[发明专利]电压与频率调整装置、系统芯片以及电压与频率调整方法

说明书

技术领域

本发明是有关于一种系统的功率管理，更特别为一种系统芯片的操作电压与频率的管理，以及相关的电压与频率调整装置及其方法。

背景技术

动态电压与频率调节(Dynamic Voltage and Frequency Scaling,DVFS)技术是计算器结构中的一种电源管理技术。DVFS技术可根据处理器的实时使用状况，提高或降低电源电压，其中电压降低可用来节省电力，特别是在笔电及行动装置的领域；提高电压则可用来增进相关芯片的处理效能。另外，在某些情形下，电压的降低还可以增加整个电子装置的系统可靠度。

传统的DVFS技术可藉由处理器中的应用程序来实现。然而，芯片在设计阶段所预估的效能与实际使用时的效能是有差异的，传统的DVFS技术单纯应用软件方法，并无法根据芯片实际运作时的效能而给予最适合的操作电压/频率档位，导致电子装置的系统效能的损失。

发明内容

根据本发明的一实施方式，提供一种电压与频率调整装置，其包含处理单元、至少一感测单元以及控制单元。至少一感测单元电性耦接处理单元。至少一感测单元用以量测一系统芯片中的至少一逻辑电路的至少一装置特性，并输出至少一感测结果至处理单元，处理单元根据至少一感测结果产生一控制信号。控制单元接收控制信号并调整至少一逻辑电路的操作频率及操作电压中的至少一个。

根据本发明的一实施方式，另提供一种系统芯片，其包含至少一逻辑电路、至少一感测单元以及处理单元。至少一感测单元量测至少一逻辑电路的至少一装置特性，并输出至少一感测结果。处理单元电性耦接至少一感测单元。处理单元根据感测结果调整至少一逻辑电路的操作频率及操作电压中的至少一个。

根据本发明的一实施方式，再提供一种电压与频率调整方法，用以调整一系统芯片中的至少一逻辑电路的电压和/或频率。电压与频率调整方法包含接收至少一逻辑电路对应至少一装置特性的至少一感测结果，以及根据至少一感测结果产生控制信号，用以控制至少一逻辑电路的操作频率及操作电压中的至少一个。

根据上述一个或多个实施方式，透过感测单元量测逻辑电路整合入系统芯片中时的实际运作效能，使得感测单元可以根据逻辑电路的实际运作效能给予最适合的操作频率及操作电压中的至少一个，以最佳化芯片效能。

附图说明

图1为本发明关于动态电压与频率调节技术的相关架构之方块图。

图2为本发明一实施方式之包含有电压与频率调整装置的系统芯片的示意图。

图3为本发明另一实施方式之包含有电压与频率调整装置的系统芯片的示意图。

图4为本发明一实施方式的系统芯片与电压与频率调整装置的示意图。

图5为依据本发明的图2至图4的电压与频率调整装置的实施方式的一系统芯片实作细节。

图6为图5所示之实施方式的范例预定查表。

图7为本发明一实施方式之电压与频率调整方法的流程图。

具体实施方式

在说明书及后续的权利要求当中使用了某些词汇来指称特定的组件。所属领域中具有通常知识者应可理解，硬件制造商可能会用不同的名词来称呼同一个组件。本说明书及后续的申请专利范围并不以名称的差异来作为区分组件的方式，而是以组件在功能上的差异来作为区分的准则。在通篇说明书及后续的请求项当中所提及的“包含”系为一开放式的用语，故应解释成“包含但不限定于”。此外，“电性耦接”一词在此系包含任何直接及间接的电气连接手段。因此，若文中描述一第一装置电性耦接于一第二装置，则代表该第一装置可直接电性连接于该第二装置，或透过其它装置或连接手段间接地电性连接至该第二装置。

图1为本发明关于动态电压与频率调节(Dynamic Voltage and Frequency Scaling,DVFS)技术的相关架构之方块图。如图1所示，在DVFS架构10中，处理单元11可藉由一应用程序12去监控逻辑电路13(例如某种功能的芯片)的使用状况，再透过控制单元14去调控逻辑电路13的操作电压/频率。