JP2009289784A - 半導体集積回路装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】チップ形状についての制約が大きく内部電源配線抵抗を低抵抗化する視点から最適なレイアウトができない場合でも、RAM回路ブロックの性能が悪化しないこと。
【解決手段】本発明の半導体集積回路装置は、複数のRAM(Random Access Memory)回路ブロック(RAM1〜RAMn)に分割されたRAM回路と、内部電源回路(10)と、を具備している。内部電源回路(10)は、複数のRAM回路ブロック(RAM1〜RAMn)のうちの選択RAM回路ブロックが選択されたとき、選択RAM回路ブロックの配置場所に応じた電圧を出力電圧(VINT1’)として選択RAM回路ブロックに供給する。
【選択図】図1

Description

本発明は、半導体集積回路装置に関し、特に半導体集積回路装置に搭載した内部電圧発生回路及びその制御方法に関する。
半導体集積回路装置として、液晶ディスプレイパネル(以下、LCD(Liquid Crystal Display)パネル)を駆動する液晶ディスプレイドライバIC(以下、LCDドライバ)が知られている。LCDドライバは、LCDパネルの周囲部に配置する必要がある。このため、LCDドライバのチップ形状は、一般的に連想される半導体集積回路装置のチップ形状に比べて、縦横比がアンバランスな細長いチップ形状に設計する必要がある。
LCDドライバは、論理回路と、高電圧ドライバ回路と、内部電圧を発生する内部電源回路と、RAM(Random Access Memory)回路と、を具備している。RAM回路は、内部電圧により、LCDパネルを制御するための画素制御情報を一時保持する。論理回路と高電圧ドライバ回路と内部電源回路とRAM回路は、チップの配置領域に配置される。
RAM回路が配置される領域は、LCDドライバのチップ面積(配置領域)に対して大きな占有率を占めている。RAM回路は、一般にRAM自体の性能とコストとのトレードオフを考慮した容量単位として、複数のRAM回路ブロックに分割されている。複数のRAM回路ブロックは、各々異なる電源ノード(後述)に接続されている。複数のRAM回路ブロックの各々は、RAMセルを有するセルアレイマトリクスと、アドレスによりRAMセルを選択するアドレス回路と、選択されたRAMセルからデータを読み出すセンスアンプ回路と、を備えている。RAM回路が複数のRAM回路ブロックに分割されることで、LCDドライバの設計時において、LCDドライバが必要とするRAM容量に応じて、LCDドライバに搭載するRAM回路ブロックの数を柔軟に選択することができる。
RAM回路ブロックをLCDドライバに搭載するにあたって、次の課題がある。
RAM回路ブロックは、LCDドライバのチップサイズに対して相対的に面積の大きいブロックであり、LCDドライバ用のチップは、細長い形状に制約される。このような制約下では、複数のRAM回路ブロックを配置する場合の自由度は小さく、チップに一列に並べるような配置が一般的である。従って、これらのRAM回路ブロックに内部電源電圧を供給するための内部電源配線も長くレイアウトされる。このため、内部電源配線の寄生抵抗は大きくなり、RAM回路ブロックの動作時に、そのRAM回路ブロックに供給されている内部電源電圧のドロップが問題となる。
RAM回路ブロックのアクセススピードは、そのRAM回路ブロックに供給される内部電源電圧に比例する。内部電源電圧が高いとアクセススピードは速く、内部電源電圧が低いとアクセススピードは遅い。
複数のRAM回路ブロックを搭載するLCDドライバにおいて、これらのRAM回路ブロック間のアクセススピード差が大きいと、これらのRAM回路ブロックの出力データを取り込む論理回路の動作タイミングに入らないという不具合が生じる。そのため、各RAM回路ブロックに供給される内部電源電圧は、だいたい同じになるように設計する必要がある。
また、LCDドライバはLCDパネルの周囲部に複数個配置するため、液晶ディスプレイシステム全体のローコスト化及びローパワー化の観点から、LCDドライバのチップサイズ及び動作電流はできるだけ小さく設計する必要がある。
特許文献1に記載された技術について説明する。
特許文献1に記載された回路システムは、複数の回路ユニットと、複数の異なる電圧の電源を供給する電源と、複数の電源選択回路と、制御回路と、を備えている。複数の電源選択回路は、複数の回路ユニットのそれぞれに対応して設けられ、複数の異なる電圧の電源から各回路ユニットに供給する電源を選択する。制御回路は、複数の回路ユニットのそれぞれの動作状態に応じて、各回路ユニットに供給する電源を選択するように、複数の電源選択回路を制御する。各回路ユニットは、電源選択回路で選択された電源を内部電源として使用する。
特許文献2に記載された技術について説明する。
特許文献2に記載された半導体集積回路は、外部電源電圧を降圧する降圧回路と、この降圧回路によって生成された電圧を動作電圧とする複数の機能モジュールと、を備えている。この半導体集積回路では、電源配線の寄生抵抗に生じる不所望な電圧低下を軽減するため、上記機能モジュール毎に専用の降圧回路を備えている。
特開2006−318380号公報 特開平05−266224号公報
上述のように、LCDドライバは、細長いチップ形状の制約があるため、複数のRAM回路ブロックは、一列に並べて配置され、これらのRAM回路ブロックに内部電源電圧を供給する内部電源配線も長くレイアウトされる。内部電源配線の寄生抵抗は、内部電源回路と、それぞれのRAM回路ブロックとの距離に依存する。あるRAM回路ブロックが、内部電源回路から離れた場所に配置されている場合、そのRAM回路ブロックに供給される内部電源電圧は、RAM回路ブロックの動作電流と内部電源配線の寄生抵抗とによりドロップするため、そのRAM回路ブロックのアクセススピードが悪化してしまう問題が発生する。
例えば、複数のRAM回路ブロックをn個(nは整数である)のRAM回路ブロックとし、n個のRAM回路ブロックは、内部電源回路に最も近いものから最も遠いものまで順番に、1番目からn番目まで配置されているものとする。内部電源回路には内部電源配線が接続され、n個のRAM回路ブロックは内部電源配線に並列に接続されている。内部電源配線には、n個のRAM回路ブロックの配置場所にそれぞれ対応する寄生抵抗としてn個の寄生抵抗が生じる。即ち、n個のRAM回路ブロックは、それぞれ、接続ノードを介して内部電源配線に接続され、内部電源配線の接続ノード間には、それぞれ、n個のRAM回路ブロックに対応するn個の寄生抵抗が生じる。この場合、n個のRAM回路ブロックは、寄生抵抗が最も小さいものから最も大きいものまで順番に配置されているものとする。ここで、説明簡便化のため、n個の寄生抵抗の抵抗値は全て等しいものとする。また、n個のRAM回路ブロックの各々の動作電流をIactとし、n個の寄生抵抗をR1、R2、R3、・・・、Rn−2、Rn−1、Rnとし、内部電源回路が内部電源配線に供給する内部電源電圧をVINT1とする。
この場合、n番目のRAM回路ブロックにかかる内部電源電圧VINT1farは、次の式で表される。
VINT1far=VINT1−Iact×(R1+R2+R3+・・・+Rn−2+Rn−1+Rn)
また、1番目のRAM回路ブロックにかかる内部電源電圧VINT1nearは、次の式で表される。
VINT1near=VINT1−Iact×R1
従って、n番目のRAM回路ブロックと1番目のRAM回路ブロックとの内部電源電圧の差ΔVは、次のようになり、寄生抵抗の差に比例した内部電源電圧のドロップが生じる。
ΔV=VINT1far−VINT1near
=Iact×(R2+R3+・・・+Rn−2+Rn−1+Rn)
上述のように、RAM回路ブロックのアクセススピードは、そのRAM回路ブロックにかかる内部電源電圧に比例し、内部電源電圧が高いとアクセススピードは速く、内部電源電圧が低いとアクセススピードは遅い。従って、内部電源配線の寄生抵抗とRAM回路ブロックの動作電流により、動作しているRAM回路ブロックにかかる内部電源電圧がドロップする。このために、RAM回路ブロックの配置場所に依存して電圧ドロップ量がばらつく。これにより、アクセススピードがばらつくことになり、そのばらつき量の大きさによって、出力データを取り込む論理回路の動作タイミングに入らない不具合が生じる。
このような不具合を解消するには、内部電源配線の寄生抵抗を小さくすればよい。しかし、LCDドライバのような細長いチップ形状の制約がある場合、限られたサイズの領域に内部電源配線を太くレイアウトすることは難しい。仮に内部電源配線の寄生抵抗を最小化という視点のみで内部電源配線のレイアウトを最適化した場合、LCDドライバのチップサイズが大きくなり、製造コストが高くなるのみならず、サイズ不整合によりLCDパネルと組み合わせができなくなる不具合が起きてしまうおそれがある。
このような不具合に対して、特許文献1に記載された技術によれば、RAM回路ブロックの動作時に、より高い内部電源電圧に設定している別の内部電源配線に内部電源選択回路によって接続を切替えることで、内部電源配線の寄生抵抗で生じる内部電源電圧のドロップによるアクセススピードの悪化を最小にしている。
しかしながら、特許文献1に記載された技術では、それぞれのRAM回路ブロックに、それぞれ内部電源選択回路が必要となる。それぞれ内部電源選択回路を組み合わせるため、その分、回路規模が大きくなってしまい、チップサイズが大きくなる問題がある。また複数の内部電源電圧を発生させるための内部電源回路が必要となるので、内部電源回路の規模は大きくなり、チップサイズを大きくしてしまう要因となる。また発生した複数の内部電源電圧を、RAM回路ブロックに供給するために複数の内部電源配線を引き回すので、これも内部電源配線のレイアウト面積が増加する要因となる。
あるいは、特許文献2に記載された技術によれば、それぞれのRAM回路ブロックに対応して、それぞれ内部電源回路を設けるので、内部電源配線の寄生抵抗に起因した内部電源電圧のドロップは生じない。
しかしながら、特許文献2に記載された技術では、RAM回路ブロック毎に内部電源回路を配置するため、チップサイズが大きくなる問題がある。また内部電源回路の搭載台数は増加するため、LCDドライバ全体の動作電流が増加する問題がある。
以下に、発明を実施するための最良の形態・実施例で使用される符号を括弧付きで用いて、課題を解決するための手段を記載する。この符号は、特許請求の範囲の記載と発明を実施するための最良の形態・実施例の記載との対応を明らかにするために付加されたものであり、特許請求の範囲に記載されている発明の技術的範囲の解釈に用いてはならない。
本発明の半導体集積回路装置は、複数のRAM(Random Access Memory)回路ブロック(RAM1〜RAMn)に分割されたRAM回路と、内部電源回路(10)と、を具備している。内部電源回路(10)は、複数のRAM回路ブロック(RAM1〜RAMn)のうちの選択RAM回路ブロックが選択されたとき、前記選択RAM回路ブロックの配置場所に応じた電圧を出力電圧(VINT1’)として前記選択RAM回路ブロックに供給する。
本発明の半導体集積回路装置によれば、選択RAM回路ブロックが選択される。このとき、内部電源回路(10)から選択RAM回路ブロックまでの内部電源配線の寄生抵抗と、選択RAM回路ブロックの動作電流とで決まる電圧のドロップ量(ドロップ電圧)が生じる。その寄生抵抗やドロップ電圧は、選択RAM回路ブロックの配置場所で決まる。従って、内部電源回路(10)は、選択RAM回路ブロックの配置場所に応じた電圧を出力電圧(VINT1’)として選択RAM回路ブロックに供給する。これにより、本発明の半導体集積回路装置によれば、その効果として、動作している選択RAM回路ブロックに対して不所望のドロップが生じないため、RAM回路ブロック(RAM1〜RAMn)の性能は悪化しない。即ち、チップ形状についての制約が大きく内部電源配線抵抗を低抵抗化する視点から最適なレイアウトができない場合でも、内部電源回路(10)から遠い選択RAMメモリ回路ブロックに対して、そのアクセススピードが低下しない出力電圧(VINT1’)を供給することができる。また、本発明の半導体集積回路装置によれば、選択RAMメモリ回路ブロックが動作している期間だけ内部電源回路(10)の出力レベル(出力電圧(VINT1’))を可変制御するため、内部電源回路(10)の動作電流の増加を必要最小限に抑えることができる。また、本発明の半導体集積回路装置によれば、内部電源配線の低抵抗化のために配線幅を必要以上に太くする必要がないので、チップサイズの増加を防ぎ、コスト削減を実現する。
以下に添付図面を参照して、本発明の実施形態による半導体集積回路装置について詳細に説明する。
(第1実施形態)
[構成]
図1は、本発明の第1実施形態による半導体集積回路装置の構成を示している。半導体集積回路装置は、論理回路20と、LCDパネルを駆動するための高電圧ドライバ回路(図示しない)と、内部電圧を発生する内部電源回路10と、RAM(Random Access Memory)回路と、を具備している。RAM回路は、内部電圧により、LCDパネルを制御するための画素制御情報を一時保持する。論理回路20と高電圧ドライバ回路と内部電源回路10とRAM回路は、チップの配置領域に配置される。
RAM回路は、複数のRAM回路ブロックとして、n個のRAM回路ブロックRAM1〜RAMn(nは整数である)に分割されている。n個のRAM回路ブロックRAM1〜RAMnは、各々異なる電源ポート(後述)に接続されている。n個のRAM回路ブロックRAM1〜RAMnの各々は、RAMセルを有するセルアレイマトリクスと、アドレスによりRAMセルを選択するアドレス回路と、選択されたRAMセルからデータを読み出すセンスアンプ回路と、を備えている。
n個のRAM回路ブロックRAM1〜RAMnは、内部電源回路10に最も近いものから最も遠いものまで順番に、1番目からn番目まで配置されているものとする。内部電源回路10には内部電源配線が接続されている。
n個のRAM回路ブロックRAM1〜RAMnは内部電源配線に並列に接続されている。内部電源配線には、n個のRAM回路ブロックRAM1〜RAMnの配置場所にそれぞれ対応する寄生抵抗としてn個の寄生抵抗R1〜Rnが生じる。即ち、n個のRAM回路ブロックRAM1〜RAMnは、それぞれ、n個の電源ポートVINT11〜VINT1nを介して内部電源配線に接続され、内部電源配線の電源ポートVINT11〜VINT1n間には、それぞれ、n個のRAM回路ブロックRAM1〜RAMnに対応するn個の寄生抵抗R1〜Rnが生じる。この場合、n個のRAM回路ブロックRAM1〜RAMnは、寄生抵抗が最も小さいものから最も大きいものまで順番に配置されているものとする。ここで、説明簡便化のため、n個の寄生抵抗R1〜Rnの抵抗値は全て等しいものとする。
内部電源回路10は、電圧を供給する第1電源(電源VCC)と、第1電源よりも電圧が低い第2電源(接地)との間に設けられ、出力ノード16に接続されている。内部電源回路10は、内部電源電圧VINT1を発生し、それを出力電圧VINT1’として、出力ノード11を介して内部電源配線に供給する。この内部電源回路10は、内部電源制御回路12と、分圧回路13と、を備えている。
分圧回路13は、出力ノード11と接地との間に設けられ、直列接続された第1抵抗素子14、第2抵抗素子15を備えている。第1抵抗素子14は、出力ノード11と分圧ノード16との間に設けられ、第2抵抗素子15は、分圧ノード16と接地との間に設けられている。分圧回路13は、第1抵抗素子14と第2抵抗素子15により内部電源電圧VINT1を分圧して分圧電圧FB1を生成し、分圧ノード16に出力する。
内部電源制御回路12は、差分増幅回路17と、スイッチ18と、を備えている。差分増幅回路17は、2つの入力と、1つの出力と、を有している。差分増幅回路17の2つの入力のうちの一方の入力には、分圧ノード16が接続され、分圧電圧FB1が供給される。差分増幅回路17の2つの入力のうちの他方の入力には、基準電圧VREFが供給される。スイッチ18は、P型のMOSトランジスタにより構成される。スイッチ18は、電源VCCと出力ノード11との間に設けられ、差分増幅回路17の出力に接続されている。スイッチ18は、差分増幅回路17の出力である出力信号の信号レベルがロウレベル“L”である場合、オン(導通)し、その信号レベルがハイレベル“H”である場合、オフ(非導通)する。
RAM回路ブロックRAM1〜RAMnには、それぞれ、RAM回路ブロック活性化信号SEL1〜SELnを供給するためのn本の信号線が接続されている。そのn本の信号線は、論理回路20の入力にも接続されている。論理回路20の出力は、内部電源回路10内の分圧回路13の第1抵抗素子14に接続されている。論理回路20は、RAM回路ブロック活性化信号SEL1〜SELnにより、後述の分圧制御信号CVm(mは0〜nを満たす整数)を分圧回路13に供給する。
例えば、全てのRAM回路ブロック活性化信号SEL1〜SELnの信号レベルがロウレベル“L”の状態から、1つのRAM回路ブロック活性化信号の信号レベルがハイレベル“H”に切り替わる。本実施形態ではハイレベル“H”でRAM回路ブロックを活性化とし、ロウレベル“L”でRAM回路ブロックを非活性化として定義する。即ち、全てのRAM回路ブロックRAM1〜RAMnが非選択の状態であるとき、RAM回路ブロックRAM1〜RAMnの中から、上記1つのRAM回路ブロック活性化信号に対応する1つのRAM回路ブロック(選択RAM回路ブロック)が選択されて動作状態になる。
内部電源回路10において、分圧回路13は、第1抵抗素子14と第2抵抗素子15により内部電源電圧VINT1を分圧して分圧電圧FB1を生成する。内部電源制御回路12の差分増幅回路17は、分圧回路13の出力である分圧電圧FB1と基準電圧VREFとを比較する。差分増幅回路17は、分圧電圧FB1が基準電圧VREFよりも大きい場合、内部電源電圧VINT1が低くなるように、出力信号の信号レベルをハイレベル“H”にする。スイッチ18は、その出力信号“H”に応じてオフする。差分増幅回路17は、分圧電圧FB1が基準電圧VREFよりも小さい場合、内部電源電圧VINT1が高くなるように、出力信号の信号レベルをロウレベル“L”にする。スイッチ18は、その出力信号“L”に応じてオンする。このように、内部電源制御回路12は、分圧電圧FB1と基準電圧VREFとの比較結果に基づいて、内部電源電圧VINT1を調整する。
上述のように、分圧電圧FB1は、第1抵抗素子14と第2抵抗素子15との分圧比により決まる。また、RAM回路ブロック活性化信号SEL1〜SELnにより、選択RAM回路ブロックが選択される。論理回路20は、RAM回路ブロック活性化信号SEL1〜SELnに応じて、選択RAM回路ブロックに対する分圧比を設定するための分圧制御信号CV0〜CVnを分圧回路13に供給する。この分圧比は、RAM回路ブロックRAM1〜RAMnの各々によって異なり、RAM回路ブロックRAM1〜RAMnのうちのどのRAM回路ブロックが選択RAM回路ブロックとして選択されるか否かによって決まる。分圧回路13は、分圧制御信号CV0〜CVnに応じて、選択RAM回路ブロックに対する分圧比を設定するために、第1抵抗素子14の抵抗値を調整し、第1抵抗素子14と第2抵抗素子15により内部電源電圧VINT1を分圧して分圧電圧FB1を生成する。
図2は、分圧回路13及び論理回路20の構成例を示している。
論理回路20は、NOR論理ゲート21を備えている。NOR論理ゲート21は、RAM回路ブロック活性化信号SEL1〜SELnを入力し、RAM回路ブロック活性化信号SEL1〜SELnの信号レベルに基づいて否定論理和を施し、その結果として分圧制御信号CV0を分圧回路13に出力する。また、論理回路20は、RAM回路ブロック活性化信号SEL1〜SELnをそれぞれ分圧制御信号CV1〜CVnとして分圧回路13に出力する。
分圧回路13は、上述のように、第1抵抗素子14、第2抵抗素子15を備えている。第1抵抗素子14は、出力ノード11と分圧ノード16との間に設けられ、第2抵抗素子15は、分圧ノード16と接地との間に設けられている。そこで、第1抵抗素子14は、並列接続された(n+1)個の電流経路部を備えている。(n+1)個の電流経路部のうちの、第0電流経路部は、出力ノード11と分圧ノード16との間に設けられたトランスミッションゲートG20を備えている。第1電流経路部は、出力ノード11と分圧ノード16との間に設けられた1個の抵抗RB1と、その抵抗RB1と分圧ノード16との間に設けられたトランスミッションゲートG21を備えている。第2電流経路部は、出力ノード11と分圧ノード16との間に設けられ、1番目から2番目まで直列接続された2個の抵抗RB1と、2番目の抵抗RB1と分圧ノード16との間に設けられたトランスミッションゲートG22を備えている。第n電流経路部は、出力ノード11と分圧ノード16との間に設けられ、1番目からn番目まで直列接続されたn個の抵抗RB1と、n番目の抵抗RB1と分圧ノード16との間に設けられたトランスミッションゲートG2nを備えている。トランスミッションゲートG20〜G2nは、N型のMOSトランジスタと、P型のMOSトランジスタと、N型のMOSトランジスタのゲートとP型のMOSトランジスタのゲートとの間のインバータとで構成される。トランスミッションゲートG20〜G2nは、それぞれ、RAM回路ブロック活性化信号SEL1〜SELnの信号レベルがハイレベル“H”であるときにオンする。(n+1)個の電流経路部のうちの、1番目からn番目までの電流経路部は、それぞれ、RAM回路ブロックRAM1〜RAMnに対応する。
上述のように、全てのRAM回路ブロック活性化信号SEL1〜SELnの信号レベルがロウレベル“L”の状態から、1つのRAM回路ブロック活性化信号の信号レベルがハイレベル“H”に切り替わる場合、RAM回路ブロックRAM1〜RAMnの中から、上記1つのRAM回路ブロック活性化信号に対応する1つのRAM回路ブロック(選択RAM回路ブロック)が選択される。この場合、(n+1)個の電流経路部のうちの、選択RAM回路ブロックに対応する電流経路部(選択電流経路部)のトランスミッションゲートがオン(導通)する。
[動作]
本発明の第1実施形態による半導体集積回路装置の動作として、説明の簡便化のため、動作するRAM回路ブロックが1個の場合について説明する。ここで、RAM回路ブロック1個の動作電流をIactとする。
まず、内部電源回路10から最も近いRAM回路ブロックRAM1が選択された場合について説明する。
RAM回路ブロック活性化信号SEL1〜SELnの信号レベルが全てロウレベル“L”の場合、論理回路20内のNOR論理ゲート21により、分圧制御信号CV0の信号レベルはハイレベル“H”である。そのため、内部電源回路10の分圧回路13の第1抵抗素子14において、第0電流経路部のトランスミッションゲートG20は導通している。他の分圧制御信号CV1〜CVmの信号レベルは、ロウレベル“L”なので、トランスミッションゲートG21〜G2nは非導通である。このとき、分圧電圧FB1として、内部電源電圧VINT1が分圧ノード16に供給される。従って、RAM回路ブロックが選択されていない場合、内部電源回路10の内部電源制御回路12は、その出力電圧VINT1’として、内部電源電圧VINT1を基準電圧VREFと同じ電圧にする。
次に、RAM回路ブロックRAM1を選択するために、RAM回路ブロック活性化信号SEL1の信号レベルがハイレベル“H”に切り替わる。このとき、RAM回路ブロックRAM1が動作状態になる。また、論理回路20内のNOR論理ゲート21により、分圧制御信号CV0の信号レベルはロウレベル“L”となる。そのため、内部電源回路10の分圧回路13の第1抵抗素子14において、第0電流経路部のトランスミッションゲートG20が非導通となる。RAM回路ブロック活性化信号SEL1の信号レベルがハイレベル“H”であるため、第1電流経路部のトランスミッションゲートG21が導通する。これ以外のトランスミッションゲートG22〜G2nは非導通である。このとき、分圧回路13は、第1電流経路部の1個の抵抗RB1と、第2抵抗素子15である抵抗RB2との比で決まる分圧比に切り替わる。従って、RAM回路ブロックRAM1が選択された場合、RAM回路ブロックRAM1に対する分圧比は、((RB1+RB2)/RB2)となり、内部電源回路10の内部電源制御回路12は、基準電圧VREFよりも高い内部電源電圧VINT1を出力電圧VINT1’として、VINT1’=VREF×((RB1+RB2)/RB2)を出力する。
RAM回路ブロックを選択したときに、どの程度高い電圧に変更するかは、選択したRAM回路ブロックの動作電流と、内部電源回路から選択したRAM回路ブロックの電源ポートに至る内部電源配線の寄生抵抗とで決まる。
RAM回路ブロックRAM1を選択したとき、RAM回路ブロックRAM1の動作電流Iactに、内部電源配線のRAM回路ブロックRAM1に対応する寄生抵抗R1を乗算した(Iact×R1)分のドロップ電圧が発生する。これにより、RAM回路ブロックRAM1の電源ポートVINT11にかかる電圧は、内部電源回路10の出力電圧である内部電源電圧VINT1から、(Iact×R1)分のドロップ電圧がドロップする。従って、RAM回路ブロックRAM1を選択した場合には、内部電源回路10の出力電圧を、このドロップ分、高くなるように、変更すればよい。即ち、RAM回路ブロックRAM1が選択される場合に分圧回路13の分圧比が所望の電圧変更分に見合うように抵抗RB1の値を決定すればよい。この場合、内部電源回路10の出力電圧VINT1’が、内部電源電圧VINT1と(Iact×R1)分のドロップ電圧とを加算した電圧、即ち、VINT1+(Iact×R1)になるように、抵抗RB1の値を決定する。
従って、RAM回路ブロックRAM1を選択したとき、内部電源回路10は、その出力電圧VINT1’として、VINT1+(Iact×R1)を出力する。これにより、内部電源配線の寄生抵抗とRAM回路ブロック自身の動作電流によりドロップが生じても、RAM回路ブロックRAM1の電源ポートVINT11には、VINT1の電圧がかかっている。このように、内部電源配線の寄生抵抗による電圧のドロップが存在しても、RAM回路ブロックRAM1のアクセススピードが悪化しないLCDドライバを実現できる。
次に、内部電源回路10から最も遠いRAM回路ブロックRAMnが選択された場合について説明する。
RAM回路ブロックRAMnを選択するために、RAM回路ブロック活性化信号SELnの信号レベルがハイレベル“H”に切り替わる。このとき、RAM回路ブロックRAMnが動作状態になる。また、論理回路20内のNOR論理ゲート21により、分圧制御信号CV0の信号レベルはロウレベル“L”となる。そのため、内部電源回路10の分圧回路13の第1抵抗素子14において、第0電流経路部のトランスミッションゲートG20が非導通となる。RAM回路ブロック活性化信号SELnの信号レベルがハイレベル“H”であるため、第n電流経路部のトランスミッションゲートG2nが導通する。これ以外のトランスミッションゲートG21〜G2n−1は非導通である。このとき、分圧回路13は、第n電流経路部のn個の抵抗RB1と、第2抵抗素子15である抵抗RB2との比で決まる分圧比に切り替わる。従って、RAM回路ブロックRAMnが選択された場合、RAM回路ブロックRAMnに対する分圧比は、(((RB1×n)+RB2)/RB2)となり、内部電源回路10の内部電源制御回路12は、出力電圧VINT1’として、VINT1’=VREF×(((RB1×n)+RB2)/RB2)を出力する。この場合、出力電圧VINT1’は、RAM回路ブロックRAM1が選択されたときの出力電圧VINT1’=VREF×((RB1+RB2)/RB2)よりも高い電圧である。
RAM回路ブロックRAMnを選択したとき、RAM回路ブロックRAMnの動作電流Iactに、内部電源配線のRAM回路ブロックRAMnに対応する寄生抵抗(R1+R2+R3+・・・+Rn−2+Rn−1+Rn)を乗算した(Iact×(R1+R2+R3+・・・+Rn−2+Rn−1+Rn))分のドロップ電圧が発生する。これにより、RAM回路ブロックRAMnの電源ポートVINT1nにかかる電圧は、内部電源回路10の出力電圧である内部電源電圧VINT1から、Iact×(R1+R2+R3+・・・+Rn−2+Rn−1+Rn)分のドロップ電圧がドロップする。従って、RAM回路ブロックRAMnを選択した場合には、内部電源回路10の出力電圧を、このドロップ分、高くなるように、変更すればよい。即ち、RAM回路ブロックRAM1が選択される場合に分圧回路13の分圧比が所望の電圧変更分に見合うように抵抗(RB1×n)の値を決定すればよい。この場合、内部電源回路10の出力電圧VINT1’が、内部電源電圧VINT1と(Iact×(R1+R2+R3+・・・+Rn−2+Rn−1+Rn))分のドロップ電圧とを加算した電圧、即ち、VINT1+(Iact×(R1+R2+R3+・・・+Rn−2+Rn−1+Rn))になるように、抵抗(RB1×n)の値を決定する。
従って、RAM回路ブロックRAMnを選択したとき、内部電源回路10は、その出力電圧VINT1’として、VINT1+(Iact×(R1+R2+R3+・・・+Rn−2+Rn−1+Rn))を出力する。これにより、内部電源配線の寄生抵抗とRAM回路ブロック自身の動作電流によりドロップが生じても、RAM回路ブロックRAMnの電源ポートVINT1nには、VINT1の電圧がかかっている。このように、RAM回路ブロックが内部電源回路10から遠い場所に配置されている場合であっても、即ち、内部電源配線の寄生抵抗による電圧のドロップが大きい場合でも、RAM回路ブロックRAMnのアクセススピードが悪化しないLCDドライバを実現できる。
図3Aは、本発明の第1実施形態による半導体集積回路装置の動作として、RAM回路ブロック活性化信号SEL1〜SELnと、内部電源回路10の出力電圧VINT1’と、電源ポートVINT11〜VINT1nにかかるときの電圧との関係を示すタイミングチャートである。ここで、横軸は時間を表し、縦軸は電圧を表している。内部電源回路10の出力電圧VINT1’は、RAM回路ブロックの動作状態に応じて可変制御されている。選択されて動作しているRAM回路ブロックがRAM回路ブロックRAM1である場合、内部電源ポートVINT11〜VINT1nにかかる出力電圧VINT1’は、ドロップせず一定に制御される。
第1実施形態では、内部電源回路10に最も近い場所に配置されているRAM回路ブロックRAM1や、最も遠い場所に配置されているRAM回路ブロックRAMnについて説明を行ったが、図3Bに示されるように、その中間に配置されているRAM回路ブロックRAM2〜RAMn−1についても、同様の考え方で本発明は適用可能である。
[効果]
本発明の第1実施形態による半導体集積回路装置の効果について説明する。
本発明の第1実施形態による半導体集積回路装置によれば、RAM回路ブロックRAM1〜RAMnに分割されたRAM回路と、内部電源回路10と、を具備している。RAM回路ブロックRAM1〜RAMnのうちの、1つのRAM回路ブロックである選択RAM回路ブロックが選択される。このとき、内部電源回路10から選択RAM回路ブロックまでの内部電源配線の寄生抵抗と、選択RAM回路ブロックの動作電流とで決まる電圧のドロップ量(ドロップ電圧)が生じる。その寄生抵抗やドロップ電圧は、選択RAM回路ブロックの配置場所で決まる。従って、内部電源回路10は、選択RAM回路ブロックの配置場所に応じた電圧を出力電圧VINT1’として選択RAM回路ブロックに供給する。これにより、本発明の第1実施形態による半導体集積回路装置によれば、その効果として、動作している選択RAM回路ブロックに対して不所望のドロップが生じないため、RAM回路ブロックRAM1〜RAMnの性能は悪化しない。即ち、チップ形状についての制約が大きく内部電源配線抵抗を低抵抗化する視点から最適なレイアウトができない場合でも、内部電源回路10から遠い選択RAMメモリ回路ブロックに対して、そのアクセススピードが低下しない出力電圧VINT1’を供給することができる。また、本発明の第1実施形態による半導体集積回路装置によれば、選択RAMメモリ回路ブロックが動作している期間だけ内部電源回路10の出力レベル(出力電圧VINT1’)を可変制御するため、内部電源回路10の動作電流の増加を必要最小限に抑えることができる。また、本発明の第1実施形態による半導体集積回路装置によれば、内部電源配線の低抵抗化のために配線幅を必要以上に太くする必要がないので、チップサイズの増加を防ぎ、コスト削減を実現する。
本発明の第1実施形態による半導体集積回路装置によれば、RAM回路ブロックRAM1〜RAMnは、内部電源回路10に最も近いものから最も遠いものまで順番に配置されている。上述のように、RAM回路ブロックRAM1〜RAMnに対して、その配置場所に応じたドロップ電圧が生じる。そこで、上述の効果を実現するために、内部電源回路10には、RAM回路ブロックRAM1〜RAMnのそれぞれに対して、寄生抵抗に応じたn通りの電圧が設定されている。即ち、n通りの電圧は、寄生抵抗が最も小さいもの(R1)から最も大きいもの(R1+…+Rn)まで順番に高くなる。本実施形態では、n通りの電圧は、内部電源回路10に最も近いものから最も遠いものまで順番に高くなる。内部電源回路10は、選択RAM回路ブロックが選択されたとき、n通りの電圧のうちの、選択RAM回路ブロックの位置に応じた電圧を出力電圧VINT1’として選択RAM回路ブロックに供給する。これにより、本発明の第1実施形態による半導体集積回路装置によれば、上述の効果を実現することができる。
本発明の第1実施形態による半導体集積回路装置によれば、上述の効果を更に実現するために、内部電源回路10は、n通りの電圧を設定するためのn通りの分圧比{第1抵抗素子14((n+1)個の電流経路部)、第2抵抗素子15}を有する分圧回路13を備えている。n通りの分圧比{1番目からn番目までの電流経路部、第2抵抗素子15}は、それぞれ、RAM回路ブロックRAM1〜RAMnに対応している。内部電源回路10は、選択RAM回路ブロックが選択されたとき、n通りの分圧比のうちの、選択RAM回路ブロックに対応する選択分圧比を選択し、n通りの電圧のうちの選択分圧比に応じた電圧を出力電圧VINT1’として選択RAM回路ブロックに供給する。これにより、本発明の第1実施形態による半導体集積回路装置によれば、上述の効果を実現することができる。
本発明の第1実施形態による半導体集積回路装置によれば、RAM回路ブロックRAM1〜RAMnには、それぞれ、自身が選択されるときにRAM回路ブロック活性化信号SEL1〜SELnが供給される。そこで、上述の効果を更に実現するために、論理回路20は、選択RAM回路ブロックを選択するためのRAM回路ブロック活性化信号に応じて、選択RAM回路ブロックに対応する選択分圧比を選択するための分圧制御信号CVmを分圧回路13に出力する。このとき、分圧回路13は、分圧制御信号CVmに応じて、n通りの分圧比のうちの、選択RAM回路ブロックに対応する選択分圧比を選択する。内部電源回路10は、n通りの電圧のうちの選択分圧比に応じた電圧を出力電圧VINT1’として選択RAM回路ブロックに供給する。これにより、本発明の第1実施形態による半導体集積回路装置によれば、上述の効果を実現することができる。
本発明の第1実施形態による半導体集積回路装置によれば、内部電源回路10は、内部電源配線に接続され、内部電源電圧VINT1を発生する。RAM回路ブロックRAM1〜RAMnは、内部電源回路10に最も近いものから最も遠いものまで順番に、内部電源配線に並列に接続されている。内部電源配線には、RAM回路ブロックRAM1〜RAMnの配置場所にそれぞれ対応する寄生抵抗R1〜Rnが生じてしまう。RAM回路ブロックRAM1〜RAMnがそれぞれ選択されて動作したとき、RAM回路ブロックRAM1〜RAMnに対して、それぞれ、RAM回路ブロックRAM1〜RAMnの動作電流と、内部電源回路10からRAM回路ブロックRAM1〜RAMnまでの寄生抵抗とによるn通りのドロップ電圧が発生する。そこで、上述の効果を更に実現するために、n通りの電圧は、それぞれ、内部電源電圧VINT1とn通りのドロップ電圧とを加算した電圧である。
具体的には、RAM回路ブロックRAM1〜RAMnの配置場所にそれぞれ対応する寄生抵抗R1〜Rnの抵抗値をR1〜Rnとし、RAM回路ブロックRAM1〜RAMnの各々の動作電流の電流値をIactとし、内部電源電圧VINT1の電圧値をVINT1とする。また、選択RAM回路ブロックを第j番目(jは1≦j≦nを満たす整数)のRAM回路ブロックRAMjとする。また、n通りの電圧のうちの、第j番目のRAM回路ブロックRAMjに対する電圧を出力電圧VINT1’とする。この場合、出力電圧VINT1’は、
Figure 2009289784
により表される。これにより、本発明の第1実施形態による半導体集積回路装置によれば、上述の効果を実現することができる。
なお、本発明の第1実施形態による半導体集積回路装置において、LCDドライバに搭載したRAM回路ブロックの個数nに対して、内部電源回路10の出力電圧VINT1’を、RAM回路ブロックの選択状態に応じてn段階で制御することについて説明したが、これに限定するものではない。本発明の第1実施形態による半導体集積回路装置の変形例として、許容可能な内部電源電圧とアクセススピードの範囲内であれば(これについては図10で説明済み)、制御するステップ数を減らしても構わない。
ここで、本発明の第1実施形態による半導体集積回路装置の変形例について説明する。
図4は、本発明の第1実施形態による半導体集積回路装置の変形例1の構成を示している。図5は、分圧回路13及び論理回路20の構成例を示している。
本発明の第1実施形態による半導体集積回路装置の変形例1では、1番目からn番目(nは整数である)までのRAM回路ブロックRAM1〜RAMnをx個(xは、nより小さい整数である)のRAM回路ブロック群とし、x個のRAM回路ブロック群の各々の個数が同じNであり、そのNは、n=x×Nを満たす整数であるものとする。そこで、N=2としたとき、x個のRAM回路ブロック群は、それぞれ、RAM回路ブロックRAM1〜RAM2、…、RAMn−1〜RAMnとして表される。RAM回路ブロックRAM1〜RAM2、…、RAMn−1〜RAMnは、内部電源回路10に最も近いものから最も遠いものまで順番に配置されている。この場合、内部電源回路10に接続された内部電源配線には、RAM回路ブロックRAM1〜RAM2、…、RAMn−1〜RAMnの配置場所にそれぞれ対応する寄生抵抗R1〜R2、…、Rn−1〜Rnが生じる。これにより、RAM回路ブロックRAM1〜RAM2、…、RAMn−1〜RAMnに対して、その配置場所に応じたドロップ電圧が生じる。そこで、上述の効果を実現するために、内部電源回路10には、RAM回路ブロックRAM1〜RAM2、…、RAMn−1〜RAMnのそれぞれに対して、寄生抵抗に応じたx通りの電圧が設定されている。即ち、x通りの電圧は、寄生抵抗が最も小さいもの(R1+R2)から最も大きいもの(R1+…+Rn)まで順番に高くなる。本実施形態では、x通りの電圧は、内部電源回路10に最も近いものから最も遠いものまで順番に高くなる。内部電源回路10は、選択RAM回路ブロックが選択されたとき、x通りの電圧のうちの、選択RAM回路ブロックの位置に応じた電圧を出力電圧VINT1’として選択RAM回路ブロックに供給する。これにより、本発明の第1実施形態による半導体集積回路装置の変形例1によれば、制御するステップ数をnからx{x=(1/2)×n}に減らすことができる。
本発明の第1実施形態による半導体集積回路装置の変形例1では、上述の効果を更に実現するために、内部電源回路10は、x通りの電圧を設定するためのx通りの分圧比{第1抵抗素子14((x+1)個の電流経路部)、第2抵抗素子15}を有する分圧回路13を備えている。x通りの分圧比{1番目からx番目までの電流経路部、第2抵抗素子15}は、それぞれ、RAM回路ブロックRAM1〜RAM2、…、RAMn−1〜RAMnに対応している。内部電源回路10は、選択RAM回路ブロックが選択されたとき、x通りの分圧比のうちの、選択RAM回路ブロックに対応する選択分圧比を選択し、x通りの電圧のうちの選択分圧比に応じた電圧を出力電圧VINT1’として選択RAM回路ブロックに供給する。これにより、本発明の第1実施形態による半導体集積回路装置の変形例1によれば、上述の効果を実現することができる。
本発明の第1実施形態による半導体集積回路装置の変形例1では、RAM回路ブロックRAM1〜RAM2、…、RAMn−1〜RAMnには、それぞれ、自身が選択されるときにRAM回路ブロック活性化信号SEL1〜SEL2、…、SELn−1〜SELnが供給される。具体的には、論理回路20は、更に、NOR論理ゲート22−1〜22−xと、インバータ(反転ゲート)23−1〜23−xと、を備えている。NOR論理ゲート22−1、…、22−xは、それぞれ、RAM回路ブロック活性化信号SEL1〜SEL2、…、SELn−1〜SELnを入力し、RAM回路ブロック活性化信号SEL1〜SEL2、…、SELn−1〜SELnの信号レベルに基づいて否定論理和を施し、その結果をインバータ23−1、…、23−xに出力する。インバータ23−1、…、23−xは、上記の結果を反転してNOR論理ゲート21に出力すると共に、その反転結果をそれぞれ分圧制御信号CV2、…、CVnとして分圧回路13に出力する。NOR論理ゲート21は、分圧制御信号CV2、…、CVnを入力し、分圧制御信号CV2、…、CVnの信号レベルに基づいて否定論理和を施し、その結果として分圧制御信号CV0を分圧回路13に出力する。分圧回路13の第1抵抗素子14は、x通りの電圧を設定するために並列接続された(x+1)個の電流経路部を備えている。そこで、上述の効果を更に実現するために、論理回路20は、選択RAM回路ブロックを選択するためのRAM回路ブロック活性化信号に応じて、選択RAM回路ブロックに対応する選択分圧比を選択するための分圧制御信号CVmを分圧回路13に出力する。このとき、分圧回路13は、分圧制御信号CVmに応じて、x通りの分圧比のうちの、選択RAM回路ブロックに対応する選択分圧比を選択する。内部電源回路10は、x通りの電圧のうちの選択分圧比に応じた電圧を出力電圧VINT1’として選択RAM回路ブロックに供給する。これにより、本発明の第1実施形態による半導体集積回路装置の変形例1によれば、上述の効果を実現することができる。
図6は、本発明の第1実施形態による半導体集積回路装置の変形例2の構成を示している。図7は、分圧回路13及び論理回路20の構成例を示している。
本発明の第1実施形態による半導体集積回路装置の変形例2では、1番目からn番目(nは整数である)までのRAM回路ブロックRAM1〜RAMnをx個(xは、nより小さい整数である)のRAM回路ブロック群とし、x個のRAM回路ブロック群の各々の個数が同じNであり、そのNは、n=x×Nを満たす整数であるものとする。そこで、N=4としたとき、x個のRAM回路ブロック群は、それぞれ、RAM回路ブロック群RAM1〜RAM4、…、RAMn−3〜RAMnとして表される。RAM回路ブロックRAM1〜RAM4、…、RAMn−3〜RAMnは、内部電源回路10に最も近いものから最も遠いものまで順番に配置されている。この場合、内部電源回路10に接続された内部電源配線には、RAM回路ブロックRAM1〜RAM4、…、RAMn−3〜RAMnの配置場所にそれぞれ対応する寄生抵抗R1〜R4、…、Rn−3〜Rnが生じる。これにより、RAM回路ブロックRAM1〜RAM4、…、RAMn−3〜RAMnに対して、その配置場所に応じたドロップ電圧が生じる。そこで、上述の効果を実現するために、内部電源回路10には、RAM回路ブロックRAM1〜RAM4、…、RAMn−3〜RAMnのそれぞれに対して、寄生抵抗に応じたx通りの電圧が設定されている。即ち、x通りの電圧は、寄生抵抗が最も小さいもの(R1+R2+R3+R4)から最も大きいもの(R1+…+Rn)まで順番に高くなる。本実施形態では、x通りの電圧は、内部電源回路10に最も近いものから最も遠いものまで順番に高くなる。内部電源回路10は、選択RAM回路ブロックが選択されたとき、x通りの電圧のうちの、選択RAM回路ブロックの位置に応じた電圧を出力電圧VINT1’として選択RAM回路ブロックに供給する。これにより、本発明の第1実施形態による半導体集積回路装置の変形例2によれば、制御するステップ数をnからx{x=(1/4)×n}に減らすことができる。
本発明の第1実施形態による半導体集積回路装置の変形例2では、上述の効果を更に実現するために、内部電源回路10は、x通りの電圧を設定するためのx通りの分圧比{第1抵抗素子14((x+1)個の電流経路部)、第2抵抗素子15}を有する分圧回路13を備えている。x通りの分圧比{1番目からx番目までの電流経路部、第2抵抗素子15}は、それぞれ、RAM回路ブロックRAM1〜RAM4、…、RAMn−3〜RAMnに対応している。内部電源回路10は、選択RAM回路ブロックが選択されたとき、x通りの分圧比のうちの、選択RAM回路ブロックに対応する選択分圧比を選択し、x通りの電圧のうちの選択分圧比に応じた電圧を出力電圧VINT1’として選択RAM回路ブロックに供給する。これにより、本発明の第1実施形態による半導体集積回路装置の変形例2によれば、上述の効果を実現することができる。
本発明の第1実施形態による半導体集積回路装置の変形例2では、RAM回路ブロックRAM1〜RAM4、…、RAMn−3〜RAMnには、それぞれ、自身が選択されるときにRAM回路ブロック活性化信号SEL1〜SEL4、…、SELn−3〜SELnが供給される。具体的には、論理回路20は、更に、NOR論理ゲート22−1〜22−xと、インバータ(反転ゲート)23−1〜23−xと、を備えている。NOR論理ゲート22−1、…、22−xは、それぞれ、RAM回路ブロック活性化信号SEL1〜SEL4、…、SELn−3〜SELnを入力し、RAM回路ブロック活性化信号SEL1〜SEL4、…、SELn−3〜SELnの信号レベルに基づいて否定論理和を施し、その結果をインバータ23−1、…、23−xに出力する。インバータ23−1、…、23−xは、上記の結果を反転してNOR論理ゲート21に出力すると共に、その反転結果をそれぞれ分圧制御信号CV4、…、CVnとして分圧回路13に出力する。NOR論理ゲート21は、分圧制御信号CV4、…、CVnを入力し、分圧制御信号CV4、…、CVnの信号レベルに基づいて否定論理和を施し、その結果として分圧制御信号CV0を分圧回路13に出力する。分圧回路13の第1抵抗素子14は、x通りの電圧を設定するために並列接続された(x+1)個の電流経路部を備えている。そこで、上述の効果を更に実現するために、論理回路20は、選択RAM回路ブロックを選択するためのRAM回路ブロック活性化信号に応じて、選択RAM回路ブロックに対応する選択分圧比を選択するための分圧制御信号CVmを分圧回路13に出力する。このとき、分圧回路13は、分圧制御信号CVmに応じて、x通りの分圧比のうちの、選択RAM回路ブロックに対応する選択分圧比を選択する。内部電源回路10は、x通りの電圧のうちの選択分圧比に応じた電圧を出力電圧VINT1’として選択RAM回路ブロックに供給する。これにより、本発明の第1実施形態による半導体集積回路装置の変形例2によれば、上述の効果を実現することができる。
図8は、本発明の第1実施形態による半導体集積回路装置の変形例3の構成を示している。図9は、分圧回路13及び論理回路20の構成例を示している。
本発明の第1実施形態による半導体集積回路装置の変形例3では、1番目からn番目(nは整数である)までのRAM回路ブロックRAM1〜RAMnをx個(xは、nより小さい整数である)のRAM回路ブロック群であるものとする。ここで、x個のRAM回路ブロック群の各々の個数が異なるものとする。例えば、x個のRAM回路ブロック群は、それぞれ、RAM回路ブロック群RAM1、RAM2〜RAM4、…、RAMn−3〜RAMnとして表される。RAM回路ブロックRAM1、RAM2〜RAM4、…、RAMn−3〜RAMnは、内部電源回路10に最も近いものから最も遠いものまで順番に配置されている。この場合、内部電源回路10に接続された内部電源配線には、RAM回路ブロックRAM1、RAM2〜RAM4、…、RAMn−3〜RAMnの配置場所にそれぞれ対応する寄生抵抗R1、R2〜R4、…、Rn−3〜Rnが生じる。これにより、RAM回路ブロックRAM1、RAM2〜RAM4、…、RAMn−3〜RAMnに対して、その配置場所に応じたドロップ電圧が生じる。そこで、上述の効果を実現するために、内部電源回路10には、RAM回路ブロックRAM1、RAM2〜RAM4、…、RAMn−3〜RAMnのそれぞれに対して、寄生抵抗に応じたx通りの電圧が設定されている。即ち、x通りの電圧は、寄生抵抗が最も小さいもの(R1)から最も大きいもの(R1+…+Rn)まで順番に高くなる。本実施形態では、x通りの電圧は、内部電源回路10に最も近いものから最も遠いものまで順番に高くなる。内部電源回路10は、選択RAM回路ブロックが選択されたとき、x通りの電圧のうちの、選択RAM回路ブロックの位置に応じた電圧を出力電圧VINT1’として選択RAM回路ブロックに供給する。これにより、本発明の第1実施形態による半導体集積回路装置の変形例3によれば、制御するステップ数をnからxに減らすことができる。
本発明の第1実施形態による半導体集積回路装置の変形例3では、上述の効果を更に実現するために、内部電源回路10は、x通りの電圧を設定するためのx通りの分圧比{第1抵抗素子14((x+1)個の電流経路部)、第2抵抗素子15}を有する分圧回路13を備えている。x通りの分圧比{1番目からx番目までの電流経路部、第2抵抗素子15}は、それぞれ、RAM回路ブロックRAM1、RAM2〜RAM4、…、RAMn−3〜RAMnに対応している。内部電源回路10は、選択RAM回路ブロックが選択されたとき、x通りの分圧比のうちの、選択RAM回路ブロックに対応する選択分圧比を選択し、x通りの電圧のうちの選択分圧比に応じた電圧を出力電圧VINT1’として選択RAM回路ブロックに供給する。これにより、本発明の第1実施形態による半導体集積回路装置の変形例3によれば、上述の効果を実現することができる。
本発明の第1実施形態による半導体集積回路装置の変形例3では、RAM回路ブロックRAM1、RAM2〜RAM4、…、RAMn−3〜RAMnには、それぞれ、自身が選択されるときにRAM回路ブロック活性化信号SEL1、SEL2〜SEL4、…、SELn−3〜SELnが供給される。具体的には、論理回路20は、更に、NOR論理ゲート22−1〜22−y(この場合、yは、y=x+1を満たす整数)と、インバータ(反転ゲート)23−1〜23−yと、を備えている。この場合、論理回路20は、RAM回路ブロック活性化信号SEL1を分圧制御信号CV1としてNOR論理ゲート21と分圧回路13とに出力する。NOR論理ゲート22−1、…、22−yは、それぞれ、RAM回路ブロック活性化信号SEL2〜SEL4、…、SELn−3〜SELnを入力し、RAM回路ブロック活性化信号SEL2〜SEL4、…、SELn−3〜SELnの信号レベルに基づいて否定論理和を施し、その結果をインバータ23−1、…、23−yに出力する。インバータ23−1、…、23−yは、上記の結果を反転してNOR論理ゲート21に出力すると共に、その反転結果をそれぞれ分圧制御信号CV4、…、CVnとして分圧回路13に出力する。NOR論理ゲート21は、分圧制御信号CV1、CV4、…、CVnを入力し、分圧制御信号CV1、CV4、…、CVnの信号レベルに基づいて否定論理和を施し、その結果として分圧制御信号CV0を分圧回路13に出力する。分圧回路13の第1抵抗素子14は、x通りの電圧を設定するために並列接続された(x+1)個の電流経路部を備えている。そこで、上述の効果を更に実現するために、論理回路20は、選択RAM回路ブロックを選択するためのRAM回路ブロック活性化信号に応じて、選択RAM回路ブロックに対応する選択分圧比を選択するための分圧制御信号CVmを分圧回路13に出力する。このとき、分圧回路13は、分圧制御信号CVmに応じて、x通りの分圧比のうちの、選択RAM回路ブロックに対応する選択分圧比を選択する。内部電源回路10は、x通りの電圧のうちの選択分圧比に応じた電圧を出力電圧VINT1’として選択RAM回路ブロックに供給する。これにより、本発明の第1実施形態による半導体集積回路装置の変形例3によれば、上述の効果を実現することができる。
本発明の第1実施形態による半導体集積回路装置の変形例3では、RAM回路ブロックRAM1、RAM2〜RAM4、…、RAMn−3〜RAMnは、それぞれ、1個、…、3個、4個のRAM回路ブロックを有するRAM回路ブロック群として順番に配置されているが、これに限定されない。寄生抵抗の大きさにより、これらの順番が入れ替わってもよい。
(第2実施形態)
第1実施形態では、動作するRAM回路ブロックが1個の場合について説明したが、本発明の第2実施形態による半導体集積回路装置では、動作するRAM回路ブロックが同時に複数存在する場合について説明する。第2実施形態では、第1実施形態と重複する説明を省略する。
[構成]
本発明の第2実施形態による半導体集積回路装置の構成については、第1実施形態と同じである。
[動作]
本発明の第2実施形態による半導体集積回路装置の動作として、説明の簡便化のため、動作するRAM回路ブロックが2個同時に存在する場合について説明する。ここで、RAM回路ブロック1個の動作電流をIactとする。
RAM回路ブロックRAM1、RAM2を選択するために、RAM回路ブロック活性化信号SEL1、SEL2の信号レベルがハイレベル“H”に切り替わる。このとき、RAM回路ブロックRAM1、RAM2が動作状態になる。
内部電源回路10は、分圧電圧FB1と基準電圧VREFとを比較して、内部電源電圧VINT1を調整している。分圧電圧FB1は、論理回路20の出力である分圧制御信号CV0〜CVmにより、その分圧比が可変制御される。第1実施形態で説明したように、本発明は、RAM回路ブロックが選択され動作している期間、そのRAM回路ブロックが動作しているときの内部電源電圧のドロップ量に応じて、内部電源回路10は、内部電源電圧VINT1を高めにするというものである。そこで、複数のRAM回路ブロックが動作している場合、電圧変更量をどの程度高めにするかは、RAM回路ブロックの性能のばらつきが、LCDドライバ全体の性能に影響をしないように、バランスを考えて決める必要がある。考え方について次に説明する。
図10は、RAM回路ブロックのアクセススピードとそのRAM回路ブロックにかかる電源電圧との関係を示すグラフである。横軸は電圧を表し、縦軸はアクセススピードを表している。図中右下がりの特性線は、RAM回路ブロックのアクセススピードの負の内部電源電圧依存を示している。Vccint1は、アクセススピードから決まる内部電源電圧の下限を示している。Vccint2は、回路を構成するTr寿命や信頼性を確保するためのRAM回路ブロックにかけてよい内部電源電圧の上限を示している。tacc1は、LCDドライバの性能を確保するためのRAM回路ブロックのアクセススピードの低速側限界であり、tacc2は、LCDドライバの性能を確保するためのRAM回路ブロックのアクセススピードの高速側限界である。ΔVccintは、内部電源電圧ばらつき量の許容上限に相当する。Δtaccは、RAM回路ブロックとデータをやりとりする論理回路が許容可能なRAM回路ブロックのアクセススピードばらつき量の上限である。
RAM回路ブロックは、許容可能なアクセススピードばらつきΔtaccから決まる許容可能な内部電源電圧ばらつきΔVccintが存在する。複数のRAM回路ブロックを同時に動作させる場合の、内部電源電圧のドロップ補償量は、この許容可能な内部電源電圧とアクセススピードの範囲に収まるように決めてやればよい。
一般には、内部電源電圧の低い側のほうが回路性能の発揮に対してマージンが少ない場合が多い。そこで、本実施形態では、例として、内部電源回路10から遠い場所に配置しているRAM回路ブロックRAM2のほうの性能を補償する。即ち、RAM回路ブロックRAM2の電源ポートにかかる内部電源電圧のドロップを補償する。
このような例では、選択したRAM回路ブロックRAM1及びRAM2の動作電流Iact×2と、内部電源回路10からRAM回路ブロックRAM2の電源ポートに至る内部電源配線の寄生抵抗(R1+R2)より、内部電源電圧のドロップ補償量は、(((Iact×2)×R1)+(Iact×R2))となる。この場合、RAM回路ブロックRAM1の電源ポートVINT11にかかる内部電源電圧は、(VINT1+(Iact×R2))となり、(Iact×R2)分、RAM回路ブロックRAM1にかかる内部電源電圧は高いことになる。もちろん先ほど説明したように、許容可能な内部電源電圧とアクセススピードの範囲に収まっていれば、回路動作上の問題はない。収まっていない場合は、RAM回路ブロックの動作電流の削減や内部電源配線の寄生抵抗の削減等の工夫が必要になる(この場合については第3実施形態にて後述する)。
従って、RAM回路ブロックRAM1及びRAM2を選択したとき、内部電源回路10は、その出力電圧VINT1’として、内部電源電圧VINT1と(((Iact×2)×R1)+(Iact×R2))分のドロップ電圧とを加算した電圧、即ち、VINT1+(((Iact×2)×R1)+(Iact×R2))を出力する。これにより、内部電源配線の寄生抵抗とRAM回路ブロックRAM1及びRAM2の動作電流によりドロップが生じても、遠端側のRAM回路ブロックRAM2の電源ポートVINT12には、VINT1の電圧がかかっている。このように内部電源配線の寄生抵抗による電圧のドロップが存在しても、RAM回路ブロックRAM2のアクセススピードが悪化しないLCDドライバを実現できる。
図11は、本発明の第2実施形態による半導体集積回路装置の動作として、RAM回路ブロック活性化信号SEL1〜SELnと、内部電源回路10の出力電圧VINT1’と、電源ポートVINT11〜VINT1nにかかるときの電圧との関係を示すタイミングチャートである。ここで、横軸は時間を表し、縦軸は電圧を表している。内部電源回路10の出力電圧VINT1’は、RAM回路ブロックの動作状態に応じて可変制御されている。選択されて動作しているRAM回路ブロックがRAM回路ブロックRAM1、RAM2である場合、内部電源ポートVINT12〜VINT1nにかかる出力電圧VINT1’は、ドロップせず一定に制御される。
第2実施形態では、RAM回路ブロックRAM1、RAM2や、RAM回路ブロックRAMn−1、RAMnについて説明を行ったが、同時に複数動作させるアクセスがあった場合でも、同様の考え方で本発明は適用可能である。
また内部電源電圧の設定レンジを小さくするという点から、同時に複数のRAM回路ブロックを活性化する場合は、隣接したRAM回路ブロックのほうが内部電源配線の寄生抵抗の差を小さくできるので、同時に動作するRAM回路ブロックを隣接して配置するほうが望ましい。逆に言えば、隣接しているRAM回路ブロックを同時に動作するように選択制御するほうが望ましい。しかし、図10でも示したように、内部電源電圧のドロップ量が、許容可能な内部電源電圧ばらつき範囲とアクセススピードのばらつき範囲に整合して収まるのであれば、隣接するRAM回路ブロックを常に同時に選択するような制御でなくても構わない。従って、他の優先すべき設計上の課題があるならば、そちらを優先してRAM回路ブロックの配置や選択動作を最適化して構わない。
以上、第2実施形態として、2個同時に動作する場合について説明を行ったが、もちろん、3個以上のRAM回路ブロックを同時に動作させる場合でも、上述した制限の範囲内で本発明は適用可能である。
[効果]
本発明の第2実施形態による半導体集積回路装置の効果について説明する。
本発明の第2実施形態による半導体集積回路装置によれば、RAM回路ブロックRAM1〜RAMnに分割されたRAM回路と、内部電源回路10と、を具備している。RAM回路ブロックRAM1〜RAMnのうちの、2つ以上のRAM回路ブロックである選択RAM回路ブロックが選択される。このとき、内部電源回路10は、選択RAM回路ブロックの配置場所に応じた電圧を出力電圧VINT1’として選択RAM回路ブロックに供給する。これにより、本発明の第2実施形態による半導体集積回路装置によれば、第1実施形態と同じ効果を実現する。
また、本発明の第2実施形態による半導体集積回路装置によれば、第1実施形態の効果に加えて、複数のRAM回路ブロックを同時に動作させる場合でも適用可能である。本発明の第2実施形態による半導体集積回路装置によれば、複数のRAM回路ブロックを同時に動作させることでデータアクセスの高速化が可能になり、LCDドライバの高性能化が可能になる。
(第3実施形態)
第2実施形態で言及した許容可能な内部電源電圧とアクセススピードの範囲に収める工夫として、本発明の第3実施形態による半導体集積回路装置では、RAM回路ブロックの動作電流の削減や内部電源配線の寄生抵抗の削減の方法について説明する。第3実施形態では、第1、2実施形態と重複する説明を省略する。
[構成]
図12は、本発明の第3実施形態による半導体集積回路装置の構成を示している。この半導体集積回路装置のRAM回路は、複数のRAM回路ブロックとして、大きく2つに分けられてレイアウトされる。このRAM回路は、第1グループにおけるn個のRAM回路ブロックRAMR1〜RAMRn(nは整数である)と、第2グループにおけるn個のRAM回路ブロックRAML1〜RAMLnと、に分割されている。
第1グループにおけるn個のRAM回路ブロックRAMR1〜RAMRnは、内部電源回路10から近い順に1番目からn番目まで配置されているものとする。第2グループにおけるn個のRAM回路ブロックRAML1〜RAMLnは、内部電源回路10から近い順に1番目からn番目まで配置されているものとする。内部電源回路10には、内部電源配線が接続されている。内部電源配線は、内部電源回路10から引き回されたあと、第1、2内部電源配線として分岐され、第1、2内部電源配線はそれぞれ第1、2グループに引き回される。内部電源配線は内部電源回路10から分岐点までは、分岐点以降の寄生抵抗に比べて相対的に低抵抗にレイアウトされているものとする。
第1グループにおけるn個のRAM回路ブロックRAMR1〜RAMRnは第1内部電源配線に並列に接続されている。第1内部電源配線には、第1グループにおけるn個のRAM回路ブロックRAMR1〜RAMRnの配置場所にそれぞれ対応する寄生抵抗としてn個の寄生抵抗RR1〜RRnが生じる。即ち、第1グループにおけるn個のRAM回路ブロックRAMR1〜RAMRnは、それぞれ、n個の電源ポートを介して第1内部電源配線に接続され、第1内部電源配線の電源ポート間には、それぞれ、第1グループにおけるn個のRAM回路ブロックRAMR1〜RAMRnに対応するn個の寄生抵抗RR1〜RRnが生じる。説明簡便化のため、n個の寄生抵抗RR1〜RRnの抵抗値は全て等しいものとする。
第2グループにおけるn個のRAM回路ブロックRAML1〜RAMLnは第2内部電源配線に並列に接続されている。第2内部電源配線には、第2グループにおけるn個のRAM回路ブロックRAML1〜RAMLnの配置場所にそれぞれ対応する寄生抵抗としてn個の寄生抵抗RL1〜RLnが生じる。即ち、第2グループにおけるn個のRAM回路ブロックRAML1〜RAMLnは、それぞれ、n個の電源ポートを介して第2内部電源配線に接続され、第2内部電源配線の電源ポート間には、それぞれ、第2グループにおけるn個のRAM回路ブロックRAML1〜RAMLnに対応するn個の寄生抵抗RL1〜RLnが生じる。説明簡便化のため、n個の寄生抵抗RL1〜RLnの抵抗値は全て等しいものとする。
第1グループにおけるn個のRAM回路ブロックRAMR1〜RAMRnには、それぞれ、RAM回路ブロック活性化信号SELR1〜SELRnを供給するためのn本の信号線が接続されている。そのn本の信号線は、論理回路20の入力にも接続されている。第2グループにおけるn個のRAM回路ブロックRAML1〜RAMLnには、それぞれ、RAM回路ブロック活性化信号SELL1〜SELLnを供給するためのn本の信号線が接続されている。そのn本の信号線は、論理回路20の入力にも接続されている。論理回路20は、RAM回路ブロック活性化信号SELR1〜SELRn、SELL1〜SELLnにより、分圧制御信号CVm(mは0〜nを満たす整数)を分圧回路13に供給する。
例えば、第1グループにおけるn個のRAM回路ブロックRAMR1〜RAMRnは、第1、2実施形態におけるn個のRAM回路ブロックRAM1〜RAMnに対応し、RAM回路ブロック活性化信号SELR1〜SELRnは、第1、2実施形態におけるRAM回路ブロック活性化信号SEL1〜SELnに対応する。
[動作]
本発明の第3実施形態による半導体集積回路装置の動作として、説明の簡便化のため、動作するRAM回路ブロックが2個同時に存在する場合について説明する。ここで、RAM回路ブロック1個の動作電流をIactとする。
RAM回路ブロックRAMR1、RAML1を選択するために、RAM回路ブロック活性化信号SELR1、SELL1の信号レベルがハイレベル“H”に切り替わる。このとき、RAM回路ブロックRAMR1、RAML1が動作状態になる。
選択したRAM回路ブロックRAMR1及びRAML1の動作電流Iactと、内部電源回路10からそれぞれのRAM回路ブロックRAMR1及びRAML1の電源ポートに至る内部電源配線の寄生抵抗RR1及びRL1より、それぞれの内部電源電圧のドロップ補償量は、RAM回路ブロックRAMR1側で(Iact×RR1)であり、RAM回路ブロックRAML1側で(Iact×RL1)となる。
ここで同時に動作するRAM回路ブロックの配置場所を、内部電源配線の寄生抵抗が等しくなるようにレイアウトする。望ましくは、電圧ドロップ量が等しくなるようにレイアウトする。もしくは内部電源配線の寄生抵抗が同じRAM回路ブロックを動作させるように選択動作させてもよい。そのようにすることで、内部電源回路の出力電圧のドロップ補償制御を単純化することができる。
このように、第3実施形態では、内部電源回路10の出力電圧VINT1’に対するドロップ補償量を考慮して、VINT1+(Iact×RL1)に制御することで、複数のRAM回路ブロックRAMR1及びRAML1を選択したときにも、それぞれのRAM回路ブロックの電源ポートにかかる電圧を同じ電圧とすることができる。
また、第3実施形態では、内部電源回路10に最も近いRAM回路ブロックRAMR1及びRAML1を例にして説明したが、内部電源回路10から最も遠いRAM回路ブロックRAMRn及びRAMLnを同時に動作させる場合でも同様に、それぞれのRAM回路ブロックの電源ポートにかかる電圧を同じ電圧とすることができる。
また、第3実施形態では、同時に動作するRAM回路ブロックを、異なる系統の内部電源配線に分散して配置することで、ひとつの系統に流れるRAM回路ブロックの動作電流を最小化し、回路動作で生じる内部電源電圧のドロップを抑制しているものである。この原理に添う内容であれば、ここで説明した大きく2グループに分割してレイアウトする実施例以外にも、例えば3グループ以上の分割したレイアウトでも適用可能である。
[効果]
本発明の第3実施形態による半導体集積回路装置の効果について説明する。
本発明の第3実施形態による半導体集積回路装置によれば、RAM回路は、第1、2実施形態における複数のRAM回路ブロックRAMR1〜RAMRnを複数グループだけ有している。例えば、RAM回路は、第1グループにおけるRAM回路ブロックRAMR1〜RAMRnであるRAM回路ブロックRAMR1〜RAMRnと、第2グループにおけるRAM回路ブロックRAMR1〜RAMRnであるRAM回路ブロックRAML1〜RAMLnと、を有している。第1グループにおけるRAM回路ブロックRAMR1〜RAMRnと、第2グループにおけるRAM回路ブロックRAML1〜RAMLnは、内部電源回路10に最も近いものから最も遠いものまで順番に配置される。内部電源配線には、第1グループにおけるRAM回路ブロックRAMR1〜RAMRnの配置場所にそれぞれ対応する寄生抵抗RR1〜RRnが生じ、第2グループにおけるRAM回路ブロックRAML1〜RAMLnの配置場所にそれぞれ対応する寄生抵抗RL1〜RLnが生じる。選択RAM回路ブロックは、第1グループにおけるRAM回路ブロックRAMR1〜RAMRnのうちの少なくとも1つのRAM回路ブロックと、第2グループにおけるRAM回路ブロックRAML1〜RAMLnのうちの少なくとも1つのRAM回路ブロックを含んでいる。これにより、本発明の第3実施形態による半導体集積回路装置によれば、その効果として、RAM回路ブロックの動作電流の削減や内部電源配線の寄生抵抗の削減を実現できる。
なお、本発明の第3実施形態による半導体集積回路装置において、LCDドライバに搭載したRAM回路ブロックの個数nに対して、内部電源回路10の出力電圧VINT1’を、RAM回路ブロックの選択状態に応じてn段階で制御することについて説明したが、これに限定するものではない。本発明の第3実施形態による半導体集積回路装置の変形例として、許容可能な内部電源電圧とアクセススピードの範囲内であれば(これについては図10で説明済み)、制御するステップ数を減らしても構わない。
図13A、Bは、本発明の第3実施形態による半導体集積回路装置の変形例1の構成を示している。
本発明の第3実施形態による半導体集積回路装置の変形例1では、RAM回路は、第1実施形態の変形例1における複数のRAM回路ブロックRAM1〜RAM2、…、RAMn−1〜RAMnを複数グループだけ有している。例えば、RAM回路は、第1グループにおけるRAM回路ブロックRAM1〜RAM2、…、RAMn−1〜RAMnであるRAM回路ブロックRAMR1〜RAMR2、…、RAMRn−1〜RAMRnと、第2グループにおけるRAM回路ブロックRAM1〜RAM2、…、RAMn−1〜RAMnであるRAM回路ブロックRAML1〜RAML2、…、RAMLn−1〜RAMLnと、を有している。第1グループにおけるRAM回路ブロックRAMR1〜RAMR2、…、RAMRn−1〜RAMRnと、第2グループにおけるRAM回路ブロックRAML1〜RAML2、…、RAMLn−1〜RAMLnは、内部電源回路10に最も近いものから最も遠いものまで順番に配置される。内部電源配線には、第1グループにおけるRAM回路ブロックRAMR1〜RAMR2、…、RAMRn−1〜RAMRnの配置場所にそれぞれ対応する寄生抵抗RR1〜RR2、…、RRn−1〜RRnが生じ、第2グループにおけるRAM回路ブロックRAML1〜RAML2、…、RAMLn−1〜RAMLnの配置場所にそれぞれ対応する寄生抵抗RL1〜RL2、…、RLn−1〜RLnが生じる。選択RAM回路ブロックは、第1グループにおけるRAM回路ブロックRAMR1〜RAMR2、…、RAMRn−1〜RAMRnのうちの少なくとも1つのRAM回路ブロックと、第2グループにおけるRAM回路ブロックRAML1〜RAML2、…、RAMLn−1〜RAMLnのうちの少なくとも1つのRAM回路ブロックを含んでいる。
図14A、Bは、本発明の第3実施形態による半導体集積回路装置の変形例2の構成を示している。
本発明の第3実施形態による半導体集積回路装置の変形例2では、RAM回路は、第1実施形態の変形例2における複数のRAM回路ブロックRAM1〜RAM4、…、RAMn−3〜RAMnを複数グループだけ有している。例えば、RAM回路は、第1グループにおけるRAM回路ブロックRAM1〜RAM4、…、RAMn−3〜RAMnであるRAM回路ブロックRAMR1〜RAMR4、…、RAMRn−3〜RAMRnと、第2グループにおけるRAM回路ブロックRAM1〜RAM4、…、RAMn−3〜RAMnであるRAM回路ブロックRAML1〜RAML4、…、RAMLn−3〜RAMLnと、を有している。第1グループにおけるRAM回路ブロックRAMR1〜RAMR4、…、RAMRn−3〜RAMRnと、第2グループにおけるRAM回路ブロックRAML1〜RAML4、…、RAMLn−3〜RAMLnは、内部電源回路10に最も近いものから最も遠いものまで順番に配置される。内部電源配線には、第1グループにおけるRAM回路ブロックRAMR1〜RAMR4、…、RAMRn−3〜RAMRnの配置場所にそれぞれ対応する寄生抵抗RR1〜RR4、…、RRn−3〜RRnが生じ、第2グループにおけるRAM回路ブロックRAML1〜RAML4、…、RAMLn−3〜RAMLnの配置場所にそれぞれ対応する寄生抵抗RL1〜RL4、…、RLn−3〜RLnが生じる。選択RAM回路ブロックは、第1グループにおけるRAM回路ブロックRAMR1〜RAMR4、…、RAMRn−3〜RAMRnのうちの少なくとも1つのRAM回路ブロックと、第2グループにおけるRAM回路ブロックRAML1〜RAML4、…、RAMLn−3〜RAMLnのうちの少なくとも1つのRAM回路ブロックを含んでいる。
図15A、Bは、本発明の第3実施形態による半導体集積回路装置の変形例3の構成を示している。
本発明の第3実施形態による半導体集積回路装置の変形例3では、RAM回路は、第1実施形態の変形例3における複数のRAM回路ブロックRAM1、RAM2〜RAM4、…、RAMn−3〜RAMnを複数グループだけ有している。例えば、RAM回路は、第1グループにおけるRAM回路ブロックRAM1、RAM2〜RAM4、…、RAMn−3〜RAMnであるRAM回路ブロックRAMR1、RAMR2〜RAMR4、…、RAMRn−3〜RAMRnと、第2グループにおけるRAM回路ブロックRAM1、RAM2〜RAM4、…、RAMn−3〜RAMnであるRAM回路ブロックRAML1、RAML2〜RAML4、…、RAMLn−3〜RAMLnと、を有している。第1グループにおけるRAM回路ブロックRAMR1、RAMR2〜RAMR4、…、RAMRn−3〜RAMRnと、第2グループにおけるRAM回路ブロックRAML1、RAML2〜RAML4、…、RAMLn−3〜RAMLnは、内部電源回路10に最も近いものから最も遠いものまで順番に配置される。内部電源配線には、第1グループにおけるRAM回路ブロックRAMR1、RAMR2〜RAMR4、…、RAMRn−3〜RAMRnの配置場所にそれぞれ対応する寄生抵抗RR1、RR2〜RR4、…、RRn−3〜RRnが生じ、第2グループにおけるRAM回路ブロックRAML1、RAML2〜RAML4、…、RAMLn−3〜RAMLnの配置場所にそれぞれ対応する寄生抵抗RL1、RL2〜RL4、…、RLn−3〜RLnが生じる。選択RAM回路ブロックは、第1グループにおけるRAM回路ブロックRAMR1、RAMR2〜RAMR4、…、RAMRn−3〜RAMRnのうちの少なくとも1つのRAM回路ブロックと、第2グループにおけるRAM回路ブロックRAML1、RAML2〜RAML4、…、RAMLn−3〜RAMLnのうちの少なくとも1つのRAM回路ブロックを含んでいる。
また、本発明の第1〜3実施形態による半導体集積回路装置において、同じ種類のRAM回路ブロックを用いたが、これに限定するものではない。異なる種類の回路ブロックの場合でも、適用可能である。また異なる種類の回路ブロックを混在させてもよい。動作電流はそれぞれ異なるだろうが、内部電源電圧のドロップ量に応じて内部電源回路10の出力である内部電源電圧VINT1を、制御するという原理にそって、適用可能である。
また、本発明の第1〜3実施形態による半導体集積回路装置において、内部電源回路10の出力電圧VINT1’の制御方式を分圧比の変更により制御する方法で説明したが、他の回路方式、制御方式で実現しても構わない。
また、本発明の第1〜3実施形態による半導体集積回路装置において、内部電源回路10の出力電圧VINT1’を高めに制御している期間を、RAM回路ブロック活性化信号がハイレベル“H”になっている期間で説明を行ったが、回路によっては活性化信号がオフ状態となってもしばらく動作を継続する回路もある。従って、そのような回路に対して本発明を適用する場合、回路が活性化している期間中は、内部電源回路10は内部電源電圧VINT1を高めに制御しているように制御期間を設定すべきである。
また、本発明の第1〜3実施形態による半導体集積回路装置において、内部電源電圧を内部電源回路の出力電圧と同等程度に維持する視点で説明を行ったが、動作状態に応じて、必要な回路ブロックに対して、電圧ドロップを考慮しても、更に電源ポートにかかる電圧が高めになるように、内部電源回路の出力電圧を高めに制御してもよい。
また、本発明の第1〜3実施形態による半導体集積回路装置において、LCDドライバに搭載するRAM回路ブロックを例に本発明の説明を行ったが、電源配線の寄生抵抗による電源電圧のドロップを改善する目的に沿うものであれば、どのような半導体集積回路装置にも本発明は適用可能である。
図1は、本発明の第1、2実施形態による半導体集積回路装置の構成を示している。 図2は、本発明の第1、2実施形態による半導体集積回路装置における分圧回路13及び論理回路20の構成例を示している。 図3Aは、本発明の第1実施形態による半導体集積回路装置の動作として、RAM回路ブロック活性化信号SEL1〜SELnと、内部電源回路10の出力電圧VINT1’と、電源ポートVINT11〜VINT1nにかかるときの電圧との関係を示すタイミングチャートである。 図3Bは、本発明の第1実施形態による半導体集積回路装置の動作として、RAM回路ブロック活性化信号SEL1〜SELnと、内部電源回路10の出力電圧VINT1’と、電源ポートVINT11〜VINT1nにかかるときの電圧との関係を示すタイミングチャートである。 図4は、本発明の第1実施形態による半導体集積回路装置の変形例1の構成を示している。 図5は、本発明の第1実施形態による半導体集積回路装置の変形例1における分圧回路13及び論理回路20の構成例を示している。 図6は、本発明の第1実施形態による半導体集積回路装置の変形例2の構成を示している。 図7は、本発明の第1実施形態による半導体集積回路装置の変形例2における分圧回路13及び論理回路20の構成例を示している。 図8は、本発明の第1実施形態による半導体集積回路装置の変形例3の構成を示している。 図9は、本発明の第1実施形態による半導体集積回路装置の変形例3における分圧回路13及び論理回路20の構成例を示している。 図10は、本発明の第2実施形態による半導体集積回路装置の動作として、RAM回路ブロックのアクセススピードとそのRAM回路ブロックにかかる電源電圧との関係を示すグラフである。 図11は、本発明の第2実施形態による半導体集積回路装置の動作として、RAM回路ブロック活性化信号SEL1〜SELnと、内部電源回路10の出力電圧VINT1’と、電源ポートVINT11〜VINT1nにかかるときの電圧との関係を示すタイミングチャートである。 図12は、本発明の第3実施形態による半導体集積回路装置の構成を示している。 図13Aは、本発明の第3実施形態による半導体集積回路装置の変形例1の構成を示している。 図13Bは、本発明の第3実施形態による半導体集積回路装置の変形例1の構成を示している。 図14Aは、本発明の第3実施形態による半導体集積回路装置の変形例2の構成を示している。 図14Bは、本発明の第3実施形態による半導体集積回路装置の変形例2の構成を示している。 図15Aは、本発明の第3実施形態による半導体集積回路装置の変形例3の構成を示している。 図15Bは、本発明の第3実施形態による半導体集積回路装置の変形例3の構成を示している。
符号の説明
10 内部電源回路、
11 出力ノード、
12 内部電源制御回路、
13 分圧回路、
14 第1抵抗素子、
15 第2抵抗素子、
16 出力ノード、
17 差分増幅回路、
18 スイッチ、
20 論理回路、
21 NOR論理ゲート、
CVm、CV0〜CVn 分圧制御信号、
FB1 分圧電圧、
RAM1〜RAMn RAM回路ブロック、
RB1 抵抗、
RB2 抵抗、
R1〜Rn 寄生抵抗、
SEL1〜SELn RAM回路ブロック活性化信号、
VCC 電源、
VINT1 内部電源電圧、
VINT1’ 出力電圧、
VINT11〜VINT1n 電源ポート、
RAMR1〜RAMRn RAM回路ブロック、
RAML1〜RAMLn RAM回路ブロック、
RR1〜RRn 寄生抵抗、
RL1〜RLn 寄生抵抗、

Claims (16)

  1. 複数のRAM(Random Access Memory)回路ブロックに分割されたRAM回路と、
    前記複数のRAM回路ブロックのうちの選択RAM回路ブロックが選択されたとき、前記選択RAM回路ブロックの配置場所に応じた電圧を出力電圧として前記選択RAM回路ブロックに供給する内部電源回路と、
    を具備する半導体集積回路装置。
  2. 前記内部電源回路は、内部電源配線に接続され、
    前記内部電源配線には、前記複数のRAM回路ブロックの配置場所にそれぞれ対応する寄生抵抗が生じ、
    前記内部電源回路には、前記複数のRAM回路ブロックのそれぞれに対して、前記寄生抵抗に応じた複数通りの電圧が設定され、
    前記内部電源回路は、前記選択RAM回路ブロックが選択されたとき、
    前記複数通りの電圧のうちの、前記選択RAM回路ブロックの位置に応じた電圧を前記出力電圧として前記選択RAM回路ブロックに供給する、
    請求項1に記載の半導体集積回路装置。
  3. 前記内部電源回路は、
    前記複数通りの電圧を設定するための複数通りの分圧比を有する分圧回路を備え、
    前記複数通りの分圧比は、それぞれ、前記複数のRAM回路ブロックに対応し、
    前記内部電源回路は、前記選択RAM回路ブロックが選択されたとき、
    前記複数通りの分圧比のうちの、前記選択RAM回路ブロックに対応する選択分圧比を選択し、
    前記複数通りの電圧のうちの前記選択分圧比に応じた電圧を前記出力電圧として前記選択RAM回路ブロックに供給する、
    請求項2に記載の半導体集積回路装置。
  4. 前記複数のRAM回路ブロックには、それぞれ、自身が選択されるときにRAM回路ブロック活性化信号が供給され、
    前記半導体集積回路装置は、
    前記選択RAM回路ブロックを選択するための前記RAM回路ブロック活性化信号に応じて、前記選択RAM回路ブロックに対応する前記選択分圧比を選択するための分圧制御信号を前記分圧回路に出力する論理回路、
    を更に具備し、
    前記分圧回路は、前記分圧制御信号に応じて、前記複数通りの分圧比のうちの、前記選択RAM回路ブロックに対応する前記選択分圧比を選択し、
    前記内部電源回路は、前記複数通りの電圧のうちの前記選択分圧比に応じた電圧を前記出力電圧として前記選択RAM回路ブロックに供給する、
    請求項3に記載の半導体集積回路装置。
  5. 前記内部電源回路は、内部電源電圧を発生し、
    前記複数のRAM回路ブロックの各々は、前記内部電源配線に並列に接続され、
    前記複数のRAM回路ブロックがそれぞれ選択されて動作したとき、前記複数のRAM回路ブロックに対して、それぞれ、前記複数のRAM回路ブロックの動作電流と、前記内部電源回路から前記複数のRAM回路ブロックまでの前記寄生抵抗とによる複数通りのドロップ電圧が発生し、
    前記複数通りの電圧は、それぞれ、前記内部電源電圧と前記複数通りのドロップ電圧とを加算した電圧である、
    請求項2〜4のいずれかに記載の半導体集積回路装置。
  6. 前記複数のRAM回路ブロックを1番目からn番目(nは整数である)までのn個のRAM回路ブロックとし、
    前記n個のRAM回路ブロックの配置場所にそれぞれ対応する前記寄生抵抗をR1、R1+R2、…、R1+…+Rnとし、
    前記n個のRAM回路ブロックの各々の動作電流をIactとし、
    前記内部電源電圧をVINT1とし、
    前記選択RAM回路ブロックを第j番目(jは1≦j≦nを満たす整数)のRAM回路ブロックとし、
    前記複数通りの電圧のうちの、前記第j番目のRAM回路ブロックに対する電圧を前記出力電圧とし、
    前記出力電圧をVINT1’としたとき、VINT1’は、
    Figure 2009289784
    により表される、
    請求項5に記載の半導体集積回路装置。
  7. 前記複数のRAM回路ブロックを1番目からn番目(nは整数である)までのn個のRAM回路ブロックとし、
    前記n個のRAM回路ブロックをx個(xは、nより小さい整数である)のRAM回路ブロック群としたとき、
    前記内部電源回路は、内部電源配線に接続され、
    前記内部電源配線には、前記x個のRAM回路ブロック群の配置場所にそれぞれ対応する寄生抵抗が生じ、
    前記内部電源回路には、前記x個のRAM回路ブロック群のそれぞれに対して、前記寄生抵抗に応じたx通りの電圧が設定され、
    前記内部電源回路は、前記選択RAM回路ブロックが選択されたとき、
    前記x通りの電圧のうちの、前記選択RAM回路ブロックの位置に応じた電圧を前記出力電圧として前記選択RAM回路ブロックに供給する、
    請求項1に記載の半導体集積回路装置。
  8. 前記x個のRAM回路ブロック群の各々の個数が同じNであり、
    前記Nは、n=x×Nを満たす整数としたとき、
    前記RAM回路ブロック群は、N個のRAM回路ブロックとして表される、
    請求項7に記載の半導体集積回路装置。
  9. 前記内部電源回路は、
    前記x通りの電圧を設定するためのx通りの分圧比を有する分圧回路を備え、
    前記x通りの分圧比は、それぞれ、前記x個のRAM回路ブロック群に対応し、
    前記内部電源回路は、前記選択RAM回路ブロックが選択されたとき、
    前記x通りの分圧比のうちの、前記選択RAM回路ブロックに対応する選択分圧比を選択し、
    前記x通りの電圧のうちの前記選択分圧比に応じた電圧を前記出力電圧として前記選択RAM回路ブロックに供給する、
    請求項7又は8に記載の半導体集積回路装置。
  10. 前記x個のRAM回路ブロック群には、それぞれ、自身が選択されるときにRAM回路ブロック活性化信号が供給され、
    前記半導体集積回路装置は、
    前記選択RAM回路ブロックを選択するための前記RAM回路ブロック活性化信号に応じて、前記選択RAM回路ブロックに対応する前記選択分圧比を選択するための分圧制御信号を前記分圧回路に出力する論理回路、
    を更に具備し、
    前記分圧回路は、前記分圧制御信号に応じて、前記x通りの分圧比のうちの、前記選択RAM回路ブロックに対応する前記選択分圧比を選択し、
    前記内部電源回路は、前記x通りの電圧のうちの前記選択分圧比に応じた電圧を前記出力電圧として前記選択RAM回路ブロックに供給する、
    請求項9に記載の半導体集積回路装置。
  11. 前記複数のRAM回路ブロックは、前記寄生抵抗が最も小さいものから最も大きいものまで順番に配置されている、
    請求項2〜10のいずれかに記載の半導体集積回路装置。
  12. 前記複数のRAM回路ブロックは、前記内部電源回路に最も近いものから最も遠いものまで順番に配置されている、
    請求項1〜11のいずれかに記載の半導体集積回路装置。
  13. 前記選択RAM回路ブロックは、前記複数のRAM回路ブロックのうちの1つのRAM回路ブロックである、
    請求項1〜12のいずれかに記載の半導体集積回路装置。
  14. 前記選択RAM回路ブロックは、前記複数のRAM回路ブロックのうちの2つ以上のRAM回路ブロックである、
    請求項1〜12のいずれかに記載の半導体集積回路装置。
  15. 前記RAM回路は、前記複数のRAM回路ブロックを複数グループだけ有し、
    前記選択RAM回路ブロックは、
    前記複数グループの各々における前記複数のRAM回路ブロックのうちの少なくとも1つのRAM回路ブロック、
    を含む請求項14に記載の半導体集積回路装置。
  16. 請求項1〜15のいずれかに記載の半導体集積回路装置が適用され、液晶ディスプレイパネルを駆動する液晶ディスプレイドライバ。
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