CN105283854B - 半导体集成电路及包括该半导体集成电路的数据接口系统 - Google Patents

Abstract

利用由第一电源IC(103)供给的电压而工作且在与外部存储器之间收发数据的半导体集成电路(101)具备：接口电路(105)，其接收由第二电源IC(112)供给的电压而工作且访问外部存储器以与外部存储器之间收发数据；判断电路(106)，其基于接口电路的访问结果来判断外部存储器与接口电路之间的AC定时，并基于所述AC定时生成控制第二电源IC的输出电压的控制信息；以及电压控制电路(108)，其按照控制信息控制第二电源IC的输出电压。

Description

半导体集成电路及包括该半导体集成电路的数据接口系统

技术领域

本公开涉及一种半导体集成电路，特别涉及一种在与外部存储器之间收发数据的半导体集成电路。

背景技术

近年来，伴随着半导体集成电路的高性能化和高速化，半导体集成电路出现了功耗增大的趋势，另一方面，对其的低功耗化要求也增多。

通常，作为降低半导体集成电路的功耗的方法，可以举出对供向半导体集成电路的内部电路的电压进行动态控制的方法。

然而，如果向作为内部电路的、与外部存储器之间收发数据的接口(Interface，IF)电路供给的电源电压发生动态变化，则有时外部存储器与IF电路之间的交流(Alternate Current，AC)定时宽度会不充分，从而无法访问存储器。

专利文献1中公开了如下结构，即：在存储器控制装置中，当改变了存储器的结构、工作频率的情况下，系统启动时，在宽度为零且最低电压状态下开始存储器访问测试。

在该结构中，如果通过存储器访问测试而判断出不能访问存储器，则使电源电压升高后再次实施存储器访问测试。然后，如果判断出可以访问存储器，则将此时的电压作为可工作的最低电压来确定电源电压。此外，在即使电源电压变成最大值也难以访问存储器的情况下，以时钟为单位插入权值，并再次实施存储器访问测试。通过按照这种方式重复实施存储器访问测试，在存储器访问中所插入的权值就会是所需要的最小值。并且，由于在访问存储器的实际动作时所使用的电源电压被确定为最小值，因此能够实现访问存储器的高速化和低功耗化。

专利文献1：日本专利第4465539号说明书

发明内容

-发明所要解决的技术问题-

在进行通常的数据收发的状态下，如果对供向IF电路的电源电压进行动态控制，则IF电路的宽度伴随着电源电压的改变而发生变化，因此在针对外部存储器进行数据写入和读出时，AC定时在时间方向上移位或AC定时的宽度增减。由此，在现有的结构中，在IF电路内，数据的闩锁定时偏离AC定时宽度，从而不能确立与外部存储器之间的接口，因此可能会无法正常收发数据。

本公开是鉴于所述问题而完成的。其目的在于：提供一种对电源电压进行动态控制且能够正常地进行数据收发的半导体集成电路。

-用以解决技术问题的技术方案-

为了解决上述技术问题，根据本公开提供了一种如下所述的解决方案。即，利用从第一电源集成电路供给的电压而工作，并且与外部存储器之间收发数据的半导体集成电路具备：接口电路，所述接口电路接收从不同于所述第一电源集成电路的第二电源集成电路供给的电压而工作，并访问所述外部存储器，以与所述外部存储器之间收发数据；判断电路，所述判断电路基于所述接口电路的访问结果判断所述外部存储器与所述接口电路之间的交流定时，并基于该交流定时生成用于控制所述第二电源集成电路的输出电压的控制信息；以及电压控制电路，所述电压控制电路根据所述控制信息控制所述第二电源集成电路的输出电压。

根据上述方式，例如，在半导体集成电路启动时或通常工作时，能够基于外部存储器与接口电路的AC定时(timing)控制从第二电源IC供向接口电路的电压。由此，在外部存储器与接口电路之间进行数据收发的情况下，能够对第二电源IC的输出电压进行动态控制，使得数据的闩锁定时落在AC定时的范围内。即，在半导体集成电路中，能够一边对电源电压进行动态控制，一边进行正常的数据收发。

此外，数据接口系统具备：所述半导体集成电路；所述第一电源集成电路；所述第二电源集成电路；以及所述外部存储器，其中，电压从所述第二电源集成电路被供向所述外部存储器。

根据上述方式，能够提供一种可实现低功耗和数据收发稳定的数据接口系统。

-发明的效果-

根据本公开，能够提供一种既能够对电源电压进行动态控制又能够正常地进行数据收发的半导体集成电路。

附图说明

图1是具备第一实施方式所涉及的半导体集成电路的数据接口系统的结构图。

图2是图1的半导体集成电路的电压控制所涉及的流程图。

图3是表示图1的判断电路中的、自基准时间起的延迟值、电源电压、窗口之间的关系的图。

图4是具备第二实施方式所涉及的半导体集成电路的数据接口系统的结构图。

图5是具备第三实施方式所涉及的半导体集成电路的数据接口系统的结构图。

图6是具备第四实施方式所涉及的半导体集成电路的数据接口系统的结构图。

具体实施方式

(第一实施方式)

图1是具备第一实施方式所涉及的半导体集成电路的数据接口系统的结构图。

数据接口系统100具有半导体集成电路101、外部存储器102、第一电源集成电路(Integrated Circuit，IC)103以及第二电源IC112。在数据接口系统100中，在半导体集成电路101与外部存储器102之间进行数据收发，其中，从第一电源IC103向上述半导体集成电路101供给电压，从第二电源IC112向上述外部存储器102供给电压。

半导体集成电路101具有IF电路105、判断电路106、电压控制电路108、测试电路110、标准(normal)电路109、协调电路104以及作为表电路的内置存储器107。

IF电路105接收从第二电源IC112供给过来的电压而工作。具体而言，IF电路105访问外部存储器102，并进行数据的读出、写入。

测试电路110根据来自电压控制电路108的输出时刻，指示IF电路105执行访问外部存储器102的访问测试。由此，IF电路105执行访问外部存储器102的访问测试。

标准电路109在数据接口系统100的实际动作过程中指示IF电路105执行对外部存储器102的通常访问。

协调电路104对由测试电路110指示的访问测试和由标准电路109指示的通常访问进行协调。例如，在数据接口系统100的实际动作过程中，在电压控制电路108已对测试电路110发出了开始访问测试的指示的情况下，协调电路104向IF电路105中继来自测试电路110的指示。

判断电路106用于评价外部存储器102与IF电路105的AC定时。具体而言，判断电路106基于IF电路105的访问结果、即访问测试的结果，判断外部存储器102与IF电路105的AC定时。然后，判断电路106基于AC定时而生成用于控制第二电源IC112的输出电压的控制信息。例如，判断电路106比较AC定时与存储在内置存储器107中的规定值，当AC定时大于规定值的情况下，生成表示将第二电源IC112的输出电压降低的控制信息。另一方面，当AC定时小于规定值的情况下，生成表示将第二电源IC112的输出电压升高的控制信息。

判断电路106例如能够由可变延迟元件构成。而且，只要通过检索对于外部存储器102的写入定时和读出定时，来判断来自外部存储器102的数据与期望值一致的范围(窗口)即可。需要说明的是，判断电路106的构成可以是任意的。

作为规定值，例如，基于半导体集成电路101设计信息的AC定时与表示第二电源IC112应该输出的电压值的控制信息以建立对应关系的方式存储在内置存储器107中。需要说明的是，在内置存储器107中只要存储有用于评价AC定时时需要的信息即可，关于内置存储器107的详细情况将在下文中说明。

电压控制电路108根据判断电路106所生成的控制信息，控制第二电源IC112的输出电压。此外，电压控制电路108指示测试电路110开始访问测试。即，来自电压控制电路108的输出即为用于由判断电路106评价AC定时的触发信号。

在按照上述方式构成的半导体集成电路101中，IF电路105以外的电路利用从第一电源IC103供给的电压而工作。

接下来，参照图2对本实施方式所涉及的数据接口系统100的工作和电压控制进行说明。

首先，从第一电源IC103向半导体集成电路101供给电压后，半导体集成电路101内的各电路工作，从电压控制电路108对第二电源IC112输入基于半导体集成电路101的设计信息的电源电压信息。由此，从第二电源IC112向外部存储器102和IF电路105供给电压，启动系统(S101)。

系统启动后，从电压控制电路108对测试电路110发出用于开始对AC定时的评价的触发信号。由此，由判断电路106检测AC定时，并确定写入定时或者读出定时。

具体而言，能够通过判断电路106获得关于AC定时的窗口的上限值和下限值及中间值以及自基准时间开始的延迟值等信息。在此，自基准时间开始的延迟值，例如是指利用以AC定时的检索开始时间为基准的延迟时间等来规定的时间。

然后，根据借助上述方式获得的AC定时，将针对外部存储器102的收发定时设定为：上述的收发定时成为窗口的中间值。而且，根据窗口的上限值和下限值计算窗宽(S103)。

然后，对为了进行稳定的数据收发而需要的最小窗宽和在S103获得的窗宽进行比较，来判断窗宽是否存在盈亏(S104)。为了在外部存储器102与IF电路105之间稳定地收发数据，需要恒定的AC定时。因此，将收发数据时所需要的最小窗宽预先存储在内置存储器107中，并对该信息与判断电路106所获得的AC定时进行比较。

当窗宽存在盈亏的情况(S104的“有”分支)下，判断是窗宽不足还是窗宽多余(S105)。

在为窗宽多余的情况(S105的“多余”分支)下，从判断电路106对电压控制电路108输出表示将第二电源IC112的电压降低的控制信息，根据该控制信息，电压控制电路108将第二电源IC112的电压降低(S106)。当在判断电路106中获得的AC定时的窗宽比所需要的最小窗宽还大的情况下，能够稳定地进行数据收发，然而为了将窗宽设为所需要的最小窗宽，将供向外部存储器102和IF电路105的电源电压降低。

另一方面，在为窗宽不足的情况(S105的“不足”分支)下，从判断电路106对电压控制电路108输出表示将第二电源IC112的电压升高的控制信息，根据该控制信息，电压控制电路108将第二电源IC112的电压升高(S107)。当在判断电路106中获得的AC定时比所需要的最小窗宽还小的情况下，不能与外部存储器102之间进行稳定的数据收发，因此，能够通过利用电压控制电路108将供向外部存储器102和IF电路105的电源电压升高来使窗宽增加，能够确保进行稳定的数据收发时所需要的窗宽。

在S106或S107之后返回S102，对AC定时实施再次评价。即，在改变规定电源电压之后，从电压控制电路108对测试电路110发出触发信号。

直到窗宽变为所需要的最小尺寸为止，重复进行以上的处理，因此消除窗宽的盈亏，并且对从第二电源IC112输出的电压进行最优化，从而能够降低功耗。

在为窗宽不存在盈亏的情况(S104的“无”分支)下，数据接口系统100移到实际动作状态(S108)。即，根据来自标准电路109的指示，IF电路105进行通常访问。

在数据接口系统100的实际动作过程中，半导体集成电路101的例如负载、温度等发生变动(S109)。根据该变动，AC定时的窗宽可能会偏离基准值。因此，从电压控制电路108再次对测试电路110发出触发信号，实施对AC定时的再次评价(S110)。

通过由判断电路106进行的对AC定时的再次评价，根据数据接口系统100的实际动作过程中的AC定时来计算中间值和窗宽(S111)。此外，由判断电路106判断窗宽是否存在盈亏(S112)。

在为窗宽存在盈亏的情况(S112的“有”分支)下，判断是窗宽不足还是窗宽多余(S113)。

在为窗宽多余的情况(S113的“多余”分支)下，从判断电路106对电压控制电路108输出表示将第二电源IC112的电压降低的控制信息，根据该控制信息，电压控制电路108将第二电源IC112的电压降低(S114)。

另一方面，在为窗宽不足的情况(S113的“不足”分支)下，从判断电路106对电压控制电路108输出表示将第二电源IC112的电压升高的控制信息，根据该控制信息，电压控制电路108将第二电源IC112的电压升高(S115)。

在此，在S114和S115中，由于数据接口系统100处于实际动作过程中，因此IF电路105根据来自标准电路109的指示而进行通常访问。因此，在S114和S115中，需要既正常地进行该通常访问，又控制第二电源IC112的输出电压。因此，在实际动作过程中针对第二电源IC112的输出电压的控制与系统启动时针对第二电源IC112的输出电压的控制是不同的方法。

具体而言，对第二电源IC112的输出电压的改变量设定了限制，其中，上述的输出电压的改变量是因对AC定时实施一次评价而导致的。例如，对第二电源IC112的输出电压的改变量进行限制，以便电压改变前的窗口的中间值、即数据的收发定时落在电压改变后的窗宽的范围内。

由此，在为窗宽多余的情况(S113的“多余”分支)下，降低第二电源IC112的输出电压，使得电压改变前的中间值落在电压改变后的窗宽的范围内(S114)。

另一方面，在为窗宽不足的情况(S113的“不足”分支)下，增加第二电源IC112的输出电压，使得电压改变前的中间值落在电压改变后的窗宽的范围内(S115)。

如上述方式，以不同方式设定在系统启动时与实际动作时的第二电源IC112的电压改变量。

在S114或者S115之后返回S110，直到AC定时的窗宽的盈亏消除为止重复进行上述的处理。由此，能够动态地对第二电源IC112的输出电压进行最优化处理，因此能够实现半导体集成电路101的低功耗化。并且，即使对第二电源IC112进行动态控制，也能够在数据接口系统100中正常地收发数据。

若消除了窗宽的盈亏，则数据接口系统100成为稳定工作状态(S116)。

以下，对稳定工作状态下的例如数据收发负载、半导体集成电路101的温度(IF电路105的温度)等发生变动的情况(S117)进行说明。

外部存储器102与IF电路105之间的数据收发负载、半导体集成电路101的温度等的变动可能会对AC定时的窗宽带来影响。

具体而言，如果在与外部存储器102之间的数据收发频度增加，则AC定时的窗宽由于电源完整性、信号完整性而减小，因此难以在与外部存储器102之间进行稳定的数据收发。此外，若半导体集成电路101的温度升高，则IF电路105的驱动能力降低，因此AC定时的窗宽表现出降低趋势。

如上所述，存在与外部存储器102之间的数据收发频度的变化、半导体集成电路101的温度的变化，例如，当该变化超过了阈值的情况下，为了再次对AC定时进行评价，从电压控制电路108向测试电路110发出触发信号。

由此，在通过标准电路109的通常访问来收发数据的过程中，协调电路104优先执行利用测试电路110进行的访问测试，由此由判断电路106对AC定时实施再次评价(S110)。

然后，直到AC定时的窗宽变成最佳值为止，重复进行上述的S111以后的处理。由此，窗宽维持为数据收发时所需要的尺寸，并且在稳定工作状态下，第二电源IC112的输出电压也保持为所需要的最小值，因此能够实现数据收发的稳定化以及低功耗化。

在此，在现有技术中，根据半导体集成电路101内部的负载状态来控制一个电源(相当于第一电源IC103的电源)的输出电压。

相对于此，在本实施方式中，如上所述，利用第一电源IC103和第二电源IC112对供向IF电路105和半导体集成电路101的电源电压进行动态控制。由于半导体集成电路101内部的负载水平不等于外部存储器102和IF电路105的数据收发的负载水平的情况较多，因此，在本实施方式中，能够从独立的电源IC对这些电路供给最佳电压。

接下来，进一步详细说明对稳定工作过程中的第二电源IC112的输出电压的控制。

在为了消除窗宽的盈亏而改变第二电源IC112的输出电压的情况下，需要将AC定时维持成：在外部存储器102与IF电路105之间正常地进行数据收发。因此，改变第二电源IC112的输出电压前的中间值应该在电压改变后的窗宽的范围内。

图3是表示图1的判断电路106中的、自基准时间开始的延迟值、窗口的上限值和下限值及中间值以及窗宽和第二电源IC112的输出电压之间的关系的图。

如图3所示，能够得到下述关系，即：半导体集成电路101与外部存储器102的数据收发负载、半导体集成电路101的温度的变动所引起的AC定时的窗宽的盈亏得以消除，第二电源IC112的输出电压收敛后，AC定时的窗宽不受输出电压影响，而是恒定的。

此外，在输出电压以较高的状态收敛的情况下，可以称之为半导体集成电路101与外部存储器102之间的数据收发负载较大、半导体集成电路101的温度也较高的状态。另一方面，在输出电压以较低的状态收敛的情况下，可以称之为半导体集成电路101与外部存储器102之间的数据收发负载较小、半导体集成电路101的温度也较低的状态。

如图3所示，在稳定工作过程中，第二电源IC112的输出电压越接近工作下限电压值，相对于输出电压的变化量的、自基准时间开始的延迟值的变动越大。由此，在第二电源IC112的输出电压接近工作下限电压值的情况下，需要将对AC定时实施一次评价所引起的电压改变量设定为较小值。

另一方面，第二电源IC112的输出电压越接近工作上限电压值，相对于输出电压的变化量的、自基准时间开始的延迟值的变动越小。由此，在第二电源IC112的输出电压接近工作上限电压值的情况下，可以将对AC定时实施一次评价所引起的电压改变量设定为较大值。

如上所述，通过使输出电压可在工作上限电压值与工作下限电压值之间发生变化，从而既能够降低为了将输出电压设为适当的电压而所需要的控制次数，又能够提高使输出电压成为适当的电压的随动性。由此，能够维持IF电路105与外部存储器102之间的稳定的数据收发，并且在半导体集成电路101可工作的电压范围内进行适当的电压控制。

需要说明的是，还可以将输出电压的改变量设为恒定量，而不是设为可变量。

接下来，对预先存储在内置存储器107中的数据及该数据的参照方法进行说明。

为了在半导体集成电路101与外部存储器102之间维持稳定的数据收发所需要的窗宽的值存储在内置存储器107中。该窗宽的值在每次对AC定时实施评价时被判断电路106调用，成为比较的基准。

在系统启动时，发生借助外部存储器102与测试电路110之间的访问测试的数据收发，而不是发生借助外部存储器102与标准电路109之间的通常访问的数据收发。因此，以来自测试电路110的一定的数据收发所涉及的负载作为条件的、第二电源IC112的输出电压与窗宽之间的关系作为必要数据而预先存储在内置存储器107中。

判断电路106指定存储有窗宽的内置存储器107内的、与系统启动时对AC定时进行评价而获得的窗宽相对应的地址，并取得与该地址相对应的输出电压值。

然后，判断电路106计算对应于所需要的窗宽的输出电压值与当前输出电压值之差，并将该差值作为控制信息而向电压控制电路108输出。

电压控制电路108根据控制信息改变第二电源IC112的输出电压。

另一方面，在半导体集成电路101的实际动作过程中，为了正常地维持外部存储器102与IF电路105之间的通常访问下的数据收发，存在必须将改变第二电源IC112的输出电压前的窗口的中间值保持在改变输出电压后的窗口内这样的限制。因此，在内置存储器107中预先存储有例如如图3所示那样的、第二电源IC112的输出电压、以及以自基准时间开始的延迟值为基准的输出电压的改变量的关系。在此，所存储的输出电压的改变量被设定为：改变输出电压前的数据收发定时的中间值落在改变输出电压后的AC定时的窗口的范围内。

判断电路106基于通过对AC定时进行评价来获得的自基准时间开始的延迟值，来指定内置存储器107内的存储有对应的自基准时间开始的延迟值的地址，并取得与该延迟值对应的输出电压的改变量。

然后，判断电路106将所取得的改变量作为控制信息而向电压控制电路108输出。

电压控制电路108根据来自判断电路106的控制信息改变第二电源IC112的输出电压。

需要说明的是，预先存储在内置存储器107中的数据并不限于基于半导体集成电路101的设计信息而在半导体集成电路101的制造过程中提供的数据。

例如，还可以为：在制造半导体集成电路101后进行的出厂前检验中，进行系统启动或者实际动作的试验，并将与每个半导体集成电路101相对应的实测值作为数据而存储在内置存储器107中。即，内置存储器107内的数据还可以通过对半导体集成电路101进行出厂前检验时的修整或者系统启动时的校验来设定。

在判断电路106读出已存储在内置存储器107中的实测数据之际，在系统启动时，指定存储有窗宽的信息的地址，并取得对应的输出电压值。并且，在实际动作时，指定存储有基准时间的地址，并取得对应的输出电压值即可。

进而，还可以为：在半导体集成电路101出厂后进行的系统启动时，一边使第二电源IC112的输出电压变化，一边对每个电压值下的AC定时实施评价，从而取得关于自基准时间开始的延迟值、窗口的上限值和下限值及中间值、以及窗宽的数据，并将这些数据以表的形式存储在内置存储器107中。

如上所述，根据本实施方式所涉及的数据接口系统100，能够基于外部存储器102与IF电路105的AC定时来对供向IF电路105和外部存储器102的电压进行动态控制，因此能够在外部存储器102与IF电路105之间维持稳定的数据收发的情况下，实现半导体集成电路101的低功耗化。

此外，由于基于AC定时动态地控制电压，因此能够调整时钟单位以下的时间单位下的数据收发定时。

此外，在图2的S109和S117中，当负载或者温度发生了变动的情况下对AC定时进行评价，然而，例如还可以为：设置定时器等，从而每经过一定时间，就对AC定时进行评价。

(第二实施方式)

图4是具备第二实施方式所涉及的半导体集成电路的数据接口系统的结构图。在本实施方式中，主要针对与第一实施方式不同的部分进行说明。

图4的半导体集成电路101除了具有图1的半导体集成电路101的构成之外，还具有温度探测部111。

温度探测部111包括：监视IF电路105温度的温度监视电路113；以及基于温度监视电路113的监视结果而向电压控制电路108输出表示IF电路105的温度变化量在规定值以上的信号的温度判断电路114。

对本实施方式所涉及的半导体集成电路101的具体工作情况进行说明。需要说明的是，系统启动时的流程与第一实施方式相同(参照图3)。

在数据接口系统100实际动作时，温度监视电路113监视IF电路105的温度，并将该温度向温度判断电路114输出。温度判断电路114存储温度监视电路113的输出。例如，在实际动作刚结束后，则存储系统启动后的IF电路105的温度。

然后，在实际动作过程中，从温度监视电路113向温度判断电路114输出IF电路105的温度。在与所存储的温度相比IF电路105的温度发生了一定量以上变化的情况下，温度判断电路114向电压控制电路108通知上述情况。需要说明的是，温度判断电路114还可以在IF电路105的温度为规定值的情况下进行通知。

电压控制电路108基于来自温度判断电路114的输出时刻，向测试电路110发出触发信号。即，电压控制电路108指示测试电路110开始进行访问测试。

由此，由判断电路106实施对AC定时的评价，从而对第二电源IC112的输出电压进行动态控制。由此，即使半导体集成电路101发生温度变化，窗宽也保持为恒定值，因此能够维持稳定的数据收发。

需要说明的是，在电压控制电路108对第二电源IC112的输出电压进行调整后，温度监视电路113会定期或者总是监视温度，当该温度的变化量在规定值以上的情况下或者该温度为规定值的情况下，温度判断电路114通知电压控制电路108。即，温度探测部111用于执行与图3所示的S109、S117相关的处理。

如上所述，根据本实施方式，即使外部存储器102与IF电路105之间的数据收发负载恒定，在半导体集成电路101的温度发生了变化的情况下，能够重新对AC定时进行评价来对第二电源IC112的输出电压进行再次调整。由此，即使温度发生了变化，也能够将窗宽保持为恒定值，从而能够确保外部存储器102与IF电路105之间的稳定的数据收发。

(第三实施方式)

图5是具备第三实施方式所涉及的半导体集成电路的数据接口系统的结构图。在本实施方式中，主要针对与第一实施方式不同的部分进行说明。

图5的半导体集成电路101除了具有图1的半导体集成电路101的构成之外，还具有工艺(process)探测部115。

工艺探测部115包括：对每一个安装在半导体集成电路101上的IF电路105的制造偏差进行监视的工艺监视电路116；以及基于工艺监视电路116的监视结果而输出第二电源IC112应该输出的电压数据的工艺判断电路117。

例如，工艺监视电路116对物理量进行监视，其中，所述物理量例如表示IF电路105内的晶体管的电流能力等。此外，工艺判断电路117基于该物理量，判断IF电路105的制造偏差是否在规定规格范围内。

具体而言，工艺判断电路117能够通过比较工艺监视电路116的监视结果和在对半导体集成电路101进行的出厂前检验中修整过的、成为基准的物理量，来判断IF电路105在半导体集成电路中的物理量偏离规格范围的中心值的情况。

对本实施方式所涉及的半导体集成电路101的具体工作情况进行说明。系统启动时，工艺监视电路116监视IF电路105的制造偏差，将该监视结果向工艺判断电路117输出。工艺判断电路117接收工艺监视电路116的输出，判断上述的物理量偏离规定规格范围内的中心值的情况。然后，工艺判断电路117将该偏离量变换成电压值，并将变换后的电压值向电压控制电路108输出。

电压控制电路108将来自工艺判断电路117的电压值反映在第二电源IC112的输出电压中。

系统启动时的电源电压值为与每个半导体集成电路101的制造偏差相对应的不同的值，因此通过还考虑工艺探测部115的输出，能够用适当的电压启动半导体集成电路101。然后，执行图3所示的S102以后的流程。

在通过对AC定时的评价来获得的结果中反映有上述的制造偏差的变动。因此，对反映有制造偏差变动的AC定时与内置存储器107中的数据进行比较，根据窗宽的盈亏量计算出电压的改变量，并将上述的信息传递给电压控制电路108。

电压控制电路108基于对AC定时的评价所导致的电压的改变量和将来自工艺探测部115的偏离量变换成电压的信息，控制第二电源IC112的输出电压。由此，做到消除窗宽的盈亏。需要说明的是，移行到实际动作状态后也一样。

如上所述，在本实施方式中，不需要在内置存储器107内存储好与半导体集成电路101的每一个制造偏差下的电源电压、窗宽相关的数据、以及自基准时间开始的延迟值等，因此内置存储器107可以是小容量存储器。而且，使用内置存储器107中的数据，能够对存在制造偏差的每一个半导体集成电路101计算出较佳的电压改变量。

接下来，对工艺判断电路117中的具体处理进行说明。例如，比较工艺监视电路116的监视结果与规定规格范围内的中心值，在IF电路105中的晶体管的电流能力高的情况下，使在出厂前检验中的修整中确定的一定量电压降低的信息被输出到电压控制电路108中。

对于系统启动时的电压而言，将来自工艺判断电路117的表示使一定量电压降低的信息相加，从而对第二电源IC112的输出电压进行控制。然后，电压供向IF电路105和外部存储器102。

另一方面，在晶体管的电流能力低的情况下，将使一定量电压升高的信息作为上述的信息来输出即可。

如上所述，根据本实施方式，能够在考虑半导体集成电路101的各个制造偏差的情况下进行电压控制。

(第四实施方式)

图6是具备第四实施方式所涉及的半导体集成电路的数据接口系统的结构图。在本实施方式中，主要针对与第一实施方式不同的部分进行说明。

图6的半导体集成电路101除了具有图1的半导体集成电路101的构成之外，还具有电压监视电路118。

电压监视电路118监视从第二电源IC112向IF电路105供给的电压，向电压控制电路108输出表示该电压的变化量在规定值以上或者该电压为规定值的信息。

对本实施方式所涉及的半导体集成电路101的具体工作情况进行说明。从系统启动后到进行实际动作为止的流程与第一实施方式相同(参照图3的S101～S108)。

在进入到实际动作后，电压监视电路118监视供向IF电路105的电压，并存储该电压的电压值。如果IF电路105与外部存储器102之间的数据收发负载发生变动，则供向IF电路105的电压发生变动，因此在该电压的变化量在规定值以上的情况下或者该电压为规定值的情况下，电压监视电路118向电压控制电路108发送用于对AC定时进行评价的通知。

电压控制电路108按照电压监视电路118的输出时刻，向测试电路110输出触发信号。由此，实施对AC定时的评价。

在本实施方式中，能够将第二电源IC112的输出电压的变动看作是在图2的S109和S117中示出的负载的变动。

如上所述，根据本实施方式，通过监视供向IF电路105的电压，能够检测外部存储器102与IF电路105之间的数据收发负载的变动，从而能够对AC定时进行再次评价以及能够对第二电源IC112的输出电压进行再次调整。因此，能够一边将AC定时的窗宽维持在恒定量，一边确保外部存储器102与IF电路105之间的数据收发稳定性。

需要说明的是，在本实施方式中，将外部存储器102与IF电路105之间的数据收发负载设为生成用于对AC定时实施再次评价的触发信号的条件，然而还可以为：通过对将发送给协调电路104的待发送指令(队列，queue)、IF电路105的数据触发率(data togglerate)、以及数据同时变化率等数据模式进行监视来判断IF电路105的负载，将该结果用作生成触发信号的条件。此外，还可以为：通过半导体集成电路101的用户程序监视IF电路105的负载，将该结果用作生成触发信号的条件。

此外，在上述各实施方式中，还可以为：在判断电路106中设置存储器等，从而能够生成基于AC定时的控制信息，在该情况下，还可以省略内置存储器107。

-产业实用性-

本公开所涉及的半导体集成电路既能够动态地控制电压，又能够稳定地收发数据，因此对于进行数据通信的各种系统的低功耗化有用。

-符号说明-

100 数据接口系统

101 半导体集成电路

102 外部存储器

103 第一电源IC

104 协调电路

105 IF电路(接口电路)

106 判断电路

107 内置存储器(表电路)

108 电压控制电路

109 标准电路

110 测试电路

111 温度探测部

112 第二电源IC

115 工艺探测部

118 电压监视电路

Claims (11)

1.一种半导体集成电路，其特征在于：所述半导体集成电路利用使输出电压动态变化的第一电源集成电路供给的电压而工作，并且与外部存储器之间收发数据，所述半导体集成电路具备：

接口电路，所述接口电路接收不同于所述第一电源集成电路且与所述第一电源集成电路相独立地使输出电压动态变化的第二电源集成电路供给的电压来作为电源电压而工作，并访问所述外部存储器，以与所述外部存储器之间收发数据；

判断电路，所述判断电路基于所述接口电路的访问结果判断所述外部存储器与所述接口电路之间的交流定时，并基于该交流定时生成用于控制所述第二电源集成电路的输出电压的控制信息；以及

电压控制电路，所述电压控制电路根据所述控制信息控制所述第二电源集成电路的输出电压。

2.根据权利要求1所述的半导体集成电路，其特征在于：

在所述交流定时大于规定值的情况下，所述判断电路生成使所述第二电源集成电路的输出电压降低的所述控制信息，另一方面，在所述交流定时小于所述规定值的情况下，所述判断电路生成使所述第二电源集成电路的输出电压升高的所述控制信息。

3.根据权利要求1所述的半导体集成电路，其特征在于：具备：

测试电路，所述测试电路指示所述接口电路执行对所述外部存储器的访问测试；

标准电路，所述标准电路指示所述接口电路执行对所述外部存储器的通常访问；以及

协调电路，所述协调电路协调由所述测试电路发出的所述访问测试的指示和由所述标准电路发出的所述通常访问的指示；

所述电压控制电路指示所述测试电路开始所述访问测试，

所述判断电路基于根据所述访问测试的结果获得的所述交流定时而生成所述控制信息。

4.根据权利要求1所述的半导体集成电路，其特征在于：

所述半导体集成电路具备温度探测部，所述温度探测部探测所述接口电路的温度，并输出表示所述温度的变化量在规定值以上或者所述温度为规定值的信息，

所述电压控制电路基于来自所述温度探测部的输出时刻来控制所述第二电源集成电路的输出电压。

5.根据权利要求1所述的半导体集成电路，其特征在于：

所述半导体集成电路具备工艺探测部，所述工艺探测部探测所述接口电路的固有制造偏差，并基于所述制造偏差输出所述第二电源集成电路应该输出的电压的信息，

所述电压控制电路基于所述工艺探测部的输出来控制所述第二电源集成电路的输出电压。

6.根据权利要求1所述的半导体集成电路，其特征在于：

所述半导体集成电路具备电压监视电路，所述电压监视电路探测从所述第二电源集成电路供向所述接口电路的电压，并输出表示所述电压的变化量在规定值以上或者所述电压为规定值的信息，

所述电压控制电路基于来自所述电压监视电路的输出时刻来控制所述第二电源集成电路的输出电压。

7.根据权利要求1所述的半导体集成电路，其特征在于：

所述半导体集成电路具备表电路，所述表电路中存储有关于所述第二电源集成电路应该输出的电压的信息，

所述判断电路参照所述表电路来生成所述控制信息。

8.根据权利要求7所述的半导体集成电路，其特征在于：

所述第二电源集成电路应该输出的电压值和交流定时以建立对应关系的方式存储在所述表电路中，其中，所述交流定时以所述接口电路以及所述外部存储器能够进行正常的数据收发的方式设定。

9.根据权利要求8所述的半导体集成电路，其特征在于：

存储在所述表电路中的交流定时是以下述方式设定的，即：

所述第二电源集成电路的电压被所述电压控制电路改变后的交流定时的中间值落在所述第二电源集成电路的电压被改变前的交流定时的范围内。

10.根据权利要求7至9中任一项所述的半导体集成电路，其特征在于：

存储在所述表电路中的数据是通过所述半导体集成电路的出厂前检验时的修整或者所述半导体集成电路启动时的校验来设定的。

11.一种数据接口系统，其特征在于：具备：

权利要求1所述的半导体集成电路；

所述第一电源集成电路；

所述第二电源集成电路；以及

所述外部存储器，其中，电压从所述第二电源集成电路被供向所述外部存储器。