[发明专利]电压调整装置与方法、移动装置及使其运行的方法

说明书

技术领域

本发明有关于系统芯片（system-on-chip）平台的电压调整（voltage scaling）结构。

背景技术

包含相同电路系统（circuitry）的不同集成电路（Integrated Circuit，以下简称为IC）芯片能够以不同的方式执行相同或者不同的功能，例如，由于制备工艺中先天的（innate）变化、电压供给变化、电压以及温度条件变化等（条件通常意指例如PVT的结合方式，其中P、V、以及T分别表示工艺、电压、以及温度）。IC芯片能够基于芯片运行的频率来表征并以此分为几种类别（例如：一般、快、慢等）。IC芯片的表征（characterization）包含决定针对每一类别的频率-电压特性。频率-电压特性提供针对IC芯片的具体类别、在给定频率下运行的电压需求信息。对应给定IC芯片类别的频率-电压特性可用于一种包含芯片的系统，使得系统能够决定在不同频率下芯片的操作电压。

发明内容

有鉴于此，本发明提供新的电压调整装置与方法、移动装置及使其运行的方法。

依本发明一实施方式，揭示一种电压调整装置，包含数据处理器、硬件监测器、电源和控制器。硬件监测器仿真数据处理器中的关键路径，并且测量相关于所仿真的关键路径的参数得到测量值，处理测量值并且当处理结果满足条件时产生中断信号。电源向数据处理器以及硬件监测器提供电压。控制器从硬件监测器接收中断信号，并且响应中断信号控制电源调整电源的输出电压水平。

根据本发明另一实施方式，提供一种电压调整装置，包含数据处理器、硬件监测器、电源和控制器。硬件监测器测量相关于数据处理器的参数得到测量值，处理测量值并且当处理结果满足条件时产生中断信号。电源向数据处理器以及硬件监测器提供电压。控制器从硬件监测器接收中断信号，并且响应中断信号控制电源调整该电源的输出电压水平。

根据本发明又一实施方式，提供一种移动装置，包含数据处理器、数据总线、硬件监测器、电源、查找表、控制器。硬件监测器测量相关于数据处理器的参数得到参数的测量值，耦接数据总线，用于处理测量值并且当处理结果满足条件时产生中断信号。电源向数据处理器以及硬件监测器提供电压。查找表具有多个目标电压值和多个预设参数值，其中每一目标电压值和每一预设参数值对应一种条件。控制器使用开放环路来基于从查找表获取的多个目标电压值来控制电源的输出电压水平，并且使用闭合环路来基于硬件监测器提供的反馈来控制电源的输出电压水平，其中当使用闭合环路来控制时该控制器从硬件监测器接收中断信号，并且响应中断信号，调整电源的输出电压水平。

根据本发明又一实施方式，提供一种电压调整方法，包含：使用电源向数据处理器提供电压；使用硬件监测器测量相关于数据处理器的参数得到测量值；由硬件监测器处理测量值并且当处理结果满足条件时产生中断信号；由控制器在接收中断信号时，控制电源调整电源的输出电压水平。

根据本发明又一实施方式，提供一种使移动装置运行的方法，包含：使用电源向数据处理器提供电压；使用数据处理器执行应用程序；使用自适应电压调整过程来降低数据处理器的功率消耗，以及通过由硬件监测器来处理测量值，并且在处理的结果满足条件时将测量值发送到控制器来降低从硬件监测器到控制器之间测量值的传输所使用的总线频宽。使用自适应电压调整过程来降低数据处理器的功率消耗的步骤包含：使用硬件监测器测量相关于数据处理器的参数得到测量值；通过数据总线将来自硬件监测器的测量值发送到控制器；以及使用控制器依据测量值来控制电源调整电源的输出电压水平。

本发明揭示的电压调整装置与方法、移动装置及其运行方法能够避免在闭合环路中不需要的状况，例如持续振荡或者失控振荡。

附图说明

图1显示用于电压调整的系统的范例方块图。

图2是包含一序列操作来控制系统的操作电压的范例流程的流程图。

图3是显示包含范例查找表存储器接口的系统的示意图。

图4是显示范例关键路径仿真器的电路示意图。

图5是可配置的延迟电路内部电路系统的范例示意图。

图6A显示采样阶段的子阶段的范例电路系统示意图。

图6B显示在采样阶段不同部分的输出信号的绘图。

图7是包含一序列包含初始化以及校正关键路径仿真器的操作的范例流程的流程图。

图8显示范例稳定性控制器的示意方块图。