JP5136969B2 - 再構成可能な半導体デバイス - Google Patents
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Description
また、コンフィグレーション制御部は、外部からシリアルに入力されるコンフィグレーション情報を一時的に格納するシリアルレジスタ106を有している。コンフィグレーション制御部は、そのシリアルレジスタ106の情報をフラッシュメモリ(ストレージデバイス105)、又は、SRAM104に書き込む機能を有している。さらに、フラッシュメモリから読み出された情報を現地のSRAMセルに転送する機能を有している。
不揮発性シリアルレジスタ4は、コンフィグレーションデータを外部から順次取り込み、各不揮発性レジスタ14のMTJ素子J1とJ2へ順次格納するシリアルイン動作、及び、MTJ素子J1とJ2に格納されたデータを呼び出してCLB2やルーティングスィッチ3に出力するリコール動作を行う。
Claims (10)
- 不揮発性レジスタを具備する半導体デバイスであって、
前記不揮発性レジスタは、
一方の端子を第1端子に接続された第1磁気抵抗素子と、
一方の端子を前記第1端子に接続された第2磁気抵抗素子と、
前記第1磁気抵抗素子の他方の端子と電源線とを接続する第1スイッチ部と、
前記第2磁気抵抗素子の他方の端子と接地線とを接続する第2スイッチ部と、
データ入力端子の入力データに応答して、前記第1磁気抵抗素子及び前記第2磁気抵抗素子近傍の電流経路に電流を供給する電流供給部と、
前記第1端子の電圧に対応する出力データを、データ出力端子から出力するデータ伝送部と
を備え、
前記第1スイッチ部及び前記第2スイッチ部をオフとし、前記データ伝送部をオフとし、前記電流供給部が入力データに応じて前記第1磁気抵抗素子及び前記第2磁気抵抗素子の各々が相補の磁化状態を記憶するように前記電流経路に電流を供給する第1動作と、
前記電流供給部をオフとし、前記第1スイッチ部及び前記第2スイッチ部がオンとし、前記データ伝送部が前記第1端子の電圧に対応する出力データを前記データ出力端子から出力する第2動作と
を有し、
前記第1動作及び前記第2動作がクロック信号によって交互に繰り返される
半導体デバイス。 - 請求項1に記載の半導体デバイスであって、
前記電流供給部は、
前記電流経路に設けられ、前記データ入力端子を入力とする第1インバータと、
前記電流経路に設けられ、前記第1インバータ出力を入力とする第2インバータと、
前記電流経路に設けられ、前記第1インバータ出力と前記第1端子とを接続する第3スイッチ部と、
前記電流経路に設けられ、前記第2インバータ出力と前記第1端子とを接続する第4スイッチ部と
を含み、
前記第3スイッチ部及び前記第4スイッチ部はクロック信号によってオン/オフを制御される
半導体デバイス。 - 請求項1又は2に記載の半導体デバイスであって、
前記データ伝送部は、
前記第1端子を入力とする第3インバータと、
前記第3インバータと前記データ出力端子とを接続する第5スイッチ部と
を含み、
前記第5スイッチ部はクロック信号によってオン/オフを制御される
半導体デバイス。 - 請求項3に記載の半導体デバイスであって、
前記データ伝送部は、
前記第1端子を入力とし、前記データ出力端子を出力とするクロックトインバータである
半導体デバイス。 - 請求項1乃至4のいずれか一項に記載の半導体デバイスであって、
前記不揮発性レジスタは、
前記データ出力端子に接続され、前記出力データを一時的に保持するラッチ回路を更に備える
半導体デバイス。 - 請求項2に記載の半導体デバイスであって、
不揮発性レジスタを具備する半導体デバイスであって、
前記不揮発性レジスタは、
前記第1磁気抵抗素子の前記一方の端子と前記第1端子との間に接続された第3磁気抵抗素子と、
前記第2磁気抵抗素子の前記一方の端子と前記第1端子との間に接続された第4磁気抵抗素子と
を更に備え、
前記電流供給部は、
前記第1磁気抵抗素子の前記一方の端子と前記第2インバータ出力とを接続する第5スイッチ部と、
前記第2磁気抵抗素子の前記一方の端子と前記第1インバータ出力とを接続する第6スイッチ部と
を更に備え、
前記第5スイッチ部及び前記第6スイッチ部は前記クロック信号によってオン/オフを制御される
半導体デバイス。 - 請求項1乃至6のいずれか一項に記載の半導体デバイスであって、
前記不揮発性レジスタが複数個シリアルに接続されたシリアルレジスタを形成し、
前記複数の不揮発性レジスタの各々は、
前段の不揮発性レジスタの出力データを入力データとし、出力データを後段の不揮発性レジスタの入力データとなるように接続され、
初段の不揮発性レジスタは外部から外部データを取得し、
前記第1動作と前記第2動作とを交互に繰り返すことにより前記外部データを順次後段の不揮発性レジスタへ伝送する
半導体デバイス。 - 請求項1乃至7のいずれか一項に記載の半導体デバイスであって、
電源投入直後に、前記第2動作を実行することで不揮発性レジスタの出力データの初期値を決定する
半導体デバイス。 - 不揮発性レジスタを具備する半導体デバイスの動作方法であって、
ここで、前記不揮発性レジスタは、
一方の端子を第1端子に接続された第1磁気抵抗素子と、
一方の端子を前記第1端子に接続された第2磁気抵抗素子と、
前記第1磁気抵抗素子の他方の端子と電源線とを接続する第1スイッチ部と、
前記第2磁気抵抗素子の他方の端子と接地線とを接続する第2スイッチ部と、
データ入力端子の入力データに応答して、前記第1磁気抵抗素子及び前記第2磁気抵抗素子近傍の電流経路に電流を供給する電流供給部と、
前記第1端子の電圧に対応する出力データを、データ出力端子から出力するデータ伝送部と
を備え、
前記半導体デバイスの動作方法は、
第1動作を実行するステップと、
第2動作を実行するステップと
前記第1動作及び前記第2動作がクロック信号によって交互に繰り返すステップと
を具備し、
前記第1動作は、
前記第1スイッチ部及び前記第2スイッチ部をオフにするステップと、
前記データ伝送部をオフにするステップと、
前記電流供給部で入力データに応じて前記第1磁気抵抗素子及び前記第2磁気抵抗素子の各々が相補の磁化状態を記憶するように前記電流経路に電流を供給するステップと
を備え、
前記第2動作は、
前記電流供給部をオフにするステップと、
前記第1スイッチ部及び前記第2スイッチ部をオンにするステップと、
前記データ伝送部で前記第1端子の電圧に対応する出力データを前記データ出力端子から出力するステップと
を備える
半導体デバイスの動作方法。 - 請求項9に記載の半導体デバイスの動作方法であって、
電源投入直後に、前記第2動作を実行することで不揮発性レジスタの出力データの初期値を決定するステップを更に具備する
半導体デバイスの動作方法。
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