[發(fā)明專利]統(tǒng)一的保持觸發(fā)器架構(gòu)和控制

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201780030229.1
• 申請(qǐng)日: 2017-04-24
• 公開（公告）號(hào): CN109154855B
• 公開（公告）日: 2022-03-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 曹立鵬;D·巴恩;H·潘特;R·維蘭谷迪皮查
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 高通股份有限公司
• 主分類號(hào): G06F1/3287
• 分類號(hào): G06F1/3287;H03K3/037
• 代理公司: 北京市金杜律師事務(wù)所 11256
• 代理人: 王茂華;張曦

公開了一種集成電路(IC)，其具有用于不同類型的保持觸發(fā)器(RFF)的統(tǒng)一控制方案和統(tǒng)一架構(gòu)。在示例方面，IC包括在電力塌縮時(shí)段期間提供電力的恒定電力軌、以及在電力塌縮時(shí)段期間停止提供電力的可塌縮電力軌。該IC還包括正邊沿觸發(fā)的(PET)RFF和負(fù)邊沿觸發(fā)的(NET)RFF。PET RFF包括主部分和從部分，從部分耦合到恒定電力軌并且主部分耦合到可塌縮電力軌。NET RFF包括主部分和從部分，主部分耦合到恒定電力軌并且從部分耦合到可塌縮電力軌。在另一示例方面，基于時(shí)鐘和保持信號(hào)的控制信號(hào)可以被路由到兩個(gè)RFF。

相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用

本申請(qǐng)要求2016年5月17日在美國(guó)專利商標(biāo)局提交的非臨時(shí)申請(qǐng)No.15/156,859的優(yōu)先權(quán)和權(quán)益，其全部?jī)?nèi)容通過引用并入本文。

技術(shù)領(lǐng)域

本公開一般地涉及部署在集成電路(IC)中的保持觸發(fā)器，并且更具體地，涉及被構(gòu)造以使統(tǒng)一控制方案成為可能的正邊沿觸發(fā)的保持觸發(fā)器和負(fù)邊沿觸發(fā)的保持觸發(fā)器。

背景技術(shù)

電子設(shè)備的功耗是電子設(shè)備設(shè)計(jì)中越來越重要的因素。從全球的視角來看，由于大型企業(yè)數(shù)據(jù)中心和個(gè)人計(jì)算設(shè)備的普遍存在，電子設(shè)備的能量需求占據(jù)總能量使用的相當(dāng)大的百分比。環(huán)境憂慮因此激發(fā)努力來降低電子設(shè)備的功耗以幫助保護(hù)地球資源。從個(gè)人視角來看，較少的功耗轉(zhuǎn)化為較低的能量費(fèi)用。此外，許多個(gè)人計(jì)算設(shè)備是便攜式的并且由電池供電。便攜式的電池供電的電子設(shè)備所消耗的能量越少，便攜式設(shè)備在不對(duì)電池再充電的情況下可以操作得越久。較低的能耗還使得能夠使用更小的電池并且采用更薄的形狀因子，這意味著可以使設(shè)備更便攜或更全能。因此，便攜式電子設(shè)備的普及也激發(fā)努力來減少電子設(shè)備的功耗。

如果設(shè)備耦合到電源并且打開，則電子設(shè)備消耗電力。這對(duì)于整個(gè)電子設(shè)備是真實(shí)的，但對(duì)于電子設(shè)備的個(gè)體部分也是真實(shí)的。因此，如果電子設(shè)備的各部分從電力解耦或關(guān)閉，即使同時(shí)其他部分保持被供電并且打開，也可以降低功耗。電子設(shè)備的全部分立組件(諸如整個(gè)集成電路(IC)或顯示屏)可以從電力解耦或關(guān)閉。替換地，分立組件的選定部分可以類似地被斷電。例如，集成電路芯片的不同處理實(shí)體(諸如處理核)可以選擇性地被斷電某個(gè)時(shí)間段以減少能耗。

將集成電路的一部分(諸如核)斷電可以節(jié)省電力并且延長(zhǎng)電池壽命。將該部分?jǐn)嚯娫诒疚闹蟹Q為“電力塌縮”或創(chuàng)建“電力塌縮時(shí)段”。不幸的是，實(shí)施集成電路核的電力塌縮可能造成問題。例如，恢復(fù)使用斷電的核的計(jì)算任務(wù)花費(fèi)時(shí)間，這減慢性能并且可能負(fù)面地影響用戶體驗(yàn)。如果從某些類型的計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)器去除電力，則操作數(shù)據(jù)(其是進(jìn)行中的計(jì)算任務(wù)所需要的數(shù)據(jù))也可能丟失。丟失操作數(shù)據(jù)可能迫使應(yīng)用重啟或永久損壞用戶文件，諸如文檔或圖片。為了避免在集成電路的核正被斷電時(shí)丟失操作數(shù)據(jù)，操作數(shù)據(jù)可以存儲(chǔ)在特殊存儲(chǔ)器中，該特殊存儲(chǔ)器在電力塌縮時(shí)段期間保持?jǐn)?shù)據(jù)。某種存儲(chǔ)器(諸如閃存)能夠在電力被去除時(shí)保持?jǐn)?shù)據(jù)。然而，閃存不適合高速處理，因?yàn)樵L問時(shí)間太慢。

能夠在電力塌縮時(shí)段期間保持?jǐn)?shù)據(jù)的另一類型的存儲(chǔ)器被稱為保持觸發(fā)器(RFF)。一般地，觸發(fā)器可以實(shí)施為保持觸發(fā)器或非保持觸發(fā)器。觸發(fā)器(FF)或觸發(fā)電路(flop)是計(jì)算存儲(chǔ)器的單元，其存儲(chǔ)一位操作數(shù)據(jù)。觸發(fā)器是相對(duì)快速的存儲(chǔ)器單元，因此集成電路設(shè)計(jì)者在芯片上相當(dāng)頻繁地采用觸發(fā)器。典型的觸發(fā)器包括主部分和從部分，其中數(shù)據(jù)從主部分內(nèi)部地遷移到從部分。鐘控的或同步的觸發(fā)器被配置為使數(shù)據(jù)遷移成為可能，從而主部分中存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)響應(yīng)于時(shí)鐘信號(hào)的脈沖而被傳送到從部分。

非保持觸發(fā)器是易失性存儲(chǔ)器，其如果被斷電，諸如在包括非保持觸發(fā)器的對(duì)應(yīng)核的電力塌縮的情況下，則放棄所存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)。另一方面，保持觸發(fā)器能夠在電力塌縮期間保持?jǐn)?shù)據(jù)。在一種方法中，保持觸發(fā)器從電力軌獲得電力，電力軌在電力塌縮事件期間不會(huì)失去電力，所以保持觸發(fā)器因此可以保持一位操作數(shù)據(jù)。因此，通過在電力塌縮時(shí)段期間促進(jìn)操作數(shù)據(jù)的保持，而無需求助于較慢的存儲(chǔ)器類型(諸如閃存)，保持觸發(fā)器可以支持管理功耗的努力。