JP2019516280A - 電力効率のよい電圧レベルトランスレータ回路 - Google Patents

電力効率のよい電圧レベルトランスレータ回路 Download PDF

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Abstract

開示されるシステムおよび方法は、電力効率のよい電圧レベルトランスレータに関する。第１の電圧領域の第１の供給電圧（ｖｄｄ１）と第２の電圧領域の第２の供給電圧（ｖｄｄ２）が異なる通常モードでは、電圧レベルトランスレータ（２５０）は、第１の電圧領域における入力信号（ａ、ａ＿ｎ）を第２の電圧領域における出力信号に変換する。第１の供給電圧と第２の供給電圧が実質的に同じであるバイパスモードでは、バイパス回路（２５２）は、電圧レベルトランスレータ（２５０）をバイパスし、入力信号を第１の電圧領域における出力信号として供給するように構成され、よって、バイパスモードで電圧レベルトランスレータによって挿入される遅延を回避する。さらに、パワーダウン回路（２７５）は、バイパスモードでは電圧レベルトランスレータをパワーダウンするが、通常モードではパワーダウンしないように構成される。【選択図】図２Ｂ

Description

[0001] 開示される態様は、処理システムのための電圧供給（voltage supply）に関する。より具体的には、実例的な態様は、第１の電圧領域と第２の電圧領域との間の電圧レベル変換（voltage level translation）のための、電力効率のよい電圧レベルトランスレータ回路（voltage level translator circuit）を対象とする。
[0002] 現代の処理システム（例えば、システムオンチップすなわち「ＳＯＣ」）は、異なる周波数および電力条件（power considerations）を有することができる様々なサブシステムまたは構成要素を含み得る。これに対応して、ＳＯＣの異なる区画には、異なる供給電圧（supply voltage）が提供され得る。例えば、メモリシステムは、より高い供給電圧が供給され得るメモリセル（例えば、スタティックランダムアクセスメモリすなわち「ＳＲＡＭ」セル）を含み得るのに対して、中央処理ユニット（ＣＰＵ）またはプロセッサコアの論理セルは、より低い供給電圧をサポートできる。従って、ＳＯＣは、２つ以上の電圧アイランドまたは電圧領域（例えば、論理電圧領域、メモリ電圧領域、等）を用いて設計され得、対応する電圧供給を有する各電圧領域は、電圧領域における構成要素（例えば、論理セル、メモリセル、等）の電圧条件（voltage considerations）に適合するように合わせられる。
[0003] ２つの電圧領域を渡る信号があり得、例えば、論理電圧領域におけるＣＰＵによってメモリ電圧領域におけるメモリシステムに発行される読込みまたは書込みコマンドである。このような信号のために、本技術分野では「電圧レベルトランスレータ」として知られている変換回路（translation circuit）が、第１の電圧領域から第２の電圧領域への信号を変換するために提供され得る。しかしながら、いくつかのケースでは、１つまたは複数の電圧領域の電圧は動的にスケーリングされ得、これは、第１および第２の電圧領域の供給電圧が同等または実質的に同じになることをもたらし得る（例えば、これは本技術分野で既知である「ターボモード」において行われ、ここにおいて、論理電圧領域の以前の低い供給電圧は、より高い周波数で論理セルを動作させるためにより高い供給電圧にスケーリングされ得、論理電圧領域のより高い供給電圧は、メモリ電圧領域の供給電圧と実質的に同じであり得る）。このようなケースでは、第１および第２の電圧領域の供給電圧が実質的に同じであるので、第１の電圧領域と第２の電圧領域との間に電圧レベルトランスレータの必要はないことになる。
[0004] しかしながら、従来の設計では、電圧レベルトランスレータはそれにもかかわらずアクティブのままであり、第１および第２の電圧領域の供給電圧が実質的に同じである場合でも、第１の電圧領域と第２の電圧領域との間の信号の電圧変換を不必要に実行し得る。アクティブのままであり、信号の経路内に留まることによって、電圧レベルトランスレータは電力を消費し、電圧レベル変換が必要ないときでも常に信号の経路に遅延を付加する。
[0005] 本発明の実例的な態様は、電力効率のよい電圧レベルトランスレータのためのシステムおよび方法を対象とする。第１の電圧領域の第１の供給電圧と第２の電圧領域の第２の供給電圧が異なる通常モードでは、電圧レベルトランスレータは、第１の電圧領域における入力信号を第２の電圧領域における出力信号に変換する。第１の供給電圧と第２の供給電圧が実質的に同じであるバイパスモードでは、バイパス回路（bypass circuit）は、電圧レベルトランスレータをバイパスし、入力信号を第１の電圧領域における出力信号として供給するように構成され、よって、バイパスモードで電圧レベルトランスレータによって挿入される遅延を回避する。さらに、パワーダウン回路（power-down circuit）が、バイパスモードでは電圧レベルトランスレータをパワーダウンするが、通常モードではパワーダウンしないように構成される。
[0006] 例えば、実例的な態様は、第１の電圧領域の第１の供給電圧が第２の電圧領域の第２の供給電圧とは異なる通常モードでは、前記第１の電圧領域における入力信号を前記第２の電圧領域における出力信号に変換するように構成された電圧レベルトランスレータと、前記第１の供給電圧と前記第２の供給電圧が実質的に同じであるバイパスモードでは、前記電圧レベルトランスレータをバイパスし、前記入力信号を前記第１の電圧領域における前記出力信号として供給するように構成されたバイパス回路と、前記バイパスモードでは前記電圧レベルトランスレータをパワーダウンするが、前記通常モードではパワーダウンしないように構成されたパワーダウン回路と、を備える装置を対象とする。
[0007] 別の実例的な態様は、電圧レベル変換の方法を対象とし、前記方法は、電圧レベルトランスレータにおいて、第１の電圧領域の第１の供給電圧が第２の電圧領域の第２の供給電圧とは異なる通常モードでは、前記第１の電圧領域における入力信号を前記第２の電圧領域における出力信号に変換することと、前記第１の供給電圧と前記第２の供給電圧が実質的に同じであるバイパスモードでは、前記電圧レベルトランスレータをバイパスし、前記入力信号を前記第１の電圧領域における前記出力信号として供給することと、前記バイパスモードでは前記電圧レベルトランスレータをパワーダウンするが、前記通常モードではパワーダウンしないことと、を備える。
[0008] さらに別の実例的な態様は、第１の電圧領域の第１の供給電圧が第２の電圧領域の第２の供給電圧とは異なる通常モードでは、前記第１の電圧領域における入力信号を前記第２の電圧領域における出力信号に変換するための手段と、前記第１の供給電圧と前記第２の供給電圧が実質的に同じであるバイパスモードでは、変換するための前記手段をバイパスし、前記第１の電圧領域における前記出力信号を供給するための手段と、前記バイパスモードでは前記電圧レベルトランスレータをパワーダウンするが、前記通常モードではパワーダウンしないための手段と、を備える装置を対象とする。
[0009] 添付の図面は、本発明の態様の説明を助けるために提示されており、それら態様の限定ではなく、その例示のためだけに提供されている。
従来の電圧レベルトランスレータを例示する図。 従来の電圧レベルトランスレータを例示する図。 本開示の実例的な態様にしたがう、電圧レベルトランスレータに関連する回路を例示する図。 本開示の実例的な態様にしたがう、電圧レベルトランスレータに関連する回路を例示する図。 本開示の実例的な態様にしたがう、電圧レベルトランスレータに関連する回路を例示する図。 本開示の実例的な態様にしたがう、電圧レベルトランスレータに関連する回路を例示する図。 本開示の実例的な態様にしたがう、電圧レベル変換を実行する方法に対応するブロック図を例示する図。 本開示の一態様が有利に用いられ得る実例的なコンピューティングデバイスを例示する図。
詳細な説明
[0014] 本発明の態様は、本発明の特定の態様に向けられた以下の説明および関連の図面で開示される。代替の態様が、本発明の範囲から逸脱することなく考案され得る。追加的に、本発明の周知の要素は、本発明の関連する詳細を曖昧にしないように、詳細には説明されないかまたは省略されるであろう。
[0015] 「実例的な」という用語は、本明細書では、「例、事例、または例示としての役割を果たす」という意味で使用されている。「実例的な」ものとして、本明細書で説明される任意の態様は、必ずしも他の態様に対して好ましいまたは有利なものとして解釈されるべきではない。同様に、「本発明の態様」という用語は、本発明の全ての態様が、説明される特徴、利点、または動作モードを含むことを必要としない。
[0016] 本明細書で使用される専門用語は、特定の態様を説明することのみを目的としたものであり、本発明の態様を限定することを意図したものではない。本明細書で使用されるとき、単数形「a」、「an」、および「the」は、別途コンテキストから明らかに示されていない限り、複数形もまた含むように意図されている。「備える」、「備えている」、「含む」、および／または「含んでいる」という用語は、本明細書で使用されるとき、記述された特徴、整数、ステップ、動作、要素、および／または構成要素の存在を指定するが、１つまたは複数の他の特徴、整数、ステップ、動作、要素、構成要素、および／またはそれらのグループの存在または追加を妨げないことがさらに理解されるであろう。
[0017] さらに、多くの態様が、例えば、コンピューティングデバイスの要素によって実行されることになるアクションのシーケンスの観点から説明される。本明細書で説明される様々なアクションが、特定の回路（例えば、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ））によって、１つまたは複数のプロセッサによって実行されているプログラム命令によって、または両方の組合せによって、行われることができることが認識されるであろう。追加的に、本明細書で説明されるこれらのアクションのシーケンスは、実行時に、関連したプロセッサに本明細書で説明される機能を行わせることになるコンピュータ命令の対応のセットを記憶した任意の形態のコンピュータ可読記憶媒体内で全体的に具現化されるものと考えられることができる。よって、本発明の様々な態様は、いくつかの異なる形態で具現化され得、それらの全ては、特許請求される主題の範囲内にあるものと企図されている。加えて、本明細書で説明される態様の各々に関して、任意のそのような態様の対応する形態は、例えば、説明されているアクションを行う「ように構成された論理」として、本明細書では説明され得る。
[0018] 本開示の実例的な態様は、第１の電圧領域から第２の電圧領域への信号を変換するように構成された電圧レベルトランスレータを対象としている。第１の電圧領域が第２の電圧領域と同等である場合には、第１の電圧領域と第２の電圧領域との間の信号の経路に電圧レベルトランスレータによって挿入される遅延を回避するために電圧レベルトランスレータをバイパスするための、選択的なバイパス回路が含まれる。さらに、実例的な態様では、上記の方式で電圧レベルトランスレータがバイパスされるとき、電圧レベルトランスレータをパワーダウンまたはシャットオフ（shut off）するための、電力制御回路が含まれ得る。よって、実例的な態様では、信号の経路内に電圧レベルトランスレータが必要ではないとき、電圧レベルトランスレータに関連する電力消費と遅延が回避され得る。これらの態様および関連する態様が、以下のセクションで、図を参照してこれから説明される。
[0019] 最初に、図１Ａ〜図１Ｂを参照して、従来の電圧レベルトランスレータ１００が説明される。電圧レベルトランスレータ１００は、第１の供給電圧ＶＤＤ１によって供給される第１の電圧領域における相補的な入力信号ａ１１４およびａ＿ｎ１１６を、第２の供給電圧ＶＤＤ２によって供給される第２の電圧領域における出力信号ｚ１２０に変換するように構成される。一般性の喪失なく、第１の供給電圧ＶＤＤ１は、通常の動作条件下では第２の電圧供給ＶＤＤ２よりも少ないこともあるが、いくつかの事例では、第１および第２の電圧供給ＶＤＤ１およびＶＤＤ２は、実質的に同じ電圧値であり得る。第１および第２の電圧供給ＶＤＤ１およびＶＤＤ２が異なる値を想定し得る特定の条件、またはこれらの電圧供給が生成される方式は本考察に密接に関連しないが、一例は、論理セルを有する処理システムのプロセッサコアまたは同様のものを備える第１の電圧領域、ここで第１の電圧供給ＶＤＤ１が論理供給電圧と称され得る、第１の電圧領域と、メモリセルを有するメモリシステムを備える第２の電圧領域、ここで第２の電圧供給ＶＤＤ２がメモリ供給電圧と称され得る、第２の電圧領域と、に関係する場合もある。
[0020] 図１Ａ〜図１Ｂに例示されている構成では、電圧レベルトランスレータ１００は、ｐ型金属酸化物半導体（ＰＭＯＳ）デバイスまたはｐ型電界効果トランジスタ（ＰＦＥＴ）で構成され得る、プルアップトランジスタ（pull-up transistor）１０２および１０４と、ｎ型金属酸化物半導体（ＮＭＯＳ）デバイスまたはｎ型電界効果トランジスタ（ＮＦＥＴ）で構成され得るプルダウントランジスタ（pull-down transistor）１０８および１１２と、ＰＭＯＳデバイスまたはＰＦＥＴとして構成され得るプルアップトランジスタ１０６および１１０を備える。相補的な入力信号ａ１１４およびａ＿ｎ１１６の電圧レベル変換の出力は、ノード１２２から導出され得、通過されるインバータ１１８が出力信号ｚ１２０を供給できる。図１Ａ〜図１Ｂに例示されているような電圧レベルトランスレータ１００の動作可能な詳細が周知であるが、いくつかの簡単な詳細が以下のセクションで提供され、本開示の実例的な態様が適用され得る、電圧レベルトランスレータの他の様々な構成が可能であることに留意されたい。
[0021] 図１Ａを参照すると、入力信号ａ１１４が立ち上がる、または低論理状態（例えば、バイナリ「０」）から高論理状態（例えば、バイナリ「１」）に遷移し、これに対応して入力信号ａ＿ｎ１１６が立ち下がるケースが例示されている。これに対応して、第１段階では、プルアップトランジスタ１０６はシャットオフし始め、プルダウントランジスタ１０８はオンになり始めることになり、これは、ノード１２２を放電し始める。一方、入力信号ａ＿ｎ１１６は立ち下がり、プルアップトランジスタ１１０をオンにしながらプルダウントランジスタ１１２をシャットオフする。一旦ノード１２２が十分に低い値に立ち下がると、第２段階では、プルアップトランジスタ１０４がオンになり、プルアップトランジスタ１０４および１１０はノード１２３を第２の供給電圧ＶＤＤ２にチャージし始める。
[0022] ノード１２３がチャージし終わる（charge up）と、プルアップトランジスタ１０２はシャットオフし始め、それは、プルダウントランジスタ１０８がノード１２２をさらにプルダウンするのを助ける。プルダウンされるノード１２２は、プルアップトランジスタ１０４がオンにされるプロセスを助け、これはさらにノード１２３をチャージする。最終的には、プルアップトランジスタ１０２は完全にシャットオフされ、ノード１２２は「０」の論理状態に遷移するが、ノード１２３は第２の電圧領域において論理「１」に遷移する。ノード１２２および１２３は、相補的な入力信号ａ１１４およびａ＿ｎ１１６の値にその後の変化が起きるまで、それらの「０」および「１」の論理状態を維持する。
[0023] よって、インバータ１１８を通過した後、ノード１２２のインバートされた値は、第２の電圧領域において立ち上がる出力信号ｚ１２０として現れ、第１の電圧領域における入力信号ａ１１４の立ち上がりと入力信号ａ＿ｎ１１６の立ち下がりに対応する。電圧レベルトランスレータ１００の上記段階は、相補的な入力信号ａ１１４およびａ＿ｎ１１６と出力信号ｚ１２０との間の経路に、対応する遅延またはレイテンシを挿入する。
[0024] ここで図１Ｂを参照して、入力信号ａ１１４が立ち下がりａ＿ｎ１１６が立ち上がる、反対のシナリオがこれから説明される。このケースでは、プルアップトランジスタ１１０はシャットオフし始め、プルダウントランジスタ１１２はオンになり始めることになり、よって、ノード１２３を放電する。一方、入力信号ａ１１４が立ち下がると、プルダウントランジスタ１０８は、プルアップトランジスタ１０６をオンにしながら、シャットオフされることを引き起こされる。一旦ノード１２３が十分に低い値に立ち下がると、第２段階では、プルアップトランジスタ１０２がオンになり、プルアップトランジスタ１０２および１０６はノード１２２を第２の供給電圧ＶＤＤ２にチャージし始める。ノード１２２がチャージし終わると、プルアップトランジスタ１０４はシャットオフさせられ、それは、プルダウントランジスタ１１２がノード１２３をさらにプルダウンするのに役立つ。プルダウンされるノード１２３は、プルアップトランジスタ１０２がオンにされるのを助け、これはさらにノード１２２をチャージする。最終的には、プルアップトランジスタ１０４は完全にシャットオフし、ノード１２３は「０」の論理状態に遷移するが、ノード１２２は第２の電圧領域において「１」の論理状態に遷移する。ノード１２２の論理状態は、第２の電圧領域において、立ち下がり出力信号ｚ１２０として現れるように、インバータ１１８によってインバートされる。ノード１２２および１２３は、相補的な入力信号ａ１１４およびａ＿ｎ１１６上にその後の変化が生じるまで、それらの「１」および「０」の論理状態をそれぞれ維持する。図に示すように、このケースでの電圧レベルトランスレータ１００の動作に関わる上記段階もまた、著しい遅延を引き起こす。
[0025] 第１および第２の供給電圧ＶＤＤ１およびＶＤＤ２の電圧値間の差が大きいケースの場合、電圧レベルトランスレータ１００の左側にあるプルアップトランジスタ１０２および１０６のスタックは、入力信号ａ１１４が立ち上がり（またはｌｏｗからｈｉｇｈに遷移し）、これに対応して入力信号ａ＿ｎ１１６が立ち下がる（またはｈｉｇｈからｌｏｗに遷移する）ケースの場合に、プルダウントランジスタ１０８が例えばノード１２２を効率的にプルダウンすることを可能にするために、弱められ得る。同様に、電圧レベルトランスレータ１００の右側にあるプルアップトランジスタ１０４および１１０のスタックは、入力信号ａ１１４が立ち下がり、これに対応して入力信号ａ＿ｎ１１６が立ち上がるケースの場合、プルダウントランジスタ１１２が効率的にノード１２３をプルダウンすることを可能にするために、弱められ得る。このプルダウントランジスタおよびプルアップトランジスタの相対的なサイジングは、相補的な入力信号ａ１１４およびａ＿ｎ１１６ならびに出力信号ｚ１２０からの遅延をさらに増大させ得る。
[0026] 電圧レベルトランスレータ１００の上記考察から、図１Ａ〜図１Ｂに示される両方のケースでは、かなりの遅延が挿入されることが理解され得る。さらに、様々なプルアップおよびプルダウントランジスタをオンにしたりオフにしたりする複数の段階もまた電力を消費する。第１の電圧領域の第１の電圧供給ＶＤＤ１と第２の電圧領域の第２の電圧供給ＶＤＤ２が実質的に同じである場合、図２Ａ〜図２Ｂを参照してこれから説明される実例的な態様では、電圧レベルトランスレータ１００に関連する遅延および電力は回避され得る。
[0027] 図２Ａを参照すると、回路２００が示されており、これは、電圧レベルトランスレータ２５０およびバイパス回路２５２を備える。電圧レベルトランスレータ２５０は、図１Ａ〜図１Ｂを参照して説明された従来の電圧レベルトランスレータ１００と同様であるように構成され得るか、または第１の電圧供給ＶＤＤ１によって供給される第１の電圧領域における相補的な入力信号ａ２１４およびａ＿ｎ２１６を、第２の電圧供給ＶＤＤ２によって供給される第２の電圧領域におけるノード２２２において導出される中間出力信号ｙ＿ｎに変換するのに好適な他の任意の電圧レベルトランスレータ構成であり得る。一例となる態様では、第１の電圧領域は、論理セルを備える論理電圧領域に対応し、第２の電圧領域は、メモリセルを備えるメモリ電圧領域に対応する。
[0028] 電圧レベルトランスレータ２５０の構成が電圧レベルトランスレータ１００の構成と同様である態様では、電圧レベルトランスレータ２５０の構成要素は、電圧レベルトランスレータ１００の対応する構成要素と同様の機能性を有し得るので、電圧レベルトランスレータ２５０の動作可能な詳細は、簡潔さのために繰り返されない。簡単に、電圧レベルトランスレータ２５０の、プルアップトランジスタ２０２、２０４、２０６、２１０、およびプルダウントランジスタ２０８、２１２は、電圧レベルトランスレータ１００の対応するプルアップトランジスタ１０２、１０４、１０６、１１０、およびプルダウントランジスタ１０８、１１２と同様に構成され得る。従って、ノード２２２および２２３は、図１Ａ〜図１Ｂで説明されたような相補的な入力信号ａ１１４およびａ＿ｎ１１６の立ち上がりと立ち下がりに基づくノード１２２および１２３と同様の方式で、相補的な入力信号ａ２１４およびａ＿ｎ２１６の立ち上がりと立ち下がりに基づいて第２の電圧領域に変換される電圧を受け取り得る。
[0029] さらに、回路２００は、いくつかの動作モードを伴い得る。例えば、通常の動作モードは、第１の電圧供給ＶＤＤ１が第２の電圧供給ＶＤＤ２とは異なる（例えば、それよりも少ないまたは多い）状況を含むと定義され得、相補的な入力信号ａ２１４およびａ＿ｎ２１６の第１の電圧領域から第２の電圧領域への電圧レベル変換が望まれる。通常モードでは、電圧レベルトランスレータ２５０の機能性は、電圧レベルトランスレータ１００の機能性と実質的に同様であり得る。
[0030] 回路２００の第２の動作モードはバイパスモードと定義され、ここにおいて、第１の電圧供給ＶＤＤ１は、第２の電圧供給ＶＤＤ２と実質的に同じであるので、相補的な入力信号ａ２１４およびａ＿ｎ２１６の第１の電圧領域から第２の電圧領域への電圧レベル変換は、バイパスモードでは回避され得る。バイパスモードは、例えば、前述したターボモードに対応し得、ここにおいて、第１の電圧領域（例えば、論理電圧領域）および第２の電圧領域（例えば、メモリ電圧領域）の供給電圧が同等または実質的に同じであり得る。このコンテキストでは、実質的に同等とは、オフにされるべきである高い方の電圧領域におけるデバイスが、望まないリーク電流を引き起こすほどオンにならないように、第１の電圧領域と第２の電圧領域との間の電圧差が十分小さいものと当業者によって理解されるであろう。バイパスモードでは、バイパス回路２５２が電圧レベルトランスレータ２５０をバイパスするために用いられ得、それにより、電圧レベルトランスレータ２５０を横断する相補的な入力信号ａ２１４およびａ＿ｎ２１６によって生じ得る遅延を回避する。
[0031] いくつかの態様では、バイパス回路２５２は、バイパスモードでは入力信号ａ＿ｎ２１６をバイパス回路２５２の出力として選択し、通常モードでは、中間信号ｙ＿ｎとして現れるノード２２２をバイパス回路２５２の出力として選択するためのセレクタまたはマルチプレクサとして実装され得る。この目的のために、バイパス回路２５２は、各々がＰＦＥＴとＮＦＥＴデバイスの並列結合によって形成される、２つの送信ゲート回路２３４および２３６を含み得る。信号ｂｙｐａｓｓ２３２は、回路２００がバイパスモードで動作されることになる場合にアサートされ得る。ｂｙｐａｓｓ２３２の補数が、信号ｂｙｐａｓｓ＿ｎ２３０として示されている。ｂｙｐａｓｓ２３２がｈｉｇｈである場合、ｂｙｐａｓｓ＿ｎ２３０はｌｏｗであり、送信ゲート回路２３４はバイパス回路２５２の出力にａ＿ｎ２１６を渡すためにオンにされる。これに対して、ｂｙｐａｓｓ２３２がｌｏｗである場合、ｂｙｐａｓｓ＿ｎ２３０はｈｉｇｈであり、送信ゲート回路２３６は、バイパス回路２５２の出力に中間信号ｙ＿ｎ（すなわち、ノード２２２）を渡すためにオンにされる。バイパス回路２５２の出力は、回路２００の出力信号ｚ２２０として現れるようにインバータ２１８によってインバートされる。従って、バイパスモードでは（例えば、第１および第２の供給電圧ＶＤＤ１およびＶＤＤ２が実質的に同じであることに基づいてｂｙｐａｓｓ２３２がアサートされるとき）、電圧レベルトランスレータ２５０および対応する遅延を完全にバイパスしながら、ａ＿ｎ２１６がバイパス回路２５２の出力として選択され得る。
[0032] 図２Ｂ〜図２Ｄは、バイパスモードでの電力節約のために使用され得るパワーダウン回路に関する実例的な態様を例示している。パワーダウン回路は、以下のセクションで詳細に説明されるように、ｂｙｐａｓｓ２３２がアサートされ、電圧レベルトランスレータ２５０がバイパスされるときに選択的に展開（deploy）され得る。
[0033] 最初に図２Ｂを参照すると、バイパスモードでの電力節約の実例的な態様による、回路２７０が例示されている。回路２７０は、図２Ａの回路２００に追加されたパワーダウン回路２７５を含む。より詳細には、回路２７０もまた、上記図２Ａを参照して説明された電圧レベルトランスレータ２５０およびバイパス回路２５２を含み、パワーダウン回路２７５は、示されているように電圧レベルトランスレータ２５０に結合される。バイパスモードでは、つまりｂｙｐａｓｓ２３２がアサートされたとき、パワーダウン回路２７５は、電圧レベルトランスレータ２５０を選択的にパワーダウンするように構成される。しかし通常モードでは、つまりｂｙｐａｓｓ２３２がアサートされないとき（または言い換えると、ｂｙｐａｓｓ＿ｎ２３０がアサートされたとき）、パワーダウン回路２７５は、通常動作のために電圧レベルトランスレータ２５０をアクティブに保つ。パワーダウン回路２７５は、以下でさらに詳細に説明される。
[0034] 示されているように、パワーダウン回路２７５は、第１のプルダウントランジスタ２４０（例えば、ＮＭＯＳトランジスタまたはＮＦＥＴ）を含む。第１のプルダウントランジスタ２４０は、電圧レベルトランスレータ２５０のプルダウントランジスタ２０８および２１２の各々に、およびグラウンドに直列に接続され、第１のプルダウントランジスタ２４０のゲートはｂｙｐａｓｓ＿ｎ２３０によって制御される。よって、通常モードでは、つまりｂｙｐａｓｓ２３２がアサートされずｂｙｐａｓｓ＿ｎ２３０がアサートされたとき、第１のプルダウントランジスタ２４０がオンにされ、これは、プルダウントランジスタ２０８および２１２のソース端子をグラウンドに接続し、よって、電圧レベルトランスレータ２５０の通常構成を保持する、または言い換えると、電圧レベルトランスレータ２５０がアクティブに留まることを引き起こす。これに対して、バイパスモードでは、ｂｙｐａｓｓ２３２がアサートされ、ｂｙｐａｓｓ＿ｎ２３０をｌｏｗに駆動させ、第１のプルダウントランジスタ２４０をオフにし、次に、プルダウントランジスタ２０８および２１２についてのグラウンドまでの経路をゲートオフし（gating off）、電圧レベルトランスレータ２５０をパワーダウンさせる。
[0035] パワーダウン回路２７５はまた、第１のプルアップトランジスタ２４２（例えば、ＰＭＯＳトランジスタまたはＰＦＥＴ）を含むことができるが、これはオプションであり得る。パワーダウン回路２７５に含まれるとき、第１のプルアップトランジスタ２４２は、電圧レベルトランスレータ２５０の中間信号ｙ＿ｎ（またはノード２２２）に、および第２の供給電圧ＶＤＤ２に接続され、第１のプルアップトランジスタ２４２のゲートもまた、ｂｙｐａｓｓ＿ｎ２３０によって制御される。通常モードでは、ｂｙｐａｓｓ２３２はｌｏｗであり、ｂｙｐａｓｓ＿ｎ２３０がアサートされ、よって、第１のプルアップトランジスタ２４２をオフにし、これは、電圧レベルトランスレータ２５０の通常構成に影響を及ぼさない。これに対して、バイパスモードでは、ｂｙｐａｓｓ２３２がアサートされ、ｂｙｐａｓｓ＿ｎ２３０をｌｏｗに駆動させ、第１のプルアップトランジスタ２４２をオンにし、よって、ノード２２２を第２の供給電圧ＶＤＤ２に接続し、プルアップトランジスタ２０４をオフにする。それゆえ、第１のプルアップトランジスタ２４２は、含まれるとき、（ノード２２２を第２の供給電圧ＶＤＤ２に接続することによって）バイパスモードでノード２２２がフロート（float）することを引き起こさないと考えられ、これは、バイパス回路２５２における反結合（back coupling）の低減につながり、それにより、バイパスモードでの回路２７０のパフォーマンスを向上させる。これに対応して、バイパスモードでは、第２の電圧供給ＶＤＤ２からプルアップトランジスタ２１０およびプルダウントランジスタ２１２への電力供給もまたカットオフされる。
[0036] よって、ｂｙｐａｓｓ＿ｎ２３０がアサートされたときのバイパスモードで、第１のプルダウントランジスタ２４０をオフにすることと第１のプルアップトランジスタ２４２をオンにすることの複合効果は、電力供給から電圧レベルトランスレータ２５０のスイッチングトランジスタを全て分離することであり、よって、電圧レベルトランスレータ２５０をパワーダウンする。従って、電圧レベルトランスレータ２５０がバイパスされるとき（例えば、第１および第２の供給電圧ＶＤＤ１およびＶＤＤ２が実質的に同じであるとき）、電圧レベルトランスレータ２５０はパワーダウンもされ、電力節約をもたらす。
[0037] パワーダウン回路２７５が第１のプルアップトランジスタ２４２を含まないケースでは、ノード２２２に結合された中間信号ｙ＿ｎは、バイパスモードの間フロートさせられることになるが、先述されたように第１のプルダウントランジスタ２４０がゲートオフされることになるので、電圧レベルトランスレータ２５０は、依然としてパワーダウンされたままであることになる。パワーダウン回路２７５に第１のプルアップトランジスタ２４２を含まないことは、パワーダウン回路２７５に関連する面積を低減させ得る。
[0038] 次に、図２Ｃを参照すると、バイパスモードでの電力節約の別の実例的な態様による、回路２８０が例示されている。回路２７０のように、回路２８０もまた、図２Ａの回路２００に追加された、このケースではパワーダウン回路２８５と特定されている、パワーダウン回路を含む。より詳細には、回路２８０もまた、上記図２Ａを参照して説明された電圧レベルトランスレータ２５０およびバイパス回路２５２を含み、パワーダウン回路２８５は、示されているように電圧レベルトランスレータ２５０に結合される。バイパスモードでは、つまりｂｙｐａｓｓ２３２がアサートされたとき、パワーダウン回路２８５は、電圧レベルトランスレータ２５０を選択的にパワーダウンするように構成される。しかし通常モードでは、つまりｂｙｐａｓｓ２３２がアサートされないとき（または言い換えると、ｂｙｐａｓｓ＿ｎ２３０がアサートされたとき）、パワーダウン回路２８５は、通常動作のために電圧レベルトランスレータ２５０をアクティブに保つ。パワーダウン回路２８５は、以下でさらに詳細に説明される。
[0039] 示されているように、パワーダウン回路２８５は、第２の供給電圧ＶＤＤ２と電圧レベルトランスレータ２５０との間に（例えば、示されているように、電圧レベルトランスレータ２５０のプルアップトランジスタ２０２および２０４に）結合された第２のプルアップトランジスタ２８２を含み、第２のプルアップトランジスタ２８２のゲートはｂｙｐａｓｓ２３２によって制御される。バイパスモードでは、つまりｂｙｐａｓｓ２３２がｈｉｇｈであるとき、第２のプルアップトランジスタ２８２はオフにされ、よって、第２の供給電圧ＶＤＤ２から電圧レベルトランスレータ２５０への電圧供給をゲートオフし、ノード２２２および信号ｙ＿ｎがフロートすることを引き起こす。そうでない場合、通常モードでは、ｂｙｐａｓｓ２３２はｌｏｗであり、第２のプルアップトランジスタ２８２をオンにさせ、通常通り第２の供給電圧ＶＤＤ２を電圧レベルトランスレータ２５０に接続する。
[0040] パワーダウン回路２８５は、オプションとして、電圧レベルトランスレータ２５０のノード２２２に接続された第２のプルダウントランジスタ２８４（例えば、ＮＭＯＳトランジスタまたはＮＦＥＴ）を含むことができ、第２のプルダウントランジスタ２８４のゲートは、ｂｙｐａｓｓ２３２によって制御される。第２のプルダウントランジスタ２８４がこの方式で構成されるとき、バイパスモードでは、つまりｂｙｐａｓｓ２３２がｈｉｇｈであるとき、第２のプルダウントランジスタ２８４はオンにされ、ノード２２２または信号ｙ＿ｎをグラウンドまたは論理「０」に接続する。それゆえ、第２のプルダウントランジスタ２８４はまた、ノード２２２がバイパスモードでフロートすることを防ぐことができ、バイパス回路２５２における反結合を低減し、それによって、バイパスモードでの回路２８０のパフォーマンスを向上させる。通常モードでは、ｂｙｐａｓｓ２３２はｌｏｗであり、第２のプルダウントランジスタ２８４をオフにさせ、ノード２２２または信号ｙ＿ｎに対するいずれの影響も除去する。
[0041] これから図２Ｄを参照すると、バイパスモードでの電力節約のさらに別の実例的な態様による、回路２９０が例示されている。回路２７０および２８０のように、回路２９０もまた、図２Ａの回路２００に追加された、このケースではパワーダウン回路２９５と特定されている、パワーダウン回路を含む。より詳細には、回路２９０もまた、上記図２Ａを参照して説明された電圧レベルトランスレータ２５０およびバイパス回路２５２を含み、パワーダウン回路２９５は、示されているように電圧レベルトランスレータ２５０に結合される。バイパスモードでは、つまりｂｙｐａｓｓ２３２がアサートされたとき、パワーダウン回路２９５は、電圧レベルトランスレータ２５０を選択的にパワーダウンするように構成される。しかし通常モードでは、つまりｂｙｐａｓｓ２３２がアサートされないとき（または言い換えると、ｂｙｐａｓｓ＿ｎ２３０がアサートされたとき）、パワーダウン回路２９５は、通常動作のために電圧レベルトランスレータ２５０をアクティブに保つ。パワーダウン回路２９５は、以下でさらに詳細に説明される。
[0042] 示されているように、パワーダウン回路２９５はまた、上述されたパワーダウン回路２８５の第２のプルアップトランジスタ２８２と同様に構成され、かつ第２の供給電圧ＶＤＤ２と電圧レベルトランスレータ２５０との間に（例えば、示されているように、電圧レベルトランスレータ２５０のプルアップトランジスタ２０２および２０４に）結合された第２のプルアップトランジスタ２８２を含み、第２のプルアップトランジスタ２８２のゲートはｂｙｐａｓｓ２３２によって制御される。バイパスモードでは、つまりｂｙｐａｓｓ２３２がｈｉｇｈであるとき、第２のプルアップトランジスタ２８２は同様にオフにされ、よって、第２の供給電圧ＶＤＤ２から電圧レベルトランスレータ２５０への電圧供給をゲートオフし、ノード２２２および信号ｙ＿ｎがフロートすることを引き起こす。そうでない場合、通常モードでは、ｂｙｐａｓｓ２３２はｌｏｗであり、第２のプルアップトランジスタ２８２をオンにさせ、通常通り第２の供給電圧ＶＤＤ２を電圧レベルトランスレータ２５０に結合させる。
[0043] パワーダウン回路２９５はまた、電圧レベルトランスレータ２５０とグラウンドとの間に結合された第３のプルダウントランジスタ２９４も含み、第３のプルダウントランジスタ２９４のゲートはｂｙｐａｓｓ＿ｎ２３０によって制御される。バイパスモードでは、つまりｂｙｐａｓｓ＿ｎ２３０がｌｏｗであるとき、第３のプルダウントランジスタ２９４はオフにされ、よって、電圧レベルトランスレータ２５０のためのグラウンドまでの経路をゲートオフする。そうではない場合、通常モードでは、ｂｙｐａｓｓ＿ｎ２３０がｈｉｇｈであり、第３のプルダウントランジスタ２９４をオンにさせ、電圧レベルトランスレータ２５０を通常通りグラウンドに結合させる。
[0044] パワーダウン回路２９５は、オプションとして、電圧レベルトランスレータ２５０のノード２２２に接続された、第４のプルダウントランジスタ２９６または第４のプルアップトランジスタ２９８という２つのうちの１つを含むことができるが、両方ではない。第４のプルダウントランジスタ２９６がパワーダウン回路２９５に含まれる場合、第４のプルダウントランジスタ２９６のゲートは、ｂｙｐａｓｓ２３２によって制御される。バイパスモードでは、つまりｂｙｐａｓｓ２３２がｈｉｇｈであるとき、第４のプルダウントランジスタ２９６はオンにされ、よって、ノード２２２をグラウンドまたは論理「０」に接続する。通常モードでは、ｂｙｐａｓｓ２３２はｌｏｗであり、第４のプルダウントランジスタ２９６をオフにさせ、ノード２２２または信号ｙ＿ｎに対するいずれの影響も除去する。
[0045] これに対して、第４のプルアップトランジスタ２９８がパワーダウン回路２９５に含まれる場合、第４のプルアップトランジスタ２９８のゲートはｂｙｐａｓｓ＿ｎ２３０によって制御される。バイパスモードでは、つまりｂｙｐａｓｓ＿ｎ２３０がｌｏｗであるとき、第４のプルアップトランジスタ２９８はオンにされ、よって、ノード２２２を第２の供給電圧ＶＤＤ２または論理「１」に接続する。通常モードでは、ｂｙｐａｓｓ＿ｎ２３０はｈｉｇｈであり、第４のプルアップトランジスタ２９８をオフにさせ、ノード２２２または信号ｙ＿ｎに対するいずれの影響も除去する。認識されるように、第４のプルダウントランジスタ２９６または第４のプルアップトランジスタ２９８のうちのいずれか１つが、パワーダウン回路２９５に含まれ、上記のように構成されるとき、ノード２２２は、バイパスモードでフロートすることが防がれ、それは、バイパス回路２５２における反結合の低減につながり、それによって、バイパスモードでの回路２９０のパフォーマンスを向上させる。
[0046] 従って、実例的な態様では、回路２７０、２８０、または２９０のような回路は、電圧レベルトランスレータ２５０がバイパスモードで使用されないときの電力消費を回避するために、パワーダウン回路２７５、２８５、または２９５それぞれを用いて構成され得る。回路２７０、２８０、および２９０はまた、バイパスモードで電圧レベルトランスレータを通る遅延を回避するためのバイパス回路２５２も含む。
[0047] 例えばｂｙｐａｓｓ２３２をアサートするバイパスモードに入る状況は、第１および第２の電圧供給ＶＤＤ１およびＶＤＤ２が実質的に同じ電圧値になることの検出を伴うことができる。この検出は、本技術分野では既知である方法およびシステムを用いて行われることができる。例えば、バッテリで動作するモバイルデバイスのバッテリレベルまたは充電状態が、バイパスモードに入る、またはそれを終了するために使用され得る。例えば、モバイルデバイスが外部電源にプラグインされる場合、またはバッテリレベルが高い（または、ある特定の充電レベルを上回る）場合、モバイルデバイスは、高いパフォーマンスまたはターボモードをサポートするようにプログラミングされ得、ここにおいて、第１および第２の電圧供給ＶＤＤ１およびＶＤＤ２は実質的に同じにされ得る。しかしながら、バッテリレベルが、例えば低バッテリモードまで所定のレベルよりも下がる場合、第１および第２の電圧供給ＶＤＤ１およびＶＤＤ２の別個の電圧レベルが維持され得、バイパスモードは終了し得る。デジタルおよび／またはアナログ回路は、バッテリレベルまたは外部電源への接続を検出して、これに対応してバイパスモードが選択され得るかどうか、または通常動作条件が電圧レベルトランスレータに適用されるかのインジケーションを提供するように構成され得る。いくつかの例では、プログラマまたはオペレーティングシステムが、バイパスモードに入るまたはそれを終了するために使用され得るソフトウェア制御を提供することも可能であり得る。（例えば、ｂｙｐａｓｓ２３２をアサートする）バイパスモードの検出または決定のための他の様々なオプションが当業者によって認識されることになり、従って、本明細書ではさらに詳細には説明されない。
[0048] 実例的な態様が、本明細書で開示されるプロセス、関数、および／またはアルゴリズムを実行するための様々な方法を含むことが認識されるであろう。例えば、図３に例示されているように、実例的な態様は、電圧レベル変換を実行する方法（３００）を含むことができる。方法３００は、例えば、回路２７０、２８０、または２９０の通常動作モードに関係するブロック３０２を含むことができ、ブロック３０３は、例えば、回路２７０、２８０、または２９０のバイパス動作モードに関係できる。図３は、通常モードからバイパスモードに、または場合によってはバイパスモードから通常モードに遷移することが可能であることを示すために、ブロック３０２および３０３間に両矢印を示している。これらブロック３０２および３０３は、以下でさらに詳細に説明される。
[0049] 述べたように、ブロック３０２は、通常動作モードに関係でき、ここにおいて、第１の電圧領域の第１の供給電圧ＶＤＤ１は、第２の電圧領域の第２の供給電圧ＶＤＤ２とは異なる。通常モードでは、ブロック３０２は、例えば電圧レベルトランスレータ２５０において、第１の電圧領域における入力信号、例えば入力信号ａ２１４を、通常モードでは、第２の電圧領域における出力信号、例えば出力信号ｚ２２０に変換することを含むことができる。
[0050] ブロック３０３は、バイパス動作モードに関係でき、ここにおいて、第１および第２の供給電圧ＶＤＤ１およびＶＤＤ２は、実質的に同じである。ブロック３０３は、同時に実行され得るブロック３０４および３０６を備えることができる。
[0051] 従って、ブロック３０４は、バイパスモードでは電圧レベルトランスレータをバイパスすることと、入力信号を第１の電圧領域における出力信号として供給することとを含むことができる。例えば、ブロック３０４は、ｂｙｐａｓｓ２３２がアサートされたときにバイパス回路２５２を使用して電圧レベルトランスレータ２５０をバイパスすることと、入力信号を第１の電圧領域における出力信号として供給することとを含むことができる。
[0052] ブロック３０６は、バイパスモードでは電圧レベルトランスレータを選択的にパワーダウンすることを含むことができる。例えば、ブロック３０６は、（例えば、回路２７０、２８０、または２９０についての実装形態が実例的な態様で選ばれるかどうかに依存してパワーダウン回路２７５、２８５、または２９５を使用して）電圧レベルトランスレータ２５０をパワーダウンすることを含むことができる。具体的には、本明細書で説明されているパワーダウン技法のいずれかを使用して、電圧レベルトランスレータ２５０は、バイパスモードでは（ｂｙｐａｓｓ２３２がｈｉｇｈであり、ｂｙｐａｓｓ＿ｎ２３０がｌｏｗであるとき）、パワーダウンされ得、電圧レベルトランスレータ２５０は、通常モードでは（ｂｙｐａｓｓ２３２がｌｏｗであり、ｂｙｐａｓｓ＿ｎ２３０がｈｉｇｈであるとき）、アクティブに維持され得る。この方式で、方法３００は、ｂｙｐａｓｓ２３２がアサートされたときのバイパスモードで回路２７０、２８０、または２９０における電圧レベルトランスレータ２５０に関連する遅延および電力を回避するために使用され得る。
[0053] これから図４を参照すると、電力効率のよい電圧レベル変換のための回路２７０、２８０、または２９０のような回路を含むコンピューティングデバイスの特定の例示的な態様のブロック図が図示されており、概して４００と指定されている。コンピューティングデバイス４００は、上記図３を参照して説明された方法３００を実行するための機能性を含み得る。さらに、いくつかの態様では、コンピューティングデバイス４００は、ワイヤレス通信デバイスとして構成され得る。
[0054] コンピューティングデバイス４００は、プロセッサ４６４およびメモリ４３２を含むように示されている。いくつかの態様では、プロセッサ４６４は、第１の供給電圧ＶＤＤ１を有する第１の電圧領域または論理電圧領域に属し得、メモリ４３２は、第２の供給電圧ＶＤＤ２を有する第２の電圧領域またはメモリ電圧領域に属し得る。従って、上記図２Ｂ〜図２Ｄを参照して説明された回路２７０、２８０、または２９０の概略図は、プロセッサ４６４とメモリ４３２との間で構成されると示されている。回路２７０／２８０／２９０は、通常モードでは、電圧レベルトランスレータ２５０を使用して、例えば入力信号ａ２１４（例えば、プロセッサ４６４からメモリ４３２への読取り／書込みコマンドに対応）の、出力信号ｚ２２０への電圧レベル変換を行い得る。回路２７０／２８０／２９０は、バイパスモードでは、バイパス回路２５２および対応するパワーダウン回路２７５／２８５／２９５を使用して電圧レベルトランスレータ２５０をバイパスおよびパワーダウンして、電圧レベル変換を伴わずに、プロセッサ４６４からの相補的な入力信号ａ２１４およびａ＿ｎ２１６を、出力信号ｚ２２０としてメモリ４３２に供給するように構成され得、ここにおいて、第１および第２の供給電圧ＶＤＤ１およびＶＤＤ２は、バイパスモードでは実質的に同じである。前述されたように、バイパスモードは、本技術分野で既知のターボモードに対応し得る。図４の回路２７０／２８０／２９０の表現は、対応する図２Ｂ〜図２Ｄに示された様々な詳細を、明確さのために省略していることに留意されたい。
[0055] コンピューティングデバイス４００はまた、プロセッサ４６４に、およびディスプレイ４２８に結合されたディスプレイコントローラ４２６も備え得る。図４はまた、コンピューティングデバイス４００において提供され得るオプションの態様を示す。例えば、コンピューティングデバイスは、オプションとして、プロセッサ４６４に結合されたコーダ／デコーダ（ＣＯＤＥＣ）４３４（例えば、オーディオおよび／または音声ＣＯＤＥＣ）と、ここで、スピーカ４３６およびマイクロフォン４３８がＣＯＤＥＣ４３４に結合され、プロセッサ４６４に結合された（モデムを含み得る）ワイヤレスコントローラ４４０とを備え得、ワイヤレスコントローラ４４０はワイヤレスアンテナ４４２に結合される。
[0056] 上記オプションとしての特徴のうちの１つまたは複数が存在する一例となる態様では、プロセッサ４６４、回路２７０／２８０／２９０、メモリ４３２、ＣＯＤＥＣ４３４、ディスプレイコントローラ４２６、およびワイヤレスコントローラ４４０は、システムインパッケージまたはシステムオンチップデバイス４２２に含まれることができる。いくつかの態様では、入力デバイス４３０および電源４４４は、システムオンチップデバイス４２２に結合され得る（いくつかのケースでは、第１および第２の電圧供給ＶＤＤ１およびＶＤＤ２が、電源４４４から導出または供給され得ることも留意されたい）が、いくつかの態様では、ディスプレイ４２８、入力デバイス４３０、スピーカ４３６、マイクロフォン４３８、ワイヤレスアンテナ４４２、および電源４４４は、システムオンチップデバイス４２２の外部にあり得る。しかしながら、ディスプレイ４２８、入力デバイス４３０、スピーカ４３６、マイクロフォン４３８、ワイヤレスアンテナ４４２、および電源４４４の各々は、インターフェースまたはコントローラのような、システムオンチップデバイス４２２の構成要素に結合され得る。
[0057] 図４は概してコンピューティングデバイスを図示しているが、プロセッサ４６４、およびメモリ４３２はまた、セットトップボックス、ミュージックプレーヤ、ビデオプレーヤ、エンターテインメントユニット、ナビゲーションデバイス、通信デバイス、携帯情報端末（ＰＤＡ）、固定ロケーションデータユニット、モバイルフォン、サーバ、およびコンピュータへと一体化され得ることが留意されるべきである。
[0058] 当業者は、情報および信号が、様々な異なる技術および技法の任意のものを使用して表され得ることを認識するであろう。例えば、上記の説明全体を通して参照され得る、データ、命令、コマンド、情報、信号、ビット、シンボル、およびチップは、電圧、電流、電磁波、磁界または磁気粒子、光場または光粒子、もしくはこれらの任意の組合せによって表わされ得る。
[0059] さらに当業者は、本明細書で開示された態様に関連して説明された様々な例示的な論理ブロック、モジュール、回路、およびアルゴリズムステップが、電子ハードウェア、コンピュータソフトウェア、またはその両方の組合せとして実装され得ることを認識するであろう。このハードウェアとソフトウェアの互換性を明確に例示するために、様々な例示的なコンポーネント、ブロック、モジュール、回路、およびステップが、概して、それらの機能性の観点から上述されている。このような機能性が、ハードウェアとして実装されるか、ソフトウェアとして実装されるかは、特定の用途およびシステム全体に課せられる設計制約に依存する。当業者は、特定のアプリケーションごとに、説明された機能性を多様な方法で実装できるが、このような実装の判断は本発明の範囲からの逸脱を引き起こすものとして解釈されるべきではない。
[0060] 本明細書で開示された態様に関連して説明された方法、シーケンス、および／またはアルゴリズムは、直接的にハードウェアにおいて、プロセッサによって実行されるソフトウェアモジュールにおいて、またはそれら２つの組合せで、具現化され得る。ソフトウェアモジュールは、ＲＡＭメモリ、フラッシュメモリ、ＲＯＭメモリ、ＥＰＲＯＭメモリ、ＥＥＰＲＯＭ（登録商標）メモリ、レジスタ、ハードディスク、リムーバブルディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、または当該技術分野で既知の他の任意の形態の記憶媒体に存在し得る。実例的な記憶媒体は、プロセッサが記憶媒体から情報を読み取り、また記憶媒体に情報を書き込むことができるように、プロセッサに結合される。代替として、記憶媒体は、プロセッサと一体であり得る。
[0061] 従って、本発明の一態様は、電力効率のよい電圧レベル変換のための方法を具現化するコンピュータ可読媒体を含むことができる。従って、本発明は、例示された例に限定されるわけではなく、本明細書で説明された機能を行うためのあらゆる手段が本発明の態様に含まれる。
[0062] 先の開示は、本発明の例示的な態様を示しているが、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から逸脱することなく、様々な変更および修正が本明細書で行われ得ることが留意されるべきである。本明細書で説明された発明の態様にしたがった方法の請求項の機能、ステップ、および／またはアクションは、任意の特定の順序で行われる必要はない。さらに、本発明の要素は、単数形で説明および特許請求され得るが、単数形に限定することが明記されていない限り、複数形が企図される。
[0062] 先の開示は、本発明の例示的な態様を示しているが、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から逸脱することなく、様々な変更および修正が本明細書で行われ得ることが留意されるべきである。本明細書で説明された発明の態様にしたがった方法の請求項の機能、ステップ、および／またはアクションは、任意の特定の順序で行われる必要はない。さらに、本発明の要素は、単数形で説明および特許請求され得るが、単数形に限定することが明記されていない限り、複数形が企図される。
以下に本願発明の当初の特許請求の範囲に記載された発明を付記する。
［Ｃ１］
装置であって、
通常モードでは、第１の電圧領域における入力信号を第２の電圧領域における出力信号に変換するように構成された電圧レベルトランスレータと、ここにおいて、前記第１の電圧領域の第１の供給電圧は、前記第２の電圧領域の第２の供給電圧とは異なる、
バイパスモードでは、前記電圧レベルトランスレータをバイパスし、前記入力信号を前記第１の電圧領域における前記出力信号として供給するように構成されたバイパス回路と、ここにおいて、前記第１の供給電圧と前記第２の供給電圧は、実質的に同じである、 前記バイパスモードでは前記電圧レベルトランスレータをパワーダウンするが、前記通常モードではパワーダウンしないように構成されたパワーダウン回路と
を備える、装置。
［Ｃ２］
前記パワーダウン回路は、前記バイパスモードでは前記電圧レベルトランスレータへのグラウンド接続をゲートオフするように構成された第１のプルダウントランジスタを備える、Ｃ１に記載の装置。
［Ｃ３］
前記パワーダウン回路は、前記バイパスモードでは前記電圧レベルトランスレータの出力ノードを前記第２の供給電圧に接続するように構成された第１のプルアップトランジスタをさらに備える、Ｃ２に記載の装置。
［Ｃ４］
前記パワーダウン回路は、前記バイパスモードでは前記第２の供給電圧と前記電圧レベルトランスレータとの間の接続をゲートオフするように構成された第２のプルアップトランジスタを備える、Ｃ１に記載の装置。
［Ｃ５］
前記パワーダウン回路は、前記バイパスモードでは前記電圧レベルトランスレータの出力ノードをグラウンドに接続するように構成された第２のプルダウントランジスタをさらに備える、Ｃ４に記載の装置。
［Ｃ６］
前記パワーダウン回路は、前記バイパスモードでは前記電圧レベルトランスレータとグラウンドとの間の接続をゲートオフするように構成された第３のプルダウントランジスタをさらに備える、Ｃ４に記載の装置。
［Ｃ７］
前記パワーダウン回路は、前記バイパスモードでは前記電圧レベルトランスレータの出力ノードをグラウンドに接続するように構成された第４のプルダウントランジスタをさらに備える、Ｃ６に記載の装置。
［Ｃ８］
前記パワーダウン回路は、前記バイパスモードでは前記電圧レベルトランスレータの出力ノードを前記第２の供給電圧に接続するように構成された第４のプルアップトランジスタをさらに備える、Ｃ６に記載の装置。
［Ｃ９］
前記バイパス回路は、前記バイパスモードでは前記第１の電圧領域における前記入力信号を選択し、前記通常モードでは前記第２の電圧領域における前記電圧レベルトランスレータの出力を選択するように構成されたマルチプレクサを備える、Ｃ１に記載の装置。
［Ｃ１０］
前記第１の電圧領域は、論理セルを備える論理電圧領域に対応し、前記第２の電圧領域は、メモリセルを備えるメモリ電圧領域に対応し、前記バイパスモードは、ターボモードに対応する、Ｃ１に記載の装置。
［Ｃ１１］
セットトップボックス、ミュージックプレーヤ、ビデオプレーヤ、エンターテインメントユニット、ナビゲーションデバイス、通信デバイス、携帯情報端末（ＰＤＡ）、固定ロケーションデータユニット、サーバ、モバイルフォン、およびコンピュータからなるグループから選択されたデバイスに一体化される、Ｃ１に記載の装置。
［Ｃ１２］
電圧レベル変換の方法であって、
通常モードでは、電圧レベルトランスレータにおいて、第１の電圧領域における入力信号を第２の電圧領域における出力信号に変換することと、ここにおいて、前記第１の電圧領域の第１の供給電圧は、前記第２の電圧領域の第２の供給電圧とは異なる、
バイパスモードでは、前記電圧レベルトランスレータをバイパスし、前記入力信号を前記第１の電圧領域における前記出力信号として供給することと、ここにおいて、前記第１の供給電圧と前記第２の供給電圧は、実質的に同じである、
前記バイパスモードでは前記電圧レベルトランスレータをパワーダウンするが、前記通常モードではパワーダウンしないことと
を備える、方法。
［Ｃ１３］
前記電圧レベルトランスレータをパワーダウンすることは、前記バイパスモードではグラウンド接続から前記電圧レベルトランスレータをゲートオフするために第１のプルダウントランジスタをオフにすることを備える、Ｃ１２に記載の方法。
［Ｃ１４］
前記バイパスモードでは、前記電圧レベルトランスレータの出力ノードを前記第２の供給電圧に接続するために第１のプルアップトランジスタをオンにすることをさらに備える、Ｃ１３に記載の方法。
［Ｃ１５］
前記電圧レベルトランスレータをパワーダウンすることは、前記バイパスモードでは前記第２の供給電圧と前記電圧レベルトランスレータとの間の接続をゲートオフするように構成された第２のプルアップトランジスタをオフにすることを備える、Ｃ１２に記載の方法。
［Ｃ１６］
前記バイパスモードでは前記電圧レベルトランスレータの出力ノードをグラウンドに接続するために第２のプルダウントランジスタをオンにすることをさらに備える、Ｃ１５に記載の方法。
［Ｃ１７］
前記バイパスモードでは前記電圧レベルトランスレータとグラウンドとの間の接続をゲートオフするために第３のプルダウントランジスタをオフにすることをさらに備える、Ｃ１５に記載の方法。
［Ｃ１８］
前記バイパスモードでは前記電圧レベルトランスレータの出力ノードをグラウンドに接続するために第４のプルダウントランジスタをオンにすることをさらに備える、Ｃ１７に記載の方法。
［Ｃ１９］
前記バイパスモードでは前記電圧レベルトランスレータの出力ノードを前記第２の供給電圧に接続するために第４のプルアップトランジスタをオンにすることをさらに備える、Ｃ１７に記載の方法。
［Ｃ２０］
前記バイパスモードでは前記第１の電圧領域における前記入力信号を選択し、前記通常モードでは前記第２の電圧領域における前記電圧レベルトランスレータの出力を選択することを備える、Ｃ１２に記載の方法。
［Ｃ２１］
前記第１の電圧領域は、論理セルを備える論理電圧領域に対応し、前記第２の電圧領域は、メモリセルを備えるメモリ電圧領域に対応し、前記バイパスモードは、ターボモードに対応する、Ｃ１２に記載の方法。
［Ｃ２２］
装置であって、
通常モードでは、第１の電圧領域における入力信号を第２の電圧領域における出力信号に変換するための手段と、ここにおいて、前記第１の電圧領域の第１の供給電圧は、前記第２の電圧領域の第２の供給電圧とは異なる、
バイパスモードでは、変換するための前記手段をバイパスし、前記第１の電圧領域における前記出力信号を供給するための手段と、ここにおいて、前記第１の供給電圧と前記第２の供給電圧は、実質的に同じである、
前記バイパスモードでは前記電圧レベルトランスレータをパワーダウンするが、前記通常モードではパワーダウンしないための手段と
を備える、装置。
［Ｃ２３］
前記電圧レベルトランスレータをパワーダウンするための前記手段は、前記バイパスモードではグラウンド接続から前記電圧レベルトランスレータをゲートオフするための手段を備える、Ｃ２２に記載の装置。
［Ｃ２４］
前記バイパスモードでは前記電圧レベルトランスレータの出力ノードを前記第２の供給電圧に接続するための手段をさらに備える、Ｃ２３に記載の装置。
［Ｃ２５］
前記電圧レベルトランスレータをパワーダウンするための前記手段は、前記バイパスモードでは前記第２の供給電圧と前記電圧レベルトランスレータとの間の接続をゲートオフするための手段を備える、Ｃ２２に記載の装置。
［Ｃ２６］
前記バイパスモードでは前記電圧レベルトランスレータの出力ノードをグラウンドに接続するための手段をさらに備える、Ｃ２５に記載の装置。
［Ｃ２７］
前記バイパスモードでは前記電圧レベルトランスレータとグラウンドとの間の接続をゲートオフするための手段をさらに備える、Ｃ２５に記載の装置。
［Ｃ２８］
前記バイパスモードでは前記電圧レベルトランスレータの出力ノードをグラウンドに接続するための手段をさらに備える、Ｃ２７に記載の装置。
［Ｃ２９］
前記バイパスモードでは前記電圧レベルトランスレータの出力ノードを前記第２の供給電圧に接続するための手段をさらに備える、Ｃ２７に記載の装置。
［Ｃ３０］
前記バイパスモードでは前記第１の電圧領域における前記入力信号を選択し、前記通常モードでは前記第２の電圧領域における前記電圧レベルトランスレータの出力を選択するための手段をさらに備える、Ｃ２２に記載の装置。

Claims (30)

  1. 装置であって、
    通常モードでは、第１の電圧領域における入力信号を第２の電圧領域における出力信号に変換するように構成された電圧レベルトランスレータと、ここにおいて、前記第１の電圧領域の第１の供給電圧は、前記第２の電圧領域の第２の供給電圧とは異なる、
    バイパスモードでは、前記電圧レベルトランスレータをバイパスし、前記入力信号を前記第１の電圧領域における前記出力信号として供給するように構成されたバイパス回路と、ここにおいて、前記第１の供給電圧と前記第２の供給電圧は、実質的に同じである、
    前記バイパスモードでは前記電圧レベルトランスレータをパワーダウンするが、前記通常モードではパワーダウンしないように構成されたパワーダウン回路と
    を備える、装置。
  2. 前記パワーダウン回路は、前記バイパスモードでは前記電圧レベルトランスレータへのグラウンド接続をゲートオフするように構成された第１のプルダウントランジスタを備える、請求項１に記載の装置。
  3. 前記パワーダウン回路は、前記バイパスモードでは前記電圧レベルトランスレータの出力ノードを前記第２の供給電圧に接続するように構成された第１のプルアップトランジスタをさらに備える、請求項２に記載の装置。
  4. 前記パワーダウン回路は、前記バイパスモードでは前記第２の供給電圧と前記電圧レベルトランスレータとの間の接続をゲートオフするように構成された第２のプルアップトランジスタを備える、請求項１に記載の装置。
  5. 前記パワーダウン回路は、前記バイパスモードでは前記電圧レベルトランスレータの出力ノードをグラウンドに接続するように構成された第２のプルダウントランジスタをさらに備える、請求項４に記載の装置。
  6. 前記パワーダウン回路は、前記バイパスモードでは前記電圧レベルトランスレータとグラウンドとの間の接続をゲートオフするように構成された第３のプルダウントランジスタをさらに備える、請求項４に記載の装置。
  7. 前記パワーダウン回路は、前記バイパスモードでは前記電圧レベルトランスレータの出力ノードをグラウンドに接続するように構成された第４のプルダウントランジスタをさらに備える、請求項６に記載の装置。
  8. 前記パワーダウン回路は、前記バイパスモードでは前記電圧レベルトランスレータの出力ノードを前記第２の供給電圧に接続するように構成された第４のプルアップトランジスタをさらに備える、請求項６に記載の装置。
  9. 前記バイパス回路は、前記バイパスモードでは前記第１の電圧領域における前記入力信号を選択し、前記通常モードでは前記第２の電圧領域における前記電圧レベルトランスレータの出力を選択するように構成されたマルチプレクサを備える、請求項１に記載の装置。
  10. 前記第１の電圧領域は、論理セルを備える論理電圧領域に対応し、前記第２の電圧領域は、メモリセルを備えるメモリ電圧領域に対応し、前記バイパスモードは、ターボモードに対応する、請求項１に記載の装置。
  11. セットトップボックス、ミュージックプレーヤ、ビデオプレーヤ、エンターテインメントユニット、ナビゲーションデバイス、通信デバイス、携帯情報端末（ＰＤＡ）、固定ロケーションデータユニット、サーバ、モバイルフォン、およびコンピュータからなるグループから選択されたデバイスに一体化される、請求項１に記載の装置。
  12. 電圧レベル変換の方法であって、
    通常モードでは、電圧レベルトランスレータにおいて、第１の電圧領域における入力信号を第２の電圧領域における出力信号に変換することと、ここにおいて、前記第１の電圧領域の第１の供給電圧は、前記第２の電圧領域の第２の供給電圧とは異なる、
    バイパスモードでは、前記電圧レベルトランスレータをバイパスし、前記入力信号を前記第１の電圧領域における前記出力信号として供給することと、ここにおいて、前記第１の供給電圧と前記第２の供給電圧は、実質的に同じである、
    前記バイパスモードでは前記電圧レベルトランスレータをパワーダウンするが、前記通常モードではパワーダウンしないことと
    を備える、方法。
  13. 前記電圧レベルトランスレータをパワーダウンすることは、前記バイパスモードではグラウンド接続から前記電圧レベルトランスレータをゲートオフするために第１のプルダウントランジスタをオフにすることを備える、請求項１２に記載の方法。
  14. 前記バイパスモードでは、前記電圧レベルトランスレータの出力ノードを前記第２の供給電圧に接続するために第１のプルアップトランジスタをオンにすることをさらに備える、請求項１３に記載の方法。
  15. 前記電圧レベルトランスレータをパワーダウンすることは、前記バイパスモードでは前記第２の供給電圧と前記電圧レベルトランスレータとの間の接続をゲートオフするように構成された第２のプルアップトランジスタをオフにすることを備える、請求項１２に記載の方法。
  16. 前記バイパスモードでは前記電圧レベルトランスレータの出力ノードをグラウンドに接続するために第２のプルダウントランジスタをオンにすることをさらに備える、請求項１５に記載の方法。
  17. 前記バイパスモードでは前記電圧レベルトランスレータとグラウンドとの間の接続をゲートオフするために第３のプルダウントランジスタをオフにすることをさらに備える、請求項１５に記載の方法。
  18. 前記バイパスモードでは前記電圧レベルトランスレータの出力ノードをグラウンドに接続するために第４のプルダウントランジスタをオンにすることをさらに備える、請求項１７に記載の方法。
  19. 前記バイパスモードでは前記電圧レベルトランスレータの出力ノードを前記第２の供給電圧に接続するために第４のプルアップトランジスタをオンにすることをさらに備える、請求項１７に記載の方法。
  20. 前記バイパスモードでは前記第１の電圧領域における前記入力信号を選択し、前記通常モードでは前記第２の電圧領域における前記電圧レベルトランスレータの出力を選択することを備える、請求項１２に記載の方法。
  21. 前記第１の電圧領域は、論理セルを備える論理電圧領域に対応し、前記第２の電圧領域は、メモリセルを備えるメモリ電圧領域に対応し、前記バイパスモードは、ターボモードに対応する、請求項１２に記載の方法。
  22. 装置であって、
    通常モードでは、第１の電圧領域における入力信号を第２の電圧領域における出力信号に変換するための手段と、ここにおいて、前記第１の電圧領域の第１の供給電圧は、前記第２の電圧領域の第２の供給電圧とは異なる、
    バイパスモードでは、変換するための前記手段をバイパスし、前記第１の電圧領域における前記出力信号を供給するための手段と、ここにおいて、前記第１の供給電圧と前記第２の供給電圧は、実質的に同じである、
    前記バイパスモードでは前記電圧レベルトランスレータをパワーダウンするが、前記通常モードではパワーダウンしないための手段と
    を備える、装置。
  23. 前記電圧レベルトランスレータをパワーダウンするための前記手段は、前記バイパスモードではグラウンド接続から前記電圧レベルトランスレータをゲートオフするための手段を備える、請求項２２に記載の装置。
  24. 前記バイパスモードでは前記電圧レベルトランスレータの出力ノードを前記第２の供給電圧に接続するための手段をさらに備える、請求項２３に記載の装置。
  25. 前記電圧レベルトランスレータをパワーダウンするための前記手段は、前記バイパスモードでは前記第２の供給電圧と前記電圧レベルトランスレータとの間の接続をゲートオフするための手段を備える、請求項２２に記載の装置。
  26. 前記バイパスモードでは前記電圧レベルトランスレータの出力ノードをグラウンドに接続するための手段をさらに備える、請求項２５に記載の装置。
  27. 前記バイパスモードでは前記電圧レベルトランスレータとグラウンドとの間の接続をゲートオフするための手段をさらに備える、請求項２５に記載の装置。
  28. 前記バイパスモードでは前記電圧レベルトランスレータの出力ノードをグラウンドに接続するための手段をさらに備える、請求項２７に記載の装置。
  29. 前記バイパスモードでは前記電圧レベルトランスレータの出力ノードを前記第２の供給電圧に接続するための手段をさらに備える、請求項２７に記載の装置。
  30. 前記バイパスモードでは前記第１の電圧領域における前記入力信号を選択し、前記通常モードでは前記第２の電圧領域における前記電圧レベルトランスレータの出力を選択するための手段をさらに備える、請求項２２に記載の装置。
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