[發(fā)明專利]用于電子系統(tǒng)的優(yōu)化電源

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200880012901.5
• 申請日: 2008-02-28
• 公開（公告）號: CN101663629A
• 公開（公告）日: 2010-03-03
• 發(fā)明（設(shè)計）人: J·L·澤貝;J·金;Y·U·弗蘭斯;H·M·恩古延
• 申請（專利權(quán)）人: 拉姆伯斯公司
• 主分類號: G05F1/46
• 分類號: G05F1/46;H01L21/8238
• 代理公司: 北京市金杜律師事務(wù)所
• 代理人: 王茂華;龐淑敏

技術(shù)領(lǐng)域

此處公開的主題總體上涉及用于集成電路的電路，且具體地涉 及用于優(yōu)化電子裝置的電源的電路和相關(guān)方法。

背景技術(shù)

電子系統(tǒng)通常包括多個電子裝置。不同裝置配置成執(zhí)行不同操 作。在一個給定時刻，某些裝置可以高速操作且因此與處于休眠模 式的某些其它裝置相比消耗更大的功率。類似地，特定裝置在某一 時刻可執(zhí)行更多操作并因此比另一不同時刻耗費更多能量。其他因 素，例如制作工藝變動、環(huán)境溫度變動或者甚至裝置部件之間的老 化差異，也會導(dǎo)致不同裝置在同一時刻以及同一裝置在不同時刻的 功耗變動。結(jié)果，系統(tǒng)與單個裝置均具有動態(tài)電源要求。

另一方面，非常普遍的是，傳統(tǒng)電子系統(tǒng)內(nèi)的各種裝置是由非 常少的或者僅僅一個靜態(tài)電源來供電的。這種情形下，為了確保整 個系統(tǒng)甚至是在最惡劣場合下正常地操作，許多裝置耗費比所需功 率更多的功率。此外，制作或溫度變動會導(dǎo)致裝置性能遠(yuǎn)超過系統(tǒng) 要求。這些情形下，電源可以降低，且裝置仍能夠滿足系統(tǒng)性能需 求，同時消耗更少功率。

對于系統(tǒng)級封裝(SIP)配置，這種功率浪費問題更為復(fù)雜。SIP 具有提供同一封裝內(nèi)的半導(dǎo)體芯片之間低成本互連的優(yōu)點。但是與 不必要功耗相關(guān)聯(lián)的增大的功率密度會導(dǎo)致裝置或系統(tǒng)過熱，這嚴(yán) 重限制了可以組裝到單個封裝內(nèi)的芯片的數(shù)目。

因此，需要優(yōu)化電子裝置的電源而不存在前述問題。

發(fā)明內(nèi)容

描述了一種用于動態(tài)控制電子系統(tǒng)的一個或多個電源電壓的方 法和相關(guān)電路。

在一些實施方式中，該電子系統(tǒng)包括第一電子裝置；第二電子 裝置；一個或多個有線通信鏈路，將該第一電子裝置耦合到該第二 電子裝置；以及集成到該第一電子裝置內(nèi)的電壓調(diào)節(jié)器。該電壓調(diào) 節(jié)器配置成依據(jù)由該第一電子裝置通過該有線通信鏈路接收的信號 來決定性能度量，以及依據(jù)該性能度量來調(diào)節(jié)到該第一電子裝置的 第一電源電壓。

在一些實施方式中，多管芯電子封裝包括第一管芯；第二管芯； 一個或多個有線通信鏈路，將該第一管芯耦合到該第二管芯；以及 電壓調(diào)節(jié)器，耦合到該第一和第二管芯。該電壓調(diào)節(jié)器配置成依據(jù) 來自該第二管芯的電壓調(diào)節(jié)信號來分別調(diào)節(jié)到該第一管芯和第二管 芯的第一電源電壓和第二電源電壓的一個或多個。

在一些實施方式中，多管芯電子封裝包括第一管芯；第二管芯； 一個或多個有線通信鏈路，將該第一管芯耦合到該第二管芯；以及 電壓調(diào)節(jié)器，耦合到該第一管芯以供應(yīng)第一電源電壓并耦合到該第 二管芯以提供第二電源電壓。該電壓調(diào)節(jié)器配置成依據(jù)來自該第二 管芯的電壓調(diào)節(jié)信號來調(diào)節(jié)第一電源電壓。

在一些實施方式中，多管芯電子封裝包括第一管芯；第二管芯； 一個或多個有線通信鏈路，將該第一管芯耦合到該第二管芯；以及 電壓調(diào)節(jié)器，耦合到該第一管芯以供應(yīng)第一組電源電壓并耦合到該 第二管芯以提供第二組電源電壓。該電壓調(diào)節(jié)器配置成依據(jù)來自該 第一管芯的第一電壓調(diào)節(jié)信號來調(diào)節(jié)該第一組電源電壓的至少一個 電源電壓以及依據(jù)來自該第二管芯的第二電壓調(diào)節(jié)信號來調(diào)節(jié)該第 二組電源電壓的至少一個電源電壓。

在一些實施方式中，在半導(dǎo)體襯底上制作的集成電路配置成調(diào) 節(jié)晶體管器件的閾值電壓。該電路包括阱(例如P阱或N阱)；多 個晶體管，具有包括該阱的反偏壓節(jié)點；以及閾值調(diào)節(jié)電路，用于 調(diào)節(jié)該多個晶體管的反偏壓。

在一些實施方式中，一種調(diào)節(jié)電子系統(tǒng)的多個電源電壓的方法， 包括：反復(fù)調(diào)節(jié)該多個電源電壓的第一電源電壓，直到該電子系統(tǒng) 的第一性能度量不滿足第一預(yù)定要求；將該第一電源電壓退回到一 電平，使得該第一性能度量滿足第一預(yù)定要求；反復(fù)調(diào)節(jié)該多個電 源電壓的第二電源電壓，直到該電子系統(tǒng)的第二性能度量不滿足第 二預(yù)定要求；以及，將第二電源電壓退回到一電平，使得第二性能 度量滿足第二預(yù)定要求。

在一些實施方式中，一種調(diào)節(jié)電子系統(tǒng)的多個電源電壓的方法， 包括：指派相應(yīng)值給該多個電源電壓的每一個；調(diào)節(jié)該多個電源電 壓中的至少兩個以產(chǎn)生電源電壓組；確定該電源電壓組是否滿足關(guān) 于該電子系統(tǒng)的第一性能度量的預(yù)定要求；重復(fù)該調(diào)節(jié)和確定操作； 選擇滿足該預(yù)定要求的相應(yīng)電源電壓組；以及使用所選擇的電源電 壓組來操作該電子系統(tǒng)。

附圖說明

為了更好理解，應(yīng)參考結(jié)合附圖進(jìn)行的下列詳細(xì)描述，附圖中：