JP2008198187A - 電力を効率的に管理できるシステム・イン・パッケージ半導体装置及びそれによる電力管理方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】第1及び第2チップを含んで複数のチップを備えるシステム・イン・パッケージ半導体装置において、複数チップのそれぞれは、電力が供給され続けて常にオン状態のブロックであるアライブブロックと、チップ内部から伝送されたデータを前記他のチップに伝送するか、他のチップから伝送されるデータを伝送されるローカルインターフェース部と、データの保存、処理などのために独立的な機能を持つように設計されたIPブロックとを備え、複数チップのアライブブロックそれぞれは第1信号線部を通じて連結され、第1信号線部はチップの活性化または初期化のために必要な信号を伝送し、アライブブロックは、外部の活性化命令または第1信号線部の伝送信号に応答してチップ全体の電力供給を管理することを特徴とする。
【選択図】 図2A
Description
図1を参照すれば、従来のシステム・イン・パッケージ(System In Package、以下、SIP)半導体装置は、2つまたはそれ以上のチップが一つの半導体装置としてパッケージングされている。
本発明が解決しようとする他の課題は、電力を効率的に管理できるSIP半導体装置での電力管理方法を提供するところにある。
望ましくは、第1チップのアライブブロックは、実際の時間情報を出力するクロックであり、リアルタイムクロック(Real Time Clock、以下、RTC)の周期をカウンティングして状態情報を出力するRTCを備える。
望ましくは、前記電力管理方法は、チップが活性化状態ならば、一つのチップのローカルインターフェース部と残りのチップのローカルインターフェース部とは、チップ内部で発生したデータを送受信するステップをさらに含む。
本発明の他の実施形態による電力管理方法は、複数のチップにそれぞれ備わったアライブブロックまたはローカルインターフェース部を利用して電力供給を管理することによって、電力を効率的に管理できる。
以下、添付した図面を参照して本発明の望ましい実施形態を説明することによって、本発明を詳細に説明する。各図面に提示された同一参照符号は同一部材を表す。
図2Aを参照すれば、本発明の一実施形態によるSIP半導体装置200は、第1チップ210及び第2チップ250を備える。
データバス241はデータ移動通路である。データバス241は自明なものであるので、詳細な説明は省略する。
図2Aでは、第1チップ210のIPブロック231にはCPU 233が備わり、第2チップ250のIPブロック271にはCPUが備わらない場合を例として説明した。
図2Bを参照すれば、本発明の変形例によるSIP半導体装置200は、第2チップ250のIPブロック271において、一つのCPU 275を備える。
図3を参照すれば、本発明による電力供給方法はまず、アライブブロック211、251に電力を供給し続ける(310ステップ)。
図4Aは、図3の方法において、活性化モードでの電力管理方法を具体的に示すフローチャートである。図2Aを参照して、本発明の一実施形態によるSIP半導体装置の活性化モード動作を共に説明する。
第1チップのアライブブロック211に半導体装置(複数のチップ)の活性化が要求される(405ステップ)。活性化の要求は、外部からのウェークアップソースが感知されることを意味する。例えば、ユーザが携帯用端末機のボタンを押す動作などがウェークアップソースとなる。ウェークアップソースは複数のチップのうちいずれか一つのチップに印加される。以下では、第1チップ210にウェークアップソースが印加される場合を例を挙げて説明する。
第1チップ210のアライブブロック211は、他のチップのアライブブロック251に活性化を要請するパワーオン信号power_onを伝送する(410ステップ)。この時、パワーオン信号power_onは、第1信号線部245を通じて伝送される。
前述したように、図4Aの方法によって、本発明の一実施形態によるSIP半導体装置において、チップを活性化させる場合に互いに連結されたアライブブロックを通じて電力供給を管理することによって、効率的な電力供給及び管理を行える。
前述したように、パワーダウンモードは、オン状態のチップにおいて、電力供給を中断して非活性化状態になる動作状態を意味する。310、320、及び340ステップの説明は、図3で前述したので、省略する。
第1チップ210のCPU 233で、パワーダウン命令が出力される(430ステップ)。パワーダウン動作はCPUで管理される。パワーダウン命令が出力される時点は、携帯用端末機に一定時間何の操作も行なわれていない時である。
それぞれの構成は、前記リセット信号RESETに応答して構成の初期化を進める(480ステップ)。
105 制御部
110 第2チップ
111 メタルコンタクト
113 信号線
130 第1チップ
210 第1チップ
211 アライブブロック
213 リアルタイムクロック(RTC)
214 水晶子
221 ローカルインターフェース部(Local I/F)
231 IPブロック
241 データバス
250 第2チップ
Claims (35)
- 第1及び第2チップを含んで複数のチップを備えるシステム・イン・パッケージ半導体装置において、前記複数のチップのそれぞれは、
電力が供給され続けて常にオン状態のブロックであるアライブブロックと、
前記チップ内部から伝送されたデータを前記他のチップに伝送するか、前記他のチップから伝送されるデータを伝送されるローカルインターフェース部と、
データの保存、処理などのために独立的な機能を持つように設計されたIPブロックと、を備え、
前記複数のチップのアライブブロックそれぞれは第1信号線部を通じて連結され、前記第1信号線部はチップの活性化または初期化のために必要な信号を伝送し、
前記アライブブロックは、外部の活性化命令または前記第1信号線部の伝送信号に応答して前記チップ全体の電力供給を管理することを特徴とするシステム・イン・パッケージ半導体装置。 - 前記複数のチップのローカルインターフェース部それぞれは、
第2信号線部を通じて連結されていることを特徴とする請求項1に記載のシステム・イン・パッケージ半導体装置。 - 前記第1チップのアライブブロックは、
実際の時間情報を出力するクロックであり、その周期をカウンティングして状態情報を出力するリアルタイムクロックを備えることを特徴とする請求項2に記載のシステム・イン・パッケージ半導体装置。 - 前記第1信号線は、
前記第1チップを中心に、前記第1チップの前記アライブブロックと、前記第1チップを除外した残りのチップの前記アライブブロックとをポイント・ツー・ポイント方式で連結することを特徴とする請求項3に記載のシステム・イン・パッケージ半導体装置。 - 前記第1及び第2チップそれぞれにおいて、
前記アライブブロックと前記ローカルインターフェース部、前記アライブブロックと前記制御部または前記メモリ、前記ローカルインターフェース部と前記制御部または前記メモリとは、データバスを通じて連結されていることを特徴とする請求項2に記載のシステム・イン・パッケージ半導体装置。 - 前記第1チップのリアルタイムクロックは、
前記第1信号線部に備わった第1信号線を通じて、前記第2チップを備える他のチップのアライブブロックにクロック信号を出力することを特徴とする請求項4に記載のシステム・イン・パッケージ半導体装置。 - 前記ローカルインターフェース部を通じて伝送される前記データは、
前記IPブロックから出力される情報データまたは前記チップの動作状態を表す状態データからなることを特徴とする請求項2に記載のシステム・イン・パッケージ半導体装置。 - 前記第1チップのアライブブロックは、
外部から前記チップの活性化を命令する信号が印加されれば、それにより、パワーオン信号を前記第1信号線部に備わった第2信号線を通じて前記第2チップのアライブブロックに伝送することを特徴とする請求項3に記載のシステム・イン・パッケージ半導体装置。 - 前記第1チップのアライブブロックは、
前記外部から前記チップ活性化を命令する信号が印加されれば、リセット信号を前記第1チップに備わった前記ローカルインターフェース部を含む活性化に必要な必須構成に伝送することを特徴とする請求項8に記載のシステム・イン・パッケージ半導体装置。 - 前記第2チップのアライブブロックは、
前記パワーオン信号を印加されれば、それに応答してリセット信号を前記第2チップ内部の前記ローカルインターフェース部を含む活性化に必要な必須構成に伝送すること特徴とする請求項9に記載のシステム・イン・パッケージ半導体装置。 - 前記パワーオン信号は、
外部で前記チップの活性化を意図する信号または動作が感知されれば、それに応答して発生し、前記第2チップを備える他のチップが活性化されるように制御する信号であることを特徴とする請求項10に記載のシステム・イン・パッケージ半導体装置。 - 前記リセット信号は、
外部で前記チップの活性化を意図する信号または動作が感知されれば、それに応答して前記アライブブロックで発生し、前記チップ内部に備わった前記必須構成に前記活性化を命令する信号であることを特徴とする請求項10に記載のシステム・イン・パッケージ半導体装置。 - 前記第2チップのアライブブロックは、
前記リセット信号の伝送を完了すれば、前記第2チップの活性化がなされることを確認するウェークアップ信号を、前記第1チップのアライブブロックに前記第1信号線部の第3信号線を通じて伝送することを特徴とする請求項10に記載のシステム・イン・パッケージ半導体装置。 - 前記第1信号線部は、
複数の前記第1ないし第3信号線を含む複数の信号線を備え、
前記第2信号線と前記第3信号線とは異なる信号線であることを特徴とする請求項13に記載のシステム・イン・パッケージ半導体装置。 - 前記第1チップの前記IPブロックは一つの中央処理装置を備え、
前記システム・イン・パッケージ装置は、
前記中央処理装置でパワーダウンを命じるデータが発生すれば、これを前記第1チップローカルインターフェース部、及び前記第2チップローカルインターフェース部に順次伝送し、
前記第2チップのローカルインターフェース部は、
前記伝送されたパワーダウン命令に応じて前記第2チップのパワーダウンを管理することを特徴とする請求項5に記載のシステム・イン・パッケージ半導体装置。 - 前記第1チップの前記中央処理装置は、
前記第1チップの前記アライブブロックを除外した残りの構成をパワーダウンさせ、前記中央処理装置自身もパワーダウンされることを特徴とする請求項15に記載のシステム・イン・パッケージ半導体装置。 - 前記第2チップのローカルインターフェース部は、
前記第2チップの前記アライブブロックを除外した残りの構成をパワーダウンさせた後、前記第2チップのローカルインターフェース部自身もパワーダウンされることを特徴とする請求項16に記載のシステム・イン・パッケージ半導体装置。 - 前記複数チップのそれぞれの前記IPブロックは、
一つの中央処理装置を備え、
前記複数のチップは、
前記中央処理装置でパワーダウンを命令するデータが発生すれば、それに応答して前記アライブブロックを除外した残りの構成をパワーダウンさせることを特徴とする請求項5に記載のシステム・イン・パッケージ半導体装置。 - 前記第1信号線部は、
外部から伝送されたパワーオンリセット信号を印加され、前記パワーオンリセット信号を複数のチップ前記アライブブロックにそれぞれ伝送することを特徴とする請求項2に記載のシステム・イン・パッケージ半導体装置。 - 前記パワーオンリセット信号は、
前記ローカルインターフェース部または前記IPブロックにパワーを印加し、前記ローカルインターフェース部または前記IPブロックが初期化されるように調節する信号であることを特徴とする請求項19に記載のシステム・イン・パッケージ半導体装置。 - 前記第1チップのアライブブロックは、
前記第1チップのローカルインターフェース部及び前記IPブロックに前記パワーオンリセット信号を伝送し、
前記第2チップのアライブブロックは、
前記第2チップのローカルインターフェース部及び前記IPブロックに前記パワーオンリセット信号を伝送することを特徴とする請求項20に記載のシステム・イン・パッケージ半導体装置。 - 前記第1チップのローカルインターフェース部及び前記IPブロックは、
前記パワーオンリセット信号を印加されれば、初期化を進め、
前記第2チップのローカルインターフェース部及び前記IPブロックは、
前記パワーオンリセット信号を印加されれば、初期化を進めることを特徴とする請求項21に記載のシステム・イン・パッケージ半導体装置。 - 前記第1チップのローカルインターフェース部と前記第2チップのローカルインターフェース部それぞれは、前記第2信号線部を通じて初期化進行状態についての情報を持つ状態データを伝送することを特徴とする請求項22に記載のシステム・イン・パッケージ半導体装置。
- 第1及び第2チップを含んで複数のチップを備えるシステム・イン・パッケージ半導体装置のパワーを効率的に管理する方法において、
アライブブロックに常に電力を供給するステップと、
外部から前記チップの活性化または初期化が要請されれば、前記複数のチップそれぞれのアライブブロックが前記活性化または初期化情報を伝送されるステップと、
前記アライブブロックを除外した残りの構成の電力供給は、前記アライブブロックの管理によって調節されるステップと、を含むことを特徴とする電力管理方法。 - 前記電力管理方法は、
前記チップが活性化状態ならば、前記一つのチップのローカルインターフェース部と前記残りのチップのローカルインターフェース部とは、前記チップ内部で発生したデータを送受信するステップをさらに含むことを特徴とする請求項24に記載の電力管理方法。 - 前記情報を伝送されるステップは、
前記第1チップのアライブブロックでリアルタイムクロックを駆動させるステップと、
前記リアルタイムクロックをカウンティングして状態情報を出力するステップと、
前記状態情報を通じて活性化要請があったかどうかを判断するステップと、をさらに含むことを特徴とする請求項24に記載の電力管理方法。 - 前記情報を伝送されるステップは、
前記第1チップに前記活性化が要求されれば、前記第1チップは、前記他のチップのアライブブロックにチップの活性化を命令するパワーオン信号を伝送するステップと、
前記他のチップのアライブブロックは、前記パワーオン信号に応答して、前記活性化動作がなされることを確認するウェークアップ信号を前記第1チップのアライブブロックに伝送するステップと、を含むことを特徴とする請求項24に記載の電力管理方法。 - 前記電力供給調節ステップは、
前記活性化が要求されれば、前記第1チップのアライブブロックは、内部の他の構成要素にリセット信号を出力するステップと、
前記リセット信号を印加された前記他の構成に電力が印加されるステップと、を含むことを特徴とする請求項27に記載の電力管理方法。 - 前記ウェークアップ信号伝送ステップは、
前記第1チップを除外した他のチップのアライブブロックが前記第1チップから前記パワーオン信号を伝送されれば、内部の前記他の構成にリセット信号を出力するステップと、
前記リセット信号を印加された前記他のブロックに電力が印加されるステップと、
前記他のチップのアライブブロックは、活性化動作がなされることを確認するウェークアップ信号を前記第1チップのアライブブロックに伝送するステップと、を含むことを特徴とする請求項28に記載の電力管理方法。 - 前記リセット信号は、
前記活性化を意図する信号または動作が感知されれば、それに応答して発生し、前記チップ内部においてアライブブロックを除外した前記他の構成に電力を印加されて活性化されるように調節する信号であることを特徴とする請求項29に記載の電力管理方法。 - 前記電力管理方法は、
第1チップの内部に備わった中央処理装置からパワーダウン命令が出力されるステップと、
前記パワーダウン命令に応じて、前記複数のチップにおいてそれぞれのアライブブロックを除外した前記残りの構成への電力供給が遮断されてパワーダウンモードに進入するステップと、をさらに含むことを特徴とする請求項25に記載の電力管理方法。 - 前記パワーダウン命令が出力されるステップは、
前記パワーダウン命令が前記第1チップにおいて、前記アライブブロックを除外した残りの構成に伝送されるステップと、
前記パワーダウン命令が、前記第1チップのローカルインターフェース部を通じて前記他のチップのローカルインターフェース部に伝送されるステップと、
前記他のチップのローカルインターフェース部から、内部に備わった前記残りの構成にパワーダウン命令が伝送されるステップと、を含むことを特徴とする請求項31に記載の電力管理方法。 - 前記パワーダウンモード進入ステップは、
前記第1チップにおいて、前記アライブブロックを除外した前記残りの構成に印加された電力を遮断してパワーダウンモードに進入させるステップと、
前記他のチップにおいて、前記アライブブロックを除外した前記残りの構成に印加された電力を遮断してパワーダウンモードに進入させるステップと、
前記第1チップの中央処理装置及び前記他のチップのローカルインターフェース部自身もパワーダウンモードに進入するステップと、を含むことを特徴とする請求項32に記載の電力管理方法。 - 前記初期化要請ステップは、
外部から前記チップの前記アライブブロックそれぞれに前記初期化が要請され、
前記電力供給調節ステップは、
前記アライブブロックそれぞれが内部の他の構成に電力を供給し、前記他の構成が初期化を行うように管理することを特徴とする請求項25に記載の電力管理方法。 - 前記データを送受信するステップは、
前記アライブブロックの前記管理によって、前記他の構成が初期化を進めるステップと、
前記一つのチップのローカルインターフェース部が、前記他のチップのローカルインターフェース部に初期化進行状態についての情報を持つ状態データを伝送するステップと、を含むことを特徴とする請求項34に記載の電力管理方法。
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