[發(fā)明專利]用于ASIC器件功率控制的系統(tǒng)和方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200610027590.2
• 申請日: 2006-06-12
• 公開（公告）號: CN101089780A
• 公開（公告）日: 2007-12-19
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李石
• 申請（專利權(quán)）人: 中芯國際集成電路制造（上海）有限公司
• 主分類號: G06F1/32
• 分類號: G06F1/32
• 代理公司: 北京集佳知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司
• 代理人: 徐謙;楊紅梅

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及集成電路。更具體地，本發(fā)明提供了用于專用集成電路

(ASIC)器件的功率節(jié)省系統(tǒng)和方法。僅作為例子，本發(fā)明已經(jīng)應(yīng)用于包括ASIC電路的超大規(guī)模集成(VLSI)芯片。但是將認(rèn)識到本發(fā)明具有寬得多的適用性范圍。

背景技術(shù)

集成電路或“IC”已經(jīng)從單個硅芯片上制造的少數(shù)互連器件演變成數(shù)百萬器件。當(dāng)前的IC提供了遠(yuǎn)超原本所想的性能和復(fù)雜性。為了實現(xiàn)復(fù)雜性和電路密度(即能組裝到給定芯片面積上的器件數(shù)目)的改進(jìn)，也已知為器件“幾何尺寸”的最小器件特征尺寸已經(jīng)隨著每代IC而變得更小。半導(dǎo)體器件現(xiàn)在正以少于四分之一微米跨度的特征來制造。

增加電路密度不僅已經(jīng)改進(jìn)IC的復(fù)雜性和性能而且已經(jīng)向消費者提供較低成本的部件。IC制造設(shè)施可能耗費數(shù)億甚至數(shù)十億美元。每個制造設(shè)施將具有某一晶片生產(chǎn)量，而且每個晶片將在其上具有某一數(shù)目的IC。因而，通過使IC的各個器件較小，較多器件可以制造于每個芯片上，因此增加了制造設(shè)施的輸出。使器件較小很具挑戰(zhàn)性，因為給定的工藝、器件布局和/或系統(tǒng)設(shè)計常常最小只能作用至某一特征尺寸。

集成電路具有許多應(yīng)用。例如，ASIC是已經(jīng)為特定應(yīng)用而生產(chǎn)的芯片類型。例如，ASIC已經(jīng)設(shè)計和使用于蜂窩電話。一般地，ASIC器件的特征、尺寸和功耗是重要特性。過量的功耗通常是不希望的特性。過量的功耗不僅造成高能量成本，而且可能生成大量的熱，如果不采取恰當(dāng)?shù)谋Ｗo(hù)措施，這些熱就不利地影響器件性能乃至損壞器件元件。

以往，各種技術(shù)已經(jīng)用來減少ASIC電路的功耗。例如，動態(tài)可變功率供給(DVP)系統(tǒng)已經(jīng)是用來減少功耗的常規(guī)技術(shù)。遺憾的是，比如DVP系統(tǒng)的常規(guī)技術(shù)常常是小夠的。

鑒于上述，希望有一種用于ASIC器件功率控制的改進(jìn)技術(shù)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明涉及集成電路。更具體地，本發(fā)明提供了用于專用集成電路(ASIC)器件的功率節(jié)省系統(tǒng)和方法。僅作為例子，本發(fā)明已經(jīng)應(yīng)用于包括ASIC電路的超大規(guī)模集成(VLSI)芯片。但是將認(rèn)識到本發(fā)明具有寬得多的適用性范圍。

根據(jù)一個實施例，本發(fā)明提供一種用于調(diào)節(jié)ASIC器件功耗的系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括第一緩沖器(例如，該第一緩沖器是利用隨機存取存儲器和控制邏輯來實施的)。該第一緩沖器配置為接收和存儲數(shù)據(jù)。該系統(tǒng)還包括配置為生成控制信號的控制器。該控制器耦合到該第一緩沖器。該系統(tǒng)另外包括耦合到該第一緩沖器的處理單元。該處理單元包括第一功率源和第二功率源。該第一功率源不同于該第二功率源。該處理單元配置為接收來自該控制器的控制信號。此外，該系統(tǒng)包括耦合到該處理單元的第二緩沖器。該第二緩沖器配置為接收和存儲經(jīng)處理的數(shù)據(jù)。該控制器進(jìn)一步配置為處理至少與第一緩沖器水平和第一預(yù)定緩沖器水平相關(guān)聯(lián)的信息。如果該第一緩沖器水平高于該第一預(yù)定緩沖器水平，則控制信號代表第一功率源信號。替選地，如果該第一緩沖器水平不高于第一預(yù)定緩沖器水平，則控制信號代表第二功率源信號。該處理單元進(jìn)一步配置為：如果該控制信號代表該第一功率信號則利用該第一功率源來工作，而如果該控制信號代表該第二功率信號則利用該第二功率源來工作。該第一功率源與第一功耗水平相關(guān)聯(lián)。該第二功率源與第二功耗水平相關(guān)聯(lián)。

根據(jù)另一實施例，本發(fā)明提供一種用于調(diào)節(jié)ASIC器件功耗的方法。該方法包括用于接收和存儲數(shù)據(jù)的步驟。該數(shù)據(jù)由一條件(例如，緩沖器水平、數(shù)據(jù)速率等)來表征。該方法還包括用于生成控制信號的步驟。該控制信號與該條件相關(guān)聯(lián)。該方法此外包括用于基于該控制信號來選擇功耗水平的步驟。此外，該方法包括用于以所選功耗水平處理該數(shù)據(jù)的步驟。此外，該方法包括用于輸出經(jīng)處理的數(shù)據(jù)的步驟。用于生成控制信號的步驟進(jìn)一步包括用于處理與該條件和一預(yù)定條件相關(guān)聯(lián)的信息的步驟。如果該條件高于該預(yù)定條件，則該控制信號代表第一功率水平。如果該條件不高于該預(yù)定條件，則該控制信號呈現(xiàn)第二功率水平。選擇功耗水平的步驟包括如下步驟：如果該控制信號代表第一功率水平則選擇第一功耗水平，而如果該控制信號指示第二功率水平則選擇第二功耗水平。該第一功耗水平高于該第二功耗水平。