[发明专利]一种SOC自适应电压调节系统

权利要求书

1.一种SOC自适应电压调节系统，其特征在于，包括：数字线性稳压器、延时链监测器、电源管理单元、参考电压产生单元和数字负载；

所述延时链监测器用于监测所述数字负载的运行环境，所述运行环境至少包括所述数字负载的工作电压、工艺角、温度和电路频率；

所述电源管理单元用于根据所述运行环境生成电压数控信号；

所述参考电压产生单元用于根据所述电压数控信号生成参考电压，并传输至所述数字线性稳压器；

所述数字线性稳压器用于为所述数字负载提供工作电压，且用于判断出当前的参考电压与上一次的参考电压不同时对所述工作电压进行调节，直至所述工作电压与所述当前的参考电压差值在允许范围内；

所述延时链监测器用于在所述数字线性稳压器调节所述工作电压稳定后，开启监测所述数字负载的运行环境；

所述延时链监测器包括：关键路径复制延时链、调压时序余量延时链、时钟树延时链、第一D触发器至第四D触发器、第一异或门、第二异或门、与门、控制反相器和控制单元；

所述时钟树延时链的输入端接入所述数字负载的时钟树信号，所述时钟树延时链的输出端与所述第一D触发器的时钟输入端相连，所述第一D触发器的数据锁存输出端与所述第二D触发器的数据输入端相连、所述控制反相器的输入端和所述关键路径复制延时链的输入端均相连，所述控制反相器的输出端与所述与门的第二输入端相连，所述与门的第一输入端接入使能信号，所述与门的输出端与所述第一D触发器的数据输入端相连，所述使能信号用于在所述数字线性稳压器调节所述工作电压稳定后使能；

所述关键路径复制延时链的输出端与所述调压时序 余量延时链的输入端相连，所述调压时序 余量延时链的升压余量监测输出端与所述第三D触发器的数据输入端相连，所述调压时序 余量延时链的降压余量监测输出端与所述第四D触发器的数据输入端相连；

所述第二D触发器的锁存输出端与所述第一异或门的第一输入端和所述第二异或门的第一输入端均相连，所第三D触发器的锁存输出端与所述第一异或门的第二输入端相连，所述第四D触发器的锁存输出端与所述第二异或门的第二输入端相连，所述第一异或门的输出端和所述第二异或门的输出端均与所述控制单元相连；所述控制单元用于根据所述第一异或门和所述第二异或门的输出信号生成所述电压数控信号，所述电压数控信号为对上一次参考电压的升压信号、降压信号或保持信号。

2.根据权利要求1所述的SOC自适应电压调节系统，其特征在于，所述关键路径复制延时链的长度根据所述数字负载的关键路径确定。

3.根据权利要求2所述的SOC自适应电压调节系统，其特征在于，所述关键路径复制延时链的长度的确定方法包括：

对所述数字负载进行静态时序分析，提取所述数字负载的关键路径；

对所述关键路径复制延时链的可配置的反相器延时链生成物理版图，并进行静态时序分析，以预估匹配所述关键路径的可配置的反相器延时链的长度；

对所述关键路径复制延时链和所述关键路径在不同PVT条件下动态仿真，根据所述关键路径复制延时链的延时大于所述关键路径的延时的条件，确定所述关键路径复制延时链的长度。

4.根据权利要求3所述的SOC自适应电压调节系统，其特征在于，所述调压时序余量延时链包括降压时序余量延时链，所述降压时序余量延时链的长度的确定方法包括：

基于不同的工作电压下所述关键路径的延时变化不同，在不同工艺角和温度条件下对所述关键路径进行动态仿真；

在预定的工作电压情况下，不同工艺角和温度条件下所述预定的工作电压下降一个电压步长选取最大的延时增量，以此为标准确定所述预定的工作电压下降压时序余量延时链的长度。

5.根据权利要求1所述的SOC自适应电压调节系统，其特征在于，所述参考电压产生单元用于根据所述电压数控信号，对上一次参考电压进行步进调整生成当前的参考电压。