微細MOSFETのリーク電流を考慮した2電源型システムLSIの低消費電力設計法

摘要

微細MOSFETの充放電電流、ゲートリーク電流、サブスレッショルドリーク電流による消費電力を考慮した2電源型（V_H、V_L方式）システムLSIの消費電力の削減効果について解析した。消費電力の削減率は充放電電流のみを考慮した場合には電圧比VL／VHによって決定されるのに射し、リーク電流のみを考慮した場合にはV_L／V_HとV_Hの絶対値によって決定される。 詳細な解析の結果65nm、45nm、32nmいずれの世代でも従来通り充放電電流による消費電力を最小にするV_L／V_Hで2電帝方式を最適化すると、リーク電流による消費電力もほぼ最小に出来る。 以上の解析より2電源型は微細MOSFETを用いて設計されたシステムLSIにとってリーク電流による消費電力が支配的になる世代でも、低消費電力化にとても有効な方式である寒が分かった。