JP5061593B2 - 制御装置、半導体集積回路装置及び供給制御システム - Google Patents

Description

本発明は、集積回路の複数の位置における電圧を検出し、検出した電圧に基づいて集積回路に供給する供給電圧を制御する制御装置、半導体集積回路装置及び供給制御システムに関する。

近年の半導体集積回路装置は、大規模で複雑な機能を有するものが多く、また、集積回路の高集積化、高速化、低電圧化の要求も強く、電源配線及び信号配線に関する問題が深刻になっている。電源配線に関しては、集積回路の動作時に発生する電源配線の抵抗成分による電圧降下（IR-Drop）が、集積回路の動作速度に影響を及ぼし、誤動作が生じる虞
がある。また、過渡電流によって金属原子が配線中を移動することにより、配線が断線したり、他の導体と短絡したりするエレクトロマイグレーションが発生する虞がある。電圧降下は、低電圧化が進めば進むほど、電圧降下量の比率が高まることから、近年の半導体集積回路装置における深刻な問題の１つになっている。

そこで、半導体集積回路内の電源配線上の適宜位置に電圧検出セルを配置し、その位置における電圧を検出し、さらに、検出された電圧の電圧降下を検出することにより、半導体集積回路内の電圧降下の確認を簡易かつ容易に行って、電圧降下を補償することができる半導体集積装置が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
特開２００１−３３２６９９号公報

ところで、低消費電力化を実現すべく、ある動作モードでは必要のない回路ブロックへの供給電圧の供給を意図的に切断することがある。特許文献１に開示の技術では、電圧降下がないにもかかわらず、複数の回路ブロックのうちの１つの回路ブロックにおける電圧が０Ｖになることから、電圧降下が生じていると判断して高い供給電圧を供給し、他の回路ブロックにおける供給電圧が高くなって不具合が生じるという問題があった。もちろん、供給電圧の供給を意図的に切断するまでもなく、必要のない回路ブロックへの供給電圧を下げる場合も同様である。

本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、１つの回路ブロックへの供給電圧の供給が切断されている場合のように、集積回路の複数の位置のうちのひとつの位置における電圧を無視することによって、集積回路内における電圧降下に起因した電圧を正確に把握し、適切に補償することができる制御装置及び半導体集積回路装置の提供を目的とする。

第１発明に係る制御装置は、集積回路の複数の位置における電圧を検出し、検出した電圧に基づいて前記集積回路に供給する供給電圧を制御する制御装置において、前記複数の位置における電圧のうちの１つの電圧を選択する選択手段と、前記複数の位置のうちのひとつの位置における電圧を前記選択手段による選択から除外するための制御信号を生成する制御信号生成手段とを備えることを特徴とする。

第１発明にあっては、集積回路の複数の位置における電圧を検出し、検出した複数の位置における電圧のうちの１つの電圧を選択する。その場合に、制御信号を生成し、生成した制御信号に基づいて、複数の位置のうちのひとつの位置における電圧を選択から除外する。これにより、１つの回路ブロックへの供給電圧の供給が切断されている場合のように、集積回路の複数の位置のうちのひとつの位置における電圧を無視することによって、集積回路内における電圧降下に起因した電圧を正確に把握し、適切に補償することができる。したがって、電圧降下がないにもかかわらず、その位置における電圧が低くなった場合であっても、その電圧を無視することから、電圧降下が生じていると判断して高い供給電圧を供給することはなく、他の回路ブロックにおける供給電圧が高くなりすぎて不具合が生じる虞はない。

第２発明に係る制御装置は、第１発明において、前記選択手段による選択の除外位置を特定する特定手段を備え、前記制御信号生成手段は、前記特定手段によって特定された除外位置に基づいて制御信号を生成するようにしてあることを特徴とする。

第２発明にあっては、選択手段による選択の除外位置を特定し、特定された除外位置に基づいて制御信号を生成する。これにより、選択を除外すべき位置における電圧が選択されることはない。

第３発明に係る制御装置は、第２発明において、前記特定手段は、前記集積回路の動作に応じて除外位置を特定するようにしてあることを特徴とする。

第３発明にあっては、集積回路の動作に応じて除外位置を特定する。これより、動作していない回路に対して供給電圧の供給が切断されているような場合に、動作していない回路に対応する位置を除外位置として特定することができるので、電圧降下がないにもかかわらず、その位置における電圧が低くなった場合であっても、その電圧を無視することが極めて容易である。

第４発明に係る制御装置は、第２発明において、前記特定手段は、基準信号に応じて除外位置を特定するようにしてあることを特徴とする。

第４発明にあっては、基準信号に応じて除外位置を特定する。例えば、基準電圧を基準信号とすることにより、この基準電圧より低い電圧が生じている位置を除外位置として特定する。

第５発明に係る制御装置は、第１発明乃至第４発明のいずれかにおいて、前記選択手段は、前記複数の位置における電圧のうちの最小電圧を選択するようにしてあることを特徴とする。

第５発明にあっては、複数の位置における電圧のうちの最小電圧を選択する。一般に電圧降下量が大きいほど不具合が発生し易いことから、複数の位置における電圧のうちの最小電圧を選択することで、その最小電圧に基づいて集積回路に供給する供給電圧を制御する。また、最小電圧の選択は、比較的簡単な回路構成で実現できる。

第６発明に係る制御装置は、前記集積回路が、前記複数の位置のうちの一の位置を含む回路ブロックを複数有しており、各回路ブロックへの電圧の供給／非供給を切り替える切替手段を備え、前記特定手段は、前記切替手段の切替結果に応じて除外位置を特定するようにしてあることを特徴とする。

第６発明にあっては、集積回路が複数の回路ブロックで構成される場合に、各回路ブロックへの電圧の供給／非供給を切り替える。これにより、集積回路の消費電力が低減される。また、選択手段は各回路ブロックの所定の位置での電圧から選択を行う。除外位置を特定する際には、各回路ブロックの電圧の供給／非供給の切り替えの状態に応じて特定を行う。これにより、例えば電圧が非供給の回路ブロックの電圧を選択から除外することができる。

第７発明に係る制御装置は、複数の集積回路の任意の位置における電圧を検出し、検出した電圧に基づいて前記集積回路に供給する供給電圧を制御する制御装置であって、複数の集積回路の各位置における複数の電圧のうちの１つの電圧を選択する選択手段と、複数の集積回路の各位置のうちのひとつの位置における電圧を前記選択手段による選択から除外するための制御信号を生成する制御信号生成手段と、各集積回路への電圧の供給／非供給を切り替える切替手段とを備えることを特徴とする。

第７発明にあっては、複数の集積回路にそれぞれ定められた複数の位置における電圧を検出し、検出した複数の位置における電圧のうちの１つの電圧を選択する。その場合に、制御信号を生成し、生成した制御信号に基づいて、複数の位置のうちのひとつの位置における電圧を選択から除外する。これにより、１つの集積回路への供給電圧の供給が切断されている場合のように、集積回路の複数の位置のうちのひとつの位置における電圧を無視することによって、複数の集積回路を有するシステム内における電圧降下に起因した電圧を正確に把握し、適切に補償することができる。また、各集積回路への電圧の供給／非供給を切り替える。これにより、複数の集積回路を有するシステムの消費電力が低減される。

第８発明に係る半導体集積回路装置は、前記集積回路がレイアウトされた基板に、第１発明乃至第６発明のいずれかの制御装置が配置されていることを特徴とする。

第８発明にあっては、集積回路がレイアウトされた基板に、上述したような制御装置を配置することによって、わざわざ集積回路と制御部とをアセンブリした後に集積回路と制御部とを接続する手間を省くことができる。また、１チップ設計が可能であることから設計期間が短縮される。

第９発明に係る供給制御システムは、前記集積回路がレイアウトされた基板に、第６発明の制御装置が配置された半導体集積回路装置と、該半導体集積回路装置へ電圧を供給する供給装置と、前記半導体集積回路装置の制御装置の切替手段に、切り替えを規定する命令を与える規定装置とを備えることを特徴とする。

第９発明にあっては、集積回路がレイアウトされた基板に、上述したような制御装置を配置することによって、半導体集積回路装置を構成する。この半導体集積回路装置へ電圧を供給する供給装置、及び集積回路の回路ブロックへの電圧の供給／非供給の切り替えを規定する規定装置と、半導体集積回路装置とにより供給制御システムを構成する。これにより、半導体集積回路装置へ適切な電圧を供給することが可能となる。

第１０発明に係る供給制御システムは、複数の前記半導体集積回路装置と、各半導体集積回路装置へ電圧を供給する複数の前記供給装置とを備え、前記規定装置は、各半導体集積回路装置の切替手段に、切り替えを規定する命令を与えるようにしてあることを特徴とする。

第１０発明にあっては、複数の半導体集積回路装置と、各半導体集積回路装置へ電圧を供給する複数の供給装置とをシステム中に備える場合、規定装置が各半導体集積回路装置へ命令を与えることによって供給装置からの電圧の供給／非供給を切り替える。１つの規定装置が複数の半導体集積回路装置を統括することにより、システムを簡略化できる。

第１１発明に係る供給制御システムは、前記集積回路がレイアウトされた複数の半導体集積回路装置と、各半導体集積回路装置の集積回路に供給する供給電圧を制御する第７発明の制御装置と、各半導体集積回路装置へ電圧を供給する供給装置と、前記制御装置の切替手段に、切替を規定する命令を与える規定装置とを備えることを特徴とする。

第１１発明にあっては、システム中に集積回路を有する半導体集積回路装置を複数備える場合に、各半導体集積回路装置へ電圧を供給する供給装置、供給装置から各半導体集積回路装置の集積回路への電圧の供給を制御する制御装置、及び制御装置による電圧の供給／非供給の切り替えを規定する規定装置を供給制御システムに備える。半導体集積回路装置を複数備える場合であっても、供給装置及び制御装置を複数備える必要がなく、供給制御システムのハードウェア規模を抑えることができる。

第１２発明に係る供給制御システムは、前記制御装置が、間欠的に値が変化する間欠信号を生成する間欠信号生成手段を有し、前記選択手段が前記間欠信号に応じて選択の動作を行うようにしてあり、前記規定装置は、前記間欠信号の生成／非生成の切り替えを規定する命令を前記制御装置の前記間欠信号生成手段へ与えるようにしてあることを特徴とする。

第１２発明にあっては、規定装置からの命令に応じて間欠信号を生成し、この間欠信号に応じて選択手段が選択を行う。選択手段が間欠的に動作するため、消費電力を低減することができる。

第１発明によれば、１つの回路ブロックへの供給電圧の供給が切断されている場合のように、集積回路の複数の位置のうちのひとつの位置における電圧を無視することによって、集積回路内における電圧降下に起因した電圧を正確に把握し、適切に補償することができるので、電圧降下がないにもかかわらず、その位置における電圧が低くなった場合であっても、その電圧を無視することから、電圧降下が生じていると判断して高い供給電圧を供給することはなく、他の回路ブロックにおける供給電圧が高くなりすぎて不具合が生じる虞はない。

第２発明によれば、選択手段による選択の除外位置を特定し、特定された除外位置に基づいて制御信号を生成する構成としたので、選択を除外すべき位置における電圧が選択されることはない。

第３発明によれば、集積回路の動作に応じて除外位置を特定する構成としたので、動作していない回路に対して供給電圧の供給が切断されているような場合に、動作していない回路に対応する位置を除外位置として特定することができ、電圧降下がないにもかかわらず、その位置における電圧が低くなった場合であっても、その電圧を無視することができる。

第４発明によれば、例えば基準電圧のような基準信号に応じて除外位置を特定する構成としたので、この基準電圧より低い電圧が生じている位置を除外位置として特定することができる。

第５発明によれば、一般に電圧降下量が大きいほど不具合が発生し易いことから、複数の位置における電圧のうちの最小電圧を選択する構成としたので、その最小電圧に基づいて集積回路に供給する供給電圧を制御することができる。また、最小電圧の選択は、比較的簡単な回路構成で実現できるので、最低限のコスト増によって対応することができる。

第６発明によれば、集積回路が複数の回路ブロックで構成される場合に、各回路ブロックへの電圧の供給／非供給を切り替える構成とすることにより、集積回路の消費電力を低減することができる。また、選択手段は各回路ブロックの所定の位置での電圧から選択を行い、各回路ブロックの電圧の供給／非供給の切り替えの状態に応じて除外位置を特定する構成とすることにより、動作していない回路に対応する位置を除外位置として特定することができ、電圧降下がないにもかかわらず、その位置における電圧が低くなった場合であっても、その電圧を無視することができる。

第７発明によれば、各集積回路への電圧の供給／非供給を切り替えることにより、複数の集積回路を有するシステムの消費電力が低減することができる。また、複数の集積回路にそれぞれ定められた複数の位置における電圧を検出し、検出した複数の位置における電圧のうちの１つの電圧を選択すると共に、複数の位置のうちのひとつの位置における電圧を選択から除外する構成とすることにより、動作していない集積回路に対応する位置を除外位置として特定することができ、電圧降下がないにもかかわらず、その位置における電圧が低くなった場合であっても、その電圧を無視することができる。

第８発明によれば、集積回路がレイアウトされた基板に、上述したような制御装置を配置する構成としたので、わざわざ集積回路と制御部とをアセンブリした後に集積回路と制御部とを接続する手間を省くことができる。また、１チップ設計が可能であることから設計期間が短縮される等、優れた効果を奏する。

第９発明によれば、集積回路がレイアウトされた基板に上述の制御装置を配置した半導体集積回路装置と、この半導体集積回路装置へ電圧を供給する供給装置、及び集積回路の回路ブロックへの電圧の供給／非供給の切り替えを規定する規定装置とにより供給制御システムを構成することによって、半導体集積回路装置へ適切な電圧を供給することができるため、回路ブロックにて不具合が生じる虞がなく、システムの信頼性を高めることができる。

第１０発明によれば、複数の半導体集積回路装置と、各半導体集積回路装置へ電圧を供給する複数の供給装置とをシステム中に備える場合、規定装置が各半導体集積回路装置へ命令を与える構成とすることによって、各半導体集積回路装置に対して規定装置をそれぞれ設ける構成と比較して、システムを簡略化することができるため、システムの小型化及び低コスト化を容易に実現できる。

第１１発明によれば、集積回路を有する半導体集積回路装置を複数備える場合に、各半導体集積回路装置へ電圧を供給する供給装置、供給装置から各半導体集積回路装置の集積回路への電圧の供給を制御する制御装置、及び制御装置による電圧の供給／非供給の切り替えを規定する規定装置を供給制御システムに備える構成とすることにより、各半導体集積回路装置に対して供給装置及び制御装置を設ける構成と比較して、システムをより簡略化することができるため、システムの小型化及び低コスト化をより確実に実現できる。

第１２発明によれば、規定装置からの命令に応じて間欠信号を生成し、この間欠信号に応じて選択手段が選択を間欠的に行う構成とすることにより、選択手段にて消費される電力を低減することができる。

以下、本発明をその実施の形態を示す図面に基づいて詳述する。

（実施の形態１）
図１は本発明の実施の形態１に係る半導体集積回路装置の一例を示す構成図である。
本実施の形態に係る半導体集積回路装置は、制御部１０、機能部２０、電源電圧供給部３０、除外部４０、選択部５０などを備えている。

機能部２０は、複数の回路ブロック２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄから構成されており、機能部２０上に、各回路ブロックに対して、供給電圧（いわゆる電源）を供給するための電源線２２が網目状に配線されている。本例では、機能部２０に、電源供給用のボンディングパッド２３が設けられており、電源電圧供給部３０から電圧が供給される。また、回路ブロック２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄには、引出配線２４ａ，２４ｂ，２４ｃ，２４ｄが接続されており、各回路ブロックの位置における電圧（電圧信号ＳＡ１，ＳＡ２，ＳＡ３，ＳＡ４）が引出配線を通じて機能部２０の外部の除外部４０へ出力される。

制御部１０は、機能部２０に接続されており、機能部２０の各回路ブロック２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄが動作しているか否かを判定し、動作の有無に基づいて制御信号ＳＢを生成して除外部４０へ出力する。回路ブロック２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄの動作の有無については、例えば、各回路ブロックに入力されている動作クロックの周波数によって判定する。除外部４０は、回路ブロック２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄ毎に用意されたスイッチ４１ａ，４１ｂ，４１ｃ，４１ｄを備えている。各スイッチ４１ａ，４１ｂ，４１ｃ，４１ｄの一方には電圧信号ＳＡ１，ＳＡ２，ＳＡ３，ＳＡ４が入力され、制御信号ＳＢに基づいて各スイッチのオン／オフが制御される。

除外部４０は、図２に示すように、制御信号ＳＢをそれぞれの引出配線２４ａ，２４ｂ，２４ｃ，２４ｄに対応した制御信号ＳＣ１，ＳＣ２，ＳＣ３，ＳＣ４に変換するためのデコーダ４２と、Ｎチャネルトランジスタ４１１及びＰチャネルトランジスタ４１２から構成される４つのスイッチ４１とを備えている。Ｎチャネルトランジスタ４１１のソースには電圧信号ＳＡが入力され、Ｐチャネルトランジスタ４１２のソースには電圧ＶＭＡＸが印加されている。電圧ＶＭＡＸは、電源電圧供給部３０から常時供給されており、各回路ブロック２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄに供給する供給電圧より高い電圧である。

また、両トランジスタのゲートには対応する制御信号ＳＣ１，ＳＣ２，ＳＣ３，ＳＣ４が入力される。これにより、制御信号ＳＣ１，ＳＣ２，ＳＣ３，ＳＣ４がハイレベルの場合、Ｎチャネルトランジスタ４１１がオン状態、Ｐチャネルトランジスタ４１２がオフ状態になることから、除外部４０からはＮチャネルトランジスタ４１１のソース側の信号、すなわち回路ブロック２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄに係る電圧信号ＳＡ１，ＳＡ２，ＳＡ３，ＳＡ４が出力される。

一方、制御信号ＳＣ１，ＳＣ２，ＳＣ３，ＳＣ４がローレベルの場合、Ｎチャネルトランジスタ４１１がオフ状態、Ｐチャネルトランジスタ４１２がオン状態になることから、除外部４０からはＰチャネルトランジスタ４１２のソース側の信号、すなわち電圧ＶＭＡＸが出力される。

このように、除外部４０は、制御部１０から受け取った制御信号ＳＢに制御され、制御信号に基づいて各回路ブロック２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄ毎に、その位置における電圧信号ＳＡ１，ＳＡ２，ＳＡ３，ＳＡ４を選択部５０へ出力するか、それとも電圧ＶＭＡＸを示す信号を選択部５０に出力するかを決定する。換言すれば、動作していない回路ブロック２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄに対しては、その位置における電圧信号ＳＡ１，ＳＡ２，ＳＡ３，ＳＡ４を出力するのではなく、電圧ＶＭＡＸを選択部５０へ出力する。

選択部５０は、除外部４０から出力された複数の信号ＳＤ１，ＳＤ２，ＳＤ３，ＳＤ４のうちの１つの信号をある条件によって選択する。ここで、例えば、信号ＳＤ１は、上述したように電圧信号ＳＡ１又は電圧ＶＭＡＸのいずれかのことであり、回路ブロックの動作の有無に基づいて生成された制御信号ＳＢによって決定される。

選択部５０は、例えば、図３に示すように、コンパレータ５１ａ，５１ｂ，５１ｃを用いて信号ＳＤ１，ＳＤ２，ＳＤ３，ＳＤ４の電圧を比較し、信号ＳＤ１，ＳＤ２，ＳＤ３，ＳＤ４から最小電圧に係る信号を選択する。コンパレータ５１ａのプラス端子には信号ＳＤ１が入力され、マイナス端子には信号ＳＤ２が入力されている。コンパレータは、プラス端子に入力された信号がマイナス端子に入力された信号を超える場合にハイレベルの信号を出力し、その他の場合にローレベルの信号を出力する。

これにより、コンパレータから出力された信号のレベルによって、プラス端子又はマイナス端子のいずれの端子に入力された信号が低い電圧であるかを判断することができる。そこで、コンパレータ５１ａの出力信号に基づいて、Ｐチャネルトランジスタ５２とＮチャネルトランジスタ５３とが協業して低い方の電圧に係る信号を選択する。

つまり、信号ＳＤ１が信号ＳＤ２以下である場合（ＳＤ１≦ＳＤ２）、コンパレータ５１ａの出力信号がローレベルになるので、Ｐチャネルトランジスタ５２がオン状態、Ｎチャネルトランジスタ５３がオフ状態になり、Ｐチャネルトランジスタに接続されている信号ＳＤ１が選択される。

一方、信号ＳＤ１が信号ＳＤ２を越える場合（ＳＤ１＞ＳＤ２）、コンパレータ５１ａの出力信号がハイレベルになるので、Ｐチャネルトランジスタ５２がオフ状態、Ｎチャネルトランジスタ５３がオン状態になり、Ｎチャネルトランジスタ５３に接続されている信号ＳＤ２が選択される。

以下、同様にして、信号ＳＤ１及び信号ＳＤ２のうちの電圧が低い方の信号と信号ＳＤ３とを比較して電圧が低い方の信号を選択し、さらに、選択された信号と信号ＳＤ４とを比較して電圧が低い方の信号を選択する。このようにして、選択部５０は複数の信号ＳＤ１，ＳＤ２，ＳＤ３，ＳＤ４のうちの最小電圧に係る信号を選択する。

選択部５０によって選択された信号ＳＥは電源電圧供給部３０へ出力される。電源電圧供給部３０は、信号ＳＥの信号レベルと出力すべき電圧値を関係付けた参照表を記憶しており、信号ＳＥの信号レベルに基づいて、出力すべき電圧を決定し、決定した電圧を機能部２０へ供給する。つまり、電源電圧供給部３０は、信号ＳＥに基づいて、機能部２０に供給する電圧をフィードバック制御する。

以上、本実施の形態では、制御信号ＳＣ１，ＳＣ２，ＳＣ３，ＳＣ４がローレベルの場合、対応位置における電圧信号ではなく、電圧ＶＭＡＸが選択部５０に出力されることから、この対応位置の電圧信号が選択されることはない。したがって、動作していない回路ブロック２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄに対して電圧降下が生じていると判断して高い供給電圧が供給されることはなく、他の回路ブロックにおける供給電圧が高くなりすぎて不具合が生じることはない。

（実施の形態２）
実施の形態１では、制御部１０から制御信号ＳＢを除外部４０へ与え、動作していない回路ブロックに対しては、その位置における電圧信号ＳＡ１，ＳＡ２，ＳＡ３，ＳＡ４を出力するのではなく、電圧ＶＭＡＸを選択部５０へ出力することにより、対応位置の電圧信号が選択されることを規制するようにしたが、制御信号は必須要素ではなく、このようにしたものが実施の形態２である。

図４は本発明の実施の形態２に係る半導体集積回路装置の一例を示す構成図である。
本実施の形態に係る半導体集積回路装置は、機能部２０、電源電圧供給部３０、除外部６０、選択部５０などを備えている。

除外部６０には、電圧信号ＳＡ１，ＳＡ２，ＳＡ３，ＳＡ４と基準電圧信号ＶＲとが入力され、基準電圧信号ＶＲより電圧が大きい電圧信号ＳＡ１，ＳＡ２，ＳＡ３，ＳＡ４に対しては、電圧信号をそのまま出力し、基準電圧信号ＶＲより電圧が小さい信号に対しては、電圧ＶＭＡＸを出力する。

より具体的には、除外部６０は、図５に示すように、コンパレータ６１ａ，６１ｂ，６１ｃ，６１ｄを用いて各電圧信号ＳＡ１，ＳＡ２，ＳＡ３，ＳＡ４と基準電圧信号ＶＲとを比較する。コンパレータ６１ａ，６１ｂ，６１ｃ，６１ｄのプラス端子には、それぞれ電圧信号ＳＡ１，ＳＡ２，ＳＡ３，ＳＡ４が入力され、マイナス端子には基準電圧信号ＶＲが入力されている。コンパレータ６１ａ，６１ｂ，６１ｃ，６１ｄは、プラス端子に入力された信号がマイナス端子に入力された信号を超える場合にハイレベルの信号を出力し、その他の場合にローレベルの信号を出力する。

これにより、コンパレータ６１ａ，６１ｂ，６１ｃ，６１ｄから出力された信号のレベルによって、プラス端子又はマイナス端子のいずれの端子に入力された信号が低い電圧であるかを判断することができる。そこで、コンパレータ６１ａ（６１ｂ，６１ｃ，６１ｄ）の出力信号に基づいて、Ｎチャネルトランジスタ６２ａ（６２ｂ，６２ｃ，６２ｄ）及びＰチャネルトランジスタ６３ａ（６３ｂ，６３ｃ，６３ｄ）とが協業して出力信号を選択する。

つまり、電圧信号ＳＡ１（ＳＡ２，ＳＡ３，ＳＡ４）が基準電圧信号ＶＲを越える場合（ＳＡ１（ＳＡ２，ＳＡ３，ＳＡ４）＞ＶＲ）、コンパレータ６１ａ（６１ｂ，６１ｃ，６１ｄ）の出力信号がハイレベルになるので、Ｎチャネルトランジスタ６２がオン状態、Ｐチャネルトランジスタ６３がオフ状態になり、Ｎチャネルトランジスタ６２に接続されている電圧信号ＳＡ１（ＳＡ２，ＳＡ３，ＳＡ４）が選択される。

一方、電圧信号ＳＡ１（ＳＡ２，ＳＡ３，ＳＡ４）が基準電圧信号ＶＲ以下である場合（ＳＡ１（ＳＡ２，ＳＡ３，ＳＡ４）≦ＶＲ）、コンパレータ６１ａ（６１ｂ，６１ｃ，６１ｄ）の出力信号がローレベルになるので、Ｎチャネルトランジスタ６２がオフ状態、Ｐチャネルトランジスタ６３がオン状態になり、Ｐチャネルトランジスタ６３に接続されている電圧ＶＭＡＸが選択される。その他の構成は実施の形態１と同様であるので、対応する部分には同一の符号を付してその詳細な説明を省略する。

以上、本実施の形態では、電圧信号ＳＡ１，ＳＡ２，ＳＡ３，ＳＡ４が基準電圧信号ＶＲ以下である場合、対応位置における電圧信号ではなく、電圧ＶＭＡＸが選択部５０に出力されることから、この対応位置の電圧信号が選択されることはない。したがって、動作していない回路ブロック２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄに対して電圧降下が生じていると判断して高い供給電圧を供給することはなく、他の回路ブロックにおける供給電圧が高くなりすぎて不具合が生じることはない。換言すれば、回路ブロックが待機モードなどに移行した場合など、回路ブロックからの電圧信号が意図的に低く設定してある場合に、基準電圧信号ＶＲと比較し、基準電圧信号ＶＲより低いときはその電圧信号を除外する。

（実施の形態３）
実施の形態１及び２では、電源電圧供給部３０から１種類の電圧が出力される形態について説明したが、電源電圧供給部から多種類の電圧が出力されるような形態であってもよく、このようにしたものが実施の形態３である。

図６は本発明の実施の形態３に係る半導体集積回路装置の一例を示す構成図である。
本実施の形態に係る半導体集積回路装置は、制御部１０、機能部７０、電源電圧供給部８０、除外部４０、選択部５０、電源スイッチ部９０などを備えている。

機能部７０は、複数の回路ブロック２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄから構成されており、機能部７０上に、回路ブロック毎に、供給電圧を供給するための電源線２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄが配線されている。機能部７０の周辺部に、各電源線２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄに接続されるボンディングパッド２３ａ，２３ｂ，２３ｃ，２３ｄが設けられ、電源電圧供給部８０から電源スイッチ部９０を介してボンディングパッド２３ａ，２３ｂ，２３ｃ，２３ｄへ電圧が供給される。電源電圧供給部８０は、多種類の電圧Ｖ１，Ｖ２，Ｖ３，Ｖ４が出力される。

電源スイッチ部９０は、回路ブロック２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄ毎に用意されたスイッチ９１ａ，９１ｂ，９１ｃ，９１ｄを備えている。各スイッチ９１ａ，９１ｂ，９１ｃ，９１ｄの一方には回路ブロック２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄに供給すべき電圧Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３、Ｖ４が入力され、制御信号ＳＢに基づいて各スイッチのオン／オフが制御される。ここで、制御信号ＳＢは除外部４０に入力された制御信号と同一である。

より具体的には、電源スイッチ部９０は、図７に示すように、デコーダ９２、インバータ９３、Ｎチャネルトランジスタ９１１及びＰチャネルトランジスタ９１２から構成されるスイッチを備えている。デコーダ９２は、制御信号ＳＢをそれぞれの引出配線２４ａ，２４ｂ，２４ｃ，２４ｄに対応した制御信号ＳＣ１，ＳＣ２，ＳＣ３，ＳＣ４に変換する。そして、インバータ９３は、制御信号ＳＣ１（ＳＣ２，ＳＣ３，ＳＣ４）を反転させた反転信号をＮチャネルトランジスタ９１１及びＰチャネルトランジスタ９１２のゲートに与える。

Ｐチャネルトランジスタ９１２のソースには電圧Ｖ１（Ｖ２、Ｖ３、Ｖ４）が入力され、Ｎチャネルトランジスタ９１１のソースは接地されており、制御信号ＳＣ１（ＳＣ２，ＳＣ３，ＳＣ４）がハイレベルの場合、すなわち反転信号がローレベルの場合、Ｐチャネルトランジスタ９１２がオン状態、Ｎチャネルトランジスタ９１１がオフ状態になることから、Ｐチャネルトランジスタ９１２のソース側の信号、すなわち電圧Ｖ１（Ｖ２、Ｖ３、Ｖ４）が出力される。

一方、制御信号ＳＣ１（ＳＣ２，ＳＣ３，ＳＣ４）がローレベルの場合、すなわち反転信号がハイレベルの場合、Ｐチャネルトランジスタ９１２がオフ状態、Ｎチャネルトランジスタ９１１がオン状態になることから、Ｎチャネルトランジスタ９１１のソース側の信号、すなわち０Ｖが出力される。

このように、電源スイッチ部９０は、制御部１０から受け取った制御信号ＳＢに制御され、制御信号ＳＢが有意であるか否かに応じて各回路ブロック２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄへ電圧を供給するか否かを選択する。電源スイッチ部９０を設けることによって、電源電圧供給部８０から各回路ブロック２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄに適切な電圧Ｖ１，Ｖ２，Ｖ３，Ｖ４を個別に供給することができる。その他の構成は実施の形態１と同様であるので、対応する部分には同一の符号を付してその詳細な説明を省略する。

（実施の形態４）
実施の形態１、２及び３では、電圧降下の程度に関係なく、各回路ブロックを自由に配置した場合について説明したが、電源配線による電圧降下は、基板（チップ）の中央部のように電源の配線長が長い位置ほど大きくなることから、供給電圧に対する動作マージンが最小の回路ブロックをチップの周辺部、すなわち電源電圧供給部の近傍に配置することが好ましく、このようにしたものが実施の形態４である。

図８は本発明の実施の形態４に係る半導体集積回路装置の一例を示す構成図である。
本実施の形態に係る半導体集積回路装置は、機能部２０、電源電圧供給部３０などを備えている。機能部２０は、複数の回路ブロック２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄから構成されており、機能部２０上に、回路ブロック２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄに対して、電源を供給するための電源線２２が網目状に配線されている。また、電源電圧供給部３０は機能部２０の周辺に配置される。

ここで、回路ブロック２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄの個別設計によって、回路ブロック２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄのうち、回路ブロック２１ｄの動作マージンが最小であることが判明した場合、回路ブロック２１ｄをチップの周辺に配置する。さらに、回路ブロック２１ｄの配置位置の近辺に電源供給用のボンディングパッド２３を設ける。ボンディングパッド２３及び電源線２２を経由して電源電圧供給部３０から各回路ブロック２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄに電圧が供給される。

さらに、回路ブロック２１ｄには、引出配線２４が接続されており、回路ブロック２１ｄの位置における電圧（電圧信号ＳＡ４）が引出配線を通じて電源電圧供給部３０へ出力される。電源電圧供給部３０は、電圧信号ＳＡ４に基づいて、機能部２０に供給する電圧をフィードバック制御する。

なお、回路ブロック２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄのうち、いずれの回路ブロックが最も動作マージンが最小であるかについては、各回路ブロックの個別設計の段階で利用されるシミュレータのシミュレーション結果によって特定することができる。

以上、本実施の形態では、回路ブロックの供給電圧に対する動作マージンが小さいと、電源配線の抵抗成分による電圧降下によって、動作マージンから外れて動作しなくなってしまうため、少なくとも供給電圧に対する動作マージンが最小の回路ブロック２１ｄをチップの周辺に配置することによって、チップ中央に配置した場合と比較して、回路ブロック２１ｄに対する電源線２２の電圧降下を抑制することができ、不具合の発生を防止することができる。

（実施の形態５）
実施の形態４では、電源線の電圧降下によって不具合が生じる回路ブロックをチップの周辺部に配置し、電源配線長を短くして不具合の発生を抑制するようにしたが、電源線の電圧降下によって不具合が生じる回路ブロックの配置位置に電源電圧供給部から電圧を供給するようにしてもよく、このようにしたものが実施の形態５である。

図９は本発明の実施の形態５に係る半導体集積回路装置の一例を示す構成図である。
本実施の形態に係る半導体集積回路装置は、機能部２０及び電源電圧供給部３５などを備えている。機能部２０は、複数の回路ブロック回路ブロック２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄから構成されており、機能部２０上に、回路ブロック２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄに対して供給電圧を供給するための電源線２２が網目状に配線されている。

ここで、回路ブロック２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄのうち、回路ブロック２１ｂの位置における電圧が最小である場合、電源電圧供給部３５を回路ブロック２１ｂの配置位置に配置するとともに、電源線２２を経由して電源電圧供給部３５から各回路ブロック２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄに電圧を供給する。回路ブロック２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄのうち、いずれの回路ブロックの位置における電圧が最小であるかについては、それ自体公知のシミュレーション技術によって電流消費分布を求め、電流消費分布から最も電圧降下量が大きい位置を把握すればよい。なお、電源電圧供給部３５の配置については、ワイヤボンディングであってもよいし、フリップチップであってもよい。

さらに、回路ブロック２１ｂには、引出配線２４が接続されており、回路ブロック２１ｂの位置における電圧（電圧信号）が引出配線２４を通じて電源電圧供給部３５へ出力される。電源電圧供給部３５は、電圧信号に基づいて、機能部２０に供給する電圧をフィードバック制御する。

以上、本実施の形態では、最小電圧が生じる回路ブロック２１ｂの配置位置、換言すれば、最も電圧降下量が大きい回路ブロック２１ｂの配置位置に電源電圧供給部３５を配置したことから、回路ブロック２１ｂに対する電源線２２の電圧降下を抑制することができ、不具合の発生を防止することができる。

なお、選択部５０の構成については、図３に示したものに限定されるものではない。例えば、図１０に示すように、アナログ／デジタル変換器（ＡＤＣ）５４、比較器５５及びデジタル／アナログ変換器（ＤＡＣ）５６から構成されていてもよい。ＡＤＣ５４は、アナログ形式の電圧信号をデジタル形式に変換するものであり、図１１（ａ）に示すように、入力電圧に対して、該入力電圧に対応した出力値が出力される。比較器５５は、デジタル化された電圧信号を所定の条件によって比較し、そのうちの１つの電圧信号、例えば最小値を示す電圧信号を選択する。ＤＡＣ５６は、比較器５５によって選択されたデジタル形式の電圧信号を、アナログ形式に変換するものであり、図１１（ｂ）に示すように、入力値に対して、該入力値に対応した出力電圧が出力される。

したがって、電圧信号ＳＡ１，ＳＡ２，ＳＡ３，ＳＡ４がそれぞれ２．０Ｖ，１．９Ｖ，１．７Ｖ，１．８Ｖである場合、ＡＤＣ５４は、各電圧信号の電圧に対応して、３（´１１´），２（´１０´），０（´００´），１（´０１´）のデジタル信号に変換する。そして、比較器５５は、３（´１１´），２（´１０´），０（´００´），１（´０１´）のうちの最小値である０（´００´）を選択する。そして、ＤＡＣ５６は、０（´００´）を１．７Ｖの信号レベルを有するアナログ信号に変換する。これにより、選択部５０からは、電圧信号ＳＡ１，ＳＡ２，ＳＡ３，ＳＡ４のうち、最小の電圧１．７Ｖの信号レベルを有する信号ＳＥが出力される。

ところで、上述した構成の選択部では、ＡＤＣ５４にて電圧信号ＳＡ１，ＳＡ２，ＳＡ３，ＳＡ４がデジタル化され、そのデジタル化された信号のうちの最小値の信号をＤＡＣ５６にてアナログ化することから、信号ＳＥと、電圧信号ＳＡ１，ＳＡ２，ＳＡ３，ＳＡ４のうちの最小の電圧との間には若干の誤差が生じてしまう。

そこで、図１２に示すように、選択部５０が、ＡＤＣ５４、比較器５５、デコーダ５７及びスイッチ部５８から構成されていてもよい。デコーダ５７は、比較器５５から出力された信号Ｓを受け取り、この信号をデコードして、各チャネルに対応した信号Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４を生成してスイッチ部５８へ出力する。スイッチ部５８は、信号Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４に基づいて、電圧信号ＳＡ１，ＳＡ２，ＳＡ３，ＳＡ４を選択して出力する。

具体的には、スイッチ部５８は、図１３に示すように、電圧信号ＳＡ１，ＳＡ２，ＳＡ３，ＳＡ４に対して、インバータ５８１と、Ｎチャネルトランジスタ５８２ａ及びＰチャネルトランジスタ５８２ｂから構成されるアナログスイッチ５８２とからなる。Ｎチャネルトランジスタ５８２ａのゲートには信号Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４が、Ｐチャネルトランジスタ５８２ｂのゲートにはインバータ５８１によって信号Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４を反転させた反転信号が入力されている。また、Ｎチャネルトランジスタ５８２ａ及びＰチャネルトランジスタ５８２ｂのソースには電圧信号ＳＡ１，ＳＡ２，ＳＡ３，ＳＡ４を入力する。これにより、信号Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４のうち、ハイレベルの信号に対しては、Ｎチャネルトランジスタ５８２ａ及びＰチャネルトランジスタ５８２ｂがともにオン状態になり、かつ信号Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４のうち、ローレベルの信号に対しては、Ｎチャネルトランジスタ５８２ａ及びＰチャネルトランジスタ５８２ｂがともにオフ状態になることから、ハイレベルの信号に対応する電圧信号が選択されて、信号ＳＥとして出力される。

スイッチ部５８が信号Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４に基づいて、電圧信号ＳＡ１，ＳＡ２，ＳＡ３，ＳＡ４のうちのいずれかの電圧信号を選択することから、ＤＡＣ５６を用いた場合に生じた誤差がなくなり、信号ＳＥの信号レベルは、実際の電圧信号ＳＡ１，ＳＡ２，ＳＡ３，ＳＡ４のうちの最小レベルとなる。したがって、スイッチ部５８を設けることで、信号ＳＥの信号レベルの精度がＤＡＣ５６を用いた場合より向上するので、電源電圧供給部３０の機能部２０への供給電圧のフィードバック制御が向上する。

このように、本発明は各実施の形態に限定されるものではなく、例えば、制御部１０、除外部４０，６０、選択部５０及び電源スイッチ部９０が、機能部２０，７０又は電源電圧供給部３０，８０に搭載された形態であってもよく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で種々の改良、変形が可能であることは言うまでもない。

（実施の形態６）
図１４は、本発明の実施の形態６に係る電源電圧供給制御システムの構成を示すブロック図である。実施の形態６に係る電源電圧供給制御システムは、機能部１２０、除外部４０、選択部５０及び制御部１１０等が集積回路として構成された半導体集積回路装置１００と、これの動作を規定するＣＰＵ２００と、半導体集積回路装置１００に電源電圧を供給する電源電圧供給回路２５０とを備えている。

電源電圧供給回路２５０は、実施の形態１に係る半導体集積回路装置の電源電圧供給部３０と略同じ機能を有する装置である。同様に、半導体集積回路装置１００の除外部４０及び選択部５０は、実施の形態１に係る半導体集積回路装置の除外部４０及び選択部５０と略同じ機能を有するものである。ＣＰＵ２００は、半導体集積回路装置１００の制御部１１０との間で通信を行うことができ、種々の命令を制御部１１０へ与えることにより半導体集積回路装置１００の動作を制御するようにしてある。制御部１１０は、ＣＰＵ２００から与えられた命令に基づいて、除外部４０に制御信号ＳＢを出力し、除外部４０内のスイッチ４１ａ、４１ｂ、４１ｃ、４１ｄの開閉を制御するようにしてあると共に、機能部１２０へ制御信号ＫＳを出力し、機能部１２０内の複数の回路ブロックへの電源電圧の供給／非供給を切り替えるようにしてある。

図１５は、機能部１２０の一構成例を示す模式図である。機能部１２０は、複数の回路ブロック１２１ａ、１２１ｂから構成されており、各回路ブロック１２１ａ、１２１ｂに対して電源電圧を供給するための電源線１２２が網目状に配線してある。

回路ブロック１２１ａ（１２１ｂ）は、図示しない複数の回路素子にて構成してあり、各回路素子に電源電圧を供給するブロック内電源線１２５ａ（１２５ｂ）が網目状に配線してある。ブロック内電源線１２５ａ（１２５ｂ）は、電源線１２２より幅細の配線であり、スイッチＳＷ１（ＳＷ２）を介してブロック内電源線１２５ａ（１２５ｂ）と電源線１２２とを接続することができるようにしてある。

複数の回路ブロック１２１ａ、１２１ｂにそれぞれ設けられたスイッチＳＷ１、ＳＷ２の開閉を制御する制御信号ＫＳ１、ＫＳ２は制御部１１０から与えられるものである。ただし、図１４においては複数の制御信号ＫＳ１、ＫＳ２を１つの制御信号ＫＳとしてまとめて図示してある。制御部１１０は、制御信号ＫＳ１、ＫＳ２によりスイッチＳＷ１、ＳＷ２の開閉を制御することによって、回路ブロック１２１ａ、１２１ｂへの電源電圧供給装置２５０からの電源電圧の供給／非供給を制御することができる。

また、回路ブロック１２１ａ（１２１ｂ）のブロック内電源線１２５ａ（１２５ｂ）には、引出配線１２４ａ（１２４ｂ）が接続してあり、ブロック内電源線１２５ａ（１２５ｂ）の電圧を電圧信号ＳＡ１（ＳＡ２）として外部へ出力するようにしてある。回路ブロック１２１ａ（１２１ｂ）から出力された電圧信号ＳＡ１（ＳＡ２）は除外部４０にそれぞれ与えられる。なお、図１４においては複数の電圧信号ＳＡ１、ＳＡ２を１つの電圧信号ＳＡとしてまとめて図示してある。除外部４０は、例えば図２に示すものと同様の構成であり、制御部１１０から与えられる制御信号ＳＢに応じて、入力されたいくつかの電圧信号ＳＡ１、ＳＡ２を出力信号としてそのまま選択部５０に出力すると共に、残りのいくつかの電圧信号ＳＡ１、ＳＡ２を出力せずに、各回路ブロック１２１ａ、１２１ｂに供給される電源電圧より高い電圧ＶＭＡＸを出力信号として選択部５０に出力するようにしてある。

ＣＰＵ２００は、例えば、機能部１２０の回路ブロック１２１ａ、１２１ｂの動作をオン／オフする命令を制御部１１０へ与えるようにしてある。制御部１１０は、いずれかの回路ブロック１２１ａ、１２１ｂの動作をオンする命令が与えられ場合、対応する回路ブロック１２１ａ、１２１ｂのスイッチＳＷ１、ＳＷ２を閉じて電源電圧を供給するように制御信号ＫＳ１、ＫＳ２を出力すると共に、対応する回路ブロック１２１ａ、１２１ｂから出力される電圧信号ＳＡ１、ＳＡ２を除外部４０が選択部５０へ与えるように制御信号ＳＢを出力するようにしてある。また、いずれかの回路ブロック１２１ａ、１２１ｂの動作をオフする命令が与えられた場合には、対応する回路ブロック１２１ａ、１２１ｂのスイッチＳＷ１、ＳＷ２を開いて電源電圧を非供給にするように制御信号ＫＳ１、ＫＳ２を出力すると共に、対応する回路ブロック１２１ａ、１２１ｂから出力される電圧信号ＳＡ１、ＳＡ２が除外されるように除外部４０へ制御信号ＳＢを出力するようにしてある。

または、ＣＰＵ２００が制御部１１０へ回路ブロック１２１ａ、１２１ｂのスイッチＳＷ１、ＳＷ２を開閉する命令及び除外部４０による電圧信号ＳＡ１、ＳＡ２の除外を規定する命令を与える構成としてもよい。ＣＰＵ２００は機能部１２０の各回路ブロック１２１ａ、１２１ｂを動作させる命令を制御部１１０へ与えるものであり、各回路ブロック１２１ａ、１２１ｂに電源電圧の供給が必要であるか否か及び電源電圧が供給されているか否かを容易に把握することができるため、スイッチＳＷ１、ＳＷ２を開閉する命令及び電圧信号ＳＡ１、ＳＡ２の除外を規定する命令を容易に生成して制御部１１０へ与えることが可能である。

以上の構成の実施の形態６に係る電源電圧供給制御システムでは、半導体集積回路装置１００の機能部１２０を構成する回路ブロック１２１ａ、１２１ｂにスイッチＳＷ１、ＳＷ２を設けて電源電圧の供給／非供給を切り替える構成とすることにより、動作しない回路ブロック１２１ａ、１２１ｂへの電源電圧の供給を行わずに消費電力を低減することができる。このときに、制御部１１０又はＣＰＵ２００が、電源電圧を供給しない回路ブロック１２１ａ、１２１ｂが出力する電圧信号ＳＡ１、ＳＡ２を除外するように除外部４０に制御信号ＳＢを与える構成とすることにより、動作していない回路ブロック１２１ａ、１２１ｂに対して電圧降下が生じていると判断して高い電源電圧が供給されることがなく、他の回路ブロック１２１ａ、１２１ｂに供給される電源電圧が高くなりすぎて不具合が生じることはない。

（変形例）
図１６は、本発明の実施の形態６の変形例に係る電源電圧供給制御システムの構成を示すブロック図である。図１４に示した電源電圧供給制御システムは１つの半導体集積回路装置１００をＣＰＵ２００が制御する構成であるが、変形例に係る電源電圧供給制御システムは複数の半導体集積回路装置１００をＣＰＵ３００が制御する構成である。

変形例に係る電源電圧供給制御システムは、複数の半導体集積回路装置１００を備えると共に、各半導体集積回路装置１００へ電源電圧をそれぞれ供給する同数の電源電圧供給装置２５０を備えている。また、複数の半導体集積回路装置１００との間で通信を行うことができる１つのＣＰＵ３００を備えており、ＣＰＵ３００が各半導体集積回路装置１００の制御部１１０へ命令を与えることによって、各半導体集積回路装置１００の機能部１２０を構成する複数の回路ブロック１２１ａ、１２１ｂへの電源電圧の供給／非供給を切り替えることができるようにしてある。

このように、１つのＣＰＵ３００が複数の半導体集積回路装置１００に命令を与える構成としてもよく、複数の半導体集積回路装置１００を集中的に管理することができるため、システムを簡略化することができる。

（実施の形態７）
図１７は、本発明の実施の形態７に係る電源電圧供給制御システムの構成を示すブロック図である。実施の形態７に係る電源電圧供給制御システムは、実施の形態６に係る電源電圧供給制御システムと同様に、複数の半導体集積回路装置５００へ１つのＣＰＵ５５０が命令を与える構成である。

実施の形態７に係る電源電圧供給制御システムは、複数の半導体集積回路装置５００と、各半導体集積回路装置５００へ電源電圧を供給する電源電圧供給装置２５０と、電源電圧供給装置２５０が供給する電源電圧の電圧値を制御する制御装置４００と、各半導体集積回路装置５００及び制御装置４００へ種々の命令を与えて動作させるＣＰＵ５５０とを備えている。ただし、半導体集積回路装置５００は、実施の形態６に係る半導体集積回路装置１００のように制御部１１０、除外部４０及び選択部５０を有しておらず、機能部５０１のみを有している。

制御部１１０、除外部４０及び選択部５０は制御装置４００に設けてあり、各半導体集積回路装置５００の機能部５０１中に設けられた電源配線の所定の位置の電圧値を電圧信号ＳＡ１、ＳＡ２、ＳＡ３として除外部４０へ与えるようにしてある。制御装置４００の制御部１１０は、各半導体集積回路装置５００の機能部５０１への電源電圧供給装置２５０からの電源電圧の供給／非供給を切り替えるための制御信号ＫＳを、ＣＰＵ５５０から与えられる命令に応じて生成し、各半導体集積回路装置５００へ出力するようにしてある。また、各半導体集積回路装置５００から出力された電圧信号ＳＡ１、ＳＡ２、ＳＡ３のうちの一又は複数の電圧信号ＳＡ１、ＳＡ２、ＳＡ３を除外して選択部５０に与えるための制御信号ＳＢを、ＣＰＵ５５０から与えられる命令に応じて生成し、除外部４０へ出力するようにしてある。

以上の構成の実施の形態７に係る電源電圧供給制御システムは、各半導体集積回路装置５００に制御部１１０、除外部４０及び選択部５０を設ける必要がなく、１つの電源電圧供給装置２５０が複数の半導体集積回路装置５００へ電源電圧を供給することができるため、実施の形態６の変形例に係る電源電圧供給制御システムと比較して、システムの規模が小さく、低コスト化及び小型化することができるという利点がある。

（実施の形態８）
図１８は、本発明の実施の形態８に係る電源電圧供給制御システムの構成を示すブロック図である。実施の形態８に係る電源電圧供給制御システムは、実施の形態６に係る電源電圧供給制御システムの半導体集積回路装置６００に間欠信号生成部６６０を追加した構成である。

半導体集積回路装置６００に備えられた間欠信号生成部６６０は、制御部６１０から与えられる制御信号に応じて間欠信号ＴＬを生成して選択部６５０へ出力するものである。制御部６１０は、ＣＰＵ７００から与えられる命令に応じて機能部１２０、除外部４０及び間欠信号生成部６６０の動作を制御するようにしてあり、例えばＣＰＵ７００から間欠動作開始命令が与えられた場合には間欠信号生成部６６０を起動して間欠信号ＴＬの出力を開始し、間欠動作終了命令が与えられた場合には間欠信号生成部６６０による間欠信号ＴＬの出力を停止するようにしてある。

図１９は、間欠信号生成部６６０の動作例を示すタイミングチャートである。例えば、ＣＰＵ７００から３サイクルの間欠動作開始命令を制御部６１０が受け付けた場合、間欠信号生成部６６０の動作が開始され、間欠信号ＴＬが出力される。間欠信号ＴＬは、図示しないタイマを利用して生成され、所定期間のＨレベル及びＬレベルを繰り返す信号である。選択部６５０は、間欠信号ＴＬがＨレベルの場合に選択動作を行い、間欠信号ＴＬがＬレベルの場合に選択動作を行わないようにしてある。また、ＣＰＵ７００から２サイクルの間欠動作終了命令を制御部６１０が受け付けた場合には、間欠信号生成部６６０の動作が停止され、間欠信号ＴＬがＬレベルに固定されて、選択部６５０の選択動作が停止されるようにしてある。

図２０は、本発明の実施の形態８に係る電源電圧供給制御システムの選択回路６５０の構成を示す回路図である。また、図２０には一例として除外部４０から４つの信号ＳＤ１、ＳＤ２、ＳＤ３、ＳＤ４が与えられる場合を図示してある。なお、図１９においては、除外部４０から選択部６５０へ与えられる４つの信号ＳＤ１、ＳＤ２、ＳＤ３、ＳＤ４を１つの信号ＳＤとしてまとめて図示してある。

選択部６５０は、実施の形態１に係る半導体集積回路装置の選択部５０を間欠信号ＴＬに応じて間欠動作するように拡張したものである。選択部６５０は、３つのコンパレータ６５１ａ、６５１ｂ、６５１ｃを用いて信号ＳＤ１、ＳＤ２、ＳＤ３、ＳＤ４の電圧を比較し、電圧値が最小のものを信号ＳＥ０として選択するようにしてある。また、各コンパレータ６５１ａ、６５１ｂ、６５１ｃには間欠信号ＴＬをインバータ６５２にて反転した制御信号が入力してあり、この制御信号がＨレベルの場合にコンパレータ６５１ａ、６５１ｂ、６５１ｃは動作せず、Ｌレベルの場合にコンパレータ６５１ａ、６５１ｂ、６５１ｃが動作するようにしてある。

また、選択部６５０は、上述の信号ＳＥ０又は所定電圧Ｖｔのいずれか一方を信号ＳＥとして出力するようにしてある。詳しくは、コンパレータ６５１ａ、６５１ｂ、６５１ｃにより選択された信号ＳＥ０がスイッチ６５４を介して信号ＳＥを出力する出力端に接続してあり、且つ、定電圧発生回路などにより発生した所定電圧Ｖｔがスイッチ６５５を介して信号ＳＥを出力する出力端に接続してある。スイッチ６５４及び６５５は、Ｎチャネルトランジスタ及びＰチャネルトランジスタを組み合わせたトランスファーゲートであり、スイッチ６５４のＰチャネルトランジスタのゲート及びスイッチ６５５のＮチャネルトランジスタのゲートに間欠信号ＴＬが入力され、スイッチ６５４のＮチャネルトランジスタのゲート及びスイッチ６５５のＰチャネルトランジスタのゲートに間欠信号ＴＬをインバータ６５３により反転した信号が入力されているため、スイッチ６５４又は６５５のいずれか一方のみがオンし、他方がオフするようにしてある。

よって、間欠信号ＴＬがＨレベルの場合、コンパレータ６５１ａ、６５１ｂ、６５１ｃが動作して４つの信号ＳＤ１、ＳＤ２、ＳＤ３、ＳＤ４から１つの信号ＳＥ０を選択し、スイッチ６５４を開いて信号ＳＥとして出力するようにしてある。間欠信号ＴＬがＬレベルの場合、コンパレータ６５１ａ、６５１ｂ、６５１ｃを動作させず、スイッチ６５５を開いて所定電圧Ｖｔを信号ＳＥとして出力するようにしてある。所定電圧Ｖｔは、選択された信号ＳＥ０と区別することが可能な電圧値であればよい。電源電圧供給装置２５０は、所定電圧Ｖｔが入力された場合には、電源電圧を制限することなく機能部１２０へ供給し、所定電圧Ｖｔ以外の電圧、即ち信号ＳＥ０が入力された場合には、入力された電圧値に応じて機能部１２０へ与える電源電圧値を調整するようにしてある。

以上の構成の実施の形態８に係る電源電圧供給制御システムは、間欠信号生成部６６０が出力する間欠信号ＴＬに応じて選択部６５０が選択動作を行う構成とすることによって、選択部６５０の動作に伴う消費電力を低減することができるという利点がある。なお、間欠信号ＴＬにより選択部６５０を間欠動作させるのみでなく、その他の回路、例えば除外部４０を間欠動作させる構成としてもよく、この場合には更に消費電力を低減することができる。

本発明の実施の形態１に係る半導体集積回路装置の一例を示す構成図である。 本発明の実施の形態１に係る除外部の具体的構成例を示す構成図である。 選択部の具体的構成例を示す構成図である。 本発明の実施の形態２に係る半導体集積回路装置の一例を示す構成図である。 本発明の実施の形態２に係る除外部の具体的構成例を示す構成図である。 本発明の実施の形態３に係る半導体集積回路装置の一例を示す構成図である。 電源スイッチ部の具体的構成例を示す構成図である。 本発明の実施の形態４に係る半導体集積回路装置の一例を示す構成図である。 本発明の実施の形態５に係る半導体集積回路装置の一例を示す構成図である。 選択部の他の具体的構成例を示す構成図である。 ＡＤＣ及びＤＡＣの入出力の対応を示す図である。 選択部の他の具体的構成例を示す構成図である。 スイッチ部の具体的構成例を示す構成図である。 本発明の実施の形態６に係る電源電圧供給制御システムの構成を示すブロック図である。 機能部の一構成例を示す模式図である。 本発明の実施の形態６の変形例に係る電源電圧供給制御システムの構成を示すブロック図である。 本発明の実施の形態７に係る電源電圧供給制御システムの構成を示すブロック図である。 本発明の実施の形態８に係る電源電圧供給制御システムの構成を示すブロック図である。 間欠信号生成部の動作例を示すタイミングチャートである。 本発明の実施の形態８に係る電源電圧供給制御システムの選択回路の構成を示す回路図である。

符号の説明

１０ 制御部
２０，７０ 機能部
２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄ 回路ブロック
３０，８０ 電源電圧供給部
４０，６０ 除外部
５０ 選択部
９０ 電源スイッチ部
１００ 半導体集積回路装置
１１０ 制御部
１２０ 機能部
１２１ａ、１２１ｂ、１２１ｃ、１２１ｄ 回路ブロック
１５０ 電源電圧供給装置
２００ ＣＰＵ（規定装置）
３００ ＣＰＵ（規定装置）
４００ 制御装置
５００ 半導体集積回路装置
５０１ 機能部
５５０ ＣＰＵ（規定装置）
６００ 半導体集積回路装置
６１０ 制御部
６５０ 選択部
６６０ 間欠信号生成部
７００ ＣＰＵ（規定装置）
ＳＷ１、ＳＷ２ スイッチ（切替手段）

Claims (12)

1. 集積回路の複数の位置における電圧を検出し、検出した電圧に基づいて前記集積回路に供給する供給電圧を制御する制御装置において、
   前記複数の位置における電圧のうちの１つの電圧を選択する選択手段と、
   前記複数の位置のうちのひとつの位置における電圧を前記選択手段による選択から除外するための制御信号を生成する制御信号生成手段と
   を備えることを特徴とする制御装置。
2. 前記選択手段による選択の除外位置を特定する特定手段を備え、
   前記制御信号生成手段は、
   前記特定手段によって特定された除外位置に基づいて制御信号を生成するようにしてあること
   を特徴とする請求項１に記載の制御装置。
3. 前記特定手段は、前記集積回路の動作に応じて除外位置を特定するようにしてあること
   を特徴とする請求項２に記載の制御装置。
4. 前記特定手段は、基準信号に応じて除外位置を特定するようにしてあること
   を特徴とする請求項２に記載の制御装置。
5. 前記選択手段は、
   前記複数の位置における電圧のうちの最小電圧を選択するようにしてあること
   を特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の制御装置。
6. 前記集積回路は、前記複数の位置のうちの一の位置を含む回路ブロックを複数有しており、
   各回路ブロックへの電圧の供給／非供給を切り替える切替手段を備え、
   前記特定手段は、前記切替手段の切替結果に応じて除外位置を特定するようにしてあること
   を特徴とする請求項２に記載の制御装置。
7. 複数の集積回路の任意の位置における電圧を検出し、検出した電圧に基づいて前記集積回路に供給する供給電圧を制御する制御装置であって、
   複数の集積回路の各位置における複数の電圧のうちの１つの電圧を選択する選択手段と、
   複数の集積回路の各位置のうちのひとつの位置における電圧を前記選択手段による選択から除外するための制御信号を生成する制御信号生成手段と、
   各集積回路への電圧の供給／非供給を切り替える切替手段と
   を備えることを特徴とする制御装置。
8. 前記集積回路がレイアウトされた基板に、請求項１乃至請求項６のいずれかに記載の制御装置が配置されていること
   を特徴とする半導体集積回路装置。
9. 前記集積回路がレイアウトされた基板に、請求項６に記載の制御装置が配置された半導体集積回路装置と、
   該半導体集積回路装置へ電圧を供給する供給装置と、
   前記半導体集積回路装置の制御装置の切替手段に、切り替えを規定する命令を与える規定装置と
   を備えることを特徴とする供給制御システム。
10. 複数の前記半導体集積回路装置と、
    各半導体集積回路装置へ電圧を供給する複数の前記供給装置と
    を備え、
    前記規定装置は、各半導体集積回路装置の切替手段に、切り替えを規定する命令を与えるようにしてあること
    を特徴とする請求項９に記載の供給制御システム。
11. 前記集積回路がレイアウトされた複数の半導体集積回路装置と、
    各半導体集積回路装置の集積回路に供給する供給電圧を制御する請求項７に記載の制御装置と、
    各半導体集積回路装置へ電圧を供給する供給装置と、
    前記制御装置の切替手段に、切替を規定する命令を与える規定装置と
    を備えることを特徴とする供給制御システム。
12. 前記制御装置は、
    間欠的に値が変化する間欠信号を生成する間欠信号生成手段を有し、
    前記選択手段が前記間欠信号に応じて選択の動作を行うようにしてあり、
    前記規定装置は、前記間欠信号の生成／非生成の切り替えを規定する命令を前記制御装置の前記間欠信号生成手段へ与えるようにしてあること
    を特徴とする請求項９乃至請求項１０のいずれか１つに記載の供給制御システム。

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