WO2001001228A1 - System lsi - Google Patents

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WO2001001228A1
WO2001001228A1 PCT/JP1999/003476 JP9903476W WO0101228A1 WO 2001001228 A1 WO2001001228 A1 WO 2001001228A1 JP 9903476 W JP9903476 W JP 9903476W WO 0101228 A1 WO0101228 A1 WO 0101228A1
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WO
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processing
power consumption
bus
operation mode
clock
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PCT/JP1999/003476
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French (fr)
Japanese (ja)
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Takanori Shimura
Keiko Komatsu
Original Assignee
Hitachi, Ltd.
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    • Y02D10/00Energy efficient computing, e.g. low power processors, power management or thermal management

Definitions

  • the present invention relates to a system-on-a-chip technology for integrating a circuit having a system function on a single chip.
  • the present invention includes a plurality of function units, and performs a plurality of types of data processing using those function units.
  • Semiconductor device Background art
  • the system LSI Large Scale Integrated circu
  • a bus common line
  • Such a system LSI generally has a large integration scale, and generally consumes a large amount of power. Therefore, the power consumption limit determined by the package and cooling conditions is set for the chip. For example, in a normal plastic package, the upper limit is about 1.5 watts. Beyond this, the operating temperature of the chip rises and LSI malfunctions. For this reason, conventionally, the sum of the maximum possible power consumption of all the functional units is regarded as the power consumption of the system LSI, and the LSI has been designed so that this does not exceed the limit power consumption.
  • a plurality of functional units mounted on a system LSI usually include a functional unit that can execute an instruction from a CPU at a lower operating speed than other functional units.
  • various types of functional units such as graphics, image processing, audio processing, and peripheral interfaces are integrated. Of these, graphics and peripheral interfaces are often allowed to slow down.
  • real-time processing is often performed for image processing and audio processing, and it is often not allowed to change the set operation speed.
  • the operation speed of the function unit is set according to the content of the data processing. For example, in image processing, different operation speeds are set according to the resolution of an image to be processed and the degree of image compression.
  • an operation mode at that speed a state in which operation is performed at a certain speed. For example, if the speed is high, medium, or low, and the functional unit is operating at medium speed, the functional unit is in medium operating mode.
  • the present inventor has determined that even if the sum of the maximum possible power consumption of all the function units exceeds the limit power consumption, the sum of the instantaneous power consumption of the operating function units (hereinafter, this sum is referred to as ⁇ peak power consumption '') It was found that such peak power consumption could be set by controlling the operating speed for each functional unit that executes processing. At that time, priorities shall be set according to the possibility of changing the operation speed according to the processing content. That is, when the operation speed cannot be changed, the priority becomes higher, and when the operation speed can be changed, the priority becomes lower.
  • the semiconductor device of the present invention provides an operation mode provided in each of a plurality of function units, which outputs a request for changing from an operation mode of an operating speed to another operation mode according to data processing contents.
  • the output unit and the function unit for executing the processing so that the total power consumption of the function unit for executing the processing in the plurality of function units does not exceed the limit power consumption given to the semiconductor device.
  • a power processing speed control means for controlling the frequency of the clock signal and the bus occupation time used by the CPU according to the operation mode change request.
  • the function unit operates in the operation mode according to the processing content such as real-time processing, so that many function units can be operated with lower power consumption than their maximum power consumption. This makes it possible to realize a semiconductor device capable of mounting a large number of functional units without using a package having a high heat radiation effect or forced cooling.
  • the power processing speed control means includes, for example, means for storing information on power consumption, individual bus occupation time, and data processing priority for each operation mode of a plurality of functional units, and using the information, Power consumption and individual bus occupation time are allocated to the function blocks that execute processing in the order of the function blocks with the highest data processing priority, and the frequency of the click signal is set according to the allocated power consumption.
  • the assigned individual bus occupation time is set as the bus occupancy time, and the clock control signal for operating at the set frequency of the clock signal and the bus occupancy time control signal for using the set bus occupancy time are described above. It can be constituted by means for supplying a function unit for executing processing.
  • the means for storing information is constituted by a power processing speed control table for storing the information, and the means for supplying a clock control signal and a bus occupation time control signal to a function unit for executing the processing is provided by: clock It can be constituted by a quick control circuit and a bus control circuit which generate and output a control signal and a bus occupation time control signal.
  • Each function unit includes, in addition to the operation mode output means, for example, a clock switching means for receiving a quick control signal and selecting a clock signal of a corresponding frequency from a plurality of clock signals. It can be configured using data processing means that operates with the clock signal obtained and sets the transfer rate of data transmitted to the bus in accordance with the bus occupation time control signal.
  • the storage means of the power processing speed control means collectively stores the information of each functional unit. However, separately from this, the information of each functional unit is stored in a storage device (external to the semiconductor device).
  • the power processing speed control means reads the information stored in the external storage device at the time of initialization, stores the information in the storage means, and uses the stored information to execute the clock of the processing execution function unit. It is possible to control the frequency and the bus occupation time. That is, the power processing speed control means uses the information stored in the storage means to allocate and allocate the power consumption and the individual bus occupation time to the processing execution function blocks in order of the function blocks having the highest data processing priority.
  • the frequency of the clock signal is set according to the power consumption, and the allocated individual bus occupancy time is set as the bus occupancy time.
  • the clock control signal for operating at the set clock signal frequency and the set bus occupancy are set.
  • a bus occupancy time control signal for using the time is supplied to the processing execution function unit.
  • each of the functional units has a sub-storage unit, and stores its own information in the sub-storage unit, and the power processing speed control unit stores the information in the sub-storage unit at initialization.
  • the information of the processing execution unit is read using the stored information and stored in the storage unit. It is possible to control the frequency and the bus occupation time.
  • the power processing speed control means uses the information stored in the storage means to allocate the power consumption and the individual bus occupation time to the processing execution function blocks in order of the function blocks having the highest priority of the data processing, A clock control signal for setting the frequency of the click signal in accordance with the allocated power consumption, setting the allocated individual bus occupation time as the bus occupation time, and operating at the set clock signal frequency.
  • a bus occupancy time control signal for using the set bus occupancy time is supplied to the processing execution function unit.
  • FIG. 1 is a block diagram of a system LSI for explaining a first embodiment of a semiconductor device according to the present invention
  • FIG. 2 is a block diagram of a clock switching circuit used in the first embodiment
  • FIG. 3 is a diagram for explaining information stored in a power processing speed control table used in the first embodiment.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating power consumption in the first embodiment.
  • FIG. 5 is a flowchart for explaining a sequence of bus occupancy time control
  • FIG. 5 is a flowchart for explaining power consumption control in the first embodiment
  • FIG. FIG. 7 is a flowchart for explaining bus occupation time control in the embodiment
  • FIG. 7 is a block diagram for explaining a bus control circuit used in the first embodiment;
  • FIG. 7 is a block diagram for explaining a bus control circuit used in the first embodiment;
  • FIG. 1 is a block diagram of a system LSI for explaining a first embodiment of a semiconductor device according to the present invention
  • FIG. 2 is a block diagram of a clock switching
  • FIG. 9 is a block diagram of a system LSI for explaining a second embodiment of the present invention
  • FIG. 10 is a block diagram of a system LSI for explaining a third embodiment of the present invention
  • FIG. 11 is a block diagram
  • FIG. 11 is a diagram for explaining information stored in a power processing speed storage circuit of the functional unit used in the third embodiment.
  • FIGS. 1 to 11 indicate the same or similar objects.
  • FIG. 1 is a block diagram of a system LSI showing a first embodiment of the present invention.
  • the system LSI includes a clock generation circuit 101, functional units 104 to 107, a power processing speed control circuit 109, and a voltage detection circuit 110.
  • the function unit 104 is a micro computer (hereinafter referred to as “microcomputer”)
  • the function unit 105 is an image processing circuit
  • the function unit 106 is an audio processing circuit
  • the function unit 1 07 is a peripheral input / output circuit.
  • the function units 104 to 107, the power processing speed control circuit 109 and the voltage detection circuit 110 are interconnected by an internal bus 10.
  • the clock generation circuit 101 is composed of a clock oscillator 102 and a frequency divider 103.
  • the output signal of the clock oscillator 102 is divided by a frequency divider 103 into high-speed to low-speed clocks.
  • the signal is frequency-converted to 115a to 115c and distributed to the function unit 104 to 107.
  • the function unit 104 to 107 is a clock switching circuit 211 to 217, a data processing circuit 222 to 227, and an operation mode output circuit 304 to 300. It is composed of 7 and.
  • the clock switching circuit 2 14 to 2 17 receives a predetermined number of input clocks 1 15 a to 1 15 c in accordance with the clock control signal 4 14 to 4 17 from the power processing speed control circuit 109. Select a clock.
  • the data processing circuits 224 to 227 perform necessary arithmetic processing and data processing in the functional unit. The processing speed at this time depends on the clock frequency selected by the clock switching circuits 211 to 217. It operates at high speed when a high-speed clock is selected, and operates at low speed when a low-speed clock is selected.
  • the operation mode output circuit 304 to 307 performs power processing when the operation mode at the speed specified by the clock control signal 414 to 417 does not match the operation mode required according to the processing content.
  • an operation mode change request signal that requests the function unit 104 to 107 to operate in which operation mode (high speed, medium speed, or low speed) is output to the operation mode output signal. Output as 4 4 4 to 4 4 7.
  • the power processing speed control circuit 109 is composed of a power processing speed control table 404 as a storage means, a clock control circuit 401, and a bus control circuit 402, and is output from each function unit.
  • the operating clock frequency and bus occupancy time are controlled according to the operation mode change request signal 444 to 449.
  • the power processing speed control table 404 stores information on power consumption, individual bus occupation time, and processing priority in accordance with the operation mode of each functional unit.
  • the clock control circuit 410 refers to the operation mode change request signals 4444 to 447 output from each function unit, and the power consumption and processing priority in the power processing speed control table 4404. However, the operation unit of each function unit is allowed to consume a large amount of power for the function unit having a high priority of processing and to consume less power for the function unit having a low priority. Controls the mouth frequency.
  • the bus control circuit 402 determines the individual bus occupation time and the processing priority of the power processing speed control table 400, By referring to the operating clock frequency (operating mode) of the functional unit, more bus occupation time is given to the unit with higher processing priority, and the bus occupation time is given to the functional unit with lower priority.
  • the bus occupancy time is controlled so as to be shorter, and the bus transfer speed is controlled accordingly.
  • the voltage detection circuit 110 is a circuit that compares a reference voltage Vref supplied from outside the LSI with a power supply voltage of the LSI to calculate an actual operating voltage of the LSI.
  • Vref a reference voltage supplied from outside the LSI
  • Vref a reference voltage supplied from outside the LSI
  • each function unit In the initial state of operation, the functional units 104 to 107 operate with a low-speed clock with low power consumption, that is, are in a low-speed operation mode.
  • each function unit changes the operation mode according to the factors and responds to the processing request.
  • Factors that change the operation mode in each function unit include the following.
  • the operation mode changes to an operation mode that requires high-speed processing in response to an external interrupt request (640) from the keyboard or peripheral device. Also, when the microcomputer 104 executes a processing program requiring high-speed or medium-speed processing, the operation mode is changed to an operation mode requiring high-speed or medium-speed processing.
  • the operation mode of the image processing circuit 105 changes when parameters of image processing, such as image quality, pixel size, number of frames, and encoding method, are set by the microcomputer 104.
  • image processing can be performed at a relatively low speed.
  • the processing speed differs depending on the sound quality and the encoding method.
  • the operation mode changes to a high-speed operation mode.
  • real-time processing is sometimes necessary. Yes, in order to realize real-time processing, it is necessary to raise the processing priority and perform processing in priority to other function units.
  • the operation mode changes depending on the data transfer request (607) from the peripheral device network and the amount of data transmitted per unit time. If the amount of data is large, high-speed processing is required. If the amount of data is small or the network is slow, low-speed processing is sufficient.
  • the function units 104 to 107 When the function units 104 to 107 receive these request signals internally, the function units 104 to 407 transmit the operation mode change requests from the operation mode output circuits 304 to 307 to the power processing speed. Output to control circuit 109.
  • the power processing speed control circuit 109 responds to the operation mode change request from each function unit 444 to 447, and follows the priority of the processing of each function unit, and Make changes so that the operating clock frequency is increased and the bus occupation time is allocated longer.
  • the power processing speed control circuit 109 when the power processing speed control circuit 109 once enters the high-speed operation mode and subsequently sends a request to change to a mode in which each function unit operates at a low speed, the power processing speed control circuit 109 operates the function unit. Make changes so that the clock frequency is reduced and the bus occupation time allocation is shortened.
  • FIG. 2 shows the configuration of the clock switching circuit 2 14.
  • the figure also shows the waveforms of the three types of clock signals 115a to 115c.
  • the frequency of the high-speed clock signal 115a is 2 fc, twice that of the clock frequency fc of the medium-speed clock signal 115b, and the frequency of the low-speed clock signal 115a is 1/2 times fc / 2.
  • the clock switching circuit 214 includes a clock selection circuit 234, and switches among three types of clocks 115a to 115c using a clock control signal 414.
  • the clock switching control signal 4 14 is a 2-bit signal, and the 2 bits The speed is set as follows.
  • magnification is set to double and 1/2 times, but the clock ratio is not specified to this.
  • the explanation has been made such that the clock frequency dividing circuit 103 is arranged in the clock generating circuit 101.
  • the clock frequency dividing circuit 103 is connected to each of the clock switching circuits 214-2. It is also possible to switch the clock by arranging it in 17.
  • FIG. 3 shows an example of data stored in the power processing speed control table 404.
  • the high-speed clock mode is 200 MHz
  • the medium-speed clock mode is 100 MHz
  • the low-speed clock mode is 50 MHz.
  • Power consumption 451a shows the maximum power consumption in each operation clock mode.
  • the time used in the unit time for managing the bus is registered in%. For example, if the unit time is 10 microseconds, 20% means that every 10 microseconds uses 2 microseconds It is shown that.
  • the processing priorities 4 5 1 c are indicated by 10 levels from 1 to 10. 1 is the highest priority, and 10 is the lowest setting.
  • power consumption and bus occupation time are allocated in order from the function unit having the highest priority in this processing.
  • Lower-priority function units were used by higher-priority function units based on the total power consumption minus the power consumption used by higher-priority function units, and overall bus occupation time.
  • the power consumption and the bus occupation time are assigned to the remaining bus occupation time after subtracting the bus occupation time, and the operation mode (low operation clock frequency) operates within the power consumption and the bus occupation time. become.
  • Priorities are set higher for those that require real-time processing. Necessary conditions for executing the real-time processing include the processing speed and the bus transfer speed (here, the occupied time of the bus is assigned to each functional unit). Both are considered when executing real-time processing.
  • the processing priority is different for each operation mode. Therefore, for example, when both the microcomputer 104 and the image processing circuit 105 operate in the high-speed operation mode (200 MHz), the priority of the image processing circuit 105 becomes higher, Microcomputer 104 is in high-speed operation mode (200 MHz).
  • Microcomputer 104 has higher priority. In this way, it is also possible to control by inverting the priority according to the operation mode.
  • the priority of the processing is described with 10 levels, but the method of setting the priority is not specified.
  • the priority may be assigned by eight bits, and in this case, the priority can be selected from 256.
  • FIG. 4 illustrates a sequence of the power consumption control and the bus occupation time control executed in the present embodiment.
  • the operation mode output signals 4444 to 447 of this embodiment are 2-bit signals, and the requested contents are set as follows.
  • the microcomputer 104, the image processing circuit 105, and the peripheral input / output circuit 107 operate in the low-speed operation mode, and the audio processing circuit 106 operates in the high-speed operation mode. It is assumed that
  • a data transfer request 607 is input from the peripheral bus to the peripheral input / output circuit 10 #.
  • the peripheral input / output circuit 107 outputs a request for changing from the low-speed operation mode to the high-speed operation mode 447 to the power processing speed control circuit 109.
  • the power processing speed control circuit 109 receives the operation mode change request 447.
  • the clock control circuit 401 has a circuit for detecting the reception of the operation mode change request 4444 to 47, and upon detecting the reception, immediately starts the operation for generating the clock control signal.
  • the clock control circuit 410 Upon receiving the operation mode change request 447, the clock control circuit 410 receives the operation mode change request 447, and stores the power processing speed control table 4404 (see Fig. 3) in the low-speed operation mode of the microcomputer 104.
  • the operation of the peripheral input / output circuit 107 According to the mode change request, change the operation mode (clock frequency) of the peripheral I / O circuit 107 to the high-speed mode.
  • the bus control circuit 402 operates at the low speed of the microcomputer 104 stored in the power processing speed control table 404 (see FIG. 3).
  • the bus occupation time (5%) of the audio processing circuit 106 in the high-speed operation mode, the processing priority (1), and the bus occupation time of the peripheral output circuit 107 in the high-speed operation mode (40%) and the processing priority (3) are read out, and the bus occupation time to be allocated to each function unit is calculated according to the flowchart in FIG. Details of the flowchart in FIG. 6 will be described separately.
  • the total bus occupation time (62%) of the four function units 104 to 107 does not exceed 100%, so the bus occupation time required for all function units It becomes possible to assign.
  • microcomputer 604 receives interrupt 604 It is assumed that the microcomputer 104 outputs a request 444 for changing from the low-speed operation mode to the high-speed operation mode.
  • the power processing speed control circuit 109 controls the microcomputer 104 and other function units based on the power consumption and processing priority corresponding to the operation mode of each function unit. Determines the operation mode (operation clock) of.
  • the bus occupancy time of the microcomputer 104 and other function units is determined from the bus occupancy time corresponding to the operation mode of each functional unit and the processing priority.
  • the microcomputer 104 transitions to the high-speed operation mode and consumes the microcomputer 104.
  • the power is 0.6 W and the bus occupancy time is 20%.
  • the microcomputer 104 specified that the image processing circuit 105 improve image quality, and the image processing circuit 105 output a request 445 to change from the low-speed operation mode to the high-speed operation mode.
  • the power processing speed control circuit 109 sets the image processing circuit 105 and the other circuits based on the power consumption corresponding to the operation mode of each functional unit and the priority of processing. Determine the operation mode (operation clock) of the function unit.
  • the bus occupation time of the image processing circuit 105 and other function units is determined from the individual bus occupation time corresponding to the operation mode of each functional unit and the priority of processing.
  • the total power consumption is assumed to be 0.6 W of the microcomputer 104 operating in the high-speed operation mode and operating in the high-speed operation mode.
  • control is performed so that the power consumption of the function unit with a low priority is reduced.
  • the priority of the microcomputer 104 is 4
  • the priority of the image processing circuit 105 is 2
  • the priority of the audio processing circuit 106 is 1
  • the peripheral input / output circuit 107 has a priority of 3
  • the operation mode of the microcomputer 104 which has the lowest priority, is reduced from high speed to medium speed.
  • the power consumption of the microcomputer 104 decreases from 0.6 ⁇ ⁇ to 0.3 W, so that the total power consumption becomes 1.5 W, which is below the limit power consumption.
  • the bus occupation time is 50%, 5%, 40% for the image processing circuit 105, the audio processing circuit 106, and the peripheral input / output circuit 107 that operate in the high-speed operation mode. Since the microcomputer 104 operating in the high-speed operation mode is 10%, the total sum exceeds 105%. For this reason, the operation mode of the microcomputer 104 with low processing priority is changed from medium speed to low speed, the bus occupation time is set to 5%, and the total bus occupation time is set to 100% or less.
  • the operation mode of each function unit is such that the microcomputer 104 is in the low-speed operation mode and the image processing circuit 105, the audio processing circuit 106, and the peripheral input / output circuit 107 are in the high-speed operation mode.
  • the operation mode is set.
  • the microcomputer 104 is changed to the low-speed operation mode at time T3 to reduce the bus occupation time to 100% or less, but the microcomputer 104 remains in the medium-speed operation mode.
  • the control sequence can be easily changed to change the peripheral input / output circuit 107 having the second lowest priority from the high-speed operation mode to the medium-speed operation mode.
  • FIG. 5 and FIG. 6 are flow charts showing the control of the power consumption and the bus of the power processing speed control circuit 109, respectively.
  • the flowchart shows control procedures executed by the clock control circuit 401 and the bus control circuit 402, respectively.
  • Step 1 Operation mode change request signal from each function unit 4 4 4 to
  • Step 2 Select the power consumption corresponding to the operation mode of each function unit from the power consumption of each function unit 51a output from the power processing speed control table 404 (see Fig. 3). I do.
  • Step 3 Allocate the power consumption budget from the function unit with the highest processing priority from the priority unit 451c of each function unit output from the power processing speed control table 404.
  • Step 4 Check whether the total power consumption exceeds the LSI's limit power consumption. If so, go to step 5. If not, go to step 6.
  • Step 5 Select the operation mode (clock frequency) so that the power consumption decreases in order from the functional unit with the lowest processing priority. Then, return to Step 4.
  • Step 6 Activate the bus control circuit 402.
  • Step 7 Termination from the bus control circuit 402 (detailed in FIG. 6) Wait. When finished, go to step 8.
  • Step 8 Operation of each function unit determined by the bus control circuit 402 Selects the clock frequency corresponding to the mode and outputs clock control signals 414 to 417. Go to step 1.
  • Step 1 Clock control processing Waiting for activation from 401. If there is activation (Step 6 in Figure 5), go to Step 2.
  • Step 2 Each function determined by the clock control processing 401 based on the individual bus occupation time 451b of each function unit output from the power processing speed control table 404 (see Fig. 3) Select the bus occupation time corresponding to the unit operation mode.
  • Step 3 Allocate the budget of bus occupation time from the higher priority function unit from the priority order of function units output from the power processing speed control table.
  • Step 4 Check whether the total bus occupation time exceeds 100%. If it does, go to step 5. If not, go to step 6.
  • Step 5 Change the operation mode so that the bus occupancy time becomes shorter in order from the function unit with the lowest priority. Go to step 4.
  • Step 6 The operation mode determined by the bus control circuit 402 is output to the clock control circuit 401 (FIG. 5, step 7).
  • Step 7 Control the bus occupation time corresponding to the operation mode of each function unit. Outputs a bus enable signal (bus occupation time control signal) 4 2 4 to 4 2 7 to each function unit according to the bus occupation time for the bus request signal 4 3 4 to 4 3 7 from each function unit . Go to step 1.
  • bus occupation time control signal bus occupation time control signal
  • the clock control circuit 401 and the bus control circuit 402 perform simple control, and therefore, the state machine, the sequencer, the PLA (program (Mable logic array). Also, control may be performed by a microcomputer.
  • the bus control circuit 402 is composed of a bus occupation time control circuit 510 and a bus arbitration control circuit 520.
  • the bus occupancy time control circuit 510 controls the bus occupancy time in accordance with the flowchart described in FIG.
  • the bus arbitration control circuit 520 receives the bus occupancy time 452 for each functional unit allocated by the bus occupancy time control circuit 510, and receives a bus request signal from each functional unit 4 3 4 to 4 4 According to 37, a bus enable signal (bus occupancy time control signal) is sent to each function unit so that the bus occupation time of each function unit becomes a predetermined time. Is output.
  • the power supply voltage supplied from the outside may be lowered (or raised) to operate depending on the requirements of the constituent system.
  • the purpose is to match the power supply voltage with the peripheral LSI, to reduce the power supply voltage to reduce power consumption, or to increase the power supply voltage to increase the operating frequency. Or, when operating with dry cells and storage batteries, the power supply voltage gradually decreases over time.
  • the actual power consumption can be calculated even if the clock frequency is controlled by the power processing speed control circuit 109 so that the power consumption of the LSI falls below the limit power consumption. Differences from the results may occur. In this case, it is necessary to accurately detect the power supply voltage supplied to the system LSI, calculate the power consumption using that voltage, and perform optimal power control.
  • FIG. 8 shows the configuration of the voltage detection circuit 110 used in such a case.
  • the voltage detection circuit 110 inputs a reference voltage Vref from outside and The actual measured value of the power supply voltage is obtained.
  • the reference voltage Vref is divided by resistors R1, R2, R3, and R4, and the divided voltages are set as VI, V2, and V3, and these voltages are compared with the power supply voltage VDD. Compare with 5 0 1-5 0 3. Assuming that the output of the comparator is 0 when the divided voltage is higher than VDD and 1 when the divided voltage is lower, the point at which the voltage changes from 0 to 1 is the voltage of VDD. This signal is digitized (converted to a voltage value) by the encoder 504 and output to the internal bus 10. As a result, the numerical value is read out by the microcomputer 104.
  • the number of voltage dividers and the number of comparators should be increased.
  • the voltage detection circuit 110 may be mounted for each voltage.
  • a system LSI mounting a plurality of functional units power consumption according to an operation mode (operating clock frequency) and bus occupation required for real-time processing are provided for each functional unit.
  • the power consumption of the system LSI can be reduced to the limit power consumption (the upper limit value of the power consumption).
  • Real-time processing of a high-priority functional unit can be realized while maintaining the following. Power control of high-performance system LSI with low power consumption becomes possible.
  • FIG. 9 shows an embodiment in which the information of the power consumption of each functional unit, the occupation time of the individual bus, and the processing priority is collectively stored in the external memory 500.
  • reference numeral 108 denotes an external memory control circuit for reading information stored in the external memory 500, and the microcomputer 104 controls the external memory control circuit 108 at initialization.
  • the information in the external memory 500 is read out via the external memory 500, and written into the power processing speed control table 404 in the power processing speed control circuit 109.
  • the subsequent operation is the same as in the first embodiment.
  • the power and the bus occupation time can be controlled for the external memory control circuit 108 in the same manner as the other function units 104 to 107.
  • data required for power control and bus occupation time control can be supplied from the external memory even after the LSI design is completed, so system specifications can be changed simply by rewriting data in the external memory. Etc. can be easily handled.
  • FIG. 10 shows an embodiment in which information relating to the power consumption of the functional units, the individual bus occupation time, and the processing priority is stored on its own.
  • reference numerals 204 to 207 denote power processing speed storage circuits which are sub-storage means provided in the function units 104 to 107, respectively, and store the above information. ing.
  • FIG. 11 shows information stored in the power processing speed storage circuit 204.
  • the memory circuit 204 is a source of information stored in the power processing speed control table 404.
  • the operation mode is a high-speed clock mode (200 MHz). There are three types: medium-speed clock mode (100 MHz) and low-speed clock mode (500 MHz). In each mode, power consumption, individual bus occupation time, and processing priority are stored. I have.
  • the microcomputer 104 reads out the information from the storage circuits 204 to 207 and writes the information to the power processing speed control table 404 in the power processing speed control circuit 109.
  • the subsequent operation is the same as in the first embodiment.
  • the data of the storage circuit can be read simply by reading the data of the storage circuit. Since the internal configuration is known, the control software that controls this can be created (corrected) correctly.
  • the semiconductor device according to the present invention is capable of performing various functions and has a low cost, so that it is widely applied to fields such as multimedia, communication, and consumer equipment.

Abstract

A semiconductor device including a plurality of function units connected mutually by internal buses comprise operation mode output means provided in each of the function units and adapted to produce a request for a change from a mode of operation speed to another mode depending on data being processed; and power processing speed control means for controlling the clock frequency signal for each of the function units and the bus occupation time depending on the request for a change of operation mode so that the sum of the power consumption of the active ones of the function units may not exceed the maximum power consumption allocated to the semiconductor device. The semiconductor device can comprise a large number of function units without employing a package with high cooling efficiency or forced cooling.

Description

明 細 書 システム LSI 技術分野  Description System LSI Technical Field
本発明は、 システム機能を有する回路を 1個のチップに集積化するシ ステムオンチップ技術に係り、 特に複数の機能ュニッ トから構成され、 それらの機能ュニッ 卜を用いて複数種類のデータ処理を行なう半導体装 置に関する。 背景技術  The present invention relates to a system-on-a-chip technology for integrating a circuit having a system function on a single chip. In particular, the present invention includes a plurality of function units, and performs a plurality of types of data processing using those function units. Semiconductor device. Background art
システム LSI (Large Scale Integrated circu ) は、 複数の機能ュニヅ トを搭載し、 それらをバス (共通線路) で結んで各種のデータ処理を行 なう。 そのようなシステム LSIは、 一般に集積規模が大きく、 それに伴 つて消費電力が大きくなるのが普通である。 そのため、 パッケージや冷 却条件などから決定される消費電力の限界がチップに設定される。 例え ば、 通常のプラスチックパッケージでは、 上限値は 1 . 5ワッ ト程度で ある。 これを越えると、 チップの動作温度が上がり、 LSIは誤動作を起 こす。 そのため、 従来は、 全ての機能ユニッ トの起こり得る最大消費電 力の総和をシステム LSIの消費電力とし、 これが限界消費電力を越えな いように LSIの設計が行なわれていた。  The system LSI (Large Scale Integrated circu) is equipped with multiple function units and performs various data processing by connecting them with a bus (common line). Such a system LSI generally has a large integration scale, and generally consumes a large amount of power. Therefore, the power consumption limit determined by the package and cooling conditions is set for the chip. For example, in a normal plastic package, the upper limit is about 1.5 watts. Beyond this, the operating temperature of the chip rises and LSI malfunctions. For this reason, conventionally, the sum of the maximum possible power consumption of all the functional units is regarded as the power consumption of the system LSI, and the LSI has been designed so that this does not exceed the limit power consumption.
なお、 限界消費電力範囲内で、 電源を投入したシステム LSIの消費電 力を下げる設計も行なわれている。 システム LSI の多くは CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor) 回路で構成されている ため、 クロック周波数を低くすると CMOS回路の消費電力が下がる。そ こで、 特定の動作に関係のない機能ユニッ ト、 即ちデ一夕処理を実行し ない機能ュニッ 卜へのクロック信号の周波数を下げたり、 クロックを止 めたりする制御が行なわれていた。各機能ュニッ トは、 CPUの命令に応 じて動作するので、 命令を実行する必要がない機能ュニッ トに対してこ のような低消費電力化の制御が行なわれる。 例えば、 特開平 8 _ 2 7 2 4 7 9号公報には、 CPUの命令を実行する機能ュニッ 卜のクロック周波 数を上げ、 CPU命令の実行の必要のない機能ュニッ 卜のクロック周波数 を下げることによって消費電力を低減することが記載されている。 Designs have also been made to reduce the power consumption of powered-on system LSIs within the limit power consumption range. Since many system LSIs are composed of CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor) circuits, lowering the clock frequency reduces the power consumption of CMOS circuits. Therefore, a functional unit that is not related to a specific operation, Control was performed to lower the frequency of the clock signal to the function unit or to stop the clock. Since each functional unit operates in response to a CPU instruction, such low power consumption control is performed on a functional unit that does not need to execute the instruction. For example, Japanese Unexamined Patent Publication No. Hei 8 (1995) -27,479 discloses that the clock frequency of a function unit that executes a CPU instruction is increased and the clock frequency of a function unit that does not need to execute a CPU instruction is decreased. To reduce power consumption.
近年、 マルチメディア分野の進展が著しく、 それに伴い、 高性能かつ 低消費電力性を兼ね備えたマイコンと専用機能ユニッ トを集積したシス テム LSIへの巿場ニーズが高まっている。  In recent years, the progress in the multimedia field has been remarkable, and accordingly, there has been an increasing demand for a system LSI that integrates a microcomputer having both high performance and low power consumption and a dedicated function unit.
また、 半導体の製造技術の進歩により、 集積可能なゲート数が 1 0 0 万ゲートを越えてきており、 数多くの機能ュニッ トが同一チップに集積 されるようになってきている。 このため、 それそれの機能ユニッ トの消 費電力が小さくても、 集積した全機能ュニッ 卜が同時に動作すると消費 電力が大きくなり、 全ての機能ユニッ トの消費電力の最大の総和が LSI の限界消費電力を越えないように LSIを設計することが困難になってき ている。  Also, with the advance of semiconductor manufacturing technology, the number of gates that can be integrated has exceeded 100,000 gates, and many functional units are being integrated on the same chip. For this reason, even if the power consumption of each functional unit is small, the power consumption increases if all the integrated functional units operate simultaneously, and the maximum sum of the power consumption of all the functional units is the limit of the LSI. It is becoming increasingly difficult to design LSIs that do not exceed power consumption.
このため、 限界消費電力を高めるために、 放熱効果を持たせた高価な パッケージや空冷或いは水冷などの強制冷却の採用が避けられず、 安価 なパッケージや無風状態での使用などの低コス ト化手段を使用すること ができない状況になってきている。 発明の開示  For this reason, in order to increase marginal power consumption, it is unavoidable to adopt an expensive package with a heat dissipation effect or forced cooling such as air cooling or water cooling, and lower costs such as inexpensive packages and use in no wind conditions. It is becoming impossible to use the means. Disclosure of the invention
本発明の目的は、 放熱効果の高いパッケージや強制冷却を用いること なく多数の機能ュニッ トを搭載することが可能な半導体装置を提供する ことにある。 システム LSIに搭載する複数の機能ュニッ トには、 CPUの命令を実行 する際に、 他の機能ュニッ 卜に比べて動作速度を下げることが可能な機 能ユニッ トが通常含まれる。 例えば、 マルチメディア分野におけるデジ タル TVやゲーム機などに用いられるシステム LSIでは、 グラフィ ック ス、 画像処理、 音声処理、 周辺イ ン夕フェース等の多種の機能ユニッ ト が集積化されるが、 この中で、 グラフィ ックスや周辺インタフ I —ス等 は、 動作速度を落すことが許容される場合が多い。 一方、 画像処理及び 音声処理は、 リアルタイム処理を実行する場合が多いため、 設定した動 作速度を変更することが許されない場合が多い。 It is an object of the present invention to provide a semiconductor device capable of mounting a large number of functional units without using a package having a high heat radiation effect or forced cooling. A plurality of functional units mounted on a system LSI usually include a functional unit that can execute an instruction from a CPU at a lower operating speed than other functional units. For example, in system LSIs used for digital TVs and game consoles in the multimedia field, various types of functional units such as graphics, image processing, audio processing, and peripheral interfaces are integrated. Of these, graphics and peripheral interfaces are often allowed to slow down. On the other hand, real-time processing is often performed for image processing and audio processing, and it is often not allowed to change the set operation speed.
更に、 機能ユニッ トの動作速度は、 データ処理の内容に応じて設定さ れる。 例えば、 画像処理では、 処理する画像の解像度や画像圧縮の度合 いに応じて異なる動作速度が設定される。  Furthermore, the operation speed of the function unit is set according to the content of the data processing. For example, in image processing, different operation speeds are set according to the resolution of an image to be processed and the degree of image compression.
なお、 以下では、 ある速度で動作している状態をその速度の動作モ一 ドと云うこととする。 例えば、 速度に高速、 中速、 低速があり、 機能ュ ニッ トが中速で動作している場合、 その機能ユニッ トは中速の動作モー ドになっている。  In the following, a state in which operation is performed at a certain speed is referred to as an operation mode at that speed. For example, if the speed is high, medium, or low, and the functional unit is operating at medium speed, the functional unit is in medium operating mode.
本発明者は、 全ての機能ュニッ 卜の起こり得る最大消費電力の総和が 限界消費電力を越えても、 動作中の機能ュニッ 卜の瞬間消費電力の総和 (以下、 この総和を 「ピーク消費電力」 という) が限界消費電力を越え なければ良いことに着目し、 処理を実行する機能ユニッ ト毎に動作速度 を制御することによってそのようなピーク消費電力の設定が可能である ことを見い出した。 その際、 処理内容に応じた動作速度の変更の可能性 の度合いに応じて、 優先順位を設定することとする。 即ち、 動作速度の 変更不可の場合は、 優先順位が高くなり、 変更可となる場合は、 優先順 位が低くなる。  The present inventor has determined that even if the sum of the maximum possible power consumption of all the function units exceeds the limit power consumption, the sum of the instantaneous power consumption of the operating function units (hereinafter, this sum is referred to as `` peak power consumption '') It was found that such peak power consumption could be set by controlling the operating speed for each functional unit that executes processing. At that time, priorities shall be set according to the possibility of changing the operation speed according to the processing content. That is, when the operation speed cannot be changed, the priority becomes higher, and when the operation speed can be changed, the priority becomes lower.
本発明は、 以上の観点からなされたものである。 即ち、 前記目的を達 成するために、 本発明の半導体装置は、 動作中の速度の動作モードから 他の動作モードへの変更要求をデータ処理内容に応じて出力する、 複数 の機能ュニッ 卜の各々に備えた動作モード出力手段と、 複数の機能ュニ ッ 卜の中の処理を実行する機能ュニッ 卜の消費電力の総和が半導体装置 に与えられる限界消費電力を越えないように、 処理を実行する機能ュニ ッ 卜が用いるクロック信号の周波数及びバス占有時間を動作モード変更 要求に応じて制御する電力処理速度制御手段とを具備していることを特 徴としている。 The present invention has been made from the above viewpoints. That is, the purpose is achieved In order to achieve this, the semiconductor device of the present invention provides an operation mode provided in each of a plurality of function units, which outputs a request for changing from an operation mode of an operating speed to another operation mode according to data processing contents. The output unit and the function unit for executing the processing so that the total power consumption of the function unit for executing the processing in the plurality of function units does not exceed the limit power consumption given to the semiconductor device. And a power processing speed control means for controlling the frequency of the clock signal and the bus occupation time used by the CPU according to the operation mode change request.
そのような手段を採用すれば、 機能ュニッ 卜がリアルタイム処理等の 処理内容に応じた動作モードで動作するので、 多くの機能ユニッ トをそ の最大消費電力よりも低い消費電力で動作させることが可能になり、 放 熱効果の高いパッケージや強制冷却を用いることなく多数の機能ュニッ トを搭載することが可能な半導体装置を実現することができる。  If such means are adopted, the function unit operates in the operation mode according to the processing content such as real-time processing, so that many function units can be operated with lower power consumption than their maximum power consumption. This makes it possible to realize a semiconductor device capable of mounting a large number of functional units without using a package having a high heat radiation effect or forced cooling.
前記電力処理速度制御手段は、 例えば、 複数の機能ユニッ トの各々の 動作モード毎の、 消費電力と個別バス占有時間とデータ処理の優先順位 とに関する情報を記憶する手段と、 当該情報を使い、 処理を実行する機 能プロックに対してデータ処理の優先順位の高い機能プロックの順から 消費電力及び個別バス占有時間を割り付け、 割り付けた消費電力に対応 させて前記ク口ック信号の周波数を設定すると共に割り付けた個別バス 占有時間を前記バス占有時間として設定し、 設定したクロック信号の周 波数で動作させるためのクロック制御信号及び設定したバス占有時間を 使用させるためのバス占有時間制御信号を前記処理を実行する機能ュニ ッ トに供給する手段とをもって構成することができる。  The power processing speed control means includes, for example, means for storing information on power consumption, individual bus occupation time, and data processing priority for each operation mode of a plurality of functional units, and using the information, Power consumption and individual bus occupation time are allocated to the function blocks that execute processing in the order of the function blocks with the highest data processing priority, and the frequency of the click signal is set according to the allocated power consumption. In addition, the assigned individual bus occupation time is set as the bus occupancy time, and the clock control signal for operating at the set frequency of the clock signal and the bus occupancy time control signal for using the set bus occupancy time are described above. It can be constituted by means for supplying a function unit for executing processing.
また、 情報を記憶する手段は、 上記情報を格納する電力処理速度制御 テーブルによって構成し、 更に、 クロック制御信号及びバス占有時間制 御信号を前記処理を実行する機能ュニッ 卜に供給する手段は、 クロック 制御信号及びバス占有時間制御信号を生成して出力するそれそれク口ッ ク制御回路及びバス制御回路とによつて構成することができる。 Further, the means for storing information is constituted by a power processing speed control table for storing the information, and the means for supplying a clock control signal and a bus occupation time control signal to a function unit for executing the processing is provided by: clock It can be constituted by a quick control circuit and a bus control circuit which generate and output a control signal and a bus occupation time control signal.
各機能ュニッ トは、 前記動作モード出力手段に加えて、 例えば、 更に、 ク口ック制御信号を受けて複数のクロック信号の中から対応する周波数 のクロック信号を選択するクロック切り替える手段と、 選択されたクロ ック信号で動作し、 かつ、 バスへ送出するデ一夕の転送速度をバス占有 時間制御信号に応じて設定するデータ処理手段とを用いて構成すること ができる。  Each function unit includes, in addition to the operation mode output means, for example, a clock switching means for receiving a quick control signal and selecting a clock signal of a corresponding frequency from a plurality of clock signals. It can be configured using data processing means that operates with the clock signal obtained and sets the transfer rate of data transmitted to the bus in accordance with the bus occupation time control signal.
なお、 上記では、 電力処理速度制御手段の記憶手段が各機能ユニッ ト の情報をまとめて格納しているが、 これとは別に、 各機能ユニッ トの情 報を半導体装置の外部の記憶装置 (メモリ) に格納しておき、 電力処理 速度制御手段が初期化時に外部記憶装置に格納されている情報を読み出 して記憶手段に格納し、 格納した情報を使って処理実行機能ュニッ 卜の クロック周波数及びバス占有時間の制御を行なうことが可能である。 即ち、 電力処理速度制御手段は、 記憶手段に格納した情報を使って処 理実行機能プロックに対してデータ処理の優先順位の高い機能プロック の順から消費電力及び個別バス占有時間を割り付け、 割り付けた消費電 力に対応させて前記クロック信号の周波数を設定すると共に割り付けた 個別バス占有時間を前記バス占有時間として設定し、 設定したクロック 信号の周波数で動作させるためのクロック制御信号及び設定したバス占 有時間を使用させるためのバス占有時間制御信号を処理実行機能ュニッ トに供給する。  In the above description, the storage means of the power processing speed control means collectively stores the information of each functional unit. However, separately from this, the information of each functional unit is stored in a storage device (external to the semiconductor device). The power processing speed control means reads the information stored in the external storage device at the time of initialization, stores the information in the storage means, and uses the stored information to execute the clock of the processing execution function unit. It is possible to control the frequency and the bus occupation time. That is, the power processing speed control means uses the information stored in the storage means to allocate and allocate the power consumption and the individual bus occupation time to the processing execution function blocks in order of the function blocks having the highest data processing priority. The frequency of the clock signal is set according to the power consumption, and the allocated individual bus occupancy time is set as the bus occupancy time. The clock control signal for operating at the set clock signal frequency and the set bus occupancy are set. A bus occupancy time control signal for using the time is supplied to the processing execution function unit.
また、 更に別に、 機能ユニッ トの各々がサブ記憶手段を持ち、 サブ記 憶手段に自身の情報を格納しておき、 電力処理速度制御手段が初期化時 にサブ記憶手段に格納されている各々の情報を読み出して記憶手段にま とめて格納し、 格納した情報を使って処理実行機能ュニッ トのクロック 周波数及びバス占有時間の制御を行なうことが可能である。 Further, each of the functional units has a sub-storage unit, and stores its own information in the sub-storage unit, and the power processing speed control unit stores the information in the sub-storage unit at initialization. The information of the processing execution unit is read using the stored information and stored in the storage unit. It is possible to control the frequency and the bus occupation time.
即ち、 電力処理速度制御手段は、 記憶手段に格納した情報を使って処 理実行機能プロックに対してデ一夕処理の優先順位の高い機能プロック の順から消費電力及び個別バス占有時間を割り付け、 割り付けた消費電 力に対応させて前記ク口ック信号の周波数を設定すると共に割り付けた 個別バス占有時間を前記バス占有時間として設定し、 設定したクロック 信号の周波数で動作させるためのクロック制御信号及び設定したバス占 有時間を使用させるためのバス占有時間制御信号を処理実行機能ュニッ 卜に供給する。 図面の簡単な説明  That is, the power processing speed control means uses the information stored in the storage means to allocate the power consumption and the individual bus occupation time to the processing execution function blocks in order of the function blocks having the highest priority of the data processing, A clock control signal for setting the frequency of the click signal in accordance with the allocated power consumption, setting the allocated individual bus occupation time as the bus occupation time, and operating at the set clock signal frequency. In addition, a bus occupancy time control signal for using the set bus occupancy time is supplied to the processing execution function unit. BRIEF DESCRIPTION OF THE FIGURES
第 1図は、 本発明に係る半導体装置の第 1の実施例を説明するためのシ ステム LSIのブロック図であり、 第 2図は、 第 1の実施例に用いるクロ ック切り替え回路のブロック図であり、 第 3図は、 第 1の実施例に用い る電力処理速度制御テ一ブルに格納した情報を説明するための図であり、 第 4図は、 第 1の実施例における消費電力及びバス占有時間制御のシー ケンスを説明するための図であり、 第 5図は、 第 1の実施例における消 費電力制御を説明するためのフローチャート図であり、 第 6図は、 第 1 の実施例におけるバス占有時間制御を説明するためのフローチヤ一ト図 であり、 第 7図は、 第 1の実施例に用いるバス制御回路を説明するため のブロック図であり、 第 8図は、 第 1の実施例に用いる電圧検出回路を 説明するための回路図であり、 第 9図は、 本発明の第 2の実施例を説明 するためのシステム LSIのプロック図であり、 第 1 0図は、 本発明の第 3の実施例を説明するためのシステム LSIのブロック図であり、 第 1 1 図は、 第 3の実施例に用いる機能ユニッ トの電力処理速度記憶回路に格 納した情報を説明するための図である。 発明を実施するための最良の形態 FIG. 1 is a block diagram of a system LSI for explaining a first embodiment of a semiconductor device according to the present invention, and FIG. 2 is a block diagram of a clock switching circuit used in the first embodiment. FIG. 3 is a diagram for explaining information stored in a power processing speed control table used in the first embodiment. FIG. 4 is a diagram illustrating power consumption in the first embodiment. FIG. 5 is a flowchart for explaining a sequence of bus occupancy time control, FIG. 5 is a flowchart for explaining power consumption control in the first embodiment, and FIG. FIG. 7 is a flowchart for explaining bus occupation time control in the embodiment; FIG. 7 is a block diagram for explaining a bus control circuit used in the first embodiment; FIG. Circuit diagram for explaining the voltage detection circuit used in the first embodiment FIG. 9 is a block diagram of a system LSI for explaining a second embodiment of the present invention, and FIG. 10 is a block diagram of a system LSI for explaining a third embodiment of the present invention. FIG. 11 is a block diagram, and FIG. 11 is a diagram for explaining information stored in a power processing speed storage circuit of the functional unit used in the third embodiment. BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
以下、 本発明に係る半導体装置を図面に示した幾つかの実施例を参照 して更に詳細に説明する。 なお、 第 1図〜第 1 1図における同一の記号 は、 同一物又は類似物を表示するものとする。  Hereinafter, a semiconductor device according to the present invention will be described in more detail with reference to some embodiments shown in the drawings. The same symbols in FIGS. 1 to 11 indicate the same or similar objects.
(実施例 1 )  (Example 1)
第 1図は、 本発明の第 1の実施例を示すシステム LSIのプロック図で ある。 システム LSIは、 クロック生成回路 1 0 1 と、 機能ュニッ ト 1 0 4〜 1 0 7と、 電力処理速度制御回路 1 0 9と、 電圧検出回路 1 1 0と から構成されている。 具体的には、 機能ュニヅ ト 1 0 4はマイクロコン ピュー夕 (以下 「マイコン」 という) 、 機能ュニッ ト 1 0 5は画像処理 回路、 機能ュニッ ト 1 0 6は音声処理回路、 機能ュニッ ト 1 0 7は周辺 入出回路である。 機能ュニッ ト 1 0 4〜 1 0 7、 電力処理速度制御回路 1 0 9及び電圧検出回路 1 1 0は、 内部バス 1 0によって相互に接続さ れている。  FIG. 1 is a block diagram of a system LSI showing a first embodiment of the present invention. The system LSI includes a clock generation circuit 101, functional units 104 to 107, a power processing speed control circuit 109, and a voltage detection circuit 110. Specifically, the function unit 104 is a micro computer (hereinafter referred to as “microcomputer”), the function unit 105 is an image processing circuit, the function unit 106 is an audio processing circuit, and the function unit 1 07 is a peripheral input / output circuit. The function units 104 to 107, the power processing speed control circuit 109 and the voltage detection circuit 110 are interconnected by an internal bus 10.
ク口ック生成回路 1 0 1は、 クロック発振器 1 0 2、 分周回路 1 0 3 から構成され、 クロック発振器 1 0 2の出力信号を、 分周回路 1 0 3で 高速から低速までのクロック信号 1 1 5 a〜 1 1 5 cに周波数変換し、 機能ュニッ ト 1 0 4〜 1 0 7に分配する。 本実施例で用いられるクロッ クの速度は、 高速、 中速及び低速の 3種類である。  The clock generation circuit 101 is composed of a clock oscillator 102 and a frequency divider 103. The output signal of the clock oscillator 102 is divided by a frequency divider 103 into high-speed to low-speed clocks. The signal is frequency-converted to 115a to 115c and distributed to the function unit 104 to 107. There are three types of clock speeds used in this embodiment: high speed, medium speed and low speed.
機能ュニッ ト 1 0 4〜 1 0 7は、 それそれ、 クロック切り替え回路 2 1 4〜 2 1 7と、 データ処理回路 2 2 4〜 2 2 7と、 動作モード出力回 路 3 0 4〜 3 0 7とによって構成されている。  The function unit 104 to 107 is a clock switching circuit 211 to 217, a data processing circuit 222 to 227, and an operation mode output circuit 304 to 300. It is composed of 7 and.
クロック切り替え回路 2 1 4〜 2 1 7は、 電力処理速度制御回路 1 0 9からのクロヅク制御信号 4 1 4〜 4 1 7に従い、 複数の入力クロック 1 1 5 a〜 1 1 5 cから所定のクロックを選択する。 データ処理回路 2 2 4〜 2 2 7は、 機能ュニッ ト内で必要な演算処理 やデータ処理を行なう。 このときの演算処理速度は、 クロック切り替え 回路 2 1 4 ~ 2 1 7で選択されたクロック周波数に依存する。 高速なク ロックが選択されたときは、 高速で動作し、 低速クロックが選択された ときには、 低速で動作する。 The clock switching circuit 2 14 to 2 17 receives a predetermined number of input clocks 1 15 a to 1 15 c in accordance with the clock control signal 4 14 to 4 17 from the power processing speed control circuit 109. Select a clock. The data processing circuits 224 to 227 perform necessary arithmetic processing and data processing in the functional unit. The processing speed at this time depends on the clock frequency selected by the clock switching circuits 211 to 217. It operates at high speed when a high-speed clock is selected, and operates at low speed when a low-speed clock is selected.
動作モード出力回路 3 0 4〜 3 0 7は、 クロック制御信号 4 1 4〜4 1 7によって指定される速度の動作モードと処理内容に照らして必要と する動作モードとが不一致の場合、 電力処理速度制御回路 1 0 9に対し て、 機能ュニッ ト 1 0 4〜 1 0 7がどの動作モード (高速、 中速、 低速) で動作したいかを要求する動作モード変更要求信号を動作モード出力信 号 4 4 4 ~ 4 4 7として出力する。  The operation mode output circuit 304 to 307 performs power processing when the operation mode at the speed specified by the clock control signal 414 to 417 does not match the operation mode required according to the processing content. In response to the speed control circuit 109, an operation mode change request signal that requests the function unit 104 to 107 to operate in which operation mode (high speed, medium speed, or low speed) is output to the operation mode output signal. Output as 4 4 4 to 4 4 7.
電力処理速度制御回路 1 0 9は、 記憶手段である電力処理速度制御テ 一ブル 4 0 4、 クロック制御回路 4 0 1、 バス制御回路 4 0 2から構成 され、 各機能ュニッ 卜から出力される動作モード変更要求信号 4 4 4〜 4 4 7に対応して、 動作クロック周波数とバス占有時間を制御する。 電力処理速度制御テーブル 4 0 4には、 各機能ュニッ トの動作モード に応じた、 消費電力、 個別バス占有時間、 処理の優先順位に関する情報 が格納されている。  The power processing speed control circuit 109 is composed of a power processing speed control table 404 as a storage means, a clock control circuit 401, and a bus control circuit 402, and is output from each function unit. The operating clock frequency and bus occupancy time are controlled according to the operation mode change request signal 444 to 449. The power processing speed control table 404 stores information on power consumption, individual bus occupation time, and processing priority in accordance with the operation mode of each functional unit.
クロック制御回路 4 0 1は、 各機能ュニッ 卜から出力される動作モー ド変更要求信号 4 4 4〜 4 4 7と、 電力処理速度制御テーブル 4 0 4の 消費電力と処理の優先順位を参照し、 処理の優先順位の高い機能ュニッ 卜に対して、 多くの電力を消費することを許容し、 優先順位の低い機能 ュニッ 卜には消費する電力が少なくなるように、 各機能ュニッ 卜の動作 ク口ック周波数を制御する。  The clock control circuit 410 refers to the operation mode change request signals 4444 to 447 output from each function unit, and the power consumption and processing priority in the power processing speed control table 4404. However, the operation unit of each function unit is allowed to consume a large amount of power for the function unit having a high priority of processing and to consume less power for the function unit having a low priority. Controls the mouth frequency.
バス制御回路 4 0 2は、 電力処理速度制御テーブル 4 0 4の個別バス 占有時間と処理の優先順位と、 ク口ック制御回路 4 0 1で決定された各 機能ユニッ トの動作クロック周波数 (動作モード) を参照し、 処理の優 先順位の高いユニッ トに対して、 多くのバス占有時間を与え、 優先順位 の低い機能ュニッ 卜にはバスの占有時間が短くなるようにバス占有時間 を制御し、 それによつてバス転送速度を制御する。 The bus control circuit 402 determines the individual bus occupation time and the processing priority of the power processing speed control table 400, By referring to the operating clock frequency (operating mode) of the functional unit, more bus occupation time is given to the unit with higher processing priority, and the bus occupation time is given to the functional unit with lower priority. The bus occupancy time is controlled so as to be shorter, and the bus transfer speed is controlled accordingly.
電圧検出回路 1 1 0は、 LSI外部から供給される基準電圧 Vref と LSI の電源電圧を比較して、 LSIの実際の動作電圧を算定する回路である。 以下、 各回路の動作を説明する。  The voltage detection circuit 110 is a circuit that compares a reference voltage Vref supplied from outside the LSI with a power supply voltage of the LSI to calculate an actual operating voltage of the LSI. Hereinafter, the operation of each circuit will be described.
機能ユニッ ト 1 0 4〜 1 0 7は、 動作の初期状態では、 消費電力の少 ない低速のクロックで動作する、 即ち、 低速の動作モードになっている。 各機能ユニッ トは、 以下のような要因がある場合、 その要因に対応して、 動作モードを変更して処理要求に対応する。 各機能ュニッ トで動作モー ドが変更になる要因として次のようなものがある。  In the initial state of operation, the functional units 104 to 107 operate with a low-speed clock with low power consumption, that is, are in a low-speed operation mode. When there are the following factors, each function unit changes the operation mode according to the factors and responds to the processing request. Factors that change the operation mode in each function unit include the following.
マイコン 1 0 4の場合には、 外部からのキーボード、 周辺デバイス等 の割り込み要求 ( 6 0 4 ) によって、 高速な処理が必要な動作モードに 変わる。 また、 マイコン 1 0 4で高速や中速の処理が必要な処理プログ ラムを実行する場合にも、 高速や中速の処理が必要な動作モードに変わ る。  In the case of the microcomputer 104, the operation mode changes to an operation mode that requires high-speed processing in response to an external interrupt request (640) from the keyboard or peripheral device. Also, when the microcomputer 104 executes a processing program requiring high-speed or medium-speed processing, the operation mode is changed to an operation mode requiring high-speed or medium-speed processing.
画像処理回路 1 0 5は、 画質、 画素の大きさ、 フレーム数、 符号化方 式等の画像処理のパラメ一夕を、 マイコン 1 0 4から設定されることに より、 動作モードが変わる。 高画質な画像を処理する場合には、 高速な 処理が要求される。 また、 フレームやフィール ドを間引いて処理したり、 画質を粗くするような処理を行なう場合には、 比較的低速で画像処理を 実行することができる。  The operation mode of the image processing circuit 105 changes when parameters of image processing, such as image quality, pixel size, number of frames, and encoding method, are set by the microcomputer 104. When processing high-quality images, high-speed processing is required. In addition, when performing processing by thinning out frames or fields or performing processing that reduces the image quality, image processing can be performed at a relatively low speed.
音声処理回路 1 0 6の場合には、 音質や符号化方式により処理速度が 異なる。 高品質な音声を符号化復号化する場合には、 高速な動作モード に変わる。 また、 音声処理の場合にはリアルタイム処理が必須な場合が あり、 リアルタイム処理を実現するためには、 処理優先順位を高く し、 他の機能ュニッ トよりも優先して処理する必要が生じる。 In the case of the audio processing circuit 106, the processing speed differs depending on the sound quality and the encoding method. When encoding and decoding high-quality speech, the operation mode changes to a high-speed operation mode. Also, in the case of audio processing, real-time processing is sometimes necessary. Yes, in order to realize real-time processing, it is necessary to raise the processing priority and perform processing in priority to other function units.
周辺入出力回路 1 0 7の場合には、 周辺デバイスゃネッ トワークから のデータ転送要求 ( 6 0 7 ) や単位時間当たりに送られてくるデ一夕量 により、 動作モードが変わる。 データ量が多い場合には、 高速な処理が 必要になり、 データ量が少なかったり、 ネッ トワークが遅くなつている 場合には、 低速な処理で十分対応することできる。  In the case of the peripheral input / output circuit 107, the operation mode changes depending on the data transfer request (607) from the peripheral device network and the amount of data transmitted per unit time. If the amount of data is large, high-speed processing is required. If the amount of data is small or the network is slow, low-speed processing is sufficient.
機能ュニッ ト 1 0 4 ~ 1 0 7は、 内部でこれらの要求信号を受信する と、 動作モード出力回路 3 0 4〜 3 0 7から動作モード変更要求 4 4 4 〜4 4 7を電力処理速度制御回路 1 0 9に対して出力する。  When the function units 104 to 107 receive these request signals internally, the function units 104 to 407 transmit the operation mode change requests from the operation mode output circuits 304 to 307 to the power processing speed. Output to control circuit 109.
電力処理速度制御回路 1 0 9は、 各機能ュニッ 卜からの動作モード変 更要求 4 4 4〜4 4 7に対応して、 各機能ュニッ トの処理の優先順位に 従い、 各機能ユニッ トの動作クロックの周波数を高く し、 バスの占有時 間の割り当てを長くするように変更を行う。  The power processing speed control circuit 109 responds to the operation mode change request from each function unit 444 to 447, and follows the priority of the processing of each function unit, and Make changes so that the operating clock frequency is increased and the bus occupation time is allocated longer.
また、 電力処理速度制御回路 1 0 9は、 一旦高速の動作モードになつ てから後で各機能ュニッ トが低速で動作するモードへの変更要求を送信 した場合には、 各機能ユニッ トの動作クロックの周波数を低く し、 バス の占有時間の割り当てを短くするように変更を行なう。  In addition, when the power processing speed control circuit 109 once enters the high-speed operation mode and subsequently sends a request to change to a mode in which each function unit operates at a low speed, the power processing speed control circuit 109 operates the function unit. Make changes so that the clock frequency is reduced and the bus occupation time allocation is shortened.
第 2図にクロック切り替え回路 2 1 4の構成を示す。 同図には、 3種 類のクロック信号 1 1 5 a〜 1 1 5 cの波形を合わせて示す。 中速のク ロック信号 1 1 5 bのクロック周波数 fcに対して、 高速のクロック信号 1 1 5 aの周波数はその 2倍の 2 fcであり、低速のクロヅク信号 1 1 5 aの周波数はその 1 / 2倍の fc/ 2である。 クロック切り替え回路 2 1 4は、 クロックの選択回路 2 3 4で構成され、 3種類のクロック 1 1 5 a〜 1 1 5 cをクロック制御信号 4 1 4を用いて切り替える。  FIG. 2 shows the configuration of the clock switching circuit 2 14. The figure also shows the waveforms of the three types of clock signals 115a to 115c. The frequency of the high-speed clock signal 115a is 2 fc, twice that of the clock frequency fc of the medium-speed clock signal 115b, and the frequency of the low-speed clock signal 115a is 1/2 times fc / 2. The clock switching circuit 214 includes a clock selection circuit 234, and switches among three types of clocks 115a to 115c using a clock control signal 414.
クロック切り替え制御信号 4 1 4は 2ビッ トの信号であり、 その 2ビ ッ ト対して速度が以下のように設定される。 The clock switching control signal 4 14 is a 2-bit signal, and the 2 bits The speed is set as follows.
( 0、 0 ) : 中速のクロック ( 1 1 5 b)  (0, 0): Medium speed clock (1 15 b)
( 0、 1 ) :低速のクロック ( 1 1 5 c)  (0, 1): Low-speed clock (1 15 c)
( 1、 0 ) :高速のクロック ( 1 1 5 a)  (1, 0): High-speed clock (1 15 a)
( 1、 1 ) :禁止 (クロック信号を選択せず)  (1, 1): Prohibited (no clock signal selected)
なお、 この例では、 倍率が倍及び 1/2倍に設定されているが、 クロ ック比は、 これに特定するものではない。  In this example, the magnification is set to double and 1/2 times, but the clock ratio is not specified to this.
また、 本実施例では、 クロック分周回路 1 03をクロック生成回路 1 0 1内に配置するように説明したが、 ク口ック分周回路 1 03を各クロ ック切り替え回路 2 14〜2 1 7内に配置して、 クロックを切り替え制 御することも可能である。  Further, in the present embodiment, the explanation has been made such that the clock frequency dividing circuit 103 is arranged in the clock generating circuit 101. However, the clock frequency dividing circuit 103 is connected to each of the clock switching circuits 214-2. It is also possible to switch the clock by arranging it in 17.
次に、 電力処理速度制御回路 1 0 9について説明する。 まず、 電力処 理速度制御テーブル 404へ設定するデ一夕について説明する。 第 3図 に電力処理速度制御テーブル 404に格納されるデータの一例を示す。 動作モードは、 高速ク口ックモード ( 2 00 MHz) 、 中速クロックモ ード ( 1 00 MHz) 、 低速クロックモード ( 5 0 MHz) と 3種類あり、 各モードにおける消費電力 4 5 1 a、 個別のバス占有時間 45 1 b、 処 理の優先順位 45 1 cが格納されている。 本例では、 高速クロックモー ドを 2 00 MHz、 中速ク口ックモ一ドを 1 00 MHz、 低速クロックモ —ドを 5 0 MHz としている力 動作クロック周波数をこれらに特定す るものではない。  Next, the power processing speed control circuit 109 will be described. First, a description will be given of a process of setting in the power processing speed control table 404. FIG. 3 shows an example of data stored in the power processing speed control table 404. There are three operation modes: high-speed clock mode (200 MHz), medium-speed clock mode (100 MHz), and low-speed clock mode (50 MHz). Power consumption in each mode is 451 a, The bus occupation time 45 1 b and the processing priority 45 1 c are stored. In this example, the high-speed clock mode is 200 MHz, the medium-speed clock mode is 100 MHz, and the low-speed clock mode is 50 MHz.
消費電力 45 1 aは、 各動作クロックモードでの最大の消費電力を例 示している。  Power consumption 451a shows the maximum power consumption in each operation clock mode.
バス占有時間 45 1 bは、 バスを管理する単位時間の中で使用する時 間を%表示で登録している。 例えば、 単位時間が 1 0マイクロ秒である 場合、 2 0 %とは、 1 0マイクロ秒毎に 2マイクロ秒の時間を使用する ことを示している。 For the bus occupation time 45 1 b, the time used in the unit time for managing the bus is registered in%. For example, if the unit time is 10 microseconds, 20% means that every 10 microseconds uses 2 microseconds It is shown that.
処理の優先順位 4 5 1 cは、 本例では、 1から 1 0までの 1 0段階で 示してある。 1が最も優先順位が高く、 1 0が最も低い設定である。 同 時に複数の機能ュニッ 卜から動作モ一ド変更要求が出力された場合には、 この処理の優先順位の高い機能ユニッ トから順に、 消費電力及びバスの 占有時間が割り付けられる。  In this example, the processing priorities 4 5 1 c are indicated by 10 levels from 1 to 10. 1 is the highest priority, and 10 is the lowest setting. When an operation mode change request is output from a plurality of function units at the same time, power consumption and bus occupation time are allocated in order from the function unit having the highest priority in this processing.
優先順位の低い機能ュニッ トは、 全体の消費電力から優先順位の高い 機能ュニッ 卜で使用した消費電力を引いた残りの消費電力、 全体のバス 占有時間から優先順位の高い機能ュニッ 卜で使用したバス占有時間を引 いた残りのバス占有時間からそれぞれ、 消費電力及びバス占有時間が割 り当てられ、その消費電力及びバス占有時間内で動作する動作モード(低 い動作クロック周波数) で動作することになる。  Lower-priority function units were used by higher-priority function units based on the total power consumption minus the power consumption used by higher-priority function units, and overall bus occupation time. The power consumption and the bus occupation time are assigned to the remaining bus occupation time after subtracting the bus occupation time, and the operation mode (low operation clock frequency) operates within the power consumption and the bus occupation time. become.
次に処理の優先順位の付け方について説明する。 優先順位は、 リアル タイム処理が必要なものほど高く設定される。 リアルタイム処理を実行 するために必要な条件として、 処理速度とバスの転送速度 (ここでは、 バスの占有時間として各機能ュニッ 卜に割り当てられている) がある。 リアルタイム処理の実行には、 の両者が考慮される。  Next, a method of prioritizing processing will be described. Priorities are set higher for those that require real-time processing. Necessary conditions for executing the real-time processing include the processing speed and the bus transfer speed (here, the occupied time of the bus is assigned to each functional unit). Both are considered when executing real-time processing.
例えば、 画像処理では、 演算速度とバスの転送速度の両者の設定が必 要である。 ネッ トワーク制御では、 演算速度は必要ないがデータの転送 速度が必要になる場合が多い。 また、 音声処理については、 遅延のない リアルタイムなデ一夕転送が必要である。  For example, in image processing, it is necessary to set both the operation speed and the bus transfer speed. Network control does not require calculation speed, but often requires data transfer speed. For audio processing, real-time data transfer without delay is required.
本実施例では、 動作モード毎に処理の優先順位が異なるようにした。 そのため、 例えば、 マイコン 1 0 4と画像処理回路 1 0 5の両方が高速 動作モード ( 2 0 0 MHz) で動作する場合には、 画像処理回路 1 0 5の 方の優先順位が高くなるが、 マイコン 1 0 4が高速動作モード ( 2 0 0 In the present embodiment, the processing priority is different for each operation mode. Therefore, for example, when both the microcomputer 104 and the image processing circuit 105 operate in the high-speed operation mode (200 MHz), the priority of the image processing circuit 105 becomes higher, Microcomputer 104 is in high-speed operation mode (200
MHz) で画像処理回路 1 0 5が中速動作モード ( 1 0 0 MHz) のとき には、 マイコン 1 0 4の方が優先順位が高くなる。 このように動作モー ドにより優先順位を逆転して制御することも可能となる。 MHz) and the image processing circuit 105 is in the medium speed operation mode (100 MHz). , Microcomputer 104 has higher priority. In this way, it is also possible to control by inverting the priority according to the operation mode.
本実施例では、 処理の優先順位を 1 0段階で示して説明したが、 優先 順位の設定の方法をこれに特定するものではない。 例えば、 8ビッ トで 優先順位を割り付けてもよく、 この場合には 2 5 6の優先順位から選択 可能となる。  In the present embodiment, the priority of the processing is described with 10 levels, but the method of setting the priority is not specified. For example, the priority may be assigned by eight bits, and in this case, the priority can be selected from 256.
次に、 第 4図に本実施例で実行される消費電力制御及びバス占有時間 制御のシーケンスを説明する。 本実施例の動作モード出力信号 4 4 4〜 4 4 7は、 2ビッ トの信号であり、 要求内容が以下のよう設定される。  Next, FIG. 4 illustrates a sequence of the power consumption control and the bus occupation time control executed in the present embodiment. The operation mode output signals 4444 to 447 of this embodiment are 2-bit signals, and the requested contents are set as follows.
( 0、 0 ) : 中速動作モード要求  (0, 0): Medium speed operation mode request
( 0、 1 ) :低速動作モード要求  (0, 1): Low-speed operation mode request
( 1、 0 ) :高速動作モード要求  (1, 0): High-speed operation mode request
( 1、 1 ) :禁止  (1, 1): Prohibited
第 4図において、 時刻 TO では、 マイコン 1 0 4、 画像処理回路 1 0 5、 周辺入出力回路 1 0 7が低速動作モードで動作し、 音声処理回路 1 0 6が高速動作モ一ドで動作しているものとする。  In FIG. 4, at time TO, the microcomputer 104, the image processing circuit 105, and the peripheral input / output circuit 107 operate in the low-speed operation mode, and the audio processing circuit 106 operates in the high-speed operation mode. It is assumed that
時刻 T1 で、 周辺入出力回路 1 0 Ίに周辺バスからデータ転送要求 6 0 7が入力されたとする。 この要求に応じて周辺入出力回路 1 0 7は、 低速動作モードから高速動作モードへの変更要求 4 4 7を電力処理速度 制御回路 1 0 9に出力する。  At time T1, it is assumed that a data transfer request 607 is input from the peripheral bus to the peripheral input / output circuit 10 #. In response to this request, the peripheral input / output circuit 107 outputs a request for changing from the low-speed operation mode to the high-speed operation mode 447 to the power processing speed control circuit 109.
電力処理速度制御回路 1 0 9は、 動作モード変更要求 4 4 7を受信す る。 クロック制御回路 4 0 1は、 動作モード変更要求 4 4 4〜4 4 7の 受信を検出する回路を有しており、 受信を検出すると、 直ちにクロック 制御信号を生成する動作を開始する。 クロック制御回路 4 0 1は、 動作 モード変更要求 4 4 7を受信すると、 電力処理速度制御テーブル 4 0 4 (第 3図参照) に格納してある、 マイコン 1 0 4の低速動作モード時の 消費電力 ( 0 · 1 5 W) 及び処理の優先順位 ( 1 0 ) と、 画像処理回路 1 0 5の低速動作モード時の消費電力 ( 0. 1 5 W) 及び処理の優先順 位 ( 8 ) と、 音声処理回路 1 0 6の高速動作モード時の消費電力 ( 0. 4 W) 及び処理の優先順位 ( 1 ) と、 周辺周出力回路 1 0 7の高速動作 モード時の消費電力 ( 0. 2 W) 及び処理の優先順位 ( 3 ) とを読み出 し、 第 5図のフローチャート図に従い、 各機能ユニッ トに割り当てる消 費電力を算出する。 第 5図のフローチャートに関しては、 別途詳細を説 明する。 The power processing speed control circuit 109 receives the operation mode change request 447. The clock control circuit 401 has a circuit for detecting the reception of the operation mode change request 4444 to 47, and upon detecting the reception, immediately starts the operation for generating the clock control signal. Upon receiving the operation mode change request 447, the clock control circuit 410 receives the operation mode change request 447, and stores the power processing speed control table 4404 (see Fig. 3) in the low-speed operation mode of the microcomputer 104. Power consumption (0.15 W) and processing priority (10), and image processing circuit 105 power consumption in low-speed operation mode (0.15W) and processing priority (8) , The power consumption (0.4 W) of the audio processing circuit 106 in the high-speed operation mode, the processing priority (1), and the power consumption of the peripheral output circuit 107 in the high-speed operation mode (0. 2 W) and the processing priority (3) are read out, and the power consumption to be allocated to each functional unit is calculated according to the flowchart in FIG. Details of the flowchart in Fig. 5 will be explained separately.
ここでは、 4つの機能ュニッ ト 1 04〜 1 0 7の消費電力の総和 ( 0. 9 W) が限界値消費電力 ( 1. 5 W) を越えないので、 周辺入出力回路 1 0 7の動作モード変更要求に従い、 周辺入出力回路の 1 0 7の動作モ ード (クロック周波数) を高速モードに変更する。  Here, since the total power consumption (0.9 W) of the four function units 104 to 107 does not exceed the limit power consumption (1.5 W), the operation of the peripheral input / output circuit 107 According to the mode change request, change the operation mode (clock frequency) of the peripheral I / O circuit 107 to the high-speed mode.
次に、 クロック制御回路 4 0 1で決定された動作モードに従い、 バス 制御回路 4 0 2は、 電力処理速度制御テーブル 4 04 (第 3図参照) に 格納してある、 マイコン 1 0 4の低速動作モー ド時のバス占有時間 ( 5 %) 及び処理の優先順位 ( 1 0 ) と、 画像処理回路 1 0 5の低速動 作モード時のバス占有時間 ( 1 2 %) 及び処理の優先順位 ( 8 ) と、 音 声処理回路 1 0 6の高速動作モード時のバス占有時間 ( 5 %) 及び処理 の優先順位 ( 1 ) と、 周辺周出力回路 1 0 7の高速動作モード時のバス 占有時間 ( 4 0 %) 及び処理の優先順位 ( 3 ) とを読み出し、 第 6図の フローチャート図に従い、 各機能ュニッ 卜に割り当てるバス占有時間を 算出する。 第 6図のフローチャートに関しては、 別途詳細を説明する。 ここでは、 4つの機能ュニヅ ト 1 0 4〜 1 0 7ののバス占有時間の総 和 ( 6 2 %) が 1 0 0 %を越えないので、 全ての機能ュニッ トに必要な バス占有時間を割り当てることが可能となる。  Next, in accordance with the operation mode determined by the clock control circuit 401, the bus control circuit 402 operates at the low speed of the microcomputer 104 stored in the power processing speed control table 404 (see FIG. 3). Bus occupation time in operation mode (5%) and processing priority (10), and bus occupation time in image processing circuit 105 in low-speed operation mode (12%) and processing priority (10%) 8), the bus occupation time (5%) of the audio processing circuit 106 in the high-speed operation mode, the processing priority (1), and the bus occupation time of the peripheral output circuit 107 in the high-speed operation mode (40%) and the processing priority (3) are read out, and the bus occupation time to be allocated to each function unit is calculated according to the flowchart in FIG. Details of the flowchart in FIG. 6 will be described separately. Here, the total bus occupation time (62%) of the four function units 104 to 107 does not exceed 100%, so the bus occupation time required for all function units It becomes possible to assign.
続いて、 時刻 T2 (第 4図) で、 マイコン 1 0 4に割り込み 6 04が入 力され、 マイコン 1 0 4は、 低速動作モードから高速動作モードへの変 更要求 4 4 4を出力したとする。 電力処理速度制御回路 1 0 9は、 時刻 T1の場合と同じように、各機能ュニッ トの動作モ一ドに対応する消費電 力と処理の優先順位からマイコン 1 0 4及び他の機能ュニッ トの動作モ ード (動作クロック) を決定する。 また、 各機能ユニッ トの動作モード に対応するバス占有時間と処理の優先順位からマイコン 1 0 4及び他の 機能ュニッ 卜のバス占有時間を決定する。 この場合も時刻 T1 と同様に、 消費電力の総和 ( 1 . 3 5 W= 0 . 6 W+ 0 . 1 5 W+ 0 . 4 W+ 0 . 2 W)は限界消費電力以下であり、バス占有時間の総和( 7 7 % = 2 0 % + 1 2 % + 5 % + 4 0 % ) も 1 0 0 %に達していないので、 マイコン 1 0 4は高速動作モードに遷移し、 マイコン 1 0 4の消費電力は、 0 . 6 W、 バス占有時間は、 2 0 %となる。 Then, at time T2 (Fig. 4), microcomputer 604 receives interrupt 604 It is assumed that the microcomputer 104 outputs a request 444 for changing from the low-speed operation mode to the high-speed operation mode. As in the case of time T1, the power processing speed control circuit 109 controls the microcomputer 104 and other function units based on the power consumption and processing priority corresponding to the operation mode of each function unit. Determines the operation mode (operation clock) of. Also, the bus occupancy time of the microcomputer 104 and other function units is determined from the bus occupancy time corresponding to the operation mode of each functional unit and the processing priority. In this case as well, at time T1, the total power consumption (1.35 W = 0.6 W + 0.15 W + 0.4 W + 0.2 W) is less than the limit power consumption and the bus occupation time Since the sum (77% = 20% + 12% + 5% + 40%) has not reached 100%, the microcomputer 104 transitions to the high-speed operation mode and consumes the microcomputer 104. The power is 0.6 W and the bus occupancy time is 20%.
時刻 T3 で、 マイコン 1 0 4から画像処理回路 1 0 5に画像の品質を 向上させる指定があり、 画像処理回路 1 0 5が低速動作モードから高速 動作モードへの変更要求 4 4 5を出力したとする。 電力処理速度制御回 路 1 0 9は、 時刻 Tl、 時刻 Τ2の場合と同じように、 各機能ュニッ 卜の 動作モードに対応する消費電力と処理の優先順位から画像処理回路 1 0 5及び他の機能ユニッ トの動作モード (動作クロック) を決定する。 ま た、 各機能ュニッ 卜の動作モードに対応する個別バス占有時間と処理の 優先順位とから画像処理回路 1 0 5及び他の機能ュニッ 卜のバス占有時 間を決定する。  At time T3, the microcomputer 104 specified that the image processing circuit 105 improve image quality, and the image processing circuit 105 output a request 445 to change from the low-speed operation mode to the high-speed operation mode. And As in the case of the time Tl and the time 時刻 2, the power processing speed control circuit 109 sets the image processing circuit 105 and the other circuits based on the power consumption corresponding to the operation mode of each functional unit and the priority of processing. Determine the operation mode (operation clock) of the function unit. In addition, the bus occupation time of the image processing circuit 105 and other function units is determined from the individual bus occupation time corresponding to the operation mode of each functional unit and the priority of processing.
画像処理回路 1 0 5が高速動作モ一ドに変更すると仮定すると、 消費 電力の総和は、 高速動作モードで動作しているマイコン 1 0 4の 0 . 6 W、 高速動作モードで動作すると仮定する画像処理回路 1 0 5の 0 . 6 W、 高速動作モードで動作している音声処理回路 1 0 6の 0 . 4 W、 高 速動作モードで動作している周辺入出力回路 1 0 7の◦ . 2 Wを加算し、 1 . 8 Wと限界消費電力を越えることとなる。 Assuming that the image processing circuit 105 is changed to the high-speed operation mode, the total power consumption is assumed to be 0.6 W of the microcomputer 104 operating in the high-speed operation mode and operating in the high-speed operation mode. 0.6 W of image processing circuit 105, audio processing circuit operating in high-speed operation mode 0.4 W of peripheral processing circuit 106 operating in high-speed operation mode . Add 2 W and It will exceed the limit power consumption of 1.8 W.
そこで、 優先順位の低い機能ュニッ 卜の消費電力を下げるように制御 する。 4つの機能ュニッ 卜が全て高速動作モードで動作すると仮定する ので、 マイコン 1 0 4の優先順位は 4、 画像処理回路 1 0 5優先順位は 2、 音声処理回路 1 0 6の優先順位は 1、 周辺入出力回路 1 0 7の優先 順位は 3なので、 優先順位の一番低い、 マイコン 1 0 4の動作モードを 高速から中速に下げる。 この結果、 マイコン 1 0 4の消費電力は、 0 . 6 \¥から 0 . 3 Wに下がるので、 消費電力の総和が 1 . 5 Wになり、 限界消費電力以下になる。  Therefore, control is performed so that the power consumption of the function unit with a low priority is reduced. Assuming that all four function units operate in the high-speed operation mode, the priority of the microcomputer 104 is 4, the priority of the image processing circuit 105 is 2, and the priority of the audio processing circuit 106 is 1, Since the peripheral input / output circuit 107 has a priority of 3, the operation mode of the microcomputer 104, which has the lowest priority, is reduced from high speed to medium speed. As a result, the power consumption of the microcomputer 104 decreases from 0.6 \ ¥ to 0.3 W, so that the total power consumption becomes 1.5 W, which is below the limit power consumption.
バス占有時間は、 高速動作モードで動作する画像処理回路 1 0 5、 音 声処理回路 1 0 6、 周辺入出力回路 1 0 7は、 それそれ 5 0 %、 5 %、 4 0 %で、 中速動作モードで動作するマイコン 1 0 4は、 1 0 %なので、 総和は 1 0 5 %を越えることとなる。 このため、 処理の優先順位の低い マイコン 1 0 4の動作モードを中速から低速に変更し、 バス占有時間を 5 %にして、 バス占有時間の総和を 1 0 0 %以下にする。  The bus occupation time is 50%, 5%, 40% for the image processing circuit 105, the audio processing circuit 106, and the peripheral input / output circuit 107 that operate in the high-speed operation mode. Since the microcomputer 104 operating in the high-speed operation mode is 10%, the total sum exceeds 105%. For this reason, the operation mode of the microcomputer 104 with low processing priority is changed from medium speed to low speed, the bus occupation time is set to 5%, and the total bus occupation time is set to 100% or less.
マイコン 1 0 4の動作モ一ドが低速になったため、 マイコン 1 0 4の 消費電力は 0 · 1 5 Wとなる。  Since the operation mode of the microcomputer 104 becomes slow, the power consumption of the microcomputer 104 becomes 0.15 W.
この結果、 時刻 T3 では、 各機能ュニッ 卜の動作モードは、 マイコン の 1 0 4が低速動作モードに、 画像処理回路 1 0 5、 音声処理回路 1 0 6、 周辺入出力回路 1 0 7が高速動作モードになる。  As a result, at time T3, the operation mode of each function unit is such that the microcomputer 104 is in the low-speed operation mode and the image processing circuit 105, the audio processing circuit 106, and the peripheral input / output circuit 107 are in the high-speed operation mode. The operation mode is set.
本実施例では、 時刻 T3 でマイコン 1 0 4を低速動作モードに変更す るようにして、 バスの占有時間を 1 0 0 %以下にしたが、 マイコン 1 0 4を中速動作モードにのままにし、 2番目に優先順位の低い周辺入出力 回路 1 0 7を高速動作モードから中速動作モードに変更するという制御 シーケンスにも容易に変更可能である。  In the present embodiment, the microcomputer 104 is changed to the low-speed operation mode at time T3 to reduce the bus occupation time to 100% or less, but the microcomputer 104 remains in the medium-speed operation mode. The control sequence can be easily changed to change the peripheral input / output circuit 107 having the second lowest priority from the high-speed operation mode to the medium-speed operation mode.
このように、 各機能ュニッ 卜の消費電力とバス占有時間と処理の優先 順位から各機能ュニッ 卜の動作モードを決定し、 システム LSIの消費電 力を限界消費電力以下に抑えた範囲で最適制御することが可能となる。 第 5図及び第 6図は、 電力処理速度制御回路 1 0 9のそれそれ消費電 力及びバスの制御を示すフローチヤ一ト図である。 同フローチャートに よってそれそれクロック制御回路 4 0 1、 バス制御回路 4 0 2が実行す る制御手順が示される。 Thus, the power consumption of each function unit, the bus occupation time, and the priority of processing The operation mode of each function unit is determined from the order, and optimal control can be performed within a range where the power consumption of the system LSI is kept below the limit power consumption. FIG. 5 and FIG. 6 are flow charts showing the control of the power consumption and the bus of the power processing speed control circuit 109, respectively. The flowchart shows control procedures executed by the clock control circuit 401 and the bus control circuit 402, respectively.
始めに、 第 5図を参照して消費電力の制御手順について説明する。 ステップ 1 :各機能ュニッ トからの動作モード変更要求信号 4 4 4〜 First, a control procedure of power consumption will be described with reference to FIG. Step 1: Operation mode change request signal from each function unit 4 4 4 to
4 4 7の変化を検出する。 もし変化を検出したら、 ステップ 2へ。 検出 しなければ、 ステップ 1へ。 4 Changes in 4 7 are detected. If a change is detected, go to step 2. If not, go to step 1.
ステップ 2 :電力処理速度制御テーブル 4 0 4 (第 3図参照) から出 力される各機能ュニッ 卜の消費電力 4 5 1 aから、 各機能ュニッ 卜の動 作モードに対応した消費電力を選択する。  Step 2: Select the power consumption corresponding to the operation mode of each function unit from the power consumption of each function unit 51a output from the power processing speed control table 404 (see Fig. 3). I do.
ステップ 3 :電力処理速度制御テーブル 4 0 4から出力される各機能 ュニッ 卜の優先順位 4 5 1 cから、 処理の優先順位の高い機能ュニッ ト から消費電力の予算を割り付ける。  Step 3: Allocate the power consumption budget from the function unit with the highest processing priority from the priority unit 451c of each function unit output from the power processing speed control table 404.
ステツプ 4 :消費電力の総和が LSIの限界消費電力を越えたか否かを チェックする。 越えた場合には、 ステップ 5へ、 越えてない場合には、 ステップ 6へ移る。  Step 4: Check whether the total power consumption exceeds the LSI's limit power consumption. If so, go to step 5. If not, go to step 6.
ステップ 5 :処理の優先順位の低い機能ユニッ トから順に消費電力が 小さくなるように、 動作モード (クロック周波数) を選択する。 続いて ステツプ 4へ戻る。  Step 5: Select the operation mode (clock frequency) so that the power consumption decreases in order from the functional unit with the lowest processing priority. Then, return to Step 4.
ステップ 6 : バス制御回路 4 0 2を起動する。  Step 6: Activate the bus control circuit 402.
ステップ 7 : バス制御回路 4 0 2からの終了 (第 6図で詳述する) 待 ち。 終了したらステップ 8へ。  Step 7: Termination from the bus control circuit 402 (detailed in FIG. 6) Wait. When finished, go to step 8.
ステップ 8 : バス制御回路 4 0 2で決定された各機能ュニッ 卜の動作 モ一ドに対応したクロック周波数を選択し、 クロック制御信号 4 1 4〜 4 1 7を出力。 ステップ 1へ。 Step 8: Operation of each function unit determined by the bus control circuit 402 Selects the clock frequency corresponding to the mode and outputs clock control signals 414 to 417. Go to step 1.
続いて、 第 6図を用いてバスの占有時間制御に関する制御手順を説明 する。  Next, a control procedure for controlling the occupation time of the bus will be described with reference to FIG.
ステップ 1 : クロック制御処理 4 0 1からの起動待ち。 起動があれば (第 5図のステップ 6 ) ステップ 2へ。  Step 1: Clock control processing Waiting for activation from 401. If there is activation (Step 6 in Figure 5), go to Step 2.
ステップ 2 :電力処理速度制御テーブル 4 0 4 (第 3図参照) から出 力される各機能ュニッ 卜の個別のバス占有時間 4 5 1 bから、 クロック 制御処理 4 0 1で決定された各機能ュニッ トの動作モードに対応したバ ス占有時間を選択する。  Step 2: Each function determined by the clock control processing 401 based on the individual bus occupation time 451b of each function unit output from the power processing speed control table 404 (see Fig. 3) Select the bus occupation time corresponding to the unit operation mode.
ステップ 3 :電力処理速度制御テーブル 4 0 4から出力される各機能 ュニッ 卜の優先順位 4 5 1 cから、 優先順位の高い機能ュニッ トからバ ス占有時間の予算を割り付ける。  Step 3: Allocate the budget of bus occupation time from the higher priority function unit from the priority order of function units output from the power processing speed control table.
ステップ 4 :バス占有時間の総和が 1 0 0 %を越えたかどうかどうか チェックする。 越えた場合には、 ステップ 5へ。 越えてない場合には、 ステツフ 6へ。  Step 4: Check whether the total bus occupation time exceeds 100%. If it does, go to step 5. If not, go to step 6.
ステップ 5 :優先順位の低い機能ュニッ 卜から順にバス占有時間が小 さくなるように動作モードを変更する。 ステップ 4へ。  Step 5: Change the operation mode so that the bus occupancy time becomes shorter in order from the function unit with the lowest priority. Go to step 4.
ステップ 6 : クロック制御回路 4 0 1にバス制御回路 4 0 2で決定し た動作モードを出力する (第 5図ステップ 7 ) 。  Step 6: The operation mode determined by the bus control circuit 402 is output to the clock control circuit 401 (FIG. 5, step 7).
ステップ 7 :各機能ュニッ トの動作モードに対応したバス占有時間の 制御を行なう。 各機能ュニッ 卜からのバス要求信号 4 3 4〜4 3 7に対 するバス占有時間に従い、 各機能ユニッ トにバス許可信号 (バス占有時 間制御信号) 4 2 4〜 4 2 7を出力する。 ステップ 1へ。  Step 7: Control the bus occupation time corresponding to the operation mode of each function unit. Outputs a bus enable signal (bus occupation time control signal) 4 2 4 to 4 2 7 to each function unit according to the bus occupation time for the bus request signal 4 3 4 to 4 3 7 from each function unit . Go to step 1.
このように、 クロック制御回路 4 0 1、 バス制御回路 4 0 2は、 簡単 な制御を実行するので、 ステートマシン、 シーケンサ、 PLA (プログラ マブルロジックアレイ) で実現することができる。 また、 マイコンによ つて制御しても良い。 As described above, the clock control circuit 401 and the bus control circuit 402 perform simple control, and therefore, the state machine, the sequencer, the PLA (program (Mable logic array). Also, control may be performed by a microcomputer.
ここで、 バス制御回路 4 0 2の構成を第 7図に示す。 バス制御回路 4 0 2は、 バス占有時間制御回路 5 1 0 とバス調停制御回路 5 2 0で構成 される。 バス占有時間制御回路 5 1 0は、 第 6図で説明したフローチヤ 一卜に従い、 バスの占有時間を制御する。 バス調停制御回路 5 2 0は、 バス占有時間制御回路 5 1 0で割り付けられた各機能ュニッ ト毎のバス 占有時間 4 5 2を受け取り、 各機能ュニッ トからのバス要求信号 4 3 4 〜 4 3 7に応じて、 各機能ュニッ 卜のバスの占有時間が所定の時間にな るように、 各機能ユニッ トに対して、 バス許可信号 (バス占有時間制御 信号) 4 2 4〜4 2 7を出力する。  Here, the configuration of the bus control circuit 402 is shown in FIG. The bus control circuit 402 is composed of a bus occupation time control circuit 510 and a bus arbitration control circuit 520. The bus occupancy time control circuit 510 controls the bus occupancy time in accordance with the flowchart described in FIG. The bus arbitration control circuit 520 receives the bus occupancy time 452 for each functional unit allocated by the bus occupancy time control circuit 510, and receives a bus request signal from each functional unit 4 3 4 to 4 4 According to 37, a bus enable signal (bus occupancy time control signal) is sent to each function unit so that the bus occupation time of each function unit becomes a predetermined time. Is output.
システム LSIでは、 構成するシステムの要求から、 外部から供給され る電源電圧を下げて (または、 上げて) 動作させることがある。 これは、 周辺 LSIと電源電圧を合わせることが目的であったり、 消費電力を下げ るために電源電圧を下げることが目的であったり、 動作周波数を上げる ために電源電圧を上げることが目的であったりする。 また、 乾電池ゃ蓄 電池によって動作している場合には、 電源電圧は、 時間と共に少しづつ 下がってく る。  In system LSIs, the power supply voltage supplied from the outside may be lowered (or raised) to operate depending on the requirements of the constituent system. The purpose is to match the power supply voltage with the peripheral LSI, to reduce the power supply voltage to reduce power consumption, or to increase the power supply voltage to increase the operating frequency. Or In addition, when operating with dry cells and storage batteries, the power supply voltage gradually decreases over time.
このように電源電圧が変化する場合には、 電力処理速度制御回路 1 0 9により、 LSIの消費電力が限界消費電力以下になるようにクロック周 波数を制御しても、 実際の消費電力が算出結果と相違する場合が起こり 得る。 この場合には、 システム LSIに供給されている電源電圧を正確に 検出し、 その電圧を使って消費電力を算出し、 最適な電力制御を行なう ことが必要になる。  When the power supply voltage changes in this way, the actual power consumption can be calculated even if the clock frequency is controlled by the power processing speed control circuit 109 so that the power consumption of the LSI falls below the limit power consumption. Differences from the results may occur. In this case, it is necessary to accurately detect the power supply voltage supplied to the system LSI, calculate the power consumption using that voltage, and perform optimal power control.
このような場合に使用する電圧検出回路 1 1 0の構成を第 8図に示す。 電圧検出回路 1 1 0は、 外部から基準電圧 Vrefを入力し、 システム LSI の電源電圧の実測値を求めるものである。 FIG. 8 shows the configuration of the voltage detection circuit 110 used in such a case. The voltage detection circuit 110 inputs a reference voltage Vref from outside and The actual measured value of the power supply voltage is obtained.
即ち、 基準電圧 Vrefを抵抗 R 1、 R 2、 R 3、 R 4で分圧し、 それそ れの分圧した電圧を V I、 V 2、 V 3として、 これらの電圧と電源電圧 VDDを比較器 5 0 1 - 5 0 3と比較する。 VDD よりも分圧された電圧 が高いときの比較器の出力を 0とし、 低いときの出力を 1 とすると、 0 から 1の切り替わる点が VDD の電圧となる。 この信号をエンコーダ 5 0 4で数値化 (電圧値に変換) して、 内部バス 1 0に出力する。 これに よって、 その数値がマイコン 1 0 4によって読み出される。  That is, the reference voltage Vref is divided by resistors R1, R2, R3, and R4, and the divided voltages are set as VI, V2, and V3, and these voltages are compared with the power supply voltage VDD. Compare with 5 0 1-5 0 3. Assuming that the output of the comparator is 0 when the divided voltage is higher than VDD and 1 when the divided voltage is lower, the point at which the voltage changes from 0 to 1 is the voltage of VDD. This signal is digitized (converted to a voltage value) by the encoder 504 and output to the internal bus 10. As a result, the numerical value is read out by the microcomputer 104.
電力処理速度制御テーブル 4 0 4に書き込まれていた各機能ュニッ ト の消費電力 pが電源電圧 Vから計算されたものであるとすると、消費電 力は電圧の 2乗に比例するので、 実際に測定した電源電圧が Vmになつ た場合、 消費電力 Pmは、 Pm = PVm 2 /V 2で求められる。 この Pmの 値を電力処理速度制御テーブル 4 0 4の各機能ュニッ ト毎の消費電力の 領域に書き直して格納しておくことにより、 LSIの消費電力の算出がよ り正確になる。 Assuming that the power consumption p of each function unit written in the power processing speed control table 404 is calculated from the power supply voltage V, the power consumption is proportional to the square of the voltage. If the measured power supply voltage has decreased to Vm, power consumption Pm is calculated by Pm = PVm 2 / V 2. By rewriting and storing this value of Pm in the power consumption area of each functional unit in the power processing speed control table 404, the power consumption of the LSI can be calculated more accurately.
なお、 電源電圧の実測値をより精度良く測定したい場合には、 分圧抵 杭の数、 比較器を増やせばよい。  To measure the actual measured value of the power supply voltage more accurately, the number of voltage dividers and the number of comparators should be increased.
また、 各機能ユニッ トが別々の電圧で動作する場合には、 各電圧毎に 電圧検出回路 1 1 0を実装するようにすれば良い。  When each functional unit operates at a different voltage, the voltage detection circuit 110 may be mounted for each voltage.
本実施例によれば、 複数の機能ュニッ トを実装するシステム LSIにお いて、 各機能ユニッ ト毎に、 動作モード (動作クロック周波数) に応じ た消費電力、 及びリアルタイム処理に必要なバスの占有時間及び各機能 ュニッ 卜の処理の優先順位を利用して、 各機能ュニッ 卜のクロック周波 数、 バスの占有時間を制御することにより、 システム LSIの消費電力を 限界消費電力 (消費電力の上限値) 以下に保ちつつ、 優先順位の高い機 能ユニッ トのリアルタイム処理を実現することができ、 これにより、 低 消費電力で高性能なシステム LSIの電力制御が可能になる。 According to the present embodiment, in a system LSI mounting a plurality of functional units, power consumption according to an operation mode (operating clock frequency) and bus occupation required for real-time processing are provided for each functional unit. By controlling the clock frequency of each function unit and the occupation time of the bus using the time and the priority of the processing of each function unit, the power consumption of the system LSI can be reduced to the limit power consumption (the upper limit value of the power consumption). ) Real-time processing of a high-priority functional unit can be realized while maintaining the following. Power control of high-performance system LSI with low power consumption becomes possible.
(実施例 2 )  (Example 2)
各機能ユニッ トの消費電力、 個別バス占有時間、 処理の優先順位の情 報を一括して、 外部メモリ 5 0 0に格納するようにした実施例を第 9図 に示す。 第 9図において、 1 0 8は、 外部メモリ 5 0 0に格納されてい る情報を読み出すための外部メモリ制御回路であり、 初期化時にマイコ ン 1 0 4が、 外部メモリ制御回路 1 0 8を経由して外部メモリ 5 0 0の 情報を読み出し、 電力処理速度制御回路 1 0 9の内の電力処理速度制御 テーブル 4 0 4に書き込む。 この後の動作は、 実施例 1の場合と同様で ある。  FIG. 9 shows an embodiment in which the information of the power consumption of each functional unit, the occupation time of the individual bus, and the processing priority is collectively stored in the external memory 500. In FIG. 9, reference numeral 108 denotes an external memory control circuit for reading information stored in the external memory 500, and the microcomputer 104 controls the external memory control circuit 108 at initialization. The information in the external memory 500 is read out via the external memory 500, and written into the power processing speed control table 404 in the power processing speed control circuit 109. The subsequent operation is the same as in the first embodiment.
なお、 本実施例では、 外部メモリ制御回路 1 0 8についても、 他の機 能ュニッ ト 1 0 4〜 1 0 7と同様に電力及びバスの占有時間制御が可能 となっている。  In this embodiment, the power and the bus occupation time can be controlled for the external memory control circuit 108 in the same manner as the other function units 104 to 107.
本実施例により、 LSI設計を終了した後でも、 電力制御やバス占有時 間制御に必要なデータを外部メモリから供給することが可能となるので、 外部メモリのデータを書き換えるだけでシステムの仕様変更等に容易に 対応することが可能になる。  According to this embodiment, data required for power control and bus occupation time control can be supplied from the external memory even after the LSI design is completed, so system specifications can be changed simply by rewriting data in the external memory. Etc. can be easily handled.
(実施例 3 )  (Example 3)
機能ユニッ トの消費電力、 個別バス占有時間、 処理の優先順位に関す る情報を各自で格納しておくようにした実施例を第 1 0図に示す。 第 1 0図において、 2 0 4〜 2 0 7は、 それそれ機能ユニッ ト 1 0 4〜 1 0 7に設けたサブ記憶手段である電力処理速度記憶回路で、 これに上記情 報が格納されている。  FIG. 10 shows an embodiment in which information relating to the power consumption of the functional units, the individual bus occupation time, and the processing priority is stored on its own. In FIG. 10, reference numerals 204 to 207 denote power processing speed storage circuits which are sub-storage means provided in the function units 104 to 107, respectively, and store the above information. ing.
第 1 1図に電力処理速度記憶回路 2 0 4に格納される情報を示す。 言己 憶回路 2 0 4は、 電力処理速度制御テーブル 4 0 4に格納する情報の元 になるもので、 動作モードとして高速クロックモード ( 2 0 0 MHz) 、 中速ク口ックモ一ド ( 1 0 0 MHz) 、 低速クロックモ一ド ( 5 0 MHz) の 3種類があり、 各モードにおいて、 消費電力、 個別バス占有時間、 処 理の優先順位が格納されている。 FIG. 11 shows information stored in the power processing speed storage circuit 204. The memory circuit 204 is a source of information stored in the power processing speed control table 404. The operation mode is a high-speed clock mode (200 MHz). There are three types: medium-speed clock mode (100 MHz) and low-speed clock mode (500 MHz). In each mode, power consumption, individual bus occupation time, and processing priority are stored. I have.
初期化時にマイコン 1 0 4が、 記憶回路 2 0 4〜2 0 7からそれそれ の情報を読み出し、 電力処理速度制御回路 1 0 9の中の電力処理速度制 御テーブル 4 0 4に書き込む。 この後の動作は、 実施例 1の場合と同様 である。  At the time of initialization, the microcomputer 104 reads out the information from the storage circuits 204 to 207 and writes the information to the power processing speed control table 404 in the power processing speed control circuit 109. The subsequent operation is the same as in the first embodiment.
このように各機能ュニッ ト毎に消費電力、 バス占有時間及び優先順位 の情報を予め持たせることによって、 システム LSIを開発するときに、 設計の都度機能ユニッ トの種類及び個数が変っても、 消費電力、 バス占 有時間及び優先順位を電力処理速度制御回路 1 0 9に格納するためのマ イコン 1 0 4のソフ トウエア及び電力処理速度制御回路 1 0 9の基本構 成を変えることなく、 多種のシステム LSIを開発することが可能になる。 また、 本実施例では、 消費電力及びバス占有時間に関する情報を電力 処理速度記憶回路 2 0 4から 2 0 7に格納するように説明したが、 機能 ユニッ トの基本機能、 基本仕様、 バージョン情報、 バグ情報等を各機能 ュニッ 卜の記憶回路に書き込んでおくことにより、 システム LSIの機能 ユニッ トを追加、 削除して再設計した場合でも、 記憶回路のデータを読 み出すだけで、 システム LSIの内部構成が分かるので、 これを制御する 制御ソフ トウェアを正しく作成 (修正) することが可能となる。  In this way, by preserving information on power consumption, bus occupation time, and priority for each functional unit in this way, when developing a system LSI, even if the type and number of functional units change every design, Without changing the basic configuration of the microcomputer 104 and the power processing speed control circuit 109 for storing the power consumption, bus occupation time and priority in the power processing speed control circuit 109, It becomes possible to develop various types of system LSI. Further, in the present embodiment, the information on the power consumption and the bus occupation time has been described as being stored in the power processing speed storage circuits 204 to 207, but the basic function of the function unit, the basic specification, the version information, By writing bug information etc. in the storage circuit of each function unit, even if the function unit of the system LSI is added or deleted and redesigned, the data of the storage circuit can be read simply by reading the data of the storage circuit. Since the internal configuration is known, the control software that controls this can be created (corrected) correctly.
以上に詳述した如く、 本発明によれば、 一定の消費電力以下でリアル 夕ィム処理を実行することができるシステム LSIを実現することが可能 となる。 それによつて、 放熱効果の高いパッケージや強制冷却を用いる ことなく多数の機能ュニッ トを搭載することが可能な低コス 卜の半導体 装置を提供することができる。  As described in detail above, according to the present invention, it is possible to realize a system LSI that can execute real-time processing with a certain power consumption or less. Thus, a low-cost semiconductor device capable of mounting a large number of functional units without using a package having a high heat radiation effect or forced cooling can be provided.
また、 システム LSI内の各機能ュニッ トカ 動作モード毎の消費電力、 バス占有時間及び優先順位を予め記憶するようにしておくことにより、 初期化時に、 こらの情報を読み出す制御ソフ トと電力処理速度制御回路 の構成とを同一にすることができ、 各種のシステム LSIの電力制御シー ケンスを標準化することができる。 In addition, power consumption for each function unit operation mode in the system LSI, By storing the bus occupation time and priorities in advance, the control software for reading this information and the configuration of the power processing speed control circuit can be made the same at initialization. Power control sequence can be standardized.
また、 いかなる動作条件でシステム LSIが使用されても、 消費電力が 上限値 (一定値) を越えることがないので、 本発明を適用した半導体装 置及び当該装置を採用したシステムの信頼性を向上することができる。 産業上の利用可能性  Also, even if the system LSI is used under any operating conditions, the power consumption does not exceed the upper limit (constant value), so that the reliability of the semiconductor device to which the present invention is applied and the system using the device are improved. can do. Industrial applicability
本発明に係る半導体装置は、 多種類の機能を実行可能であり、 しかも、 低コス トであるので、 マルチメディアを始め、 通信、 民生機器等の分野 に幅広く適用される。  The semiconductor device according to the present invention is capable of performing various functions and has a low cost, so that it is widely applied to fields such as multimedia, communication, and consumer equipment.

Claims

請 求 の 範 囲 The scope of the claims
1 . 内部バスによって相互に接続された複数の機能ュニッ トを有する半 導体装置において、 動作中の速度の動作モ一ドから他の動作モードへの 変更要求をデータ処理内容に応じて出力する、 前記複数の機能ユニッ ト の各々に備えた動作モード出力手段と、 前記複数の機能ュニッ 卜の中の 処理を実行する機能ュニッ 卜の消費電力の総和が半導体装置に与えられ る限界消費電力を越えないように、 当該処理を実行する機能ュニッ 卜が 用いるクロック信号の周波数及びバス占有時間を前記動作モード変更要 求に応じて制御する電力処理速度制御手段とを具備していることを特徴 とする半導体装置。 1. In a semiconductor device having a plurality of function units interconnected by an internal bus, a request for changing from an operation mode of an operating speed to another operation mode is output according to data processing contents. The sum of the power consumption of the operation mode output means provided for each of the plurality of function units and the function unit executing the processing in the plurality of function units exceeds the limit power consumption given to the semiconductor device. Power processing speed control means for controlling the frequency of the clock signal and the bus occupation time used by the function unit for executing the processing in accordance with the operation mode change request. Semiconductor device.
2 . 前記電力処理速度制御手段は、 前記複数の機能ユニッ トの各々の動 作モード毎の、 消費電力と個別バス占有時間とデータ処理の優先順位と に関する情報を記憶する手段と、 前記処理を実行する機能プロックに対 してデータ処理の優先順位の高い機能プロックの順から消費電力及び個 別バス占有時間を前記情報を使って割り付け、 割り付けた消費電力に対 応させて前記ク口ック信号の周波数を設定すると共に割り付けた個別バ ス占有時間を前記バス占有時間として設定し、 設定したクロック信号の 周波数で動作させるためのクロック制御信号及び設定したバス占有時間 を使用させるためのバス占有時間制御信号を前記処理を実行する機能ュ ニッ トに供給する手段とを備えていることを特徴とする請求の範囲第 1 項に記載の半導体装置。  2. The power processing speed control means includes means for storing information on power consumption, individual bus occupation time, and data processing priority for each operation mode of the plurality of functional units; The power consumption and the individual bus occupation time are allocated to the function blocks to be executed in the order of the function blocks having the highest data processing priority using the above information, and the memory blocks are allocated according to the allocated power consumption. The frequency of the signal is set, and the assigned individual bus occupancy time is set as the bus occupancy time, and the clock control signal for operating at the set clock signal frequency and the bus occupancy for using the set bus occupancy time And a means for supplying a time control signal to a function unit for executing the processing. Location.
3 . 前記情報を記憶する手段は、 前記情報を格納する電力処理速度制御 テーブルからなり、 前記クロック制御信号及びバス占有時間制御信号を 前記処理を実行する機能ユニッ トに供給する手段は、 前記クロック制御 信号及びバス占有時間制御信号を生成して出力するそれぞれク口ック制 御回路及びバス制御回路からなることを特徴とする請求の範囲第 2項に 記載の半導体装置。 3. The means for storing the information includes a power processing speed control table for storing the information, and the means for supplying the clock control signal and the bus occupation time control signal to the functional unit for executing the processing includes the clock Control system that generates and outputs control signals and bus occupancy time control signals 3. The semiconductor device according to claim 2, comprising a control circuit and a bus control circuit.
4 . 前記複数の機能ユニッ トの各々は、 更に、 前記クロック制御信号を 受けて複数のクロック信号の中から対応する周波数のクロック信号を選 択するクロック切り替える手段と、 当該選択されたクロック信号で動作 し、 かつ、 バスへ送出するデ一夕の転送速度を前記バス占有時間制御信 号に応じて設定するデータ処理手段とを有していることを特徴とする請 求の範囲第 1項〜第 3項のいずれか一に記載の半導体装置。  4. Each of the plurality of functional units further includes: a clock switching unit that receives the clock control signal and selects a clock signal of a corresponding frequency from the plurality of clock signals; Claims 1 to 5 characterized by having data processing means which operates and sets a transfer rate of data transmitted to a bus in accordance with the bus occupation time control signal. 4. The semiconductor device according to claim 3.
5 . 前記電力処理速度制御手段は、 前記動作モード変更要求における動 作モードの変化を検出する手段を有し、 処理を実行する機能ュニッ トの いずれかの動作モード変化を検出した時点で、 ク口ック信号の周波数と バス占有時間を制御する動作を開始することを特徴とする請求の範囲第 5. The power processing speed control means includes means for detecting a change in the operation mode in the operation mode change request, and detects a change in the operation mode of any of the function units that execute the processing. An operation for controlling a frequency of an acknowledgment signal and a bus occupation time is started.
1項〜第 3項のいずれか一に記載の半導体装置。 4. The semiconductor device according to any one of items 1 to 3.
6 . 前記電力処理速度制御手段は、 処理を実行する機能ユニッ トの消費 電力の合計を算出する手段を有し、 算出した消費電力の合計が半導体装 置に与えられる限界消費電力を越えないように、 データ処理の優先順位 の低い機能ュニッ トのクロック周波数を低くするように制御することを 特徴とする請求の範囲第 1項〜第 3項のいずれか一に記載の半導体装置。  6. The power processing speed control means includes means for calculating the total power consumption of the functional unit that executes the processing, so that the calculated total power consumption does not exceed the limit power consumption given to the semiconductor device. 4. The semiconductor device according to claim 1, wherein control is performed such that a clock frequency of a functional unit having a lower priority in data processing is reduced.
7 . 内部で使用する電源の電圧を検出する電圧検出手段を更に有し、前 記電力処理速度制御手段は、 前記処理を実行する機能ュニッ 卜の消費電 力の総和を前記電圧検出手段によって検出した電圧を用いて算出するこ とを特徴とする請求の範囲第 1項〜第 3項のいずれか一に記載の半導体 7. It further includes voltage detection means for detecting the voltage of a power supply used internally, and the power processing speed control means detects the total power consumption of the function unit executing the processing by the voltage detection means. The semiconductor according to any one of claims 1 to 3, wherein the calculation is performed using the voltage obtained.
8 . 前記複数の機能ユニッ トの各々の動作モード毎の、 消費電力と個別 バス占有時間とデータ処理の優先順位とに関する情報を記憶する記憶装 置を外部に有し、 更に内部に当該外部記憶装置の動作を制御するための 外部記憶装置制御手段を有し、 前記電力処理速度制御手段は、 外部記憶 装置制御手段によって読み出された外部記憶装置の情報を格納する記憶 手段と、 前記処理を実行する機能プロックに対してデータ処理の優先順 位の高い機能プロックの順から消費電力及び個別バス占有時間を、 前記 記憶手段に格納した情報を使って割り付け、 割り付けた消費電力に対応 させて前記クロック信号の周波数を設定すると共に割り付けた個別バス 占有時間を前記バス占有時間として設定し、 設定したクロック信号の周 波数で動作させるためのクロック制御信号及び設定したバス占有時間を 使用させるためのバス占有時間制御信号を前記処理を実行する機能ュニ ッ トに供給する手段とを備えていることを特徴とする請求の範囲第 1項 に記載の半導体装置。 8. An external storage device for storing information on power consumption, individual bus occupation time, and data processing priority for each operation mode of the plurality of functional units, and the external storage device inside To control the operation of the device An external storage device control unit, wherein the power processing speed control unit stores information on the external storage device read by the external storage device control unit; and a data for a function block executing the processing. The power consumption and the individual bus occupation time are allocated using the information stored in the storage means in the order of the function blocks having the highest processing priority, and the frequency of the clock signal is set in accordance with the allocated power consumption. The allocated individual bus occupancy time is set as the bus occupancy time, and the above process is performed by using the clock control signal for operating at the frequency of the set clock signal and the bus occupancy time control signal for using the set bus occupancy time. 2. A semiconductor device according to claim 1, further comprising means for supplying a function unit to be executed. Place.
9 . 前記複数の機能ユニッ トの各々は、 動作モード毎の、 消費電力と個 別バス占有時間とデータ処理の優先順位とに関する情報を記憶するサブ 記憶手段を有し、 前記電力処理速度制御手段は、 当該サブ記憶手段に記 憶されている情報を読み出して格納する記憶手段と、 前記処理を実行す る機能プロックに対してデータ処理の優先順位の高い機能プロックの順 から消費電力及び個別バス占有時間を、 前記記憶手段に格納した情報を 使って割り付け、 割り付けた消費電力に対応させて前記ク口ック信号の 周波数を設定すると共に割り付けた個別バス占有時間を前記バス占有時 間として設定し、 設定したクロック信号の周波数で動作させるためのク 口ック制御信号及び設定したバス占有時間を使用させるためのバス占有 時間制御信号を前記処理を実行する機能ュニッ トに供給する手段とを備 えていることを特徴とする請求の範囲第 1項に記載の半導体装置。 9. Each of the plurality of functional units has sub-storage means for storing information on power consumption, individual bus occupation time, and data processing priority for each operation mode, and the power processing speed control means. Storage means for reading and storing information stored in the sub-storage means; power consumption and individual buses in order of function blocks having higher data processing priorities with respect to the function blocks executing the processing. The occupation time is assigned using the information stored in the storage means, the frequency of the click signal is set in accordance with the assigned power consumption, and the assigned individual bus occupation time is set as the bus occupation time. A clock control signal for operating at the set clock signal frequency and a bus occupancy time control signal for using the set bus occupancy time are used. The semiconductor device according to claim 1, characterized in that it e Bei and means for supplying the functional Yuni' you want to execute the serial processing.
1 0 . 内部バスによって相互に接続された複数の機能ュニッ トを有する 半導体装置において、 前記複数の機能ユニッ トの中の処理を実行する機 能ュニッ 卜の消費電力の総和が半導体装置に与えられる限界消費電力を 越えないように、 当該処理を実行する機能ュニッ トが用いるクロック信 号の周波数及びバス占有時間を制御して設定し、 処理を実行する機能ュ ニッ トを設定されたクロック信号の周波数及びバス占有時間で動作させ るためのクロック制御信号及びバス占有時間制御信号を出力する電力処 理速度制御回路を備え、 前記複数の機能ユニッ トの各々は、 前記クロッ ク制御信号を受けて、 複数のクロック信号の中から対応する周波数のク 口ック信号を選択するクロック切り替え回路と、 当該選択されたクロッ ク信号によって動作し、 かつ、 バスへ送出するデータの転送速度を前記 バス占有時間制御信号に応じて設定するデータ処理回路と、 動作中の速 度の動作モ一ドから他の動作モードへの動作モード変更要求をデータ処 理内容に応じて出力する動作モード出力回路とを有し、 前記電力処理速 度制御回路は、 前記ク口ック制御信号及び前記バス占有時間制御信号を 前記動作モード変更要求に応じて生成して出力することを特徴とする半 導体装置。 10. In a semiconductor device having a plurality of function units interconnected by an internal bus, a total sum of power consumption of the function units executing processing in the plurality of function units is given to the semiconductor device. Marginal power consumption Control and set the clock signal frequency and bus occupancy time used by the function unit that performs the relevant processing so that the frequency does not exceed, and set the frequency and bus occupancy of the set clock signal to the function unit that performs the processing. A power processing speed control circuit for outputting a clock control signal for operating with time and a bus occupancy time control signal, wherein each of the plurality of functional units receives the clock control signal and receives a plurality of clocks. A clock switching circuit for selecting a clock signal having a corresponding frequency from the signals; and a bus operation time control signal which operates according to the selected clock signal and transfers a transfer rate of data to be transmitted to a bus. A data processing circuit to be set according to the data processing request, and an operation mode change request from the operation mode of the operating speed to another operation mode according to the data processing content. The power processing speed control circuit generates and outputs the quick control signal and the bus occupancy time control signal in response to the operation mode change request. A semiconductor device characterized by the following.
1 1 . 前記電力処理速度制御回路は、 前記複数の機能ュニッ トの各々の 動作モード毎の、 消費電力と個別バス占有時間とデータ処理の優先順位 とに関する情報を記憶する電力処理速度制御テーブルと、 前記処理を実 行する機能プロックに対してデータ処理の優先順位の高い機能プロック の順から消費電力を前記情報を使って割り付け、 前記ク口ック信号の周 波数を割り付けた消費電力に対応させて設定することによって前記ク口 ック制御信号を出力するクロック制御回路と、 前記処理を実行する機能 プロックに対してデ一夕処理の優先順位の高い機能プロックの順から個 別バス占有時間を前記情報を使って割り付け、 割り付けた個別バス占有 時間を前記バス占有時間として設定することによって前記バス占有時間 制御信号を出力するバス制御回路とを備えていることを特徴とする請求 の範囲第 1 0項に記載の半導体装置。 11. The power processing speed control circuit includes: a power processing speed control table that stores information on power consumption, an individual bus occupation time, and data processing priority for each operation mode of the plurality of function units. The power consumption is allocated to the function blocks that execute the processing in the order of the function blocks having the highest data processing priority using the information, and corresponds to the power consumption to which the frequency of the mouth signal is allocated. A clock control circuit that outputs the clock control signal by setting the function block; and a function block that performs the processing. The bus occupancy time control signal is output by setting the assigned individual bus occupancy time as the bus occupancy time. The semiconductor device according to a first 0 wherein claims, characterized in that a bus control circuit.
1 2 . 前記電力処理速度制御回路は、 処理を実行する機能ュニッ トのい ずれかが動作モード変更要求を出力した時点で、 前記クロック制御信号 及びバス占有時間制御信号を出力する動作を開始することを特徴とする 請求の範囲第 1 0項又は第 1 1項に記載の半導体装置。 12. The power processing speed control circuit starts the operation of outputting the clock control signal and the bus occupation time control signal when any of the function units executing the processing outputs an operation mode change request. The semiconductor device according to claim 10 or 11, wherein:
1 3 . 前記電力処理速度制御回路は、 処理を実行する機能ュニッ 卜の消 費電力の合計を算出する回路を有し、 算出した消費電力の合計が半導体 装置に与えれる限界消費電力を越えないように、 データ処理の優先順位 の低い機能ュニッ 卜のクロック周波数を低くするように制御することを 特徴とする請求の範囲第 1 0項又は第 1 1項に記載の半導体装置。  13. The power processing speed control circuit has a circuit for calculating the total power consumption of the function unit for executing the processing, and the calculated total power consumption does not exceed the limit power consumption given to the semiconductor device. 12. The semiconductor device according to claim 10, wherein control is performed so as to lower the clock frequency of the function unit having a lower priority in data processing.
1 4 . 内部で使用する電源の電圧を検出する電圧検出回路を更に有し、 前記電力処理速度制御回路は、 前記処理を実行する機能ュニッ 卜の消費 電力の総和を前記電圧検出回路によって検出した電圧を用いて算出する ことを特徴とする請求の範囲第 1 0項又は第 1 1項に記載の半導体装置。  14. A voltage detection circuit for detecting a voltage of a power supply used internally, wherein the power processing speed control circuit detects a total power consumption of the function unit executing the processing by the voltage detection circuit. 12. The semiconductor device according to claim 10, wherein the calculation is performed using a voltage.
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Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6717434B2 (en) 2001-02-23 2004-04-06 Hitachi, Ltd. Logic circuit module having power consumption control interface and a recording medium storing the module
JP2007030830A (en) * 2005-07-29 2007-02-08 Nissan Motor Co Ltd Device, method and program for optimizing reaction time of on-vehicle unit, and program recording medium
JP2007196723A (en) * 2006-01-23 2007-08-09 Toyota Motor Corp Resource management device, resource load control device, resource management system and resource management method
JP2008507766A (en) * 2004-07-27 2008-03-13 インテル コーポレイション Power management coordination in multi-core processors
JP2009277252A (en) * 2003-05-07 2009-11-26 Mosaid Technologies Corp Management of power on integrated circuit using power island
US8463956B2 (en) 2010-03-04 2013-06-11 Ricoh Company, Ltd. Data transfer control apparatus
JP2013161311A (en) * 2012-02-07 2013-08-19 Casio Comput Co Ltd Semiconductor integrated circuit
US8707062B2 (en) 2005-12-30 2014-04-22 Intel Corporation Method and apparatus for powered off processor core mode

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06259376A (en) * 1993-03-04 1994-09-16 Yokogawa Medical Syst Ltd Data transfer device
JPH10198455A (en) * 1997-01-14 1998-07-31 Mitsubishi Electric Corp System and method for power consumption control

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06259376A (en) * 1993-03-04 1994-09-16 Yokogawa Medical Syst Ltd Data transfer device
JPH10198455A (en) * 1997-01-14 1998-07-31 Mitsubishi Electric Corp System and method for power consumption control

Cited By (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6949950B2 (en) 2001-02-23 2005-09-27 Hitachi, Ltd. Logic circuit module having power consumption control interface and a recording medium storing the module
US6717434B2 (en) 2001-02-23 2004-04-06 Hitachi, Ltd. Logic circuit module having power consumption control interface and a recording medium storing the module
JP2009277252A (en) * 2003-05-07 2009-11-26 Mosaid Technologies Corp Management of power on integrated circuit using power island
US8782590B2 (en) 2003-05-07 2014-07-15 Conversant Intellectual Property Management Inc. Power managers for an integrated circuit
US8762923B2 (en) 2003-05-07 2014-06-24 Conversant Intellectual Property Management Inc. Power managers for an integrated circuit
US9081575B2 (en) 2004-07-27 2015-07-14 Intel Corporation Method and apparatus for a zero voltage processor sleep state
US9223389B2 (en) 2004-07-27 2015-12-29 Intel Corporation Method and apparatus for a zero voltage processor
JP2012069115A (en) * 2004-07-27 2012-04-05 Intel Corp Power management coordination in multi-core processor
US9870044B2 (en) 2004-07-27 2018-01-16 Intel Corporation Method and apparatus for a zero voltage processor sleep state
US9841807B2 (en) 2004-07-27 2017-12-12 Intel Corporation Method and apparatus for a zero voltage processor sleep state
US7966511B2 (en) 2004-07-27 2011-06-21 Intel Corporation Power management coordination in multi-core processors
US9235258B2 (en) 2004-07-27 2016-01-12 Intel Corporation Method and apparatus for a zero voltage processor
US8726048B2 (en) 2004-07-27 2014-05-13 Intel Corporation Power management coordination in multi-core processors
JP2008507766A (en) * 2004-07-27 2008-03-13 インテル コーポレイション Power management coordination in multi-core processors
US9223390B2 (en) 2004-07-27 2015-12-29 Intel Corporation Method and apparatus for a zero voltage processor
US9141180B2 (en) 2004-07-27 2015-09-22 Intel Corporation Method and apparatus for a zero voltage processor sleep state
JP2007030830A (en) * 2005-07-29 2007-02-08 Nissan Motor Co Ltd Device, method and program for optimizing reaction time of on-vehicle unit, and program recording medium
US8707062B2 (en) 2005-12-30 2014-04-22 Intel Corporation Method and apparatus for powered off processor core mode
US8707066B2 (en) 2005-12-30 2014-04-22 Intel Corporation Method and apparatus for a zero voltage processor sleep state
JP2007196723A (en) * 2006-01-23 2007-08-09 Toyota Motor Corp Resource management device, resource load control device, resource management system and resource management method
US8463956B2 (en) 2010-03-04 2013-06-11 Ricoh Company, Ltd. Data transfer control apparatus
JP2013161311A (en) * 2012-02-07 2013-08-19 Casio Comput Co Ltd Semiconductor integrated circuit

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