[发明专利]用于利用多电压识别来提供功率的装置、系统和方法

说明书

本发明涉及多电压识别(VID)功率架构、数字可合成低压差调节器及用于改善功率门可靠性的装置。所描述的是一种装置，包括：第一和第二处理核以及PCU，所述PCU用于：为装置外部的管芯外调节器产生第一VID，第一VID导致产生用于第一处理核的第一电源；并产生不同于第一VID的第二VID，第二VID导致产生用于第二处理核的第二电源。所描述的是一种装置，包括：可由数字总线控制的多个功率门晶体管，所述多个功率门晶体管用于为处理核提供第一电源，并接收作为输入的第二电源；ADC用于接收第一电源，并产生代表第一电源的数字输出；以及用于接收代表的数字输出、并产生用于控制所述多个功率门晶体管的数字总线的控制器。

技术领域

本发明涉及电压调节和功率控制，并且更具体地涉及具有多电压识别功率架构的装置及其方法，以及包括该装置的系统。

背景技术

现有的低压差(LDO)调节器架构使用模拟电压以控制LDO的栅极驱动。产生模拟电压会需要细致地设计产生模拟电路的电路。这些电路通常不能随工艺技术很好地缩放。为了调节LDO的输出电压，在LDO的输入电源电压与输出电压之间会需要裕量(head room)(例如，大约50mV至100mV)。关于模拟LDO的解决方案，存在很多挑战。

例如，模拟LDO的反馈回路的稳定性可能极其依赖于封装寄生参数和输出极点。结果，为了获得反馈回路的稳定性，会造成带宽的损失。模拟LDO还可能在其输出节点处表现出用于LDO正常运行的最小的压差(例如，50mV至100mV)。当输入电源降低时，这种最小压差成为难题。由于影响DC设置点精度的增益限制，模拟LDO还会表现出有限的直流(DC)偏移误差。在模拟设计方面也存在多种集成和设计难题，尤其是那些使用双回路架构的模拟设计。

发明内容

根据本发明的一个方面，提供了一种装置，包括：第一处理核，具有第一调压器；第二处理核，具有第二调压器；以及功率控制单元(PCU)，所述功率控制单元用于：为所述装置外部的管芯外调节器产生第一电压识别信号(VID)，所述第一VID导致产生用于所述第一处理核的第一电源；以及产生不同于所述第一VID的第二VID，所述第二VID导致产生用于所述第二处理核的第二电源，其中所述第一调压器通过开启基本上所有的功率门器件而以旁路模式运行，以便向所述第一处理核提供所述第一电源。

根据本发明的另一个方面，提供了一种系统，包括：存储单元；功率模块集成电路(PMIC)；耦合到所述PMIC和所述存储单元的处理器，所述处理器具有如上所述的装置；以及使所述处理器能够与另一设备进行通信的无线接口。

根据本发明的另一个方面，提供了一种方法，包括：为管芯外调节器产生第一电压识别信号(VID)，所述第一VID导致产生用于第一处理核的第一电源，所述第一处理核具有第一调压器；以及产生不同于所述第一VID的第二VID，所述第二VID导致产生用于第二处理核的第二电源，所述第二处理核具有第二调压器，所述第一调压器能够开启基本上所有的功率门器件，以便向所述第一处理核提供所述第一电源。

根据本发明的另一个方面，提供了一种装置，包括用于执行如上所述的方法的模块。

附图说明

本公开内容的实施例将从以下给出的的具体实施方式部分和本公开内容的各实施例的附图中得到更全面的理解，然而，具体实施方式部分和附图不应理解为将本公开内容限定于特定的实施例，而仅用于解释和理解。

图1是根据本公开内容的一个实施例的具有多个电压识别信号的功率架构。

图2是使用功率门(power-gate)为在相同性能水平运行的处理器模块提供功率的片上系统(SOC)的运行架构图。

图3是使用功率门为在不同性能水平运行的处理器模块提供功率的SOC的运行架构图。

图4是使用LDO为在不同性能水平运行的处理器模块提供功率的SOC的运行架构图。