[发明专利]高效的电压感测系统和方法

说明书

技术领域

本发明涉及电源系统。特别地，本发明涉及一种系统电源调节（例如用于改善性能，改善电池寿命等等）系统和方法。

背景技术

电子系统和电路对现代社会进步做出了极大贡献，其被用在了大量应用中以实现有利的结果。数字计算机、计算器、音频设备、视频设备和电话系统之类的诸多电子技术极大促进了生产力的提升，并且在商业、科技、教育及娱乐等诸多领域中降低了分析和传递数据的成本。此类活动的性能通常都涉及功耗。提供和保持电力的方式会极大地影响性能及最终结果。然而，在提供恰当电源方面所做的传统尝试往往效率低下且不够精确。

图1是常规电源配送系统的一个实施例的例图。VR（电源调节器）将电力配送至电路板，然后则将电力配送至该封装（package）和硅片（silicon）中的晶体管。电压感测是图1所示的VR模块的一个输入。VR模块基于感测反馈来调节器电压输出。所述VR通过多比特电压ID（VID）码来设置预期电压。VID也被称为动态电压设置（DVS）。VID设置电压是指感测点而不是物理VR模块输出端的电压。物理VR模块输出端的实际电压要高于VID设置。换句话说，尝试通过源于电压感测设计的封闭反馈回路来补偿来自VR且经过电路板、封装及硅电源栅网/通孔的IR压降。然而，在常规方法中往往很难精确感测带有恰当补偿的电压，而且这种感测是很不准确的。

一些传统的供电方案尝试使用带有单个感测点的反馈环路。常规的单感测点方法往往会受到限制（例如“静态”等等），并且会包含多个低效补偿（例如电压噪声规格提升，2*VDC_VAR等等）。此外，很多裸片特性往往会在传统的单感测点方法中导致出现大量疑难问题（例如裸片上的电压变化，电源门控部分的浮点电压等等）。一些传统的方法可以尝试通过添加多个附加感测点来处理一些问题，然而，此类传统方法通常需要每一个附加感测点都具有附加电压调节器。而每一个附加电压调节器是相对昂贵且效率低下的（例如消耗额外的裸片面积和资源等等）。

发明内容

所给出的系统和方法可以促成高效的电压感测和调整。在一个实施例中，所给出的多点电压感测系统包括多点或多个点的电压感测处理。多点感测结果被组合成单个反馈指示。所组合的多点感测的单个反馈指示可以包括针对多种状况的补偿。在一个实施例中，多点感测处理包括这样一种方案，其中从裸片到电压调节器的电压反馈是源于裸片上的多个感测点的平均值。在一个实施例中，多点感测处理是通过在分区/硅片上放置多个感测点以及通过使用平衡路由(balanced routing)合并源于每个感测点的感测迹（sense trace）来完成的。在一个实施例中，所给出的多点电压感测系统包括使用非浮动反馈的虚拟VDD感测处理。在一个例示实施方式中，使用非浮动反馈的虚拟VDD感测处理能够在一元件断开电源时通过去除与该元件相关的感测结果来实施更精确的感测处理。

附图说明

在这里引入并构成本说明书一部分的附图举例示出了本发明的实施例，但其不具有限制意义。除非特别指示，否则本说明书中引用的附图应被理解成为未按比例绘制的。

图1是例示的常规电力输送系统的框图。

图2A是根据本发明一个实施例的例示多点电压感测系统的框图。

图2B是根据本发明一个实施例的使用电源门控处理的例示多点电压感测系统的框图。

图2C是根据本发明一个实施例的例示多点电压感测系统的另一个例示示意图。

图3是描述关于电源输送系统的例示简化电子模型的一个实施例的框图。

图4显示的是根据本发明一个实施例的带有非门控电源VDD和虚拟/门控VVDD的电源门控分区的例示实施方式的框图。

图5是根据本发明一个实施例的例示方法的框图。

图6是根据本发明一个实施例的例示感测控制信号方案的框图。

具体实施方式

现在将详细参考附图例示的本发明的优选实施例。虽然本发明是结合优选实施例示出的，但是应该理解，本发明并不局限于这些实施例。相反，本发明旨在覆盖可能包含在附加权利要求所定义的发明实质和范围以内的替换、修改及等价物。此外，为了提供对于本发明的全面理解，在以下关于本发明的详细描述中阐述了众多细节。然而，本领域普通技术人员清楚了解，本发明是可以在没有这些具体细节的情况下实施的。在其他实例中没有详细描述众所周知的方法、过程、元件和电路，以免不必要地与本发明的方面相混淆。