用于数据处理系统中的方法和设备的制造方法
【专利说明】用于数据处理系统中的方法和设备
【背景技术】
[0001] 动态电压缩放是计算机体系结构中的电力管理技术，其中部件中使用的电压根据 环境被增大或减小。动态频率缩放是计算机体系结构中的技术，由此微处理器的频率可以 "不工作（onthefly)"时自动调整以节省电力或者减少由芯片生成的热量。电压和频率 缩放常常一起用于节约移动装置(包括蜂窝电话）中的电力。当以这种方式使用时，其通常 被称为DVFS，或动态电压和频率缩放。
【发明内容】
[0002] 下面呈现简化概述以便提供对这里公开的技术的一个或多个方面的基本理解。该 概述不是详尽综述，并且其既不旨在确定重要或关键元件，也不旨在描述本公开的范围。更 确切地说，该概述的主要目的是以简化形式呈现一些概念作为稍后呈现的更详细描述的前 奏。
[0003]本公开针对的是用于降低功耗的技术。具体而言，在低电力模式下，时钟频率可以 被减小使得时钟周期变大。这里公开的技术利用在相对大的时钟周期中可用的时间来获得 在电源控制中使用的信息。至少一个效果可以是逐个时钟脉冲地调整电源以满足对与相应 时钟脉冲相关联的电力的需要。
[0004] 在数字电路中，电容可以例如被提供作为缓冲器，其被配置用于阻止可能在切换 电路的元件时、尤其是在切换存储元件(例如，诸如触发器）时出现的电流尖峰。在下文，术 语'触发器'代表性地用于存储元件。应当理解这里公开的技术不局限于触发器，而是还包 含其它电路元件，所述其它电路元件被配置用于接收激活信号以启动电路元件的操作。其 它电路元件例如是锁存器、随机存取存储器（RAM)和只读存储器（ROM)。另外，应当理解在 锁存器处收到的使能信号或在RAM处收到的异步写信号、在RAM处或在ROM处收到的异步 读信号也可以形成激活信号。时钟门可以用于停止将时钟信号传递到包括已知没有被切换 的触发器的电路域。结果，可以减少电荷向电路域的电容的流动。这里描述的技术可以使 用与传递到电路域的时钟信号相关的信息，该电路域控制被配置用于向电路域供给电力的 电源。
[0005] 为了将信息安全地存储于触发器中，供给给触发器的电压不应当下降到通过设计 预先确定的电平以下。具体而言，与触发器相关联的缓冲器电容两端的电压不应当下降到 所述预先确定的电平以下。为了防止在缓冲器电容放电期间电压下降到所述预先确定的电 平以下，必须首先在缓冲器电容中存储足够的电荷。这里公开的技术基于预计来自与待切 换的触发器相关联的给定的缓冲器电容组的电荷的、与时钟脉冲的出现相关联的损失。基 于预计的损失，可以确定给所述给定的电容组预充电所需的电压。具体而言，可以预计待切 换的触发器的量以便预计用来补偿来自相关联的缓冲器电容的电荷的损失的预充电电压。 由此，可以根据接收时钟信号并将其传递给预先确定的数量的触发器或者接收用于待操作 的触发器的使能信号的时钟门的量来缩放供给电力。在一些实施方式中，该缩放可以像逐 个时钟周期或逐个时钟脉冲那样频繁地被执行。至少一个效果可以是使用较少的电力，因 为根据所需的电力可以更严密地控制功耗。
[0006] 以下述理解来提交本概述：其将不用于解释或限制权利要求的范围或意义。本领 域技术人员在阅读了以下详细描述以及查看了附图之后将认识到附加的特征和优点。
【附图说明】
[0007] 下面参考各图描述所要求保护的主题。为了解释的目的，阐述了多个具体细节以 便提供对所要求保护的主题的透彻理解。然而，可能明显的是，可以在没有这些具体细节的 情况下实践所要求保护的主题。详细描述参考附图。贯穿各图使用相同的数字来提及类似 的特征和部件。在描述多个实施例的情况下，多位数参考数字用于指示所述实施例中的元 件。在多位数参考数字中，最低有效位可以提及不同实施例中相似的特征和部件，而最高有 效位可以提及具体实施例。
[0008] 图1是根据一些实施例的系统的示例性框图。
[0009] 图2是根据一些实施例在另一方面示意性地示出图1系统的示例性框图。
[0010] 图3是根据一些实施例在又另一方面示意性地示出图1系统的另一示例性框图。
[0011] 图4是根据一些实施例在又另一方面示意性地示出图1系统的另一示例性框图。
[0012] 图5A和5B是根据一些实施例示意性地示出图1中的系统的一部分的示例性图 解。
[0013] 图6是示出根据一些实施例的技术的实施方式的流程图。
[0014] 图7A、7B和7C是根据这里公开的技术示意性地示出实施方式中的定时钟、触发器 计数和功耗的示例性时序图。
【具体实施方式】
[0015] 这里描述的是与处理根据这里公开的技术的系统中的信号和/或数据相关的实 施例。为了解释的目的，阐述了多个具体细节以便提供对所要求保护的主题的透彻理解。然 而，可能明显的是，可以在没有这些具体细节的情况下实施所要求保护的主题。
[0016] 图1是示意性地示出根据一些实施例的系统100的功能方面的框图。系统100包 括处理单元180。另外，系统100包括电源单元150,其被配置用于向在系统100的处理单 元180中包括的或者以其它方式由处理单元180代表的电路供给电力。根据一些实施例， 系统100包括分析器单元170,其被配置用于从处理单元180接收信号并被进一步配置用于 将信号提供给电源单元150。系统100还包括时钟生成单元160,其被配置用于将时钟脉冲 传递给处理单元180。在一些实施例中，时钟生成单元160可以被配置用于将时钟脉冲传递 给分析器单元170。根据一些实施例，系统100可以包括和/或耦合到系统存储器，其被配 置用于存储程序指令和或在通过系统100的数据处理中使用的数据。在一些实施方式中， 系统100包括其它外围电路（图1中未示出）。
[0017] 处理单元180可以包括例如下述中的一个或多个：中央处理单元（CPU) 181、一个 或多个存储单元182(这里也称为系统存储器)、一个或多个外围单元，例如，诸如计时器183 和被配置用于使系统100与系统100外部的装置通信的通信接口 184。计时器183在一些 实施例中被配置用于生成脉宽调制（PWM)信号。PWM信号可以例如被提供给电源单元150 用于控制电源功能。在一些实施例中，PWM信号可以用于触发中断。在一些实施方式中，PWM 信号可以形成用在操作系统100中的参考信号。通信接口 184在一些实施例中可以被配置 用于与其它装置的通信中。在一些实施方式中，通信接口 184被配置用于根据包括下述的 协议组中的至少一个协议使能通信：本地互连网络（LIN)、串行外设接口（SPI)和控制器 区域网络（CAN)。本领域技术人员将理解处理单元180中所包括的元件列表仅是说明单独 地或者以任何组合包括单元和/或功能块的多种实施方式的示例可以在处理单元中一起 被实现。根据处理需求要求，以及根据具体情况，处理单元180可以包括其它处理电路。另 外，处理单元180包括时钟门控接口 185,其被配置用于将处理单元180耦合到分析器单元 170。还应当理解并不是处理单元180的