[發(fā)明專利]用于數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)中的方法和設(shè)備

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201510057129.0
• 申請(qǐng)日: 2015-02-04
• 公開（公告）號(hào): CN104820484A
• 公開（公告）日: 2015-08-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: P.巴拉蘇布拉曼尼安;J.巴倫舍恩
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 英飛凌科技股份有限公司
• 主分類號(hào): G06F1/26
• 分類號(hào): G06F1/26;G06F1/32
• 代理公司: 中國(guó)專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 蔣駿;馬永利

背景技術(shù)

動(dòng)態(tài)電壓縮放是計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)中的電力管理技術(shù)，其中部件中使用的電壓根據(jù)環(huán)境被增大或減小。動(dòng)態(tài)頻率縮放是計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)中的技術(shù)，由此微處理器的頻率可以“不工作（on?the?fly）”時(shí)自動(dòng)調(diào)整以節(jié)省電力或者減少由芯片生成的熱量。電壓和頻率縮放常常一起用于節(jié)約移動(dòng)裝置（包括蜂窩電話）中的電力。當(dāng)以這種方式使用時(shí)，其通常被稱為DVFS，或動(dòng)態(tài)電壓和頻率縮放。

發(fā)明內(nèi)容

下面呈現(xiàn)簡(jiǎn)化概述以便提供對(duì)這里公開的技術(shù)的一個(gè)或多個(gè)方面的基本理解。該概述不是詳盡綜述，并且其既不旨在確定重要或關(guān)鍵元件，也不旨在描述本公開的范圍。更確切地說，該概述的主要目的是以簡(jiǎn)化形式呈現(xiàn)一些概念作為稍后呈現(xiàn)的更詳細(xì)描述的前奏。

本公開針對(duì)的是用于降低功耗的技術(shù)。具體而言，在低電力模式下，時(shí)鐘頻率可以被減小使得時(shí)鐘周期變大。這里公開的技術(shù)利用在相對(duì)大的時(shí)鐘周期中可用的時(shí)間來獲得在電源控制中使用的信息。至少一個(gè)效果可以是逐個(gè)時(shí)鐘脈沖地調(diào)整電源以滿足對(duì)與相應(yīng)時(shí)鐘脈沖相關(guān)聯(lián)的電力的需要。

在數(shù)字電路中，電容可以例如被提供作為緩沖器，其被配置用于阻止可能在切換電路的元件時(shí)、尤其是在切換存儲(chǔ)元件（例如，諸如觸發(fā)器）時(shí)出現(xiàn)的電流尖峰。在下文，術(shù)語‘觸發(fā)器’代表性地用于存儲(chǔ)元件。應(yīng)當(dāng)理解這里公開的技術(shù)不局限于觸發(fā)器，而是還包含其它電路元件，所述其它電路元件被配置用于接收激活信號(hào)以啟動(dòng)電路元件的操作。其它電路元件例如是鎖存器、隨機(jī)存取存儲(chǔ)器（RAM）和只讀存儲(chǔ)器（ROM）。另外，應(yīng)當(dāng)理解在鎖存器處收到的使能信號(hào)或在RAM處收到的異步寫信號(hào)、在RAM處或在ROM處收到的異步讀信號(hào)也可以形成激活信號(hào)。時(shí)鐘門可以用于停止將時(shí)鐘信號(hào)傳遞到包括已知沒有被切換的觸發(fā)器的電路域。結(jié)果，可以減少電荷向電路域的電容的流動(dòng)。這里描述的技術(shù)可以使用與傳遞到電路域的時(shí)鐘信號(hào)相關(guān)的信息，該電路域控制被配置用于向電路域供給電力的電源。

為了將信息安全地存儲(chǔ)于觸發(fā)器中，供給給觸發(fā)器的電壓不應(yīng)當(dāng)下降到通過設(shè)計(jì)預(yù)先確定的電平以下。具體而言，與觸發(fā)器相關(guān)聯(lián)的緩沖器電容兩端的電壓不應(yīng)當(dāng)下降到所述預(yù)先確定的電平以下。為了防止在緩沖器電容放電期間電壓下降到所述預(yù)先確定的電平以下，必須首先在緩沖器電容中存儲(chǔ)足夠的電荷。這里公開的技術(shù)基于預(yù)計(jì)來自與待切換的觸發(fā)器相關(guān)聯(lián)的給定的緩沖器電容組的電荷的、與時(shí)鐘脈沖的出現(xiàn)相關(guān)聯(lián)的損失。基于預(yù)計(jì)的損失，可以確定給所述給定的電容組預(yù)充電所需的電壓。具體而言，可以預(yù)計(jì)待切換的觸發(fā)器的量以便預(yù)計(jì)用來補(bǔ)償來自相關(guān)聯(lián)的緩沖器電容的電荷的損失的預(yù)充電電壓。由此，可以根據(jù)接收時(shí)鐘信號(hào)并將其傳遞給預(yù)先確定的數(shù)量的觸發(fā)器或者接收用于待操作的觸發(fā)器的使能信號(hào)的時(shí)鐘門的量來縮放供給電力。在一些實(shí)施方式中，該縮放可以像逐個(gè)時(shí)鐘周期或逐個(gè)時(shí)鐘脈沖那樣頻繁地被執(zhí)行。至少一個(gè)效果可以是使用較少的電力，因?yàn)楦鶕?jù)所需的電力可以更嚴(yán)密地控制功耗。

以下述理解來提交本概述：其將不用于解釋或限制權(quán)利要求的范圍或意義。本領(lǐng)域技術(shù)人員在閱讀了以下詳細(xì)描述以及查看了附圖之后將認(rèn)識(shí)到附加的特征和優(yōu)點(diǎn)。

附圖說明

下面參考各圖描述所要求保護(hù)的主題。為了解釋的目的，闡述了多個(gè)具體細(xì)節(jié)以便提供對(duì)所要求保護(hù)的主題的透徹理解。然而，可能明顯的是，可以在沒有這些具體細(xì)節(jié)的情況下實(shí)踐所要求保護(hù)的主題。詳細(xì)描述參考附圖。貫穿各圖使用相同的數(shù)字來提及類似的特征和部件。在描述多個(gè)實(shí)施例的情況下，多位數(shù)參考數(shù)字用于指示所述實(shí)施例中的元件。在多位數(shù)參考數(shù)字中，最低有效位可以提及不同實(shí)施例中相似的特征和部件，而最高有效位可以提及具體實(shí)施例。

圖1是根據(jù)一些實(shí)施例的系統(tǒng)的示例性框圖。

圖2是根據(jù)一些實(shí)施例在另一方面示意性地示出圖1系統(tǒng)的示例性框圖。

圖3是根據(jù)一些實(shí)施例在又另一方面示意性地示出圖1系統(tǒng)的另一示例性框圖。

圖4是根據(jù)一些實(shí)施例在又另一方面示意性地示出圖1系統(tǒng)的另一示例性框圖。

圖5A和5B是根據(jù)一些實(shí)施例示意性地示出圖1中的系統(tǒng)的一部分的示例性圖解。

圖6是示出根據(jù)一些實(shí)施例的技術(shù)的實(shí)施方式的流程圖。

圖7A、7B和7C是根據(jù)這里公開的技術(shù)示意性地示出實(shí)施方式中的定時(shí)鐘、觸發(fā)器計(jì)數(shù)和功耗的示例性時(shí)序圖。

具體實(shí)施方式