系统芯片及其供电方法

专利名称：系统芯片及其供电方法
技术领域：
本发明关于一种芯片，特别是关于一种整合有多个功能模块并通过内建储能单元的备用供电可以减轻外部主要电源的供电负担的系统芯片及其供电方法。
背景技术：
集成电路工艺技术在经过近几年来的快速发展，已从几个微米的技术进入
0.25微米，再至0.18微米，更向0.1微米，甚至纳米尺度前进。尺寸的縮小使芯片内晶体管的容量每年均呈现大幅成长，因此在芯片内是可以被整合许多功能组件，故系统芯片(system-on-chip,简称SoC)也因此产生。简单的说系统芯片可以把系统内所有的功能方块，如中央处理器、内存、数字信号处理器、闪存、逻辑电路、输出入功能方块等通过模块化设计整合在一个芯片里。
以传统而言，对一个系统芯片来说其工作必须通过一外部供给电源为主要供电来源，且须考虑到系统芯片在工作时的稳定度，例如系统芯片工作时将因内部组件有可能部份工作或是全部工作，而使得系统芯片所呈现的负载并非固定，因此该外部供给电源在设计上并非设计成刚好符合系统芯片的工作电压需求，而一般则是将此外部供给电源设计成比系统芯片的最小工作电压仍再高上5~10%宽容值的电压标准。举例来说，若一系统芯片的最小工作电压为5V，通常提供给系统芯片的外部供给电源被设计在5.25 5.5V之间的范围内，而此多出于5V的额外电压将可因应该系统芯片因瞬间高负载，而让外部供给电源有一程度的下拉空间且又不能低于最小工作电压为5V。
然而前述对于供电给系统芯片所提供的外部供给电源而言，由于此外部供给电源是比系统芯片最小工作电压仍高上一宽容值，且系统芯片所产生的功率为V2/R，所以实时是小幅度的提高外部供给电源的电压值，但将对于系统芯片的功率散逸及稳定性仍造成一定程度的影响，而不符合节能省碳的用电标准。

发明内容
本发明所要解决的技术问题，在于提供一种系统芯片及其供电方法，可以降低系统芯片的功率散逸，且又能使系统芯片能稳定工作而不随着系统芯片的负载变化而被影响。
为了解决上述技术问题，根据本发明的一种方案，提供一种系统芯片，通过内建储能单元的放电可以减轻原本供电给系统芯片工作的一外部供给电源的负担。该系统芯片接收一外部供给电源来工作，系统芯片包括 一储能单元、多个功能模块及一电源管理单元，且用以输出一内部供给电源。其中储能单元
是具有至少一磁性电容；而多个功能模块是可以提供系统芯片所需的功能操
作，且是通过接收一外部供给电源来工作；电源管理单元是根据该些功能模块的工作状况来控制该储能单元的充电及放电，而储能单元的充电是通过接收外部供给电源来进行，以及储能单元的放电是通过输出内部供给电源且与外部供给电源共同供给该些功能模块。
在本发明的实施例中，储能单元包含有至少一磁性电容，而该磁性电容包括 一第一磁性电极、 一第二磁性电极及一介电层，其中介电层是设置于第一磁性电极与第二磁性电极之间，且介电层是用以储存电能，以及第一磁性电极与第二磁性电极是分别具有多个磁偶极以避免储存于介电层中的电能漏电。
为了解决上述技术问题，根据本发明的再一种方案，提供一种系统芯片的供电方法，该系统芯片接收一外部供给电源来工作，方法包括于系统芯片中提供一储能单元，且此储能单元是具有至少一磁性电容，且输出一内部供给电源；之后通过一电源管理单元判断系统芯片中的多个功能模块的工作状况而来控制该储能单元的充电及放电；而前述储能单元的充电是通过接收外部供给电源来进行，储能单元的放电是通过输出内部供给电源且与外部供给电源共同供给该些功能模块。
在本发明的实施例中，当该些功能模块工作时的负载状况为高负载时，该电源管理单元控制该储能单元进行放电；而当该些功能模块工作时的负载状况为轻负载时，该电源管理单元控制该储能单元进行充电。
因此通过上述实施方式，本发明系统芯片于高负载时，是可以由系统芯片中的储能单元分担外部供给电源的供电负担，并于系统芯片于低负载时，系统芯片中的储能单元可以充电。故通过储能单元在系统芯片内部的供电将使外部供给电源在电压设计上可以降低宽容值的范围，以使系统芯片的功率散逸可以有效的降低，而具有节能省碳的功效。'
本发明的功效在于，可以达到稳定性且具有寿命长、高能量储存密度、瞬间高功率的输出、快速充放电等优点的储能组件。
本发明的另一功效在于，该磁性电容可以现今的半导体工艺下制造，因此可以内建而封装于系统芯片，减少制作成本，且使外围相关的电路在规划上也深具弹性。
以上的概述与接下来的详细说明及附图，皆是为了能进一步说明本发明为达成预定目的所采取的方式、手段及功效。而有关本发明的其它目的及优点，将在后续的说明及附图中加以阐述。


图1为本发明实施例的一系统芯片的功能方块图2为本发明储能单元的示意图3为本发明实施例的一磁性电容的示意图4为本发明另一实施例的一磁性电容的示意图5为将磁性电容与其它能量储存媒介作比较的示意图6为本发明另一实施例的一系统芯片的示意图；以及
图7为本发明实施例的一系统芯片的供电方法流程图。
主要组件符号说明1、 la系统芯片IO储能单元
101储能组件12电源管理单元13、 15电流量测单元
14、 16功能模块2磁性电容20介电层 24第二磁性电极 3磁性电容 30介电层 32第一磁性电极 ,320第一隔离层 324第二磁性层 34第二磁性电极 340第二隔离层 344第四磁性层 35、 36磁偶极 5电源供应器 S701-S707流程图步
22第一磁性电极 26、 28磁偶极
31、 33磁偶极
322第一磁性层
342第三磁性层
具体实施例方式
本发明提供一种系统芯片及其供电方法，主要是使系统芯片除了通过外部 供给电源的供电来进行正常工作之外，更于系统芯片内部另外提供一内部供给 电源以辅助外部供给电源的供电负担，且系统芯片内部所提供的内部供给电源 是可以视系统芯片工作当时的负载状况，而相对选择进行充电或放电，以使系 统芯片内部的供电能取得稳定。本发明对于系统芯片所提供的供电方式可以降 低外部供给电源在设计时所预留一宽容值的范围，以减轻系统芯片的功率散逸
接下来请参阅图l，其为本发明实施例的一系统芯片的功能方块图。本实 施例所述的系统芯片1是通过一电源供应器5以取得一外部供给电源(VDD), 系统芯片1并以此外部供给电源作为其工作所需的电压源来源。系统芯片1是包 括有一储能单元IO、 一电源管理单元12及多个功能模块14、 16，其中储能单元 10可在系统芯片1内部提供一内部供给电源，并在系统芯片l的用电量大(如高 负载时)时，共同与外部供给电源来对系统芯片l供电。多个功能模块14、 16 则是以模块化设计方式整合于系统芯片l内部并提供所需的功能操作，且功能 模块14、 16的功能操作在系统芯片1中可以个别被启动及关闭，此外在此功能模块14、 16的数量是以两个作举例说明，此功能模块的数量并非用以限制本发 明的保护范围，功能模块的数量是以至少两个以上为主。
电源管理单元12分别对储能单元10及功能模块14、16进行电源方面的控制 ，且根据系统芯片1工作时的负载状况而来控制外部供给电源对储能单元10进 行充电或是控制储能单元10输出的外部供给电源可以与外部供给电源来对已 启动执行的功能模块14及/或16同时供电。
在此先说明系统芯片l工作时的负载状况，由于系统芯片1中的功能模块14 、16是可以单独被启动，例如仅功能模块14、 16的其中之一被启动，则对于外 部供给电源而言仅需对已启动工作的功能模块14或16进行供电，因此此时的系 统芯片l对于外部供给电源而言是属于轻负载，即系统芯片l内部对于电源的需 求是电流低及电压高。而若功能模块14、 16是同时皆被启动，则对于外部供给 电源而言皆须对己启动工作的功能模块14、 16进行同时供电，换言之外部供给 电源必须输出更多电源供应量始能让功能模块14、 16得以正常运作，因此此时 的系统芯片l对于外部供给电源而言是属于重负载，即系统芯片l内部对于电源 的需求是电流高及电压低。而至于前述系统芯片1中的功能模块14、 16是如何 被启动，则主要是依据当时系统芯片l所欲执行的功能来决定的，且此技术的 实施对于该领域技术人员而言当可知悉，故在此并不予以叙明。
接下来请参阅图2，并一并参阅图l，储能单元10在本实施例中的作用是用 来辅助外部供给电源的供电负担，特别是在系统芯片l因工作而呈现高负载状 况时，电源管理单元12可以控制储能单元10中储存的电能来对启动工作的功能 模块14或16进行放电。而储能单元10中由多个储能组件101以串联及/或并联的 方式来提供一储能电源Vbat,而此储能组件101的数量及连接方式并不以图2 所示为限，储能单元10中的储能组件101可以是一个或是一个以上，储能组件 101的数量可以根据系统芯片1内部组件的耗电来决定。另值得一提的是储能单 元10中的储能组件101采用磁性电容(Magnetic Capacitor)来实施，此磁性电 容具有能量体积比小、高能量储存密度、瞬间高功率的输出、快速充放电、以 及可于半导体工艺下制造等的技术特点，因此得以被整合于系统芯片l内部并 且提供高容量的储能空间，而至于磁性电容的具体构造将于后面说明中有详细 介绍，在此先不予以说明。
接下来特别说明电源管理单元12的运作状况，为了判断出工作中的系统芯片l是处于高负载或是低负载的工作状况，电源管理单元12是通过判断一工作 信号的内容来决定出系统芯片l内部的负载状况。而本实施例的工作信号是以 系统芯片l内部的电流消耗状况为主，例如电源管理单元12预先分别记录有每 一个功能模块14、 16启动工作的消耗电流值，并藉由将所有已启动工作的功能 模块14或16的相对应的消耗电流值加以加总，如此即可得到一总消耗电流值， 而此总消耗电流值是当成工作信号使用。接着电源管理单元12即可根据此总消
耗电流值的大小，进而决定出系统芯片l的负载状况为何。
而本实施例的电源管理单元12如何决定出系统芯片1的负载状况，主要是 基于高负载时的电流消耗是比低负载的电流消耗大的特点，故由电源管理单元 12将此总消耗电流值与一默认值相比较，假设总消耗电流值大于默认值时，则 认定此时的系统芯片l为高负载，而为了减轻外部供给电源的负担，因此电源 管理单元12将控制储能单元10对已启动工作的功能模块14、 16进行放电，同时 间已启动工作的功能模块14、 16也将从外部供给电源得到电压供应。而若假设 总消耗电流值小于默认值时，则电源管理单元12认定此时的系统芯片1为低负 载，因此电源管理单元12将控制外部供给电源对储能单元10进行充电，而此时 己启动工作的功能模块14或16也仅从外部供给电源得到电压供应。
因此当系统芯片l被认定是高负载时，本实施例中的储能单元10将并同外 部供给电源而来共同对已启动工作的功能模块14及16进行供电，如此将可有效 预防外部供给电源为了供电给高负载而导致外部供给电源的电压下拉。而当系 统芯片l被认定是低负载时，储能单元10是通过外部供给电源进行充电以确保 系统芯片1在高负载时将可从储能单元10得到足够电源供应。
再者，电源管理单元12由于可以视系统芯片1的负载状况而对储能单元10 进行充电或放电的控制，然而对于该领域技术人员而言应当知悉电源管理单元 12是通过一充放电模块(图略)来完成对储能单元10充电或放电的控制，而此 充放电模块可以根据设计上的考虑而整合于储能单元10或是电源管理单元12 之中，或者也可以将充放电模块独立设置于系统芯片l内而来接收电源管理单 元12的控制。
接下来将具体说明该磁性电容的构成，并请参阅图3，其为本发明实施例 之一磁性电容示意图。如图3所示磁性电容2 (magnetic capacitor)包括一介电 层20、 一第一磁性电极22及一第二磁性电极24，其中介电层20设置于第一磁性电极22与第二磁性电极24之间，以于在第一磁性电极22与第二磁性电极24处累 积电荷以储存电位能，且第一磁性电极22与第二磁性电极24由具有磁性导电材 料所构成，并可藉由对第一磁性电极22与第二磁性电极24外加电场进行磁化， 而使第一磁性电极22与第二磁性电极24内分别形成磁偶极(magnetic dipole) 26、 28，如此可以在磁性电容2中构成一磁场而来对带电粒子的移动造成影响 ，因此使得磁性电容2中的介电层20可以用来储存电能及藉由磁偶极26、 28形 成的磁场来避免电能漏电。
前述第一磁性电极22与第二磁性电极24的材质可以为稀土元素，介电层20 由氧化钛(Ti03)、氧化钡钛(BaTi03)或一半导体层，例如氧化硅(silicon oxide) 所构成，然而本发明并不限于此，第一磁性电极22、第二磁性电极24与介电层 20均可视产品的需求而选用适当的其它材料。另外图3中第一磁性电极22与第 二磁性电极24中的箭头是用来表示磁偶极26、 28，磁偶极26、 28实际上由多个 整齐排列的微小磁偶极所迭加成，然而对于熟习该项技艺者而言，本实施例对 于磁偶极26、 28的形成方向并无限定，如可以指向同一方向或不同方向。
根据前述说明，前述图3所示的磁性电容2，其原理主要是利用第一磁性电 极22与第二磁性电极24中整齐排列的磁偶极26、 28来形成磁场，以使得介电层 20中储存的电荷朝同一自旋方向转动，而进行整齐且紧密的排列，因此在介电 层20中即可以容纳更多的电荷，进而增加磁性电容2的电能储存密度。由于习 知电容中，电容值C由电容的面积A、介电层的介质常数^^及厚度d决定， 如下公式(一)，因此模拟于习知电容，本实施例的磁性电容2相当于藉由磁场 的作用来改变介电层的介电常数，故而造成电容值的大幅提升。
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在此要特别强调，本实施例的磁性电容2储存的能量全部是以电位能的方 式进行储存，相较于主要以化学能储存的其它能量储存媒介(例如传统电池或 超级电容)，本实施例所述的磁性电容2除了具有可匹配的能量储存密度外，更 因充分保有电容的特性，而具有寿命长(高充放电次数)、无记忆效应、可进行 高功率输出、快速充放电等特点，故可有效解决当前电池所遇到的各种问题。 且由于习知储能组件多半以化学能的方式进行储存，因此都需要有一定的尺寸 ，否则往往会造成效率的大幅下降。相较于此，本实施例的磁性电容2是以电位能的方式进行储存，且因所使用的材料可适用于半导体工艺，故可藉由适当
的半导体工艺来形成磁性电容2以及周边电路连接，进而縮小磁性电容2的体积 与重量，由于此制作方法可使用一般半导体工艺，其应为熟习该项技术的人所 熟知，故在此不予赘述。 .
请参阅图4，其为本发明另一实施例的一磁性电容的示意图。磁性电容3 包括一介电层30、 一第一磁性电极32与一第二磁性电极34，其中介电层30设置 于第一磁性电极32与第二磁性电极34之间。第一磁性电极32更包括有一第一隔 离层320、 一第一磁性层322及一第二磁性层324，第一隔离层320是设置于第一 磁性层322与第二磁性层324之间。第二磁性电极34更包括一第二隔离层340、 一第三磁性层342及一第四磁性层344，第二隔离层340是设置于第三磁性层342 与第四磁性层344之间。第一隔离层320与第二隔离层340均是由非磁性材料所 构成。
图4所示的磁性电容3的操作原理与图3所示的磁性电容2相同， 一样是通过 外加电场于第一磁性层322、第二磁性层324、第三磁性层342与第四磁性层344 ，而使第一磁性层322、第二磁性层324、第三磁性层342与第四磁性层344中分 别形成磁偶极(magnetic dipole) 31、 33、 35、 36。因此磁性电容3在磁化过程 中，可以藉由不同的外加电场，例如使第一磁性层322与第二磁性层324中的磁 偶极31、 33分别具有不同的方向，以及使第三磁性层342与第四磁性层344中的 磁偶极35、 36分别具有不同的方向，如此能进一步抑制磁性电容3的漏电流。 同样本实施例对于磁偶极31、 33、 35、 36的形成方向并无限定，如可以指向同 一方向或不同方向。
在此特别强调，前述的第一磁性电极32及第二磁性电极34的结构并不限于 前述的三层结构，而可以类似的方式，以多个磁性层与非磁性层不断交错堆栈 ,再藉由各磁性层内磁偶极方向的调整来进一步抑制磁性电容3的漏电流，以 达到几乎无漏电流的效果。
再者为了更突显本发明所述的磁性电容具有高能量储存密度，请参阅图5 所示，其主要是将磁性电容与其它能量储存媒介作比较，从图5中可以清楚得 知该磁性电容相对于一般电容(Capacitors)、电化学超级电容(electrochemical supercapacitors)、电池(Batteries)、燃料电池(fiiel cells)是具有较佳的能量 储存密度，并藉由此磁性电容的技术特点，以使前述系统芯片l中的储能单元
13io通过使用磁性电容而让系统芯片i可以实现在其内部另外提供一供电来源的
技术效果。 '
请再参阅图6所示，其为本发明另一实施例的一系统芯片的功能方块图。 图6所示的系统芯片la以另一种方式来判断出系统芯片la的负载状况，系统芯 片la中针对每一个功能模块14、 16的输出端相对耦接有一电流量测单元13、 15 而来对其量测消耗电流，而电源管理单元12并根据这些电流量测单元13、 15 的量测结果而来决定出系统芯片la的负载状况，并于系统芯片la为高负载时控 制储能单元10对已启动工作的功能模块14、 16进行放电，以及于系统芯片la 为低负载时控制外部供给电源除了供电给系统芯片外也同时对储能单元10进 行充电。而前述电流量测单元13、 15可以是模拟数字转换器(ADC)，以使功 能模块14、16的输出的模拟电流值可以通过模拟数字转换器转换成供电源管理 单元12可直接判读的数字值。
复参阅图6，电源管理单元12如何决定出系统芯片la的负载状况，其主要 是由电源管理单元12将该些电流量测单元13、 15的量测结果进行加总，并藉 由得到一总消耗电流值，且将此总消耗电流值与一默认值相比较，假设总消耗 电流值大于默认值时，则认定此时的系统芯片la为高负载，故电源管理单元12 将控制储能单元10并同外部供给电源对己启动工作的功能模块14及16进行放 电。而若假设总消耗电流值小于默认值时，则电源管理单元12认定此时的系统 芯片la为低负载，因此电源管理单元12将控制外部供给电源对储能单元10进行 充电，而此时已启动工作的功能模块14或16也仅从外部供给电源得到电压供应
接下来请再参阅图7所示，其为本发明系统芯片的供电方法的流程图，相 关的说明并请一并前述实施例对系统芯片所揭露的架构，图7所示的方法步骤 如下
首先在一系统芯片中提供一储能单元(如步骤S701)，以使系统芯片内部 具有一内部供给电源，且此系统芯片是通过接收一外部供给电源而来工作，并 且系统芯片是具有多个功能模块；之后判断此系统芯片在工作时的负载状况是 否为高负载(如步骤S703)，此步骤执行可由系统芯片中的一电源管理单元判 断启动工作的功能模块的总消耗电流值是否超过一默认值，而来决定出系统芯 片对于外部供给电源而言是否为高负载。当步骤S703的判断为是，即总消耗电流值超过默认值时，此时系统芯片属 于高负载，系统芯片中的储能单元将会并同外部供给电源而共同对启动工作的 功能模块进行供电(如步骤S705)。而当步骤S703的判断为否，即总消耗电流 值小于默认值时，此时系统芯片属于低负载，系统芯片中的储能单元将会被外 部供给电源对其充电(如步骤S707)，而启动工作的功能模块则只有从外部供 给电源取得供电。 ，
前述步骤S703中，总消耗电流值的计算方式可以通过如下述方式进行，例 如电源管理单元可以事先纪录有每一功能模块的消耗电流，并藉由将已启动工 作的功能模块的对应消耗电流进行加总即可得知总消耗电流值；又或者电源管 理单元可以通过电流量测单元来量测己启动工作的每一功能模块的消耗电流， 且将所有量测结果进行加总即可得知总消耗电流值。
然而前述实施例中虽然是以消耗电流作为供电源管理单元判断使用的一 工作信号，但除此之外该工作信号亦可以是功能模块启动工作时的启动数量， 如越多的功能模块被启动工作相对就需要供应更多的电流，故可将前述启动数 量与一默认值相比较，若启动数量大于默认值则认定系统芯片为高负载，反之 则为低负载。亦或者工作信号也可以是已启动工作的功能模块的一供应电压值 ，而此供应电压值可由电源管理单元通过一电压量测单元进行量测得知，因在 高负载时此供应电压值会降低，而低负载时此供应压值会升高，故藉由将前述 供应电压值与一默认值作比较亦可得知系统芯片的负载状况，例如当供应电压 值大于默认值时，则认定系统芯片为低负载，反之则为高负载。
藉由上述实施例的说明，本发明所提供的系统芯片将可再通 过内部储能单 元的供电而来减轻外部供给电源的供电负担，并且可以避免外部供给电源因系 统芯片的瞬间高负载而导致外部供给电源电压会被下拉，故本发明藉由此技术 特点将使得系统芯片的外部供给电源设计时无需保留过大的宽容值，换句话说 本发明的系统芯片相对于传统系统芯片在外部供给电源方面仅需较小的宽容 值，即可以让系统芯片可以正常工作，且也将使系统芯片因降低外部供给电源 的范围而可以减少功率散逸，提高其工作稳定度。
另外，本发明使用磁性电容来作为系统芯片中储能单元所使用的储能组件 ，藉由磁性电容具有能量体积比相对传统储能组件来得佳的特点，故可以整合 应用于系统芯片中且亦能提供足够的能量供系统芯片来使用。换言之，该磁性电容可以现今的半导体工艺下制造，因此可以内建而封装于系统芯片，减少制 作成本，且使外围相关的电路在规划上也深具弹性。
虽然本发明己以较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明，在不 背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作 出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权 利要求的保护范围。
权利要求
1、一种系统芯片，该系统芯片接收一外部供给电源来工作，其特征在于，包括一储能单元，用以电位能的形式储存能量，用以提供一内部供给电源；多个功能模块，用以提供该系统芯片所需的功能操作，并接收该外部供给电源的供电来工作；以及一电源管理单元，用于根据该些功能模块工作时的负载状况来控制该储能单元的充电或放电；其中该储能单元的充电是通过接收该外部供给电源来进行，而该储能单元的放电是通过输出该内部供给电源与该外部供给电源共同供给该些功能模块。
2、 如权利要求l所述的系统芯片，其特征在于，其中该储能单元包含有 至少一磁性电容，该磁性电容包括一第一磁性电极； 一第二磁性电极；以及一介电层，设置于该第一磁性电极与该第二磁性电极之间； 其中该介电层用以储存电能，以及该第一磁性电极与该第二磁性电极 分别具有多个磁偶极以避免储存于该介电层中的电能漏电。
3、 如权利要求2所述的系统芯片，其特征在于，其中该第一磁性电极包括一第一磁性层； 一第二磁性层；以及一第一隔离层，包含有非磁性材料，设置于该第一磁性层与该第二磁 性层之间；以及其中该第二磁性电极包括 一第三磁性层； 一第四磁性层；以及一第二隔离层，包含有非磁性材料，设置于该第三磁性层与该第四磁 性层之间。
4、 如权利要求l所述的系统芯片，其特征在于，其中当该些功能模块工 作时的负载状况为高负载时，该电源管理单元控制该储能单元进行放电；而当 该些功能模块工作时的负载状况为轻负载时，该电源管理单元控制该储能单元 进行充电。
5、 如权利要求4所述的系统芯片，其特征在于，其中该电源管理单元是 根据一工作信号来决定该些功能模块工作时的负载状况为高负载或是轻负载。
6、 如权利要求5所述的系统芯片，其特征在于，其中该工作信号为己启 动工作的该些功能模块的一总消耗电流值，且当该电源管理单元判断该总消耗 电流值大于一默认值时，该些功能模块工作时的负载状况为高负载，以及当该 电源管理单元判断该总消耗电流值小于一默认值时，该些功能模块工作时的负 载状况为轻负载。
7、 如权利要求6所述的系统芯片，其特征在于，其中该电源管理单元记 录有该些功能模块的每一个启动工作的消耗电流值，并对己启动工作的该些功 能模块的对应消耗电流值进行加总来得到该总消耗电流值。
8、 如权利要求6所述的系统芯片，其特征在于，其中该些功能模块分别 耦接有一电流量测单元，该电流量测单元用以量测该功能模块启动工作时的电 流消耗值，而该电源管理单元将该些电流量测单元的量测结果进行加总以得知 已启动工作的该些功能模块的该总消耗电流值。
9、 如权利要求5所述的系统芯片，其特征在于，其中该工作信号为己启 动工作的该些功能模块的一启动数量，且当该电源管理单元判断该启动数量大 于一默认值时，该些功能模块工作时的负载状况为高负载，以及当该电源管理 单元判断该启动数量小于一默认值时，该些功能模块工作时的负载状况为轻负 载。
10、 如权利要求5所述的系统芯片，其特征在于，其中该工作信号为已启 动工作的该些功能模块的一供应电压值，且当该电源管理单元判断该供应电压 值大于一默认值时，该些功能模块工作时的负载状况为轻负载，以及当该电源 管理单元判断该供应电压值小于一默认值时，该些功能模块工作时的负载状况 为高负载。
11、 如权利要求l所述的系统芯片，其特征在于，更包括一充放电模块， 该充放电模块受该电源管理单元的控制而来对该储能单元进行充电及放电的操作。
12、一种系统芯片的供电方法，该系统芯片系接收一外部供给电源来土作，其特征在于，方法包括S 提供一储能单元于该系统芯片中，其中该储能单元以电位能的形式储存 能量，且提供一内部供给电源；以及,通过一电源管理单元来判断该系统芯片中的多个功能模块工作时的负 载状况来控制该储能单元的充电或放电，而该些功能模块是通过接收该外部供 给电源的供电来工作；其中该储能单元的充电是通过接收该外部供给电源来进行，而该储能单 元的放电是通过输出该内部供给电源且与该外部供给电源共同供给该些功能 模块。
13、 如权利要求12所述的系统芯片的供电方法，其特征在于，其中该储 能单元包含有至少一磁性电容，该磁性电容包括一第一磁性电极； 一第二磁性电极；以及一介电层，设置于该第一磁性电极与该第二磁性电极之间； 其中该介电层用以储存电能，以及该第一磁性电极与该第二磁性电极 分别具有多个磁偶极以避免储存于该介电层中的电能漏电。
14、 如权利要求12所述的系统芯片的供电方法，其特征在于，其中当该 些功能模块工作时的负载状况为高负载时，该电源管理单元控制该储能单元进 行放电；而当该些功能模块工作时的负载状况为轻负载时，该电源管理单元控 制该储能单元进行充电。
15、 如权利要求14所述的系统芯片的供电方法，其特征在于，其中该电 源管理单元是根据一工作信号来决定该些功能模块工作时的负载状况为高负 载或是轻负载。
16、 如权利要求15所述的系统芯片的供电方法，其特征在于，其中该工 作信号为已启动工作的该些功能模块的一总消耗电流值，且当该电源管理单元 判断该总消耗电流值大于一默认值时，该些功能模块工作时的负载状况为高负 载，以及当该电源管理单元判断该总消耗电流值小于一默认值时，该些功能模 块工作时的负载状况为轻负载。
17、 如权利要求15所述的系统芯片的供电方法，其特征在于，其中该工作信号为已启动工作的该些功能模块的一启动数量，且当该电源管理单元判断该启动数量大于一默认值时，该些功能模块工作时的负载状况为高负载，以及当该电源管理单元判断该启动数量小于一默认值时，该些功能模块工作时的负载状况为轻负载。
18、 如权利要求15所述的系统芯片的供电方法，其特征在于，其中该工作信号为己启动工作的该些功能模块的一供应电压值，且当该电源管理单元判断该供应电压值大于一默认值时，该些功能模块工作时的负载状况为轻负载，以及当该电源管理单元判断该供应电压值小于一默认值时，该些功能模块工作时的负载状况为高负载。
全文摘要
本发明公开了一种系统芯片及其供电方法，该系统芯片包括一储能单元、一电源管理单元及多个功能模块。其中储能单元是具有至少一磁性电容，复数个功能模块提供系统芯片所需的功能，电源管理单元是根据功能模块的工作状况而来控制储能单元充电或是对功能模块放电。藉此本发明通过储能单元的供电可以减轻供电给系统芯片工作的一外部供给电源的负担。
文档编号H01G4/008GK101685984SQ20081016712
公开日2010年3月31日 申请日期2008年9月27日 优先权日2008年9月27日
发明者许跃腾 申请人:光宝科技股份有限公司