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公開番号2025068396
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-04-28
出願番号2023178271
出願日2023-10-16
発明の名称半導体装置
出願人株式会社東芝,東芝インフラシステムズ株式会社
代理人弁理士法人iX
主分類H03K 19/17772 20200101AFI20250421BHJP(基本電子回路)
要約【課題】コンフィギュレーションの書き換えによって、動作中に基本ブロックへの電源供給を遮断しても安定して動作できる半導体装置を提供する。
【解決手段】実施形態は、相互に接続された複数の基本ブロックと、前記複数の基本ブロック間に接続された複数の出力制御部と、を備える。基本ブロックは、電源スイッチ部と基本論理回路部とを含む。電源スイッチ部は、基本論理回路部に電源を供給し、電源を遮断する。出力制御部は、一方の基本ブロックの出力と他方の基本ブロックの入力との間に接続される。出力制御部は、一方の基本ブロックにおいて、基本論理回路部への電源供給が遮断された場合に、他方の基本ブロックに第1論理値または第2論理値を出力する。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
相互に接続された複数の基本ブロックと、
前記複数の基本ブロック間に接続された複数の出力制御部と、
を備え、
前記複数の基本ブロックのそれぞれは、
第１電源と前記第１電源の電圧値よりも高い電圧値を有する第２電源との間に接続され、あらかじめ設定された論理演算をプログラムによって書き換え可能とされた論理演算回路部と、
前記第２電源と前記論理演算回路部との間に接続され、前記論理演算回路への前記第２電源の電圧値と前記第１電源の電圧値との差分である電源電圧の供給の有無を制御する電源スイッチ部と、
を含み、
前記複数の出力制御部のそれぞれは、前記複数の基本ブロックのうちの相互に接続された一方の基本ブロックの論理演算回路の出力と他方の基本ブロックの論理演算回路の入力との間に接続され、
前記電源スイッチ部が前記一方の基本ブロックの論理演算回路への前記電源電圧の供給を遮断した場合に、第１論理値または第２論理値を、遮断期間中を継続して前記他方の基本ブロックの論理演算回路の入力に出力するように設定された半導体装置。
続きを表示（約 660 文字）【請求項２】
前記複数の基本ブロックのそれぞれでは、前記複数の基本ブロックが動作している期間中に前記電源スイッチが動的に開閉される請求項１記載の半導体装置。
【請求項３】
前記複数の出力制御部は、前記複数の基本ブロックごとに、前記第１論理値または前記第２論理値のいずれかを出力するように設定された請求項１記載の半導体装置。
【請求項４】
相互に接続された複数の基本ブロックを備え、
前記複数の基本ブロックのそれぞれは、
第１電源と前記第１電源の電圧値よりも高い電圧値を有する第２電源との間に接続され、あらかじめ設定された論理演算をプログラムによって書き換え可能とされた論理演算回路部と、
前記第２電源と前記論理演算回路部との間に接続され、前記論理演算回路への前記第２電源の電圧値と前記第１電源の電圧値との差分である電源電圧の供給の有無を制御する電源スイッチ部と、
前記論理演算回路部の出力に接続された出力制御部と、
を含み、
前記出力制御部は、前記複数の基本ブロックのうちの相互に接続された一方の基本ブロックの論理演算回路の出力と他方の基本ブロックの論理演算回路の入力との間に接続され、
前記電源スイッチ部が前記一方の基本ブロックの論理演算回路への前記電源電圧の供給を遮断した場合に、第１論理値または第２論理値を、遮断期間中を継続して前記他方の基本ブロックの論理演算回路の入力に出力するように設定された半導体装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
実施形態は、プログラマブルな半導体装置に関する。
続きを表示（約 1,800 文字）【背景技術】
【０００２】
用途専用型の半導体装置として、ＦＰＧＡ（Field-Programmable Gate Array）が知られている。ＦＰＧＡは、システムに応じて設計された回路を容易に適用することできる。また、近年では、ＦＰＧＡにおいて、パワーマネジメントを適用したＩＰブロックの適用が可能となり、省エネルギーに対応したシステムを容易に構築することが可能である。
【０００３】
パワーマネジメントを実行する場合に限らず、ＦＰＧＡを利用したシステムにおいて、システムの動作中に、ＦＰＧＡのコンフィギュレーションを動的に書き換える場合がある。たとえば、ＦＰＧＡ内の一部の基本ブロックについては、システムの起動時等の特定の状況においてのみ動作する場合があり、システムの起動後にこれらへの電源供給を遮断して、電力消費を削減したいとの要求もある。
【０００４】
ＦＰＧＡのコンフィギュレーションによって、基本ブロックへの電源供給と遮断を切り替える技術が知られている（たとえば、特許文献１等）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
特開２００１－１４２７９６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の実施形態は、コンフィギュレーションの書き換えによって、動作中に基本ブロックへの電源供給を遮断しても安定して動作できる半導体装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
実施形態に係る半導体装置は、相互に接続された複数の基本ブロックと、前記複数の基本ブロック間に接続された複数の出力制御部と、を備える。前記複数の基本ブロックのそれぞれは、第１電源と前記第１電源の電圧値よりも高い電圧値を有する第２電源との間に接続され、あらかじめ設定された論理演算をプログラムによって書き換え可能とされた論理演算回路部と、前記第２電源と前記論理演算回路部との間に接続され、前記論理演算回路への前記第２電源の電圧値と前記第１電源の電圧値との差分である電源電圧の供給の有無を制御する電源スイッチ部と、を含む。前記複数の出力制御部のそれぞれは、前記複数の基本ブロックのうちの相互に接続された一方の基本ブロックの論理演算回路の出力と他方の基本ブロックの論理演算回路の入力との間に接続され、前記電源スイッチ部が前記一方の基本ブロックの論理演算回路への前記電源電圧の供給を遮断した場合に、第１論理値または第２論理値を、遮断期間中を継続して前記他方の基本ブロックの論理演算回路の入力に出力するように設定される。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
第１の実施形態に係る半導体装置を例示する模式的なブロック図である。
第１の実施形態に係る半導体装置の一部を例示する模式的なブロック図である。
図３（ａ）および図３（ｂ）は、第１の実施形態に係る半導体装置の一部を例示する模式的なブロック図である。
第１の実施形態に係る半導体装置の動作を説明するための模式図である。
比較例の半導体装置の動作を説明するための模式図である。
第２の実施形態に係る半導体装置を例示する模式的なブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、図面を参照しつつ、本発明の実施形態について説明する。
なお、図面は模式的または概念的なものであり、各部分の厚みと幅との関係、部分間の大きさの比率などは、必ずしも現実のものと同一とは限らない。また、同じ部分を表す場合であっても、図面により互いの寸法や比率が異なって表される場合もある。
なお、本願明細書と各図において、既出の図に関して前述したものと同様の要素には、同一の符号を付して詳細な説明を適宜省略する。
【００１０】
（第１の実施形態）
図１は、第１の実施形態に係る半導体装置を例示する模式的なブロック図である。
図１に示すように、実施形態に係る半導体装置１００は、複数の基本ブロック１０と、複数の出力制御部２０と、を備える。この具体例では、複数の基本ブロックのうち、９個の基本ブロックが示されている。複数の基本ブロック１０－１～１０－９は、相互に接続されている。
（【００１１】以降は省略されています）

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