用于减少或避免电源电压下垂的电源电压下垂管理电路的制作方法

本申请案主张在2016年5月16日提出申请且标题为“用于减少或避免电源电压下垂的电源电压下垂管理电路(supplyvoltagedroopmanagementcircuitsforreducingoravoidingsupplyvoltagedroops)”的序号为15/156,156的美国专利申请案的优先权，所述美国专利申请案的内容以全文引用的方式并入本文中。

本发明的技术一般涉及电源电压下垂，且尤其涉及减轻电源电压下垂的影响。

背景技术：

电路设计的电源完整性为用于确定在操作期间是否将期望的电压或电流传递到电路中的特定元件的度量。举例来说，例如中央处理单元(cpu)或数字信号处理器(dsp)的电路的电源完整性确定是否向电路内的晶体管提供电路功能所需要的电源电压。因此，设计电路以实现特定水平的电源完整性在电路设计中起着重要作用。然而，随着电路设计的功率及性能要求持续增加，例如对增加的功率密度、降低的电压余量以及对应于特定最大功率的增加输送量的需求，实现特定水平的功率完整性变得更加复杂。

对电路的电源完整性产生负面影响的一个因素为电源电压下垂的发生。电源电压下垂为由电源向例如晶体管的电路中的一或多个元件提供的电源电压的暂时下降或降低。电源电压下垂可能为由提供到电源的电源电压下垂、电源的操作变化、电源提供的电源电流的浪涌或其任何组合的结果。特别地，电源电流的浪涌可能由电源供电的电路的负载电流需求的变化造成。

在此方面，可使用各种技术来减少或避免电路中的电源电压下垂的影响。举例来说，电路元件可经设计以在相对于电源电压的特定电压容限内操作。以此方式，当接收超过或下降低于电源电压的特定百分比(即，容限)(例如，+/-10％)时，电路元件可实现所要操作。然而，此些电压容限通常经设置为满足最坏情况的操作条件，且因此可能增加功率消耗并降低电路性能。替代地，可采用裸片上电压传感器及电压调节器来降低电源电压下垂的影响。更具体地，裸片上电压传感器可用于检测电源电压下垂，而电压调节器可响应于此检测而增加电源电压。然而，片上电压传感器及电压调节器增加设计成本并可降低电路性能。

技术实现要素：

本文中所揭示的方面包含用于减少或避免电源电压下垂的电源电压下垂管理电路。在一个方面中，提供一种电源电压下垂管理电路。电源电压下垂管理电路包含中断电路，所述中断电路经配置以接收由时钟信号以操作频率计时的功能电路生成的事件信号。每一事件信号对应于在功能电路中发生的操作事件。由事件信号识别的操作事件的发生增加对为功能电路供电的电源的负载电流需求。负载电流需求的此增加足以导致电源中的电源电压下垂。为了减少或避免电源电压下垂，中断电路经配置以响应于所接收的事件信号产生中断信号。中断信号包含识别对应于事件信号的操作事件的操作事件标记。电源电压下垂管理电路还包含采用具有多个条目的操作事件频率表的存储器。操作事件频率表的每一条目包含对应于由事件信号识别的操作事件的目标频率。在操作事件期间以目标频率操作减小功能电路对电源的负载电流需求，从而减小对应于操作事件的电源的电源电压下垂。为了实现目标频率以降低电源电压下垂，电源电压下垂管理电路包含时钟控制电路。时钟控制电路经配置以接收中断信号，并基于中断信号的操作事件标记存取存储器中的操作事件频率表以确定目标频率。使用此信息，时钟控制电路经配置以生成时钟频率调整信号，以致使时钟发生器将时钟信号的频率调整到所确定的目标频率。以此方式，电源电压下垂管理电路在操作事件期间引起功能电路的时钟信号的频率改变，使得减小或避免电源电压下垂。

就此来说，在一个方面中，提供电源电压下垂管理电路。电源电压下垂管理电路包括中断电路。中断电路经配置以接收由以操作频率基于时钟信号操作的功能电路生成的事件信号。事件信号对应于功能电路中的操作事件，所述操作事件增加对功能电路供电的电源的负载电流需求，所述负载电流需求足以导致电源电压在操作频率下的电源电压下垂。中断电路经进一步配置以响应于所接收的事件信号生成中断信号。中断信号包括识别对应于事件信号的操作事件的操作事件标记。电源电压下垂管理电路进一步包括存储器。存储器包括操作事件频率表，其包括多个条目。每一条目包括与对应于事件信号的操作事件相对应的目标频率。当功能电路以目标频率操作时，功能电路对电源的负载电流需求降低电源的电源电压下垂。电源电压下垂管理电路进一步包括时钟控制电路。时钟控制电路经配置以接收中断信号，所述中断信号包括对应于所接收的事件信号的操作事件的操作事件标记。时钟控制电路经进一步配置以基于中断信号的操作事件标记而存取存储器中的操作事件频率表，以确定对应于操作事件的目标频率。时钟控制电路经进一步配置以生成时钟频率调整信号，以致使时钟发生器将时钟信号的频率调整到所确定的目标频率。

在另一方面中，提供了一种电源电压下垂管理电路。电源电压下垂管理电路包括用于接收由以操作频率基于时钟信号操作的功能电路生成的事件信号的装置。事件信号对应于功能电路中的操作事件，所述操作事件增加对功能电路供电的电源的负载电流需求，所述负载电流需求足以导致电源电压在操作频率下的电源电压下垂。电源电压下垂管理电路进一步包括用于响应所接收的事件信号生成中断信号的装置。中断信号包括识别对应于事件信号的操作事件的操作事件标记。电源电压下垂管理电路进一步包括用于存储多个条目的装置，每一条目包括与对应于事件信号的操作事件的目标频率。当功能电路以目标频率操作时，功能电路对电源的负载电流需求降低电源的电源电压下垂。电源电压下垂管理电路进一步包括用于接收中断信号的装置，所述中断信号包括对应于所接收的事件信号的操作事件相对应的操作事件标记。电源电压下垂管理电路进一步包括用于基于中断信号的操作事件标记存取用于存储的装置的装置，以确定对应于操作事件的目标频率。电源电压下垂管理电路进一步包括用于生成时钟频率调整信号以致使时钟发生器将时钟信号的频率调整到所确定的目标频率的装置。

在另一方面中，提供一种用于减少或避免功能电路中的电源电压下垂的方法。方法包括接收由以操作频率基于时钟信号操作的功能电路生成的事件信号。事件信号对应于功能电路中的操作事件，所述操作事件增加对功能电路供电的电源的负载电流需求，所述负载电流需求足以导致电源电压在操作频率下的电源电压下垂。所述方法进一步包括响应于所接收的事件信号生成中断信号。中断信号包括识别对应于事件信号的操作事件的操作事件标记。所述方法进一步包括：响应于中断信号，基于中断信号的操作事件标记从多个条目中的条目存取目标频率，以确定对应于操作事件的目标频率。当功能电路以目标频率操作时，功能电路对电源的负载电流需求降低电源的电源电压下垂。所述方法进一步包括生成时钟频率调整信号，以致使时钟发生器将时钟信号的频率调整到所确定的目标频率。

在另一方面中，提供基于处理器的系统。基于处理器的系统包括中央处理单元(cpu)。cpu包括处理器，经配置以生成用于为cpu计时的时钟信号的时钟发生器，以及电源电压下垂管理电路。电源电压下垂管理电路包括中断电路。中断电路经配置以接收由以操作频率基于时钟信号操作的cpu生成的事件信号。事件信号对应于cpu中的操作事件，所述操作事件增加对cpu供电的电源的负载电流需求，所述负载电流需求足以导致电源电压在操作频率下的电源电压下垂。中断电路经进一步配置以响应于所接收的事件信号生成中断信号。中断信号包括识别对应于事件信号的操作事件的操作事件标记。电源电压下垂管理电路进一步包括存储器。存储器包括操作事件频率表，其包括多个条目，每一条目包括与对应于事件信号的操作事件相对应的目标频率。当cpu以目标频率操作时，cpu对电源的负载电流需求降低电源的电源电压下垂。电源电压下垂管理电路进一步包括时钟控制电路。时钟控制电路经配置以接收中断信号，所述中断信号包括对应于所接收的事件信号的操作事件的操作事件标记。时钟控制电路经进一步配置以基于中断信号的操作事件标记而存取存储器中的操作事件频率表，以确定对应于操作事件的目标频率。时钟控制电路经进一步配置以生成时钟频率调整信号，以致使时钟发生器将时钟信号的频率调整到所确定的目标频率。

附图说明

图1a为经历由高频电流浪涌引起的电源电压下垂的示范性装置的电路图；

图1b为说明由图1a中的示范性装置中的高频电流浪涌引起的电源电压下垂的曲线图；

图2为说明在模拟示范性中央处理单元(cpu)期间生成的电源电压下垂的曲线图；

图3为示范性电源电压下垂管理电路的框图，所述电源电压下垂管理电路经配置以响应于对应于操作事件的事件信号而减少或避免功能电路中的电源电压下垂；

图4为图3中的电源电压下垂管理电路用于减少或避免功能电路中的电源电压下垂的示范性过程的流程图。

图5为另一示范性电源电压下垂管理电路的框图，所述电源电压下垂管理电路经配置以响应于对应于操作事件的事件信号而减少或避免功能电路中的电源电压下垂；

图6a及6b为说明图5中的电源电压下垂管理电路用于减少或避免功能电路中的电源电压下垂的示范性过程的流程图。

图7为由图5中的电源电压下垂管理电路接收的一组示范性事件信号的图；

图8为由图5中的滤波电路生成的一组示范性训练信号的图；及

图9为可包含图3及5的电源电压下垂管理电路的示范性基于处理器的系统的框图。

具体实施方式

现在参考图式图，描述本发明的数个示范性方面。措词“示范性”在本文中用于意指“用作实例，例子或说明”。本文中描述为“示范性”的任一方面未必解释为比其它方面较佳或有利。

详细说明中所揭示的方面包含用于减少或避免电源电压下垂的电源电压下垂管理电路。在一个方面中，提供一种电源电压下垂管理电路。电源电压下垂管理电路包含中断电路，所述中断电路经配置以接收由时钟信号以操作频率计时的功能电路生成的事件信号。每一事件信号对应于在功能电路中发生的操作事件。由事件信号识别的操作事件的发生增加对为功能电路供电的电源的负载电流需求。负载电流需求的此增加足以导致电源中的电源电压下垂。为了减少或避免电源电压下垂，中断电路经配置以响应于所接收的事件信号产生中断信号。中断信号包含识别对应于事件信号的操作事件的操作事件标记。电源电压下垂管理电路还包含采用具有多个条目的操作事件频率表的存储器。操作事件频率表的每一条目包含对应于由事件信号识别的操作事件的目标频率。在操作事件期间以目标频率操作减小功能电路对电源的负载电流需求，从而减小对应于操作事件的电源的电源电压下垂。为了实现目标频率以降低电源电压下垂，电源电压下垂管理电路包含时钟控制电路。时钟控制电路经配置以接收中断信号，并基于中断信号的操作事件标记存取存储器中的操作事件频率表以确定目标频率。使用此信息，时钟控制电路经配置以生成时钟频率调整信号，以致使时钟发生器将时钟信号的频率调整到所确定的目标频率。以此方式，电源电压下垂管理电路在操作事件期间引起功能电路的时钟信号的频率改变，使得减小或避免电源电压下垂。

在解决本发明的示范性方面之前，首先描述电源电压下垂的细节。就此来说，图1a说明响应于功能性电路102的负载电流需求的增加经历电源电压下垂的示范性装置100。功能电路102经用于包含在安置于印刷电路板(pcb)108上的封装106中对应芯片104上。经配置以向功能电路102提供电源电压(vdd)的电源110包含在pcb108上。装置100的每一部分具有对应阻抗(z)、电感(l)及电容(c)。例如，pcb108包含阻抗(z1)、电感(l1)及电容(c1)时，封装106包含阻抗(z2)、电感(l2)及电容(c2)，且芯片104包含阻抗(z3)、电感(l3)及电容(c3)。此外，装置100的谐振频率至少部分地基于所述合成阻抗(z1到z3)、电感(l1到l3)及电容(c1到c3)。响应于功能电路102的增加的负载电流需求、由电源110提供的电源电压(vdd)可经历量级的暂时减少(即，电源电压下垂)。此电源电压下垂的大小及持续时间为装置100的谐振频率结合由电源110提供的电流(i)的频率的函数。特定来说，以大约等于谐振频率的频率提供的电流(i)的浪涌可在短时间段内引起大的电源电压下垂。

就此来说，图1b包含说明图1a中的装置100所经历的电源电压下垂114的曲线图112。电源电压下垂114是由通过电源110以大约等于装置100的谐振频率的频率提供的电流(i)的浪涌引起的，在此实例中谐振频率为100兆赫兹(100mhz)。如曲线图112所说明，电源电压下垂114在大约5纳秒(5ns)的过程内(例如，从大约5ns开始且具有大约10ns的最大下垂)对应于在大约70毫伏(70毫伏)的电源电压(vdd)的下降。虽然常规无功技术，例如裸片上电压传感器及电压调节器可在低于谐振频率的频率下降低对应于电流(i)的电源电压下垂的效应，但此些技术可能不会能够足够快地响应以缓和对应于在大约等于100mhz的谐振频率的频率下的浪涌的电源电压下垂。特定来说，在此实例中，裸片上的电压传感器及电压调节器可不能够检测到的电源电压下垂114，且在5ns的过程内有效地调节供给电压(vdd)。

另外，在大约等于造成电源电压下垂的电路的谐振频率的频率下的电流(i)中浪涌可对应于在功能电路中发生的特定操作事件。例如，在中央处理单元(cpu)中发生的操作事件，例如分支未命中预测及高速缓存未命中，可能导致电流(i)中的相应电涌大约等于cpu的谐振频率。就此来说，图2包含在模拟执行样本指令的示范性cpu期间生成的电源电压下垂202(1)到202(4)的曲线图200。如在曲线图200中所说明，在从零(0)ns到两(2.0)ns的时段期间，cpu经历电源电压下垂202(1)到202(4)。电源电压下垂202(1)到202(4)的规律性表明cpu中发生的一或多个操作事件可能促成电源电压下垂202(1)到202(4)。在大约等于cpu的谐振频率的频率下由电流(i)的浪涌造成的与电源电压下垂相关的操作事件之间的此相关性可用于减少或避免此电源电压下垂。

就此来说，图3说明经配置以响应于对应于操作事件306的事件信号304减少或避免功能性电路302中的电源电压下垂的示范性电源电压下垂管理电路300。电源电压下垂管理电路300包含中断电路308，所述中断电路经配置以接收由功能电路302生成的事件信号304，所述功能电路由时钟信号clk以操作频率(fop)计时。每一事件信号304对应于在功能电路302中发生的操作事件306，其增加对为功能电路302供电的电源310的负载电流需求。负载电流需求的此增加足以导致在操作频率(fop)下电源310的电源电压下垂。可在功能电路302的设计及测试阶段期间确定事件信号304与增加负载电流需求的相应操作事件306之间的相关性。例如，操作事件306，例如分支未命中预测、私有高速缓存未命中、矢量指令或执行单元利用率可经确定以在功能电路302上执行功率完整性测试时造成负载电流需求的增加。

继续参考图3，为了减少或避免电源电压下垂，中断电路308经配置以响应于所接收的事件信号304生成中断信号312。中断信号312包含识别对应于事件信号304的操作事件306的操作事件标记。另外，在电源电压下垂管理电路300包含存储器314。存储器314包含运算事件频率表316，所述运算事件频率表具有多个条目318(0)到318(n)，其中的每一者包含对应于由事件信号304识别的操作事件306的目标频率(ft)。响应于在操作事件306期间以目标频率(ft)操作的功能电路302，功能电路302对电源310的负载电流需求减小。以此方式减小负载电流需求减小与操作事件306相关的电源310的电源电压下垂的幅度。

继续参考图3，为了实现目标频率(ft)以降低电源电压下垂，电源电压下垂管理电路300包含时钟控制电路320。时钟控制电路320经配置以接收中断信号312并存取存储器314中的操作事件频率表316。可基于中断信号312的操作事件标记来存取操作事件频率表316以确定对应操作事件306的目标频率(ft)。使用此信息，时钟控制电路320经配置以生成时钟频率调整信号322，以致使时钟发生器324将时钟信号clk的频率调整到所确定的目标频率(ft)。时钟频率调整信号322可指示应设置时钟信号clk的特定时钟速率(例如，目标频率(ft))。因此，时钟频率调整信号322可致使时钟发生器324执行时钟信号clk的时钟拉伸或时钟吞除，以将时钟信号clk的频率降低到目标频率(ft)。

将时钟信号clk减小到目标频率(ft)降低功能电路302在操作事件306期间操作的速度。因此，减小功能电路302的负载电流需求的对应增加，这降低由电源310提供的增加电流的频率。由电源310提供的增加的电流的降低的频率减小电源电压下垂的量级。以此方式，电源电压下垂管理电路300造成对应于操作事件306的功能电路302的时钟信号clk的频率的改变，使得减小或避免对应电源电压下垂。

继续参考图3，事件信号304可经配置以识别与事件信号304同时发生的操作事件306。替代地，事件信号304还可经配置以识别在在发生事件信号304之后的未来时间发生的操作事件306。特定来说，如果事件信号304识别未来操作事件306，电源电压下垂管理电路300经配置以操作事件306发生之前调整时钟信号clk的频率从而减少或避免对应电源电压下垂。通过配置事件信号304以识别未来操作事件306，电源电压下垂管理电路300可预测电位电源电压下垂并预先调整时钟信号clk。

图4说明用于使用图3中的电源电压下垂管理电路300减少或避免电源电压下垂的示范性过程400。过程400包含中断电路308接收由在操作(fop)下基于时钟信号clk操作的功能电路302所生成的事件信号304(框402)。如先前所描述，事件信号304对应于功能电路302中的操作事件306，所述操作事件增加对为功能电路302供电的电源310的负载电流需求，所述负载电流需求足以导致在操作频率(fop)下电源310中的电源电压下垂。过程400还包含中断电路308响应于所接收的事件信号304产生中断信号312(框404)。如上文所描述，中断信号312包含识别对应于事件信号304的操作事件306的操作事件标记。过程400还包含响应于中断信号(312)，时钟控制电路320基于中断信号312的操作事件标记从条目318(0)到318(n)存取目标频率(ft)以确定对应于操作事件306的的目标频率(ft)(框406)。如上文所述，当功能电路302以目标频率(ft)操作时，功能电路302对电源310的负载电流需求减小电源310的电源电压下垂。过程400进一步包含时钟控制电路320生成时钟频率调整信号322以致使时钟发生器324将时钟信号clk的频率调整到所确定的目标频率(ft)(块408)。以此方式采用过程400允许电源电压下垂管理电路300在操作事件306期间造成功能电路302的时钟信号clk的频率的改变，使得减小或避免对应电源电压下垂。

参考图3及4，作为非限制性实例，中断电路308接收具有操作事件标记的事件信号304，所述操作事件标记指示操作事件306对应于分支未命中预测。响应于接收到事件信号304，中断电路308生成包含操作事件标记的中断信号312，并将中断信号312提供到时钟控制电路320。时钟控制电路320存取对应于操作事件标记的操作事件频率表316的条目318(0)到318(n)，并确定分支未命中预测的目标频率(ft)为五百(500)mhz。然而，对应操作频率(fop)为1千兆赫(1ghz)。因此，为了减少或避免对应于分支未命中预测的电源电压下垂，时钟控制电路320生成时钟频率调整信号322以致使时钟发生器324吞除时钟信号clk的每隔一个脉冲以将时钟信号clk调整到500mhz的目标频率(ft)。

除了图3中的电源电压下垂管理电路300之外，其它方面可包含利用规则性及/或可预测性的额外元件，利用所述规则性及/或可预测性，在功能电路中发生对应于增加的负载电流需求的一些操作事件。就此来说，图5说明经配置以响应于对应于操作事件306的事件信号304减少或避免功能电路302中的电源电压下垂的另一示范性电源电压下垂管理电路500。电源电压下垂管理电路500包含具有图3中的电源电压下垂管理电路300的某些共同组件，如由图3与5之间共同元件编号展示，且因此本文中将不再描述。

继续参考图5，电源电压下垂管理电路500经配置以接收包含第一阶事件信号304-1及第二阶事件信号304-2的事件信号304。以此方式，第一阶事件信号304-1对应于第一阶操作事件306-1，其对应于由电源310以第一频率(f1)提供的电流(i)。第二阶事件信号304-2对应于第二阶操作事件306-2，所述第二阶操作事件对应于由电源310以第二频率(f2)提供的电流，所述第二频率低于第一频率(f1)。例如，第一频率(f1)可导致第一阶操作事件306-1导致在小于十(10)ns的过程内的电源电压下垂，而第二频率(f2)可导致第二阶操作事件306-2导致在10纳秒(ns)的过程内的电源电压下垂。以此方式，与第二阶操作事件306-2相比，电源电压下垂管理电路500具有更少的时间来减少或避免对应于第一阶操作事件306-1的电源电压下垂。作为非限制性实例，示范性第一阶操作事件306-1可包含分支未命中预测、私有高速缓存未命中、矢量指令或执行单元利用。此外，示范性第二阶操作事件306-2可包含末级高速缓存未命中、表后备缓冲器未命中、唤醒中断或休眠事件。

继续参考图5，中断电路308经配置以接收对应于第一阶操作事件306-1的第一阶事件信号304-1。类似于图3中的电源电压下垂管理电路300，中断电路308响应于接收到第一阶事件信号304-1而产生中断信号312。中断信号312致使时钟控制电路320以提示时钟发生器324以将时钟信号clk调整到目标频率(ft)。以此方式，中断电路308经配置以对第一阶操作事件306-1作出响应，使得中断电路308可解决第一阶操作事件306-1的发生以减少或避免与第一频率(f1)一致的时间帧内的相关联电源电压下垂。

继续参考图5，电源电压下垂管理电路500还包含事件轮询电路502。事件轮询电路502经配置以按所定义的轮询速率轮询功能电路302，而非如同中断电路308那样接收第一阶事件信号304-1。例如，事件轮询电路502可经配置以使用轮询来确定是否已在时钟信号clk的最近x个周期中生成对应于操作事件306的事件信号304。以此方式，事件轮询电路502确定功能电路302是否在定义的轮询时间内生成对应于操作事件306的事件信号304。在此实例中，事件轮询电路502经配置以轮询第一阶事件信号304-1及第二阶事件信号304-2。响应于确定功能电路302已在定义的轮询时间内生成事件信号304，事件轮询电路502经配置以生成轮询事件信号504。轮询事件信号504可包含识别对应操作事件306的操作事件标记，例如指示操作事件306的类型的事件类型，识别操作事件306正或将要发生的功能电路302中的元件的事件位置，以及识别生成事件信号304的时钟信号clk的周期的事件时钟时间。

继续参考图5，电源电压下垂管理电路500还包含经配置以接收轮询事件信号504的滤波电路506。响应于接收到轮询事件信号504，滤波电路506经配置以生成轮询调整信号508，其可包含例如识别对应于轮询事件信号504的事件信号304的操作事件306的操作事件标记的信息。时钟控制电路320经配置以接收轮询调整信号508并存取操作事件频率表316以确定对应于由操作事件标记识别的操作事件306的目标频率(ft)。此外，时钟控制电路320经配置以生成时钟频率调整信号322，以致使时钟发生器324将时钟信号clk的频率调整到目标频率(ft)。以此方式，事件轮询电路502可与滤波电路506结合使用以调整时钟信号clk以减少或避免电源电压下垂。另外，因为事件轮询电路502轮询功能电路302以获得第一阶事件信号304-1及第二阶事件信号304-2，所以事件轮询电路502及滤波电路506使得电源电压下垂管理电路500能够减少或避免对应于类似于中断电路308的第一阶操作事件306-1以及第二阶操作事件306-2的电源电压下垂。

继续参考图5，除了上文所描述时钟调整功能之外，滤波电路506还使得电源电压下垂管理电路500能够了解操作事件306的细节以便改善电源电压下垂减少及避免。就此来说，滤波电路506经配置以接收除了接收轮询事件信号504之外的中断信号312。此外，滤波电路506经配置以与复制功能电路302的关键路径的关键路径复制电路510通信。滤波电路506经配置以从关键路径复制电路510接收定时误差信号512，其以时钟信号clk的特定频率提供与功能电路302中的操作事件306的定时有关的定时数据。以此方式，滤波电路506结合定时误差信号512使用来自所接收的中断信号312或轮询事件信号504的操作事件标记来产生训练信号514。训练信号514可包含操作事件标记，所述操作事件标记指示：例如事件类型、事件位置、事件时钟时间及对应操作事件306的定时数据之类的信息。特定来说，定时数据指示操作事件306是否涉及在关键路径复制电路510中生成的任何定时错误。

继续参考图5，电源电压下垂管理电路500还包含第二存储器516，滤波电路506经配置以将训练信号514提供到所述第二存储器。以此方式，第二存储器516包含事件日志表518，其具有多个条目520(0)到520(m)，所述多个条目训练信号514的存储操作事件标记及定时数据。此外，训练电路522经配置以存取事件日志表518以检索所存储的操作事件标记及定时数据。训练电路522经进一步配置以使用此信息来学习特定的目标频率(ft)，所述特定目标频率对应于在特定时间或以特定模式在功能电路302的某些元件内发生的操作事件306。训练电路522经进一步配置以基于此些确定来更新操作事件频率表316中的条目318(0)到318(n)。以此方式，训练电路522可用来学习功能电路302的操作事件306的细节，例如此操作事件306发生的频率及在减少或避免对应电源电压下垂方面最有效的对应目标频率(ft)。因此，训练电路522可帮助调谐电源电压下垂管理电路500，使得对时钟信号clk的调整适合于功能电路302的特定设计及定时特征。此外，尽管训练电路522在此方面中与电源电压下垂管理电路500分开使用，但其它方面可在同一裸片上采用训练电路522及电源电压下垂管理电路500。

图6a到6b说明用于使用图5中的电源电压下垂管理电路500减少或避免电源电压下垂的示范性过程600。虽然未说明，过程600还包含经描述用于图4中的过程400的步骤。以此方式，过程600的所说明部分描述除了在过程400中所描述的步骤外包含在过程600中的步骤。

继续参考图6a，过程600包含事件轮询电路502以所定义的轮询速率轮询功能电路302以确定功能电路302是否在所定义的轮询时间内生成对应于操作事件306的事件信号304(框602)。过程600还包含事件轮询电路502响应于确定功能电路302已在所定义的轮询时间内生成事件信号304而生成轮询事件信号504(框604)。如上文所描述，轮询事件信号504包含识别对应于事件信号304的操作事件306的操作事件标记。过程600还包含滤波电路506响应于轮询事件信号504生成轮询调整信号508(框606)。如上文所描述，轮询调整信号508包含识别对应于轮询事件信号504的事件信号304的操作事件306的操作事件标记。另外，过程600包含时钟控制电路320基于轮询调整信号508的操作事件标记存取存储器314中的操作事件频率表316以确定对应于操作事件306的目标频率(ft)(框608)。此外，过程600包含时钟控制电路320生成时钟频率调整信号322以致使时钟发生器324将时钟信号clk的频率调整到所确定的目标频率(ft)(框610)。

除了调整时钟信号clk之外，过程600还包含图6b中所说明的步骤以调谐电源电压下垂管理电路500，使得对时钟信号clk的调整适合于功能电路302的特定设计及定时特征。虽然在图6b中的步骤经说明在图6a中的框610之后，但以下步骤不限于以所说明的顺序来执行。以此方式，参考图6b，过程600还包含滤波电路506接收包含与由关键路径复制电路510生成的操作事件306相关联的定时数据的定时误差信号512，所述关键路径复制电路复制功能电路302的关键路径(框612)。此外，过程600包含滤波电路506响应于中断信号312及轮询事件信号504中的一者生成训练信号514(框614)。如上文所描述，训练信号514包含识别对应于所接收的中断信号312或轮询事件信号504的操作事件306的操作事件标记，以及来自定时误差信号512的定时数据。此外，过程600包含滤波电路506将对应训练信号514的操作事件标记及定时数据提供到事件日志表518中的对应条目520(0)到520(m)(框616)。过程600还包含训练电路522基于对应训练信号514的操作事件标记及定时数据更新存储器314的操作事件频率表316中的条目318(0)到318(n)(框618)。以此方式，过程600可减少或避免由操作事件306造成的电源电压下垂，同时还调谐电源电压下垂管理电路500使得对时钟信号clk的调整适合于功能电路302的特定设计及计时特征。

转向在调整时钟信号clk以少或避免电源电压下垂方面发挥作用的信号的细节，图7说明可通过图5中的电源电压下垂管理电路500接收的事件信号304(1)到304(5)的示范性设置700。如图7中所说明，每一事件信号304(1)到304(5)的操作事件标记可包含多个信息元素。作为非限制性实例，事件信号304(1)到304(5)的操作事件标记包含指示事件信号304在系列操作事件序列306(1)到306(5)中的位置的事件编号(en)，及指示操作事件306(1)到306(5)的功能的事件类型(et)。操作事件标记可进一步包含指示在功能电路302中发生对应操作事件306(1)到306(5)的位置(el)，以及指示在时钟信号clk的哪个周期开始对应操作事件306(1)到306(5)的事件时钟时间(ec)。例如，事件信号304(1)的操作事件标记指示对应操作事件306(1)编号为“e375”且是“l1高速缓存未命中”。事件信号304(1)的操作标记进一步指示“l1高速缓存未命中”在“核心2”的“集群1”中发生，且在时钟信号clk的周期“395”时开始。列出了事件信号304(2)到304(5)的类似信息。

另外，图8说明由图5中的滤波电路506生成的训练信号514(1)到514(3)的示范性集合800。在此实例中，训练信号514(1)到514(3)包含训练信息，所述训练信息类似于图7中的事件信号304(1)到304(5)的操作事件标记。然而，训练信号514(1)到514(3)通过包含事件类型(et)“l1高速缓存未命中”的滤除事件信号304(1)到304(5)生成使得较少数据存储在事件日志表518中。以此方式生成训练信号514(1)到514(3)使得事件日志表518能够存储用于训练目的的有用信息，同时滤除设计者已确定对调谐电源电压下垂管理电路500不太重要的信息。例如，训练信号514(1)的训练数据包含经滤波事件编号(fen)“e376”，且经滤波事件类型(fet)“l2高速缓存未命中”。此外，训练信号514(1)的训练数据包含“核心1”中的“集群2”的经滤波事件位置(fel)，以及“415”的经滤波事件时钟时间(fec)。列出了训练信号514(2)、514(3)的类似信息。以此方式，此训练数据可由训练电路522用于生成目标频率(ft)，所述目标频率对应于每一操作事件306，而避免对较不重要的事件信号304(1)、304(4)执行此训练。

本文中所描述的元件某时被称作为用于执行特定功能的装置。就此来说，中断电路308有时在本文中被称作为“用于接收由以操作频率基于时钟信号操作的功能电路生成的事件信号的装置，事件信号对应于功能电路中的操作事件，所述操作事件增加对为功能电路供电的电源的负载电流需求，所述负载电流需求足以导致操作频率下电源中的电源电压下垂。”中断电路308也有时在本文中被称作为“用于响应于接收到事件信号生成中断信号的装置，所述中断信号包括识别对应于事件信号的操作事件的操作事件标记。”存储器314在本文中有时被称为“用于存储多个条目的装置，每一条目包括与对应于事件信号的操作事件相对应的目标频率，使得功能电路对电源的负载电流需求减少在功能电路以目标频率操作时电源的电源电压下垂。”时钟控制电路320有时被称为“用于接收中断信号的装置，所述中断信号包括对应于所接收的事件信号的操作事件的操作事件标记”。时钟控制电路320在本文中有时也被称作为“用于基于中断信号的操作事件标记存取用于存储的装置以确定对应于操作事件的目标频率的装置”。时钟控制电路320在本文中有时也被称作为“用于生成时钟频率调整信号以致使时钟发生器将时钟信号的频率调整到所确定的目标频率的装置”。

根据本文中所揭示的方面的用于减少或避免电源电压下垂的电源电压下垂管理电路可在任何基于处理器的装置中提供或集成到任何基于处理器的装置中。实例但非限制包括机顶盒、娱乐单元、导航装置、通信装置、固定位置数据单元、移动位置数据单元、移动电话、蜂窝式电话、智能电话、平板、平板手机、服务器、计算机、便携式计算机、桌上型计算机、个人数字助理(pda)、监视器、计算机监视器、电视、调谐器、无线电、卫星无线电、音乐播放器、数字音乐播放器、便携式音乐播放器、数字视频播放器、视频播放器、数字视频光碟(dvd)播放器、便携式数字视频播放器及汽车。

就此来说，图9说明可采用图3中的电源电压下垂管理电路300的基于处理器的系统900的实例。此外，尽管未说明，但基于处理器的系统900可采用图5中的电源电压下垂管理电路500代替电源电压下垂管理电路300。在此实例中，基于处理器的系统900包含一或多个中央处理单元(cpu)902，每一中央处理单元包含一或多个处理器904。如图9中所说明，cpu902与电源电压下垂管理电路300通信。cpu902可具有耦合到处理器904的高速缓冲存储器906用于快速存取暂时存储的数据。cpu902耦合到系统总线908且可相互耦合包含在基于处理器的系统900的主控装置及从控装置。如众所周知，cpu902通过经由系统总线908交换地址、控制及数据信息来与这些其它装置进行通信。举例来说，cpu902可将总线事务请求传达到作为从控装置的实例的存储器控制器910。尽管图9中未说明，但可提供多个系统总线908，其中每一系统总线908构成不同组构。

其它主控装置及从控装置可连接到系统总线908。如图9中所说明，作为实例，这些装置可包含存储器系统912、一或多个输入装置914、一或多个输出装置916、一或多个网络接口装置918及一或多个显示控制器920。输入装置914可包含任何类型的输入装置，包含但不限于输入键、开关、语音处理器等。输出装置916可包含任何类型的输出装置，包含但不限于音频、视频、其它视觉指示器等。网路接口装置918可为经配置以允许交换往返网络922的数据的任何装置。网络922可为任何类型的网络，包含但不限于有线或无线网络、私用或公用网络、局域网(lan)、无线局域网(wlan)、广域网(wan)、bluetoothtm网络及因特网。网络接口装置918可经配置以支持所要的任何类型的通信协议。存储器系统912可包含一或多个存储器单元924(0)到924(p)。

cpu902还可经配置以经由系统总线908来接入显示控制器920以控制发送到一或多个显示器926的信息。显示控制器920将信息发送到显示器926以经由一或多个视频处理器928显示，所述一或多个视频处理器处理信息以将其显示成适于显示器926的格式。显示器926可包含任何类型的显示器，包含但不限于阴极射线管(crt)、液晶显示器(lcd)、等离子显示器、发光二极管(led)显示器等。

所属领域的技术人员将进一步了解，结合本文中所揭示的方面所描述的各种说明性逻辑块、模块、电路及算法可实施为电子硬件、存储于存储器中或另一计算机可读媒体中且由处理器或其它处理装置执行的指令，或两者的组合。作为实例，本文中所描述的主控装置及从控装置可用于任何电路、硬件组件、集成电路(ic)或ic芯片中。本文中所揭示的存储器可为任何类型及大小的存储器且可经配置以存储所要的任何类型的信息。为清楚地说明此可互换性，上文通常已就其功能性方面描述了各种说明性组件、块、模块、电路及步骤。如何实施此类功能取决于特定应用、设计选择及/或强加于整个系统的设计约束。虽然所属领域的技术人员可针对每一特定应用以变化方式实施所描述功能性，但不应将此些实施方案决策解释为导致对本发明的范围的脱离。

结合本文中所揭示的方面所描述的各种说明性逻辑块、模块及电路可通过以下各项来实施或执行：处理器、数字信号处理器(dsp)、专用集成电路(asic)、场可编程门阵列(fpga)或其它可编程逻辑装置、离散闸或晶体管逻辑、离散硬件组件或其经设计以执行本文中所描述的功能的任一组合。处理器可为微处理器，但在替代方案中，处理器可为任何习知处理器、控制器、微控制器或状态机。还可将处理器实施为计算装置的组合(例如dsp与微处理器的组合、多个微处理器、结合dsp核心的一或多个微处理器或任一其它此类配置)。

本文中所揭示的方面可以硬件及存储于硬件中的指令体现，且可驻存在(例如)随机存取存储器(ram)、快闪存储器体、只读存储器(rom)、电可编程rom(eprom)、电可擦除可编程rom(eeprom)、寄存存器、硬盘、可拆卸磁盘、cd-rom或此项技术中已知的任何其它形式的计算机可读媒体。示范示性存储媒体耦合到处理器使得处理器可从存储媒体读取信息，且将信息写入到存储媒体。在替代方案中，存储媒体可与处理器成整体。处理器及存储媒体可驻存在asic中。asic可驻存于远程站中。在替代方案中，处理器及存储媒体可作为离散组件驻存于远程站、基站或服务器中。

还应注意，本文中的示范性方面中的任一者中所描述的可操作步骤经描述以提供实例及论述。所描述的操作可以除所说明次序外的众多不同次序执行。此外，单个操作步骤中所描述的操作可实质上以多个不同步骤执行。另外，可组合示范性方面中所论述的一或多个操作步骤。应理解，流程图中所说明的操作步骤可经受众多不同修改，如对所属领域的技术人员将容易显而易见。所属领域的技术人员还将理解，可使用各种不同技艺及技术来表示信息及信号。举例来说，可通过电压、电流、电磁波、磁场或磁性粒子、光场或光学粒子或其任何组合来表示可贯穿以上描述所参考的数据、指令、命令、信息、信号、位、符号及码片。

本发明的前述描述经提供以使得所属领域的技术人员能够制作或使用本发明。对本发明非各种修改对于所属领域的技术人员来说将易于显而易见，且在不脱离本发明的精神或范围的情况下，本文中所定义的一般原理可应用于其它变化形式。因此，本发明并不意欲限于本文中所描述的实例及设计，而是欲赋予其与本文中所揭示的原理及新颖特征相一致的最宽广范围。