功率信号接口的制作方法_2

文档序号:9693157阅读:来源:国知局
量接口电路系统,该管理器能量接口电路系统被配置以与所述至少一个用于处理数据的设备进行能量管理信号的通信;
[0027]其中能量管理信号包括:
[0028](i)静态功率消耗信号,该静态功率消耗信号指示所述设备的独立于由所述设备内的处理电路系统执行的处理操作的静态功率消耗水平;以及
[0029](ii)动态功率消耗信号,该动态功率消耗信号指示所述设备的取决于由所述处理电路系统执行的处理操作的动态功率消耗水平。
[0030]用于管理消耗的功率的能量管理电路系统通常(但不是本质上)在与用于处理数据的设备相同的集成电路上形成。此能量管理电路系统包括如先前所论述的传递能量管理信号的管理器能量接口电路系统。
[0031 ]能量管理电路系统可有利地包括能量控制器电路系统,该能量控制器电路系统被配置以就如前所述的多种芯片宽度效应进行补偿/校正。因此,静态功率消耗及动态功率消耗两者可针对变量而校正,这些变量包括操作温度、操作电压及制造制程变化(例如,如由片上处理特征块检测到的变化)。此外,动态功率消耗亦可被校正,以考虑与涉及的动态功率信号有关的处理电路系统的当前操作频率。
[0032]为促进上述校正,能量控制器电路系统可储存指示静态及/或动态功率消耗随温度及/或操作电压变化的速率中的一者或多者的数据。静态及动态操作的速率可能是不同的,这些速率因芯片不同而可能存在差异,且因此这些速率可被测量并储存于能量控制器电路可访问的可编程储存装置内。
[0033]能量控制器电路系统可被配置以使用能量管理信号来改变包括处理电路系统的设备(该设备已被提供有能量管理信号)的一或更多个操作参数。例如,该能量控制器电路系统可控制操作时钟信号的频率、在处理操作期间使用的操作电压及/或当处理电路系统未执行处理操作时供应的操作电压(例如待机电压)。
[0034]为了能量管理电路系统自身应不会消耗过多功率,在一些实施例中,以能量管理状态机的形式提供该能量管理电路系统。
[0035]能量管理电路系统可包括供能电路系统,该供能电路系统被配置以向至少用于处理数据的设备供应能量,及向能量管理电路系统提供指示供能电路系统能够提供多少功率的信号。例如,供能电路系统可与能量收集有关且提供当前收集多少功率的指示,及/或供能电路系统可与电荷储存装置(诸如电池或超级电容器)有关且提供指示电池的充电状态的信号。另一选项将为:供能电路系统与主电源来源有关,且因此向能量管理电路系统指示,设备当前被主电源供电且能量节约可能没有效能重要。
[0036]从另一方面可见,本发明提供一种用于管理至少一个用于处理数据的设备的功率消耗的能量管理电路系统,该能量管理电路系统包括:
[0037]管理器能量接口装置,该管理器能量接口装置用于与所述至少一个用于处理数据的设备进行能量管理信号的通信;
[0038]其中能量管理信号包括:
[0039](i)静态功率消耗信号,该静态功率消耗信号指示所述设备的独立于由所述设备内的处理电路系统执行的处理操作的静态功率消耗水平;以及
[0040](ii)动态功率消耗信号,该动态功率消耗信号指示所述设备的取决于由所述处理电路系统执行的处理操作的动态功率消耗水平。
[0041]从另一方面可见,本发明提供一种处理数据的方法,该方法包含以下步骤:
[0042]使用处理电路系统执行处理操作;以及
[0043]与能量管理电路系统进行能量管理信号通信;
[0044]其中能量管理信号包括:
[0045](i)静态功率消耗信号,该静态功率消耗信号指示所述设备的独立于由所述处理电路系统执行的处理操作的静态功率消耗水平;以及
[0046](ii)动态功率消耗信号,该动态功率消耗信号指示所述设备的取决于由该处理电路执行的处理操作的动态功率消耗水平。
[0047]从另一方面可见,本发明提供一种管理至少一个用于处理数据的设备的功率消耗的方法,该方法包含以下步骤:
[0048]与所述至少一个用于处理数据的设备进行能量管理信号的通信;
[0049]其中能量管理信号包括:
[0050](i)静态功率消耗信号,该静态功率消耗信号指示所述设备的独立于由所述设备内的处理电路系统执行的处理操作的静态功率消耗水平;以及
[0051](ii)动态功率消耗信号,该动态功率消耗信号指示所述设备的取决于由所述处理电路系统执行的处理操作的动态功率消耗水平。
[0052]现在将参考附图并借助于示例来描述本发明的实施例。
【附图说明】
[0053]图1示意性地图示包括用于交换能量管理信号的机构的片上系统集成电路;
[0054]图2示意性地图示电路系统,该电路系统消耗能量且包括用于与能量管理电路系统通信的接口电路系统;
[0055]图3示意性地图示包括接口电路系统的能量管理电路系统,该接口电路系统用于与消费者电路系统通信;
[0050]图4示意性地图示如由能量管理电路系统执行的能量管理控制;以及
[0057]图5为流程图,该图示意性地图示处理电路系统对从能量管理电路系统接收的分配信号的响应。
【具体实施方式】
[0058]图1示意性地图示片上系统集成电路2,片上系统集成电路2包括能量管理电路系统4及多个实例的处理电路系统6、8、10,其中所有处理电路系统6、8、10均消耗如由能量管理电路系统4管理的能量。能量管理电路系统4包括管理器能量接口电路系统12,管理器能量接口电路系统12与各消费者能量接口电路系统14、16、18进行能量管理信号通信,消费者能量接口电路系统14、16、18与不同实例的处理电路系统6、8、10相关联。
[0059]处理电路系统6、8、10实例中的每一者被提供有其自身的操作电压VS0C0、VS0C、VS0C2,这些操作电压由在能量管理电路系统4控制下操作的片上调节器20生成。处理电路系统6、8、10实例中的每一者亦接收由时钟生成器22生成的各时钟信号CLK0、CLK1、CLK2,其中时钟生成器22亦在能量管理电路系统4的控制下操作。能量管理电路系统4可独立地变化供应至处理电路系统6、8、10的不同实例的操作电压及时钟频率。
[0060]能量管理电路系统被耦接至温度传感器24及处理传感器26,该温度传感器24及处理传感器26分别将温度指示信号及制造制程变化指示信号提供至能量管理电路系统4。片上系统集成电路在低功率环境下操作时通常具有均匀温度,且因此温度传感器24可提供温度信号,该温度信号提供处理电路系统6、8、10中每个不同实例的可接受的操作温度的指示。因此,视集中量测的温度而定,能量管理电路系统4温度补偿能量管理电路系统4从这些不同电流源接收的功率消耗信号。以同样的方式,处理传感器26可产生指示制造制程变化的信号,藉由该信号,个体的不同集成电路将具有不同的功率消耗特征,这取决于制造中可能出现的个体芯片对芯片或晶圆对晶圆变化。可提供诸如处理传感器26的特征电路,以给出特定集成电路的个别制程变化的指示,且将此指示提供至能量管理电路系统4,以便特征电路可补偿该特征电路接收以考虑此制程变化的功率消耗信号。制程变化通常不在给定集成电路内变化,且因此可基于芯片宽度对制程变化做出补偿。
[0061]图2示意性图示处理电路系统28的一实例及与该实例有关的消费者能量接口电路系统30。处理电路系统28接收具有时钟频率的操作时钟信号CLK,该时钟频率由能量管理电路系统4控制。操作电压VS0C被供应至处理电路系统,且操作电压VS0C可(至少概念地)被认为将能量供应至动态电流源32及静态电流源34两者。动态电流源32提供处理电路系统执行处理操作必需的动态电流,且漏泄电流源34提供与处理电路系统28有关的漏泄电流(例如,尽管漏泄电流源34在静态模式下(诸如停止时钟模式、数据保持模式或功率闸控模式)时,由于这些电路经时控,在执行处理时亦有漏泄电流)。
[0062]消费者能量接口电路系统30包括静态功率消耗信号产生器36、动态功率消耗信号产生器38及操作控制电路系统40。静态功率消耗信号产生器36从处理电路
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