MTCMOS回路を利用したオンチップ·リークモニタの設計と評価

摘要

先端プロセスでは温度やプロセスばらつきによってリーク電流は大きく変動する。設計時に個々のチップのリーク電流を正確に予測することは困難であり、チップ単体でのリーク電流測定機能が求められている。 MTCMOS回路の仮想グランド線電圧は、回路のスリープ中リーク電流によって寄生容量を充電されて上昇するという性質を持つ。 この性質を利用したリークモニタ回路をASPLA 90nmプロセスにて設計し、シミュレーションによる解析を行った。 シミュレーションの結果、プロセス条件Typicalコーナー、温度25℃、動作周波数200MHzで動作させた場合、モニタにかかった時間は165nsで、リーク電流に対する精度は6％であった。 また消費電力は、モニタ状態で29μW、待機状態で15μWとなった。