JP4579901B2 - マルチチップカード - Google Patents

Description

本発明は、一般にスマートカードまたはＩＣ（集積回路）カードとして知られているインテリジェント携帯用物体に関する。

スマートカードは一般に、メモリまたはマイクロコントローラのいずれかである単一の集積回路を備える。集積回路がメモリであるスマートカードは、一般にメモリカードと呼ばれる。集積回路がマイクロコントローラであるスマートカードは、一般にマイクロプロセッサカードと呼ばれる。

マイクロコントローラは、通常下記の素子を備える。すなわち、
中央処理装置（ＣＰＵ）と、
揮発性記憶装置（ＲＡＭ）と、
１つまたは複数の不揮発性記憶装置（ＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、またはフラッシュメモリ）と、
たとえばモバイルフォーンなどのカードを受け入れる機器と通信するための通信インタフェースと
である。

規格ＩＳＯ７８１６およびＧＳＭ１１．１１は、それぞれフォーマットＩＤ−０およびＩＤ−０００のスマートカードに関する。

国際公開第２００２／０８４５８７号パンフレットは、様々な集積回路を備えるスマートカードを記載している。通信バスが、様々な集積回路を互いに結合している。諸集積回路は、供給電圧を単一の電源バスから受け取る。したがって、各集積回路に印加されるのは単一の供給電圧である。

米国特許第５，４９０，１１７号明細書は、作動電圧が３．３Ｖである集積回路を備えるＩＣカードを開示する。ＩＣカードは、定格３．３Ｖの最新のホストシステム、または定格５Ｖの従来のホストシステムに使用することができる。集積回路カードは、アナログスイッチ、外部インタフェース回路、内部インタフェース回路、および高電圧検出回路を備える。ホストシステムの電圧が上限電圧４Ｖ以下の場合は、電源電圧は、変えられることなくアナログスイッチを通ってＲＯＭに印加される。他方、電源電圧がこの上限電圧４Ｖより高い場合は、アナログスイッチが非導通にされ、したがって電源電圧はＲＯＭに印加されない。これによって、ＲＯＭが破壊されるのを防ぐ。また、電圧調整回路が設けられている場合は、ホストシステムの電源電圧が上限電圧４Ｖより高いときでも、３．３Ｖに調整された電源電圧をＲＯＭに印加することができる。

本発明の態様によれば、スマートカード形式の携帯用物体は、データの内部処理および記憶用の主回路を備える。主回路は、複数の集積回路を備える。携帯用物体は、主回路の或る集積回路には１次供給電圧を印加し、主回路の別の集積回路には異なる２次供給電圧を印加するための電圧供給回路を備える。

本発明は、下記の側面を考慮に入れている。集積回路の好ましい電源電圧は、一般に、集積回路を製造するのに用いられた技術に依存する。集積回路製造技術は、一般に、ゲート幅という用語で特徴付けられる。様々な集積回路を備えるスマートカード内で単一の電源電圧を用いるためには、集積回路が同一の技術、たとえば０．３５μｍの技術に従って製造する必要があり、ここで０．３５μｍはゲート幅である。たとえば、スマートカードが２つの集積回路、マイクロコントローラおよびフラッシュメモリを備えていると仮定しよう。マイクロコントローラが０．３５μｍの技術で製造されたと仮定しよう。その場合、好ましくは、フラッシュメモリも０．３５μｍの技術で製造されるべきである。その逆も成り立つ。スマートカードの設計者が、従来技術に従って単一のスマートカード内の種々の集積回路に様々な機能を割り付けようとすると仮定しよう。その場合、設計者は、同様な、または同一の技術によって製造された集積回路を使用することになろう。

記憶装置を構成する集積回路は、一般に比較的狭いゲート幅で製造することができる。比較的狭いゲート幅は、比較的低い供給電圧を意味する。逆に、スマートカード用のマイクロコントローラは、比較的広いゲート幅を必要とする。比較的広いゲート幅は、一般に、比較的高い電源電圧を意味する。たとえば、２００３年に、６４ＭＢ以上の記憶容量を有するフラッシュメモリが、０．１３μｍゲート幅の技術を用いて製造された。これらのフラッシュメモリは、通常、１．８Ｖの電源電圧で作動する。対照的に、２００３年に、スマートカード用のマイクロコントローラは、通常、０．３５μｍの技術を用いて製造された。これらのマイクロコントローラは、３Ｖの電源電圧を必要とする。

本発明によるスマートカードは、データの内部処理および記憶のために複数の集積回路を備える。スマートカードは、これら集積回路の或るものには１次供給電圧を印加し、これら集積回路の別のものには異なる２次供給電圧を印加するための電圧供給回路を備える。

したがって、本発明によって、異なる技術によって製造された複数の集積回路を単一のスマートカード内に使用することが可能になる。一般に、電圧供給回路に関するコストよりも、異なる技術によって製造された集積回路が使用できることに伴う利益の方が勝る。本発明によって、たとえば、所与の値段のスマートカードに対して記憶装置の容量が相対的に大きいスマートカードを得ることができる。その結果、本発明によって、所与の値段に対してより高い機能性を得ることができる。

本発明のこれら、または他の態様が、図面を参照して、以下に詳細に記載される。

図１は、ＧＳＭ１１．１１規格のフォーマットＩＤ ０００によるスマートカード１を示す。スマートカードは、一組の接点２と、異なる２つの集積回路、すなわちマイクロコントローラ３、および、たとえばフラッシュ形式でもよい付加記憶装置１０とを備える。スマートカード１は、内部通信バス８と、内部電源供給経路９とをさらに備える。通信バスは、マイクロコントローラ３内のインタフェース、および付加記憶装置１０内の別のインタフェースを備える。マイクロコントローラ３は、中央処理装置（ＣＰＵ）４、ＲＡＭ形式の揮発性記憶装置５、ＥＥＰＲＯＭ、ＲＯＭ、またはＦＬＡＳＨ形式の非揮発性記憶装置６を備える。マイクロコントローラ３は、電圧調整部７をさらに備える。電圧調整部７は、プログラム可能である。

マイクロコントローラ３は、接点の組２内の接点ＶＣＣを介してスマートカードの外部から電源電圧を受け取る。この電源電圧は、たとえば、スマートカード１が挿入されているモバイル電話機から供給される。接点ＶＣＣに加えられ、マイクロコントローラ３に印加される電源電圧は、通常３〜５Ｖの範囲内である。この電圧を、以下１次供給電圧と称する。電圧調整部７が、１次供給電圧を受け取り、それに基づいて２次供給電圧を生成する。２次供給電圧は、好ましくは１．２Ｖ〜１．８Ｖの範囲内である。付加記憶装置１０は、内部電源通路９を介して、２次供給電圧を受け取る。付加記憶装置１０をマイクロコントローラ３に結合する内部通信バス８も、２次供給電圧を受け取る。より詳細には、マイクロコントローラ３内にある内部通信バス８のインタフェースが、２次供給電圧を受け取る。したがって、通信バス８を介して伝達される信号は、付加記憶装置１０に適合する電圧レベルを有する。

電圧調整部７は、付加記憶装置１０が使用されていないときは、付加記憶装置１０の電力供給を中断することができる。これは、たとえば付加記憶装置１０が休止モードの場合であり得る。電力供給を中断することによって、スマートカードの電力消費を低減することが可能になる。電圧調整部７は、制御可能である。たとえば、２次供給電圧は、マイクロコントローラ３内に存在するコマンド値に依ることができる。このコマンド値は、スマートカード１の個別化段階に、揮発性記憶装置ＲＡＭ、または不揮発性記憶装置ＲＯＭ／ＥＥＰＲＯＭ内にプログラムしておくことができる。したがって、付加記憶装置１０の製造は、極めて多様に異なる技術のいずれの１つに依ってもよい。２次供給電圧は、使用される付加記憶装置１０の特定なタイプに適合するような値を有するように制御される。したがって、マイクロコントローラ３は単一のスマートカード内で、極めて多様に異なる付加記憶装置、または他のタイプの集積回路と組み合わせることができる。

付加記憶装置１０は、スマートカード１の外部には直接に接続されていないことが、留意されるべきである。外部との接続は全てマイクロコントローラ３を介して行われる。したがって、付加記憶装置１０は、静電気放電に対し付加記憶装置１０を防護する特別な機構を必要としない。

以上の記載は以下の特徴を例示している。スマートカード形式の携帯用物体（１）が、データの内部処理および記憶用の主回路（３、８、９、１０）を備える。主回路は、複数の集積回路（３、１０）を備える。携帯用物体は、主回路の或る集積回路（３）には１次供給電圧（３〜５Ｖ）を印加し、主回路の別の集積回路（１０）には異なる２次供給電圧（１．２〜１．８Ｖ）を印加するための電圧供給回路（７）を備える。

以上の図１に関連する記載は、本発明を限定するものではなく、本発明を例示するものである。添付特許請求の範囲を逸脱することなく、多数の代替形態が存在することは明らかである。図１に示されるスマートカード１は、単なる例である。別の実施形態では、本発明によるスマートカードは、コプロセッサを構成する集積回路を備えることができる。コプロセッサは、たとえば、暗号計算を実行するように構成することができる。本発明によるスマートカードが、３個以上の集積回路を備えることができることは明らかである。たとえば、本発明によるスマートカードは、マイクロコントローラ、１つまたは複数の付加記憶装置、および１つまたは複数のコプロセッサを備えることができる。

スマートカード内で、１次供給電圧を或る集積回路に、２次供給電圧を別の集積回路に供給するための方式は数多くある。たとえば、スマートカードは、接点ＶＣＣを介して外部から供給電圧を受け取り、それに応じて様々な内部供給電圧を生成する電源回路を備えることができる。これら内部供給電圧の１つを、たとえばマイクロコントローラに印加し、別の内部供給電圧を、たとえば記憶装置に印加することができる。そのような実装形態では、図１に示される実施形態とは相違して、外部から受け取った供給電圧が直接マイクロコントローラに印加されることはない。

本発明によるスマートカードは、異なる電源電圧を必要とする集積回路を備えることができる。たとえば、集積回路が、コア回路と、ＩＯバッファなどのインタフェース回路とを備えることができる。これら２つの回路は、異なる電源電圧を必要とすることがある。そのような実装形態においては、スマートカードは、図１に示されるスマートカードの内部電源通路９と同様な電圧供給バスを介して異なる供給電圧を供給する電圧調整部を備えることができる。

添付特許請求の範囲に関しては、単語「備える」は請求項に列挙されている他の要素やステップの存在を排除するものではないことが、留意されるべきである。要素またはステップに先行する単語「或る（ａ）」は、これら要素またはステップが複数存在することを排除するものではない。

本発明によるスマートカードを例示する線図である。

Claims (11)

1. データの内部処理および記憶用の主回路を備えるスマートカード形式の携帯用物体であって、主回路が複数の集積回路を備え、携帯用物体が、主回路の或る集積回路に第１の供給電圧を印加する唯一の電圧供給回路を備え、前記電圧供給回路は、主回路の別の集積回路に異なる第２の供給電圧を印加することができることを特徴とする携帯用物体。
2. 電圧供給回路が、第１の供給電圧を受け取り、第１の供給電圧に基づいて第２の供給電圧を生成するように構成された電圧調整部を備えることを特徴とする請求項１に記載の携帯用物体。
3. 電圧調整部が、第２の供給電圧を調整するように制御可能であることを特徴とする請求項２に記載の携帯用物体。
4. 電圧調整部が、第２の供給電圧を遮断するように構成されていることを特徴とする請求項２に記載の携帯用物体。
5. 電圧調整部が、前記集積回路の１つの中に備えられていることを特徴とする請求項２に記載の携帯用物体。
6. 電圧調整部が備えられた集積回路が、マイクロコントローラを構成することを特徴とする請求項５に記載の携帯用物体。
7. マイクロコントローラが、第２の供給電圧を調整するように構成されていることを特徴とする請求項６に記載の携帯用物体。
8. マイクロコントローラが、第２の供給電圧を遮断するように構成されていることを特徴とする請求項６に記載の携帯用物体。
9. 前記集積回路の１つが、内部電源通路を介してマイクロコントローラに結合されている記憶装置を構成し、その内部電源通路が第２の供給電圧を記憶装置に印加するように構成されていることを特徴とする請求項６に記載の携帯用物体。
10. マイクロコントローラが、記憶装置と通信するインタフェースと、インタフェースに第２の供給電圧を供給する一体式電源通路とを備えることを特徴とする請求項９に記載の携帯用物体。
11. スマートカード形式の携帯用物体であって、
    複数の集積回路を備える、データの内部処理および記憶用の主回路と、
    前記複数の集積回路のうちの第１の集積回路に第１の供給電圧を印加し、また前記複数の集積回路のうちの第２の集積回路に異なる第２の供給電圧を印加する電圧供給回路とを備え、
    前記電圧供給回路は、異なるタイプの集積回路に対して互換性があるようにある範囲の電圧レベルを供給することができ、
    前記第２の供給電圧のレベルはプログラムによって制御されていることを特徴とする携帯用物体。

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