抄録/ポイント:
抄録/ポイント
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低電力動作に適したFD-SOIデバイス,Silicon on Thin BOX(SOTB)MOSFETは,ボディバイアスを制御することにより,リーク電流と遅延のトレードオフをとることができる。SOTB MOSFETを用いたマイクロコントローラは,待機時にバイアス制御によりスリープ状態にし,動作時にこの状態から復帰させることでリーク電流を削減することができる。本論文ではこの手法を実現するための基本事項を明らかにする。まず,実際のマイクロコントローラV850Estarの測定により,スリープ時にリバースバイアスを与えることで,動作時のリーク電力より89.7%を削減できることを明らかにする。次に,スリープ制御時に発生する電力オーバヘッドを上回る電力削減効果を保証する待機時間:Break Even Timeはメモリマクロにおいて2.177ms,コアマクロにおいて19.30msであることが分かった。また,ボディバイアス電圧を変化させてからコントローラが応答するまでの遅延時間が最大で229.3μsであることが分かった。さらに,スリープ状態からの復帰を検出するリークモニタ回路を提案し,対象とする復帰時のボディバイアス電圧を設定する式を示し,SPICEシミュレーションとの誤差がほぼないことを明らかにした。(著者抄録)