温度を検知する温度検知回路をさらに具備し、
前記第１動作温度は、前記温度検知回路により検知された温度である、
請求項１に記載の半導体装置。
前記第１動作温度は、前記温度検知回路により検知された温度である、
請求項１に記載の半導体装置。
【請求項5】
前記第１回路は、複数のメモリセルを含む請求項１に記載の半導体装置。
【請求項6】
前記第１回路は、前記複数のメモリセルを制御するコントローラを含む請求項５に記載の半導体装置。
【請求項7】
前記第１回路は、プロセッサを含む請求項１に記載の半導体装置。
【請求項8】
前記第１回路及び前記記憶回路は、ＮＡＮＤ型フラッシュメモリを含む請求項１に記載の半導体装置。
【請求項9】
前記第１消費電流は、前記第１回路に前記第１動作を実行させている間の一時刻に、前記第１回路に生じる消費電流である請求項１に記載の半導体装置。
【請求項10】
前記第１消費電流は、前記第１回路に前記第１動作を実行させている間に、前記第１回路に生じる消費電流を複数回測定して得られた複数値の平均である請求項１に記載の半導体装置。
【請求項11】
前記第１消費電流は、前記第１回路に前記第１動作を実行させている間に、前記第１回路に生じる消費電流を複数回測定して得られた複数値から算出した近似値である請求項１に記載の半導体装置。
【請求項12】
前記第１消費電流は、前記第１回路に前記第１動作を実行させている間の一期間に、前記第１回路に生じる消費電流の平均値である請求項１に記載の半導体装置。
【請求項13】
前記第１動作は、書き込み動作、読み出し動作、消去動作、及び演算動作のいずれか１つを含む請求項１に記載の半導体装置。
【請求項14】
第１半導体チップ及び第２半導体チップを備え、
前記第１半導体チップは、
第１動作温度において第１動作を実行したときに第１消費電流を生じる第１回路と、
前記第１動作温度に相当する第１温度値と、前記第１温度値に対応付けられ、前記第１消費電流に相当する第１電流値とを記憶する第１記憶回路と、を有し、
前記第２半導体チップは、
前記第１動作温度において前記第１動作を実行したときに第２消費電流を生じる第２回路と、
前記第１温度値と、前記第１温度値に対応付けられ、前記第２消費電流に相当する第２電流値とを記憶する第２記憶回路と、を有する、
半導体装置。
前記第１半導体チップは、
第１動作温度において第１動作を実行したときに第１消費電流を生じる第１回路と、
前記第１動作温度に相当する第１温度値と、前記第１温度値に対応付けられ、前記第１消費電流に相当する第１電流値とを記憶する第１記憶回路と、を有し、
前記第２半導体チップは、
前記第１動作温度において前記第１動作を実行したときに第２消費電流を生じる第２回路と、
前記第１温度値と、前記第１温度値に対応付けられ、前記第２消費電流に相当する第２電流値とを記憶する第２記憶回路と、を有する、
半導体装置。
【請求項15】
前記第１回路は、第２回路と同じ回路構成を有する請求項１４に記載の半導体装置。
【請求項16】
前記第１回路は、第２回路と異なる回路構成を有する請求項１４に記載の半導体装置。
【請求項17】
第１半導体チップ及び第２半導体チップを有する第１半導体パッケージと、
第３半導体チップ及び第４半導体チップを有する第２半導体パッケージと、
を具備し、
前記第１半導体チップは、
第１動作温度において第１動作を実行したときに第１消費電流を生じる第１回路と、
前記第１動作温度に相当する第１温度値と、前記第１温度値に対応付けられ、前記第１消費電流に相当する第１電流値とを記憶する第１記憶回路と、を有し、
前記第２半導体チップは、
前記第１動作温度において前記第１動作を実行したときに第２消費電流を生じる第２回路と、
前記第１温度値と、前記第１温度値に対応付けられ、前記第２消費電流に相当する第２電流値とを記憶する第２記憶回路と、を有し、
前記第３半導体チップは、
前記第１動作温度において前記第１動作を実行したときに第３消費電流を生じる第３回路と、
前記第１温度値と、前記第１温度値に対応付けられ、前記第３消費電流に相当する第３電流値とを記憶する第３記憶回路と、を有し、
前記第４半導体チップは、
前記第１動作温度において前記第１動作を実行したときに第４消費電流を生じる第４回路と、
前記第１温度値と、前記第１温度値に対応付けられ、前記第４消費電流に相当する第４電流値とを記憶する第４記憶回路と、を有する、
半導体装置。
第３半導体チップ及び第４半導体チップを有する第２半導体パッケージと、
を具備し、
前記第１半導体チップは、
第１動作温度において第１動作を実行したときに第１消費電流を生じる第１回路と、
前記第１動作温度に相当する第１温度値と、前記第１温度値に対応付けられ、前記第１消費電流に相当する第１電流値とを記憶する第１記憶回路と、を有し、
前記第２半導体チップは、
前記第１動作温度において前記第１動作を実行したときに第２消費電流を生じる第２回路と、
前記第１温度値と、前記第１温度値に対応付けられ、前記第２消費電流に相当する第２電流値とを記憶する第２記憶回路と、を有し、
前記第３半導体チップは、
前記第１動作温度において前記第１動作を実行したときに第３消費電流を生じる第３回路と、
前記第１温度値と、前記第１温度値に対応付けられ、前記第３消費電流に相当する第３電流値とを記憶する第３記憶回路と、を有し、
前記第４半導体チップは、
前記第１動作温度において前記第１動作を実行したときに第４消費電流を生じる第４回路と、
前記第１温度値と、前記第１温度値に対応付けられ、前記第４消費電流に相当する第４電流値とを記憶する第４記憶回路と、を有する、
半導体装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明の実施形態は、半導体装置に関する。
【背景技術】
【0002】
半導体装置、及び複数の半導体装置を備えた情報処理システムが知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】米国特許出願公開第２００５／００４１４５３号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
消費電流を低減可能な半導体装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【0005】
実施形態の半導体装置は、第１動作温度において第１動作を実行したときに第１消費電流を生じる第１回路と、前記第１動作温度に相当する第１温度値と、前記第１温度値に対応付けられ、前記第１消費電流に相当する第１電流値とを記憶する記憶回路と、を備える。
【図面の簡単な説明】
【0006】
【図1】第１実施形態の半導体装置を備える情報処理システムの構成を示すブロック図である。
【図2】第１実施形態における半導体パッケージの構成を示す図である。
【図3】第１実施形態における半導体チップの記憶回路に記憶される測定条件と消費電流の一例を示す図である。
【図4】第１実施形態における半導体パッケージ内の半導体チップに測定条件と消費電流を記憶させる処理の流れを示すフローチャートである。
【図5】第１実施形態における半導体チップの記憶回路に記憶される測定条件と消費電流を示す図である。
【図6】第１実施形態における半導体チップに供給する電流を制御する動作を示すフローチャートである。
【図7】第２実施形態における半導体チップの記憶回路に記憶される測定条件と消費電流の一例を示す。
【図8】第２実施形態における半導体パッケージ内の半導体チップに動作温度と消費電流を記憶させる処理の流れを示すフローチャートである。
【図9】第２実施形態における半導体チップの記憶回路に記憶される動作温度と消費電流を示す図である。
【図10】第２実施形態における半導体チップに供給する電流を制御する動作を示すフローチャートである。
【図11】第３実施形態における半導体チップの記憶回路に記憶される測定条件と消費電流の一例を示す図である。
【図12】第３実施形態における半導体パッケージ内の半導体チップに動作周波数と消費電流を記憶させる処理の流れを示すフローチャートである。
【図13】第３実施形態における半導体チップの記憶回路に記憶される動作周波数と消費電流を示す図である。
【図14】第３実施形態における半導体チップに供給する電流を制御する動作を示すフローチャートである。
【図15】第４実施形態における半導体パッケージとシステム制御回路の接続構成を示すブロック図である。
【図16】第４実施形態における半導体チップの記憶回路に記憶される動作周波数及び動作温度と消費電流を示す図である。
【図17】第４実施形態における半導体チップに供給する電流を制御する動作を示すフローチャートである。
【図18】第４実施形態における読み出し動作の半導体チップの消費電流を算出する方法を示す図である。
【図19】第４実施形態における半導体チップへの供給電流に相当する動作周波数を算出する方法を示す図である。
【図20】第５実施形態における半導体チップの記憶回路に記憶される測定条件と消費電流の一例を示す図である。
【図21】第５実施形態における半導体パッケージ内の半導体チップに測定条件と消費電流を記憶させる処理の流れを示すフローチャートである。
【図22】第５実施形態における半導体チップの記憶回路に記憶される測定条件と消費電流を示す図である。
【図23】第５実施形態における半導体パッケージに供給する電流を制御する動作を示すフローチャートである。
【図24】第６実施形態における半導体パッケージに供給する電流を制御する動作を示すフローチャートである。
【図25】半導体チップの消費電流とその発生率を示す図である。
【図26】測定条件において処理を実行した場合の消費電流の一例を示す図である。
【図27】測定条件において処理を実行した場合の消費電流の他例を示す図である。
【図28】測定条件において処理を実行した場合の消費電流の他例を示す図である。
【図29】２つの半導体チップが並列動作しているときの消費電流の合計値を示す図である。
【図30】消費電流を求める近似及び推定方法を説明するための図である。
【図31】消費電流を求める近似及び推定方法を説明するための図である。
【図32】消費電流を求める近似及び推定方法を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【0007】
以下の説明において、同一の機能及び構成を有する構成要素については、共通する参照符号を付す。また、以下に示す実施形態は、この実施形態の技術的思想を具体化するための装置や方法を例示するものであって、構成部品の材質、形状、構造、及び配置等を下記のものに特定するものではない。
【0008】
機能ブロックは、ハードウェア、コンピュータソフトウェアのいずれかまたは両者を組み合わせたものとして実現することができる。機能ブロックが以下の例のように区別されていることは必須ではない。例えば、一部の機能が例示の機能ブロックとは別の機能ブロックによって実行されてもよい。さらに、例示の機能ブロックがさらに細かい機能サブブロックに分割されていてもよい。
【0009】
以下、図面を参照して実施形態について説明する。第１実施形態にて本出願の概要を説明し、第２～第５実施形態にて詳細な態様を説明する。
【0010】
１．第１実施形態
第１実施形態の半導体装置、及び半導体装置を備えた情報処理システムについて説明する。第１実施形態では、半導体装置内の半導体チップの各々に実施したテストで得られた消費電流に相当する値を、その消費電流が得られた半導体チップの各々に記憶しておく。半導体チップの各々に記憶された消費電流に相当する値に基づいて、半導体チップの各々に供給する電流が制御される。以下、消費電流に相当する値を、単に消費電流と称する。
第１実施形態の半導体装置、及び半導体装置を備えた情報処理システムについて説明する。第１実施形態では、半導体装置内の半導体チップの各々に実施したテストで得られた消費電流に相当する値を、その消費電流が得られた半導体チップの各々に記憶しておく。半導体チップの各々に記憶された消費電流に相当する値に基づいて、半導体チップの各々に供給する電流が制御される。以下、消費電流に相当する値を、単に消費電流と称する。
【0011】
１．１ 第１実施形態の構成
図１は、第１実施形態の半導体装置を備える情報処理システムの構成を示すブロック図である。情報処理システム１は、半導体装置１０、システム制御回路２０、パワーマネージメント集積回路（ＰＭＩＣ）３０、ユーザインタフェース４０、及びバッテリー５０を備える。
図１は、第１実施形態の半導体装置を備える情報処理システムの構成を示すブロック図である。情報処理システム１は、半導体装置１０、システム制御回路２０、パワーマネージメント集積回路（ＰＭＩＣ）３０、ユーザインタフェース４０、及びバッテリー５０を備える。
【0012】
半導体装置１０は、１つあるいは複数の半導体パッケージを有する。例えば、半導体装置１０は、半導体パッケージ１１、１２、１３、及び１４を有する。半導体パッケージ１１～１４の各々は、１つあるいは複数の半導体チップを有する。例えば、半導体パッケージ１１～１４の各々は、半導体チップＣＰ１、ＣＰ２、ＣＰ３、及びＣＰ４を有する。
【0013】
半導体チップＣＰ１～ＣＰ４は、同一機能を持っていてもよいし、異なる機能を持っていてもよい。半導体チップＣＰ１～ＣＰ４の各々は、例えば、半導体記憶装置、メモリコントローラ、プロセッサ、あるいはその他の集積回路を含む。半導体記憶装置は、例えば、ＮＡＮＤ型フラッシュメモリ、あるいはＳＲＡＭ（static random access memory）、ＤＲＡＭ（dynamic random access memory）等を含む。メモリコントローラは、半導体記憶装置を制御する回路である。プロセッサは、演算処理、及び情報処理システム１内の装置の制御等を行う。なお、ここでは、半導体パッケージ１１～１４の各々は、同じ構成、例えば、半導体チップＣＰ１、ＣＰ２、ＣＰ３、及びＣＰ４を有するものとして説明するが、半導体パッケージ１１～１４の各々が有する半導体チップの数は異なっていてもよい。
【0014】
以下に、図１及び図２を参照して、半導体パッケージ１１～１４について説明する。ここでは、半導体パッケージ１１を例に取り説明する。なお、以降の説明における「上」及び「下」は、各図面における上方向及び下方向にそれぞれ相当する。
【0015】
図２は、半導体パッケージ１１の構成を示す側面図（一部断面を含む）である。半導体パッケージ１１は、半導体チップＣＰ１～ＣＰ４、半導体基板１１０、ボンディングワイヤ１１１、絶縁性フィルム１１２、絶縁層１１３、パッド１１４及び１１５、ビア１１６、絶縁層１１７、ハンダボール１１８、及びモールド材１１９を有する。
【0016】
半導体基板１１０上には、絶縁層１１３が設けられる。絶縁層１１３上には、絶縁性フィルム１１２を介して半導体チップＣＰ１が設けられる。半導体チップＣＰ１上には、絶縁性フィルム１１２を介して半導体チップＣＰ２が設けられる。同様に、半導体チップＣＰ２上には、絶縁性フィルム１１２を介して半導体チップＣＰ３が設けられる。半導体チップＣＰ３上には、絶縁性フィルム１１２を介して半導体チップＣＰ４が設けられる。
【0017】
半導体基板１１０の上面及び下面には、パッド１１４及び１１５がそれぞれ設けられる。パッド１１４と半導体チップＣＰ１との間、及びパッド１１４と半導体チップＣＰ２との間には、ボンディングワイヤ１１１がそれぞれ設けられる。さらに、半導体チップＣＰ２、ＣＰ３、ＣＰ４間には、ボンディングワイヤ１１１がそれぞれ設けられる。
【0018】
半導体基板１１０のパッド１１５には、絶縁層１１７が設けられる。半導体基板１１０の下面に設けられたパッド１１５及び図示しないパッドにはハンダボール１１８がそれぞれ設けられる。以上により、ハンダボール１１８は、パッド１１５、ビア１１６、パッド１１４、及びボンディングワイヤ１１１を介して、半導体チップＣＰ１～ＣＰ４に電気的に接続される。
【0019】
半導体基板１１０上の半導体チップＣＰ１～ＣＰ４、及びボンディングワイヤ１１１は、モールド材１１９によって封止されている。
【0020】
以下に、半導体チップＣＰ１～ＣＰ４について説明する。図１に示すように、半導体チップＣＰ１は、第１回路ＣＩ、記憶回路ＳＣ、及び温度検知回路ＴＤを有する。第１回路ＣＩは、所望の機能を実現する回路である。所望の機能は、例えばデータ記憶、制御処理、及び演算処理等を含む。記憶回路ＳＣは、半導体チップＣＰ１（または、第１回路ＣＩ）が持つ特性（または、パラメータ）を記憶する。半導体チップＣＰ１が持つ特性とは、その半導体チップに対する動作テストにおいて得られる（または、生じる）消費電流と、その動作テストの測定条件（または、動作条件）である。なお、第１回路ＣＩと記憶回路ＳＣは、個々に分離されていてもよく、あるいは一体に形成されていてもよい。例えば、第１回路が記憶回路ＳＣを含んでいてもよい。
【0021】
半導体チップＣＰ２～ＣＰ４は、半導体チップＣＰ１と同様に、第１回路ＣＩ、記憶回路ＳＣ、及び温度検知回路ＴＤを有する。なお、半導体チップＣＰ１～ＣＰ４中の１つあるいは複数が温度検知回路ＴＤを有さない場合もある。この場合は、同一パッケージ内の他の半導体チップが有する温度検知回路ＴＤにて検知された温度を用いればよい。
【0022】
図３に、半導体チップＣＰ１の記憶回路ＳＣに記憶される測定条件と消費電流の一例を示す。測定条件は、例えば、動作モード、動作温度、動作周波数、及び動作電圧（また、印加電圧）である。
【0023】
半導体チップＣＰ１の記憶回路ＳＣは、テーブル形式により、測定条件とその消費電流を対応付けて（または、関連付けて）記憶する。例えば、半導体チップＣＰ１の記憶回路ＳＣは、図３に示すように、測定条件Ｃ１としての動作モードＭ１、動作温度Ｔ１、動作周波数Ｆ１、及び動作電圧Ｖ１と、測定条件Ｃ１が半導体チップＣＰ１に設定された場合に得られる消費電流Ｉ１とを対応付けて記憶する。同様に、測定条件Ｃ２としての動作モードＭ２、動作温度Ｔ１、動作周波数Ｆ１、及び動作電圧Ｖ１と、測定条件Ｃ２が半導体チップＣＰ１に設定された場合に得られる消費電流Ｉ２とを対応付けて記憶する。測定条件Ｃ３としての動作モードＭ１、動作温度Ｔ２、動作周波数Ｆ１、及び動作電圧Ｖ１と、測定条件Ｃ３が半導体チップＣＰ１に設定された場合に得られる消費電流Ｉ３とを対応付けて記憶する。
【0024】
なお、図３に示す測定条件と消費電流は、記憶回路ＳＣに記憶されるテーブルの一部である。また、記憶回路ＳＣには、動作モード、動作温度、動作周波数、動作電圧、及び消費電流にそれぞれ相当する値（または、データ、パラメータ）が記憶されるが、本明細書では単に、動作モード、動作温度、動作周波数、動作電圧、及び消費電流が記憶されると称する。
【0025】
動作モードとしては、複数の動作モードがそれぞれ設定可能である。例えば、複数の動作モードは、書き込み動作、読み出し動作、演算動作（例えば、加算、減算、乗算、除算）、あるいは待機動作を含む。上述した動作モードＭ１あるいはＭ２は、書き込み動作、読み出し動作、演算動作、及び待機動作の１つあるいは複数の動作を表す。
【0026】
動作温度としては、複数の動作温度がそれぞれ設定可能である。動作温度は、半導体チップＣＰ１が動作することが予想される環境下の温度である。消費電流の測定では、半導体チップＣＰ１の環境温度が動作温度に設定される。動作温度は、例えば、常温、常温より高い高温、及び常温より低い低温を含む。上述した動作温度Ｔ１あるいはＴ２は、常温、高温、及び低温の１つあるいは複数の温度を表す。
【0027】
動作周波数としては、複数の動作周波数がそれぞれ設定可能である。動作周波数は、半導体チップＣＰ１の動作を制御するクロック信号の周波数である。上述した動作周波数Ｆ１は、情報処理システム１にて設定可能な異なるクロック信号の１つあるいは複数のクロック信号を表す。
【0028】
動作電圧としては、複数の動作電圧がそれぞれ設定可能である。動作電圧は、半導体チップＣＰ１に供給されるべき動作規格内の電圧である。上述した動作電圧Ｖ１は、異なる動作電圧の１つあるいは複数の動作電圧を表す。
【0029】
半導体チップＣＰ１の記憶回路ＳＣに、測定条件としての動作モード、動作温度、動作周波数、及び動作電圧と、その消費電流とを記憶させる動作については後述する。
【0030】
なお、半導体チップＣＰ２～ＣＰ４の各々の記憶回路ＳＣに記憶される測定条件と消費電流についても、半導体チップＣＰ１と同様である。
【0031】
図１に戻り説明を続ける。システム制御回路２０は、複数の半導体チップ（または、半導体パッケージ内の半導体チップ）の記憶回路ＳＣから読み出した消費電流に基づいて、複数の半導体チップ（または、半導体パッケージ）に供給する電流の配分を制御する。これにより、半導体チップの動作を停止、あるいは半導体チップの動作性能を適正化する。また、半導体チップに供給する電流に応じて、半導体チップの動作周波数を最適化な周波数に設定する。これにより、複数の半導体チップ（または、半導体パッケージ）で生じる消費電流を低減できると共に、半導体チップの動作性能を向上させることができる。
【0032】
ＰＭＩＣ３０は、バッテリー５０から供給される電圧を情報処理システム１に最適な動作電圧に変換し、システム制御回路２０に供給する。ＰＭＩＣ３０は、またバッテリー５０の蓄電状態をシステム制御回路２０に送信可能である。ＰＭＩＣ３０は、システム制御回路２０、ユーザインタフェース４０、及び半導体装置１０への電源の供給及び停止を行う。ＰＭＩＣ３０は、またバッテリー５０への充電を制御する。
【0033】
ユーザインタフェース４０は、情報処理システム１とユーザとの間で情報のやり取りを行うためのインタフェースである。ユーザインタフェース４０は、例えば、キー入力装置、あるいはディスプレイ等である。
【0034】
バッテリー５０は、外部電源から供給された電気的エネルギーを蓄える装置である。バッテリー５０は、情報処理システム１を動作させるための電源電圧を供給する。
【0035】
なお、情報処理システム１が備える半導体パッケージの数は、任意であり、４個より多くてもよく、また少なくてもよい。また、半導体パッケージ１１～１４の各々が含む半導体チップの数は、任意であり、４個より多くても、また少なくてもよい。
【0036】
１．２ 第１実施形態の動作
第１実施形態の半導体装置を備える情報処理システム１の動作について説明する。
第１実施形態の半導体装置を備える情報処理システム１の動作について説明する。
【0037】
先ず、半導体チップの記憶回路ＳＣに、測定条件としての動作モード、動作温度、動作周波数、動作電圧と、その消費電流とを記憶させる動作テストについて説明する。ここでは、半導体パッケージ１１内の半導体チップＣＰ１～ＣＰ４の記憶回路ＳＣに記憶させる場合を例に取り説明する。
【0038】
図４は、半導体パッケージ１１内の半導体チップＣＰ１～ＣＰ４に測定条件と消費電流を記憶させる動作テストの処理の流れを示すフローチャートである。
【0039】
動作テストでは、複数の測定条件Ｃ１、Ｃ２、…、Ｃｎ（ｎは１以上の自然数）が半導体チップＣＰ１～ＣＰ４にそれぞれ設定され、測定条件Ｃ１～Ｃｎにおける半導体チップＣＰ１～ＣＰ４の各々の消費電流がそれぞれ測定される（Ｓ１）。例えば、測定条件Ｃ１において、半導体チップＣＰ１～ＣＰ４の各々の消費電流Ｉ１_１～Ｉ１_４がそれぞれ測定される。測定条件Ｃ２において、半導体チップＣＰ１～ＣＰ４の各々の消費電流Ｉ２_１～Ｉ２_４がそれぞれ測定される。さらに、測定条件Ｃｎにおいて、半導体チップＣＰ１～ＣＰ４の各々の消費電流Ｉｎ_１～Ｉｎ_４がそれぞれ測定される。
【0040】
次に、動作テストにて設定された測定条件Ｃｎと、半導体チップＣＰ１～ＣＰ４の各々で測定された消費電流Ｉｎ_１～Ｉｎ_４は、半導体チップＣＰ１～ＣＰ４の各々の記憶回路ＳＣにそれぞれ記憶される（Ｓ２）。
【0041】
図５に、半導体チップＣＰ１～ＣＰ４の各々の記憶回路ＳＣに記憶される測定条件Ｃｎと消費電流Ｉｎ_１～Ｉｎ_４を示す。例えば、動作テストにおける測定条件Ｃ１と、半導体チップＣＰ１で測定された消費電流Ｉ１_１は、半導体チップＣＰ１の記憶回路ＳＣに、図５に示したようなテーブル形式にて記憶される。すなわち、測定条件Ｃ１と消費電流Ｉ１_１とが対応付けられて、半導体チップＣＰ１の記憶回路ＳＣに記憶される。測定条件Ｃ１と、半導体チップＣＰ２で測定された消費電流Ｉ１_２は、半導体チップＣＰ２の記憶回路ＳＣに、図５に示したようなテーブル形式にて記憶される。すなわち、測定条件Ｃ１と消費電流Ｉ１_２とが対応付けられて、半導体チップＣＰ２の記憶回路ＳＣに記憶される。同様に、測定条件Ｃ１と、半導体チップＣＰ３及びＣＰ４で測定された消費電流Ｉ１_３及びＩ１_４は、半導体チップＣＰ３及びＣＰ４の記憶回路ＳＣに、図５に示したようなテーブル形式にてそれぞれ記憶される。
【0042】
なお、半導体パッケージ１２～１４についても、半導体パッケージ１１と同様に、半導体チップＣＰ１～ＣＰ４の各々の記憶回路ＳＣに、測定条件と消費電流がそれぞれ記憶される。以上により、半導体パッケージ１１～１４内の半導体チップの動作テストが終了する。
【0043】
なお、半導体チップには、選別テストも行われ、この選別テストでは、消費電流が、決められた下限値と上限値の間に入るものを良品とする。半導体パッケージ１１～１４内の半導体チップは選別テストで良品となったものである。半導体チップの記憶回路ＳＣに記憶される測定条件と消費電流には、この選別テストでの測定条件と、その消費電流を用いることも可能である。
【0044】
次に、半導体装置１０内の複数の半導体チップに供給する電流を制御する動作について説明する。図６は、複数の半導体チップに供給する電流を制御する動作を示すフローチャートである。この制御は、システム制御回路２０により実行される。
【0045】
先ず、システム制御回路２０は、情報処理システム１が半導体装置１０に提供している動作条件の中から、実行予定の動作条件を選択する（Ｓ１１）。この動作条件は、前述した測定条件に対応する。
【0046】
次に、システム制御回路２０は、半導体パッケージ１１～１４内の半導体チップＣＰ１～ＣＰ４の記憶回路ＳＣから、動作条件に対応する消費電流を読み出す（Ｓ１２）。詳述すると、システム制御回路２０は、半導体チップの記憶回路ＳＣから、ステップＳ１１にて設定した動作条件と一致する、あるいは近似する測定条件を見つけ、その測定条件に対応付けられた消費電流を読み出す。
【0047】
次に、システム制御回路２０は、読み出した消費電流に基づいて、半導体パッケージ１１～１４内の半導体チップＣＰ１～ＣＰ４に供給する電流を制御する（Ｓ１３）。詳述すると、情報処理システム１で許容される電流の供給能力内で、読み出した消費電流に基づいて、半導体パッケージ１１～１４内の半導体チップＣＰ１～ＣＰ４が適正な動作が実行可能なように、システム制御回路２０は、半導体パッケージ１１～１４内の半導体チップＣＰ１～ＣＰ４に供給する電流を配分する。システム制御回路２０が電流を配分するとは、以下のような動作をいう。システム制御回路２０が選択した動作条件で半導体チップＣＰ１～ＣＰ４の記憶回路ＳＣから読み出した消費電流によって、半導体チップＣＰ１～ＣＰ４が消費する電流は決定される。配分とは、その決定された電流を半導体チップＣＰ１～ＣＰ４に供給することであり、各半導体チップが消費しても良い最大電流あるいは平均電流を、半導体チップＣＰ１～ＣＰ４に供給することである。以上により、半導体パッケージ１１～１４内の半導体チップに供給する電流の制御が終了する。
【0048】
上述により、半導体パッケージ１１～１４内の半導体チップＣＰ１～ＣＰ４で生じる消費電流を低減できる。さらに、半導体パッケージ１１～１４内の半導体チップＣＰ１～ＣＰ４を効率良く、並行して動作させることができる。これにより、情報処理システム１の動作性能を向上させることができる。
【0049】
１．３ 第１実施形態の効果
第１実施形態によれば、消費電流を低減可能な半導体装置を提供できる。
第１実施形態によれば、消費電流を低減可能な半導体装置を提供できる。
【0050】
以下に、第１実施形態の効果について説明する。例えば、半導体装置を組み込んだ携帯機器等では、バッテリーの蓄電状態に応じて半導体装置の動作性能やユーザインタフェースの性能を変動させる。例えば、バッテリーの蓄電状態が低下すると、半導体装置への供給電流を低減する、あるいは半導体装置の動作周波数を低下させる、あるいはディスプレイの表示画面の輝度を落とす。これにより、携帯機器の消費電流を抑制する。これは、バッテリーの蓄電状態がある状態まで低下した場合に、携帯機器に予め設定された供給電流、動作周波数、あるいは輝度に低下させるものである。このため、携帯機器が含む半導体装置の動作性能が適正化されず、消費電流を効率良く抑制できない場合がある。
【0051】
第１実施形態では、半導体装置（例えば、半導体チップあるいは半導体パッケージ）がその半導体装置の消費電流を記憶する記憶回路ＳＣを備える。記憶回路ＳＣは、動作条件（または、測定条件）と、動作条件が半導体装置に設定された場合に生じる消費電流とを対応付けて記憶する。システム制御回路２０は、動作条件に対応した消費電流を記憶回路ＳＣから読み出す。システム制御回路２０は、読み出した消費電流に基づいて、動作条件に応じた適正な電流を半導体装置に供給する。これにより、電流の供給を適正化することができ、半導体装置で生じる消費電流を低減できる。
【0052】
また、第１実施形態の構成によれば、情報処理システム１のバッテリー５０に蓄積された電力の消費を抑制することができ、バッテリー５０による稼働時間を長くすることができる。これにより、バッテリー５０への充電間隔を長くでき、バッテリー５０の充電回数を減らすことができる。この結果、バッテリー５０の寿命を長くすることが可能である。
【0053】
また、第１実施形態の構成によれば、複数の半導体装置の記憶回路ＳＣから消費電流を読み出し、読み出した消費電流に基づいて、動作条件に応じた適正な電流を複数の半導体装置に供給する。これにより、複数の半導体装置に効率良く電流を配分できるため、複数の半導体装置で生じる消費電流を低減できる。さらに、複数の半導体装置を並行して動作させることができるため、情報処理システム１の動作性能を向上させることができる。
【0054】
また、半導体装置の消費電流の低減により、半導体装置に発生する自己発熱を低下させることができる。半導体装置の温度上昇は、半導体装置及び情報処理システム１における信頼性の低下を招く。このため、半導体装置の温度上昇を抑えることにより、半導体装置及び情報処理システム１の信頼性低下を防ぐことができる。
【0055】
以上述べたように、第１実施形態によれば、消費電流を低減可能な半導体装置を提供できる。
【0056】
２．第２実施形態
第２実施形態の半導体装置、及び半導体装置を備えた情報処理システムについて説明する。半導体装置内の半導体チップで生じる消費電流は、半導体チップの各々において動作温度と固有の相関がある。第２実施形態では、動作温度に応じて変化する半導体チップの各々の消費電流を、その消費電流が生じた半導体チップの各々に記憶しておく。半導体チップの各々に記憶された消費電流に基づいて、半導体チップの各々に供給する電流が制御される。以下、第２実施形態では、主に第１実施形態と異なる点について説明する。
第２実施形態の半導体装置、及び半導体装置を備えた情報処理システムについて説明する。半導体装置内の半導体チップで生じる消費電流は、半導体チップの各々において動作温度と固有の相関がある。第２実施形態では、動作温度に応じて変化する半導体チップの各々の消費電流を、その消費電流が生じた半導体チップの各々に記憶しておく。半導体チップの各々に記憶された消費電流に基づいて、半導体チップの各々に供給する電流が制御される。以下、第２実施形態では、主に第１実施形態と異なる点について説明する。
【0057】
２．１ 第２実施形態の構成
第２実施形態の半導体装置を備える情報処理システム１の構成は、図１及び図２にて示した第１実施形態と同様である。第２実施形態では、半導体パッケージ１１を例に取り説明する。また、動作モードは一定に設定され、さらに動作周波数及び動作電圧はそれぞれ消費電流に影響を与えない範囲内に設定されているものとする。
第２実施形態の半導体装置を備える情報処理システム１の構成は、図１及び図２にて示した第１実施形態と同様である。第２実施形態では、半導体パッケージ１１を例に取り説明する。また、動作モードは一定に設定され、さらに動作周波数及び動作電圧はそれぞれ消費電流に影響を与えない範囲内に設定されているものとする。
【0058】
図７に、半導体パッケージ１１内の半導体チップＣＰ１の記憶回路ＳＣに記憶される測定条件と消費電流の一例を示す。測定条件Ｃ１～Ｃ３として、動作温度はＴ１、Ｔ２、及びＴ３にそれぞれ設定される。動作温度Ｔ１は常温である。Ｔ２は常温より高い高温である。Ｔ３は常温より低い低温である。動作モード、動作周波数、及び動作電圧は、一定あるいは消費電流に影響を与えない範囲内で設定されるため省略している。
【0059】
半導体チップＣＰ１の記憶回路ＳＣは、テーブル形式により、動作温度Ｔ１～Ｔ３とその消費電流を対応付けて記憶する。例えば、半導体チップＣＰ１の記憶回路ＳＣは、図７に示すように、測定条件Ｃ１としての動作温度Ｔ１と、動作温度Ｔ１が半導体チップＣＰ１に設定された場合に得られる消費電流Ｉ１とを対応付けて記憶する。同様に、測定条件Ｃ２としての動作温度Ｔ２と、動作温度Ｔ２が半導体チップＣＰ１に設定された場合に得られる消費電流Ｉ２とを対応付けて記憶する。さらに、測定条件Ｃ３としての動作温度Ｔ３と、動作温度Ｔ３が半導体チップＣＰ１に設定された場合に得られる消費電流Ｉ３とを対応付けて記憶する。
【0060】
半導体パッケージ１１内の半導体チップＣＰ２～ＣＰ４についても、半導体チップＣＰ１と同様である。半導体チップＣＰ２～ＣＰ４の各々の記憶装置ＳＣは、テーブル形式により、動作温度Ｔ１～Ｔ３とその消費電流を対応付けて記憶する。さらに、半導体パッケージ１２～１４についても、半導体パッケージ１１と同様である。半導体パッケージ１２～１４内の半導体チップＣＰ１～ＣＰ４の各々の記憶装置ＳＣは、テーブル形式により、動作温度Ｔ１～Ｔ３とその消費電流を対応付けて記憶する。
【0061】
２．２ 第２実施形態の動作
第２実施形態の半導体装置を備える情報処理システム１の動作について説明する。
第２実施形態の半導体装置を備える情報処理システム１の動作について説明する。
【0062】
先ず、半導体チップの記憶回路ＳＣに、測定条件としての動作温度と、その消費電流とを記憶させる動作テストについて説明する。ここでは、半導体パッケージ１１内の半導体チップＣＰ１～ＣＰ４の記憶回路ＳＣに記憶させる場合を例に取り説明する。
【0063】
図８は、半導体パッケージ１１内の半導体チップＣＰ１～ＣＰ４に動作温度と消費電流を記憶させる動作テストの処理の流れを示すフローチャートである。
【0064】
動作テストでは、例えば、複数の動作温度Ｔ１、Ｔ２、及びＴ３が半導体チップＣＰ１～ＣＰ４にそれぞれ設定され、動作温度Ｔ１～Ｔ３における半導体チップＣＰ１～ＣＰ４の各々の消費電流がそれぞれ測定される（Ｓ２１）。例えば、動作温度Ｔ１において、半導体チップＣＰ１～ＣＰ４の各々の消費電流Ｉ１_１～Ｉ１_４がそれぞれ測定される。動作温度Ｔ２において、半導体チップＣＰ１～ＣＰ４の各々の消費電流Ｉ２_１～Ｉ２_４がそれぞれ測定される。さらに、動作温度Ｔ３において、半導体チップＣＰ１～ＣＰ４の各々の消費電流Ｉ３_１～Ｉ３_４がそれぞれ測定される。
【0065】
次に、動作テストにて設定された動作温度Ｔ１、Ｔ２、及びＴ３と、半導体チップＣＰ１～ＣＰ４の各々で測定された消費電流は、半導体チップＣＰ１～ＣＰ４の各々の記憶回路ＳＣにそれぞれ記憶される（Ｓ２２）。
【0066】
図９に、半導体チップＣＰ１～ＣＰ４の各々の記憶回路ＳＣに記憶される動作温度と消費電流を示す。例えば、動作テストにおける動作温度Ｔ１と、半導体チップＣＰ１で測定された消費電流Ｉ１_１は、半導体チップＣＰ１の記憶回路ＳＣに、図９に示すようなテーブル形式にて記憶される。すなわち、動作温度Ｔ１と消費電流Ｉ１_１とが対応付けられて、半導体チップＣＰ１の記憶回路ＳＣに記憶される。動作温度Ｔ１と、半導体チップＣＰ２で測定された消費電流Ｉ１_２は、半導体チップＣＰ２の記憶回路ＳＣに、図９に示すようなテーブル形式にて記憶される。すなわち、動作温度Ｔ１と消費電流Ｉ１_２とが対応付けられて、半導体チップＣＰ２の記憶回路ＳＣに記憶される。同様に、動作温度Ｔ１と、半導体チップＣＰ３及びＣＰ４で測定された消費電流Ｉ１_３及びＩ１_４は、半導体チップＣＰ３及びＣＰ４の記憶回路ＳＣにテーブル形式にてそれぞれ記憶される。
【0067】
同様に、動作テストにおける動作温度Ｔ２と、半導体チップＣＰ１～ＣＰ４で測定された消費電流Ｉ２_１～Ｉ２_４は、半導体チップＣＰ１～ＣＰ４の記憶回路ＳＣに、テーブル形式にてそれぞれ記憶される。
【0068】
さらに、動作テストにおける動作温度Ｔ３と、半導体チップＣＰ１～ＣＰ４で測定された消費電流Ｉ３_１～Ｉ３_４は、半導体チップＣＰ１～ＣＰ４の記憶回路ＳＣに、テーブル形式にてそれぞれ記憶される。
【0069】
なお、半導体パッケージ１２～１４についても、半導体パッケージ１１と同様に、半導体チップＣＰ１～ＣＰ４の各々の記憶回路ＳＣに、動作温度と消費電流とが対応付けられてそれぞれ記憶される。以上により、半導体パッケージ１１～１４内の半導体チップの動作テストが終了する。
【0070】
次に、半導体装置１０内の複数の半導体チップに供給する電流を制御する動作について説明する。図１０は、複数の半導体チップに供給する電流を制御する動作を示すフローチャートである。この制御は、システム制御回路２０により実行される。
【0071】
先ず、システム制御回路２０は、情報処理システム１が半導体装置１０に提供している動作条件の中から、実行予定の動作温度を選択する（Ｓ２３）。この動作温度は、前述した測定条件として設定した動作温度に対応する。
【0072】
次に、システム制御回路２０は、半導体パッケージ１１～１４内の半導体チップＣＰ１～ＣＰ４の記憶回路ＳＣから、動作温度に対応する消費電流を読み出す（Ｓ２４）。詳述すると、システム制御回路２０は、半導体チップの記憶回路ＳＣから、ステップＳ２３にて設定した動作温度と一致する、あるいは近似する動作温度を見つけ、その動作温度に対応付けられた消費電流を読み出す。
【0073】
次に、システム制御回路２０は、読み出した消費電流に基づいて、半導体パッケージ１１～１４内の半導体チップＣＰ１～ＣＰ４に供給する電流を制御する（Ｓ２５）。詳述すると、情報処理システム１で許容される電流の供給能力内で、読み出した消費電流に基づいて、半導体パッケージ１１～１４内の半導体チップＣＰ１～ＣＰ４が適正な動作が実行可能なように、システム制御回路２０は、半導体パッケージ１１～１４内の半導体チップＣＰ１～ＣＰ４に供給する電流を配分する。以上により、半導体パッケージ１１～１４内の半導体チップに供給する電流の制御が終了する。
【0074】
上述により、半導体パッケージ１１～１４内の半導体チップＣＰ１～ＣＰ４で生じる消費電流を低減できる。さらに、半導体パッケージ１１～１４内の半導体チップＣＰ１～ＣＰ４を効率良く、並行して動作させることが可能である。これにより、情報処理システム１の動作性能を向上させることができる。
【0075】
２．３ 第２実施形態の効果
第２実施形態によれば、消費電流を低減可能な半導体装置を提供できる。
第２実施形態によれば、消費電流を低減可能な半導体装置を提供できる。
【0076】
以下に、第２実施形態の効果について説明する。第２実施形態では、半導体装置（例えば、半導体チップあるいは半導体パッケージ）がその半導体装置の消費電流を記憶する記憶回路ＳＣを備える。記憶回路ＳＣは、動作温度と、動作温度が半導体装置に設定された場合に生じる消費電流とを対応付けて記憶する。システム制御回路２０は、動作温度に対応した消費電流を記憶回路ＳＣから読み出す。システム制御回路２０は、読み出した消費電流に基づいて、動作温度に応じた適正な電流を半導体装置に供給する。これにより、電流の供給を適正化することができ、半導体装置で生じる消費電流を低減できる。
【0077】
また、第２実施形態の構成によれば、複数の半導体装置の記憶回路ＳＣから消費電流を読み出し、読み出した消費電流に基づいて、動作温度に応じた適正な電流を複数の半導体装置に供給する。これにより、複数の半導体装置に効率良く電流を配分できるため、複数の半導体装置で生じる消費電流を低減できる。さらに、複数の半導体装置を並行して動作させることができるため、情報処理システム１の動作性能を向上させることができる。その他の効果は、前述した第１実施形態と同様である。
【0078】
３．第３実施形態
第３実施形態の半導体装置、及び半導体装置を備えた情報処理システムについて説明する。半導体装置内の半導体チップで生じる消費電流は、動作周波数（または、動作速度）と正の相関がある。第３実施形態では、動作周波数に応じて変化する半導体チップの各々の消費電流を、その消費電流が生じた半導体チップの各々に記憶しておく。半導体チップの各々に記憶された消費電流に基づいて、半導体チップの各々に供給する電流が制御される。以下、第３実施形態では、主に第１実施形態と異なる点について説明する。
第３実施形態の半導体装置、及び半導体装置を備えた情報処理システムについて説明する。半導体装置内の半導体チップで生じる消費電流は、動作周波数（または、動作速度）と正の相関がある。第３実施形態では、動作周波数に応じて変化する半導体チップの各々の消費電流を、その消費電流が生じた半導体チップの各々に記憶しておく。半導体チップの各々に記憶された消費電流に基づいて、半導体チップの各々に供給する電流が制御される。以下、第３実施形態では、主に第１実施形態と異なる点について説明する。
【0079】
３．１ 第３実施形態の構成
第３実施形態の半導体装置を備える情報処理システム１の構成は、図１及び図２にて示した第１実施形態と同様である。第３実施形態では、半導体パッケージ１１を例に取り説明する。また、動作モードは一定に設定され、さらに動作温度及び動作電圧はそれぞれ消費電流に影響を与えない範囲内に設定されるものとする。
第３実施形態の半導体装置を備える情報処理システム１の構成は、図１及び図２にて示した第１実施形態と同様である。第３実施形態では、半導体パッケージ１１を例に取り説明する。また、動作モードは一定に設定され、さらに動作温度及び動作電圧はそれぞれ消費電流に影響を与えない範囲内に設定されるものとする。
【0080】
図１１に、半導体パッケージ１１内の半導体チップＣＰ１の記憶回路ＳＣに記憶される測定条件と消費電流の一例を示す。例えば、測定条件Ｃ１～Ｃ３として、動作周波数はＦ１、Ｆ２、及びＦ３にそれぞれ設定される。動作モード、動作温度、及び動作電圧は、一定あるいは消費電流に大きな影響を与えない範囲内で設定されるため省略している。
【0081】
半導体チップＣＰ１の記憶回路ＳＣは、テーブル形式により、動作周波数Ｆ１～Ｆ３とその消費電流を対応付けて記憶する。例えば、半導体チップＣＰ１の記憶回路ＳＣは、図１１に示すように、測定条件Ｃ１としての動作周波数Ｆ１と、動作周波数Ｆ１が半導体チップＣＰ１に設定された場合に得られる消費電流Ｉ１とを対応付けて記憶する。同様に、測定条件Ｃ２としての動作周波数Ｆ２と、動作周波数Ｆ２が半導体チップＣＰ１に設定された場合に得られる消費電流Ｉ２とを対応付けて記憶する。さらに、測定条件Ｃ３としての動作周波数Ｆ３と、動作周波数Ｆ３が半導体チップＣＰ１に設定された場合に得られる消費電流Ｉ３とを対応付けて記憶する。
【0082】
半導体パッケージ１１内の半導体チップＣＰ２～ＣＰ４についても、半導体チップＣＰ１と同様である。半導体チップＣＰ２～ＣＰ４の各々の記憶装置ＳＣは、テーブル形式により、動作周波数Ｆ１～Ｆ３とその消費電流を対応付けて記憶する。さらに、半導体パッケージ１２～１４についても、半導体パッケージ１１と同様である。半導体パッケージ１２～１４内の半導体チップＣＰ１～ＣＰ４の各々の記憶装置ＳＣは、テーブル形式により、動作周波数Ｆ１～Ｆ３とその消費電流を対応付けて記憶する。
【0083】
３．２ 第３実施形態の動作
第３実施形態の半導体装置を備える情報処理システム１の動作について説明する。
第３実施形態の半導体装置を備える情報処理システム１の動作について説明する。
【0084】
先ず、半導体チップの記憶回路ＳＣに、測定条件としての動作周波数と、その消費電流とを記憶させる動作テストについて説明する。ここでは、半導体パッケージ１１内の半導体チップＣＰ１～ＣＰ４の記憶回路ＳＣに記憶させる場合を例に取り説明する。
【0085】
図１２は、半導体パッケージ１１内の半導体チップＣＰ１～ＣＰ４に動作周波数と消費電流を記憶させる動作テストの処理の流れを示すフローチャートである。
【0086】
動作テストでは、例えば、複数の動作周波数Ｆ１、Ｆ２、及びＦ３が半導体チップＣＰ１～ＣＰ４にそれぞれ設定され、動作周波数Ｆ１～Ｆ３における半導体チップＣＰ１～ＣＰ４の各々の消費電流がそれぞれ測定される（Ｓ３１）。例えば、動作周波数Ｆ１において、半導体チップＣＰ１～ＣＰ４の各々の消費電流Ｉ１_１～Ｉ１_４がそれぞれ測定される。動作周波数Ｆ２において、半導体チップＣＰ１～ＣＰ４の各々の消費電流Ｉ２_１～Ｉ２_４がそれぞれ測定される。さらに、動作周波数Ｆ３において、半導体チップＣＰ１～ＣＰ４の各々の消費電流Ｉ３_１～Ｉ３_４がそれぞれ測定される。
【0087】
次に、動作テストにて設定された動作周波数Ｆ１～Ｆ３と、半導体チップＣＰ１～ＣＰ４の各々で測定された消費電流は、半導体チップＣＰ１～ＣＰ４の各々の記憶回路ＳＣにそれぞれ記憶される（Ｓ３２）。
【0088】
図１３に、半導体チップＣＰ１～ＣＰ４の各々の記憶回路ＳＣに記憶される動作周波数と消費電流を示す。例えば、動作テストにおける動作周波数Ｆ１と、半導体チップＣＰ１で測定された消費電流Ｉ１_１は、半導体チップＣＰ１の記憶回路ＳＣに、図１３に示すようなテーブル形式にて記憶される。すなわち、動作周波数Ｆ１と消費電流Ｉ１_１とが対応付けられて、半導体チップＣＰ１の記憶回路ＳＣに記憶される。動作周波数Ｆ１と、半導体チップＣＰ２で測定された消費電流Ｉ１_２は、半導体チップＣＰ２の記憶回路ＳＣに、図１３に示すようなテーブル形式にて記憶される。すなわち、動作周波数Ｆ１と消費電流Ｉ１_２とが対応付けられて、半導体チップＣＰ２の記憶回路ＳＣに記憶される。同様に、動作周波数Ｆ１と、半導体チップＣＰ３及びＣＰ４で測定された消費電流Ｉ１_３及びＩ１_４は、半導体チップＣＰ３及びＣＰ４の記憶回路ＳＣにテーブル形式にてそれぞれ記憶される。
【0089】
同様に、動作テストにおける動作周波数Ｆ２と、半導体チップＣＰ１～ＣＰ４で測定された消費電流Ｉ２_１～Ｉ２_４は、半導体チップＣＰ１～ＣＰ４の記憶回路ＳＣに、テーブル形式にてそれぞれ記憶される。
【0090】
さらに、動作テストにおける動作周波数Ｆ３と、半導体チップＣＰ１～ＣＰ４で測定された消費電流Ｉ３_１～Ｉ３_４は、半導体チップＣＰ１～ＣＰ４の記憶回路ＳＣに、テーブル形式にてそれぞれ記憶される。
【0091】
なお、半導体パッケージ１２～１４についても、半導体パッケージ１１と同様に、半導体チップＣＰ１～ＣＰ４の各々の記憶回路ＳＣに、動作周波数と消費電流とが対応付けられてそれぞれ記憶される。以上により、半導体パッケージ１１～１４内の半導体チップの動作テストが終了する。
【0092】
次に、半導体装置１０内の複数の半導体チップに供給する電流を制御する動作について説明する。図１４は、複数の半導体チップに供給する電流を制御する動作を示すフローチャートである。この制御は、システム制御回路２０により実行される。
【0093】
先ず、システム制御回路２０は、情報処理システム１が半導体装置１０に提供している動作条件の中から、実行予定の動作周波数を選択する（Ｓ３３）。この動作周波数は、前述した測定条件として設定した動作周波数に対応する。
【0094】
次に、システム制御回路２０は、半導体パッケージ１１～１４内の半導体チップＣＰ１～ＣＰ４の記憶回路ＳＣから、動作周波数に対応する消費電流を読み出す（Ｓ３４）。詳述すると、システム制御回路２０は、半導体チップの記憶回路ＳＣから、ステップＳ３３にて設定した動作周波数と一致する、あるいは近似する動作周波数を見つけ、その動作周波数に対応付けられた消費電流を読み出す。
【0095】
次に、システム制御回路２０は、読み出した消費電流に基づいて、半導体パッケージ１１～１４内の半導体チップＣＰ１～ＣＰ４に供給する電流を制御する（Ｓ３５）。詳述すると、情報処理システム１で許容される電流の供給能力内で、読み出した消費電流に基づいて、半導体パッケージ１１～１４内の半導体チップＣＰ１～ＣＰ４が適正な動作が実行可能なように、システム制御回路２０は、半導体パッケージ１１～１４内の半導体チップＣＰ１～ＣＰ４に供給する電流を配分する。以上により、半導体パッケージ１１～１４内の半導体チップに供給する電流の制御が終了する。
【0096】
上述により、半導体パッケージ１１～１４内の半導体チップＣＰ１～ＣＰ４で生じる消費電流を低減できる。さらに、半導体パッケージ１１～１４内の半導体チップＣＰ１～ＣＰ４を効率良く、並行して動作させることが可能である。これにより、情報処理システム１の動作性能を向上させることができる。
【0097】
３．３ 第３実施形態の効果
第３実施形態によれば、消費電流を低減可能な半導体装置を提供できる。
第３実施形態によれば、消費電流を低減可能な半導体装置を提供できる。
【0098】
以下に、第３実施形態の効果について説明する。第３実施形態では、半導体装置（例えば、半導体チップあるいは半導体パッケージ）がその半導体装置の消費電流を記憶する記憶回路ＳＣを備える。記憶回路ＳＣは、動作周波数と、動作周波数が半導体装置に設定された場合に生じる消費電流とを対応付けて記憶する。システム制御回路２０は、動作周波数に対応した消費電流を記憶回路ＳＣから読み出す。システム制御回路２０は、読み出した消費電流に基づいて、動作周波数に応じた適正な電流を半導体装置に供給する。これにより、電流の供給を適正化することができ、半導体装置で生じる消費電流を低減できる。
【0099】
また、第３実施形態の構成によれば、複数の半導体装置の記憶回路ＳＣから消費電流を読み出し、読み出した消費電流に基づいて、動作周波数に応じた適正な電流を複数の半導体装置に供給する。これにより、複数の半導体装置に効率良く電流を配分できるため、複数の半導体装置で生じる消費電流を低減できる。さらに、複数の半導体装置を並行して動作させることができるため、情報処理システム１の動作性能を向上させることができる。その他の効果は、前述した第１実施形態と同様である。
【0100】
４．第４実施形態
第４実施形態の半導体装置、及び半導体装置を備えた情報処理システムについて説明する。第４実施形態では、複数の半導体チップへの供給電流を制御する動作を、より詳細に説明する。以下、第４実施形態では、主に第１実施形態と異なる点について説明する。
第４実施形態の半導体装置、及び半導体装置を備えた情報処理システムについて説明する。第４実施形態では、複数の半導体チップへの供給電流を制御する動作を、より詳細に説明する。以下、第４実施形態では、主に第１実施形態と異なる点について説明する。
【0101】
４．１ 第４実施形態の構成
第４実施形態の半導体装置を備える情報処理システム１の構成は、図１及び図２にて示した第１実施形態と同様である。第４実施形態では、半導体パッケージ１１を例に取り説明する。また、測定条件（または、動作条件）として、動作モードは読み出し動作に設定され、動作温度はａあるいはｂに、動作周波数はＡあるいはＢに、動作電圧は消費電流に影響を与えない範囲内にそれぞれ設定されるものとする。
第４実施形態の半導体装置を備える情報処理システム１の構成は、図１及び図２にて示した第１実施形態と同様である。第４実施形態では、半導体パッケージ１１を例に取り説明する。また、測定条件（または、動作条件）として、動作モードは読み出し動作に設定され、動作温度はａあるいはｂに、動作周波数はＡあるいはＢに、動作電圧は消費電流に影響を与えない範囲内にそれぞれ設定されるものとする。
【0102】
図１５は、第４実施形態の半導体パッケージ１１とシステム制御回路２０の接続構成を示すブロック図である。半導体装置１０内の半導体パッケージ１１とシステム制御回路２０は、チップセレクト信号ＣＳｏ及びＣＳｅ、コマンドＣＭＤａ及びＣＭＤｂ、及びデータ信号ＤＡＴａ及びＤＡＴｂを送受信する信号線にて接続される。
【0103】
チップセレクト信号ＣＳｏ及びＣＳｅは、半導体チップを選択する信号である。システム制御回路２０は、奇数番目の半導体チップＣＰ１及びＣＰ３にチップセレクト信号ＣＳｏを出力し、半導体チップＣＰ１及びＣＰ３を選択する。システム制御回路２０は、偶数番目の半導体チップＣＰ２及びＣＰ４にチップセレクト信号ＣＳｅを出力し、半導体チップＣＰ２及びＣＰ４を選択する。
【0104】
コマンドＣＭＤａ及びＣＭＤｂは、半導体チップに動作モードあるいは処理を命ずる信号である。コマンドＣＭＤａは、システム制御回路２０から半導体チップＣＰ１及びＣＰ２に出力され、半導体チップＣＰ１及びＣＰ２に動作モードあるいは処理を実行させる。コマンドＣＭＤｂは、システム制御回路２０から半導体チップＣＰ３及びＣＰ４に出力され、半導体チップＣＰ３及びＣＰ４に動作モードあるいは処理を実行させる。
【0105】
データ信号ＤＡＴａ及びＤＡＴｂは、値、データあるいは情報を含む信号であり、例えば、消費電流に相当する値、あるいは温度に相当する値を含む信号である。データ信号ＤＡＴａ＜７：０＞は、システム制御回路２０と半導体チップＣＰ１及びＣＰ２との間で送受信される値、データあるいは情報であり、例えば、半導体チップＣＰ１あるいはＣＰ２の記憶回路ＳＣに記憶された消費電流に相当する値、または半導体チップＣＰ１あるいはＣＰ２の温度検知回路ＴＤで検知された温度に相当する値を含む。データ信号ＤＡＴｂ＜７：０＞は、システム制御回路２０と半導体チップＣＰ３及びＣＰ４との間で送受信される値、データあるいは情報であり、例えば、半導体チップＣＰ３あるいはＣＰ４の記憶回路ＳＣに記憶された消費電流に相当する値、または半導体チップＣＰ３あるいはＣＰ４の温度検知回路ＴＤで検知された温度に相当する値を含む。
【0106】
また、半導体チップＣＰ１～ＣＰ４の各々の記憶回路ＳＣは、動作条件としての動作周波数及び動作温度と、消費電流を記憶している。図１６に、半導体パッケージ１１内の半導体チップＣＰ１の記憶回路ＳＣに記憶される動作周波数及び動作温度と消費電流を示す。
【0107】
例えば、半導体チップＣＰ１の記憶回路ＳＣは、動作周波数Ａ、Ｂ及び動作温度ａ、ｂと、これら動作条件で得られた消費電流ｉとをそれぞれ対応付けて記憶する。詳述すると、記憶回路ＳＣは、動作周波数Ａ及び動作温度ａと、これらで得られた消費電流ｉ(Ａ，ａ)とを対応付けて記憶する。同様に、記憶回路ＳＣは、動作周波数Ｂ及び動作温度ａと、これらで得られた消費電流ｉ(Ｂ，ａ)とを対応付けて記憶する。記憶回路ＳＣは、動作周波数Ａ及び動作温度ｂと、これらで得られた消費電流ｉ(Ａ，ｂ)とを対応付けて記憶する。さらに、記憶回路ＳＣは、動作周波数Ｂ及び動作温度ｂと、これらで得られた消費電流ｉ(Ｂ，ｂ)とを対応付けて記憶する。
【0108】
半導体パッケージ１１内の半導体チップＣＰ２～ＣＰ４についても、半導体チップＣＰ１と同様である。半導体チップＣＰ２～ＣＰ４の各々の記憶装置ＳＣは、動作周波数Ａ、Ｂ及び動作温度ａ、ｂと、これら動作条件で得られた消費電流ｉとをそれぞれ対応付けて記憶する。さらに、半導体パッケージ１２～１４についても、半導体パッケージ１１と同様である。半導体パッケージ１２～１４内の半導体チップＣＰ１～ＣＰ４の各々の記憶装置ＳＣは、動作周波数Ａ、Ｂ及び動作温度ａ、ｂと、これら動作条件で得られた消費電流ｉとをそれぞれ対応付けて記憶する。
【0109】
また、半導体チップＣＰ１～ＣＰ４の各々の温度検知回路ＴＤは、半導体チップＣＰ１～ＣＰ４の各々の温度を検知し、検知した温度をシステム制御回路２０に送信する。
【0110】
４．２ 第４実施形態の動作
第４実施形態の半導体装置を備える情報処理システム１の動作について説明する。以下に、半導体パッケージ１１内の半導体チップＣＰ１～ＣＰ４に対して動作周波数及び供給電流を制御する動作を説明する。
第４実施形態の半導体装置を備える情報処理システム１の動作について説明する。以下に、半導体パッケージ１１内の半導体チップＣＰ１～ＣＰ４に対して動作周波数及び供給電流を制御する動作を説明する。
【0111】
半導体パッケージ１１内の半導体チップＣＰ１～ＣＰ４の記憶回路ＳＣには、図１６に示したように、動作周波数Ａ、Ｂ及び動作温度ａ、ｂと、消費電流ｉとが記憶されている。また、実行予定の（あるいは、現在実行中の）動作条件は、動作温度Ｃ、及び動作周波数ｃとする。
【0112】
図１７は、半導体パッケージ１１内の半導体チップＣＰ１～ＣＰ４に対して動作周波数及び供給電流を制御する動作を示すフローチャートである。この制御は、システム制御回路２０により実行される。
【0113】
先ず、システム制御回路２０は、半導体パッケージ１１内の半導体チップＣＰ１～ＣＰ４を並行して動作させた場合に許容可能な消費電流の合計値ｉＴＴＬを決定する（Ｓ４１）。
【0114】
次に、システム制御回路２０は、半導体チップＣＰ１～ＣＰ４に搭載された温度検知回路ＴＤから、半導体チップＣＰ１～ＣＰ４の各々の温度（以下、検知温度）を取得する（Ｓ４２）。検知温度は、測定条件として設定した動作温度に対応する。
【0115】
次に、システム制御回路２０は、温度検知回路ＴＤから得た検知温度（即ち、動作温度）を用いて、半導体チップＣＰ１～ＣＰ４の記憶回路ＳＣから、動作温度に対応する消費電流を読み出す（Ｓ４３）。詳述すると、システム制御回路２０は、半導体チップの記憶回路ＳＣから、ステップＳ４２にて取得した検知温度と一致する、あるいは近似する動作温度を見つけ、その動作温度に対応付けられた消費電流を読み出す。
【0116】
なお、半導体チップから検知温度と消費電流を得るには、チップセレクト信号ＣＳｏあるいはＣＳｅで半導体チップを選択する。さらに、コマンドＣＭＤａあるいはＣＭＤｂで、選択した半導体チップに検知温度の出力、及び消費電流の出力を実行させる。これにより、データ信号ＤＡＴａあるいはＤＡＴｂから、検知温度と消費電流を得ることができる。
【0117】
ここで、半導体チップＣＰ１～ＣＰ４の記憶回路ＳＣに記憶されている動作温度が検知温度と一致する場合は、その動作温度に対応する消費電流を、実行予定の読み出し動作の消費電流ｉ(Ｃ，ｃ)として用いることができる。しかし、記憶回路ＳＣに記憶されている動作温度が検知温度と一致しない場合は、検知温度と近似する動作温度に対応する消費電流を読み出す。そして、読み出した消費電流を用いて、実行予定の読み出し動作における半導体チップＣＰ１～ＣＰ４の消費電流ｉ(Ｃ，ｃ)を、近似法により以下の手順で算出する（Ｓ４４）。
【0118】
図１８に、実行予定の読み出し動作における半導体チップＣＰ１の消費電流ｉ(Ｃ，ｃ)を算出する方法を示す。具体的には、システム制御回路２０は、半導体チップＣＰ１の記憶回路ＳＣから、動作周波数Ａ及び動作温度ａに対応する消費電流ｉ(Ａ，ａ)と、動作周波数Ｂ及び動作温度ａに対応する消費電流ｉ(Ｂ，ａ)を読み出す。そして、システム制御回路２０は、消費電流ｉ(Ａ，ａ)と消費電流ｉ(Ｂ，ａ)から消費電流ｉ(Ｃ，ａ)を得る。
【0119】
また、システム制御回路２０は、半導体チップＣＰ１の記憶回路ＳＣから、動作周波数Ａ及び動作温度ｂに対応する消費電流ｉ(Ａ，ｂ)と、動作周波数Ｂ及び動作温度ｂに対応する消費電流ｉ(Ｂ，ｂ)を読み出す。そして、システム制御回路２０は、消費電流ｉ(Ａ，ｂ)と消費電流ｉ(Ｂ，ｂ)から消費電流ｉ(Ｃ，ｂ)を得る。
【0120】
さらに、システム制御回路２０は、消費電流ｉ(Ａ，ｂ)と消費電流ｉ(Ａ，ａ)から消費電流ｉ(Ａ，ｃ)を得る。システム制御回路２０は、消費電流ｉ(Ｂ，ｂ)と消費電流ｉ(Ｂ，ａ)から消費電流ｉ(Ｂ，ｃ)を得る。そして、システム制御回路２０は、消費電流ｉ(Ｃ，ｂ)と消費電流ｉ(Ｃ，ａ)から消費電流ｉ(Ｃ，ｃ)を得る。
【0121】
このような、消費電流を得る処理を、システム制御回路２０は、半導体チップＣＰ２～ＣＰ４に対して実施し、半導体チップＣＰ２～ＣＰ４の各々の消費電流ｉ(Ａ，ｃ)、ｉ(Ｂ，ｃ)、及びｉ(Ｃ，ｃ)を得る。
【0122】
次に、システム制御回路２０は、半導体チップＣＰ１～ＣＰ４の各々の消費電流ｉ(Ａ，ｃ)、ｉ(Ｂ，ｃ)、及びｉ(Ｃ，ｃ)に基づいて、半導体パッケージ１１内の半導体チップＣＰ１～ＣＰ４に対して動作周波数を設定する（Ｓ４５）。
【0123】
さらに、システム制御回路２０は、半導体チップＣＰ１～ＣＰ４に設定した動作周波数に応じて、半導体チップＣＰ１～ＣＰ４に供給する電流を制御する（Ｓ４６）。
【0124】
以下に、半導体チップＣＰ１の消費電流ｉ(Ａ，ｃ)、ｉ(Ｂ，ｃ)、及びｉ(Ｃ，ｃ)に基づいて、半導体チップＣＰ１に対する動作周波数と供給電流を求める動作を説明する。例えば、半導体チップＣＰ１に動作周波数Ｄが設定される場合、半導体チップＣＰ１には供給電流ｉ(Ｄ，ｃ)が供給される。動作周波数Ｄと供給電流ｉ(Ｄ，ｃ)は、以下の手順で算出される。
【0125】
【0126】
動作温度ｃのときの動作周波数Ａ、Ｂ、Ｃと、消費電流ｉ(Ａ，ｃ)、ｉ(Ｂ，ｃ)、ｉ(Ｃ，ｃ)との関係は、図１９のように表される。例えば、半導体チップＣＰ１の動作周波数をＤあるいはＥに設定した場合、この場合の半導体チップＣＰ１への供給電流ｉ(Ｄ，ｃ)あるいはｉ(Ｅ，ｃ)は、図１９に示すグラフから求めることができる。以下に詳述する。
【0127】
消費電流ｉ(Ｂ，ｃ)、ｉ(Ｃ，ｃ)、ｉ(Ａ，ｃ)を結ぶ直線（以下、推定線）を描く。動作周波数をＣとＡの間のＤに設定した場合、消費電流ｉ(Ｃ，ｃ)とｉ(Ａ，ｃ)との間の推定線上に、動作周波数Ｄに対応した供給電流ｉ(Ｄ，ｃ)がプロットされる。一方、動作周波数をＣとＢの間のＥに設定した場合、消費電流ｉ(Ｃ，ｃ)とｉ(Ｂ，ｃ)との間の推定線上に、動作周波数Ｅに対応した供給電流ｉ(Ｅ，ｃ)がプロットされる。
【0128】
システム制御回路２０は、情報処理システム１が設定可能な動作周波数として動作周波数ＤあるいはＥを半導体チップＣＰ１に設定し、動作周波数ＤあるいはＥに応じた供給電流ｉ(Ｄ，ｃ)あるいはｉ(Ｅ，ｃ)を半導体チップＣＰ１に供給する。
【0129】
上述の動作を、システム制御回路２０は、半導体チップＣＰ１～ＣＰ４の各々に対して実施する。すなわち、システム制御回路２０は、半導体チップＣＰ１～ＣＰ４の各々に対する動作周波数ＤあるいはＥと、供給電流ｉ(Ｄ，ｃ)あるいはｉ(Ｅ，ｃ)を、図１９に示したグラフから求める。システム制御回路２０は、情報処理システム１が設定可能な動作周波数として動作周波数ＤあるいはＥを半導体チップＣＰ１～ＣＰ４に設定し、動作周波数ＤあるいはＥに応じた供給電流ｉ(Ｄ，ｃ)あるいはｉ(Ｅ，ｃ)を半導体チップＣＰ１～ＣＰ４に供給する。ここで、供給電流を半導体チップＣＰ１～ＣＰ４に供給するとき、システム制御回路２０は、半導体チップＣＰ１～ＣＰ４への供給電流の合計値が、ステップＳ４１で決定した合計値ｉＴＴＬに収まるように、半導体チップＣＰ１～ＣＰ４に供給する電流を配分する。
【0130】
以上により、半導体チップＣＰ１～ＣＰ４への動作周波数の設定と供給電流の制御が終了する。
【0131】
なお、上述では半導体チップＣＰ１～ＣＰ４に供給する電流を制御したが、半導体パッケージ１１内の半導体チップＣＰ１～ＣＰ４が同一の機能を有する場合、半導体チップの記憶回路ＳＣに記憶された動作周波数、動作温度、及び消費電流の中から、同一の動作周波数において消費電流が一番小さい１つあるいは複数の半導体チップのみに電流を供給してもよい。
【0132】
また、半導体チップ毎に動作周波数を設定変更することにより、半導体チップには自己発熱による温度変化が起きる。このため、システム制御回路２０は、ある時間間隔で半導体チップから温度と消費電流を取得する。そして、取得した消費電流に基づいて、半導体チップへの動作周波数の設定と供給電流の制御を逐次実行することも可能である。
【0133】
また、半導体パッケージ１２～１４内の半導体チップＣＰ１～ＣＰ４に対して動作周波数及び供給電流を制御する動作についても、半導体パッケージ１１と同様である。半導体パッケージ１２～１４の各々の半導体チップＣＰ１～ＣＰ４に対しても、上述と同様に、半導体チップＣＰ１～ＣＰ４に対して動作周波数を設定する動作を実行し、さらに半導体チップＣＰ１～ＣＰ４に設定した動作周波数に応じて、半導体チップＣＰ１～ＣＰ４に供給する電流を制御する動作を実行する。
【0134】
以上により、半導体パッケージ１１～１４内の半導体チップＣＰ１～ＣＰ４を効率良く、並行して動作させることが可能である。これにより、情報処理システム１の動作性能を向上させることができる。
【0135】
４．３ 第４実施形態の効果
第４実施形態によれば、消費電流を低減可能な半導体装置を提供できる。
第４実施形態によれば、消費電流を低減可能な半導体装置を提供できる。
【0136】
以下に、第４実施形態の効果について説明する。第４実施形態では、半導体装置（例えば、半導体チップあるいは半導体パッケージ）がその半導体装置の消費電流を記憶する記憶回路ＳＣを備える。記憶回路ＳＣは、動作周波数及び動作温度と、動作周波数及び動作周波数が半導体装置に設定された場合に生じる消費電流とを対応付けて記憶する。システム制御回路２０は、温度検知回路ＴＤから検知温度を取得し、検知温度（即ち、動作温度）に対応した消費電流を記憶回路ＳＣから読み出す。システム制御回路２０は、読み出した消費電流に基づいて、半導体装置の動作周波数を適正な周波数に設定する。言い換えると、読み出した消費電流に基づいて、半導体装置の処理速度（または、動作速度）を適正な速度に設定する。これにより、半導体装置の動作性能を向上させることができる。さらに、設定した動作周波数に応じて、適正な電流を半導体装置に供給する。これにより、電流の供給を適正化することができ、半導体装置で生じる消費電流を低減できる。
【0137】
また、第４実施形態の構成によれば、複数の半導体装置の記憶回路ＳＣから消費電流を読み出し、読み出した消費電流に基づいて、複数の半導体装置の動作周波数を適正な周波数に設定する。言い換えると、読み出した消費電流に基づいて、複数の半導体装置の処理速度を適正な速度に設定する。これにより、複数の半導体装置の動作性能を向上させることができる。さらに、設定した動作周波数に応じて、適正な電流を複数の半導体装置に供給する。これにより、複数の半導体装置に効率良く電流を配分できるため、複数の半導体装置で生じる消費電流を低減できる。その他の効果は、前述した第１実施形態と同様である。
【0138】
５．第５実施形態
第５実施形態の半導体装置、及び半導体装置を備えた情報処理システムについて説明する。前述の第１実施形態では、半導体チップの各々に供給する電流が制御されたが、第５実施形態では、半導体パッケージの各々の消費電流に基づいて、半導体パッケージに供給する電流が制御される。半導体パッケージの各々における消費電流は、１つの半導体パッケージが含む複数の半導体チップの消費電流を合計した電流である。以下、第５実施形態では、主に第１実施形態と異なる点について説明する。
第５実施形態の半導体装置、及び半導体装置を備えた情報処理システムについて説明する。前述の第１実施形態では、半導体チップの各々に供給する電流が制御されたが、第５実施形態では、半導体パッケージの各々の消費電流に基づいて、半導体パッケージに供給する電流が制御される。半導体パッケージの各々における消費電流は、１つの半導体パッケージが含む複数の半導体チップの消費電流を合計した電流である。以下、第５実施形態では、主に第１実施形態と異なる点について説明する。
【0139】
【0140】
半導体パッケージ１１～１４の各々内の半導体チップに、測定条件とその消費電流が記憶される。例えば、半導体パッケージ１１内の半導体チップＣＰ１の記憶回路ＳＣに、測定条件とその消費電流が記憶される。同様に、半導体パッケージ１２～１４の各々内の半導体チップＣＰ１の記憶回路ＳＣに、測定条件とその消費電流が記憶される。なお、測定条件とその消費電流が記憶される半導体チップは、半導体チップＣＰ１～ＣＰ４のいずれか１つでもよいし、あるいは複数でもよい。
【0141】
図２０に、半導体パッケージ１１内の半導体チップＣＰ１の記憶回路ＳＣに記憶される測定条件と消費電流の一例を示す。測定条件は、例えば、動作モード、動作温度、動作周波数、及び動作電圧である。
【0142】
半導体パッケージ１１内の半導体チップＣＰ１の記憶回路ＳＣは、テーブル形式により、測定条件とその消費電流を対応付けて記憶する。例えば、半導体チップＣＰ１の記憶回路ＳＣは、図２０に示すように、測定条件Ｃ１としての動作モードＭ１、動作温度Ｔ１、動作周波数Ｆ１、及び動作電圧Ｖ１と、測定条件Ｃ１が半導体パッケージ１１内の半導体チップＣＰ１～ＣＰ４に設定された場合に得られる消費電流Ｉ１とを対応付けて記憶する。同様に、測定条件Ｃ２としての動作モードＭ２、動作温度Ｔ１、動作周波数Ｆ１、及び動作電圧Ｖ１と、測定条件Ｃ２が半導体パッケージ１１内の半導体チップＣＰ１～ＣＰ４に設定された場合に得られる消費電流Ｉ２とを対応付けて記憶する。測定条件Ｃ３としての動作モードＭ１、動作温度Ｔ２、動作周波数Ｆ１、及び動作電圧Ｖ１と、測定条件Ｃ３が半導体パッケージ１１内の半導体チップＣＰ１～ＣＰ４に設定された場合に得られる消費電流Ｉ３とを対応付けて記憶する。
【0143】
なお、図２０に示す測定条件と消費電流は、記憶回路ＳＣに記憶されるテーブルの一部である。
【0144】
５．２ 第５実施形態の動作
第５実施形態の半導体装置を備える情報処理システム１の動作について説明する。
第５実施形態の半導体装置を備える情報処理システム１の動作について説明する。
【0145】
先ず、半導体パッケージ１１～１４の各々の半導体チップＣＰ１の記憶回路ＳＣに、測定条件としての動作モード、動作温度、動作周波数、動作電圧と、その消費電流とを記憶させる動作テストについて説明する。ここでは、半導体パッケージ１１内の半導体チップＣＰ１の記憶回路ＳＣに記憶させる場合を例に取り説明する。
【0146】
図２１は、半導体パッケージ１１内の半導体チップＣＰ１に、測定条件と消費電流を記憶させる動作テストの処理の流れを示すフローチャートである。
【0147】
動作テストでは、複数の測定条件Ｃ１、Ｃ２、…、Ｃｎが半導体パッケージ１１～１４にそれぞれ設定され、測定条件Ｃ１～Ｃｎにおける半導体パッケージ１１～１４の各々の消費電流がそれぞれ測定される（Ｓ５１）。例えば、測定条件Ｃ１において、半導体パッケージ１１～１４の各々の消費電流Ｉ１_１～Ｉ１_４がそれぞれ測定される。測定条件Ｃ２において、半導体パッケージ１１～１４の各々の消費電流Ｉ２_１～Ｉ２_４がそれぞれ測定される。さらに、測定条件Ｃｎにおいて、半導体パッケージ１１～１４の各々の消費電流Ｉｎ_１～Ｉｎ_４がそれぞれ測定される。
【0148】
次に、動作テストにて設定された測定条件Ｃ１と、半導体パッケージ１１～１４の各々で測定された消費電流Ｉ１_１～Ｉ１_４は、半導体パッケージ１１～１４の各々の半導体チップＣＰ１の記憶回路ＳＣにそれぞれ記憶される（Ｓ５２）。
【0149】
図２２に、半導体パッケージ１１～１４の各々の半導体チップＣＰ１の記憶回路ＳＣに記憶される測定条件Ｃｎと消費電流Ｉｎ_１～Ｉｎ_４を示す。例えば、動作テストにおける測定条件Ｃ１と、半導体パッケージ１１で測定された消費電流Ｉ１_１は、半導体パッケージ１１内の半導体チップＣＰ１の記憶回路ＳＣに、図２２に示すようなテーブル形式にて記憶される。すなわち、測定条件Ｃ１と消費電流Ｉ１_１とが対応付けられて、半導体パッケージ１１内の半導体チップＣＰ１の記憶回路ＳＣに記憶される。測定条件Ｃ１と、半導体パッケージ１２で測定された消費電流Ｉ１_２は、半導体パッケージ１２内の半導体チップＣＰ１の記憶回路ＳＣに、図２２に示すようなテーブル形式にて記憶される。すなわち、測定条件Ｃ１と消費電流Ｉ１_２とが対応付けられて、半導体パッケージ１２内の半導体チップＣＰ１の記憶回路ＳＣに記憶される。同様に、測定条件Ｃ１と、半導体パッケージ１３及び１４で測定された消費電流Ｉ１_３及びＩ１_４は、半導体パッケージ１３及び１４の各々の半導体チップＣＰ１の記憶回路ＳＣに、図２２に示すようなテーブル形式にてそれぞれ記憶される。以上により、半導体パッケージ１１～１４の動作テストが終了する。
【0150】
次に、半導体装置１０内の複数の半導体パッケージに供給する電流を制御する動作について説明する。図２３は、複数の半導体パッケージに供給する電流を制御する動作を示すフローチャートである。この制御は、システム制御回路２０により実行される。
【0151】
先ず、システム制御回路２０は、情報処理システム１が半導体装置１０に提供している動作条件の中から、実行予定の動作条件を選択する（Ｓ５３）。この動作条件は、前述した測定条件に対応する。
【0152】
次に、システム制御回路２０は、半導体パッケージ１１～１４の各々の半導体チップＣＰ１の記憶回路ＳＣから、動作条件に対応する消費電流を読み出す（Ｓ５４）。詳述すると、システム制御回路２０は、半導体チップＣＰ１の記憶回路ＳＣから、ステップＳ５３にて設定した動作条件と一致する、あるいは近似する測定条件を見つけ、その測定条件に対応付けられた消費電流を読み出す。
【0153】
次に、システム制御回路２０は、読み出した消費電流に基づいて、半導体パッケージ１１～１４に供給する電流を制御する（Ｓ５５）。詳述すると、情報処理システム１で許容される電流の供給能力内で、読み出した消費電流に基づいて、半導体パッケージ１１～１４が適正な動作が実行可能なように、システム制御回路２０は、半導体パッケージ１１～１４に供給する電流を配分する。システム制御回路２０が電流を配分するとは、以下のような動作をいう。システム制御回路２０が選択した動作条件で半導体パッケージ１１～１４の半導体チップＣＰ１の記憶回路ＳＣから読み出した消費電流によって、半導体パッケージ１１～１４が消費する電流は決定される。配分とは、その決定された電流を半導体パッケージ１１～１４に供給することであり、各半導体パッケージが消費しても良い最大電流あるいは平均電流を、半導体パッケージ１１～１４に供給することである。以上により、半導体パッケージ１１～１４に供給する電流の制御が終了する。
【0154】
上述により、半導体パッケージ１１～１４で生じる消費電流を低減できる。さらに、半導体パッケージ１１～１４を効率良く、並行して動作させることができる。これにより、情報処理システム１の動作性能を向上させることができる。
【0155】
５．３ 第５実施形態の効果
第５実施形態によれば、消費電流を低減可能な半導体装置を提供できる。
第５実施形態によれば、消費電流を低減可能な半導体装置を提供できる。
【0156】
以下に、第５実施形態の効果について説明する。第５実施形態では、半導体パッケージがその半導体パッケージの消費電流を記憶する記憶回路ＳＣを備える。記憶回路ＳＣは、動作条件（または、測定条件）と、動作条件が半導体装置に設定された場合に生じる消費電流とを対応付けて記憶する。システム制御回路２０は、動作条件に対応した消費電流を記憶回路ＳＣから読み出す。システム制御回路２０は、読み出した消費電流に基づいて、動作条件に応じた適正な電流を半導体パッケージに供給する。これにより、電流の供給を適正化することができ、半導体パッケージで生じる消費電流を低減できる。
【0157】
また、第５実施形態の構成によれば、複数の半導体パッケージの各々の記憶回路ＳＣから消費電流を読み出し、読み出した消費電流に基づいて、動作条件に応じた適正な電流を複数の半導体パッケージに供給する。これにより、複数の半導体パッケージに効率良く電流を配分できるため、複数の半導体パッケージで生じる消費電流を低減できる。さらに、複数の半導体パッケージを並行して動作させることができるため、情報処理システム１の動作性能を向上させることができる。その他の効果は、前述した第１実施形態と同様である。
【0158】
６．第６実施形態
第６実施形態の半導体装置、及び半導体装置を備えた情報処理システムについて説明する。前述の第４実施形態では、半導体チップの各々に供給する電流が制御されたが、第６実施形態では、半導体パッケージの各々の消費電流に基づいて、半導体パッケージに供給する電流が制御される。以下、第６実施形態では、主に第１及び第４実施形態と異なる点について説明する。
第６実施形態の半導体装置、及び半導体装置を備えた情報処理システムについて説明する。前述の第４実施形態では、半導体チップの各々に供給する電流が制御されたが、第６実施形態では、半導体パッケージの各々の消費電流に基づいて、半導体パッケージに供給する電流が制御される。以下、第６実施形態では、主に第１及び第４実施形態と異なる点について説明する。
【0159】
【0160】
半導体パッケージ１１～１４の各々内の半導体チップに、測定条件とその消費電流が記憶される。例えば、半導体パッケージ１１内の半導体チップＣＰ１の記憶回路ＳＣに、図１６に示したように、測定条件としての動作周波数及び動作温度と、その消費電流が記憶される。同様に、半導体パッケージ１２～１４の各々内の半導体チップＣＰ１の記憶回路ＳＣに、測定条件としての動作周波数及び動作温度と、その消費電流が記憶される。なお、測定条件とその消費電流が記憶される半導体チップは、半導体チップＣＰ１～ＣＰ４のいずれか１つでもよいし、あるいは複数でもよい。
【0161】
６．２ 第６実施形態の動作
第６実施形態の半導体装置を備える情報処理システム１の動作について説明する。以下に、半導体装置１０内の半導体パッケージ１１～１４に対して動作周波数及び供給電流を制御する動作を説明する。
第６実施形態の半導体装置を備える情報処理システム１の動作について説明する。以下に、半導体装置１０内の半導体パッケージ１１～１４に対して動作周波数及び供給電流を制御する動作を説明する。
【0162】
半導体パッケージ１１～１４の各々の半導体チップＣＰ１の記憶回路ＳＣには、図１６に示したように、動作周波数Ａ、Ｂ及び動作温度ａ、ｂと、消費電流ｉとが記憶されている。また、実行予定の動作条件は、動作温度Ｃ、及び動作周波数ｃとする。
【0163】
図２４は、半導体パッケージ１１～１４に対して動作周波数及び供給電流を制御する動作を示すフローチャートである。この制御は、システム制御回路２０により実行される。
【0164】
先ず、システム制御回路２０は、半導体パッケージ１１～１４を並行して動作させた場合に許容可能な消費電流の合計値ｉＴＴＬを決定する（Ｓ６１）。
【0165】
次に、システム制御回路２０は、半導体パッケージ１１～１４の各々の半導体チップＣＰ１に搭載された温度検知回路ＴＤから、半導体パッケージ１１～１４の各々の検知温度を取得する（Ｓ６２）。検知温度は、測定条件として設定した動作温度に対応する。
【0166】
次に、システム制御回路２０は、温度検知回路ＴＤから得た検知温度（即ち、動作温度）を用いて、半導体チップＣＰ１の記憶回路ＳＣから、動作温度に対応する消費電流を読み出す（Ｓ６３）。詳述すると、システム制御回路２０は、半導体チップＣＰ１の記憶回路ＳＣから、ステップＳ６２にて取得した検知温度と一致する、あるいは近似する動作温度を見つけ、その動作温度に対応付けられた消費電流を読み出す。
【0167】
ここで、半導体チップＣＰ１の記憶回路ＳＣに記憶されている動作温度が検知温度と一致する場合は、その動作温度に対応する消費電流を、実行予定の読み出し動作の消費電流ｉ(Ｃ，ｃ)として用いることができる。しかし、記憶回路ＳＣに記憶されている動作温度が検知温度と一致しない場合は、検知温度と近似する動作温度に対応する消費電流を読み出す。そして、読み出した消費電流を用いて、実行予定の読み出し動作における半導体パッケージ１１～１４の消費電流ｉ(Ｃ，ｃ)を、近似法により以下の手順で算出する（Ｓ６４）。
【0168】
システム制御回路２０は、半導体パッケージ１１内の半導体チップＣＰ１の記憶回路ＳＣから、動作周波数Ａ及び動作温度ａに対応する消費電流ｉ(Ａ，ａ)と、動作周波数Ｂ及び動作温度ａに対応する消費電流ｉ(Ｂ，ａ)を読み出す。そして、システム制御回路２０は、図１８に示したように、消費電流ｉ(Ａ，ａ)と消費電流ｉ(Ｂ，ａ)から消費電流ｉ(Ｃ，ａ)を得る。
【0169】
また、システム制御回路２０は、半導体パッケージ１１内の半導体チップＣＰ１の記憶回路ＳＣから、動作周波数Ａ及び動作温度ｂに対応する消費電流ｉ(Ａ，ｂ)と、動作周波数Ｂ及び動作温度ｂに対応する消費電流ｉ(Ｂ，ｂ)を読み出す。そして、システム制御回路２０は、図１８に示したように、消費電流ｉ(Ａ，ｂ)と消費電流ｉ(Ｂ，ｂ)から消費電流ｉ(Ｃ，ｂ)を得る。
【0170】
さらに、図１８に示したように、システム制御回路２０は、消費電流ｉ(Ａ，ｂ)と消費電流ｉ(Ａ，ａ)から消費電流ｉ(Ａ，ｃ)を得る。システム制御回路２０は、消費電流ｉ(Ｂ，ｂ)と消費電流ｉ(Ｂ，ａ)から消費電流ｉ(Ｂ，ｃ)を得る。そして、システム制御回路２０は、消費電流ｉ(Ｃ，ｂ)と消費電流ｉ(Ｃ，ａ)から消費電流ｉ(Ｃ，ｃ)を得る。
【0171】
このような、消費電流を得る動作を、システム制御回路２０は、半導体パッケージ１２～１４に対して実施し、半導体パッケージ１１～１４の各々の消費電流ｉ(Ａ，ｃ)、ｉ(Ｂ，ｃ)、及びｉ(Ｃ，ｃ)を得る。
【0172】
次に、システム制御回路２０は、半導体パッケージ１１～１４の各々の消費電流ｉ(Ａ，ｃ)、ｉ(Ｂ，ｃ)、及びｉ(Ｃ，ｃ)に基づいて、半導体パッケージ１１～１４に対して動作周波数を設定する（Ｓ６５）。
【0173】
さらに、システム制御回路２０は、半導体パッケージ１１～１４に設定した動作周波数に応じて、半導体パッケージ１１～１４に供給する電流を制御する（Ｓ６６）。
【0174】
以下に、半導体パッケージ１１の消費電流ｉ(Ａ，ｃ)、ｉ(Ｂ，ｃ)、及びｉ(Ｃ，ｃ)に基づいて、半導体パッケージ１１に対する動作周波数と供給電流を求める動作を説明する。例えば、半導体パッケージ１１に動作周波数Ｄが設定される場合、半導体パッケージ１１には供給電流ｉ(Ｄ，ｃ)が供給される。動作周波数Ｄと供給電流ｉ(Ｄ，ｃ)は、以下の手順で算出される。
【0175】
前述したように、動作温度ｃのときの動作周波数Ａ、Ｂ、Ｃと、消費電流ｉ(Ａ，ｃ)、ｉ(Ｂ，ｃ)、ｉ(Ｃ，ｃ)との関係は、図１９のように表される。例えば、半導体パッケージ１１の動作周波数をＤあるいはＥに設定した場合、この場合の半導体パッケージ１１への供給電流ｉ(Ｄ，ｃ)あるいはｉ(Ｅ，ｃ)は、図１９に示すグラフから求めることができる。以下に詳述する。
【0176】
消費電流ｉ(Ｂ，ｃ)、ｉ(Ｃ，ｃ)、ｉ(Ａ，ｃ)を結ぶ直線（以下、推定線）を描く。動作周波数をＣとＡの間のＤに設定した場合、消費電流ｉ(Ｃ，ｃ)とｉ(Ａ，ｃ)との間の推定線上に、動作周波数Ｄに対応した供給電流ｉ(Ｄ，ｃ)がプロットされる。一方、動作周波数をＣとＢの間のＥに設定した場合、消費電流ｉ(Ｃ，ｃ)とｉ(Ｂ，ｃ)との間の推定線上に、動作周波数Ｅに対応した供給電流ｉ(Ｅ，ｃ)がプロットされる。
【0177】
システム制御回路２０は、情報処理システム１が設定可能な動作周波数として動作周波数ＤあるいはＥを半導体パッケージ１１に設定し、動作周波数ＤあるいはＥに応じた供給電流ｉ(Ｄ，ｃ)あるいはｉ(Ｅ，ｃ)を半導体パッケージ１１に供給する。
【0178】
上述の動作を、システム制御回路２０は、半導体パッケージ１１～１４の各々に対して実行する。すなわち、システム制御回路２０は、半導体パッケージ１２～１４の各々に対する動作周波数ＤあるいはＥと、供給電流ｉ(Ｄ，ｃ)あるいはｉ(Ｅ，ｃ)を、図１９に示したグラフから求める。システム制御回路２０は、情報処理システム１が設定可能な動作周波数として動作周波数ＤあるいはＥを半導体パッケージ１１～１４に設定し、動作周波数ＤあるいはＥに応じた供給電流ｉ(Ｄ，ｃ)あるいはｉ(Ｅ，ｃ)を半導体パッケージ１１～１４に供給する。ここで、供給電流を半導体パッケージ１１～１４に供給するとき、システム制御回路２０は、半導体パッケージ１１～１４への供給電流の合計値が、ステップＳ６１で決定した合計値ｉＴＴＬに収まるように、半導体パッケージ１１～１４に供給する電流を配分する。
【0179】
以上により、半導体パッケージ１１～１４への動作周波数の設定と供給電流の制御が終了する。
【0180】
なお、半導体パッケージ毎に動作周波数を設定変更することにより、半導体パッケージには自己発熱による温度変化が起きる。このため、システム制御回路２０は、ある時間間隔で半導体パッケージの半導体チップから温度と消費電流を取得する。そして、取得した消費電流に基づいて、半導体パッケージへの動作周波数の設定と供給電流の制御を逐次実行することも可能である。
【0181】
以上により、半導体パッケージ１１～１４を効率良く、並行して動作させることが可能である。これにより、情報処理システム１の動作性能を向上させることができる。
【0182】
６．３ 第６実施形態の効果
第６実施形態によれば、消費電流を低減可能な半導体装置を提供できる。
第６実施形態によれば、消費電流を低減可能な半導体装置を提供できる。
【0183】
以下に、第６実施形態の効果について説明する。第６実施形態では、半導体パッケージがその半導体パッケージの消費電流を記憶する記憶回路ＳＣを備える。記憶回路ＳＣは、動作周波数及び動作温度と、動作周波数及び動作周波数が半導体装置に設定された場合に生じる消費電流とを対応付けて記憶する。システム制御回路２０は、温度検知回路ＴＤから検知温度を取得し、検知温度（即ち、動作温度）に対応した消費電流を記憶回路ＳＣから読み出す。システム制御回路２０は、読み出した消費電流に基づいて、半導体パッケージの動作周波数を適正な周波数に設定する。言い換えると、読み出した消費電流に基づいて、半導体パッケージの処理速度（または、動作速度）を適正な速度に設定する。これにより、半導体パッケージの動作性能を向上させることができる。さらに、設定した動作周波数に応じて、適正な電流を半導体パッケージにする。これにより、電流の供給を適正化することができ、半導体パッケージで生じる消費電流を低減できる。
【0184】
また、第６実施形態の構成によれば、複数の半導体パッケージの記憶回路ＳＣから消費電流を読み出し、読み出した消費電流に基づいて、複数の半導体パッケージの動作周波数を適正な周波数に設定する。言い換えると、読み出した消費電流に基づいて、複数の半導体パッケージの処理速度を適正な速度に設定する。これにより、複数の半導体パッケージの動作性能を向上させることができる。さらに、設定した動作周波数に応じて、適正な電流を複数の半導体パッケージに供給する。これにより、複数の半導体パッケージに効率良く電流を配分できるため、複数の半導体パッケージで生じる消費電流を低減できる。その他の効果は、前述した第１実施形態と同様である。
【0185】
７．消費電流を得る方法
半導体装置の製造工程では、シリコンウェハに電子回路を形成したシリコンウェハの状態、あるいはシリコンウェハから個片化された半導体チップを半導体パッケージに封入した状態が形成される。選別テストは、シリコンウェハあるいは半導体パッケージの状態にある半導体チップに対し、複数の測定条件の下で半導体テスタを用いて行われる。
半導体装置の製造工程では、シリコンウェハに電子回路を形成したシリコンウェハの状態、あるいはシリコンウェハから個片化された半導体チップを半導体パッケージに封入した状態が形成される。選別テストは、シリコンウェハあるいは半導体パッケージの状態にある半導体チップに対し、複数の測定条件の下で半導体テスタを用いて行われる。
【0186】
この選別テストでは、ある測定条件に複数の半導体チップが設定され、半導体チップの各々に生じる消費電流が測定される。図２５に、半導体チップの消費電流とその発生率を示す。図２５に示すように、消費電流が決められた下限値と上限値の間に入るものが良品とされる。
【0187】
前述したように、このような選別テストにおける測定条件及びその消費電流を、実施形態において半導体チップの記憶回路ＳＣに記憶させる測定条件及び消費電流として利用できる。さらに、他の動作テストを実行し、そのテストで得られた測定条件と消費電流を、記憶回路ＳＣに記憶させる測定条件及び消費電流として利用することも可能である。
【0188】
以下に、前述した実施形態にて述べた半導体チップの消費電流を得る方法について説明する。
【0189】
図２６、図２７及び図２８に、ある測定条件において処理（例えば、読み出し動作）を実行した場合の消費電流を示す。消費電流は、ある測定条件における処理中の１回の測定によって得てもよいし、あるいは、図２６に示すように、処理を繰り返しながらの複数回（例えば、１、２、及び３回目）の測定によって得てもよい。
【0190】
また、図２７に示すように、消費電流は、ある測定条件における１つの処理中の複数回（例えば、１、２、及び３回目）の測定によって得てもよい。この測定では、処理の開始（システム制御回路２０からのコマンド発行時）から測定するまでの時間を変えて、消費電流を測定する。この場合、３回の測定で得られた複数値の平均を、消費電流として利用することができる。または、測定で得られた消費電流が最大になる点（図２７の３回目）を、最大消費電流として利用することもできる。
【0191】
また、図２８に示すように、消費電流は、１つの処理中における電流波形による一定期間の平均電流の測定によって得てもよい。これにより、測定によって得られた消費電流の精度を高めることができる。
【0192】
これらの測定方法は、テストに要する時間とそれに伴うコスト、及びテストに用いる半導体テスタの性能などから決められる。
【0193】
次に、複数の半導体チップを含む半導体パッケージの消費電流について説明する。複数の半導体チップが封入された半導体パッケージでは、半導体パッケージ内の複数の半導体チップを並列動作させる場合や、いくつかの半導体チップを待機させる場合には、消費電流は、動作している半導体チップの各々の消費電流の合計値となる。図２９に、２つの半導体チップＸ及びＹが並列動作しているときの消費電流の合計値を示す。
【0194】
半導体パッケージの場合は、半導体パッケージ内の複数の半導体チップの中の１つの半導体チップの記憶回路ＳＣに、測定条件と消費電流を記憶する。または、半導体パッケージ内の複数の半導体チップの各々の記憶回路ＳＣに、測定条件と消費電流をそれぞれ記憶してもよい。半導体チップの各々の記憶回路ＳＣに測定条件と消費電流が記憶されている場合、システム制御回路２０は、各記憶回路ＳＣから測定条件と消費電流を読み出し、読み出した消費電流を合計して、半導体パッケージの消費電流として利用する。
【0195】
また、半導体チップの記憶回路ＳＣに記憶された測定条件（または、動作条件）と消費電流から所望の消費電流を得ることができない場合、システム制御回路２０は、以下のような近似及び推定法により消費電流を得ることも可能である。ここでは、システム制御回路２０の負荷を軽減するために、記憶回路ＳＣから読み出した消費電流、すなわちテスト時に測定によって得た消費電流を直線近似で内挿する方法を述べる。
【0196】
半導体チップの電気特性（例えば、動作周波数あるいは動作温度に対する消費電流）は、図３０に破線で示されるような、プロファイル及び傾向を取ることが半導体チップの初期評価で分かっている。半導体チップの選別テストにおける測定値（黒点）から、半導体チップの電気特性は、初期評価特性（破線）から推測して一点鎖線ｈで示されると推定できる。ここで、動作条件としての動作周波数（Ａ）における消費電流は、選別テスト時の測定値（Ｂ）と（Ｃ）から直線で内挿すると、点（Ｄ）（白丸）の値を得ることができる。実際には、該当する半導体チップの動作周波数（Ａ）における消費電流は点（Ｅ）（黒四角）であり、一点鎖線ｈ上にあることが期待される。点(Ｄ)と点（Ｅ）の値の差異が情報処理システムとして許容できれば、この近似で求めた点（Ｄ）の消費電流を用いる。
【0197】
一方、図３１及び図３２に示すように、点（Ｄ）と点（Ｅ）との乖離が大きく、情報処理システムとして差異が許容できない場合は、動作周波数（Ｆ）における消費電流（Ｇ）を測定しておき、以下のように消費電流を求める。これは、初期評価段階で図３２に破線で示すような電気特性を示す場合で説明する。半導体チップの電気特性は、初期評価で得られた破線には必ずしも一致しないが、ほぼ同じ傾向を示し、一点鎖線ｈで示されるような電気特性となる。半導体チップの選別テストで動作周波数（Ｆ）における消費電流（Ｇ）を測定しておく。動作周波数（Ａ）における消費電流は、測定値（Ｂ）と（Ｇ）から直線で内挿すると、点（Ｄ´）を得ることができる。点（Ｅ）で示される実際の消費電流と、推定される点（Ｄ´）との乖離は、点（Ｅ）と点（Ｄ）との乖離に比べて小さくなり、情報処理システムとして許容できる範囲となる。したがって、この近似で求めた点（Ｄ´）の消費電流を用いる。
【0198】
上述したように、ある動作周波数に対する消費電流を得る方法としては、テスト時の動作周波数と消費電流の測定値を用いて、動作周波数と消費電流との相関関係を求める。そして、求めた相関関係から、ある動作周波数に対する消費電流を近似及び推定する。
【0199】
また、同様に、ある動作温度に対する消費電流を得る方法としては、テスト時の動作温度と消費電流の測定値を用いて、動作温度と消費電流との相関関係を求める。そして、求めた相関関係から、ある動作温度に対する消費電流を近似及び推定する。
【0200】
８．その他変形例等
前述の第２、第３実施形態では、それぞれ動作温度及び動作周波数に基づいて、供給電流を制御したが、動作温度あるいは動作周波数に換えて、動作電圧とその消費電流を記憶回路ＳＣに記憶しておき、記憶回路ＳＣから読み出した消費電流に基づいて、半導体チップあるいは半導体パッケージに供給する電流を制御してもよい。
前述の第２、第３実施形態では、それぞれ動作温度及び動作周波数に基づいて、供給電流を制御したが、動作温度あるいは動作周波数に換えて、動作電圧とその消費電流を記憶回路ＳＣに記憶しておき、記憶回路ＳＣから読み出した消費電流に基づいて、半導体チップあるいは半導体パッケージに供給する電流を制御してもよい。
【0201】
上記実施形態で説明したフローチャートは、その処理の順番を可能な限り入れ替えることができる。
【0202】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。
【符号の説明】
【0203】
１…情報処理システム、１０…半導体装置、１１～１４…半導体パッケージ、２０…システム制御回路、３０…パワーマネージメント集積回路、４０…ユーザインタフェース、５０…バッテリー、１１０…半導体基板、１１１…ボンディングワイヤ、１１２…絶縁性フィルム、１１３…絶縁層、１１４…パッド、１１５…パッド、１１６…ビア、１１７…絶縁層、１１８…ハンダボール、１１９…モールド材、ＣＰ１～ＣＰ４…半導体チップ。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
【図20】
【図21】
【図22】
【図23】
【図24】
【図25】
【図26】
【図27】
【図28】
【図29】
【図30】
【図31】
【図32】
