[實用新型]一種提供可伸縮功率的功率集成電路

有效

• 申請號: 201220510124.0
• 申請日: 2012-09-27
• 公開（公告）號: CN202838173U
• 公開（公告）日: 2013-03-27
• 發明（設計）人: 徐鵬
• 申請（專利權）人: 成都芯源系統有限公司
• 主分類號: G06F1/26
• 分類號: G06F1/26
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 王波波

技術領域

本實用新型主要涉及功率集成電路，尤其涉及為多相調節器提供可伸縮功率的集成電路。

背景技術

專用集成電路ASICs和微處理器(例如圖形處理器GPUs和中央處理器CPUs等)需要大電流(10²安培數量級)和相對低的電壓(常常小于1伏特)來完成現代信息社會所需的龐大的計算任務。這就要求用于功率配送系統的高度專用功率集成電路系統在提供所需電流的同時提供低電壓。

為了分析更大更復雜的數據集，需要為執行計算功能的處理器提供更多的計算功率。為滿足這一強烈需求并提供更多的計算資源，具有幾何增長晶體管密度的微處理器已經生產出來，在很多計算機中開始普遍采用多個微處理器內核。

超線程(Hyperthreading)技術不僅已經允許在計算任務中高效利用多個處理器內核，而且為避免信號干擾，需要額外的晶體管相位管理。此外，隨著計算資源的容量繼續呈指數增長，計算節點的功率損耗也呈指數增長。這些增長速度打造了一個行業。但是由于相數和電流需求不同，微處理器不同時代的功率需求不能采用相似的電路板來適應。因此，新處理器的每一代幾乎都要伴隨新的電路來滿足功率需求，新處理器的引入與實施需要投入更多的成本與時間。

因此，本實用新型提出一種為微處理器提供可伸縮功率的功率集成的電路，該功率集成的電路能夠定制地調整，為當前或下一代的各種處理器提供可伸縮的功率。

實用新型內容

針對現有技術中的一個或多個問題，本實用新型的目的是提供一種為多相調節器提供可伸縮功率的功率集成的電路，能夠在電流需求和相數改變時，不必改變芯片布局即可適應性地提供可伸縮的功率。

本實用新型提出一種提供可伸縮功率的功率集成電路，包括：模塊化主芯片；一個或多個從屬芯片，與模塊化主芯片并聯耦接；以及其中模塊化主芯片檢測電流負載所吸收電流量，并通過改變對提供至電流負載的可伸縮電流量起作用的有效從屬芯片的個數，控制提供至電流負載的可伸縮電流量。

在一個實施例中，模塊化主芯片包括：輸出模塊，用于輸出電流；相位控制模塊，與輸出模塊進行通信，控制輸出模塊輸出的電流；控制模塊，可拆地耦接至相位控制模塊，與輸出模塊和相位控制模塊進行通信；每個從屬芯片包括：輸出級，用于輸出電流；相位控制級，與輸出級通信，控制輸出級輸出的電流；以及其中相位控制模塊與一個或多個相位控制級耦接在一個相位控制環路中；其中模塊化主芯片根據具有一個或多個相移的交錯的時鐘信號自動控制輸出模塊和輸出級輸出的電流，為電流負載提供可伸縮的電流量。

在一個實施例中，控制模塊包括：檢測元件，直接與輸出模塊和輸出級的聯合輸出進行通信，檢測電流負載所吸收的電流量；振蕩器，產生系統時鐘信號，與相位控制模塊和相位控制級進行通信；控制電路放大器，產生可伸縮電流量的電流分配信號，用于分配由從屬芯片和模塊化主芯片輸出的電流，為電流負載提供可伸縮的電流量。

在一個實施例中，相位控制模塊與相位控制級接收來自控制電路放大器的電流分配信號和來自振蕩器的系統時鐘信號，產生提供至輸出模塊和輸出級的具有一個或多個相移的一個或多個交錯的時鐘信號，控制模塊化主芯片和從屬芯片輸出的電流。

在一個實施例中，相位控制模塊與相位控制級均包括：實時檢相/分相器，接收來自控制電路放大器的電流分配信號和來自振蕩器的系統時鐘信號；脈寬調節器，產生提供至輸出模塊或輸出級的時鐘信號，控制模塊化主芯片或每個從屬芯片輸出的電流。

在一個實施例中，相位控制模塊與相位控制級均包括：實時檢相/分相器，所述檢相/分相器通過所述相位控制環路直接通信；脈寬調節器，提供至輸出模塊或輸出級時鐘信號，控制模塊化主芯片或每個從屬芯片輸出的電流。

在一個實施例中，相位控制環路根據具有相等的相移的交錯的時鐘信號對模塊化主芯片的輸出模塊和有效從屬芯片的輸出級進行控制。

在一個實施例中，一個或多個相移均勻地分布在整個帶譜。

在一個實施例中，控制模塊與相位控制模塊分別置于模塊化主芯片的兩側，以最大化模塊化主芯片上的可用引腳數。

在一個實施例中，一個或多個從屬芯片置于控制模塊與相位控制模塊之間，模塊化主芯片通過將控制模塊從模塊化主芯片上移除來對一個或多個從屬芯片進行直接控制。

利用上述方案，能夠向負載提供可伸縮的功率。

附圖說明

為了更好地理解本實用新型的特性與優點，同時也為了優選模式的應用，將根據以下附圖對本實用新型進行詳細描述：