(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】P2023183889
(43)【公開日】2023-12-28
(54)【発明の名称】半導体集積回路
(51)【国際特許分類】
G06F 1/3287 20190101AFI20231221BHJP
G06F 1/3206 20190101ALI20231221BHJP
【ＦＩ】
G06F1/3287
G06F1/3206
【審査請求】未請求
【請求項の数】10
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022097685
(22)【出願日】2022-06-17
(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】100176599
【弁理士】
【氏名又は名称】高橋 拓也
(74)【代理人】
【識別番号】100205095
【弁理士】
【氏名又は名称】小林 啓一
(74)【代理人】
【識別番号】100208775
【弁理士】
【氏名又は名称】栗田 雅章
(72)【発明者】
【氏名】森 賀与
(72)【発明者】
【氏名】田代 浩一
(72)【発明者】
【氏名】福島 秋博
【テーマコード（参考）】
5B011
【Ｆターム（参考）】
5B011DC01
5B011EA09
5B011LL11
(57)【要約】
【課題】本発明の一実施形態では、アクティブ状態とスタンバイ状態とを好適に切り替えることができる半導体集積回路を提供する。
【解決手段】本実施形態に係る半導体集積回路は、各々が第１電流を流すことが可能な複数の第１スイッチ回路と、第１電流より大きい第２電流を各々が流すことが可能な複数の第２スイッチ回路とを含み、各々に接続される回路に対して電圧を供給するオン状態又は供給を遮断するオフ状態に切り替えるように構成された複数のスイッチ回路と、オフ状態からオン状態にする場合に、パラメータに応じた個数単位で、複数のスイッチ回路を複数の第１スイッチ回路から順にオン状態に切り替える制御回路と、を備える。
【選択図】図１
【解決手段】本実施形態に係る半導体集積回路は、各々が第１電流を流すことが可能な複数の第１スイッチ回路と、第１電流より大きい第２電流を各々が流すことが可能な複数の第２スイッチ回路とを含み、各々に接続される回路に対して電圧を供給するオン状態又は供給を遮断するオフ状態に切り替えるように構成された複数のスイッチ回路と、オフ状態からオン状態にする場合に、パラメータに応じた個数単位で、複数のスイッチ回路を複数の第１スイッチ回路から順にオン状態に切り替える制御回路と、を備える。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
各々が第１電流を流すことが可能な複数の第１スイッチ回路と、前記第１電流より大きい第２電流を各々が流すことが可能な複数の第２スイッチ回路とを含み、各々に接続される回路に対して電圧を供給するオン状態又は前記供給を遮断するオフ状態に切り替えるように構成された複数のスイッチ回路と、
前記オフ状態から前記オン状態にする場合に、パラメータに応じた個数単位で、前記複数のスイッチ回路を前記複数の第１スイッチ回路から順に前記オン状態に切り替える制御回路と、
を備える半導体集積回路。
前記オフ状態から前記オン状態にする場合に、パラメータに応じた個数単位で、前記複数のスイッチ回路を前記複数の第１スイッチ回路から順に前記オン状態に切り替える制御回路と、
を備える半導体集積回路。
【請求項2】
前記パラメータは、前記接続される回路に対して変動量が閾値内の電圧を供給しつつ、同時に切り替えることが可能な前記第１スイッチ回路又は前記第２スイッチ回路の数である請求項１に記載の半導体集積回路。
【請求項3】
前記制御回路は、前記パラメータを記憶するレジスタと、前記パラメータに基づいてカウンタ値を算出する第１回路と、前記カウンタ値をデコードする第２回路と、を備え、前記デコードした前記カウンタ値に基づいて前記複数のスイッチ回路の何れかを前記オフ状態から前記オン状態に切り替える請求項１に記載の半導体集積回路。
【請求項4】
前記パラメータは、第１パラメータと第２パラメータとを含み、
前記複数の第１スイッチ回路の何れかを前記オン状態に切り替える場合、前記第１パラメータに応じた個数単位で前記複数の第１スイッチの何れかを前記オン状態に切り替え、
前記複数の第２スイッチ回路の何れかを前記オン状態に切り替える場合、前記第２パラメータに応じた個数単位で前記複数の第２スイッチ回路の何れかを前記オン状態に切り替える、
請求項１から請求項３の何れか１項に記載の半導体集積回路。
前記複数の第１スイッチ回路の何れかを前記オン状態に切り替える場合、前記第１パラメータに応じた個数単位で前記複数の第１スイッチの何れかを前記オン状態に切り替え、
前記複数の第２スイッチ回路の何れかを前記オン状態に切り替える場合、前記第２パラメータに応じた個数単位で前記複数の第２スイッチ回路の何れかを前記オン状態に切り替える、
請求項１から請求項３の何れか１項に記載の半導体集積回路。
【請求項5】
前記制御回路は、前記複数のスイッチ回路の何れかをオン状態からオフ状態に切り替える場合に、前記パラメータに応じた個数単位で、前記複数のスイッチ回路の何れかを前記複数の第２スイッチ回路から順にオフ状態に切り替え、
前記パラメータは、第３パラメータと第４パラメータとを有し、
前記複数の第２スイッチ回路の何れかをオフ状態に切り替える場合、前記第３パラメータに応じた個数単位で前記複数の第２スイッチ回路の何れかをオフ状態に切り替え
前記複数の第１スイッチ回路の何れかをオフ状態に切り替える場合、前記第４パラメータに応じた個数単位で前記複数の第１スイッチ回路の何れかをオフ状態に切り替える、
請求項１から請求項３の何れか１項に記載の半導体集積回路。
前記パラメータは、第３パラメータと第４パラメータとを有し、
前記複数の第２スイッチ回路の何れかをオフ状態に切り替える場合、前記第３パラメータに応じた個数単位で前記複数の第２スイッチ回路の何れかをオフ状態に切り替え
前記複数の第１スイッチ回路の何れかをオフ状態に切り替える場合、前記第４パラメータに応じた個数単位で前記複数の第１スイッチ回路の何れかをオフ状態に切り替える、
請求項１から請求項３の何れか１項に記載の半導体集積回路。
【請求項6】
許容電流が異なる複数種類のスイッチ回路を含み、各々に接続される少なくとも一つの回路に対して電圧を供給するための複数のスイッチ回路と、
第１許容電流を有するスイッチ回路から、前記第１許容電流より大きい第２許容電流を有するスイッチ回路への順に、設定された個数単位で前記複数のスイッチ回路の何れかをオフ状態からオン状態に順次切り替える制御回路と、
を備える半導体集積回路。
第１許容電流を有するスイッチ回路から、前記第１許容電流より大きい第２許容電流を有するスイッチ回路への順に、設定された個数単位で前記複数のスイッチ回路の何れかをオフ状態からオン状態に順次切り替える制御回路と、
を備える半導体集積回路。
【請求項7】
前記制御回路は更に、前記第２許容電流を有するスイッチ回路から、前記第１許容電流を有するスイッチ回路への順に、前記設定された個数単位で前記複数のスイッチ回路の何れかを前記オン状態から前記オフ状態に順次切り替えていく、
請求項６に記載の半導体集積回路。
請求項６に記載の半導体集積回路。
【請求項8】
前記設定された個数単位は、複数ある個数単位の何れか一つであり、
前記複数のスイッチ回路を前記オフ状態から前記オン状態に又は前記オン状態から前記オフ状態に順次切り替えていく期間中に、前記個数単位が変更される、
請求項６又は請求項７に記載の半導体集積回路。
前記複数のスイッチ回路を前記オフ状態から前記オン状態に又は前記オン状態から前記オフ状態に順次切り替えていく期間中に、前記個数単位が変更される、
請求項６又は請求項７に記載の半導体集積回路。
【請求項9】
前記複数のスイッチ回路は、電源と前記接続される少なくとも一つの回路との間に電気的に接続されるよう並列に設けられた複数のＭＯＳトランジスタであり、
前記制御回路は、前記複数のＭＯＳトランジスタのゲート端子の電圧制御を行う、
請求項６に記載の半導体集積回路。
前記制御回路は、前記複数のＭＯＳトランジスタのゲート端子の電圧制御を行う、
請求項６に記載の半導体集積回路。
【請求項10】
前記制御回路は、前記個数単位に関する情報を記憶するレジスタと、前記情報に基づいてカウンタ値を算出する第１回路と、前記カウンタ値をデコードする第２回路と、を備え、前記デコードした前記カウンタ値に基づいて前記複数のスイッチ回路の個々の前記オン状態と前記オフ状態の切り替えを制御する、
請求項６に記載の半導体集積回路。
請求項６に記載の半導体集積回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本実施形態は、半導体集積回路に関する。
【背景技術】
【0002】
複数の電気回路部品への電源電圧の供給を制御する半導体集積回路が知られている。半導体集積回路は、複数の電気回路部品それぞれに独立して電源電圧を供給する。このような半導体集積回路は、アクティブ状態とスタンバイ状態とを有する。アクティブ状態は、複数の電気回路部品それぞれに電源電圧を供給する状態である。スタンバイ状態は、少なくとも一部の電気回路部品に電源電圧を供給しない状態である。半導体集積回路は、アクティブ状態とスタンバイ状態とを好適に切り替えることが求められる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開２０１２－４８５６２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
本発明の一実施形態では、アクティブ状態とスタンバイ状態とを好適に切り替えることができる半導体集積回路を提供する。
【課題を解決するための手段】
【0005】
本実施形態に係る半導体集積回路は、各々が第１電流を流すことが可能な複数の第１スイッチ回路と、第１電流より大きい第２電流を各々が流すことが可能な複数の第２スイッチ回路とを含み、各々に接続される回路に対して電圧を供給するオン状態又は供給を遮断するオフ状態に切り替えるように構成された複数のスイッチ回路と、オフ状態からオン状態にする場合に、パラメータに応じた個数単位で、複数のスイッチ回路を複数の第１スイッチ回路から順にオン状態に切り替える制御回路と、を備える。
【図面の簡単な説明】
【0006】
【図1】第１実施形態に係る半導体集積回路を含む半導体装置の構成の一例を表すブロック図。
【図2】第１実施形態に係る切替制御回路と切替回路との接続例を表すブロック図。
【図3】第１実施形態に係る加減算回路とデコーダ回路との接続例を表すブロック図。
【図4】第１実施形態に係るデコーダ回路と切替回路との接続例を表すブロック図。
【図5】第１実施形態に係るカウンタ値と切替制御線への入力値との対応表。
【図6】第１実施形態に係る切替回路の一例を表す回路図。
【図7】第１実施形態に係る半導体集積回路の状態切替制御のフローチャート。
【図8】第１実施形態に係るスイッチ制御段数と時間の関係を表したグラフ。
【図9】第２実施形態に係るスイッチ制御段数と時間の関係を表したグラフ。
【図10】第３実施形態に係る半導体集積回路の状態切替制御のフローチャート。
【図11】第３実施形態に係るスイッチ制御段数と時間の関係を表したグラフ。
【図12】第４実施形態に係る半導体集積回路の状態切替制御のフローチャート。
【図13】第４実施形態に係るスイッチ制御段数と時間の関係を表したグラフ。
【図14】第５実施形態に係るスイッチ制御段数と時間の関係を表したグラフ。
【図15】第６実施形態に係る半導体集積回路の状態切替制御のフローチャート。
【図16】第６実施形態に係るスイッチ制御段数と時間の関係を表したグラフ。
【発明を実施するための形態】
【0007】
以下、発明を実施するための実施形態について、図面を参照して説明する。なお、図面は模式的なものであり、例えば厚さと平面寸法との関係、各層の厚さの比率等は現実のものとは異なる場合がある。また、実施形態において、実質的に同一の構成要素には同一の符号を付し、説明を省略又は簡略化する。
【0008】
（第１実施形態）
図１は、第１実施形態に係る半導体集積回路を含む半導体装置の構成の一例を表すブロック図である。半導体装置１は、レギュレータ１００、第１電源ドメイン２００、第２電源ドメイン３００、及び切替回路４００を含む。第１電源ドメイン２００の一部及び切替回路４００は、半導体集積回路の一例である。
図１は、第１実施形態に係る半導体集積回路を含む半導体装置の構成の一例を表すブロック図である。半導体装置１は、レギュレータ１００、第１電源ドメイン２００、第２電源ドメイン３００、及び切替回路４００を含む。第１電源ドメイン２００の一部及び切替回路４００は、半導体集積回路の一例である。
【0009】
レギュレータ１００は、電源電圧を生成する。レギュレータ１００は、例えば、第１電源ドメイン２００及び第２電源ドメイン３００に、生成した電源電圧を供給することができる。
【0010】
第１電源ドメイン２００は、レギュレータ１００に接続されている。第１電源ドメイン２００は、レギュレータ１００が生成した電源電圧を常に供給されるデバイスのグループ（回路群）である。第１電源ドメイン２００に含まれるデバイスは、例えば、制御回路２１０、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）２２０、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）２３０、及び切替制御回路２４０である。
【0011】
制御回路２１０は、例えば、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）である。制御回路２１０は、半導体装置１全体を制御する。ＲＯＭ２２０は、データを不揮発に記憶する記憶装置である。ＲＯＭ２２０は、例えば、ＮＡＮＤ型フラッシュメモリ又はＮＯＲ型フラッシュメモリである。また、ＲＯＭ２２０は、制御回路２１０に内蔵されていても良い。ＲＯＭ２２０は、例えば、ファームウェアを記憶する。ＲＡＭ２３０は、データを記憶する記憶装置である。ＲＡＭ２３０は、例えば、ＤＲＡＭ（Ｄｙｎａｍｉｃ Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）又はＳＲＡＭ（Ｓｔａｔｉｃ Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）である。ＲＡＭ２３０は、例えば、ＲＯＭ２２０及び半導体装置１の外部の記憶装置（図示しない）の何れかから読み出されたファームウェアを記憶可能である。本実施形態において、ＲＡＭ２３０は、切替制御回路２４０の制御に関するファームウェアを記憶する。切替制御回路２４０の制御に関するファームウェアは、後述するパラメータを処理する。また、ＲＡＭ２３０は、制御回路２１０の作業領域として使用される。切替制御回路２４０は、例えば、ＣＰＵである。切替制御回路２４０は、切替回路４００を制御する。切替制御回路２４０は、制御回路２１０に含まれてもよい。
【0012】
第２電源ドメイン３００は、レギュレータ１００が生成した電源電圧が切替回路４００を介して供給されるデバイスのグループ（回路群）である。第２電源ドメイン３００に含まれるデバイスは、例えば、半導体装置１の外部との通信を司るインターフェース回路（図示しない）である。第２電源ドメイン３００は、レギュレータ１００と電気的に非接続にされて電源電圧が供給されない状態と、レギュレータ１００と電気的に接続されて電源電圧が供給される状態とを有する。半導体装置１において、第２電源ドメイン３００に電源電圧が供給されない状態をスタンバイ状態とする。半導体装置１において、第２電源ドメイン３００に電源電圧が供給される状態をアクティブ状態とする。アクティブ状態は、スタンバイ状態よりも消費電力が大きい。なお、レギュレータ１００と電気的に非接続にされて電源電圧が供給されない状態と、レギュレータ１００と電気的に接続されて電源電圧が供給される状態と、を有する電源ドメインが複数あっても良い。
【0013】
切替回路４００は、レギュレータ１００及び第２電源ドメイン３００に接続されている。切替回路４００は、レギュレータ１００から第２電源ドメイン３００への電源電圧の供給を制御する。切替回路４００は、複数の第１スイッチと複数の第２スイッチとを含む。
複数の第１スイッチと複数の第２スイッチは、電気回路素子によって構成される。複数の第１スイッチ及び複数の第２スイッチは、並列に設けられている。第１スイッチは、例えば、Ｗ－ＰＳＷ（Ｗｅａｋ－Ｐｏｗｅｒ ＳＷｉｔｃｈ）とも称する。第２スイッチは、例えば、Ｓ－ＰＳＷ（Ｓｔｒｏｎｇ－Ｐｏｗｅｒ ＳＷｉｔｃｈ）とも称する。Ｓ－ＰＳＷは、Ｗ－ＰＳＷと比較して回路のレイアウトにおけるサイズが大きい。そのため、Ｓ－ＰＳＷは、Ｗ－ＰＳＷを流れる電流より大きい電流を流すことができる。本実施形態において、Ｗ－ＰＳＷとＳ－ＰＳＷとを区別しない場合、単にスイッチＰＳＷと記載する。本実施形態において、Ｗ－ＰＳＷはｎ個（ｎは1以上の自然数）含まれる。また、Ｓ－ＰＳＷはｍ個（ｍは１以上の自然数）含まれる。また、本実施形態において、切替回路４００は、スイッチＰＳＷを８０個含む。スイッチＰＳＷの数は８０個に限定されない。なお、切替回路４００は、第１スイッチ及び第２スイッチに限らず、流すことができる電流量の大きさ（許容電流量）が異なる複数種類のスイッチを含んでいても良い。また、切替回路４００は、許容電流量が一種類のスイッチのみを含んでいても良い。
複数の第１スイッチと複数の第２スイッチは、電気回路素子によって構成される。複数の第１スイッチ及び複数の第２スイッチは、並列に設けられている。第１スイッチは、例えば、Ｗ－ＰＳＷ（Ｗｅａｋ－Ｐｏｗｅｒ ＳＷｉｔｃｈ）とも称する。第２スイッチは、例えば、Ｓ－ＰＳＷ（Ｓｔｒｏｎｇ－Ｐｏｗｅｒ ＳＷｉｔｃｈ）とも称する。Ｓ－ＰＳＷは、Ｗ－ＰＳＷと比較して回路のレイアウトにおけるサイズが大きい。そのため、Ｓ－ＰＳＷは、Ｗ－ＰＳＷを流れる電流より大きい電流を流すことができる。本実施形態において、Ｗ－ＰＳＷとＳ－ＰＳＷとを区別しない場合、単にスイッチＰＳＷと記載する。本実施形態において、Ｗ－ＰＳＷはｎ個（ｎは1以上の自然数）含まれる。また、Ｓ－ＰＳＷはｍ個（ｍは１以上の自然数）含まれる。また、本実施形態において、切替回路４００は、スイッチＰＳＷを８０個含む。スイッチＰＳＷの数は８０個に限定されない。なお、切替回路４００は、第１スイッチ及び第２スイッチに限らず、流すことができる電流量の大きさ（許容電流量）が異なる複数種類のスイッチを含んでいても良い。また、切替回路４００は、許容電流量が一種類のスイッチのみを含んでいても良い。
【0014】
切替回路４００の各スイッチＰＳＷは、切替制御回路２４０によってオンとオフとを制御される。各スイッチＰＳＷが全てオンの場合、半導体装置１はアクティブ状態である。
各スイッチＰＳＷが全てオフの場合、半導体装置１はスタンバイ状態である。したがって、切替回路４００の各スイッチＰＳＷのオンとオフとを切り替えることによって、半導体装置１のスタンバイ状態とアクティブ状態とを切り替えることができる。
各スイッチＰＳＷが全てオフの場合、半導体装置１はスタンバイ状態である。したがって、切替回路４００の各スイッチＰＳＷのオンとオフとを切り替えることによって、半導体装置１のスタンバイ状態とアクティブ状態とを切り替えることができる。
【0015】
半導体装置１のスタンバイ状態とアクティブ状態とを切り替える場合に、切替回路４００のスイッチＰＳＷを全て同時に切り替えると、切替回路４００を流れる電流が急激に変化する。レギュレータ１００はこのような急激な電流の変化に追従できず、安定した電源電圧を供給することができなくなる可能性がある。本実施形態において、安定した電源電圧は、変動量が閾値内の電圧を表す。一方で、スイッチＰＳＷのオンとオフとを切り替える時間が短いほど半導体装置１の動作時間をより短くすることできる。すなわち、半導体装置１のスタンバイ状態とアクティブ状態とを切り替える時間（状態切替時間とも称する）が短いほど、半導体装置１の動作時間を短縮することが可能である。本実施形態に係る半導体装置１は、スタンバイ状態からアクティブ状態に切り替える場合、複数のＷ－ＰＳＷを順にオンにし、複数のＷ－ＰＳＷを全てオンに切り替えた後、複数のＳ－ＰＳＷを順にオンに切り替える。
【0016】
レギュレータ１００が安定した電源電圧を供給しつつ、同時に切り替えることが可能なスイッチＰＳＷの数はスイッチＰＳＷの性能に依存する。例えば、スイッチＰＳＷがトランジスタの場合、スイッチの性能は、ゲート絶縁膜の厚さやゲート長によってばらつきが生じる可能性がある。また、スイッチＰＳＷの動作環境によってもばらつきが生じる可能性がある。そこで、本実施形態では、例えば、出荷前に半導体装置１毎にレギュレータ１００が安定した電源電圧を供給しつつ、同時に切り替えることが可能なＳ－ＰＳＷの数を測定する。測定結果は、パラメータとして設定される。なお、パラメータは、例えば、半導体装置１の設計時又は製造時に設定される。切替制御回路２４０の制御に関するファームウェアとパラメータは、一体に又は別々に記憶されていても良い。
【0017】
パラメータは、第１パラメータと第２パラメータとを含む。第１パラメータは、例えば、初期値である。本実施形態において、初期値は１とする。第２パラメータは、例えば、出荷前の測定結果に基づいた値である。本実施形態の半導体装置１において、レギュレータ１００が安定した電源電圧を供給しつつ、同時に切り替えることが可能なＳ－ＰＳＷが２つであった場合、第２のパラメータを例えば２とする。つまり、第２のパラメータは、スイッチＰＳＷの性能に基づいて設定される。なお、第１又は第２のパラメータは、半導体装置１の設計時又は製造時の測定結果に基づいて設定されても良い。
【0018】
【0019】
切替制御回路２４０は、レジスタ２４１、加減算回路２４３、及びデコーダ回路２４５を含む。
【0020】
レジスタ２４１は、切替制御回路２４０の制御に関するファームウェアに従った処理によってパラメータを記憶する。レジスタ２４１は、記憶したパラメータを加減算回路２４３に提供可能である。
【0021】
加減算回路２４３は、レジスタ２４１に記憶されたパラメータを取得可能である。加減算回路２４３は、レジスタ２４１から取得したパラメータに基づいてカウンタ値を算出する。半導体装置１をスタンバイ状態からアクティブ状態にする場合、加減算回路２４３は、記憶されたパラメータの値を加算する。半導体装置１をアクティブ状態からスタンバイ状態にする場合、加減算回路２４３は、記憶されたパラメータの値を減算する。加減算回路２４３は、カウンタ値を出力する。本実施形態では、半導体装置１をスタンバイ状態からアクティブ状態にする場合を説明する。
【0022】
加減算回路２４３とデコーダ回路２４５の間は、信号線２４４で接続されている。ここで、加減算回路２４３とデコーダ回路２４５との接続の一例を説明する。図３は、第１実施形態に係る加減算回路とデコーダ回路との接続例を表すブロック図である。図３に示すように、信号線２４４は、複数の信号線２４４－０～２４４－６を含む。加減算回路２４３は、レジスタ２４１に記憶されたパラメータに基づいて算出されたカウンタ値を信号線２４４－０～２４４－６に出力する。本実施形態において、スイッチＰＳＷは８０個であり、スイッチＰＳＷの個数は二進数の７桁で全て表すことができる。したがって、信号線２４４は、信号線２４４－０～２４４－６の７本必要である。加減算回路２４３とデコーダ回路２４５との間には、複数のフリップフロップ回路ＦＦが設けられている。
【0023】
各フリップフロップ回路ＦＦは、加減算回路２４３から出力されたカウンタ値、及びクロックＣＬＫを受ける。各フリップフロップ回路ＦＦは、受けたカウンタ値をクロックＣＬＫと同期し、クロックＣＬＫに同期したカウンタ値を出力する。クロックＣＬＫに同期したカウンタ値は、デコーダ回路２４５に入力される。また、クロックＣＬＫに同期したカウンタ値は、加減算回路２４３にフィードバックされる。加減算回路２４３は、クロックＣＬＫに同期したカウント値がフィードバックされたことに応じて再びカウンタ値の計算を行う。すなわち、本実施形態において、フィードバックされたカウンタ値にパラメータの値を加算した値が次のカウンタ値となる。これにより、カウンタ値は更新される。なお、本実施形態において、カウンタ値の初期値は０とする。例えば、パラメータとして第１パラメータ（ここでは１）が用いられた場合、カウンタ値は０、１、２、…、７９と更新される。なお、加減算回路２４３及び加減算回路２４３とデコーダ回路２４５との間に設けられた複数のフリップフロップ回路ＦＦをまとめて、カウンタ回路と称しても良い。
【0024】
デコーダ回路２４５は、加減算回路２４３から複数のフリップフロップ回路ＦＦを介して入力されたカウンタ値を各スイッチＰＳＷに対応する値にデコードする。デコーダ回路２４５は、デコードした値を出力する。図２に示すように、デコーダ回路２４５と切替回路４００の間は、切替制御線２４６で接続されている。ここで、デコーダ回路２４５と切替回路４００との接続の一例を説明する。図４は、第１実施形態に係るデコーダ回路と切替回路との接続例を表すブロック図である。図４に示すように、切替制御線２４６は、切替制御線２４６－０～２４６－７９を含む。デコーダ回路２４５は、デコードした値を切替制御線２４６－０～２４６－７９に出力する。各切替制御線２４６－０～２４６－７９は、後述するように、それぞれ対応するスイッチＰＳＷと接続されている。本実施形態において、スイッチＰＳＷは８０個であるため、切替制御線２４６は、切替制御線２４６－０～２４６－７９の８０本必要である。デコーダ回路２４５と切替回路４００との間には、複数のフリップフロップ回路ＦＦが設けられている。各フリップフロップ回路ＦＦは、デコーダ回路２４５から出力された値、及びクロックＣＬＫを受ける。各フリップフロップ回路ＦＦは、デコーダ回路２４５から受けた値をクロックＣＬＫと同期し、クロックＣＬＫに同期した値を出力する。
【0025】
デコーダ回路２４５がデコードした値は、切替制御線２４６への入力値である。カウンタ値と切替制御線２４６への入力値とは、例えば、図５に示すような対応関係がある。図５は、第１実施形態に係るカウンタ値と切替制御線への入力値との対応表である。例えば、カウンタ値の初期値である０が入力された場合、デコーダ回路２４５はカウンタ値の０をデコードし、全ての切替制御線２４６に０を出力する。続いて更新されたカウンタ値が１である場合、デコーダ回路２４５はカウンタ値の１をデコードし、切替制御線２４６－０に１を出力し、切替制御線２４６－１～２４６－７９に０を出力する。デコーダ回路２４５から出力された切替制御線２４６への入力値は複数のフリップフロップ回路ＦＦによってクロックＣＬＫと同期され、切替回路４００に入力される。
【0026】
図６は、第１実施形態に係る切替回路の一例を表す回路図である。切替回路４００は、図６に示すように、インバータゲート４１０と、複数のスイッチＰＳＷと、インバータゲート４２０とを含む。Ｗ－ＰＳＷは、Ｗ－ＰＳＷ１からＷ－ＰＳＷｎのｎ個を含む。Ｓ－ＰＳＷは、Ｓ－ＰＳＷ１からＷ－ＰＳＷｍのｍ個を含む。各スイッチＰＳＷの一端は、レギュレータ１００に接続される。各スイッチＰＳＷの他端は、第２電源ドメイン３００に接続される。切替制御線２４６－０～２４６－７９は、インバータゲート４１０を介して、それぞれ対応するスイッチＰＳＷ及びインバータゲート４２０に接続される。
【0027】
複数のスイッチＰＳＷのそれぞれは、例えばトランジスタである。本実施形態において、スイッチＰＳＷはＰＭＯＳトランジスタである。各スイッチＰＳＷであるトランジスタのゲートは、対応する切替制御線２４６に接続される。各スイッチＰＳＷであるトランジスタのソースは、レギュレータ１００に接続される。各スイッチＰＳＷであるトランジスタのドレインは、第２電源ドメイン３００に接続される。具体的には、Ｗ－ＰＳＷ１のゲートは切替制御線２４６－０に接続される。Ｗ－ＰＳＷ２のゲートは切替制御線２４６－１に接続される。Ｗ－ＰＳＷｎのゲートは切替制御線２４６－（ｎ－１）に接続される。Ｓ－ＰＳＷ１のゲートは切替制御線２４６－ｎに接続される。Ｓ－ＰＳＷｍのゲートは切替制御線２４６－７９に接続される。また、各インバータゲート４１０の出力は、対応する切替制御線２４６を介してインバータゲート４２０に入力される。第２電源ドメイン３００とは異なる電源ドメインのために、切替回路４００と同様の構成の回路（図示しない）が切替回路４００と並列に接続されている場合、切替回路４００の各インバータゲート４２０の出力は、切替回路４００と同様の構成の回路の各インバータゲートへ入力されても良い。
【0028】
切替制御線２４６に出力された値が０の場合、対応するスイッチＰＳＷはオフとなる。スイッチＰＳＷがオフのとき、レギュレータ１００から第２電源ドメイン３００に電源電圧が供給されない。切替制御線２４６に出力された値が１の場合、対応するスイッチＰＳＷはオンとなる。スイッチＰＳＷがオンのとき、レギュレータ１００から第２電源ドメイン３００に電源電圧が供給される。すなわち、デコーダ回路２４５から出力された切替制御線２４６への入力値によって、スイッチＰＳＷのオンとオフを切り替えることが可能である。すなわち、切替制御回路２４０は、パラメータに基づいて、スイッチＰＳＷを制御することが可能である。
【0029】
【0030】
制御回路２１０は、ＲＡＭ２３０に記憶している切替制御回路２４０の制御に関するファームウェアを実行する。制御回路２１０は、切替制御回路２４０の制御に関するファームウェアに従って、複数のパラメータのうち第１パラメータをレジスタ２４１に設定する（Ｓ１１０）。なお、既に第１パラメータがレジスタ２４１に設定されている場合は、Ｓ１１０を行わなくても良い。
【0031】
制御回路２１０は、第１パラメータを設定したことに応じて切替制御回路２４０を動作させる（Ｓ１２０）。切替制御回路２４０は、第１パラメータに基づいて、例えば第１パラメータが１である場合はＷ－ＰＳＷを１つずつオンに切り替える。すなわち、切替制御回路２４０は、第１パラメータとして設定された個数単位でＷ－ＰＳＷをオフからオンに切り替える。
【0032】
制御回路２１０は、切替回路４００のｎ個全てのＷ－ＰＳＷ（第１スイッチ）がオンであるか確認する（Ｓ１３０）。全てのＷ－ＰＳＷがオンではない場合（Ｓ１３０；ＮＯ）、処理はＳ１２０に戻る。
【0033】
全てのＷ－ＰＳＷがオンである場合（Ｓ１３０；ＹＥＳ）、制御回路２１０は、切替制御回路２４０の制御に関するファームウェアに従って、パラメータのうち第２パラメータをレジスタ２４１に設定する（Ｓ１４０）。すなわち、スイッチＰＳＷをオフからオンに順次切り替えていく期間中に、パラメータの変更が行われる。
【0034】
制御回路２１０は、第２パラメータを設定したことに応じて切替制御回路２４０を動作させる（Ｓ１５０）。切替制御回路２４０は、第２パラメータに基づいて、例えば第２パラメータが２である場合はＳ－ＰＳＷを２つずつオンに切り替える。すなわち、切替制御回路２４０は、第２パラメータとして設定された個数単位でＳ－ＰＳＷをオフからオンに切り替える。
【0035】
制御回路２１０は、切替回路４００のｍ個全てのＳ－ＰＳＷ（第２スイッチ）がオンであるか確認する（Ｓ１６０）。全てのＳ－ＰＳＷがオンではない場合（Ｓ１６０；ＮＯ）、処理はＳ１５０に戻る。全てのＳ－ＰＳＷがオンである場合（Ｓ１６０；ＹＥＳ）、全てのスイッチＰＳＷがオンに切り替わり、半導体装置１はアクティブ状態となる。以上で半導体装置１をスタンバイ状態からアクティブ状態に切り替える状態切替制御が完了する。
【0036】
なお、本実施形態において、全てのＷ－ＰＳＷがオンである場合（Ｓ１３０；ＹＥＳ）、制御回路２１０は、切替制御回路２４０の制御に関するファームウェアに従って、パラメータのうち第２パラメータをレジスタ２４１に設定した（Ｓ１４０）が、これに限定されない。例えば、制御回路２１０が、切替制御回路２４０の制御に関するファームウェアに従って、複数のパラメータのうち第１パラメータをレジスタ２４１に設定（Ｓ１１０）した後に、第２パラメータをレジスタ２４１に設定（Ｓ１４０）しても良い。
【0037】
図８は、第１実施形態に係るスイッチ制御段数と時間の関係を表したグラフである。スイッチ制御段数は、オンであるスイッチＰＳＷの数である。実線は、本実施形態の状態切替制御を表している。
【0038】
Ｔ０において、半導体装置１はスタンバイ状態からアクティブ状態への切り替えが開始される。まず第１パラメータである１に基づいて、Ｗ－ＰＳＷが１つずつオンに切り替えられる。Ｔ１１において、Ｗ－ＰＳＷは全てオンに切り替わる。そして、第２パラメータである２に基づいて、Ｓ－ＰＳＷが２つずつオンに切り替えられる。Ｔ１２において、Ｓ－ＰＳＷは全てオンに切り替わる。
【0039】
（効果）
図８に示す点線は比較例の状態切替制御を行った場合を表している。比較例は、出荷前に切替回路４００のＳ－ＰＳＷの性能を測定しない例である。このような比較例は、レギュレータ１００から安定した電源電圧が供給可能なように、例えば一つずつＳ－ＰＳＷをオンに切り替える。比較例の状態切替制御の場合、Ｔ１３において、全てのスイッチＰＳＷはオンに切り替わる。したがって、本実施形態は比較例よりΔＴだけ速くスタンバイ状態からアクティブ状態に切り替えることが可能となる。
図８に示す点線は比較例の状態切替制御を行った場合を表している。比較例は、出荷前に切替回路４００のＳ－ＰＳＷの性能を測定しない例である。このような比較例は、レギュレータ１００から安定した電源電圧が供給可能なように、例えば一つずつＳ－ＰＳＷをオンに切り替える。比較例の状態切替制御の場合、Ｔ１３において、全てのスイッチＰＳＷはオンに切り替わる。したがって、本実施形態は比較例よりΔＴだけ速くスタンバイ状態からアクティブ状態に切り替えることが可能となる。
【0040】
以上のように、本実施形態によれば、Ｓ－ＰＳＷの性能を測定し、測定結果に基づいて、電源電圧の供給に関するパラメータを設定することで、レギュレータ１００から安定した電源電圧を供給し続けることが可能である。加えて、Ｓ－ＰＳＷの性能に合わせてパラメータを設定することで、同時に複数のＳ－ＰＳＷをオンに切り替えることが可能となる。つまり、レギュレータ１００から安定した電源電圧を供給しつつ、半導体装置１の状態切替時間をより短縮することが可能である。
【0041】
（第２実施形態）
第２実施形態に係る半導体集積回路１について、図９を参照して説明する。第２実施形態は、Ｓ－ＰＳＷに加えて、Ｗ－ＰＳＷについても測定結果に基づいてパラメータを設定している点が、第１実施形態とは異なる。以下、主に、第１実施形態と異なる点について記載する。
第２実施形態に係る半導体集積回路１について、図９を参照して説明する。第２実施形態は、Ｓ－ＰＳＷに加えて、Ｗ－ＰＳＷについても測定結果に基づいてパラメータを設定している点が、第１実施形態とは異なる。以下、主に、第１実施形態と異なる点について記載する。
【0042】
本実施形態では、例えば、出荷前に半導体装置１毎にレギュレータ１００が安定した電源電圧を供給しつつ、同時に切り替えることが可能なＷ－ＰＳＷ及びＳ－ＰＳＷの数をそれぞれ測定する。測定結果は、切替制御回路２４０の制御に関するファームウェアが処理するパラメータとして設定される。本実施形態において、第１パラメータは、第２パラメータと同様にスイッチＰＳＷの性能に基づいた値である。
【0043】
本実施形態の半導体装置１において、レギュレータ１００が安定した電源電圧を供給しつつ、同時に切り替えることが可能なＷ－ＰＳＷが２つであった場合、第１パラメータを例えば２とする。また、レギュレータ１００が安定した電源電圧を供給しつつ、同時に切り替えることが可能なＳ－ＰＳＷが３つであった場合、第２パラメータを例えば３とする。
【0044】
図９は、第２実施形態に係るスイッチ制御段数と時間の関係を表したグラフである。実線は、本実施形態の状態切替制御を行った場合を表している。点線は、比較例の状態切替制御を行った場合を表している。
【0045】
比較例は、出荷前に切替回路４００のスイッチＰＳＷの性能を測定しない。そのためレギュレータ１００から安定した電源電圧が供給可能なように、例えば１つずつスイッチＰＳＷがオンに切り替えられる。比較例の状態切替制御の場合、Ｔ１３において、全てのスイッチＰＳＷはオンに切り替わる。
【0046】
一方、本実施形態では、まず第１パラメータである２に基づいて、Ｗ－ＰＳＷが２つずつオンに切り替えられる。Ｔ２１において、Ｗ－ＰＳＷは全てオンに切り替わる。そして、第２パラメータである３に基づいて、Ｓ－ＰＳＷが３つずつオンに切り替えられる。Ｔ２２において、Ｓ－ＰＳＷは全てオンに切り替わる。したがって、本実施形態は比較例よりΔＴａだけ速くスタンバイ状態からアクティブ状態に切り替えることが可能である。本実施形態におけるΔＴａは、第１実施形態におけるΔＴより長い時間である。
【0047】
（効果）
本実施形態によれば、第１実施形態と同様の効果を得ることができる。また、Ｓ－ＰＳＷだけでなく、Ｗ－ＰＳＷについても測定結果に基づいた第１パラメータに基づいてオンにすることにより、第１実施形態と比較して、半導体装置１の状態切替時間をより短縮することが可能である。
本実施形態によれば、第１実施形態と同様の効果を得ることができる。また、Ｓ－ＰＳＷだけでなく、Ｗ－ＰＳＷについても測定結果に基づいた第１パラメータに基づいてオンにすることにより、第１実施形態と比較して、半導体装置１の状態切替時間をより短縮することが可能である。
【0048】
（第３実施形態）
本発明の第３実施形態に係る半導体集積回路１について、図１０及び図１１を参照して説明する。第３実施形態は、任意のスイッチＰＳＷの数によってパラメータを変更している点が、第１実施形態とは異なる。以下、主に、第１実施形態と異なる点について記載する。
本発明の第３実施形態に係る半導体集積回路１について、図１０及び図１１を参照して説明する。第３実施形態は、任意のスイッチＰＳＷの数によってパラメータを変更している点が、第１実施形態とは異なる。以下、主に、第１実施形態と異なる点について記載する。
【0049】
本実施形態では、例えば、出荷前に半導体装置１毎にレギュレータ１００が安定した電源電圧を供給しつつ、同時に切り替えることが可能なスイッチＰＳＷの数を測定する。測定結果は、切替制御回路２４０の制御に関するファームウェアが処理するパラメータとして設定される。本実施形態において、第１パラメータ及び第２パラメータは測定結果に基づいた値である。
【0050】
本実施形態において、ｎ個のＷ－ＰＳＷのうち、Ｗ－ＰＳＷ１からＷ－ＰＳＷｘのｘ個（ｘは１≦ｘ＜ｎである自然数）のＷ－ＰＳＷは、レギュレータ１００が安定した電源電圧を供給しつつ、３つずつ同時に切り替えることが可能である。また、本実施形態において、ＰＳＷは８０個であるため、Ｗ－ＰＳＷ（ｘ＋１）からＳ－ＰＳＷｍの８０－ｘ個のスイッチＰＳＷは、レギュレータ１００が安定した電源電圧を供給しつつ、２つずつ同時に切り替えることが可能である。この場合、第１パラメータを例えば３とし、第２パラメータを例えば２とする。
【0051】
【0052】
Ｓ１１０及びＳ１２０は第１実施形態と同様である。制御回路２１０は、切替回路４００の設定された任意の数のスイッチＰＳＷがオンになっているか確認する（Ｓ１３５）。
本実施形態においては、制御回路２１０は、ｘ個のＷ－ＰＳＷがオンになっているか確認する。設定された任意の数のスイッチＰＳＷがオンではない場合（Ｓ１３５；ＮＯ）、処理はＳ１２０に戻る。
本実施形態においては、制御回路２１０は、ｘ個のＷ－ＰＳＷがオンになっているか確認する。設定された任意の数のスイッチＰＳＷがオンではない場合（Ｓ１３５；ＮＯ）、処理はＳ１２０に戻る。
【0053】
設定された任意の数のスイッチＰＳＷがオンである場合（Ｓ１３５；ＹＥＳ）、処理はＳ１４０に進む。Ｓ１４０及びＳ１５０は第１実施形態と同様である。なお、本実施形態では、Ｓ１５０において、Ｗ－ＰＳＷ（ｘ＋１）からＳ－ＰＳＷｍの８０－ｘ個のスイッチＰＳＷをオンにする。
【0054】
制御回路２１０は、切替回路４００の全てのスイッチＰＳＷがオンであるか確認する（Ｓ１６５）。全てのスイッチＰＳＷがオンではない場合（Ｓ１６５；ＮＯ）、処理はＳ１５０に戻る。全てのスイッチＰＳＷがオンである場合（Ｓ１６５；ＹＥＳ）、全てのスイッチＰＳＷがオンに切り替わり、半導体装置１はアクティブ状態となる。以上で半導体装置１をスタンバイ状態からアクティブ状態に切り替える状態切替制御が完了する。
【0055】
図１１は、第３実施形態に係るスイッチ制御段数と時間の関係を表したグラフである。実線は、本実施形態の状態切替制御を行った場合を表している。点線は、比較例の状態切替制御を行った場合を表している。
【0056】
比較例は、出荷前に切替回路４００のスイッチＰＳＷの性能を測定しない。そのためレギュレータ１００から安定した電源電圧が供給可能なように、例えば１つずつスイッチＰＳＷがオンに切り替えられる。比較例の状態切替制御の場合、Ｔ１３において、全てのスイッチＰＳＷはオンに切り替わる。
【0057】
一方、本実施形態では、まず第１パラメータである３に基づいて、Ｗ－ＰＳＷが３つずつオンに切り替えられる。Ｔ３１において、設定された任意の数のスイッチＰＳＷは全てオンに切り替わる。そして、第２パラメータである２に基づいて、まだオンに切り替えられていないスイッチＰＳＷが２つずつオンに切り替えられる。Ｔ３２において、スイッチＰＳＷは全てオンに切り替わる。したがって、本実施形態は比較例よりΔＴｂだけ速くアクティブ状態に切り替えることが可能である。本実施形態におけるΔＴｂは、第１実施形態におけるΔＴより長い時間である。
【0058】
（効果）
本実施形態によれば、第１実施形態と同様の効果を得ることができる。また、Ｓ－ＰＳＷとＷ－ＰＳＷとでパラメータを変更するのではなく、スイッチＰＳＷの数でパラメータを変更することが可能である。つまり、スイッチＰＳＷの性能に合わせてパラメータを変更するタイミングを最適化することができる。したがって、第１実施形態と比較して、より半導体装置１に合わせた状態切替制御を行うことが可能である。
本実施形態によれば、第１実施形態と同様の効果を得ることができる。また、Ｓ－ＰＳＷとＷ－ＰＳＷとでパラメータを変更するのではなく、スイッチＰＳＷの数でパラメータを変更することが可能である。つまり、スイッチＰＳＷの性能に合わせてパラメータを変更するタイミングを最適化することができる。したがって、第１実施形態と比較して、より半導体装置１に合わせた状態切替制御を行うことが可能である。
【0059】
（第４実施形態）
本発明の第４実施形態に係る半導体集積回路１について、図１２及び図１３を参照して説明する。第４実施形態は、半導体装置１をアクティブ状態からスタンバイ状態に切り替える点が、第１実施形態とは異なる。以下、主に、第１実施形態と異なる点について記載する。
本発明の第４実施形態に係る半導体集積回路１について、図１２及び図１３を参照して説明する。第４実施形態は、半導体装置１をアクティブ状態からスタンバイ状態に切り替える点が、第１実施形態とは異なる。以下、主に、第１実施形態と異なる点について記載する。
【0060】
半導体装置１をアクティブ状態からスタンバイ状態に切り替える場合、本実施形態に係る半導体装置１は、複数のＳ－ＰＳＷを順にオフにし、複数のＳ－ＰＳＷを全てオフにした後、複数のＷ－ＰＳＷを順にオフにする。
【0061】
本実施形態では、パラメータは、第３パラメータと第４パラメータとを含む。第３パラメータは、例えば、出荷前の測定結果に基づいた値である。本実施形態の半導体装置１において、レギュレータ１００が安定した電源電圧を供給しつつ、同時に切り替えることが可能なＳ－ＰＳＷが２つであった場合、第３のパラメータを例えば２とする。つまり、第３のパラメータは、スイッチＰＳＷの性能に基づいて設定される。第４パラメータは、例えば、初期値である。本実施形態において、初期値は１とする。なお、スタンバイ状態からアクティブ状態にする場合と、アクティブ状態からスタンバイ状態にする際のパラメータは同じであっても良い。
【0062】
本実施形態では、半導体装置１をアクティブ状態からスタンバイ状態にするため、カウンタ値の初期値は、例えば７９である。加減算回路２４３は、レジスタ２４１に記憶されたパラメータの値を減算する。
【0063】
【0064】
制御回路２１０は、ＲＡＭ２３０に記憶している切替制御回路２４０の制御に関するファームウェアを実行する。制御回路２１０は、切替制御回路２４０の制御に関するファームウェアに従って、複数のパラメータのうち第３パラメータをレジスタ２４１に設定する（Ｓ２１０）。
【0065】
制御回路２１０は、第３パラメータを設定したことに応じて切替制御回路２４０を動作させる（Ｓ２２０）。切替制御回路２４０は、第３パラメータに基づいて、Ｓ－ＰＳＷを２つずつオフに切り替える。すなわち、切替制御回路２４０は、第３パラメータとして設定された個数単位でＳ－ＰＳＷをオンからオフに切り替える。
【0066】
制御回路２１０は、切替回路４００のｍ個全てのＳ－ＰＳＷ（第２スイッチ）がオフであるか確認する（Ｓ２３０）。全てのＳ－ＰＳＷがオフではない場合（Ｓ２３０；ＮＯ）、処理はＳ２２０に戻る。
【0067】
全てのＳ－ＰＳＷがオフである場合（Ｓ２３０；ＹＥＳ）、制御回路２１０は、切替制御回路２４０の制御に関するファームウェアに従って、パラメータのうち第４パラメータをレジスタ２４１に設定する（Ｓ２４０）。すなわち、スイッチＰＳＷをオンからオフに順次切り替えていく期間中に、パラメータの変更が行われる。
【0068】
制御回路２１０は、第４パラメータを設定したことに応じて切替制御回路２４０を動作させる（Ｓ２５０）。切替制御回路２４０は、第４パラメータに基づいて、Ｗ－ＰＳＷを１つずつオフに切り替える。すなわち、切替制御回路２４０は、第４パラメータとして設定された個数単位でＷ－ＰＳＷをオンからオフに切り替える。
【0069】
制御回路２１０は、切替回路４００のｎ個全てのＷ－ＰＳＷ（第１スイッチ）がオフであるか確認する（Ｓ２６０）。全てのＷ－ＰＳＷがオフではない場合（Ｓ２６０；ＮＯ）、処理はＳ２５０に戻る。全てのＷ－ＰＳＷがオフである場合（Ｓ２６０；ＹＥＳ）、全てのスイッチＰＳＷがオフに切り替わり、半導体装置１はスタンバイ状態となる。以上で半導体装置１をアクティブ状態からスタンバイ状態に切り替える状態切替制御が完了する。
【0070】
なお、本実施形態において、全てのＳ－ＰＳＷがオフである場合（Ｓ２３０；ＹＥＳ）、制御回路２１０は、切替制御回路２４０の制御に関するファームウェアに従って、パラメータのうち第３パラメータをレジスタ２４１に設定した（Ｓ２４０）が、これに限定されない。例えば、制御回路２１０が、切替制御回路２４０の制御に関するファームウェアに従って、複数のパラメータのうち第３パラメータをレジスタ２４１に設定（Ｓ２１０）した後に、第４パラメータをレジスタ２４１に設定（Ｓ２４０）しても良い。
【0071】
図１３は、第４実施形態に係るスイッチ制御段数と時間の関係を表したグラフである。スイッチ制御段数は、オンであるスイッチＰＳＷの数である。実線は、本実施形態の状態切替制御を行った場合を表している。
【0072】
Ｔ１００において、半導体装置１はアクティブ状態からスタンバイ状態への切り替えが開始される。まず第３パラメータである２に基づいて、Ｓ－ＰＳＷは２つずつオフに切り替えられる。Ｔ４１において、Ｓ－ＰＳＷは全てオフに切り替わる。そして、第４パラメータである１に基づいて、Ｗ－ＰＳＷは１つずつオフに切り替えられる。Ｔ４２において、Ｗ－ＰＳＷは全てオフに切り替わる。
【0073】
（効果）
図１３に示す点線は比較例の状態切替制御を行った場合を表している。比較例は、出荷前に切替回路４００のＳ－ＰＳＷの性能を測定しない例である。このような比較例は、レギュレータ１００から安定した電源電圧が供給可能なように、例えば１つずつＳ－ＰＳＷがオフに切り替えられる。比較例の状態切替制御の場合、Ｔ４３において全てのスイッチＰＳＷはオフに切り替わる。したがって、本実施形態は比較例よりΔＴ１だけ速くアクティブ状態からスタンバイ状態に切り替えることが可能となる。
図１３に示す点線は比較例の状態切替制御を行った場合を表している。比較例は、出荷前に切替回路４００のＳ－ＰＳＷの性能を測定しない例である。このような比較例は、レギュレータ１００から安定した電源電圧が供給可能なように、例えば１つずつＳ－ＰＳＷがオフに切り替えられる。比較例の状態切替制御の場合、Ｔ４３において全てのスイッチＰＳＷはオフに切り替わる。したがって、本実施形態は比較例よりΔＴ１だけ速くアクティブ状態からスタンバイ状態に切り替えることが可能となる。
【0074】
以上のように、本実施形態によれば、半導体装置１をアクティブ状態からスタンバイ状態に切り替える場合も、第１実施形態と同様の効果を得ることができる。また、本実施形態は比較例と比較してΔＴ１だけ速くスタンバイ状態に切り替えることができるため、半導体装置１の消費電力をより抑えることが可能である。
【0075】
（第５実施形態）
本発明の第５実施形態に係る半導体集積回路１について、図１４を参照して説明する。第５実施形態は、Ｓ－ＰＳＷに加えて、Ｗ－ＰＳＷについても測定結果に基づいてパラメータを設定している点が、第４実施形態とは異なる。以下、主に、第４実施形態と異なる点について記載する。
本発明の第５実施形態に係る半導体集積回路１について、図１４を参照して説明する。第５実施形態は、Ｓ－ＰＳＷに加えて、Ｗ－ＰＳＷについても測定結果に基づいてパラメータを設定している点が、第４実施形態とは異なる。以下、主に、第４実施形態と異なる点について記載する。
【0076】
本実施形態では、例えば、出荷前に半導体装置１毎にレギュレータ１００が安定した電源電圧を供給しつつ、同時に切り替えることが可能なＷ－ＰＳＷ及びＳ－ＰＳＷの数をそれぞれ測定する。測定結果は、パラメータとして設定される。本実施形態において、第４パラメータは、第３パラメータと同様にスイッチＰＳＷの性能に基づいた値である。
【0077】
本実施形態の半導体装置１において、レギュレータ１００が安定した電源電圧を供給しつつ、同時に切り替えることが可能なＳ－ＰＳＷが３つであった場合、第３パラメータを例えば３とする。また、レギュレータ１００が安定した電源電圧を供給しつつ、同時に切り替えることが可能なＷ－ＰＳＷが２つであった場合、第４パラメータを例えば２とする。
【0078】
図１４は、第５実施形態に係るスイッチ制御段数と時間の関係を表したグラフである。実線は、本実施形態の状態切替制御を行った場合を表している。点線は、比較例の状態切替制御を行った場合を表している。
【0079】
比較例は、出荷前に切替回路４００のスイッチＰＳＷの性能を測定しない。そのためレギュレータ１００から安定した電源電圧が供給可能なように、例えば１つずつスイッチＰＳＷがオフに切り替えられる。比較例の状態切替制御の場合、Ｔ４３において、全てのスイッチＰＳＷはオフに切り替わる。
【0080】
一方、本実施形態では、まず第３パラメータである３に基づいて、Ｓ－ＰＳＷが３つずつオフに切り替えられる。Ｔ５１において、Ｓ－ＰＳＷは全てオフに切り替わる。そして、第４パラメータである２に基づいて、Ｗ－ＰＳＷが２つずつオフに切り替えられる。Ｔ５２において、Ｗ－ＰＳＷは全てオフに切り替わる。したがって、本実施形態は比較例よりΔＴ１ａだけ速くアクティブ状態からスタンバイ状態に切り替えることが可能である。
本実施形態におけるΔＴ１ａは、第４実施形態におけるΔＴ１より長い時間である。
本実施形態におけるΔＴ１ａは、第４実施形態におけるΔＴ１より長い時間である。
【0081】
（効果）
本実施形態によれば、第４実施形態と同様の効果を得ることができる。また、Ｓ－ＰＳＷだけでなく、Ｗ－ＰＳＷについても測定結果に基づいた第４パラメータに基づいてオフにすることにより、第４実施形態と比較して、半導体装置１の消費電力をより抑えることが可能である。
本実施形態によれば、第４実施形態と同様の効果を得ることができる。また、Ｓ－ＰＳＷだけでなく、Ｗ－ＰＳＷについても測定結果に基づいた第４パラメータに基づいてオフにすることにより、第４実施形態と比較して、半導体装置１の消費電力をより抑えることが可能である。
【0082】
（第６実施形態）
本発明の第６実施形態に係る半導体集積回路１について、図１５及び図１６を参照して説明する。第６実施形態は、任意のスイッチＰＳＷの数によってパラメータを変更している点が、第４実施形態とは異なる。以下、主に、第４実施形態と異なる点について記載する。
本発明の第６実施形態に係る半導体集積回路１について、図１５及び図１６を参照して説明する。第６実施形態は、任意のスイッチＰＳＷの数によってパラメータを変更している点が、第４実施形態とは異なる。以下、主に、第４実施形態と異なる点について記載する。
【0083】
本実施形態では、例えば、出荷前に半導体装置１毎にレギュレータ１００が安定した電源電圧を供給しつつ、同時に切り替えることが可能なスイッチＰＳＷの数を測定する。測定結果は、パラメータとして設定される。本実施形態において、第３パラメータ及び第４パラメータは測定結果に基づいた値である。
【0084】
本実施形態において、Ｓ－ＰＳＷｍからＳ－ＰＳＷｙのｙ個（ｙは１≦ｙ＜ｍである自然数）のＳ－ＰＳＷは、レギュレータ１００が安定した電源電圧を供給しつつ、２つずつ同時に切り替えることが可能である。また、本実施形態において、ＰＳＷは８０個であるため、Ｓ－ＰＳＷ（ｙ－１）からＷ－ＰＳＷ１の８０－ｙ個のスイッチＰＳＷは、レギュレータ１００が安定した電源電圧を供給しつつ、３つずつ同時に切り替えることが可能である。この場合、第３パラメータを例えば２とし、第４パラメータを例えば３とする。
【0085】
【0086】
Ｓ２１０及びＳ２２０は第４実施形態と同様である。制御回路２１０は、切替回路４００の設定された任意の数のスイッチＰＳＷがオフになっているか確認する（Ｓ２３５）。
本実施形態においては、制御回路２１０は、ｙ個のＳ－ＰＳＷがオフであるか確認する。
設定された任意の数のスイッチＰＳＷがオフではない場合（Ｓ２３５；ＮＯ）、処理はＳ２２０に戻る。
本実施形態においては、制御回路２１０は、ｙ個のＳ－ＰＳＷがオフであるか確認する。
設定された任意の数のスイッチＰＳＷがオフではない場合（Ｓ２３５；ＮＯ）、処理はＳ２２０に戻る。
【0087】
設定された任意の数のスイッチＰＳＷがオフである場合（Ｓ２３５；ＹＥＳ）、処理はＳ２４０に進む。Ｓ２４０及びＳ２５０は第４実施形態と同様である。
【0088】
制御回路２１０は、切替回路４００の全てのスイッチＰＳＷがオフであるか確認する（Ｓ２６５）。全てのスイッチＰＳＷがオフではない場合（Ｓ２６５；ＮＯ）、処理はＳ２５０に戻る。全てのスイッチＰＳＷがオフである場合（Ｓ２６５；ＹＥＳ）、全てのスイッチＰＳＷがオフに切り替わり、半導体装置１はスタンバイ状態となる。以上で半導体装置１をアクティブ状態からスタンバイ状態に切り替える状態切替制御が完了する。
【0089】
図１６は、第６実施形態に係るスイッチ制御段数と時間の関係を表したグラフである。実線は、本実施形態の状態切替制御を行った場合を表している。点線は、比較例の状態切替制御を行った場合を表している。
【0090】
比較例は、出荷前に切替回路４００のスイッチＰＳＷの性能を測定しない。そのためレギュレータ１００から安定した電源電圧が供給可能なように、例えば１つずつスイッチＰＳＷがオフに切り替えられる。比較例の状態切替制御の場合、Ｔ４３において、全てのスイッチＰＳＷはオフに切り替わる。
【0091】
一方、本実施形態では、まず第３パラメータである２に基づいて、Ｓ－ＰＳＷが２つずつオフに切り替えられる。Ｔ６１において、設定された任意の数のスイッチＰＳＷは全てオフに切り替わる。そして、第４パラメータである３に基づいて、まだオフに切り替えられていないスイッチＰＳＷが３つずつオフに切り替えられる。Ｔ６２において、スイッチＰＳＷは全てオフに切り替わる。したがって、本実施形態は比較例よりΔＴ１ｂだけ速くスタンバイ状態に切り替えることが可能である。本実施形態におけるΔＴ１ｂは、第４実施形態におけるΔＴ１より長い時間である。
【0092】
（効果）
本実施形態によれば、第４実施形態と同様の効果を得ることができる。また、Ｓ－ＰＳＷとＷ－ＰＳＷとでパラメータを変更するのではなく、スイッチＰＳＷの数でパラメータを変更することが可能である。つまり、スイッチＰＳＷの性能に合わせてパラメータを変更するタイミングを最適化ことができる。したがって、第４実施形態と比較して、より半導体装置１に合わせた状態切替制御を行うことが可能である。
本実施形態によれば、第４実施形態と同様の効果を得ることができる。また、Ｓ－ＰＳＷとＷ－ＰＳＷとでパラメータを変更するのではなく、スイッチＰＳＷの数でパラメータを変更することが可能である。つまり、スイッチＰＳＷの性能に合わせてパラメータを変更するタイミングを最適化ことができる。したがって、第４実施形態と比較して、より半導体装置１に合わせた状態切替制御を行うことが可能である。
【0093】
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】
【0094】
１・・・半導体装置、１００・・・レギュレータ、２００・・・第１電源ドメイン、２１０・・・制御回路、２２０・・・ＲＯＭ、２３０・・・ＲＡＭ、２４０・・・切替制御回路、２４１・・・レジスタ、２４３・・・加減算回路、２４４・・・信号線、２４５・・・デコーダ回路、２４６・・・切替制御線、３００・・・第２電源ドメイン、４００・・・切替回路、４１０・・・インバータゲート、４２０・・・インバータゲート。
【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】