[发明专利]在具有处理器和向处理器提供功率电压的电压转换器的系统中的功率管理

说明书

背景技术

诸如计算机或任何其他类型的电子装置的系统通常具有消耗功率的各种组件。系统中消耗相对大量功率的一个组件是处理器，诸如微处理器、微控制器或任何其他用于执行系统的主要任务的控制装置。

当系统中的处理器不活动时，期望将处理器置于较低功率模式以实现较低功耗。例如，处理器能够与各种功率模式相关联，所述功率模式包括若干性能状态（其中处理器正在执行代码但是与不同的功耗水平相关联的状态）以及睡眠或挂起状态（其中处理器不再执行代码）。虽然根据处理器的活动水平将处理器转变到不同功率模式能够实现功率节省，但是通常无法利用传统系统内的功率节省的其他机会。

各种管辖区的政府监管部门已经设置了当系统处于空闲时（换句话说，该系统没有活动地执行任何任务）对功耗水平的要求。利用传统的功率节省技术，很多系统可能无法满足由一些政府监管部门设置的功率节省要求，在其中功率节省要求已经变得愈加严格的管辖区中尤其如此。

附图说明

本发明的一些实施例参考下列附图进行说明：

图1是合并了本发明的实施例的例示性系统的框图；以及

图2是根据一个实施例的功率管理过程的流程图。

具体实施方式

图1示出了一种例示性系统，其包括处理器100、电源102以及功率电压转换器103， 所述功率电压转换器103用于将电源102的输出电压VPS转换为提供给处理器100的功率电压输入的功率电压(power voltage)（表示为“VCC_CPU”）。功率电压VCC_CPU是用于使得处理器100能够在系统中执行其任务的操作电压（或操作电压之一）。

在一些实施例中，处理器100与多个功率模式相关联，所述功率模式包括多个性能状态和睡眠状态（也称为挂起状态）。处理器的“功率模式”指的是处理器的功耗水平－不同的功率模式对应于不同的功耗水平。处理器100的性能状态指的是其中处理器100能够执行代码（软件指令）的活动状态。处理器100的多个性能状态与不同的功耗量相关联。“较高”性能状态表示相较“较低”性能状态与更高功耗相关联的活动状态。性能状态包括“最低”性能状态（与活动地执行代码的处理器的最低功耗量相关联），以及一个或多个较高性能状态（与较高功耗水平相关联）。最低性能状态是（就功耗而言）正好在睡眠状态之上的性能状态。

在一些实现方式中，处理器100的性能状态能够是由高级配置和电源接口规范（ACPI）定义的性能状态。在其他实现方式中，术语“性能状态”能够表示其中处理器活动地执行代码的处理器100的任何状态。

除了性能状态之外，处理器100的功率模式还包括睡眠状态（有时称为挂起状态），其中处理器不执行代码。睡眠状态相较最低一个性能状态与更低功耗量相关联。

当系统检测到处理器已经进入了睡眠状态，并且处理器汲取的电流低于预定义阈值时，系统能够禁用转换器103的部分，以实现比通过仅仅将处理器100置于睡眠状态能够获得的功率节省更多的功率节省。根据一些实施例，为了使得系统能够正确地检测到处理器正在不同的功率模式之间转变（例如进入睡眠状态或退出睡眠状态），为向处理器100提供的功率电压（VCC_CPU）定义与不同功率模式相关联的不同电压电平。当处理器100在不同的功率模式之间（例如在最低性能状态与睡眠状态之间）转变时向转换器103提供指示以引起VCC_CPU的电压电平改变。

此外，根据一些实施例，当系统检测到处理器已经退出睡眠状态（基于检测到指定VCC_CPU的电压电平从睡眠状态电压电平转变到最低性能状态电压电平的指示）时，该系统能够激活转换器103的先前由于处理器进入睡眠状态而被禁用的部分。通过在退出睡眠状态时激活（先前被禁用的）转换器103部分，当处理器后续转变到（一个或多个）较高性能状态时，能够对于期望的功率汲取及时地完全激活转换器103。

如图1中进一步示出的，转换器103包括控制器104以及电压电路106、108和110。电压电路106、108和110的每一个基本上是DC-DC电压转换器以将VPS转换为VCC_CPU。反馈电路111将VCC_CPU的电压反馈提供到控制器104以实现将VCC_CPU调节到期望的电平。

在一些实施例中，转换器103是多通道（multi-phase）转换器（图1中示出了三通道转换器，不过其他转换器能够使用不同数量的通道，诸如两个或多于三个的通道）。多通道转换器103的三个通道由三个电压电路106、108和110提供。在图1中示出的多通道转换器103的情况下，在不同的时间接通不同的电压电路106、108和110。这减少了来自单独的电压电路106、108和110的输出电流。