专利名称：功率控制集成电路单元的制作方法
技术领域：
本发明涉及集成电路领域。更具体来说，本发明涉及集成电路单元(cell),它们是组成集成电路的构件块。
技术背景已知的是提供集成电路单元，它们提供预定功能，并且用它们可 组成完整的集成电路。这些单元的设计通常是单元库的组成部分，计 算机化工具在整个集成电路设计中选择和布置适当的单元，以便实现 指定功能性。随着集成电路变得更为复杂，用于组成那些集成电路的 集成电路单元的数量迅速增加，并且在集成电路中布置和路由信号的 任务变得更加困难。集成电路设计中的另一个趋势是构成集成电路单元的半导体组件的物理尺寸的减小。还存在使用低阈值电压元件的趋势，因为可使它们更迅速地转换。特别是由于泄漏电流的增加，这些趋势以不利的方式增加了集成电路的功耗。为了解决功耗的这种不利的增加，已经提出和采用一些技术，这些技术在集成电路的若干部分不需要使用时， 将那些部分与电源绝缘。这可减少那些部分的泄漏电流。还可提供关联技术，它们用于在断电之前保存将要断电的集成电路的一部分中的 任何状态，使得该状态可在稍后恢复而不会丟失。这种状态保持机制 有时采用所谓的"气球式锁存(balloon latches)"。另一种关联技术是在设 计中在元件之间采用隔离门电路，以防止当集成电路的若干部分断电 时出现的浮动输入或输出，否则它们可能产生不可预测或不正确的操 作。虽然以上所述的技术在减小泄漏电流方面是有效的，但是，它们在支持这种附加功能性所需的电路元件、电路复杂度以及特别是控制 路由选择方面具有关联开销。附图的图1示意说明控制电路元件，它 们可额外地在集成电路设计中提供用于支持以上所述的"睡眠"、"保 存"和"启用"类型的操作。这些控制信号需要在集成电路设计上广泛地 路由，并且还包括需要永久电源的緩沖器元件，使得这些緩冲器即使 在它们所关联的电路元件的电源断开时也可继续驱动所需控制信号。因此，这类功率控制机制的提供预计将解决一组问题，但它本身 引入新的一组复杂度和开销。可能出现的一个具体问题是在集成电路 的多个部分再次加电时不利的功率骤增。为了降低功率要求中的这类 尖峰信号的可能性，需要对功率控制信号的分配进行仔细且费时的设 计。为了满足逸些定时要求而进行的功率控制信号的路由选择可表示 工程人员以及设计工具'的一个难题。Philip Lang 6令i仑文"The practice of power gating comes with its own problems(功率门控的实践伴随其自身问题发生)"(New Electronics, 2005年5月10.日，第27-28页)描述了一种采用双行程接通机制的电 源开关设计。每个电源开关包括弱和强晶体管，在第一行程中，各电 源开关的弱晶体管接通，然后，确认信号在第二行程中用来接通各电 源开关的强晶体管。这种方法通过使用在不同时间接通的弱和强晶体 管来减小每个电源开关中的峰j直电流，因而在某种程度上緩解了前述 的、在集成电路的多个部分再次加电时出现的功率需求骤增的问题。 但是，仍然存在由于快速依次^接通每个电源开关的弱晶体管而引起的 相当大的整体峰值电流，其结杲可能使许多弱晶体管同时接通。因此，希望提供一种用于减小在集成电路中采用功率控制机制时的功率骤增的改进:^支术。发明内容从一个方面来看，本发明提供一种功率控制集成电路单元，用于 组成集成电路的 一部分并且具有无开关(unswitched)电源输入端、带开关(switched)电源输出端、功率控制信号输入端和功率控制信号输出 端，所述功率控制集成电路单元包括电源转换电路(power switching circuit),响应在所述功率控制信号 输入端上所接收的功率控制输入信号而有选择地将所述带开关电源输 出端连接到所述无开关电源输入端；以及功率控制信号緩冲器电路，至少部分由所述无开关电源输入端供 电，并响应所述带开关电源输出端而驱动来自所述功率控制信号输出 端的功率控制输出信号。本技术认识到，功率控制信号的分配可通过提供功率控制集成电 路单元来支持，功率控制集成电路单元包括功率控制信号输入端和功 率控制信号输出端以及功率控制信号緩冲器电路。功率控制集成电路 单元包括电源转换电路，它有选择地将带开关电源线路连接到无开关 电源线路，并且相应地提供到无开关电源线路的物理接近性，从而允 许功率控制信号緩冲器电路根据需要方便地得到其永久有效的电源。 通过将功率控制信号緩冲器电路设置成响应带开关电源输出端而从功率控制信号输入端驱动功率控制输出信号，在使电源转换电路将带开 关电源输出端连接到无开关电源输入端的功率控命j输入信号与将那个 功率控制信号作为输出功率控制信号传播的功率控制信号緩冲器电路 之间引入明显的延迟。在与其它功率控制集成电路单元连接时，这可 显著减小峰值电流，因而减小功率骤增。这些功率控制集成电路单元可设置在整个集成电路设计中，从而 有选择地将集成电路的若干部分与电源绝缘，以减小泄漏电流，同时 提供用于分配关联功率控制信号的基础设施。电源转换电路可通过各种方式来设置。在一个实施例中，电源转 换电路包括第一和第二并联开关元件，第一开关元件响应功率控制输入端，以及第二开关元件响应功率控制输出信号而有选择地将所迷带 开关电源输出端连接到所述无开关电源输入端。因此，在每个功率控制集成电路单元中，带开关电源输出端的充电可在两个不同阶段发生， 由此减小峰值电流消耗。此外，如果多个这类功率控制集成电路单元 被串联，则优选实施例的功率控制信号緩冲器电路确保一个单元在下 一个单元开始充电过程之前已经差不多完成它的带开关电源输出端的 充电。
在一个实施例中，由电源转换电路进行的所述带开关电源输出端
间段转变，以及功率控制信号緩冲器电路可用于在带开关电源输出端 的转变电压达到预定电压值时产生功率控制输出信号的值的数字转 变。在一个实施例中，这通过在功率控制信号緩冲器电路中提供施密 特触发器逻辑来实现。在一个具体实施例中，第一开关元件比第二开 关元件更弱，并且在第一开关元件启动时，这引起带开关电源输出电 压比较緩慢的转变。通过釆用上述实施例，即使带开关电源输出电压 仅仅緩慢转变，也可实现功率控制输出信号的值的明确数字转变。
不但分配功率控制信号来开关电源，功率控制集成电路单元还可 分配其它控制信号，这些控制信号可有利地与功率控制行为关联，并 且通常必须在带开关电源输出端没有连接到无开关电源输入端时^皮驱 动，这类其它控制信号的实例是保存信号、恢复信号和输入/输出启用 信号。在一个实施例中，这些其它控制信号可单独产生并通过功率控 制集成电路单元在整个集成电路上分配。在一个实施例中，功率控制 信号緩冲器电路与启用信号相关地进行操作，并且另 一个控制信号緩 沖器也可用于接收所述启用信号，并响应启用信号^支取消断言而隔离 另一个控制信号输出端。
功率控制集成电路单元的功率控制信号输入端和输出端可通过各 种方式链接在一起，例如通过输入端和输出端适当地设置在单元的外 沿时的邻接或者通过单元中的预定输入和输出位置的链接导体进行连 接。
从另一个方面来看，本发明提供一种集成电路，包括多个集成电路单元； 多个无开关电源线路； 多个带开关电源线路；以及
多个功率控制集成电路单元，所述功率控制集成电路单元的至少 一个具有无开关电源输入端、带开关电源输出端、功率控制信号输入 端和功率控制信号输出端，并且包括
电源转换电路，响应在所述功率控制信号输入端上接收的功率控 制输入信号而有选择地将所述带开关电源输出端连接到所述无开关电 源專lr入端；以及
功率控制信号緩冲器电路，至少部分由所述无开关电源输入端供 电，并响应所述带开关电源输出端而驱动来自所述功率控制信号输出 端的功率控制输出信号；
其中，对于所述多个功率控制集成电路单元的至少一部分
所述带开关电源输出端连接到所述多个带开关电源线路其中之 一；以及
给定功率控制集成电路单元的功率控制信号输出端连接到另一个 功率控制集成电路单元的功率控制信号输入端，以提供功率控制信号 通过所述集成电路的传播通路。
会理解到，功率控制信号和其它控制信号的传播通路可采取大量 不同的形式，但;波方便地形成，以对于它们的传播通路的至少若干部 分具有扇出拓朴结构或菊花链拓朴结构。这些拓朴结构也可混合。
当功率控制信号到达其传播通路末端时，它可方便地用来产生功 率控制确认信号，该功率控制确认信号被反馈到功率控制信号源，以 表明它已经完成通过集成电路的转变，因此可假定这时已经对那个功 率控制信号进行了适当的响应。这在对于变得更复杂的加电和断电操 作的动作确定顺序时是有用的，例如除了电源本身的开关之外，还可包括保存、恢复、隔离和启用动作。这些动作相互之间需要适当定时。 从另一个方面来看，本发明提供一种设计集成电路的计算机实现
方法，包括以下步骤
定义包括多个无开关电源线路和多个带开关电源线路的电力网； 将多个功率控制集成电路单元设置在所述电力网中，所述多个功
率控制集成电路单元具有无开关电源输入端、带开关电源输出端、功
率控制信号输入端和功率控制信号输出端，功率控制集成电路单元包
括
电源转换电路，响应在所迷功率控制信号输入端上接收的功率控 制输入信号而有选择地将所述带开关电源输出端连接到所述无开关电 源输入端；以及
功率控制信号緩冲器电路，至少部分由所述无开关电源输入端供 电，并响应所述带开关电源输出端而驱动来自所述功率控制信号输出 端的功率控制输出信号，以提供功率控制信号通过所述集成电路的传 播通路；以及
将多个其它集成电路单元i殳置在所述电力网中，至少某些所述其 供电。
结合了对功率控制信号分配的支持的功率控制集成电路单元的提 供尤其极适合于集成电路设计的计算机实现方法，因为它允许提供规 则有序功率控制基础设施作为集成电路中的框架，该框架则可装载其 它集成电路单元，以产生预期处理功能性。iM"于集成电路中的功率 控制的提供提出 一种系统级方法，其方式简化了设计人员和工具在支 持所需功率控制功能时的任务。
本发明的另 一个补充方面是一种确定如前面所述的功率控制集成 电路单元的集成电路单元库元件。这类集成电路单元库由计算机实现 方法和工具用作构件块，从其中可组成完整的集成电路设计。
现在仅作为实例、参照附图来描述本发明的实施例，附图包括 图1示意说明功率控制信号和其它控制信号分配网络； 图2示意说明集成电路中的电力网；
图3、图4和图5在功能级示意说明可在相应的示例功率控制集 成电if各单元中提供的电路元件；
图6说明功率控制集成电路单元的电路布局；
图7示意说明功率控制信号及关联功率控制确认信号的生成；以
及
图8示意说明集成电路中的加电和断电类型操作的序列以及关联 控制信号的定时。
具体实施例方式
图2说明可作为集成电路中的框架来提供的电力网2。电力网2 包括在集成电路中以一个方向并在一个层级上彰L设的多个无开关电源 线4。以正交方向敷设的是多个带开关电源线6。带开关电源线6在集 成电路中的不同层级上敷设，并通过开关元件8有选择地连接到无开 关电源线4。这些开关元件8是功率控制集成电路单元，它可有利地、 但不是必要地设置在无开关电源线路4的下面、无开关电源线4与带 开关电源线6的相交处。那些功率控制集成电路单元8响应功率控制
路4。这样，集成电路的不同部分可根据需要加电和断电。
应当注意，虽然在图2中，无开关和带开关电源线路表示为相互 正交地敷设，但这不作要求。实际上，在一个实施例中，无开关电源 线本身可能以网格形式分布在顶部两个金属层上。
图3示意说明可设置在一个示例功率控制集成电路单元中的电路 元件。电源转换电路由两个并联开关10、 15来提供，在一个实施例中， 一个开关远大于另一个开关。具体来说，在简图中，较弱的开关标记为"xl"，以及较强的开关标记为"x5"。开关电路用于有选择地将无开 关电源线路4连接到带开关电源线路6。功率控制信号输入端12接收 功率控制输入信号"Nstartln",它仅使较弱开关10在最初接通，由此 仅允许小电流从VDD 4流入带开关电源输出端WDD 6。仅当VVDD 被施加大量功率时，较大的主开关15才接通。这由包括"与(AND)"门 16和反相器18的功率控制信号緩冲器电路来控制。仅当VVDD处于 高于这个门电路的输入阈值的电压时，"与"门16的输出才转换到逻辑 l电平。当"与"输出升高时，信号NstartOut在功率控制信号输出端14 上下降，并且较大的PMOS开关15接通，以迅速将VVDD充电到其 最终的操作电压。
输出信号NstartOut也连接到下一行或子块的Nstartln,因此，下 一行仅在当前行^^大部分加电时才开始加电。芯片(或宏单元)的行共 同形成菊花链，使得许多行以固定且》见则的顺序接通。
通过通路19输入到"与"门16的NSleep信号是提供给所有功率选 通控制单元的全局信号，它确保在电源开关断开时，这仅以几个延迟 选通脉冲而发生，并且没有与接通序列同样长的延迟。第一行的 Nstartln通常由反相器来驱动，反相器的输入为Nsleep——即它在逻辑 上是NOT(NSleep)(非(NSleep》。
在图3中，"与"门作为施密特触发器来形成，因而具有小反馈装 置，在内部确保从緩慢升高的VVDD输入的清洁开关转变(clean switching transition)。
会理解到，以上所述的功率控制信号需要经过緩冲，以在集成电 路中通过比较大的距离进行分配。通过按照上述方式对它们进行緩冲， 緩冲还可按照以下方式在通过集成电路的功率控制信号的传播中引入 有利的延迟使集成电路的不同部分的加电分阶段进行，以减小与这 种活动关联的功率尖峰的出现。可采用本技术的功率控制集成电路单 元来实现的功率控制信号的规则且有方法的分配使功率控制信号的分 配才莫式能够易于通过连接不同功率控制集成电路单元的功率控制信号输入端和输出端的适当菊花链拓朴结构或扇出拓朴结构来实现，可实 现通过整个集成电路的功率控制信号的传播的预期模式和定相
(phasing)。
图4说明另一个示例功率控制集成电路单元8，但在这个实例中， 另外还包括对于用于隔离其它集成电路单元元件的输出端和输入端的 隔离信号的生成的支持。具体来i兌，"与非(NAND)"门20设置在功率 控制集成电路单元8中，其中它的输入之一取自全局信号"nSLEEP"。 来自另一个集成电路单元(未示出)的输出可馈送到这个"与非"门20的 另一个输入端，因而根据信号"nSLEEP"的状态经过选择性隔离。选择 性隔离的输出通过反相器22驱动到隔离输出端23。
图5说明另一个示例功率控制集成电路单元8，但在这个实例中， 另一个控制信号由功率控制集成电路单元在其分配中支持，但其本身 不是通过功率控制信号进行选通。在图5的实例中，另一个控制信号 是保持寄存器控制信息("保存"信号)，它在另一个控制信号输入端24 上接收，并在从緩冲器控制信号输出端30输出之前通过反相器26、 28经历緩冲。这个单元还可緩冲全局"nSLEEP，，信号。
图6按照图3和图6的实例来说明功率控制集成电路单元8的物 理形式。具体来说，电源开关晶体管10、 15在功率控制输入端12上 输入并从功率控制输出端14 ^T出的功率控制信号的控制下有选择地 将无开关电源线路4连接到带开关电源线路6。功率控制信号緩冲器 电路16、 18緩沖功率控制集成电路单元8中的功率控制信号，以便由 其它功率控制集成电路单元8进一步分配和使用。
图7是关于可如何在系统范围控制功率控制信号的高级图解。在 这一级，运行(加电)芯片上系统的一部分的请求^皮接收并传递给控制 器32。这个控制器32则产生功率控制信号34,它通过与希望加电的 芯片上系统集成电路的那个部分相关联的功率控制集成电路单元8的 功率控制信号输入端和输出端来分配。在图7的实例中，这采用注脚 (footer)电源开关晶体管36有选择地将可控集成电路单元与Vss线路连接或隔离。当功率控制信号34的传播已经到达其传播通路的末端时(可
能存在一个以上末端，并且对于这个任务可方便地选择最緩慢的通
路)，功率控制确认信号38从到达其通路末端的功率控制信号中生成， 并且又导向功率控制逻辑32。闭环控制有利地是可靠且自动定时的， 其方式简化了功率控制事件的顺序确定并使它更为可靠。
图8更详细地说明功率控制事件的序列可如何采用从基本"RUN" 信号开始的这些控制信号传播4支术来触发和自动定时。在最高级，功 率控制信号"PWR"采用功率控制集成电路单元8通过集成电路中被接 通的部分来分配，并且那个部分的带开关电源电压存在所产生的升高。 加电完成的确认信号作为信号PWRJ3K返回。然后是数据保持控制信 号"保存"、"重置"和"恢复"的序列的生成。最后，"有效"信号被传播 和确认。生成信号的补充序列，以便控制分阶段的断电活动，如图所 示。
从以上描述中会理解，本发明的实施例提供功率控制集成电路单 元，它减小在首先接通带开关电源输出端时可能出现的冲击电流。这 通过一次一个而不是同时对芯片或宏的行进行加电来实现，并且其中 只有少量pmos电源开关在最初是有效的。
具体来说，每个功率控制集成电路单元具有弱晶体管和强晶体管。 弱晶体管逐渐地充电到VVDD，并且仅当它在正常进行中(通常50%或 者以上)时，链中的下一个开关的弱晶体管才因緩冲器电路驱动功率控 制输出信号而变成接通。同时，单元的强晶体管净皮接通以完成预充电 转变。緩冲器电路的"与"门对此进行控制，因为它在检测到与VVDD 连接的输入端上的高逻辑电平时，仅将其输出信号驱动为高电平(使 NStartOut驱动为低电平)。实际上，在一个开关完成其充电与下一个 开关开始加电之间存在小重叠，但只有2或3个开关同时接通并传递 电流，由此显著地减小了功率骤增。
虽然本文已经描述了本发明的一个具体实施例，但是很显然，本 发明不限于此，而且在本发明的范围之内可进行许多修改和添加。
权利要求
1.一种功率控制集成电路单元，用于组成集成电路的一部分并且具有无开关电源输入端、带开关电源输出端、功率控制信号输入端和功率控制信号输出端，所述功率控制集成电路单元包括电源转换电路，响应在所述功率控制信号输入端上接收的功率控制输入信号而有选择地将所述带开关电源输出端连接到所述无开关电源输入端；以及功率控制信号缓冲器电路，至少部分由所述无开关电源输入端供电，并响应所述带开关电源输出端而驱动来自所述功率控制信号输出端的功率控制输出信号。
2. 如权利要求1所述的功率控制集成电路单元，其特征在于，所 述电源转换电路包括第一和第二并联开关元件，所述第一开关元件响 应所述功率控制输入信号而有选择地将所述带开关电源输出端连接到 所述无开关电源输入端，以及所述第二开关元件响应所述功率控制输 出信号而有选择地将所述带开关电源输出端连接到所述无开关电源输 入端。
3. 如权利要求1或2所述的功率控制集成电路，其特征在于，由以及所述功率控制信号緩冲器电路可用于在所述带开关电源输出端的 转变电压达到预定电压值时产生所述功率控制输出信号的值的数字转变。
4. 如权利要求1至3中的^f壬一项所述的功率控制集成电路单元， 其特征在于，包括另一个控制信号输出端，并且包括另一个控制信号述另 一个控制信号输出端的另 一个控制输出信号。
5. 如权利要求4所述的功率控制集成电if各单元，其特征在于，包括另一个控制信号输入端，所逸另一个控制信号緩冲器响应在所述另 一个控制信号输入端接收的另 一个控制输入信号而驱动所述另 一个控 制信号输出端。
6. 如权利要求4或5所述的功率控制集成电路单元，其特征在于， 所述功率控制信号緩冲器电路与启用信号相关地进行操作，所述另一 个控制信号緩冲器也可用于接收所迷启用信号，并响应所述启用信号 ;f皮取消断言而隔离所述另 一个控制信号输出端。
7. 如权利要求4、 5或6所述的功率控制集成电路单元，其特征 在于，所述另一个控制信号是在所述带开关电源输出端没有连接到所 述无开关电源输入端时必须被驱动的信号。
8. 如权利要求4至7中的任一项所述的功率控制集成电路单元， 其特征在于，包括具有相应的其它控制信号緩冲器和其它控制信号输 出端的多个其它控制信号。
9. 如以上权利要求中的任一项所述的功率控制集成电路单元，其 特征在于，所述功率控制信号^T入端和所述功率控制信号输出端设置 在所述集成电路单元的外沿， -使得所述功率控制信号输入端通过邻接 可与相邻功率控制集成电路单元的功率控制信号输出端连接。
10. 如权利要求1至8中的4壬一项所述的功率控制集成电路单元， 其特征在于，所述功率控制信号输入端通过链接导体可与相邻功率控 制集成电路单元的功率控制信号输出端连接。
11. 一种集成电路，包括 多个集成电路单元； 多个无开关电源线路； 多个带开关电源线^各；以及多个功率控制集成电路单元，所述功率控制集成电路单元的至少 一个具有无开关电源输入端、带开关电源输出端、功率控制信号输入 端和功率控制信号输出端，并且包括电源转换电路，响应在所述功率控制信号输入端上接收的功率控制输人信号而有选择地将所述带开关电源输出端连接到所述无开关电源输入端；以及功率控制信号緩沖器电路，至少部分由所述无开关电源输入端供 电，并响应所述带开关电源输出端而驱动来自所述功率控制信号输出 端的功率控制输出信号；其中，对于所述多个功率控制集成电路单元的至少一些所述带开关电源输出端连接到所述多个带开关电源线路其中之 一；以及给定功率控制集成电路单元的功率控制信号输出端连接到另一个 功率控制集成电路单元的功率控制信号输入端，以提供功率控制信号 通过所述集成电路的传播通路。
12.如权利要求11所述的集成电路，其特征在于，所述传播通路 以下至少一个扇出拓朴结构部分；以及菊花链拓朴结构部分。
13.如权利要求11或12所述的集成电路，其特征在于，所述多 个功率控制集成电路单元设置在所述多个无开关功率信号线路下方。
14. 如权利要求11、 12或13中的任一项所述的集成电路，其特 征在于，所述电源转换电路包括第一和第二并联开关元件，所述笫一 开关元件响应所述功率控制输入信号而有选择地将所述带开关电源输 出端连接到所述无开关电源输入端，以及所述第二开关元件响应所述 功率控制输出信号而有选择地将所述带开关电源输出端连接到所述无 开关电源输入端。
15. 如权利要求11至14中的任一项所述的集成电路，其特征在 于，由所述电源转换电路进行的所述带开关电源输出端到所述无开关转变，以及所述功率控制信号缓冲器电路可用于在所述带开关电源输 出端的转变电压达到预定电压值时产生所述功率控制输出信号的值的 数字转变。
16. 如权利要求11至15中的任一项所述的集成电路，其特征在 于，所述至少一个功率控制集成电路单元包括另 一个控制信号输出端， 并且包括另一个控制信号緩冲器，至少部分由所述无开关电源输入端 供电并可用于驱动来自所述另 一个控制信号输出端的另 一个控制输出 信号。
17. 如权利要求16所述的集成电路，其特征在于，所述至少一个 功率控制集成电路单元包括另一个控制信号输入端，所述另一个控制 信号緩沖器响应在所述另 一个控制信号输入端接收的另 一个控制输入 信号而驱动所述另 一个控制信号输出端。
18. 如权利要求16或17所述的集成电路，其特征在于，所述功 率控制信号緩冲器电路与启用信号相关地进行操作，所述另 一个控制 信号緩冲器也可用于^l妄收所述启用信号，并响应所述启用信号^支取消 断言而隔离所述另 一个控制信号输出端。
19. 如权利要求16、 17或18所述的集成电路，其特征在于，所 述另一个控制信号是在所述带开关电源输出端没有连接到所述无开关 电源输入端时必须^支驱动的信号。
20. 如权利要求16至19中的任一项所述的集成电路，其特征在 于，所述至少一个功率控制集成电路单元提供具有相应的其它控制信 号緩冲器和其它控制信号输出端的多个其它控制信号。
21. 如权利要求11至20中的任一项所述的集成电路，其特征在于，所述功率控制信号输入端和所述功率控制信号输出端设置在所述功率控制集成电路单元的外沿，使得所述功率控制信号输入端通过邻 接可与相邻功率控制集成电路单元的功率控制信号输出端连接。
22. 如权利要求11至20中的任一项所述的集成电路，其特征在 于，所述功率控制信号输入端通过链接导体可与相邻功率控制集成电路单元的功率控制信号输出端连接。
23. 如权利要求11至22中的任一项所述的集成电路，其特征在 于，当所述功率控制信号到达所述传播通路末端时，触发功率控制确 认信号的生成。
24. —种设计集成电路的计算机实现方法，包括以下步骤 定义包括多个无开关电源线路和多个带开关电源线路的电力网； 将多个功率控制集成电路单元设置在所述电力网中，所述多个功率控制集成电路单元具有无开关电源输入端、带开关电源输出端、功 率控制信号输入端和功率控制信号输出端，功率控制集成电路单元包 括电源转换电路，响应在所述功率控制信号输入端上接收的功率控 制输入信号而有选择地将所述带开关电源输出端连接到所述无开关电 源输入端；以及功率控制信号緩冲器电路，至少部分由所述无开关电源输入端供 电，并响应所述带开关电源输出端而驱动来自所述功率控制信号输出 端的功率控制输出信号，以提供功率控制信号通过所述集成电路的传 播通路；以及将多个其它集成电路单元^:置在所述电力网中，至少某些所述其 供电。
25. 如权利要求24所述的计算机实现方法，其特征在于，所述传 播通if各以下至少一个扇出拓朴结构部分；以及 菊花链拓朴结构部分。
26. 如权利要求24或25所述的计算机实现方法，其特征在于， 所述多个功率控制集成电路单元设置在所述多个无开关电源信号线路 下方。
27. 如权利要求24、 25或26所述的计算机实现方法，其特征在于，所述电源转换电路包括第一和第二并联开关元件，所述第一开关 元件响应所述功率控制输入信号而有选择地将所述带开关电源输出端 连接到所述无开关电源输入端，以及所述第二开关元件响应所述功率 控制输出信号而有选择地将所逸带开关电源输出端连接到所述无开关 电源输入端。
28. 如权利要求24至27中的任一项所述的计算机实现方法，其 特征在于，由所述电源转换电路进行的所迷带开关电源输出端到所述 无开关电源输入端的连接将导致所述带开关电源输出端的电压在某个 时间段转变，以及所述功率控制信号緩冲器电路可用于在所述带开关 电源输出端的转变电压达到预定电压值时产生所述功率控制输出信号 的值的数字转变。
29. 如权利要求24至28中的任一项所述的计算机实现方法，其 特征在于，所述多个功率控制集成电路单元的至少一个包括另一个控 制信号输出端，并且包括另一个控制信号緩冲器，至少部分由所述无 开关电源输入端供电并可用于驱动来自所述另 一个控制信号输出端的 另一个控制输出信号。
30. 如权利要求29所述的计算机实现方法，其特征在于，所述多 个功率控制集成电路单元的至少一个包括另 一个控制信号输入端，所 述另一个控制信号緩冲器响应在所述另一个控制信号输入端接收的另 一个控制输入信号而驱动所述另 一个控制信号输出端。
31. 如权利要求29或30所述的计算机实现方法，其特征在于， 所述功率控制信号緩冲器电路与启用信号相关地进行操作，所述另一 个控制信号緩冲器也可用于接收所述启用信号，并响应所述启用信号 被取消断言而隔离所述另 一个控制信号输出端。
32. 如权利要求29、 30或31所述的计算机实现方法，其特征在 于，所述另一个控制信号是在所述带开关电源输出端没有连接到所述 无开关电源输入端时必须;波驱动的信号。
33. 如权利要求29至32中的任一项所述的计算机实现方法，其特征在于，所述多个功率控制集成电路单元的至少一个提供具有相应 的其它控制信号緩冲器和其它控制信号输出端的多个其它控制信号。
34. 如权利要求24至33中的任一项所述的计算机实现方法，其 特征在于，所述功率控制信号输入端和所述功率控制信号输出端设置 在所述集成电路单元的外沿，^:得所述功率控制信号输入端通过邻接 可与相邻功率控制集成电路单元的功率控制信号输出端连接。
35. 如权利要求24至33中的任一项所述的计算机实现方法，其 特征在于，所述功率控制信号输入端通过链接导体可与相邻功率控制 集成电路单元的功率控制信号输出端连接。
36. 如权利要求24至35中的任一项所述的计算机实现方法，其 特征在于，当所述功率控制信号到达所述传播通路末端时，触发功率 控制确认信号的生成。
37. —种集成电路单元库元件，定义如权利要求1至10中的任一 项所述的功率控制集成电路单元。
全文摘要
在集成电路电力网(2)中提供功率控制集成电路单元(8)，以及有选择地将无开关电源输入端(4)耦合到带开关电源输出端(6)。功率控制集成单元(8)还包括功率控制信号输入端(12)和功率控制信号输出端(14)，用于支持功率控制信号通过集成电路的分配。功率控制集成电路单元(8)具有电源转换电路(10，15)，响应在功率控制信号输入端(12)上接收的功率控制输入信号而有选择地将带开关电源输出端(6)连接到无开关电源输入端(4)；以及功率控制信号缓冲器电路(16，18)，响应带开关电源输出端(4)而驱动来自功率控制信号输出端(14)的功率控制输出信号。
文档编号H03K17/16GK101228692SQ200580051152
公开日2008年7月23日 申请日期2005年7月25日 优先权日2005年7月25日
发明者D·W·弗林, D·W·霍沃德, D·甘地, J·P·比格斯 申请人:Arm有限公司