応用情報技術者 2015年 春期 午前2 問23

半導体製造プロセスの微細化に伴うリーク電流低減手段【午前2 解説】

要点まとめ

• 結論：微細化により増加するリーク電流の低減には、使用しない回路ブロックへの電源供給停止が最も効果的です。
• 根拠：微細化でトランジスタのリーク電流が増加し、クロック停止だけでは電流は流れ続けるため電源遮断が必要です。
• 差がつくポイント：クロック停止は動作停止に過ぎず、リーク電流抑制には電源遮断が必須である点を理解しましょう。

正解の理由

よくある誤解

解法ステップ

1. 微細化が進むとリーク電流が増加することを理解する。
2. リーク電流はトランジスタのオフ状態でも流れる電流であることを確認する。
3. クロック停止は動作停止を意味するが、電源がある限りリーク電流は流れることを認識する。
4. 電源供給停止がリーク電流を根本的に抑制する手段であると判断する。
5. 選択肢の中で電源供給停止を選ぶ。

選択肢別の誤答解説

• ア: クロックの周波数制御
  クロック周波数を下げると動的消費電力は減るが、リーク電流にはほとんど影響しません。
• イ: 使用しないブロックへのクロック供給停止
  クロック停止は動作を止めるだけで、電源が供給されている限りリーク電流は流れ続けます。
• ウ: 使用しないブロックへの電源供給停止
  正解。電源を遮断することでリーク電流を根本的に抑制できます。
• エ: 電源電圧の調整
  電圧を下げるとリーク電流は減るが、性能低下や不安定化のリスクがあり、根本的な解決策ではありません。

補足コラム

FAQ