[实用新型]用于减小电路的泄漏功率的装置、处理器和系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及用于减小电路的泄漏功率的装置、处理器和系统。 

背景技术

随着工艺技术按比例调整(或缩小)，对于相同电源电平的晶体管泄漏增大。泄漏的增大增大了功耗。由于市场趋向于较低功耗的器件，就需要减小功耗，包括减小器件的泄漏功率。 

例如静态随机存取存储器(SRAM)单元的传统存储器单元具有在存储器单元与电网之间的p型休眠晶体管，或者在地与存储器单元的虚地之间的n型休眠晶体管。当没有访问存储器阵列(具有存储器单元)时(例如在空闲模式中)，使能(即导通)休眠晶体管。p型休眠晶体管常常是高阻抗晶体管，其导致向存储器单元的供电减小，引起在存储器单元中的泄漏减小。由于在最小工作电压(也称为Vmin)下的可能的数据保持失败，优化存储器以具有针对休眠晶体管的特定尺寸(W/L)。 

然而，器件的工作电压正在变宽(例如，650mV到Vmax)，其中Vmax是最大工作电压。Vmax取决于工艺技术节点。在一个实例中，Vmax大约为1V到1.1V。现有休眠方案在较高电源电平下效率较低，因为针对特定工作电压而设计了休眠晶体管的尺寸。在较高工作电压下，泄漏功率增大。 

实用新型内容

现有休眠方案在较高电源电平下效率较低，因为针对特定工作电压而设计了休眠晶体管的尺寸。在较高工作电压下，泄漏功率增大。为了解决这些以及其他问题，本实用新型公开了用于减小电路的泄漏功率的装置、处理器和系统。 

根据本实用新型的一些方面，提供了一种用于减小泄漏功率的装置。在一些实施例中，所述装置包括：多个晶体管，其可操作以提供动态可调 的晶体管尺寸，所述多个晶体管在一端耦合到第一电源，在另一端耦合到第二电源；电路，其耦合到所述第二电源，所述第二电源向所述电路供电；以及功率控制单元(PCU)，其用以监控所述第一电源的电平，并动态调整所述多个晶体管的晶体管尺寸，以便调整所述第二电源从而保持所述电路可操作。 

根据本实用新型的其他方面，描述了一种能够减小泄漏功率的处理器。在一些实施例中，所述处理器包括：休眠晶体管，其在一端耦合到第一电源，在另一端耦合到第二电源，所述第二电源向存储器单元供电，所述休眠晶体管包括可操作以提供动态可调的晶体管尺寸的多个晶体管；以及功率控制单元(PCU)，其用以监控所述第一电源的电平，并动态调整所述多个晶体管的晶体管尺寸，以便调整所述第二电源以保持存储在所述存储器单元中的数据。 

根据本实用新型的进一步的其他方面，提供了一种具有用于减小泄漏功率的装置的系统。在一些实施例中，所述系统包括：存储器；处理器，其耦合到所述存储器，所述处理器包括如上所述的用于减小泄漏功率的装置；以及无线接口，其用于允许所述处理器与另一个设备通信。 

根据本实用新型的进一步的其他方面，提供了一种具有能够减小泄漏功率的处理器的系统。在一些实施例中，所述系统包括：存储器；处理器，其耦合到所述存储器，所述处理器是如上所述的处理器；以及无线接口，其用于允许所述处理器与另一个设备通信。 

在休眠模式过程中，通过将存储器单元的电源保持相对恒定且接近于保持电源电平确保了即使在工作电压在宽供电范围上变化时，存储器单元(或任何其他电路)的泄漏也不增大。通过管理泄漏功率耗散，具有该装置的处理器的总体功耗减小，这可以增大具有处理器的设备(例如，膝上型电脑、平板电脑、智能电话、超级本)的电池寿命。此外，通过数字化调节休眠晶体管尺寸以将存储器单元的电源电平保持为接近存储器单元的保持电源电平，当工作电源(即第一电源)上升时，减小了存储器单元的泄漏功率。 

附图说明

依据以下给出的具体实施方式和本公开内容多个实施例的附图，将会更充分地理解本公开内容的实施例，但它们不应被理解为将本公开内容局限于特定实施例，而仅是用于解释和理解。 

图1是根据本公开内容一个实施例的具有用以减小存储器单元的泄漏功率的装置的集成电路或部分集成电路的高级方框图。 

图2是根据本公开内容一个实施例的用以减小存储器单元的泄漏功率的装置。 

图3是根据本公开内容一个实施例的存储器单元的晶体管级视图，所述存储器单元具有可调休眠晶体管，用以减小存储器单元的泄漏功率。 

图4是根据本公开内容一个实施例的用以调整休眠晶体管尺寸以减小存储器单元的泄漏功率的电压带和尺寸表。 

图5是根据本公开内容一个实施例的示出对存储器单元的电源电平的动态调整以减小存储器单元的泄漏功率的曲线图。