実装技術２月号2012年試読 page 22/26

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46これあれ塾前田真一の最新実装技術連 載第11回 LSI消費電力把握の必要性と試み1. LSIの消費電力　基板では各社のICを基板に搭載し、それらIC 間を基板配線で接続してシステムを組み上げます。それと同じようにシス....

46これあれ塾前田真一の最新実装技術連 載第11回 LSI消費電力把握の必要性と試み1. LSIの消費電力　基板では各社のICを基板に搭載し、それらIC 間を基板配線で接続してシステムを組み上げます。それと同じようにシステムICは各社のIPをシリコンチップの上に配置し、それらIP 間の配線をシリコン上の配線で接続してシステムを組み上げています（図1)。　IC 部品と同じようにIP（IntellectualProperty）も入出力特性、電源条件、消費電力などのデータ、論理・タイミング解析用のモデル、レイアウトマスクなどのデータが用意されています。IPという部品を集めてシステムに組み上げたASIC の消費電力は、ICという部品を組み合わせてシステムを作成した基板の消費電力と同じように考えることができます。基板の消費電力は基板に搭載されているIC 個々の消費電力をすべて合計したものではありません。部品としてのICで示されている定格電流（電力）は、そのICが最大稼働している状態での最大消費電流値です。　基板システムは基板上に搭載されているすべてのICが常に最大負荷で稼働している状態はありえません。たとえば動作が簡単なDDRメモリを例に考えて見ましょう。　DDRメモリでは大きく分けてデータ書き込み時、データ読み出し時、コマンドを受けて動作モードを切り替え時、待機時、データのリフレッシュ時などの主な動作モードがあります。データ書き込み時やデータ読み出し時に最も多くの電力を消費します。さらにこのモードの中でもアドレス指定時、内部データ入出力時、IO 回路動作時など消費電力にむらがあります（図2）。メモリの消費電力を現すとき、この最大に電力を消費するモードの平均値を表すのか、その中での瞬間ピーク値を表すのか、ワーストケー図1　PCBとASIC のアナロジー図2　DDRメモリの動作モード（DD3 RAM Specifican JEDEC）