マルチVDDとは？仕組み・目的・メリットをわかりやすく解説

マルチVDD（Multi VDD）とは、1つのLSIやSoC（System on a Chip）内部で
複数の電源電圧（VDD）を使い分ける設計手法のことです。
主に消費電力の削減や性能最適化を目的として、
近年の半導体設計や組込みシステムで広く採用されています。

マルチVDDの基本概念

従来の回路設計では、チップ全体に単一の電源電圧を供給する方式が一般的でした。
しかし、回路ブロックごとに必要な性能や動作速度は異なります。
マルチVDDでは、高速処理が必要な部分には高電圧、
低速でも問題ない部分には低電圧を供給することで、
電力効率を大幅に向上させます。

マルチVDDが注目される理由

半導体の微細化が進むにつれ、消費電力や発熱の問題が深刻化しています。
特にモバイル機器やIoT機器では、バッテリー駆動時間の延長が重要です。
マルチVDDは、不要な電力消費を抑えられるため、
低消費電力設計を実現する有効な手段として注目されています。

マルチVDDのメリット

マルチVDDの最大のメリットは、消費電力の削減です。
動作電圧を下げることで動的消費電力を抑えられ、
発熱の低減にもつながります。
また、性能が必要な部分だけ電圧を高くできるため、
全体の性能と省電力性を両立できます。

設計上の注意点

一方で、マルチVDD設計には課題もあります。
異なる電圧間をまたぐ信号にはレベルシフタが必要となり、
回路設計や検証が複雑化します。
そのため、設計初期段階での電源計画が非常に重要です。

まとめ

マルチVDDは、低消費電力と高性能を両立するための重要な半導体設計技術です。
特に省電力が求められる現代の電子機器において、
今後もますます重要性が高まる技術といえるでしょう。