[发明专利]用于半导体设备中的功率节省的方法和装置

说明书

一种半导体设备包括时钟门控电路和控制电路。时钟门控电路基于时钟信号输出门控时钟信号。响应于时钟启用信号具有启用值而在门控时钟信号中输出时钟信号的转变，并且响应于时钟启用信号具有禁用值而禁止在门控时钟信号中输出时钟信号的转变。控制电路包括基于时钟信号操作的第一部分。第一部分响应于禁用控制将时钟启用信号设置为禁用值，并且响应于唤醒控制将时钟启用信号设置为启用值。控制电路包括基于门控时钟信号操作的第二部分。第二部分在操作期间向第一部分提供禁用控制。

技术领域

本申请描述了总体上涉及半导体设备的示例。

背景技术

诸如半导体存储设备、半导体计算设备等的半导体设备可能具有显著的功耗。出于多种原因，通常希望降低半导体设备的功耗。

在存储设备领域，半导体存储设备可以分类为易失性存储设备和非易失性存储设备。当电源关闭时，易失性存储设备可能丢失数据。即使电源断开，非易失性存储设备也可以保留存储的数据。为了实现更高的数据存储密度，半导体制造商开发了垂直设备技术，例如三维(3D)NAND闪存技术等。3D NAND闪存设备是一种非易失性存储设备。

发明内容

本公开的各方面提供了一种半导体设备，其包括时钟门控电路和控制电路。时钟门控电路基于时钟信号输出门控时钟信号。响应于时钟启用信号具有启用值而在门控时钟信号中输出时钟信号的转变，并且响应于时钟启用信号具有禁用值而禁止在门控时钟信号中输出时钟信号的转变。控制电路包括基于时钟信号操作的第一部分。第一部分响应于禁用控制而将时钟启用信号设置为禁用值，并且响应于唤醒控制而将时钟启用信号设置为启用值。控制电路包括基于门控时钟信号操作的第二部分。第二部分在操作期间向第一部分提供禁用控制。

本公开的各方面还提供了一种半导体存储设备。该半导体存储设备包括具有存储单元块的存储单元阵列和与该存储单元阵列耦合的外围电路。外围电路包括微控制器单元(MCU)。MCU包括时钟门控电路、轮询模块和处理核。时钟门控电路基于时钟信号输出门控时钟信号。响应于时钟启用信号具有启用值而在门控时钟信号中输出时钟信号的转变，并且响应于时钟启用信号具有禁用值而禁止在门控时钟信号中输出时钟信号的转变。轮询模块基于时钟信号操作，并且响应于禁用控制而将时钟启用信号设置为禁用值，并且响应于唤醒控制而将时钟启用信号设置为启用值。处理核基于门控时钟信号操作。处理核在操作期间向轮询模块提供禁用控制。

本公开的各方面还提供了一种用于微控制器单元(MCU)中的功率节省的方法。该方法包括：由MCU的第一部分接收来自MCU的第二部分的禁用控制；以及由MCU的第一部分响应于禁用控制而禁用提供给MCU的第二部分的门控时钟信号中的信号转变。此外，该方法包括：由MCU的第一部分响应于唤醒控制而启用门控时钟信号中的信号转变。

附图说明

当结合附图阅读时，可以从以下具体实施方式中最好地理解本公开的各方面。要注意，根据行业中的标准实践，各种特征并未按比例绘制。事实上，为了讨论的清楚，可以增大或减小各种特征的尺寸。

图1示出了根据本公开的一些示例的半导体设备的框图。

图2示出了根据本公开的一些示例的半导体存储设备的框图。

图3示出了根据本公开的一些示例的半导体存储设备的截面图和存储单元串的示意性符号。

图4示出了根据本公开的一些示例的唤醒源优先级表。

图5示出了用于示出根据本公开的一些示例的控制电路中的信号的曲线图。

图6示出了根据本公开的一些示例的从第一固件控制流到第二固件控制流的变化。

图7示出了概述根据本公开的一些示例的过程的流程图。

图8示出了根据本公开的一些示例的存储器系统设备的框图。

具体实施方式