JP2011508318A - 自己構成型マルチレギュレータasicコア電力供給 - Google Patents
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Abstract
Description
ASICコアは、単体として設計、検査された回路により実行される機能であり、ASICファンクションライブラリとして特定の処理技術に利用できる。それぞれのASICコアは性能と機能が分かっている素子であり、基本的にはASICチップ設計の構成要素として利用される。ASICコアは、機能+所定の物理レイアウトまたは標準セルとして、あるいは機能+ASICベンダにより実装される物理レイアウトとして、あるいは顧客によって全面的に集積される標準技術に依存したゲートレベルネットリストに埋め込まれた機能として、実装され得る。
ASICチップの設計、検証、製造は電子製品製造業者にとって多大な投資となる。このコストを可能な限り抑えることが望まれる。
この例示的なメモリ装置の脈絡で、コントローラ304はホスト装置308等の外部装置によって通常給電され、供給される電力を回路用に調整するために図1および2のような電力供給回路を含む。
1)VDD_core 712を暫時放電するため(コアVDD調整供給)、線路710沿いに「Discharge_en」(放電イネーブル)パルスを暫時生成する(一実施形態において、約20μSecのパルス幅を使用する)。それにはFET(電界効果トランジスタ)714のゲートをオンにする。これにはノード416を接地716へ結合する効果がある。VDD_core 712を接地716へ暫時結合することで、これが暫時放電するか否かを確認することが目的である。
2)暫時放電サイクル後になお高いVDD_core 712レベルが「LowRef」コンパレータ706の出力706o(入力706aのVDD_coreを入力706bのDischarge_enに比較)から判明する場合は、マイクロファラッド台のキャパシタンスを持つチップ外コンデンサ404が存在すると仮定する(暫時放電サイクルによって格段に小さい内部キャパシタンスの帯電は放電するはずであるため)。そこで、VDDランプ速度を加速するためにキャプレスレギュレータモジュールの高電力サブモジュールと低電力サブモジュールの両方を作動させる(HP_enとLP_enをイネーブルに設定する)(これはコンデンサの存在が検出されているため、安全である)。
3)放電後にVDD_coreが低いことが「LowRef」コンパレータ706の出力706oから判明し、外部コンデンサ404の不在の可能性を示唆する場合は(VDD_coreが低くスタートしたため、外部コンデンサは存在するかもしれないが存在しない可能性もある)、キャプレスレギュレータモジュールの低電力サブモジュールを使ってVDD_core 712の電力供給レベルをランプアップさせるために「LP_en」をイネーブルに設定する。
4)次に、VDD_core電圧レベルをもう一度検知するために数マイクロ秒(μSec)後に「CharEv_en」(電荷評価パルス)信号を生成する。高いVDD_coreレベルが「HighRef」コンパレータ出力704oから判明するならば、これはローからハイへの速やかなランプのためにチップ上キャパシタンスだけが存在すること(外部キャパシタンスなし)を意味するため、電力投入のときには低電力キャプレスレギュレータモジュールだけをイネーブルする。さもなくば、キャプレスレギュレータモジュールの高電力サブモジュールもイネーブルする。
ブロック806ではチップ上キャパシタンスを放電するには十分であるが、それよりも大きいオプションのチップ外キャパシタンス(存在する場合)を放電するには不十分な、選択された短い時間にわたり、線路710(図7)上に放電イネーブルパルスを生成する。
ブロック808には、線路710に沿ってFET714のゲートへ放電イネーブルパルスを印加し、VDD_coreを瞬間的に接地716に短絡させる。
決定ブロック810では、LowRefラッチコンパレータ706の出力706o(入力706a(VDD_core)と706b(放電イネーブル)との比較により判断する)をチェックし、VDD_coreが放電しているか否かを確認する。放電している場合はブロック812へ制御が移り、放電していない場合はブロック814へ制御が移る。
ブロック814では、チップ外(大)キャパシタンス404が存在するとの結論に達する。
ブロック816では、より多くの電流を提供することでASICの電力投入を加速するため、キャプレスレギュレータモジュール406の低電力サブモジュール602と高電力サブモジュール604とをイネーブルする。
ブロック818では、ASICの電力投入段階が完了し、制御はノードBへ移る。
ブロック812ではまだ、外部キャパシタンス404の有無は定かでない。当面はキャプレスレギュレータモジュール406の低電力サブモジュール602だけを使用する。
ブロック820でプロセスは短時間待機する。
決定ブロック824では、HighRefコンパレータ704の出力704oをチェックし、VDD_coreが高いか否かを確認する。これが高ければ(大きいキャパシタンスが不在の場合に限る)、制御はブロック826へ移る。さもなくば、ブロック828へ制御が移る。
ブロック826では、チップ上キャパシタンス408のみが存在し、オプションのチップ外(大)コンデンサ404は存在しないと結論付ける。
ブロック830では、ロジックブロック708によりASIC電力投入段階のためにキャプレスレギュレータモジュールの低電力サブモジュールのみをイネーブルする。
ブロック832では、ASIC電力投入段階が完了し、制御はノードBへ移る。
ブロック828では、チップ外キャパシタンス404が存在すると結論付ける。
ブロック834では、ロジックブロック708がキャプレスレギュレータモジュール406の低電力サブモジュール602と高電力サブモジュール604とを、ASICの電力投入に使用するため、イネーブルする。これは低電力サブモジュール単体より大きな電力を提供し、より速い電力投入を可能にする。
ブロック836では、ASIC電力投入段階が完了し、制御はノードBへ移る。
ブロック838(ノードBから到達)では、電力投入後にASICの制御ロジックがコンフィギュレーションレジスタを読み出す。
ブロック840では、コンフィギュレーションレジスタから読み出された情報に基づき電力投入後段階に使用するレギュレータを決定する。例えば、事実上、「キャプレスレギュレータモジュール使用」であっても「線形レギュレータモジュール使用」であってもよく、必要とあらば、それぞれのレギュレータモジュールの高電力サブモジュールまたは低電力を最初に使用するか否かをさらに指定することもできる。
ブロック842では、ブロック840で下した決定に応じて、電力投入後段階に使用するしかるべきレギュレータモジュール(さらに場合によってはサブモジュール)をイネーブルする。
このように、1つのASIC装置を製造し幅広い製品に使用できるため、その有用性が増し、全体的な開発コストとパーツ当たりのコストは低下する。
Claims (27)
- 電子機器を操作する方法であって、前記機器は、ASIC装置と、ノードを通じて外部−前記ASIC装置のコンデンサへ任意に結合するように構成された線形レギュレータモジュールと、前記ノードを通じて前記電子機器の内部キャパシタンスへ結合するキャプレスレギュレータモジュールとを備え、前記キャプレスレギュレータモジュールは、低電力サブモジュールと、高電力サブモジュールとを含み、前記高電力サブモジュールは、前記低電力サブモジュールより大きい電流を提供するように構成される方法において、
最初に、ASIC装置電力投入を開始するために前記キャプレスレギュレータモジュールの前記低電力サブモジュールにより、前記ノードを通じて、前記ASIC装置へ電力を印加するステップと、
前記ノードへ外部キャパシタンスが結合されているか否かを検出するステップと、
を含む方法。 - 請求項1記載の方法において、
その後、前記ノードへ結合された外部−前記ASIC装置コンデンサを検出する場合に、前記キャプレスレギュレータモジュールの前記高電力サブモジュールにより、前記ノードを通じて、前記ASIC装置へ電力を印加するステップをさらに含む方法。 - 請求項1記載の方法において、
その後、前記ノードへ結合される外部−前記ASIC装置コンデンサの不在を検出する場合に、前記キャプレスレギュレータモジュールの前記低電力サブモジュールにより、前記ノードを通じて、前記ASIC装置へ電力を印加するステップをさらに含む方法。 - 請求項2記載の方法において、
前記ASIC装置の電力投入を完了するステップをさらに含む方法。 - 請求項3記載の方法において、
前記ASIC装置の電力投入を完了するステップをさらに含む方法。 - 請求項4記載の方法において、
前記ASIC装置の電力投入後に前記ASIC装置に電力を提供するため、前記線形レギュレータモジュールと前記キャプレスレギュレータモジュールとのうちのいずれか一方のモジュールを選択するステップをさらに含む方法。 - 請求項5記載の方法において、
前記ASIC装置の電力投入後に前記ASIC装置に電力を提供するため、前記線形レギュレータモジュールと前記キャプレスレギュレータモジュールとのうちのいずれか一方のモジュールを選択するステップをさらに含む方法。 - 請求項6記載の方法において、
前記選択するステップは、前記ASIC装置にて制御ロジックを実行することによって遂行される方法。 - 請求項7記載の方法において、
前記選択するステップは、前記ASIC装置にて制御ロジックを実行することによって遂行される方法。 - 請求項6記載の方法において、
前記選択するステップは、前記ASIC装置によりアクセスされるコンフィギュレーションレジスタの蓄積状態に応答する方法。 - 請求項7記載の方法において、
前記選択するステップは、前記ASIC装置によりアクセスされるコンフィギュレーションレジスタの蓄積状態に応答する方法。 - 電子機器であって、
特定用途向け集積回路(ASIC)装置と、
作動中にノードを通じて外部−前記ASIC装置のコンデンサへ任意に結合するように構成された線形レギュレータモジュールと、
前記ノードを通じて前記電子機器の内部キャパシタンスへ結合するキャプレスレギュレータモジュールであって、前記キャプレスレギュレータモジュールは、低電力サブモジュールと、高電力サブモジュールとを含み、前記高電力サブモジュールは、前記低電力サブモジュールより大きい電流を提供するように構成されるキャプレスレギュレータモジュールと、
前記ASIC装置によって実行される制御ロジックであって、前記制御ロジックは、前記オプション外部キャパシタンスの存在を検出するように構成され、かつこれに応じて、前記オプション外部−前記ASIC装置のコンデンサが検出される場合に、前記キャプレスレギュレータモジュールの少なくとも前記高電力サブモジュールを、前記ASICの電力投入段階に使用するため、選択するように構成される制御ロジックと、
を備える機器。 - 請求項12記載の機器において、
前記制御ロジックは、前記キャプレスレギュレータモジュールの少なくとも前記低電力サブモジュールを、前記ASIC装置の電力投入段階に使用するため、選択するように構成される機器。 - 請求項12記載の機器において、
前記線形レギュレータモジュールは、少なくとも第1および第2の線形レギュレータサブモジュールを含み、前記第1の線形レギュレータサブモジュールは第1の電流レベルまで提供するように構成され、前記第2の線形レギュレータサブモジュールは第2の電流レベルまで提供するように構成される機器。 - 請求項14記載の機器において、
前記第2の電流レベルは、前記第1の電流レベルより大きい機器。 - 請求項12記載の機器において、
前記機器は、最初に、前記ASIC装置の電力投入段階の少なくとも一部分で、前記ASIC装置の電力投入にあたって電力を提供するため、前記キャプレスレギュレータモジュールを使用するように構成される機器。 - 請求項12記載の機器において、
前記機器は、最初に、前記ASIC装置の電力投入段階の少なくとも一部分で、前記ASIC装置の電力投入にあたって電力を提供するため、前記キャプレスレギュレータモジュールの前記低電力サブモジュールを使用するように構成される機器。 - 請求項12記載の機器において、
前記制御ロジックは、少なくとも部分的には前記ノードを放電することにより、前記オプション外部−前記ASIC装置のコンデンサの存在を検出するように構成される機器。 - 請求項12記載の機器において、
前記制御ロジックは、少なくとも部分的には前記ノードに帯電させることにより、前記オプション外部−前記ASIC装置のコンデンサの存在を検出するように構成される機器。 - 請求項12記載の機器において、
前記制御ロジックは、少なくとも部分的には前記ノードを放電させかつその後帯電させることにより、前記オプション外部−前記ASIC装置のコンデンサの存在を検出するように構成される機器。 - 請求項12記載の機器において、
前記ASIC装置によって読み出されるコンフィギュレーションレジスタをさらに備え、前記コンフィギュレーションレジスタには、電力投入段階完了後に前記ASIC装置によって使用される前記キャプレスレギュレータモジュールと前記線形レギュレータモジュールとのうちのいずれか一方のモジュール選択がプログラムされ、前記ASIC装置は、前記電力投入段階完了後に前記キャプレスレギュレータモジュールと前記線形レギュレータモジュールとのうちの前記プログラムされたいずれか一方のモジュールを使用するために選択することにより、前記選択に応答するように構成される機器。 - メモリ装置であって、
メモリアレイと、
ホスト装置と通信するように構成されたインターフェイス回路と、
前記メモリアレイおよび前記インターフェイス回路と通信するように結合されるコントローラであって、前記コントローラはASIC装置上に実装され、前記コントローラは、 作動中にノードを通じて外部−前記ASIC装置コンデンサへ任意に結合するように構成された線形レギュレータモジュールと、
前記ノードを通じて前記電子製品の内部キャパシタンスへ結合するキャプレスレギュレータモジュールであって、前記キャプレスレギュレータモジュールは、低電力サブモジュールと高電力サブモジュールとを含み、前記高電力サブモジュールは、前記低電力サブモジュールより大きい電流を提供するように構成されるキャプレスレギュレータモジュールと、
前記ASIC装置により実行される制御ロジックであって、前記制御ロジックは、前記オプション外部−ASIC装置キャパシタンスの存在を検出するように構成され、かつこれに応じて、前記オプション外部−前記ASIC装置のコンデンサが検出される場合に、前記キャプレスレギュレータモジュールの少なくとも前記高電力サブモジュールを、前記ASIC装置の電力投入段階に使用するため、選択するように構成される制御ロジックと、を備えるコントローラと、
を備えるメモリ装置。 - 請求項22記載のメモリ装置において、
前記メモリ装置は、最初に、前記ASIC装置の電力投入段階の少なくとも一部分で、前記ASIC装置の電力投入にあたって電力を提供するため、前記キャプレスレギュレータモジュールを使用するように構成されるメモリ装置。 - 請求項22記載のメモリ装置において、
前記メモリ装置は、最初に、前記ASIC装置の電力投入段階の少なくとも一部分で、前記ASIC装置の電力投入にあたって電力を提供するため、前記キャプレスレギュレータモジュールの前記低電力サブモジュールを使用するように構成されるメモリ装置。 - 請求項22記載のメモリ装置において、
前記制御ロジックは、少なくとも部分的には前記ノードを放電することにより、前記オプション外部−前記ASIC装置のコンデンサの存在を検出するように構成されるメモリ装置。 - 請求項22記載のメモリ装置において、
前記制御ロジックは、少なくとも部分的には前記ノードに帯電させることにより、前記オプション外部−前記ASIC装置のコンデンサの存在を検出するように構成されるメモリ装置。 - 請求項22記載のメモリ装置において、
前記ASIC装置によって読み出されるコンフィギュレーションレジスタをさらに備え、前記コンフィギュレーションレジスタには、電力投入段階完了後に前記ASIC装置によって使用される前記キャプレスレギュレータモジュールと前記線形レギュレータモジュールとのうちのいずれか一方のモジュールの選択がプログラムされ、前記ASIC装置は、電力投入段階完了後に前記キャプレスレギュレータモジュールと前記線形レギュレータモジュールとのうちの前記プログラムされたいずれか一方のモジュールを使用するために選択することにより、前記選択に応答するように構成されるメモリ装置。
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