专利名称：用于快速唤醒的电源开关加速方案的制作方法
技术领域：
本发明涉及集成电路，并且更特别地，涉及具有电源门控功能块的集成电路。
背景技术：
随着集成电路“芯片”上包含的晶体管的数量不断增加，集成电路中的电源管理的重要性也不断增加。电源管理对于包括在诸如个人数字助理(PDA)、移动电话、智能电话、笔记本计算机、网络终端计算机等的移动设备中的集成电路可能是至关重要的。这些移动设备通常依赖于电池功率，并且降低集成电路中的功耗可以增加电池的寿命。此外，降低功耗可以减少由集成电路产生的热量，这可以减少包括集成电路的设备中的散热要求(不管它是否依赖于电池功率)。时钟门控通常被用于通过禁止时钟信号被提供给空闲电路，来在集成电路中降低动态功耗。虽然时钟门控对于降低动态功耗是有效的，但是空闲电路仍然保持通电。空闲晶体管中的漏电流导致静态功耗。更快的晶体管(对例如栅极端子上的输入信号变化做出反应的那些晶体管)也倾向于具有较高的漏电流，这通常在集成电路中(特别是在高性能设备中)导致高的总漏电流。为了抵消漏电流的影响，一些集成电路实施了电源门控。通过电源门控，到空闲线路的接地路径的功率被中断，从而将漏电流降低到接近零。通过中断功率的开关仍然可能有少量的漏电流，但是它整体来看基本上小于空闲电路的漏电流。电源门控对于集成电路设计提出了挑战。当块被上电和掉电时，流向该块的电流的变化可以在电源供应连接上产生噪声。该噪声可以影响集成电路的工作，包括导致错误的操作。另外，电流的变化率随着半导体制造工艺、提供给集成电路的电源电压幅值以及集成电路的工作温度的改变而变化。当这些因素降低电流的变化率时，在使能电源门控块中产生的延迟可能相应地增加。
发明内容
公开了在唤醒期间的电源开关加速方案的方法和装置。在一个实施例中，集成电路包括至少一个电源门控电路块。电源门控电路块包括虚拟电压节点，当块激活时从虚拟电压节点向其中的电路提供电压。电源开关(例如，晶体管)耦接在虚拟电压节点和相应的全局电压节点之间。当开关被断开时，功率不被提供给电源门控电路块。当电源门控电路块被唤醒(即，上电)时，电源开关可以以顺序的方式被激活。当虚拟电压节点上的电压增大时，电源开关被激活的速率也可以增大。依次激活电源开关可以防止过量的电流流入到电源门控电路块中，并且降低电源噪声。当虚拟电压节点上的电压至少处于一定水平时激活电源开关的速率的增大可以允许更快的唤醒，同时仍然使得唤醒序列可以保持在电流和噪声规范内。在各种实施例中，每个电源开关可以与一个或多个延迟链中的一个耦接。每个延迟链可以包括多个串联耦接的延迟元件。每个延迟元件的输出与电源开关中的相应一个(例如，晶体管的栅极端子)耦接。使能信号可以被施加到延迟元件中的第一延迟元件，并可以通过延迟链传递，其中每个延迟元件提供某一延迟量。当每个延迟元件输出被断言的使能信号时，它对应的电源开关被激活。从而，当使能信号通过延迟链传递时，电源开关被依次激活。随着出现在虚拟电压节点上的电压增大，延迟元件的延迟量可以降低，从而允许更快的使能信号传递。这反过来可以加快电源开关被激活的速率。可以以多种方式来实现对电源开关激活的速率的加快。在一个实施例中，可以通过响应于电路检测到虚拟电压节点上的电压幅值处于或超过某个阈值的指示的断言来实现减小延迟元件的延迟(从而促进使能信号的更快传递)。响应于接收到该指示，延迟元件可以相应地减小在其中提供的延迟量，从而加快使能信号的传递。在另一实施例中，每个延迟元件可以被耦接来直接从虚拟电压节点接收电压。延迟元件可以被配置为使得由每个延迟元件提供的延迟与虚拟电压节点上的电压的增大相对应地减小。延迟的减小可以随着出现在虚拟电压节点上的电压增大是连续的。在另一实施例中，每个延迟元件可以响应于虚拟电压节点上的电压满足或超过阈值来减小它们各自的延迟。第一电源开关使能和第二电源开关使能之间的间隔可以被预先确定为使得，来自第二组电源开关的额外电流不会导致总电流超过最大电流和在快的PVT条件下仅有第一组电源开关被使能期间的最大di/dt。在又一实施例中，控制单元可以激活与其它之前被激活的延迟元件并行的额外的延迟链(从而额外的延迟元件)。当更多的延迟元件被并行激活时，更多的电源开关在给定时间被激活，从而增大电源开关被激活的的整体速度。
以下的详细描述对于附图进行的参照，现在简要描述这些附图。图1是集成电路的一个实施例的框图。图2是图1所示的电源门控块的一个实施例的框图。图3是其中电源开关的激活速率在唤配过程期间被加速的电源门控块的一个实施例的示意图。图4A是其中电源开关的激活速率在唤醒过程期间被加速的电源门控块的另一实施例的示意图。图4B至图4D是图示延迟元件的各种实施例的示意图。图5是其中电源开关的激活速率在唤醒过程期间被加速的电源门控块的第三实施例的示意图。图6是图示加速如下速率的方法实施例的流程图，在唤醒期间以该速率激活功能块的电源开关。图7是具有耦接来激活电源开关的单独的延迟链的功能块的一个实施例的框图。图8是具有耦接来激活电源开关的单独的延迟链的功能块的另一实施例的框图。图9是具有耦接来激活电源开关的单独的延迟链的功能块的第三实施例的框图。图10是图示用于使如下功能块上电的方法的一个实施例的流程图，所述功能块具有单独的用于将使能信号传递给电源开关的延迟链。图11是被配置为在唤醒过程期间依次使多个功能块上电的IC的一个实施例的框图。图12A和12B图示性地分别示出了使集成电路的多个功能块上电的方法和影响。图13是用于使多个功能块上电的方法的一个实施例的方法流程图。图14是系统的一个实施例的框图。虽然本发明容易受到各种修改和替代形式的影响，但是其特定实施例在附图中通过例子的方式被示出，并将在这里被详细描述。然而，应该理解的是，附图及其详细描述并不意欲将本发明限制到所公开的特定形式，而是相反，意图是覆盖落入由所附权利要求限定的本发明的精神和范围内的所有修改、等价物和替代物。本文中所使用的标题仅用于组织目的，并且不意味被用于限制描述的范围。如贯穿本申请所使用的那样，词语“可以”在客许的意义上(即，表示具有可能性)使用而不是在强制的意义上(即，表示必须)使用。类似地，词语“包括”、“包含”和“包含有”表示包括但不限于。各种单元、电路或其它组件可以被描述为“被配置为”执行一个任务或多个任务。在这样的上下文中，“被配置为”是通常表示“具有如下电路”的结构的广义记载，所述电路在操作期间执行一个任务或多个任务。这样，单元/电路/组件可以被配置为即使当单元/电路/组件目前不处于开启状态时也执行任务。大体上，形成与“被配置为”对应的结构的电路可以包括硬件电路。类似地，在说明书中为了方便，各种单元/电路/组件可以被描述为执行一个任务或多个任务。这样的描述应该被解释为包括短语“被配置为”。记载被配置为执行一个或多个任务的单元/电路/组件明确地意欲对于该单元/电路/组件不援引35U.S.C.§ 112的第六段解释。
具体实施例方式本公开内容涉及用于使集成电路的电源门控功能块上电的各种方法装置实施例。该集成电路可以包括至少一个全局电压节点，所述全局电压节点可以被定义为与多个电源门控功能块耦接的电压节点。每 个功能块可以包括对应的对于该功能块唯一的本地(或虚拟)电压节点。如这里所定义的，虚拟电压节点是当耦接于虚拟电压节点和全局电压节点之间的一个或多个电源开关(如，晶体管)被激活时与全局(例如，电源)电压节点耦接的电压节点。当电源门控功能块正在有效地接收功率时，在虚拟电压节点和全局电压节点之间耦接的电源开关可以被激活，虚拟电压节点可以处于或接近于与全局电压节点相同的电压。当电源门控功能块无效而电源电压节点相反正在接收功率时，在虚拟电压节点和电源电压节点之间耦接的电源开关可以是无效的，虚拟电压节点可以处于或接近于参考(例如,地)电压。具有电源η控功能块的集成电路:现在参见图1，集成电路10的一个实施例的框图被示出。集成电路10被耦接来接收电源输入(例如，分别为VDD和VSS、或者电源和地)。VDD电压在使用期间可以具有相对于地/VSS测量的特定幅度。更特别地，VDD电压可以具有多个幅度，所述多个幅度可以被用于集成电路10在使用期间的不同操作点。集成电路10可以包括对于每一个电源电压的互联线(例如，全局电源供应网格(grid))，以在集成电路10占用的区域(例如，诸如硅的半导体衬底的表面处的区域)上分配电压。全局电源供应网格在图1中被示出，如与图1中的块14A-14C、16和18耦接的线12那样。然而，可以在物理上以稍微常规的方式布置网格。集成电路10可以包括一个或多个电源门控电路块，诸如块14A-14C。每个块14A-14C可以包括诸如被布置为实施集成电路10的期望操作的晶体管之类的电路，从而可以是电路块(尽管为了简要起见在本文中有时被简单称为“块”)。例如，块14A-14C可以是处理器或其一部分(例如，处理器内的执行单元)、诸如图形处理电路之类的外围电路、用户接口电路、诸如音频和/或视频处理电路之类的多媒体电路等。通常，电路块可以包括实施一个或多个可识别操作的一组相关电路。相关电路可以被称为逻辑电路或逻辑电路系统，因为这些电路可以在输入上实施逻辑操作以产生输出。由于在给定电路块中的电路是相关的，所以它们可以作为一个整体被上电或掉电。每个电路块在集成电路的设计(例如，在物理上作为一个整体被放置在集成电路内)期间通常可以被看作是一个整体。电路块还可以包括存储器电路(例如，各种静态随机存取存储器或SRAM)和作为逻辑电路系统的一部分的其他存储设备。电源门控电路块(或简称为电源门控块)可以是如下电路块，所述电路块可以使它的电源电压(VDD或VSS)中的至少一个响应于块使能输入信号的去断言而中断。电源门控块可以包括与全局电源供应网格和本地电源供应网格耦接的电源开关。如果使能被断言，则电源开关可以电连接全局电源供应网格和本地电源供应网格。如果使能被去断言，则电源开关可以电隔离全局电源供应网格和本地电源供应网格。当电连接网格时，电源开关可以被称为接通，当电气隔离网格时，电源开关可以被称为关断。当被电连接时，全局电源供应网格上的电压可以出现在本地电源供应网格上。然而，开关可能具有一些阻抗，从而本地电源供应网格上的电压可能不同于全局电源供应网格上的电压。本地电源电压可以被称为是“虚拟”的(例如，虚拟VDD或虚拟VSS)。当电源门控块14A-14C被使能时，电源开关接通，电流流过以对电源门控块14A-14C中的本地电源供应网格充电。为了降低全局电源供应网格上的电流的变化率(di/dt)(在一些情况下，所述电流的变化率可能产生足够的噪声而在其它电路中导致错误的行为)，电源门控块14A-14C可以控制开关被激活的速率。将在下面进一步详细讨论的各种方案可以用来对于给定块控制电源开关的激活速率。在图示的实施例中，电源门控块14A-14C除了块使能之外还可以接收时钟信号(图1中的BE_Clk)。时钟信号可以用于某些电源开关激活方案以在开关可以被激活的速率上提供控制。在一些实施例中，这反过来可以使得电流的变化率能够被控制到可接受的水平。更特别地，在某些实施例中，电源门控块14A-14C可以包括与BE_Clk信号同步的一个或多个定时器。定时器可以在预定时间过去之后使得某些组的开关能够被激活。在图示的实施例中，电源管理器18可以包括产生BE_Clk时钟的时钟发生器电路
19。通过与时钟发生器电路19耦接的BE_Clk_Freq寄存器17，时钟的频率可以是可编程的(例如，通过在IC 10内或与IC 10耦接的处理器上的软件执行)。在一些实施例中，编程频率可以独立于集成电路中的工艺/电压/温度(PVT)条件。例如，由电源门控块中的定时器使能的电源开关的延迟可以被确定为最快PVT条件，与该延迟的1/2对应的频率可以被选作可编程频率。如下提供一些实施例的其它细节。在其它实施例中，被编程到寄存器17中的频率可以基于制造集成电路10时利用的工艺参数的指示(例如，所述参数可以指示“快”工艺、“典型”工艺或“慢”工艺)。频率也可以基于当前的电源电压幅度。较低的电压可以导致较慢的晶体管操作，与较高的电压相比减小di/dt影响，从而在需要的情况下允许更高的频率。在一些实施例中，频率也可以基于操作温度。较高的运行温度可以导致较慢的晶体管操作，与较低的温度相比减小di/dt影响，从而在需要的情况下允许更高的频率。时钟发生器电路19可以是任何类型的时钟发生器(例如，锁相环、接收输入时钟和在频率上分割它的时钟分频器、时钟乘法器等)。要注意的是，并非将在下面描述的所有电源开关激活方案都使用时钟信号。因此，在一些实施例中，电源门控块中的一个或多个不被耦接来接收BE_Clk信号。此外，对于任何电源门控块不使用BE_Clk信号的实施例也是有可能和可考虑的。以下将讨论这样的实施例的例子。电源管理器18耦接到块14A-14C和16，并可以被配置为检测块14A-14C和16中的活动以产生用于电源门控块14A-14C的块使能。一个块中的活动可以是另一个块将要变为有效并应该被上电的指示。例如，块14A-14C和16可以是流水线的一部分。如果一个流水线级有效，则有可能下一级很快将有效。类似地，在处理器中，取出请求可以指示指令将被取出并很快被解码，从而执行单元可以被上电。电源门控块可以是片上系统的组件，并且从一个组件到另一个组件的通信可以指示块可能需要被上电。块中的活动还可以指示该块或另一块将处于空闲并可以被掉电。虽然非门控块对于电源门控可能不被使能或禁能，但是它的活动在确定电源门控块是否可以被禁能时可能是有用的。在一些实施例中，除了电源门控之外，还可以实施时钟门控。在这样的实施例中，电源管理器18还可以实施时钟门控，或者时钟门控可以被单独地实施。虽然电源管理器在图1中被示为块，但是电源管理器18实际上可以按照需要被分布。通常来说，电源管理器18可以被配置为去断言块使能以使块掉电，并被配置为断言块使能以使块上电。块使能(以及在本文中描述的其它信号)可以在一个逻辑状态被断言并在另一逻辑状态被去断言。例如，信号可以在低逻辑状态(二进制零)被断言(指示使能)，并在高逻辑状态(二进制一)被去断言。可替代地，信号可以在低逻辑状态被去断言并在高逻辑状态被断言。不同的信号可以具有不同的断言/去断言定义。在一些上下文中，为了更加清楚，信号可以被称为被低断言，或者作为另一种选择被称为被高断言。在各种实施例中，在电源门控块14A-14C的块使能被去断言之后可能会经历一段时间，电源电压才耗尽，并且在使能的断言之后可能存在一段时间，电源门控块才被认为是稳定的并准备好被使用。电源管理器18可以被配置为在确定块使能是否可以被去断言时、以及在确定对于块的下一次上电何时再断言块使能中考虑这些时间。可以由电源开关提供的本地电源供应网格和全局电源供应网格的电隔离通常指网格之间缺乏有效的电流流动。电源开关本身可能具有漏电流，所以可能存在一些漏电流流动。类似地，本地电源供应网格和全局电源供应网格的电连接可以指网格之间的有效电流流动以从全局网格为本地网格提供电压。以另一种方式来看，电连接的网格在它们之间可以具有非常低的阻抗路径，而电隔离的网格可以具有非常高的阻抗路径。以再一种方式来看，电连接的网格可以将电压从一个网格有效地传递到另一个网格，其中电隔离的网格可以阻止电压的传递。本地电源供应网格和全局电源供应网格通常可以在集成电路10的各个区域上分配电源电压。全局电源供应网格在集成电路10的整个区域上分配电压，而本地电源供应网格在电源门控块内分配电源电压。非门控块也可以包括本地电源供应网格，但是因为它们不包括电源开关，所以本地电源供应网格实质上可以是全局电源供应网格的一部分。通常，电源供应网格可以具有任意配置。例如，在一个实施例中，给定块可以在某些物理位置(例如，区域上的规则间隔的通道)具有到下层电路的供电连接。电源供应网格可以包括在这些规则间隔的通道之上走线的布线。还可以有在与布线正交的方向上走线的线路，以减小阻抗并向任何本地化的当前“热点”提供电流。其它网格可以包括任何类型的分布互连线和/或可以在网格中存在不规则性，或者互连线本质上可以是金属的面。在一个实施例中，全局电源供应网格可以被设置在金属的一个或多个最高层(布线层)中，即，这些层与半导体衬底的表面相隔最远。本地电源供应网格可以被包括在金属的较低层中。可以在半导体衬底的表面使得在电源供应网格之间连接到电源开关。金属可以是在用于制造集成电路10的半导体制造工艺中被用来进行互连的任何导电材料。例如，金属可以是铜、铝、钨、它们的组合(例如，铝或铜布线层和钨通孔)、它们的合金等。电源电压(VDD和VSS)通常可以从外部供给到集成电路，并且在使用期间一般可以被认为是相对静态的。虽然电源电压的幅度在使用期间可以有意图地改变(例如，用于电源管理)，但是并不试图由接收电路以解释动态变化信号的方式来解释幅度改变。类似地，电源电压的局部变化(例如VDD下降或VSS反弹)可能在操作期间发生，但是这些变化可能通常是不希望的瞬时变化。电源电压可以用作电路评估时的电流的槽(sinks)和源。如上所述，电源门控块14A-14C可以具有它们的电源门控以降低集成电路中的功耗(例如，当处于非活动状态时)。因此，电源门控块14A-14C均耦接来接收使能信号(图1中的块使能)。每一块的块使能信号可以是用于该块的单独且唯一的信号，使得电源门控块14A-14C可以独立地被使能或者不被使能。在一些情况下，一个或多个电源门控块可以共享使能。共享的块使能可以在物理上是同一信号或者在逻辑上是同一信号(即，信号以相同的方式在逻辑上被操作而在物理上是分离的)。集成电路10还可以包括一个或多个非门控电路块，例如非门控块16。非门控块可以耦接到电源供应网格12而没有任何电源开关，从而无论何时集成电路10被上电，所述非门控块被上电。非门控块可以是大多数时间或所有时间都处于活动状态的块，使得包括电源开关并尝试电源门控它们并不被期望来产生大量的功率节省，例如如果有的话。要注意的是，虽然图1中示出了一个非门控块和三个电源门控块，但是在各种实施例中，一般可以有任何数量的一个或多个电源门控块和非门控块。类似地，在集成电路10中可以有多于一个的电源管理器18 (例如，使能/禁用电源门控块的各种非重叠子集)。要注意的是，一个或多个电路块可以包含状态存储(例如，存储器、触发器、寄存器)。可能希望在状态存储(或状态存储中的一些)中保存状态。在这样的情况下，全局电源供应网格可以在电源接地路径中为不带有电源开关的状态存储供电。可以提供单独的本地电源供应网格，例如，不带有电源开关。现在参见图2，示出了电源门控块14的一个实施例的框图。电源门控块14可以与图1所示的任何电源门控块类似。如图所示，在图2的实施例中，电源门控块14包括位于电源门控块14内的多个物理位置的多个电源开关。也就是说，电源开关在物理上可以被分布在电源门控块14所占用的区域上。在本实施例中，电源开关以规则隔开的间隔被放置，虽然可以在其它实施例中使用并不规则的其它分布。每个位置可以包括多个电源开关(例如，电源开关部件(segment) 20A可以包括多个电源开关)。在一个位置处的电源开关可以被称为电源开关部件20A-20E。电源门控块14还包括电源控制电路24。电源控制电路24在图2中被示为块，但是在一些实施例中电源控制电路24可以在物理上被分布在电源开关部件的位置附近。用于电源门控块14A的块使能和BE_Clk可以耦接到电源控制电路24。电源控制电路24与每一个电源开关部件20A-20E耦接，从而为每一个部件提供各自的本地块使能(图2中的BEl至BE5)。在本实施例中，电源开关耦接在电源门控块14的全局VDD网格12A和本地VDD网格之间。本地VDD网格如图2中电源开关部件20A-20E之间的水平线所示。在每个电源开关部件20A-20E之间，提供逻辑电路22A-22D。逻辑电路22A-22D可以由本地VDD网格供电，也可由图2中未示出的本地VSS网格供电。全局VSS网格12B被示为与每个逻辑电路22A-22D耦接，但是通常可以存在全局VSS网格12B所耦接的本地VSS网格。虽然图2示出了电源开关部件20A和20E处于电源门控块14的边缘，而在电源门控块14的边缘与电源开关部件20A和20E之间没有电路，但是这些电源开关部件可以不一定被放置在非常边缘的地方。换句话说，逻辑电路可以被放置在图2中的电源开关部件20A的左侧和/或图2中的电源开关部件20E的右侧。响应于来自电源管理器18的块使能和BE_Clk，电源控制电路24可以为部件产生本地块使能BE1-BE5。特别地，电源控制电路24可以错开本地块使能断言。例如，电源控制电路24可以在BE_Clk的每个时钟周期断言一个本地块使能。在其它实施例中，可以在每个时钟周期断言多于一个的本地块使能，只要在每个时钟周期使能多于一个的部件的di/dt效果低于设计限制。此外，在一些实施例中，可以在每个部件存在多于一个的本地块使能，并且可以错开给定部件的本地块使能。电源门控块中的部件和本地块使能的数量可以不同，可以比图2所示的多或少。电源开关通常可以包括任何电路，所述电路可以响应于被断言的使能信号而将本地电源供应网格电连接到全局电源供应网格，并且可以响应于被去断言的使能信号而将本地电源供应网格与全局电源供应网格电隔离。例如,对于在VDD电源供应网格上实施电源开关的实施例，每个电源开关可以是P型金属氧化物半导体(PMOS)晶体管。PMOS晶体管的栅极可以耦接来接收(可能被缓冲的)本地块使能信号(图2中的BE1-BE5)，源极与全局VDD网格12A耦接，漏极与一个或多个本地VDD网格线耦接。因此，在该例子中，块使能信号可以在被低断言，从而接通PMOS晶体管24并有效地将来自全局VDD网格12A的电流传导到本地VDD网格线。在VSS网格上实施电源开关的实施例可以是类似的，除了在这样的实施例中晶体管可以是N型MOS(NMOS)晶体管并且块使能可以被高断言/被低断言。电源开关加速方案:接下来参照图3，图示了在上电过程期间利用加速方案的电源门控块14的实施例。为了简单起见，在该图和剩余的图中仅示出了电源开关部件(例如，电源开关部件20A-20C)，而没有示出电源门控块14中的逻辑电路。此外，为了简单起见，从一些后续的图中省略了一些外部连接(例如，块使能输入)。被该例子的电源门控块14使用的电源开关加速方案是如下电源开关加速方案，其中，电源开关的激活速率在上电过程期间增加。最初，电源开关可以以第一速率被激活。随着虚拟VDD上的电压增加，电源开关被激活的速率也会增加。
在上电过程期间，电流量常常不是线性增加的或与虚拟VDD节点上的电压成比例的。更特别地，电流变化率(di/dt)在上电过程期间通常不维持在恒定值。随着虚拟VDD节点上的电压增加，di/dt可能上升到峰值再开始下降。所述峰值可以达到如下电压，该电压小于电源门控块14上电完成时的虚拟VDD节点的最后电压。因此，一旦与峰值di/dt对应的电压通过，就可以增加电源开关被激活的速率同时保持在di/dt限制内。因此，相对于电源开关始终以恒定速率被激活的实施例，可以减小功能块的上电/唤醒时间。在图3所示的实施例中，电源开关被实施为晶体管21 (在这种情况下是PMOS晶体管)。每个晶体管21的相应栅极端子与对应的延迟元件23的输出耦接。在该实施例中由每个延迟元件23提供的延迟可由电源控制单元24控制，电源控制单元24对于电源门控块14是本地的。在每个电源开关部件20A-20C内，延迟元件23彼此串联耦接以形成延迟链。当使能信号输入到延迟链中时，它通过各延迟元件23传递，并从而使该电源开关部件中的电源开关被依次激活。该实施例中示出的电源控制单元24包括虚拟VDD检测单元241，其被配置为检测虚拟VDD节点上的电压电平。当虚拟VDD节点上的电压达到或超过预先确定的阈值时，电源控制单元24可以调整每个延迟元件23各自的延迟。该实施例中示出的每个延迟元件23被耦接来接收来自电源控制单元24的延迟控制信号(‘DlyCtl’)。在一些实施例中，延迟控制信号可以是数字信号。在这样的实施例中，该数字信号的断言可以使每个延迟元件23的延迟从第一值降到第二值。当延迟减小时，通过延迟链的使能信号的传递速度增加。相应地，电源开关21的激活速率也增加。在另一实施例中，延迟控制信号可以是可调电压。由每个延迟元件23提供的延迟可以基于延迟控制信号的电压。因此，响应于确定虚拟VDD电压等于或大于阈值电压，电源控制单元24可以调整延迟控制信号的电压以使由每个延迟元件23提供的延迟减少。该减少可以从第一固定值(在虚拟VDD电压达到阈值之前)到第二固定值。然而，如下实施例也是有可能并被考虑的，其中，延迟控制信号的电压(从而延迟元件23的延迟)在虚拟VDD节点电压已达到阈值后以连续的方式从第一值减小。在这样的情况下，电源开关21的激活速率可以连续增加直至它们都被激活。在该特定例子中，电源开关被分成三个单独的电源开关部件20A-20C。因此，每个电源开关部件20A-20C中的电源开关21的激活相对于其它电源开关部件可以并行进行(但在给定部件内为依次进行)。在另一实施例中，电源控制单元24可以依次激活电源开关部件20A-20C中的电源开关21。例如，电源控制单元24可以首先将使能信号提供给电源开关部件20A，然后提供该给电源开关部件20B等。其它实施例也是有可能并被考虑的，其中，每个电源开关21被合并到单个电源开关部件20中，并具有串联耦接延迟元件23的单个延迟链。图4A是电源门控功能块14的另一实施例的框图。在该特定实施例中，每个延迟元件23相对于提供的延迟量进行自调整。因此，本实施例中的电源控制单元24不被配置为断言延迟控制信号，延迟单元23也不被耦接来接收延迟控制信号。在图4B、4C、和4D中示出了延迟元件23的示范性实施例。在图4B所示的实施例中，每个延迟元件23直接稱接到虚拟VDD节点。更特别地，图4B的每个延迟元件23包括两个NMOS晶体管，NMOS晶体管具有直接耦接来接收虚拟VDD节点上的电压的栅极端子。这些NMOS晶体管中的第一 NMOS晶体管是与延迟元件23的输入对应的上拉路径中的选通门(passgate)电路的一部分。第二 NMOS晶体管是与延迟元件23的输出节点相关联的下拉路径中的选通门的一部分。相应选通门中的其它晶体管具有被硬连线来使得它们总是有效的栅极端子。本实施例中具有到虚拟VDD的栅极端子的NMOS晶体管可以对于上电过程的至少一部分而操作在它们各自的线性区。随着虚拟VDD节点上的电压增加，通过这些NMOS晶体管的电流可以相应地增加。结果，通过与输入相关联的上拉路径和与输出相关联的下拉路径的开关延迟相应地减小。随着通过每个延迟元件23的延迟减小，使能信号通过延迟链传递的速度增加，从而增加开关21被激活的速率。在图4A的实施例中，延迟元件23 (可以是如图4B所示的那些)被配置为随着虚拟VDD节点上的电压变化而不断改变它们各自的延迟。然而，延迟元件23的实施例也是有可能并被考虑的，其中每个延迟元件被配置为提供至少一个固定延迟(例如，当虚拟VDD上的电压小于阈值电压时的固定值)，比如在图4C中。具有经由从外部接收的控制信号控制的延迟的延迟元件23的实施例(比如图4D中的那些)也是有可能并被考虑的。通常，延迟元件23的各种实施例是有可能并被考虑的。此外，要注意的是，利用多种类型的延迟元件23的电源门控块的实施例是有可能并被考虑的。如同图3所示的电源门控块的实施例那样，图4A的实施例中的电源开关21和延迟元件23被布置在不同的电源开关部件20A-20C中。这样，取决于特定实施方式，电源控制单元24可以单独并依次地、并行地、或者以多个部件被并发但不一定并行地激活的方式，来向这些部件中的每一个断言使能信号。此外，电源开关21和延迟元件23可以通过单个延迟链合并到单个部件中。电源开关激活的速率被加速的电源门控块14的另一实施例如图5所示。图5所示的实施例可以包括电源控制单元24，虽然为说明起见此处未示出电源控制单元24。类似地，每个电源开关部件20A-20I的细节在此处未示出。然而，这些电源开关部件可以与前面讨论的实施例的电源开关部件相类似地配置。此外，每个电源开关部件20A-20I可以被统一构建。要进一步注意的是，图5所示的电源门控块14的不利用来自电源控制单元24的控制信息的硬连线实施例也是有可能并被考虑的。在该特定实施例中，电源开关的激活通过向电源开关部件20D断言使能信号而开始于(I)。最初，使能信号通过电源开关部件20D、通过部件20E、再通过部件20F依次传递。假设每个电源部件中的延迟无件23的延迟具有相对恒定的延迟，当使能信号通过电源开关部件20D-20F传递时，电源开关被激活的总速率类似地是恒定的。在(2)处，使能信号被提供给电源开关部件20C和20G两者。在该点处，使能信号通过相互并行的两个单独的延迟链有效传递。这反过来使得电源开关激活的速率相对于使能信号仅通过单个的电源开关部件传递的先前点而言加倍。在可以同时或相互时间紧密地发生的(3)和⑷处，，电源开关激活的速率可以再一次加倍。在(3)处，使能信号被传递到并行的电源开关部件20A和20B中。类似地，在(4)处，使能信号被传递到并行的电源开关部件20H和201中。因此，在该点处，使能信号并行地通过四个不同的电源开关部件传递。因此，电源开关的激括速率是其初始速率的四倍。使能信号通过电源部件传递的实际方式可以在不同的实施例之间改变。例如，使能信号的路径可以如图5的实施例中所示的那样连接。在另一实施例中，电源控制单元24可以选择性地选择哪个电源开关部件在给定时间接收使能信号。在一个可考虑的实施例中，检测虚拟VDD节点上的电压的技术可以与图5所示的技术结合。因此，电源控制单元24可以使能电源开关部件的单个实例，直到虚拟VDD节点上的电压达到阈值。多个部件可以在之后被同时使能以增加电源开关被激活的速率。图6是图示在上电过程期间增加电源开关被激活的速率的方法的流程图。方法600开始于电源门控功能块接收使能信号(框605)。在一些实施例中，可以从芯片级电源管理单元接收使能信号。电源门控功能块可以包括它自身内部的电源控制单元，其可以用于提供其中电源开关激活的本地控制。在接收到使能信号之后，功能块内的电源开关激活可以开始(框610)。电源开关的激活可以在给定的电源开关部件内依次发生，如上参照图3-5所述。电源开关的激活可以最初以第一速率发生。在所示的实施例中的电源开关的激活期间，虚拟VDD节点上的电压与阈值电压比校(框615)。如果虚拟电压节点上的电压低于阈值电压(框615，否)，则电源开关的激活以第一速率继续(框610)。如果虚拟电压节点上的电压高于或等于阈值电压(框615，是)，则电源开关被激活的速率增加到大于第一速率的第二速率(框620)。只要还有电源开关处于未激活，电源开关的激活就可以以第二速率继续。如果所有电源开关未被激活(框625，否)，则电源开关激活继续(框630)。如果所有电源开关已被激活(框625，是)，则此方法结束。要注意的是，来自虚拟VDD节点的电压和阈值电压的比较可以不被包括在所有实施例中。例如，由图4或图5所示的实施例所实施的电源开关加速方案可以在不将虚拟VDD节点电压和阈值电压相比较的情况下实施。此外，虽然此处所示的方法600的实施例涉及电源开关激活的第一速率和第二速率，但是要注意的是，使用不同速率的实施例是有可能并被考虑的。而且，以连续方式增加电源开关激活的速率的方法实施例是有可能并被考虑的。用于功能块唤醒的多路径电源开关方案图7-9示出了在上电过程/唤醒期间电源开关的激活通过路径被细分的电源门控块的多个实施例。更特别地，将在图7-9示出的每个实施例中，在不同的时间向不同的电源开关部件提供相应的使能信号以在功能块的上电期间控制di/dt。在一些情况下，一个部件中的电源开关的激活可能与其它部件中的电源开关的激活重叠。在其它情况下，一个部件中的电源开关的激活和另一部件中的电源开关的激活之间没有重叠。重叠可以取决于在其上实施电源开关部件的集成电路中的PVT变化。在最快的情况(即，由于PVT变化导致的最快开关时间)下，重叠不太可能发生。在较慢的情况(即，由于PVT变化导致的较慢开关时间)下，重叠更可能发生。在任一情况下，di/dt可以被保持到指定的限制内。在最快的情况下，因为可能没有重叠，所以一次只有一个电源开关部件被上电。因此，di/dt被限制为从仅在单个部件中激活电源开关而得到的di/dt。在较慢的情况下，虽然可能出现一些重叠，但是每个部件中的电源开关可以以较低的速率被激活。因此，由于电源开关以较低的速率被激活，所以di/dt可以被保持在指定的限制内。现在参见图7，示示了利用多路径电源开关方案的电源门控块的一个实施例。在所示的实施例中，电源门控功能块14包括两个电源开关部件，20A和20B。每个电源开关部件以与上述实施例相同的方式被大致构建，每个电源开关部件包括延迟链和多个电源开关。每个延迟链包括多个串联耦接的延迟元件23。串联耦接的延迟元件23中的每一个的输出耦接到相应的电源开关21，每个电源开关在本实施例中被实现为PMOS晶体管。随着相应的使能信号通过延迟链的延迟元件23传递，电源开关21被依次激活。在图7所示的实施例中，电源开关部件20A被耦接来接收第一使能信号，使能O (Enable O)。当第一使能信号被电源开关部件20A接收时，第一使能信号通过相应延迟链的延迟元件23传递。随着第一使能信号通过电源开关部件20A的延迟链传递，相应的电源开关21被依次激活。电源门控块20还包括被耦接来接收第一使能信号的定时器25。更具体地，可以在定时器25的开始输入上接收第一使能信号。响应于接收到第一使能信号，定时器25可以开始工作。所示实施例中的定时器25与在所示的时钟输入处接收的时钟信号相同步。在一个实施例中，定时器25可以被实施为计数器，并且由此可以对时钟信号的周期数进行计数以确定从第一使能信号的断言起所经过的时间量。时钟频率以及由此的周期可以独立于PVT变化，从而预定的时间对于快的情况和慢的情况可以保持相同，当定时器25确定预定的时间已过去时，第二使能信号(使能l(Enable I))被断言。响应于其断言，第二使能信号通过电源开关部件20B中串联耦接的延迟元件23被传递，响应于第二使能信号的传递，第二电源开关部件的电源开关21被依次激活。依赖于PVT变化，第二使能信号的断言可以发生或者可以不发生直到电源开关部件21的每个电源开关21已被激活之后。该依赖性基于在其之前定时器25断言第二使能信号的预定时间的大小、以及情况是快的情况还是慢的情况。从第一使能信号的断言到第二使能信号的断言的预定时间可以被编程到定时器25中，或者可以是硬连线的。在任一情况下，预定时间可以被设置为使得在最快的情况下，第二使能信号直到电源开关部件20A的所有电源开关21被激活之后才被断言。对于较慢的情况中的至少一些，定时器25的预定时间可以被设置为使得第二使能信号可以在电源开关部件20A的所有电源开关21被激活之前被断言。在任一情况下，定时器25的预定时间可以根据其中实施有电源门控块14的集成电路的di/dt具体要求来设置。图8图示了利用多路径电源开关方案的电源门控块14的另一实施例。更具体地，图8所示的实施例将图7的实施例扩展到多于两个的电源开关部件。在该例子中，三个电源开关部件20A-20C被示出，尽管可以包括额外的实例。此外，图8所示的电源门控块14的实施例包括定时器25A和25B。大体上，图8所示的电源门控块14的实施例包括N个电源开关部件(其中N为整数)和N-1个定时器。每个定时器可以运行基于所接收的时钟信号的多个周期的预定时间。在一些实施例中，预定时间可以彼此不同(例如，对于如下实施例，其中延迟元件和电源开关的数量从一个电源开关部件到下一个电源开关部件不是一致的)。然而，在图8所示的实施例中，假设电源开关部件一致并且预定时间对于每个定时器相同。图8所示的实施例的操作也可以是图7所示的实施例的操作的扩展。当第一使能信号被接收时，电源开关部件20A的电源开关21的依次激活与定时器25A的操作一起开始。当定时器25A的预定时间已经过时，第二使能信号被断言。第二使能信号的断言启动电源开关部件20B中的电源开关21的依次激活，并且还启动定时器25B的操作。当定时器25B的预定时间已经过时，第三使能信号(“使能2(Enable 2)”)被断言，从而启动电源开关部件20C中的电源开关21的依次激活。如果包括额外的电源开关部件和定时器，那么第三使能信号的断言也可导致下一定时器的启动。该序列可以继续直到使能信号被提供给了每个电源开关部件并且包括在其中的所有电源开关已被激活。如同图7所示的实施例那样，在一个部件中的电源开关21的激活和下一部件的电源开关21的激活中可能存在一些重叠。该重叠可以由每个定时器被设置为的预定时间以及可以确定快和慢的情况的PVT变化来确定。定时器的预定时间可以被设置为使得在最快的情况下不允许重叠，而在较慢的情况下可以允许一些重叠。图9图示了可以与图8的实施例相类似地操作的另一实施例。然而，作为使用多个定时器的替代，定时功能被合并到被配置为输出多个使能信号的单个定时器25中。在所示的实施例中，响应于第一使能信号的断言来启动定时器25的操作。也响应于第一使能信号的断言来启动电源开关部件20A中的电源开关21的依次激活。预定时间经过之后，定时器25可以断言第二使能信号。响应于第二使能信号的断言，启动电源开关部件20B的电源开关21的依次激活。此外，定时器25接着可以开始跟踪从第二使能信号的断言起的时间。当从第二使能信号的断言起已经过预定时间时，定时器25可以断言第三使能信号并启动电源开关部件20C的电源开关21的依次激活。该过程可以继续直到N个使能信号中的每一个已被断言。如同两个之前的利用多路径电源开关方案的实施例那样，在较慢的情况下可能发生一些重叠。然而，在最快的情况下，预设时间值可以被设置为在一个电源开关部件和另一个电源开关部件的激活之间不发生重叠。现在参见图10，示出了图示多路径电源开关方案的一个实施例的流程图。图10的方法700针对在其中仅包括两个电源开关部件的实施例。然而，该方法可以被扩展到具有多于两个的电源开关部件的实施例，如同图8和图9所示的功能块被举例示出那样。方法700开始于向电源门控功能块提供被断言的使能信号(块705)。响应于给功能块的第一使能信号的断言，启动第一组电源开关的依次激活(块710)。除了第一组电源开关的依次激活之外，还响应于第一使能信号的断言来启动定时器的操作。如果定时器时间段还没有经过(块715，否)，那么第一组开关的激活可以继续直到该组的所有开关被激活。取决于时间段本身和PVT变化，这可以在或者可以不在定时器时间段的经过之前发生。一旦定时器时间段经过(块715，是)，第二使能信号就可以被断言并被提供给第二组开关(框725)。响应于第二使能信号的断言，第二组开关可以被依次激活。多块上电方案以上参考图7-10讨论的多路径电源开关方案涉及对单个电源门控功能块中的多个电源开关部件上电。图11-13涉及类似方案，所述方案被延伸到依次对多个电源门控功能块上电。功能块的上电可以由电源管理器协调，电源管理器可以强加禁入(ke印-out)时间(即，不允许重叠的时间)以将操作保存在指定的di/dt限制内。现在参见图11，示出了图示具有多个电源门控块的集成电路的示例性实施例的框图。在所示的实施例中，集成电路30包括四个电源门控功能块:处理器核31A、处理器核31B、总线接口单元33和图形单元35。每个电源门控功能块可以包括一个或者多个电源开关部件。电源门控功能块中的给定一个的电源开关部件可以根据上文讨论的任一实施例来布置。未在此显式公开的根据实施例布置的电源开关部件也是有可能并被考虑的。此外，电源开关部件的布置对于所有功能块不需要相同。当这样的实施例有可能时，其中电源开关部件的布置对于至少一个功能块而言相对于其他功能块不同的实施例也是有可能并被考虑的。集成电路30还包括电源管理单元18，电源管理单元18被配置为协调各电源门控功能块的上电或者掉电。在所示的实施例中，电源管理器18包括定时器25和仲裁单元27。定时器25可用于对禁入时间段进行计时。禁入时间段可以被定义为如下预定时间，其中当对于一个功能块启动电源开关激活时，不允许对于额外的功能块的电源开关激活。电源管理器18可以通过禁止用于要被上电的额外功能块的使能信号来强加禁入时间段。例如，如果处理器核31A和31B与总线接口单元33 —起都要被上电，那么电源管理器18可以首先断言用于处理器核31A的使能信号(“使能O (Enable O)”)。当上电过程对于处理器核31A开始时，电源管理器18可以在第一预定时间内禁止其余的用于处理器核31B和总线接口单元33的使能信号(分别为“使能I (Enable I) ”和“使能3 (Enable3) ”)。在预定时间经过之后，处理器核31B的使能信号可以被断言，而不管处理器核31A是否完成了其上电过程。然而，用于总线接口单元33的使能信号可以在用于处理器核31B的使能信号的断言之后的第二预定时间(其可以但不一定与第一预定时间不同)内保持被禁止。在第二预定时间经过之后，电源管理器18可以断言用于总线接口单元33的使能信号，而不管处理器核31B是否完成了其上电过程。要注意的是，禁入时间段的预定时间对于各个功能块可以是不同的。例如，处理器核31A可以具有比总线接口单元33更长的禁入时间段。通常，禁入时间段的长度可以至少部分基于块中的电路数量和工作时块消耗的电流量来确定。具有较多电路和/或较高电流消耗量的电源门控功能块可以具有比具有较少电路数量和/或较少电流消耗的电源门控功能块更长的禁入时间段。电源管理器18可以被配置为处理集成电路30的每个电源门控功能块的上电请求。在该例子中，四条请求线ReqO、Reql、Req2和Req3被示出为从外部源提供给电源管理器18。这些请求中的每一个对应于特定的功能块和相应的使能信号(例如，ReqO对应于使能O和处理器核31A，等等)。除了能够接收来自外部源的上电请求，请求也可以在集成电路30内部生成。例如，总线接口单元33当激活时可以响应于接收到来自外部源的总线流量来生成用于上电处理器核31A和31B中的一者或两者的请求。如果同时(例如，在同一时钟周期内)或者彼此靠近地接收到多个请求，那么仲裁单元27可以执行仲裁例程来确定这些请求将被处理的顺序。任何合适的仲裁方案(例如循环轮流方案)可以用于执行仲裁。在仲裁例程完成时，电源管理器18可以以所确定的顺序来断言相应的使能信号，同时在功能块被上电时强加每个功能块的禁入时间段。图12A和12B图形化地图示了禁入时间段的使用和在慢和快的条件下对功能块进行上电的效果。在图12A的例子中，三个上电请求被同时接收和仲裁。仲裁的结果确定了处理器核31A将被首先上电，接下来是处理器核31B，最后是图形单元35。通过断言相应的使能信号并激活其中的电源开关，首先向处理器核31A施加功率。在上电过程的第一部分期间，在与定时器值对应的时间段内强加重叠禁入时间段。此时，没有其他的电源门控功能块可以开始上电。电源管理器18可以通过禁止与处理器核31B和图形单元35对应的使能信号(即，阻止其断言)来强加禁入时间段。在禁入时间段经过之后，可以允许两个功能单元的上电之间的重叠。当处理器核31A的禁入时间段经过时，电源管理器18可以断言用于处理器核31B的使能信号。在处理器核31B的禁入时间段期间，对应于图形单元35的使能信号可以保持被禁止。当处理器核31B的禁入时间段过期时，用于图形单元35的使能信号可以被断言。尽管没有其他的电源门控功能块被示出为在图形单元35之后被上电，但是，如果电源管理器18接收到了额外的启动请求，那么禁入时间段仍然可以被强加。尽管可以允许重叠，但是它并不会在所有情况下发生。如上所述，PVT变化可以导致快和慢的情况。图12B图形化地图示了两个功能块的在快和慢的情况之间的差异。在快的情况下，总电流峰值大于慢的情况下的总电流峰值。此外，表示di/dt的斜率对于快的情况比慢的情况更大。由于在快的情况期间更快地达到电流峰值，所以电源门控功能块被更快地上电。因此，在这里所示的快的情况下，在两个功能块的上电之间不存在重叠，从而上电过程可以在总电流和di/dt的指定限制内执行。在慢的情况下，电流峰值和di/dt斜率比快的情况小。从而，当在慢的情况期间可能发生明显的重叠时，较小的电流峰值和较小的di/dt斜率可以很好地保持在指定限制内。要注意的是，图12B的图形图示虽然应用于电源门控功能块的上电，但是也可以应用于功能块内的电源开关部件中的电源开关的激活。图13是用于上电多个功能块的方法的一个实施例的流程图。在所示的实施例中，方法800开始于接收到多个上电请求(块805)，并且对这些请求进行仲裁以确定相应功能块将被上电的顺序(框810)。要注意的是，在一些情况下，仅接性单个请求，从而不需要仲裁。在仲裁完成时，电源管理器可以将使能信号提供给将被上电的第一功能块，同时强加禁入时间段(框815)。禁入时间段可以通过禁止从其接收到了请求的其它电源门控功能块的使能信号而被强加。禁入时间段可以继续被强加，只要其对应的时间段还没有经过(框820，否)。当禁入时间段经过时(框820，是)，可以将被断言的使能信号提供给将被上电的下一个功能块(框825)。响应于接收到使能信号，下一个功能块可以开始其上电过程。如果还有要被满足的额外的上电请求(框830，是)，那么在与当前被上电的功能块对应的禁入时间段期间，阻止额外的功能块接收使能信号(框835)。要注意的是，在一些情况下，当前和先前被使能的块的上电过程之间的重叠是有可能的，如上所述。一旦禁入时间段经过，将被上电的功能块可以从电源管理器接收被断言的使能信号。如果没有额外的功能块将被上电(框830，否)，那么方法800完成。示例件系统:下面参照图14，示出了系统150的一个实施例的框图。在所示的实施例中，系统150包括与一个或多个外设154以及外部存储器158耦接的集成电路10(例如，来自图1)的至少一个实例。在一些实施例中，除了集成电路10之外或者作为集成电路10的替代，还可以包括与图11的集成电路30类似的集成电路。还提供有电源156，电源156向集成电路10提供电源电压，以及向存储器158和/或外设154提供一个或多个电源电压。在一些实施例中，可以包括集成电路10的多于一个的实例(以及可以包括多于一个的外部存储器158)。取决于系统150的类型，外设154可以包括任意希望的电路。例如，在一个实施例中，系统150可以是移动设备(例如，个人数字助理(PDA)，智能电话等)，外设154可以包含用于多种类型的无线通信(例如，wif1、蓝牙、手机、全球定位系统等)的设备。外设154还可以包括额外的存储，包括RAM存储、固态存储或者盘存储。外设154可以包括诸如包含显示屏或多触摸显示屏的显示屏、键盘或者其他输入设备、麦克风、扬声器等的用户接口设备。在其他实施例中，系统150可以是任意类型的计算系统(例如，台式个人计算机、膝上型计算机、工作站、网格终端机等)。外部存储器158可包括任何类型的存储器。例如，外部存储器158可以是SRAM、动态 RAM(DRAM)(例如同步 DRAM(SDRAM))、双倍速率(DDR、DDR2、DDR3、LPDDRl、LPDDR2 等)SDRAM, RAMBUS DRAM等。外部存储器158可包括安装有存储器设备的一个或多个存储器模块，例如单列直插存储器模块(SIMM)、双列直插存储器模块(DIMM)等。存储器158在一些实施例中可以等效于图1所示的存储器5，从而可以经由多个接口电路100耦接到集成电路10。根据一个实施例，一种集成电路包括:电源门控电路块；多个电源开关，所述多个电源开关耦接在电源门控电路块的全局电压节点和虚拟电压节点之间，其中所述多个电源开关被配置为响应于接收到使能信号而被依次激活，以及其中所述多个电源开关被配置为首先以第一速率被激活，并且还被配置为在虚拟电压节点上的电压增大的同时以第二速率的最小值被激活。根据一个实施例，第二速率大于第一速率。根据一个实施例，集成电路还包括具有串联耦接的多个延迟元件的延迟链，其中串联耦接的延迟元件中的每一个的输出被耦接到电源开关中的相应一个，其中所述延迟链被配置为接收使能信号并通过所述延迟链传递使能信号。根据一个实施例，所述多个延迟元件中的一个或多个被配置为响应于所述虚拟电压节点上的电压高于或等于阈值电压，减小提供给使能信号的延迟量。根据一个实施例，所述多个延迟元件中的一个或多个被配置为响应于虚拟电压节点上的电压的连续增大，连续减小提供给使能信号的延迟量。根据一个实施例，集成电路还包括电压检测电路，所述电压检测电路被耦接到所述虚拟电压节点，其中所述电压检测电路被配置为向所述多个延迟元件中的一个或多个提供所述虚拟电压节点上的电压高于或等于阈值电压的指示。根据一个实施例，所述多个电源开关中的每一个被耦接到延迟元件的输出，以及其中功能单元被配置为使得并发驱动的延迟元件的数量在所述虚拟电压节点上的电压增大的同时增大。根据一个实施例，集成电路还包括被配置为断言使能信号的电源控制单元。根据一个实施例，所述多个电源开关包括两个或者更多个延迟链，每个延迟链具有各自的串联耦接的多个延迟元件，其中两个或更多个延迟链被并行布置，其中串联耦接的延迟元件中的每一个的输出被耦接到电源开关中的相应一个，其中所述电源控制单元被配置为在启动上电序列时将使能信号提供给延迟链中的第一延迟链，并且还被配置为响应于所述虚拟电压节点上的电压达到阈值电压来将使能信号提供给延迟链中的第二延迟链。根据一个实施例，一种电源门控电路块包括:全局电压节点；虚拟电压节点；以及多个电源开关，所述多个电源开关耦接在所述全局电压节点和所述虚拟电压节点之间，其中所述多个电源开关被配置为响应于接收到使能信号而被依次激活，以及其中所述多个电源开关被配置为首先以第一速率被激活，并且还被配置为在所述虚拟电压节点上的电压增大的同时以第二速率的最小值被激活。根据一个实施例，电源门控电路块还包括具有串联耦接的多个延迟元件的延迟链，其中串联耦接的延迟元件中的每一个的输出被耦接到电源开关中的相应一个，其中所述延迟链被配置为接收使能信号并通过所述延迟链传递使能信号。根据一个实施例，电源门控电路块还包括电压检测电路，所述电压检测电路被耦接到所述虚拟电压节点，其中所述电压检测电路被配置为向所述多个延迟元件中的一个或多个提供所述虚拟电压节点上的电压高于或等于阈值电压的指示。根据一个实施例，电源门控电路块还包括被配置为断言使能信号的电源控制单
J Li ο对与本领域技术人员而言，一旦完全理解上述公开内容，大量的变型和修改将变得明显。以下的权利要求试图被解释为包含所有这样的变型和修改。
权利要求
1.一种电源门控电路块,包括: 全局电压节点； 虚拟电压节点；以及 多个电源开关，所述多个电源开关耦接在所述全局电压节点和所述虚拟电压节点之间，其中所述多个电源开关被配置为响应于接收到使能信号而被依次激活，以及其中所述多个电源开关被配置为首先以第一速率被激活，并且还被配置为在所述虚拟电压节点上的电压增大的同时以第二速率的最小值被激活。
2.按权利要求1所 述的电源门控电路块，其中第二速率大于第一速率。
3.按权利要求1所述的电源门控电路块，还包括具有串联耦接的多个延迟元件的延迟链，其中串联耦接的延迟元件中的每一个的输出被耦接到电源开关中的相应一个，其中所述延迟链被配置为接收使能信号并通过所述延迟链传递使能信号。
4.按权利要求3所述的电源门控电路块，其中所述多个延迟元件中的一个或多个被配置为响应于所述虚拟电压节点上的电压高于或等于阈值电压，减小提供给使能信号的延迟量。
5.按权利要求3所述的电源门控电路块，其中所述多个延迟元件中的一个或多个被配置为响应于所述虚拟电压节点上的电压的连续增大，连续减小提供给使能信号的延迟量。
6.按权利要求3所述的电源门控电路块，还包括电压检测电路，所述电压检测电路被耦接到所述虚拟电压节点，其中所述电压检测电路被配置为向所述多个延迟元件中的一个或多个提供所述虚拟电压节点上的电压高于或等于阈值电压的指示。
7.按权利要求1所述的电源门控电路块，其中所述多个电源开关中的每一个被耦接到延迟元件的输出，以及其中所述电源门控电路块被配置为使得并发驱动的延迟元件的数量在所述虚拟电压节点上的电压增大的同时增大。
8.按权利要求1所述的电源门控电路块，还包括被配置为断言使能信号的电源控制单J Li ο
9.按权利要求8所述的电源门控电路块，其中所述多个电源开关包括两个或者更多个延迟链，每个延迟链具有各自的串联耦接的多个延迟元件，其中两个或更多个延迟链被并行布置，其中串联耦接的延迟元件中的每一个的输出被耦接到电源开关中的相应一个，其中所述电源控制单元被配置为在启动上电过程时将使能信号提供给延迟链中的第一延迟链，并且还被配置为响应于所述虚拟电压节点上的电压达到阈值电压来将使能信号提供给延迟链中的第二延迟链。
10.一种方法，包括: 以第一速率依次激活耦接在集成电路中的电源门控电路块的全局电压节点和虚拟电压节点之间的多个电源开关的第一子集； 响应于所述虚拟电压节点上的电压幅值的增加，以大于第一速率的第二速率依次激活所述多个电源开关的第二子集。
11.按权利要求10所述的方法，其中所述多个电源开关中的每一个被耦接到串联耦接的多个延迟元件中的相应一个的输出，以及其中所述方法还包括: 向串联耦接的所述多个延迟元件中的第一延迟元件提供使能信号； 通过串联耦接的所述多个延迟元件传递使能信号；以及响应于每个延迟元件输出使能信号，激活所述多个电源开关中的相应一个。
12.按权利要求11所述的方法，还包括:响应于确定所述虚拟电压节点上的电压高于阈值电压，减小由串联耦接的所述多个延迟元件中的至少一个子集中的每一个所提供的延迟量。
13.按权利要求11所述的方法，其中所述多个延迟元件中的每一个被耦接到所述虚拟电压节点，以及其中所述多个延迟元件中的每一个被配置为响应于所述虚拟电压节点上的电压的增大，减小其相应的延迟量。
14.按权利要求11所述的方法，还包括:电压检测单元响应于检测到所述虚拟电压节点上的电压高于或等于阈值电压，向所述多个延迟元件中的每一个提供指示。
15.按权利要求14所述的方法,还包括:响应于所述电压检测单元提供所述指示,减小由所述多个延迟元件中的 每一个所提供的延迟量。
16.按权利要求11所述的方法，其中串联耦接的所述多个延迟元件中的每一个被配置为响应于所述虚拟电压节点上的电压幅值的连续增大，连续减小提供给使能信号的延迟量。
17.按权利要求10所述的方法，还包括:在所述虚拟电压节点上的电压增大的同时，并行激活所述多个电源开关中的两个或更多个。
18.一种集成电路，包括: 电源门控功能单元，具有本地电压供应节点和与所述本地电压供应节点耦接的逻辑电路； 多个晶体管，所述多个晶体管耦接在所述本地电压供应节点和全局电压供应节点之间，其中所述多个晶体管被配置为当激活时将本地电压供应节点电耦接到全局电压供应节占.串联耦接的第一多个延迟元件，每个延迟元件具有各自的与所述多个晶体管中的相应一个的栅极端子耦接的输出，其中串联耦接的所述第一多个延迟元件被配置为接收并传递使能信号，以及其中所述多个晶体管中的每一个被配置为响应于在其各自的栅极端子上接收到使能信号而激活； 其中串联耦接的所述第一多个延迟元件被配置为响应于所述本地电压供应节点上的电压小于阈值，以第一速率传递使能信号，并且还被配置为响应于所述本地电压供应节点上的电压大于或等于所述阈值，以大于第一速率的第二速率传递使能信号。
19.按权利要求18所述的集成电路，还包括电源控制单元，所述电源控制单元被配置为确定所述本地电压供应节点上的电压是否大于或等于所述阈值，其中所述电源控制单元被配置为响应于确定所述本地电压供应节点上的电压大于或等于所述阈值来断言指示，以及其中串联耦接的所述第一多个延迟元件中的至少一个子集被配置为响应于所述电源控制单元断言所述指示来减小各自的延迟量。
20.按权利要求19所述的集成电路，其中所述电源控制单元被配置为响应于确定所述本地电压供应节点上的电压大于或等于所述阈值，激活串联耦接的第二多个延迟元件，其中串联耦接的所述第二多个延迟元件与串联耦接的所述第一多个延迟元件并联，其中所述串联耦接的所述第二多个延迟元件中的每一个被耦接到所述多个晶体管中的相应一个的栅极端子。
21.一种集成电路，包括:根据权利要求1-9中任一项所述的电源门控电路块。
22.一种移动设备,包括:根据权利要求18-21中任一项 所述的集成电路。
全文摘要
公开了在唤醒期间的电源开关加速方案的方法和装置。在一个实施例中，集成电路包括至少一个电源门控电路块。电源门控电路块包括虚拟电压节点，当激活时从虚拟电压节点向该块的电路提供电压。电源开关耦接在虚拟电压节点和相应的全局电压节点之间。当电源门控电路块上电时，电源开关被依次激活。电源开关被激活的速率随着虚拟电压节点上的电压增大而增大。依次激活电源开关可以防止过量的电流流入到电源门控电路块中。当虚拟电压节点上的电压至少处于一定水平时激活电源开关的速率的增大可以允许更快的唤醒。
文档编号H03K17/30GK103095261SQ20121051739
公开日2013年5月8日 申请日期2012年9月28日 优先权日2011年10月31日
发明者高柳俊成, 铃木伸吾 申请人:苹果公司