[发明专利]具有触发器的电源管理

说明书

本文公开了一种集成电路(IC)，其利用具有保持特征的触发器来管理电源。在一个示例性方面中，IC包括恒定电源轨(KPR)、可崩溃电源轨(CPR)、多个触发器(206)以及电源管理电路装置(306)。多个触发器中的每个触发器(206)都包括耦合至可崩溃电源轨(CPR)的主部分(302)以及耦合至恒定电源轨的从部分(304)。电源管理电路装置(306)被配置为将时钟信号(208)和保持信号(210)组合成组合控制信号(CCS)，并且将组合控制信号提供给多个触发器中的每个触发器。

相关申请的交叉参考

本申请要求于2015年9月24日提交的标题为“POWERMANAGEMENT WITH FLIP-FLOPS”的美国专利申请第14/864,101号的权益，其内容结合于此作为参考。

技术领域

本公开总体上涉及在集成电路(IC)中部署的具有触发器的电源管理，更具体地，涉及控制多个触发器，每个触发器均具有包括固定(live)从部分和可崩溃主部分的保持部件。

背景技术

电子设备的功耗是电子设备设计中越来越重要的因素。从全球视角来看，由于大企业数据中心以及个人计算设备的无处不在，电子设备的能量需求占用总能量使用的相当大的百分比。因此，环境问题激发努力降低电子设备的功耗，以帮助保存地球的资源。从个人视角来看，除了普遍期望具有较低的能量账单，许多个人计算设备通过电池来供电。被便携式电池供电电子设备消耗的能量越少，便携式设备可在不对电池充电的情况下操作的时间越长。更低的能量消耗还能够使用更小的电池并且采用更薄的形状因数，以使得设备更加便携。因此，便携式电子设备的流行也促使努力降低电子设备的功耗。

如果设备耦合至电源并且接通，则电子设备消耗能量。尽管这种功耗场景适用于整个电子设备，但该消耗场景也适用于电子设备的各个部分。因此，如果电子设备的一部分与电源断开或者关闭而其他部分保持供电和接通，则可以保存功率。电子设备的整个分立部件(诸如整个集成电路(IC)或显示屏幕)可以与电源断开或者关闭。例如，集成电路处理实体(诸如集成电路的核)可以断电。集成电路的部件如果使用规则但不连续则可以间歇性地断电，或者如果在一些任意时间段停止使用则可以临时断电。

使集成电路的一部分(诸如核)断电可以节省功率并延长电池寿命。不幸地，使集成电路的核断电还会引起问题。例如，重新开始断电的核的操作需要时间，这会放缓性能，并且不利地影响用户体验。此外，如果从特定类型的计算机存储器移除功率，则会损失附加数据。丢失操作数据会迫使应用程序重新启动或者永久地损坏用户文件，诸如文档或照片。为了避免操作数据的丢失，操作数据可以在使集成电路的核断电之前移动到较慢或远程存储位置。当达到唤醒核以继续计算任务的时间时，从存储位置恢复操作数据用于进一步的处理，但是这种恢复操作延迟了计算功能从断电状态恢复。

发明内容

在一个示例性方面中，公开了一种集成电路。该集成电路包括恒定电源轨、可崩溃(collapsible)电源轨、多个触发器以及电源管理电路装置。多个触发器中的每个触发器均包括耦合至可崩溃电源轨的主部分以及耦合至恒定电源轨的从部分。电源管理电路装置被配置为将时钟信号与保持信号组合成组合控制信号，并且将组合控制信号提供给多个触发器中的每个触发器。

在一个示例性方面中，公开了一种集成电路。该集成电路包括恒定电源轨、可崩溃电源轨和多个触发器。可崩溃电源轨被配置为在可崩溃电源轨崩溃时与电源去耦合。多个触发器中的每个触发器均包括耦合至可崩溃电源轨的主部分以及被配置为存储从数据且耦合至恒定电源轨的从部分。集成电路还包括用于基于时钟信号和保持信号生成组合控制信号的装置，使得在保持信号有效时组合控制信号被钳位到恒定值，并且使得在保持信号无效时组合控制信号是周期性的，具有时钟信号的周期信号。集成电路还包括被配置为将组合控制信号分配到多个触发器中的每个触发器的电路装置。