[发明专利]中央处理器的电源

说明书

                       发明背景

技术领域

本发明涉及中央处理器(CPU)，尤其涉及供应电源到CPU的一种电路。

背景技术

高级配置和电源接口(ACPI)是一开放的系统解决方案，包括到硬件的接口、操作系统(OS)、软件和个人电脑(PC)的外部设备。ACPI由英特尔公司、微软公司和东芝公司开发以支持个人电脑的操作系统、主板硬件和外部设备(例如CDROM，硬盘驱动器等)，这样它们可以通过功率相互通信。

一个相关技术电源管理系统可以在装置的某些禁止周期时间流逝后中断装置电源的供应，这是因为它是基于一基本的输入/输出系统(BIOS)。不过，ACPI的主要目标是支持一操作系统引导的电源管理(OSPM)，这样，OS可以管理所有的电源活动，仅当需要时，才给装置提供电源。

ACPI在1996年公布，并定义CPU的功率状态为C0，C1，C2，C3。C0是正常状态，C1是暂停状态，C2是停止确认状态，C3是停止时钟状态。

在C2状态，CPU执行小量或最少量的活动，例如维持缓存相关性的探听操作。在C3状态，它是深度休眠状态，没有外部时钟供应到CPU，这样使得CPU的所有活动停止，除保持CPU内缓存中储存的数据的功能外。结果，C3状态的功耗与C2状态的CPU相比减少更多。在这方面，ACPI对具有有限的电池使用期限的便携系统是非常有用的。

Intel移动电压定位(IMVP)II是一种由Intel公司最近开发的先进电压调整技术。IMVP在由ACPI预先定义的功率状态C0～C3中加入了新的功率状态C4，以便在当CPU不工作时降低给CPU的供电电压，从而进一步减少功率消耗。

图1是示出在一计算机系统中将电源供应到CPU方案的示意图。如图1所示，电源10包括电源11，诸如交流电(AC)适配器或电池，以及DC/DC转换器12，将来自于电源11的直流(DC)电压转换成与CPU 20相适应电平的DC电压V_core，并将已转换的DC电压V_core输出到CPU 20。

DC/DC转换器12接收来自于南桥控制器(未显示)的关于CPU 20当前功率状态的信息信号DEEPSLEEP和DEEPERSLEEP，并将对应于所收到信息信号电平的DC电压送到CPU 20。例如，在CPU的功率状态是C0，C1，C2或C3时，DC/DC转换器12将来自于电源11的DC电压V_CC(例如3.3V)转换成标准DC电压(例如，AC适配器/电池模式：1.15V/1.05V)，并将已转换的标准DC电压V_core送到CPU 20。

当CPU 20在功率状态C0～C3，功率状态的信息信号DEEPSLEEP和DEEPERSLEEP的电平都是低(即逻辑0)或者信号电平分别为高(即逻辑1)和低。另一方面，如果功率状态信息信号DEEPERSLEEP是高电平(即CPU的功率状态是C4)，就是说，如果从C3状态已过去一预定的时间段，DC/DC转换器12将来自于电源11的DC电压V_CC转换成低的DC电压V_core(0.85V)，并将转换好的低电压V_core送到CPU 20。

图2是示出图1中DC/DC转换器12的例子的电路图。如图2所示，DC/DC转换器12包括电源控制器14，它可以是例如SC1471“用于移动式奔腾IV(Speedstep^TM)处理器的电源控制器”，可从SEMTECH公司获得。电源控制器14适用于产生控制信号，以对功率状态信息信号DEEPSLEEP和DEEPERSLEEP作出响应。DC/DC转换器12进一步包括一NMOS晶体管MN1，它有在来自于电源11的电源电压V_CC和节点N1之间形成的电流通路，并对来自于电源控制器14的控制信号作出响应，控制门的选通。NMOS晶体管MN2在节点N1和接地电压V_SS之间形成一电流通路，并对来自于电源控制器14的控制信号作出响应，控制门的选通。电感L1和电阻R1在节点N1和输出端之间串联，该输出端输出转换的DC电压V_core，且电容C1连接在输出端和接地电压V_SS之间。

如上所述，DC/DC转换器12支持更深休眠模式和深度休眠模式。DC/DC转换器12在更深休眠模式下输出比标准电压(例如1.15V～1.05V)更低的电压(例如0.85V)。