[發明專利]電源調整裝置及方法、芯片系統及運行芯片系統的方法

在審

• 申請號: 201610516583.2
• 申請日: 2016-06-30
• 公開（公告）號: CN107565813A
• 公開（公告）日: 2018-01-09
• 發明（設計）人: 畢杰
• 申請（專利權）人: 中興通訊股份有限公司
• 主分類號: H02M3/156
• 分類號: H02M3/156
• 代理公司: 深圳鼎合誠知識產權代理有限公司44281
• 代理人: 江婷,李發兵

技術領域

本發明涉及集成電路技術領域，尤其涉及一種電源調整裝置及方法、芯片系統及運行芯片系統的方法。

背景技術

目前降低設備功耗成為通信設備設計的主要目標之一，AVS(adaptive voltage scaling，自適應電壓調整)則是一種有效降低網絡設備內部芯片功耗的技術。AVS基于跟蹤系統負載芯片的性能變化，由APC(Automatic Power Control，自動功率控制器)做出自適應電壓調整。APC通過PWI(Power Indication，電源管理接口)將系統負載芯片的性能(頻率)、溫度變化準確地傳遞給外部電源管理單元，該電源管理單元根據性能需求自動調整供給系統負載芯片的電壓，使負載芯片運行在能確保應用軟件正確運行的最低電壓和頻率下，從而減小芯片功耗。

請參見圖1，圖1為傳統AVS電源調整裝置原理框圖，該電源調整裝置包括CPU芯片，CPU芯片包括HPM(Hardware Performance Monitor，硬件性能監視器)、CMU(Clock Master Unit，時鐘主單元)以及APC；APC與電源調整裝置外部的DC-DC電源芯片連接，DC-DC電源芯片包括PMU(Phasor Measurement Unit，電源控制單元)；當CMU為一個新的工作狀態請求一個新的頻率，并為該工作狀態設定一個新的HPM時鐘時，APC首先根據新的頻率要求確定負載芯片所需的開環調整電壓，通過DC-DC電源芯片對CPU內核電源進行初調。在完成初調后CPU運行在新的頻率下，此時APC使用HPM監視的CPU內部參數再次確定負載芯片所需的調整電壓，直到滿足新頻率的要求。但是傳統AVS電源調整裝置在對負載芯片的電壓進行調整時，需采用特定的電源芯片實現調壓，該電源芯片內部需設置PMU才可實現AVS功能，導致不含有電源管理單元的普通電源芯片無法對負載芯片的電壓進行調整，從而降低了AVS電源調整裝置的通用性，同時也增加了成本。

發明內容

根據本發明實施例提供的電源調整裝置及方法、芯片系統及運行芯片系統的方法，主要解決現有的AVS電源調整系統無法采用通用的電源芯片實現自適應電壓調整功能的技術問題。

為解決上述技術問題，本發明實施例提供一種電源調整裝置，包括：控制器和數模轉換器；

所述控制器用于將負載芯片反饋的電壓調整量轉換成與電源芯片適配的數字反饋電壓信號并輸出至所述數模轉換器；

所述數模轉換器用于將所述數字反饋電壓信號轉換成模擬反饋電壓信號并輸出至電源芯片以調整電源電壓。

本發明實施例還提供一種芯片系統，包括：電源芯片、負載芯片以及如上所述的電源調整裝置；

所述電源芯片用于為所述負載芯片提供電壓；

所述電源調整裝置用于將所述負載芯片反饋的電壓調整量轉換成與所述電源芯片適配的模擬反饋電壓信號并輸出至所述電源芯片；

所述電源芯片根據所述模擬反饋電壓信號對電源電壓進行調整。

本發明實施例還提供一種電源調整方法，包括：

將負載芯片反饋的電壓調整量轉換成與電源芯片適配的數字反饋電壓信號；

將所述數字反饋電壓信號轉換成模擬反饋電壓信號并輸出至電源芯片以調整電源電壓。

本發明實施例還提供一種運行芯片系統的方法，包括：

電源芯片為負載芯片提供電壓；

通過如上所述的電源調整裝置將所述負載芯片反饋的電壓調整量轉換成與所述電源芯片適配的模擬反饋電壓信號；

電源芯片根據所述模擬反饋電壓信號對電源電壓進行調整。

本發明的有益效果是：

根據本發明實施例提供的電源調整裝置及方法、芯片系統及運行芯片系統的方法，包括控制器和數模轉換器，控制器將負載芯片反饋的電壓調整量轉換成與電源芯片適配的數字反饋電壓信號并輸出至數模轉換器，數模轉換器將數字反饋電壓信號轉換成模擬反饋電壓信號并輸出至電源芯片以調整電源電壓，從而實現自適應電源電壓調整功能，減小負載芯片的功耗。同時，電源調整裝置通過將負載芯片輸出的電壓調整量轉換成電源芯片能夠支持的模擬信號，使得電源芯片只需采用普通的電源轉換器即可實現負載芯片的自適應電壓調整功能，在降低成本的同時也增加了電源調整裝置的通用性。

附圖說明

圖1為傳統AVS電源調整原理框圖；

圖2為本發明實施例一提供的電源調整裝置示意圖；

圖3為本發明實施例二提供的芯片系統示意圖；