BR112019019842A2

BR112019019842A2 - multiplexação de energia com uma carga ativa

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Publication number: BR112019019842A2
Application number: BR112019019842A
Authority: BR
Inventors: Pant Harshat; Ho Lam; Jain Rajeev; Shahrokhinia Sassan
Original assignee: Qualcomm Inc
Priority date: 2017-03-28
Filing date: 2018-02-07
Publication date: 2020-04-22
Also published as: SG11201907570QA; US10317968B2; CN110462962A; CN110462962B; AU2018244076B2; ES2874025T3; TW201837653A; AU2018244076A1; WO2018182855A1; KR102611894B1; TWI676887B; US20180284859A1; EP3602713A1; EP3602713B1; KR20190133220A

Abstract

um circuito integrado é descrito para multiplexação de energia com uma carga ativa. em um aspecto ilustrativo, o circuito integrado inclui um primeiro trilho de energia, um segundo trilho de energia, um trilho de energia de carga, múltiplos tiles de multiplexador de energia, e conjunto de circuitos de controle de multiplexador de energia. o primeiro trilho de energia está em uma primeira voltagem, e o segundo trilho de energia está em uma segunda voltagem. os múltiplos tiles de multiplexador de energia são acoplados em série em uma disposição conectada e realizam, em conjunto, uma operação de multiplexação de energia em resposta a um sinal de comutação de trilho de energia. cada tile de multiplexador de energia comuta entre acoplar o trilho de energia de carga ao primeiro trilho de energia e ao segundo trilho de energia. o conjunto de circuitos de controle de multiplexador de energia é acoplado ao primeiro e ao segundo trilhos de energia e inclui um comparador para produzir um sinal de voltagem relativa com base nas primeira e segunda voltagens. o conjunto de circuitos de controle de multiplexador de energia gera o sinal de comutação de trilho de energia com base no sinal de voltagem relativa.

Description

MULTIPLEXAÇÃO DE ENERGIA COM UMA CARGA ATIVA

CAMPO TÉCNICO [01] Essa descrição se refere geralmente ao gerenciamento de energia com circuitos integrados (ICs) que são utilizados em dispositivos eletrônico e, mais especificamente, para permitir que uma carga de circuito continue com as operações ativas enquanto a carga de circuito é comutada de um trilho de energia para outro trilho de energia.

FUNDAMENTOS [02] O consumo de energia por dispositivos eletrônicos é um fator cada vez mais importante para projetos de dispositivos eletrônicos. De uma perspectiva global, o consumo de energia dos dispositivos eletrônicos ocupa um percentual razoável de utilização de energia total devido aos grandes centros de dados corporativos e à ubiquidade dos dispositivos de computação pessoal. Preocupações ambientais, dessa forma, motivam os esforços no sentido de se reduzir a energia consumida pelos dispositivos eletrônicos para ajudar a conservar os recursos da Terra. De uma perspectiva individual, um menor consumo de energia se traduz em contas de energia elétrica reduzidas. Adicionalmente, muitos dispositivos de computação pessoal são portáteis e energizados por baterias. Quanto menos energia for consumida por um dispositivo eletrônico energizado por batería, portátil, por mais tempo o dispositivo portátil operará sem precisar recarregar a batería. O menor consumo de energia também permite o uso de baterias menores e a adoção de fatores de formação mais finos, o que significa que os dispositivos

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2/85 portáteis também motivam esforços no sentido de se reduzir o consumo de energia dos dispositivos eletrônicos.

[03] Um dispositivo eletrônico consome energia se o dispositivo for acoplado a uma fonte de energia e ligado. Isso é verdadeiro para todo o dispositivo eletrônico, mas também é verdade para partes individuais do dispositivo eletrônico. Dessa forma, o consumo de energia pode ser reduzido se partes de um dispositivo eletrônico forem desenergizadas, mesmo enquanto outras partes permanecem energizadas. Todos os componentes discretos de um dispositivo eletrônico, tal como todo um circuito integrado (IC) ou um rádio Wi-Fi, podem ser desenergizados. Alternativamente, partes selecionadas de um componente discreto podem, da mesma forma, ser desenergizadas. Por exemplo, uma entidade de processamento distinta ou um bloco de circuito de um chip de circuito integrado, tal como um núcleo do mesmo pode ser seletivamente desenergizado por algum periodo de tempo para reduzir o consumo de energia.

[04] Uma parte de um circuito integrado, tal como um núcleo, pode, portanto, ser desenergizada para reduzir a utilização de energia e estender a vida útil da batería. Um núcleo pode ser desenergizado pelo desacoplamento do núcleo de uma fonte de energia ou pelo desligamento da fonte de energia. Adicionalmente, um núcleo pode ser desenergizado reduzindo-se uma voltagem suprida para o núcleo para reduzir o consumo de energia. Uma abordagem para o suprimento de um nível de voltagem inferior para um núcleo de um circuito integrado é chamada de escalonamento dinâmico de voltagem (DVS). Com o escalonamento dinâmico de voltagem, a utilização de energia por um núcleo pode ser

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3/85 gerenciada reduzindo-se uma voltagem de suprimento durante os momentos de utilização reduzida e, então, elevando-se a voltagem de suprimento em outros momentos para corresponder a demandas de utilização mais altas.

[05] Dessa forma, o escalonamento dinâmico de voltagem como uma técnica de gerenciamento de energia com circuitos integrados pode reduzir o consumo de energia dos dispositivos eletrônicos. Infelizmente, implementar o escalonamento dinâmico de voltagem é um desafio. Por exemplo, implementar o escalonamento dinâmico de voltagem pode afetar de maneira adversa um nivel de desempenho de um núcleo de um circuito integrado, especialmente durante as transições de nivel de voltagem. Durante uma transição de nivel de voltagem, o rendimento do processamento para um núcleo pode ser reduzido, e os dados podem ser corrompidos. Essas questões têm prejudicado o desenvolvimento do escalonamento dinâmico de voltagem, e, consequentemente, impedido a obtenção total dos benefícios de conservação de energia do escalonamento dinâmico de voltagem.

SUMÁRIO [06] Um circuito integrado é descrito e permite a multiplexação de energia com uma carga ativa. Em um aspecto ilustrativo, o circuito integrado inclui um primeiro trilho de energia, um segundo trilho de energia, e um trilho de energia de carga. O primeiro trilho de energia é configurado para ser mantido em uma primeira voltagem, e o segundo trilho de energia é configurado para ser mantido em uma segunda voltagem. O circuito integrado também inclui múltiplos tiles de multiplexador de energia acoplados em série em uma disposição tipo corrente. Os múltiplos tiles

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4/85 de multiplexador de energia são configurados para realizar, em conjunto, uma operação de multiplexação de energia em resposta a um sinal de comutação de trilho de energia. Cada tile de multiplexador de energia é configurado para comutar entre acoplar o trilho de energia de carga ao primeiro trilho de energia e acoplar o trilho de energia de carga ao segundo trilho de energia. 0 circuito integrado inclui adicionalmente o conjunto de circuitos de controle de multiplexador de energia acoplado ao primeiro trilho de energia e ao segundo trilho de energia. 0 conjunto de circuitos de controle de multiplexador de energia inclui um comparador que é configurado para produzir um sinal de voltagem relativa com base na primeira voltagem e segunda voltagem. 0 conjunto de circuitos de controle de multiplexador de energia é configurado para gerar o sinal de comutação de trilho de energia com base no sinal de voltagem relativa.

[07] Em um aspecto ilustrativo, um circuito integrado é descrito. O circuito integrado inclui um primeiro trilho de energia que é configurado para ser mantido em uma primeira voltagem, e um segundo trilho de energia que é configurado para ser mantido em uma segunda voltagem. O circuito integrado também inclui um trilho de energia de carga e uma carga de circuito que é acoplada ao trilho de energia de carga. O circuito integrado inclui adicionalmente múltiplos tiles de multiplexador de energia que são acoplados em série em uma disposição tipo corrente. Os múltiplos tiles de multiplexador de energia são configurados para realizar, em conjunto, uma operação de multiplexação de energia em resposta a um sinal de

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5/85 comutação de trilho de energia. Cada tile de multiplexador de energia é configurado para comutar entre o acoplamento do trilho de energia de carga ao primeiro trilho de energia e o acoplamento do trilho de energia de carga ao segundo trilho de energia. 0 circuito integrado inclui adicionalmente um conjunto de circuitos de controle de multiplexador de energia que é acoplado ao primeiro trilho de energia e ao segundo trilho de energia. 0 conjunto de circuitos de controle de multiplexador de energia inclui meios de comparação para produzir um sinal de voltagem relativa com base na primeira voltagem e segunda voltagem e meios de iniciação para gerar o sinal de comutação de trilho de energia com base no sinal de voltagem relativa.

[08] Em um aspecto ilustrativo, um método para multiplexação de energia com uma carga ativa é descrito. O método inclui suprir energia para um trilho de energia de carga utilizando um primeiro trilho de energia. O método também inclui comparar uma primeira voltagem do primeiro trilho de energia a uma segunda voltagem de um segundo trilho de energia e gerar um sinal de voltagem relativa com base na comparação. Um sinal de indicação de nível de voltagem indicativo de uma emissão de um comando para se mudar a segunda voltagem do segundo trilho de energia é obtido. O método inclui adicionalmente gerar um sinal de comutação de trilho de energia com base no sinal de voltagem relativa e no sinal de indicação de nível de voltagem e realizar uma operação de multiplexação de energia para desconectar o primeiro trilho de energia e para conectar o segundo trilho de energia com base no sinal de comutação de trilho de energia. O método inclui

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6/85 adicionalmente suprir energia para o trilho de energia de carga utilizando o segundo trilho de energia.

[09] Em um aspecto ilustrativo, um circuito integrado é descrito. O circuito integrado inclui um primeiro trilho de energia, um segundo trilho de energia e um trilho de energia de carga. O primeiro trilho de energia é configurado para ser mantido em uma primeira voltagem, e o segundo trilho de energia é configurado para ser mantido em uma segunda voltagem. O circuito integrado também inclui múltiplos tiles de multiplexador de energia acoplados entre o primeiro trilho de energia e o trilho de energia de carga e entre o segundo trilho de energia e o trilho de energia de carga. Os múltiplos tiles de multiplexador de energia são configurados para comutar entre acoplar o trilho de energia de carga ao primeiro trilho de energia e acoplar o trilho de energia de carga ao segundo trilho de energia, com base em um sinal de comutação de trilho de energia. O circuito integrado inclui adicionalmente o conjunto de circuitos de controle de multiplexador de energia que é acoplado ao primeiro trilho de energia e ao segundo trilho de energia e é configurado para gerar o sinal de comutação de trilho de energia com base em pelo menos um sinal acionador. O conjunto de circuitos de controle de multiplexador de energia inclui o conjunto de circuitos de acionamento de multiplexador de energia que é configurado para gerar o pelo menos um sinal acionador em resposta a um segundo nivel de voltagem da segunda voltagem cruzando um primeiro nivel de voltagem da primeira voltagem.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

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7/85 [010] A figura 1 ilustra uma parte ilustrativa de um circuito integrado que inclui múltiplos tiles de multiplexador de energia (power-mux tiles) e uma carga de circuito.

[Oil] A figura 2 ilustra uma disposição ilustrativa tipo corrente dos múltiplos tiles de multiplexador de energia, cada um dos quais inclui primeiro e segundo circuitos de comutação acoplados a dois trilhos de energia, em conjunto com o conjunto de circuitos de controle de multiplexador de energia.

[012] A figura 3 apresenta um gráfico ilustrando curvas de nivel de voltagem ilustrativas para dois trilhos de energia com o tempo.

[013] A figura 4 ilustra um exemplo do conjunto de circuitos de controle de multiplexador de energia e sinais de controle de multiplexação de energia associados para controlar os tiles de multiplexador de energia.

[014] A figura 5 ilustra um exemplo do conjunto de circuitos de controle de multiplexador de energia que inclui um comparador e um conjunto de circuitos de iniciação de multiplexador de energia, que inclui um

conj unto	de circuitos de acionamento de multiplexador	de
energia.	[015] A figura 6 ilustra um exemplo	do
conj unto	de circuitos de acionamento de multiplexador	de
energia	para gerar um sinal de acionamento para	uma
operação	de multiplexação de energia.
	[016] A figura 7-1 ilustra um exemplo	do
conj unto	de circuitos de iniciação de multiplexador	de

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8/85 energia para gerar um sinal de comutação de trilho de energia com base em um sinal de acionamento.

[017] A figura 7-2 ilustra outro exemplo do conjunto de circuitos de iniciação de multiplexador de energia para gerar um sinal de comutação de trilho de energia com base em um sinal de acionamento.

[018] A figura 7-3 ilustra outro exemplo do conjunto de circuitos de iniciação de multiplexador de energia para gerar um sinal de comutação de trilho de energia com base em um sinal de acionamento.

[019] A figura 8 ilustra uma interface de controle de multiplexação de energia ilustrativa e disposição de um tile de multiplexador de energia possuindo um primeiro circuito de comutação e um segundo circuito de comutação.

[020] A figura 9 ilustra um exemplo de um tile de multiplexador de energia com o primeiro e segundo circuitos de comutação realizados com múltiplos comutadores, incluindo comutadores grandes e comutadores pequenos.

[021] A figura 10 ilustra um exemplo de um tile de multiplexador de energia com o primeiro e segundo circuitos de comutação realizados com múltiplos comutadores em um nivel de transistor.

[022] A figura 11-1 ilustra um exemplo de uma interface de sinalização de controle de multiplexação de energia para transistores realizando os primeiro e segundo circuitos de comutação que são controlados por um sinal de comutação de trilho de energia de acordo com a figura 7-1.

[023] A figura 11-2 ilustra um exemplo de uma

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9/85 interface de sinalização de controle de multiplexação de energia para transistores realizando o primeiro e o segundo circuitos de comutação que são controlados por um sinal de comutação de trilho de energia de acordo com o da figura 7- .

[024] A figura 11-3 ilustra um exemplo de uma interface de sinalização de controle de multiplexação de energia para transistores realizando o primeiro e segundo circuitos de comutação que são controlados por um sinal de comutação de trilho de energia de acordo com o da figura 7- .

[025] A figura 12 é um fluxograma ilustrando um processo ilustrativo para a multiplexação de energia com uma carga ativa.

[026] A figura 13 ilustra um dispositivo eletrônico ilustrativo que inclui um circuito integrado possuindo múltiplos núcleos.

DESCRIÇÃO DETALHADA [027] O gerenciamento de energia dos dispositivos eletrônicos resulta no controle de uma quantidade de energia que um circuito integrado (IC) consome com o tempo ou instantaneamente. O consumo de energia pode ser reduzido para zero ou quase zero durante tempos de não utilização ou para reter alguns dados armazenados, um circuito integrado pode ser desenergizado para um nivel de voltagem inferior para reduzir o consumo de energia. Além disso, se um circuito integrado não puder ser desenergizado completamente, então, uma ou mais partes, ou núcleos, podem ser desenergizados independentemente um do outro.

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10/85 [028] Uma técnica de gerenciamento de energia ilustrativa é a multiplexação de energia. A multiplexação de energia pode ser utilizada para fornecer oportunidades de redução de energia durante a operação de um circuito integrado. Com a multiplexação de energia, uma parte de circuito integrado, tal como um núcleo, é comutada de ser energizada em um nível de voltagem para ser energizada em outro nível de voltagem. Geralmente, um determinado núcleo de um circuito integrado consome menos energia se operado em um nível inferior de voltagem. Dessa forma, o consumo de energia de um circuito integrado pode ser reduzido pela comutação de um núcleo para um nível inferior de voltagem.

[029] Em um exemplo específico de multiplexação de energia, um processador opera em conjunto com uma memória que armazena os dados para o processador. O processador está operando inicialmente em um nível de desempenho amplificado que resulta em suprir um nível de voltagem amplificado para o processador com o nível de voltagem amplificado também sendo suprido para a memória, de modo que a memória possa servir às exigências por dados mais rápidas do que o normal do processador. Quando a utilização do processador se torna, em determinado momento, suficientemente baixa, um núcleo que inclui a lógica de processador pode ser parcialmente desenergizado reduzindose o nível suprido de voltagem para reduzir a utilização de energia. A memória, no entanto, não pode operar nesse nível reduzido de voltagem, enquanto ainda garante que os dados armazenados sejam mantidos na memória. Dessa forma, com o nível de voltagem para o processador sendo reduzido, a memória deve ser suprida com um nível diferente de

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11/85 voltagem. Uma forma de se suprir um nível diferente de voltagem para a memória é se utilizar técnicas de multiplexação de energia para comutar um núcleo incluindo a memória de um trilho de energia mantido em um nível de voltagem para outro trilho de energia mantido em outro nível de voltagem.

[030] Geralmente, na multiplexação de energia, uma carga de circuito é multiplexada entre múltiplos trilhos de energia que estão sendo mantidos em múltiplos níveis de voltagem diferentes. A multiplexação entre os diferentes trilhos de energia é realizada utilizando-se um ou mais tiles de multiplexador de energia. Se dois trilhos de energia, por exemplo, estiverem envolvidos na multiplexação de energia, cada tile de multiplexador de energia inclui dois circuitos de comutação, tal como dois transistores de comutação, com cada circuito de comutação acoplado a um dos dois trilhos de energia. Uma operação de multiplexação de energia resulta na desconexão da carga de circuito de um trilho de energia e conexão da carga de circuito ao outro trilho de energia utilizando os dois transistores de comutação, de acordo com um procedimento de comutação orquestrado com cuidado. Se a carga de circuito ocupar uma grande área de um chip de circuito integrado, múltiplos tiles de multiplexador de energia são distribuídos em locais físicos diferentes através do chip para corresponder às exigências de queda de corrente-resistência (IR) e para distribuir energia para áreas diferentes da carga de circuito, como será apreciado pelos versados na técnica.

[031] Empregar os tiles de multiplexador de

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12/85 energia distribuídos permite a comutação entre dois trilhos de energia diferentes para mudar os níveis de voltagem que são supridos para uma carga de circuito e, portanto, reduzir o consumo de energia através de uma grande área de um circuito integrado. Infelizmente, as situações de multiplexação de energia envolvendo tiles de multiplexador de energia distribuídos introduzem um número de problemas de competição. Primeiro, a condução cruzada entre dois trilhos de energia diferentes resulta em um gasto desnecessário de energia que desperdiça energia. Por exemplo, dois transistores de comutação diferentes acoplados a dois trilhos de energia diferentes de voltagens arbitrárias não podem, ambos, estar ligados ao mesmo tempo sem arriscar desenvolver uma corrente de curto circuito entre os dois trilhos de energia diferentes, especialmente se os dois transistores de comutação diferentes estiverem próximos um do outro, tal como sendo parte do mesmo tile de multiplexador de energia ou de tiles de multiplexador de energia adjacentes. Mais especificamente, se dois transistores de comutação que são acoplados a dois trilhos de energia diferentes estiverem ambos ligados, a corrente pode fluir de um trilho de energia de voltagem mais alta através dos transistores de comutação para um nó comum de um trilho de energia de carga. A partir do nó comum, a corrente continua a fluir através do outro transistor de comutação até o trilho de energia de voltagem inferior. Uma quantidade significativa de energia pode ser drenada por uma corrente de curto circuito se a condição de corrente de curto circuito persistir. Ademais, a corrente de curto circuito pode ser suficientemente forte de modo a ameaçar a

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13/85 confiabilidade, ou até mesmo a viabilidade dos transistores de comutação.

[032] Com relação a um segundo problema de competição com as operações de multiplexação de energia, os transistores de comutação dos múltiplos tiles de multiplexador de energia distribuído que são acoplados a dois trilhos de energia diferentes não podem, todos, permanecer desligados simultaneamente por um período de tempo estendido. Se todos os transistores estiverem simultaneamente desligados, a carga do circuito não recebe mais energia. Como resultado disso, existe uma queda de voltagem indesejável na carga de circuito causada pela corrente de carga descarregando a capacitância intrínseca da carga de circuito. Essa descarga ameaça a retenção de quaisquer dados armazenados na carga de circuito e pode danificar as tarefas de processamento em andamento. Em terceiro lugar, se a carga de circuito continuar com o processamento ativo durante uma operação de multiplexação de energia, a carga de circuito continua a retransmitir em oscilações de um sinal de relógio periódico. Desconectar a carga de circuito de ambos os trilhos de energia é, portanto, desaconselhável, visto que os pulsos de relógio não podem ser distribuídos de forma confiável em torno da carga de circuito sem suprir alguma quantidade de energia.

[033] Em quarto lugar, uma operação de multiplexação de energia pode incluir uma parte de desconexão pertencente a um trilho de energia de origem e uma parte de conexão pertencente a um trilho de energia de destino. A parte de conexão pode causar uma queda de voltagem no trilho de energia de destino. Múltiplos

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14/85 transistores de comutação são acoplados a um trilho de energia determinado e distribuídos em torno de uma carga de circuito nos múltiplos tiles de multiplexador de energia. Se todos os múltiplos transistores de comutação, ou apenas muitos dos mesmos, são ligados simultaneamente, uma quantidade significativa de corrente subitamente flui para dentro da carga de circuito a partir do trilho de energia determinado. Essa corrente súbita de fluxo causa a queda do nível de voltagem no trilho de energia determinado. A queda de pressão faz com que outros núcleos que também estão acoplados ao trilho de energia funcionem corretamente. 0 manuseio de múltiplas questões que surgem desses quatro problemas concorrentes, especialmente através de uma grande área física, representa um desafio.

[034] Esses quatro problemas podem ser mencionados novamente como uma preocupação de condução cruzada decorrente de uma condição de corrente de curto circuito em potencial (o primeiro problema), uma preocupação com a não condução decorrente do desejo de se manter a funcionalidade de carga de circuito viável durante e depois da operação de multiplexação de energia (os segundo e terceiro problemas), e uma preocupação com a condução excessiva decorrente de uma situação de influxo de corrente em potencial (o quarto problema). Para se solucionar pelo menos parcialmente esses problemas, uma operação de multiplexação de energia pode envolver um procedimento de transição de trilho de energia possuindo múltiplas fases que utilizam os transistores conectados a diodo. O procedimento de transição de trilho de energia resulta na comutação de uma carga de circuito de um trilho

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15/85 de energia de origem para um trilho de energia de destino.

conjunto de circuitos de controle de multiplexador de

energia associado	inclui uma capacidade	de	controlar	uma
direção do	fluxo	de corrente durante	a	operação	de
multiplexação	de	energia utilizando	os	transistores
conectados a	diodo	. De acordo, o conjunto	de	circuitos	de

controle de multiplexador de energia institui uma fase de sobreposição durante o procedimento de transição de trilho de energia no qual uma carga de circuito pode receber energia simultaneamente de múltiplos trilhos de energia sem arriscar uma corrente de condução cruzada apreciável e, dessa forma, permitir um fornecimento continuo de energia. Adicionalmente, outra fase inclui uma comutação sequencial ao longo de uma corrente de tiles de multiplexador de energia para retirar gradualmente uma quantidade crescente de corrente de um trilho de energia de destino para gerenciar o influxo de corrente.

[035] Cada tile de multiplexador de energia inclui pelo menos um circuito de comutação que pode ser localizado em um modo de fluxo de corrente selecionado de um modo desligado, um modo ligado, e um modo de via única utilizando um transistor conectado a diodo. O circuito de comutação bloqueia de forma bidirecional o fluxo de corrente no modo desligado e permite de forma bidirecional o fluxo de corrente no modo ligado. No modo de via única, o circuito de comutação permite o fluxo de corrente unidirecional, mas impede o fluxo de corrente bidirecional utilizando o transistor conectado a diodo. Para evitar uma condição de corrente de curto circuito apreciável entre dois trilhos de energia diferentes, uma direção do fluxo de

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16/85 corrente é controlada pela ativação seletiva do modo de fluxo de corrente de via única de um circuito de comutação correspondente durante uma operação de multiplexação de energia.

[036] Para dois trilhos de energia, o tile de multiplexador de energia inclui primeiro e segundo circuitos de comutação. O primeiro circuito de comutação e o segundo circuito de comutação podem permitir simultaneamente que uma corrente flua para solucionar a preocupação com a não condução. Durante esse tempo, o tile de multiplexador de energia coloca um dos dois circuitos de comutação no modo de via única para evitar um fluxo de corrente na direção do trilho de energia correspondente ao qual o circuito de comutação é acoplado, de modo a solucionar a preocupação com a condução cruzada. Por exemplo, o tile de multiplexador de energia coloca o circuito de comutação que é acoplado ao trilho de energia possuindo o nível de voltagem inferior no modo de fluxo de corrente de via única para evitar que a corrente flua na direção do trilho de energia de voltagem inferior.

[037] Cada circuito de comutação pode incluir um grande comutador e um comutador pequeno acoplados em paralelo. O comutador pequeno é realizado de forma operacional como um dispositivo tipo diodo utilizando um transistor que é conectado seletivamente em uma configuração de diodo. Se um circuito de comutação for acoplado a um trilho de energia de voltagem inferior, o comutador pequeno pode ser ativado como um diodo enquanto o comutador grande é desligado para colocar o circuito de comutação em um modo de via única que permite o fluxo de

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17/85 corrente unidirecional. Os comutadores pequenos dos circuitos de comutação, que são dispostos através de múltiplos tiles de multiplexador de energia, são localizados em um estado ou em um estado de via única de forma sequencial para fornecer energia gradualmente ao longo da carga de circuito durante o procedimento de transição de trilho de energia. Essa ativação sequencial do estado de via única ao longo dos múltiplos tiles de multiplexador de energia soluciona a preocupação com o influxo de corrente em potencial à medida que a carga de circuito absorve quantidades crescentes de corrente do trilho de energia de destino durante a ativação sequencial. Depois que os comutadores pequenos entraram no estado ligado para um trilho de energia de destino, o conjunto de circuitos de controle de multiplexação de energia liga os comutadores grandes ao trilho de energia de destino para permitir que uma corrente maior flua para dentro da carga de circuito para a distribuição de energia em andamento.

[038] Essa abordagem com base em diodo pode facilitar o desempenho das operações de multiplexação de energia para ambientes nos quais, por exemplo, os trilhos de energia são mantidos em níveis de voltagem diferentes. No entanto, essa abordagem com base em diodo realiza várias passagens através da corrente de tiles de multiplexador de energia para ativar os circuitos de comutação para estados diferentes, para solucionar os problemas de concorrência listados acima. Múltiplas passagens consomem tempo. O conjunto de circuitos para orquestrar as múltiplas passagens, além dos transistores conectados a diodo, envolvem um conjunto de circuitos adicional.

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18/85

Adicionalmente, para se garantir que a carga de circuito não seja submetida a uma possível falha de funcionamento durante a operação de multiplexação de energia, o relógio periódico para a carga de circuito é gated à medida que múltiplas fases são implementadas. Visto que o relógio está sendo gated e o processamento está, portanto, pausado, a operação de multiplexação de energia é iniciada por software escrevendo-se um valor em um registro de hardware. Essas várias complicações podem ser mitigadas em determinados ambientes como descrito aqui.

[039] Dessa forma, a abordagem com base em diodo descrita acima é aplicável a ambientes de circuito integrado nos quais os trilhos de energia são mantidos nos níveis de voltagem que permanecem diferentes um do outro. Em contraste, as abordagens descritas aqui abaixo pertencem aos ambientes de circuito integrado nos quais uma voltagem de um trilho de energia passa outra voltagem de outro trilho de energia. Uma operação de multiplexação de energia é iniciada em resposta à detecção de que um nível de voltagem está cruzando o outro nível de voltagem, e a operação de multiplexação de energia é realizada enquanto dois níveis de voltagem são substancialmente similares. Consequentemente, o potencial para o desenvolvimento de uma condição de corrente de curto-circuito significativa é reduzido na medida em que um nível de voltagem não é substancialmente diferente de outro nível de voltagem. Adicionalmente, visto que o nível de voltagem sendo suprido para o circuito de carga não está sendo significativamente alterado pela operação de multiplexação de energia, um sinal de relógio periódico oscilante pode ser fornecido

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19/85 continuamente para a carga de circuito. Dessa forma, a carga de circuito pode continuar com a operação ativa durante a operação de multiplexação de energia. Hardware pode, portanto, realizar a operação de multiplexação de energia de uma forma que seja transparente para o software, e o envolvimento obrigatório do software pode ser eliminado. Adicionalmente, o conjunto de circuitos de controle é simplificado visto que a operação de multiplexação de energia pode ser realizada em uma única passagem através de uma corrente de tiles de multiplexador de energia.

[040] Em uma ou mais implementações ilustrativas, múltiplos tiles de multiplexador de energia que estão dispostos em uma corrente são distribuídos ao longo de pelo menos um lado de uma carga de circuito. A carga de circuito é acoplada a um trilho de energia de carga. Os múltiplos tiles do multiplexador de energia podem multiplexar a carga de circuito para trilhos de energia de suprimento diferentes, que são normalmente mantidos em níveis de voltagem diferentes, enquanto pelo menos um trilho de energia de suprimento é transitado entre dois níveis de voltagem estáveis. O conjunto de circuitos de controle de multiplexador de energia e os múltiplos tiles de multiplexador de energia realizam, em conjunto, uma operação de multiplexação de energia com base em um sinal de comutação de trilho de energia que é fornecido para um tile do multiplexador de energia inicial e é propagado entre os tiles de multiplexador de energia consecutivos ao longo da corrente em uma única passagem. A descrição a seguir explica os princípios ilustrativos em termos de dois

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20/85 trilhos de energia de suprimento - um primeiro trilho de energia e um segundo trilho de energia. No entanto, os princípios descritos também são aplicáveis a circuitos integrados possuindo três ou mais trilhos de energia de suprimento.

[041] O primeiro trilho de energia é mantido em uma primeira voltagem, e o segundo trilho de energia é mantido em uma segunda voltagem. Os múltiplos tiles de multiplexador de energia são acoplados entre o primeiro e o segundo trilhos de energia e o trilho de energia de carga. O conjunto de circuitos de controle de multiplexador de energia inclui um comparador para detectar se um trilho de energia possui um nível de voltagem alterado que cruza outro nível de voltagem de outro trilho de energia. O comparador produz um sinal de voltagem relativa com base em uma comparação incluindo a primeira voltagem e a segunda voltagem. Uma mudança no valor do sinal de voltagem relativa é indicativa de que um primeiro nível de voltagem cruzou um segundo nível de voltagem visto que pelo menos uma dentre a primeira voltagem ou a segunda voltagem está mudando. O conjunto de circuitos de controle de multiplexador de energia gera o sinal de comutação de trilho de energia com base no sinal de voltagem relativa.

[042] No entanto, o ruído de voltagem ou outros problemas de rede de distribuição de energia podem causar uma mudança nos níveis de voltagem dos trilhos de energia de suprimento que produzem, de forma inadvertida, uma mudança no valor do sinal de voltagem relativa. Em outras palavras, uma mudança no sinal de voltagem relativa pode ser espúria. Para se aumentar a certeza de uma

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21/85 determinação de que um nível de voltagem em um trilho de energia de suprimento está mudando intencionalmente, o conjunto de circuitos de controle de multiplexador de energia gera o sinal de comutação de trilho de energia com base também em um sinal de indicação de nível de voltagem. Um controlador de voltagem fornece o sinal de indicação de nível de voltagem, que é indicativo de que o controlador de voltagem emitiu um comando para mudar um nível de voltagem em um trilho de energia de suprimento. 0 controlador de voltagem pode emitir tal comando para, por exemplo, um circuito integrado de gerenciamento de energia (PMIC) que mantém os trilhos de energia de suprimento em voltagens particulares. 0 conjunto de circuitos de controle de multiplexador de energia inicia uma operação de multiplexação de energia fornecendo o sinal de comutação de trilho de energia para a disposição de corrente dos tiles de multiplexador de energia.

[043] Cada tile de multiplexador de energia dos múltiplos tiles de multiplexador de energia inclui um primeiro circuito de comutação acoplado entre o primeiro trilho de energia e o trilho de energia de carga e um segundo circuito de comutação acoplado entre o segundo trilho de energia e o trilho de energia de carga. Cada tile de multiplexador de energia também inclui um conjunto de circuitos de controle de tile para controlar a operação do primeiro circuito de comutação e o segundo circuito de comutação em uma única passagem ao longo da disposição conectada dos tiles de multiplexador de energia. Durante a única passagem ao longo da corrente, em cada tile de multiplexador de energia, um circuito de comutação

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22/85 desconecta de um trilho de energia de suprimento, e o outro circuito de comutação conecta a outro trilho de energia de suprimento .

[044] Dessa forma, os quatro problemas apresentados acima são solucionados e pelo menos, parcialmente, aprimorados para situações nas quais pelo menos um nivel de voltagem alterado cruza outro nível de voltagem. Pelo menos um dentre o primeiro circuito de comutação ou o segundo circuito de comutação, através da disposição conectada dos múltiplos tiles de multiplexador de energia, pode estar fornecendo continuamente energia durante a operação de multiplexação de energia. Isso permite que a carga de circuito continue a operar corretamente, incluindo se um sinal de relógio periódico é aplicado à carga de circuito, enquanto realiza as operações ativas durante a operação de multiplexação de energia. Para se reagir a uma queda de voltagem em potencial em um trilho de energia de destino, o influxo da corrente é gerenciado pela ativação sequencial dos circuitos de comutação que são acoplados ao trilho de energia de destino ao longo das séries em corrente de tiles de multiplexador de energia durante uma única passagem.

[045] A figura 1 ilustra uma parte ilustrativa de um circuito integrado 100 que inclui múltiplos tiles de multiplexador de energia 110-a a 110-3, ou múltiplos tiles de multiplexação de energia e uma carga de circuito 108. Como ilustrado, o circuito integrado 100 inclui três trilhos de energia: um primeiro trilho de energia 102 (PR1), um segundo trilho de energia 104 (PR2), e um trilho de energia de carga 106 (PRL) . O circuito

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23/85 integrado 100 também inclui a carga de circuito 108, uma capacitância intrínseca 118 e uma rede de distribuição de energia 120 (PDN). Em adição aos trilhos de energia a rede de distribuição de energia 120 pode incluir um controlador de voltagem 122 ou um circuito integrado de gerenciamento de energia 124 (PMIC). Apesar de o circuito integrado 100 ser ilustrado como incluindo três tiles de multiplexador de

energia 110-1, 110-2, 110-3,	mais ou menos podem	ser
implementados	alternativamente	para uma operação	de
multiplexação	de energia.
[046	] A carga	de circuito 108	pode

corresponder a um núcleo, ou bloco de circuito, do circuito integrado 100. Exemplos para a carga de circuito 108 incluem memória, um processador, um grupo de flip-flops de retenção (RFFs), ou alguma combinação dos mesmos. A capacitância intrínseca 118 representa os efeitos capacitivos resultando de uma arquitetura ou material utilizado para construir os dispositivos de circuito da carga de circuito 108. Por exemplo, linhas metálicas e transistores possuem ou geram, tipicamente, uma capacitância intrínseca. Apesar de a capacitância intrínseca 118 ser ilustrada como um bloco monolítico na figura 1, a capacitância intrínseca 118 é, de fato, distribuída através dos dispositivos de circuito que abrangem a área através da carga de circuito 108.

[047] O circuito integrado de gerenciamento de energia 124 é implementado como uma fonte de voltagem para suprir voltagens 126 para energizar os trilhos em níveis de voltagem especificados através da conversão ou regulagem da voltagem. O circuito integrado do

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24/85 gerenciamento de energia 124 mantém o primeiro trilho de energia 102 e o segundo trilho de energia 104 em diferentes voltagens de acordo com as voltagens em chip 126. Um ou mais trilhos de energia de suprimento formam pelo menos parte da rede de distribuição de energia 120 que distribui energia para diferentes localizações e vários conjuntos de circuitos em torno do circuito integrado 100. A rede de distribuição de energia 120 pode incluir o controlador de voltagem 122 ou o circuito integrado de gerenciamento de energia 124.

[048] O controlador de voltagem 122 emite comandos 130 para o circuito integrado de gerenciamento de energia 124. Cada comando 130 instrui o circuito integrado de gerenciamento de energia 124 para mudar, tal como estabelecer ou ajustar, uma das voltagens 126. O controlador de voltagem 122 ou o circuito integrado de gerenciamento de energia 124 pode ser parte de ou separado do circuito integrado 100. Em outras palavras, o controlador de voltagem 122 ou o circuito integrado de gerenciamento de energia 124 pode estar no mesmo ou em outro chip de circuito integrado.

[049] Os múltiplos tiles de multiplexador de energia 110-1 a 110-3 podem funcionar como um comutador para fornecer energia para a carga de circuito 108. Como ilustrado, os múltiplos tiles de multiplexador de energia 110-1 a 110-3 formam um comutador principal 128. Geralmente, um comutador principal é conectado entre um trilho de energia de suprimento que está servindo como uma fonte de voltagem e uma carga de circuito que está realizando o processamento digital para fornecer alguma

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25/85 funcionalidade. Para o circuito integrado 100, o comutador principal 128 é conectado entre o primeiro trilho de energia 102 e a carga de circuito 108 e entre o segundo trilho de energia 104 e a carga de circuito 108. O comutador principal 128 pode ser implementado utilizando, por exemplo, dispositivos semicondutores de óxido de metal de canal p ou tipo p (PMOS) que são formados com tecnologia de substrato n ou poço n, tal como o transistor de efeito

de campo tipo p (PFET)	i . 0 comutador principal 128	pode ser
realizado como um	comutador principal globalmente
distribuído (GDHS) ou (BHS).	como um comutador principal	de bloco
[050] 0	comutador principal 128	inclui
múltiplos tiles de multiplexador de energia 110-1	a 110-3.
Especificamente, três	tiles de multiplexador de	energia
110-1, 110-2 e 110-3	são ilustrados distribuídos	ao longo

da carga de circuito 108. No entanto, o comutador principal 128 pode incluir um número diferente de tiles de multiplexador de energia 110. Múltiplos tiles do multiplexador de energia 110-a a 110-3 são dispostos pelo menos parcialmente em torno da carga de circuito 108 em uma apresentação particular, tal como ao longo de um lado ou ao longo de dois ou mais lados da carga de circuito 108, para facilitar o fornecimento de energia igualmente através da carga de circuito 108. No entanto, outras apresentações de tile de multiplexador de energia podem ser implementadas alternativamente. Adicionalmente, apesar de não tão ilustrado na figura 1, os múltiplos tiles de multiplexador de energia 110-1 a 110-3 podem, alternativamente, ser implementados como parte de um comutador de pé.

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26/85 [051] O primeiro trilho de energia 102 e o segundo trilho de energia 104 são ambos acoplados a cada tile de multiplexador de energia 110. Cada tile de multiplexador de energia 110 é adicionalmente acoplado ao trilho de energia de carga 106, e o trilho de energia de carga 106 é acoplado à carga de circuito 108. Para o circuito integrado 100, o primeiro trilho de energia 102 e o segundo trilho de energia 104 são configurados para suprir energia para o trilho de energia de carga 106 e, dessa forma, para a carga de circuito 108 através do comutador principal 128 utilizando os múltiplos tiles do multiplexador de energia 110-1 a 110-3. Em operação, cada tile de multiplexador de energia 110 é configurado para comutar de utilizar o primeiro trilho de energia 102 para utilizar o segundo trilho de energia 104 e vice-versa, para suprir energia para a carga de circuito 108 através do trilho de energia de carga 106.

[052] O primeiro trilho de energia 102 é mantido em uma primeira voltagem 112 (VI), e o segundo trilho de energia 104 é mantido em uma segunda voltagem 114 (V2). 0 circuito integrado de gerenciamento de energia 124 mantém a primeira voltagem 112 no primeiro trilho de energia 102 e a segunda voltagem 114 no segundo trilho de energia 104. Alternativamente, os primeiro e segundo suprimentos de energia ou reguladores de energia (não ilustrados) podem manter a primeira voltagem 112 no primeiro trilho de energia 102 e a segunda voltagem 114 no segundo trilho de energia 104. O trilho de energia de carga 106 pode ser mantido em uma voltagem de carga 116 (VL). Por exemplo, se um ou mais tiles de multiplexador de energia

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110-1 a 110-3 conectarem o primeiro trilho de energia 102 ao trilho de energia de carga 106, o trilho de energia de carga 106 pode ser mantido na primeira voltagem 112, e se um ou mais tiles de multiplexador de energia 110-1 a 110-3 conectarem o segundo trilho de energia 104 ao trilho de energia de carga 106, o trilho de energia de carga 106 pode ser mantido na segunda voltagem 115. Dessa forma, cada tile de multiplexador de energia 110 comuta de fornecer a primeira voltagem 112 como a voltagem de carga 116 para fornecer a segunda voltagem 114 como a voltagem de carga 116. Uma disposição de múltiplos tiles do multiplexador de energia, juntamente com o conjunto de circuitos de controle de multiplexador de energia e sinais de controle de multiplexador de energia, é ilustrada na figura 2.

[053] A figura 2 ilustra uma disposição conectada ilustrativa 200 dos múltiplos tiles de multiplexador de energia 110-1 a 110-3, que incluem, cada um, primeiro e segundo circuitos de comutação acoplados aos trilhos de energia, em conjunto com o conjunto de circuitos de controle de multiplexador de energia 206. A figura 2 também apresenta o primeiro trilho de energia 102 juntamente com a primeira voltagem 112, o segundo trilho de energia 102 juntamente com a segunda voltagem 114, o trilho de energia de carga 106 juntamente com a voltagem de carga 116, e a carga de circuito 108 juntamente com a capacitância intrínseca 118. Em comparação com a figura 1, a figura 2 adiciona o conjunto de circuito de controle de multiplexador de energia 206 (power-mux control circuitry), sinais de controle de multiplexador de energia 208 (powermux control signals), um sinal de comutação de trilho de

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28/85 energia 210, e conjunto de circuitos de propagação de sinal inter-tile 212. Cada tile de multiplexador de energia 118 inclui um primeiro circuito de comutação 202 e um segundo circuito de comutação 204.

[054] Em implementações ilustrativas possuindo uma disposição conectada 200, os múltiplos tiles de multiplexador de energia 110-1 a 110-3 são acoplados em série, pelo menos de uma perspectiva da propagação de sinal de controle. O primeiro tile de multiplexador de energia na série, o tile de multiplexador de energia 110-1, é chamado de tile de multiplexador de energia inicial aqui. Como ilustrado, cada um dos tiles de multiplexador de energia 110-1 a 110-3 é acoplado a ambos o primeiro trilho de energia 102 e o segundo trilho de energia 104 através de circuitos de comutação. Cada um dos tiles de multiplexador de energia 110-1 a 110-3 também é acoplado ao trilho de energia de carga 106 através de circuitos de comutação. Especificamente, cada primeiro circuito de comutação 202 é acoplado entre o primeiro trilho de energia 102 e o trilho de energia de carga 106, e cada segundo circuito de comutação 204 é acoplado entre o segundo trilho de energia 104 e o trilho de energia de carga 106.

[055	] 0 conjunto	de circuitos	de	controle	de
multiplexador	de energia 206	e os sinais	de	controle	de
multiplexador	de energia 208	são apresentados	em formatos
de nuvem para	representar que	o conjunto de	circuitos e	os

sinais, respectivamente, são distribuídos através de múltiplos tiles de multiplexador de energia 110-1, 110-2 e 110-3. Uma parte do conjunto de circuitos de controle multiplexador de energia 206 pode ser disposta dentro de

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29/85 cada tile de multiplexador de energia 110. Adicionalmente ou alternativamente, uma parte do conjunto de circuitos de controle de multiplexador de energia 206 pode ser disposta fora dos múltiplos tiles de multiplexador de energia 110-1 a 110-3, incluindo entre múltiplos tiles de multiplexador de energia 110-1 a 110-3 para propagar um ou mais sinais dos sinais de controle de multiplexador de energia 208. Aspectos ilustrativos do conjunto de circuitos de controle de multiplexador de energia 206 e os sinais de controle de multiplexador de energia 208 são descritos com referência às figuras de 4 a 6.

[056] Em uma operação ilustrativa, o conjunto de circuitos de controle de multiplexador de energia 206 faz com que múltiplos tiles de multiplexador de energia 110-1 a 110-3 comutem de um trilho de energia de origem para um trilho de energia de destino para realizar uma operação de multiplexação de energia. Por exemplo, o conjunto de circuitos de controle de multiplexador de energia 206 pode fazer com que os tiles do multiplexador de energia 110-1 a 110-3 comutem do acoplamento do trilho de energia de carga 106 ao primeiro trilho de energia 102 ao acoplamento do trilho de energia de carga 106 ao segundo trilho de energia 104, ou vice-versa. Geralmente, essa comutação de fonte de energia pode ser realizada sequencialmente em uma única passagem ao longo da disposição conectada 200 em uma ordem que começa no tile de multiplexador de energia inicial 110-a, continua até o terceiro tile de multiplexador de energia 110-3, e, então, continua para um tile de multiplexador de energia terminal 110 (não ilustrado explicitamente). Para se

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30/85 fazer isso, um circuito de comutação é fechado e o outro circuito de comutação é aberto em cada tile de multiplexador de energia 110. Se os circuitos de comutação forem implementados utilizando-se um ou mais transistores, um transistor que é desligado corresponde a um comutador aberto que bloqueia o fluxo de corrente, e um transistor que é ligado corresponde a um comutador fechado que permite o fluxo de corrente.

[057] A comutação do trilho de energia para a operação de multiplexação de energia é realizada sequencialmente a partir de um tile de multiplexador de energia 110 para um tile de multiplexador de energia 110 ao longo da disposição conectada 200. As setas sólidas espessas indicam um progresso sequencial do sinal de comutação de trilho de energia 210 começando do tile de multiplexador de energia inicial 110-1 e continuando da esquerda para a direita. De forma mais geral, o conjunto de circuitos de controle de multiplexador de energia 206 implementa um procedimento de transição de trilho de energia com base em um nivel de voltagem de um trilho de energia cruzando outro nivel de voltagem de outro trilho de energia como descrito aqui. Apesar de dois trilhos de energia de suprimento serem apresentados na figura 2, as operações de multiplexação de energia que são descritas aqui também são aplicáveis aos circuitos integrados com as redes de distribuição de energia possuindo três ou mais trilhos de energia de suprimento (por exemplo, um primeiro trilho de energia, um segundo trilho de energia e um terceiro trilho de energia) .

[058] Em algumas implementações, cada um

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31/85 dentre o primeiro circuito de comutação 202 e o segundo circuito de comutação 204 pode estar em um estado aberto ou estado fechado. No estado aberto, um circuito de comutação bloqueia o fluxo de corrente. No estado fechado, o circuito de comutação permite o fluxo de corrente. Se a carga de circuito 108 estiver sendo energizada pelo primeiro trilho de energia 102, os múltiplos primeiros circuitos de comutação 202 estão no estado fechado, e os múltiplos segundos circuitos de comutação 204 estão no estado aberto. Por outro lado, se a carga de circuito 108 estiver sendo energizada pelo segundo trilho de energia 104, os múltiplos primeiros circuitos de comutação 202 estão no estado aberto, e os múltiplos segundos circuitos de comutação 204 estão no estado fechado. Os primeiros circuitos de comutação 202 e os segundos circuitos de comutação 204 permitem que o conjunto de circuitos de controle de multiplexador de energia 206 estabeleça qual trilho de energia de suprimento está acoplado ao trilho de energia de carga 106.

[059] Em uma situação de comutação de trilho de energia ilustrativo, assume-se que a carga de circuito 108 esteja sendo energizada pelo primeiro trilho de energia 102 e que o conjunto de circuitos de controle de multiplexador de energia 206 esteja gerenciando uma operação de multiplexação de energia para comutar os trilhos de energia de modo que a carga de circuito 108 seja energizada pelo segundo trilho de energia 104. Dessa forma, no começo dessa situação, os múltiplos primeiros circuitos de comutação 202 estão no estado fechado, e múltiplos segundos circuitos de comutação 204 estão no estado

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32/85 fechado. Inicialmente, a primeira voltagem 112 do primeiro trilho de energia 102 e a segunda voltagem 114 do segundo trilho de energia 104 estão em níveis de voltagem diferentes e inalterados. Aqui, nesse exemplo, a primeira voltagem 112 é inicialmente maior do que a segunda voltagem 114. Então, o conjunto de circuitos de controle de multiplexador de energia 206 detecta que a segunda voltagem 114 está mudando. Em resposta à segunda voltagem 114 cruzando a primeira voltagem 112, o conjunto de circuitos de controle de multiplexador de energia 206 gera o sinal de comutação de trilho de energia 210 para iniciar a operação de multiplexação de energia.

[060] Em resposta ao recebimento do sinal de comutação de trilho de energia 210, o tile de multiplexador de energia inicial 110-1 comuta o primeiro circuito de comutação 202 do estado fechado para o estado aberto e o segundo circuito de comutação 204 do estado aberto para o estado fechado. Dessa forma, o tile de multiplexador de energia inicial 110-1 desconecta o trilho de energia de carga 106 do primeiro trilho de energia 102 e conecta o trilho de energia de carga 106 para o segundo trilho de energia 104. O tile de multiplexador de energia inicial 110-1 também envia o sinal de comutação de trilho de energia 210 para o segundo tile de multiplexador de energia 110-2 através do conjunto de circuitos de propagação de sinal inter-tile 212. Em resposta ao recebimento do sinal de comutação de trilho de energia 210, o segundo tile de multiplexador de energia 110-2 desliza os estados aberto e fechado do primeiro circuito de comutação 202 e segundo circuito de comutação 204.

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33/85 [061] Esse processo continua sequencialmente ao longo das séries em corrente dos tiles de multiplexador de energia 110-1, 110-2, 110-3 e assim por diante. A comutação sequencial ao longo da disposição conectada 200 resulta em um aumento gradual de retirada de corrente do segundo trilho de energia 104. Por fim, o sinal de comutação de trilho de energia 210 alcança um tile de multiplexador de energia final ou terminal 110 (não ilustrado explicitamente). Em resposta ao recebimento do sinal de comutação de trilho de energia 210, o tile de multiplexador de energia terminal 110 comuta os estados aberto e fechado do primeiro circuito de comutação 202 e do segundo circuito de comutação 204.

[062] Durante a operação de multiplexação de energia, existe um período de tempo sobreposto no qual a energia é suprida para o trilho de energia de carga 106 a partir de ambos o primeiro trilho de energia 102 e o segundo trilho de energia 104. Esse período de tempo sobreposto é criado pelo menos com relação aos primeiro e segundo circuitos de comutação que são dispostos dentro de diferentes tiles de multiplexador de energia, mas o período de tempo sobreposto também pode ser criado com relação a um primeiro circuito de comutação 202 e um segundo circuito de comutação 204 que são dispostos dentro de um mesmo tile de multiplexador de energia 110. Pela comutação dos estados aberto e fechado do primeiro circuito de comutação 202 e segundo circuito de comutação 204, com base em uma detecção de que a segunda voltagem 114 cruza a primeira voltagem 112, a probabilidade de uma oportunidade de condução cruzada resultar em uma condição de corrente de curto

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34/85 circuito apreciável é reduzida, como explicado com referência à figura 3.

[063] Dessa forma, de forma ilustrativa, nenhuma corrente de curto-circuito apreciável pode fluir entre o primeiro trilho de energia 102 e o segundo trilho de energia 104 através do trilho de energia de carga 106. Em outras palavras, nenhuma corrente de curto-circuito substancial pode fluir do primeiro trilho de energia 102 para o segundo trilho de energia 104, ou vice-versa, se a operação de multiplexação de energia for completada enquanto a segunda voltagem 114 está aumentado de forma relativamente lenta logo depois de cruzar sobre a primeira voltagem 112. Adicionalmente, pelo deslizamento dos estados aberto e fechado dos circuitos de comutação de cada tile multiplexador de energia 110, sequencialmente ao longo da disposição conectada 200, a energia para a carga de circuito 108 é comutada entre trilhos de energia de suprimento de forma incrementada, de modo que um tamanho de uma queda de voltagem indesejada ao longo do segundo trilho de energia 104 seja pelo menos reduzido.

[064] A figura 3 apresenta um gráfico 300 ilustrando curvas de nível de voltagem ilustrativas para dois trilhos de energia com o tempo. Como ilustrado, o gráfico 300 inclui um eixo geométrico de tempo 306 como a abscissa ou o eixo geométrico x e um eixo geométrico de nível de voltagem 308 como a ordenada ou eixo geométrico y. Dessa forma, o tempo passa em uma direção reta, e os níveis de voltagem aumentam em uma direção ascendente. Ao longo do eixo geométrico de nível de voltagem 308, três níveis de voltagem ilustrativos são marcados: um nível de voltagem

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35/85 baixa (LVL) , um nível de voltagem média (MVL) , e um nível de voltagem alta (HVL) . 0 gráfico 300 inclui uma curva de nível de voltagem 302 e uma curva de nível de voltagem 304. Uma zona de sobreposição 310 e uma zona de sobreposição 312 também são apresentadas. Os vários aspectos da figura 3, tal como as duas zonas de sobreposição, não são necessariamente apresentados em escala.

[065] Nesse exemplo, um núcleo de processamento está sendo energizado pelo primeiro trilho de energia 102. Um bloco de memória, que é uma implementação ilustrativa da carga de circuito 108 pode ser energizado pelo primeiro trilho de energia 102 ou segundo trilho de energia 104 através da disposição conectada 200 dos múltiplos tiles de multiplexador de energia 110-1 a 110-3. A curva de nível de voltagem 302 representa a primeira voltagem 112 para o primeiro trilho de energia 102 com o tempo. A curva de nível de voltagem 304 representa a segunda voltagem 114 para o segundo trilho de energia 104 com o tempo. O nível de voltagem média (MVL) corresponde a um nível de voltagem mínima que pode energizar o bloco de memória de uma forma confiável. O nível de voltagem baixa (LVL) corresponde a um nível de voltagem para uma taxa de utilização regular do núcleo de processamento, e o nível de voltagem alta (HVL) corresponde a um nível de voltagem amplificado para uma taxa de utilização alta do núcleo de processamento.

[066] Através do eixo geométrico de tempo 306, a primeira voltagem 112 para o primeiro trilho de energia 102 não muda. Isso é representado por uma linha plana para a curva de nível de voltagem 302 no nível de

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36/85 voltagem média (MVL). No entanto, a segunda voltagem 114 para o segundo trilho de energia 104 muda durante alguns períodos de tempo. Dessa forma, a curva de nível de voltagem 304 possui segmentos com inclinações diferentes de zero. Inicialmente, o núcleo de processamento está operando em uma taxa de utilização regular, e a segunda voltagem 114 está no nível de voltagem baixa (LVL), como ilustrado no lado esquerdo da curva de nível de voltagem 304. Em algum ponto, a utilização de processador aumenta. Para acomodar a taxa de utilização mais alta, em resposta a um comando 130 emitido pelo controlador de voltagem 122 (da figura 1), o circuito integrado de gerenciamento de energia 124 aumenta a segunda voltagem 114 no segundo trilho de energia 104 com o tempo para o nível de voltagem alta (HVL) . Para se garantir que o bloco de memória possa operar de forma suficientemente rápida para servir o núcleo de processamento no modo amplificado, o bloco de memória deve ser comutado para o segundo trilho de energia 104 para o nível de voltagem alta (HVL).

[067] O período de tempo durante o qual a segunda voltagem 114 é aumentada no segundo trilho de energia 104 é representado pelo segmento de linha possuindo uma inclinação positiva no lado esquerdo da curva de nível de voltagem 304. Como indicado pela zona de sobreposição 310, existe um momento no qual o segundo nível de voltagem da segunda voltagem 114 no segundo trilho de energia 104 cruza o primeiro nível de voltagem da primeira voltagem 112 no primeiro trilho de energia 102, enquanto que a segunda voltagem está mudando (por exemplo, aumentando). Durante a zona de sobreposição 310, a disposição conectada 200 de

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37/85 múltiplos tiles de multiplexador de energia 110-1, 110-2 e 110-3 comuta do acoplamento do trilho de energia de carga 106 ao primeiro trilho de energia 102 para o acoplamento do trilho de energia de carga 106 ao segundo trilho de energia 104. O bloco de memória é, portanto, eventualmente energizado no nível de voltagem alta (HVL) através do segundo trilho de energia 104.

[068] No entanto, em algum momento a utilização do processador diminui, e a segunda voltagem 114 do segundo trilho de energia 104 pode ser reduzida. O controlador de voltagem 122, portanto, emite um comando 130 instruindo que o circuito integrado de gerenciamento de energia 124 reduza a segunda voltagem 114 no segundo trilho de energia 104 com o tempo a partir do nível de voltagem alta (HVL) para o nível de voltagem baixa (LVL) . Para se garantir que o bloco de memória possa operar adequadamente, o bloco de memória deve ser comutado de volta para o primeiro trilho de energia 102 que está sendo mantido no nível de voltagem média (MVL). O período de tempo durante o qual a segunda voltagem 114 é reduzida no segundo trilho de energia 104 é representado pelo segmento de linha possuindo uma inclinação negativa no lado direito da curva de nível de voltagem 304. Como indicado pela zona de sobreposição 312, existe um momento no qual o segundo nível de voltagem da segunda voltagem 114 no segundo trilho de energia 104 cruza o primeiro nível de voltagem da primeira voltagem 112 no primeiro trilho de energia 102, enquanto a segunda voltagem está mudando (por exemplo, sendo reduzida). Durante a zona de sobreposição 312, a disposição conectada 200 de múltiplos tiles de multiplexador de energia 110-1,

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110-2 e 110-3 comuta do acoplamento do trilho de energia de carga 106 ao segundo trilho de energia 104 para o acoplamento do trilho de energia de carga 106 ao primeiro trilho de energia 102. O bloco de memória é, portanto, energizado de uma forma confiável no nível de voltagem média (MVL) através do primeiro trilho de energia 102.

[069] Como ilustrado especificamente para a zona de sobreposição 312, existe um período de tempo de sobreposição correspondente 316 e faixa de voltagem sobreposta 314 para ambas a zona de sobreposição 310 e a zona de sobreposição 312. A faixa de voltagem sobreposta 314 é uma faixa de níveis de voltagem que são suficientemente estreitos de modo que uma corrente de condução cruzada não apreciável seja produzida entre o primeiro trilho de energia 102 e o segundo trilho de energia 104, à medida que o nível de voltagem de um passe o nível de voltagem do outro. Se a operação de multiplexação de energia for realizada durante o período de tempo sobreposto 316, então, a diferença de voltagem entre o primeiro nível de voltagem da primeira voltagem 112 e o segundo nível de voltagem da segunda voltagem 114 se encontra na faixa de voltagem sobreposta 314.

[070] Em outras palavras, o trilho de energia de carga 106 pode ser acoplado simultaneamente ao primeiro trilho de energia 102 e ao segundo trilho de energia 104 sem permitir uma corrente de curto circuito apreciável se a operação de multiplexação de energia, através da disposição conectada 200, for realizada de forma suficientemente rápida com relação à taxa de mudança da diferença de nível de voltagem entre a primeira voltagem 112 e a segunda

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39/85 voltagem 114. Em uma implementação ilustrativa, a operação de multiplexação de energia, através da disposição conectada 200 dos múltiplos tiles de multiplexador de energia 110-1, 110-2, 110-3, e assim por diante, pode ser realizada na ordem de 100 nano segundos. Isso compara com uma taxa aproximada de mudança de voltagem de 5 microvolts por milissegundos em um trilho de energia de suprimento à medida que o circuito integrado de gerenciamento de energia 124 muda o nível de voltagem. Dessa forma, nesse sentido, a operação de multiplexação de energia pode ser realizada enquanto o segundo nível de voltagem da segunda voltagem 114 é substancialmente similar ao primeiro nível de voltagem da primeira voltagem 112.

[071] O desempenho de uma operação de multiplexação de energia dentro da zona de sobreposição 310 ou zona de sobreposição 312 pode ser realizado iniciando-se a operação em resposta à segunda voltagem 114 que passa a primeira voltagem 112, em uma direção crescente ou decrescente, cuja passagem é detectada com base em uma comparação das duas voltagens. Essa detecção de se o segundo nível de voltagem cruza o primeiro nível de voltagem, em uma direção ascendente ou uma direção descendente, é descrita aqui com referência às figuras 4 e 5. Apesar de o nível de voltagem estar mudando em apenas um trilho de energia de suprimento na figura 3, o nível de voltagem pode mudar simultaneamente em dois ou mais trilhos de energia durante uma zona de sobreposição.

[072] A figura 4 ilustra geralmente em 400 um exemplo do conjunto de circuitos de controle de multiplexador de energia 206 e sinais de controle de

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40/85 multiplexador de energia associados 208. Como ilustrado, ο conjunto de circuito de controle de multiplexador de energia 206 inclui um comparador 404, o conjunto de circuitos de iniciação de multiplexador de energia 402, ο conjunto de circuitos de controle de tile 406, e o conjunto de circuitos de propagação de sinal inter-tile 212. Os sinais de controle de multiplexador de energia 208 incluem o sinal de comutação de trilho de energia 210 e um sinal de voltagem relativa 410. A figura 4 também ilustra uma árvore de relógio 408 e um sinal de relógio 412. A árvore de relógio 408 propaga o sinal de relógio 412 em torno do circuito integrado e distribui o sinal de relógio 412 para vários conjuntos de circuitos, tal como a carga de circuito 108. O sinal de relógio 412 é um sinal de relógio periódico que oscila entre os valores baixo e alto de uma forma periódica.

[073] Nas implementações ilustrativas, o conjunto de circuitos de iniciação de multiplexador de energia 402 e o comparador 404 podem ser realizados com um caso per capita para a disposição conectada 200 (figura 2) e são compartilhados com múltiplos tiles de multiplexador de energia 110-1 a 110-3. O conjunto de circuitos de controle de tile 406, por outro lado, é incluído com cada tile de multiplexador de energia 110. Dessa forma, a disposição conectada 200 dos múltiplos tiles de multiplexador de energia 110-1 a 110-3 inclui múltiplos conjuntos de circuitos de controle de tile 406. As implementações ilustrativas do conjunto de circuitos de controle de tile 406 são descritas abaixo com referência às figuras de 8 a 11-2. O conjunto de circuitos de propagação

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41/85 de sinal inter-tile 212 é distribuído dentro ou entre os tiles individuais dentre os múltiplos tiles de multiplexador de energia. Implementações ilustrativas do conjunto de circuitos de propagação de sinal inter-tile 212 são descritas abaixo com referência à figura 8.

[074] O comparador 404 é acoplado ao primeiro trilho de energia 102 e ao segundo trilho de energia 104 para receber a primeira voltagem 112 e a segunda voltagem 114, respectivamente. O comparador 404 realiza uma comparação incluindo a primeira voltagem 112 do primeiro trilho de energia 102 e a segunda voltagem 114 do segundo trilho de energia 104 para determinar qual voltagem é relativamente maior ou menor do que a outra voltagem. O comparador 404 envia o sinal de voltagem relativa 410 que indica uma diferença de voltagem entre a primeira voltagem 112 do primeiro trilho de energia 102 e a segunda voltagem 114 do segundo trilho de energia 104, tal como qual voltagem é inferior a ou superior à outra ou se um nível de voltagem, sendo alterado de uma voltagem, passa um nível de voltagem de outra voltagem. O sinal de voltagem relativa 410 é alimentado para o conjunto de circuitos de iniciação de multiplexador de energia 402.

[075] O conjunto de circuitos de iniciação de multiplexador de energia 402 utiliza o sinal de voltagem relativa 410 para determinar se a primeira voltagem 112 do primeiro trilho de energia 102 passa a segunda voltagem 114 do segundo trilho de energia 104, ou vice-versa, enquanto pelo menos uma das voltagens está sendo alterada pelo circuito integrado de gerenciamento de energia 124 (da figura 1) . Com base no sinal de voltagem relativa 410, o

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42/85 conjunto de circuitos de iniciação de multiplexador de energia 402 gera o sinal de comutação de trilho de energia 210. Implementações ilustrativas do comparador 404 e do conjunto de circuitos de iniciação de multiplexador de energia 402 são descritas abaixo com referência às figuras de 5 a 7-2.

[076] Entre cada tile de multiplexador de energia 110, o conjunto de circuitos de propagação de sinal inter-tile 212 propaga o sinal de comutação de trilho de energia 210 a partir de um tile de multiplexador de energia 110 para um tile de multiplexador de energia consecutivo 110 ao longo da disposição conectada 200. O conjunto de circuitos de propagação de sinal inter-tile 212 também pode propagar um ou mais outros sinais dentre os sinais de controle de multiplexador de energia 208. Por exemplo, o conjunto de circuitos de propagação de sinal inter-tile 212 pode distribuir o sinal de voltagem relativa 410 para o conjunto de circuitos de controle de tile 406 de cada tile de multiplexador de energia 110. Com base no sinal de voltagem relativa 410, o conjunto de circuitos de controle de tile 406 seleciona o trilho de energia possuindo o nivel de voltagem superior ou maior para suprir energia para o conjunto de circuitos de controle de tile 406.

[077] A figura 5 ilustra, geralmente por 500, um exemplo de conjunto de circuitos de controle de multiplexador de energia 206 que inclui um comparador 404 e o conjunto de circuitos de iniciação do multiplexador de energia 402. O conjunto de circuitos de iniciação de multiplexador de energia 402 inclui o conjunto de circuitos de acionamento de multiplexador de energia 502. Em adição

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43/85 ao conjunto de circuitos de controle de multiplexador de energia 206, a figura 5 apresenta o primeiro trilho de energia 102, o segundo trilho de energia 104 e o controlador de voltagem 122. O controlador de voltagem 122 produz um sinal de indicação de nível de voltagem 506.

[078] Como parte do conjunto de circuitos de controle multiplexador de energia 206, o comparador 404 é acoplado ao primeiro trilho de energia 102 para receber a primeira voltagem 112 e ao segundo trilho de energia 104 para receber a segunda voltagem 114. O comparador 404 compara a primeira voltagem 112 à segunda voltagem 114 e produz o sinal de voltagem relativa 410. O sinal de voltagem relativa 410 indica qual nível de voltagem é superior a, ou inferior ao outro nível de voltagem. Por exemplo, se a primeira voltagem 112 for superior à segunda voltagem 114, o comparador 404 aciona um valor lógico 0 (por exemplo, um nível de voltagem baixa) como o sinal de voltagem relativa 410. Se, por outro lado, a primeira voltagem 112 for inferior à segunda voltagem 114, o comparador 404 aciona um valor lógico 1 (por exemplo, um nível de voltagem alta) no sinal de voltagem relativa 410.

[079] Em implementações ilustrativas, o comparador 404 é realizado como um comparador analógico que aceita duas entradas analógicas e produz uma saída digital. O comparador 404 realiza uma medição de voltagem comparativa para gerar o sinal de voltagem relativa 410. Adicionalmente, o comparador 404 pode incluir um filtro de histerese 504. O filtro de histerese 504 opera como um filtro de passa baixa que filtra o ruído de alta frequência nos níveis de voltagem do primeiro trilho de energia 102 e

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44/85 segundo trilho de energia 104. O comparador 404 fornece o sinal de voltagem relativa 410 para o conjunto de circuitos de acionamento de multiplexador de energia 502 do conjunto de circuitos de iniciação de multiplexador de energia 402.

[080] O controlador de voltagem 122 fornece o sinal de indicação de nível de voltagem 506 para o conjunto de circuitos de acionamento de multiplexador de energia 502. O sinal de indicação de nível de voltagem 506 indica o controlador de voltagem 122 emissor de um comando para mudar um nível de voltagem em um dos trilhos de energia de suprimento. Um comando 130 para mudar um nível de voltagem é emitido para o circuito integrado de gerenciamento de energia 124 (da figura 1). Por exemplo, o sinal de indicação de nível de voltagem 506 pode ser indicativo do controlador de voltagem 122 emitindo um comando 130 para mudar um nível de voltagem da segunda voltagem 114 no segundo trilho de energia 104. Adicionalmente, o sinal de indicação de nível de voltagem 506 pode ser indicativo do controlador de voltagem 122 emitindo um comando 130 para aumentar o nível de voltagem da segunda voltagem 114 no segundo trilho de energia 104 para que seja superior a um nível de voltagem da primeira voltagem 112 no primeiro trilho de energia 102. Adicionalmente ainda, o sinal de indicação de nível de voltagem 506 pode ser indicativo do controlador de voltagem 122 emitindo um comando 130 para aumentar o nível de voltagem da segunda voltagem 114 no segundo trilho de energia 104 para ser maior do que um nível de voltagem da primeira voltagem 112 no primeiro trilho de energia 102 por alguma quantidade limite. Uma quantidade limite ilustrativa é da ordem de 10s de

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45/85 milivolts. 0 sinal de indicação de nivel de voltagem 506 pode ser implementado para ser o mesmo sinal que para o comando 130 para o circuito integrado de gerenciamento de energia 124 ou para que seja um sinal separado.

[081] Como ilustrado, o conjunto de circuitos de iniciação de multiplexador de energia 402 inclui o conjunto de circuitos de acionamento de multiplexador de energia 502. O conjunto de circuitos de acionamento de multiplexador de energia 502 gera pelo menos um sinal de acionador 508. Em algumas implementações, o conjunto de circuitos de acionamento de multiplexador de energia 502 recebe o sinal de voltagem relativa 410 e gera um sinal de acionamento 508 com base no sinal de voltagem relativa 410. Por exemplo, o sinal de acionamento 508 pode indicar a segunda voltagem 114 passando a primeira voltagem 112, à medida que a segunda voltagem 114 está sendo aumentada. Em outras implementações, o conjunto de circuitos de acionamento de multiplexador de energia 502 recebe o sinal de voltagem relativa 410 e o sinal de indicação de nivel de voltagem 506. O conjunto de circuitos de acionamento de multiplexador de energia 502 gera um sinal de acionamento 508 com base no sinal de voltagem relativa 410 e sinal de indicação e nivel de voltagem 506. Por exemplo, o sinal de acionamento 508 pode indicar uma combinação da segunda voltagem 114 que passa a primeira voltagem 112 e o circuito integrado de gerenciamento de energia 124 estando sob um comando 130 do controlador de voltagem 122 para aumentar a segunda voltagem 114. Incorporando-se o sinal de indicação de nivel de voltagem 506, o conjunto de circuitos de acionamento de multiplexador de energia 502 aumenta a

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46/85 probabilidade de o pelo menos um sinal de acionamento 508 indicar corretamente que um nivel de voltagem está, de fato, mudando. Implementações ilustrativas do conjunto de circuitos de acionamento de multiplexador de energia 502 são descritas abaixo com referência à figura 6.

[082] O conjunto de circuitos de iniciação de multiplexador de energia 402 gera o sinal de comutação de trilho de energia 210 com base em pelo menos um sinal de acionamento 508. Implementações ilustrativas do conjunto de circuitos de iniciação de multiplexador de energia 402, possuindo componentes adicionais que são utilizados para gerar o sinal de comutação de trilho de energia 210, são descritos abaixo com referência às figuras 7-1 e 7-2. Após a geração, o conjunto de circuitos de iniciação de multiplexador de energia 402 fornece o sinal de comutação de trilho de energia 210 para o tile de multiplexador de energia inicial 110-1 (da figura 4).

[083] A figura 6 ilustra, geralmente em 600, um exemplo do conjunto de circuitos de acionamento de multiplexador de energia 502 que gera pelo menos um sinal de acionamento 508. Como ilustrado, o sinal de acionamento 508 inclui um primeiro sinal de acionamento de trilho de energia 602 e um segundo sinal de acionamento de trilho de energia 604. O conjunto de circuitos de acionamento de multiplexador de energia 502 recebe o sinal de voltagem relativa 410 e o sinal de indicação de nivel de voltagem 506. Com base no sinal de voltagem relativa 410 e no sinal de indicação de nivel de voltagem 506, o conjunto de circuitos de acionamento de multiplexador de energia 502 gera o primeiro sinal de acionador de trilho de energia 602

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47/85 e o segundo sinal de acionador de trilho de energia 604.

[084] Em algumas implementações, o conjunto de circuitos de acionamento de multiplexador de energia 502 inclui um primeiro inversor 606, um segundo inversor 608, uma primeira porta AND 610, e uma segunda porta AND 612. O sinal de voltagem relativa 410 é acoplado a uma entrada do primeiro inversor 606 e uma primeira entrada da segunda porta AND 612. O sinal de indicação de nível de voltagem 506 é acoplado a uma entrada do segundo inversor 608 e uma segunda entrada da segunda porta AND 612. Uma saída do primeiro inversor 606, que é uma versão invertida do sinal de voltagem relativa 410, é acoplada a uma primeira entrada da primeira porta AND 610. Uma saída do segundo inversor 608, que é uma versão invertida do sinal de indicação de nível de voltagem 506, é acoplada a uma segunda entrada da primeira porta AND 610. Uma saída da primeira porta AND 610 fornece o primeiro sinal de acionador de trilho de energia 602 e uma saída da segunda porta AND 612 fornece o segundo sinal de acionador de trilho de energia 604.

[085] Em uma operação ilustrativa, enquanto um nível de voltagem da segunda voltagem 114 do segundo trilho de energia 104 está aumentando, o sinal de voltagem relativa 410 é afirmado pelo comparador 404 (figura 5) . Aqui, um sinal afirmado corresponde ao comparador 404 acionar um valor lógico 1, tal como um nível de voltagem alta. No entanto, um valor lógico 1 pode, alternativamente, ser implementado com um nível de voltagem baixa. Visto que o controlador de voltagem 122 comandou o circuito integrado de gerenciamento de energia 124 a aumentar a segunda voltagem 114, o controlador de voltagem 122 afirma o sinal

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48/85 de indicação de nível de voltagem 506. Dessa forma, com ambas as entradas para a segunda porta AND 612 sendo afirmadas, o segundo sinal de acionador de trilho de energia 604 é afirmado devido à operação lógica AND. Como descrito abaixo, um segundo sinal de acionador de trilho de energia afirmado 604 faz com que a disposição conectada 200 acople o segundo trilho de energia 104 ao trilho de energia de carga 106. Enquanto isso, se o sinal de voltagem relativa 401 ou o sinal de indicação de nível de voltagem 506 for afirmado, o primeiro inversor 606 ou o segundo inversor 608 fornece, respectivamente, um sinal não afirmado para a primeira entrada ou segunda entrada da primeira porta AND 610. De acordo, a primeira porta AND 610 fornece um primeiro sinal de acionador de trilho de energia não afirmado 602 devido à operação lógica AND.

[086] O parágrafo anterior pertence a uma situação na qual o nível de voltagem da segunda voltagem 114 do segundo trilho de energia 104 está aumentando, o que corresponde à zona de sobreposição 310 (da figura 3) . Com relação à zona de sobreposição 312, o nível de voltagem da segunda voltagem 114 do segundo trilho de energia 104 está sendo reduzido. Adicionalmente, o controlador de voltagem 122 para de afirmar o sinal de indicação de nível de voltagem 506 depois de comandar o circuito integrado de gerenciamento de energia 124 a fornecer uma segunda voltagem 114 no segundo trilho de energia 104, que é inferior à primeira voltagem 112 no primeiro trilho de energia 102. O sinal de indicação de nível de voltagem 506 é, portanto, não afirmado para a zona de sobreposição 312.

[087] À medida que a segunda voltagem 114

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49/85 passa a primeira voltagem 112 enquanto está sendo reduzida, o comparador 404 muda o valor do sinal de voltagem reativa 410 de modo a também não afirmar o sinal de voltagem relativa 410 para a zona de sobreposição 312. Consequentemente, depois que o sinal de voltagem relativa 410 e o sinal de indicação de nível de voltagem 506 passam através do primeiro inversor 606 e do segundo inversor 608, ambas as entradas para a primeira porta AND 610 são afirmadas. Dessa forma, a primeira porta AND 610 afirma o primeiro sinal de acionador de trilho de energia 602 devido à operação lógica AND. Como descrito abaixo, um primeiro sinal de acionador de trilho de energia afirmado 602 faz com que a disposição conectada 200 acople o primeiro trilho de energia 102 ao trilho de energia de carga 106. A segunda porta AND 612 também não afirma o segundo sinal de acionador de trilho de energia 604 com base no sinal de voltagem relativo não afirmado 410 ou sinal de indicação de nível de voltagem não afirmado 506.

[088] Apesar de quatro dispositivos de circuito serem dispostos em um projeto de circuito particular como ilustrado na figura 6, o conjunto de circuitos de acionamento de multiplexador de energia 502 pode ser implementado de formas alternativas. Por exemplo, um número diferente de dispositivos de circuito, uma disposição diferente de dispositivos de circuito, ou tipos diferentes de dispositivos de circuito podem ser utilizados

para	produzir o	pelo	menos um sinal	de acionador 508	com
base	no sinal	de voltagem relativa	410 e no sinal	de
indicação de nível de	voltagem 506.
	[089]	A	figura 7-1 ilustra, geralmente	em

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700-1, um exemplo de conjunto de circuitos de iniciação de multiplexador de energia 402 que gera um sinal de comutação de trilho de energia 210-1 utilizando pelo menos um sinal de acionador. A figura 7-2 ilustra, geralmente em 700-2, outro exemplo do conjunto de circuitos de iniciação de multiplexador de energia 402 para gerar um sinal de comutação de trilho de energia 210-2 utilizando pelo menos um sinal de acionador. A figura 7-3 ilustra, geralmente em 700-3, outro exemplo do conjunto de circuitos de iniciação de multiplexador de energia 402 para gerar um sinal de comutação de trilho de energia 210-3 utilizando pelo menos um sinal de acionador. Nas figuras 7-1, 7-2 e 7-3, o conjunto de circuitos de acionamento de multiplexador de energia 502 gera o primeiro sinal de acionador de trilho de energia 602 e o segundo sinal de acionador de trilho de energia 604 com base no sinal de voltagem relativa 410 e no sinal de indicação de nível de voltagem 506. Como ilustrado, os sinais de acionador são alimentados para o conjunto de circuitos de histerese digital 702.

[090] Especificamente, o conjunto de circuitos de histerese digital 702 recebe o primeiro sinal de acionador de trilho de energia 602 e o segundo sinal de acionador de trilho de energia 604 e retarda o envio dos sinais de acionador até que os sinais de acionador tenham um valor lógico constante por algum período de retardo. Em outras palavras, o conjunto de circuitos de histerese digital 702 envia esses dois sinais de acionador se os valores do primeiro sinal de acionador de trilho de energia 602 e o segundo sinal de acionador de trilho de energia 604 permanecerem inalterados por algum período de retardo. Por

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51/85 exemplo, o conjunto de circuitos de histerese adicional 702 mantém os sinais de acionador para um número designado de ciclos de relógio, onde o número designado de ciclos de relógio pode ser programável. Se os sinais de acionador permanecerem inalterados pelo número designado de ciclos de relógio, o conjunto de circuitos de histerese digital 702 envia os sinais de acionamento para o processamento adicional ou para propagação como um sinal de comutação de trilho de energia 210.

[091] Na figura 7-1, a implementação ilustrada do conjunto de circuitos de iniciação de multiplexador de energia 402 inclui um armazenador de passagem 704. O armazenador de passagem 704 recebe o primeiro sinal de acionador de trilho de energia 602 e o segundo sinal de acionador de trilho de energia 604 do conjunto de circuitos de histerese digital 702. O armazenador de passagem 704 passa os valores lógicos do primeiro sinal de acionador de trilho de energia 602 e segundo sinal de acionador de trilho de energia 604 em uma forma inalterada. Dessa forma, o sinal de comutação de trilho de energia 210-1 inclui ambos o primeiro sinal de acionador de trilho de energia 602 e o segundo sinal de acionador de trilho de energia 604 nessa implementação ilustrativa. Um tile de multiplexador de energia ilustrativo 110 que é adequado para uso com essa implementação é descrito aqui com referência à figura 11-1.

[092] Na figura 7-2, a implementação ilustrada do conjunto de circuitos de iniciação de multiplexador de energia 402 inclui o conjunto de circuitos de combinação de sinal de acionador 706. O conjunto de

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52/85 circuitos de combinação de sinal de acionador 706 recebe o primeiro sinal de acionador de trilho de energia 602 e o segundo sinal de acionador de trilho de energia 604 do conjunto de circuitos de histerese digital 702. O conjunto de circuitos de combinação de sinal de acionador 706 processa os valores lógicos separados do primeiro sinal de acionador de trilho de energia separado 602 e o segundo sinal de acionador de trilho de energia 604 para produzir um sinal de acionador combinado 708. O sinal de acionador combinado 708 indica qual trilho de energia, dentre dois ou mais trilhos de energia, deve ser acoplado ao trilho de energia de carga 106. Por exemplo, o conjunto de circuitos de combinação de sinal de acionador 706 aciona uma lógica 1 como o sinal de acionador combinado 708 se o segundo sinal de acionador de trilho de energia 604 for afirmado, mas o conjunto de circuitos de combinação de sinal de acionador 706 aciona uma lógica 0, como o sinal de acionador combinado 708, se o primeiro sinal de acionador de trilho de energia 602 for afirmado. Dessa forma, o sinal de comutação de trilho de energia 210-2 inclui o sinal de acionador combinado 708, nessa implementação ilustrativa. O conjunto de circuitos ou sinalização adicional pode ser implementado para controlar o conjunto de circuitos de multiplexação de energia, onde cada um dentre o primeiro circuito de comutação 202 e o segundo circuito de comutação 204 inclui múltiplos comutadores (por exemplo, múltiplos transistores) para acomodar situações de energização, que são descritas abaixo com referência às figuras 9, 10 e 112. Um tile de multiplexador de energia ilustrativo 110, que é adequado para uso com essa implementação, é descrito aqui

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53/85 com referência à figura 11-2.

[093] Na figura 7-3, a implementação ilustrada do conjunto de circuitos de iniciação de multiplexador de energia 402 inclui o conjunto de circuitos de controle de comutação 710. O conjunto de circuitos de controle de comutador 710 recebe o primeiro sinal de acionador de trilho de energia 602 e o segundo sinal de acionador de trilho de energia 604 do conjunto de circuitos de histerese digital 702. O conjunto de circuitos de controle de comutador 710 processa os valores lógicos separados do primeiro sinal de acionador de trilho de energia 602 e segundo sinal de acionador de trilho de energia 604 para produzir múltiplos sinais de ativação de comutador. Esses múltiplos sinais de ativação de comutador incluem um primeiro sinal de ativação de comutador grande 712, um primeiro sinal de ativação de comutador pequeno 714, um segundo sinal de ativação de comutador pequeno 716 e um segundo sinal de ativação de comutador grande 718. Esses múltiplos sinais de ativação de comutador podem controlar a ativação ou desativação de comutadores grandes e pequenos incluídos como parte de cada um dentre o primeiro circuito de comutação 202 e o segundo circuito de comutação 204. Os múltiplos sinais de ativação de comutador fazem com que um trilho de energia de suprimento, a ser desacoplado do trilho de energia de carga 106, e outro trilho de energia de suprimento, seja acoplado ao trilho de energia de carga 106. Dessa forma, nessa implementação ilustrativa, o sinal de comutação de trilho de energia 2103 inclui o primeiro sinal de ativação de comutador grande 712, o primeiro sinal de ativação de comutador pequeno 714,

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54/85 o segundo sinal de ativação de comutador pequeno 716, e o segundo sinal de ativação de comutador grande 718.

[094] Como ilustrado, o conjunto de circuitos de controle de comutador 710 inclui uma máquina de estado 720, tal como uma máquina de estado finito (FSM). A máquina de estado 720 recebe o primeiro sinal de acionador de trilho de energia 602 e o segundo sinal de acionador de trilho de energia 604 e gera os quatro sinais de ativação de comutador apresentados. A máquina de estado 720 controla os valores lógicos desses sinais de ativação de comutador para abrir ou fechar os comutadores do primeiro circuito de comutação 202 e do segundo circuito de comutação 204 para desconectar de um trilho de energia de suprimento e conectar a outro trilho de energia de suprimento. Por exemplo, a máquina de estado 720 aciona um valor lógico no primeiro sinal de ativação de comutador grande 712 e primeiro sinal de ativação de comutador pequeno 714, e outro valor lógico no segundo sinal de ativação de comutador pequeno 716 e segundo sinal de ativação de comutador grande 718. Os sinais de ativação de comutador podem, portanto, ser utilizados com o conjunto de circuitos de multiplexação de energia que pode manusear as situações de energização além de situações de multiplexação de energia. Os comutadores grande e pequeno são descritos aqui com referência às figuras 9 e 10. Uma aplicação desses quatro sinais de ativação de comutador é apresentada na figura 11-3. Dessa forma, um tile de multiplexador de energia ilustrativo 110 que é adequado para uso com essa implementação é descrito aqui com referência à figura 11-3.

[095] A figura 8 ilustra, geralmente em 800,

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55/85 uma interface de controle de multiplexação de energia e disposição para um tile de multiplexador de energia 110. O tile de multiplexador de energia ilustrado 110 representa um tile de multiplexador de energia ao longo de uma disposição conectada 200 de múltiplos tiles de multiplexador de energia 110-1 a 110-3. O tile de multiplexador de energia ilustrado 110 inclui um primeiro circuito de comutação 202, um segundo circuito de comutação 204, e um conjunto de circuitos de controle de tile 406. O primeiro circuito de comutação 202 é acoplado entre o primeiro trilho de energia 102 e o trilho de energia de carga 106. O segundo circuito de comutação 204 é acoplado entre o segundo trilho de energia 104 e o trilho de energia de carga 106. A figura 8 também apresenta o conjunto de circuitos de propagação de sinal inter-tile 212.

[096] O conjunto de circuitos de controle de tile 406 é configurado para controlar a operação do primeiro circuito de comutação 202 e segundo circuito de comutação 204 através de um sinal de controle 802 e um sinal de controle 804, respectivamente. Por exemplo, o conjunto de circuitos de controle de tile 406 pode colocar o primeiro circuito de comutação 202 e o segundo circuito de comutação 204 em um estado fechado ou um estado aberto. O conjunto de circuitos de controle de tile 406 é realizado como o conjunto de circuitos combinado ou uma máquina de estado que coloca o primeiro circuito de comutação 202 e o segundo circuito de comutação 204 em um estado adequado em resposta aos sinais de controle de multiplexador de energia 208 (da figura 2), de modo a implementar um procedimento de transição de trilho de energia. O conjunto de circuitos de

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56/85 controle de tile 406 pode, por exemplo, ser implementado como um conjunto de circuitos auto temporizado, que opera independentemente de um sinal de relógio periódico.

[097] A partir de uma parte do conjunto de circuitos de controle centralizada, do conjunto de circuitos de controle de multiplexador de energia 206 para a disposição conectada geral 200, o conjunto de circuitos de controle de tile 406 recebe um ou mais dos sinais de controle de multiplexador de energia 208. Os sinais de controle de multiplexador de energia 208 inclui o sinal de voltagem relativa 410 e o sinal de comutação de trilho de energia 210. Aqui, o sinal de comutação de trilho de energia 210 é ilustrado como um sinal de comutação de trilho de energia de entrada 210-1 e um sinal de comutação de trilho de energia de saída 210-0. Com base no sinal de voltagem relativa 410, o conjunto de circuitos de controle de tile 406 sabe qual trilho de energia de suprimento possui, atualmente, um nível de voltagem mais alto, o primeiro trilho de energia 102 ou o segundo trilho de energia 104, e, dessa forma, qual o trilho de energia de suprimento deve ser utilizado para energizar o conjunto de circuitos de controle de tile 406. Pela utilização do trilho de energia de suprimento com o nível de voltagem superior ou mais alto, o conjunto de circuitos de controle de tile 406 pode controlar adequadamente ambos os circuitos de comutação.

[098] Em implementações alternativas, o conjunto de circuito de controle de tile 406 pode utilizar também o sinal de voltagem relativa 410 para controlar a operação de multiplexação de energia. Com base no sinal de

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57/85 voltagem relativa 410, o conjunto de circuitos de controle de tile 406 sabe qual, dentre o primeiro circuito de comutação 202 ou o segundo circuito de comutação 204, deve ser ativado para o estado fechado ou o estado aberto. Por exemplo, se o sinal de voltagem relativa 410 indicar que a segunda voltagem 114 é superior à primeira voltagem 112, o conjunto de circuitos de controle de tile 406 pode determinar a colocação do primeiro circuito de comutação 202 no estado aberto e o segundo circuito de comutação 204 no estado fechado. Em tais implementações, o sinal de comutação de trilho de energia 210 precipita as mudanças de estado nos circuitos de comutação do tile de multiplexador de energia 110, mas a informação indicativa de que comutador deve ser ativado para qual estado é contida no sinal de voltagem relativa 410.

[099] O conjunto de circuitos de propagação de sinal inter-tile 212 pode incluir fios metálicos, armazenadores e outros conjuntos de circuitos para propagar os sinais de controle entre os tiles de multiplexador de energia consecutivos ao longo da disposição conectada 200 dos múltiplos tiles de multiplexador de energia 110-1 a 110-3. Através do conjunto de circuitos de propagação de sinal inter-tile 212, o conjunto de circuitos de controle de tile 406 também recebe e, subsequentemente, envia o sinal de comutação de trilho de energia 210. Mais especificamente, da esquerda para a direita, o conjunto de circuitos de controle de tile 406 recebe um sinal de comutação de trilho de energia de entrada 210-1 (In-PRSS) de um tile de multiplexador de energia imediatamente anterior na corrente. Em resposta ao sinal de comutação de

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58/85 trilho de energia de entrada 210-1, o conjunto de circuitos de controle de tile 406 realiza uma operação de multiplexação de energia no nível de tile.

[0100] Para realizar a operação de multiplexação de energia no nível de tile, o conjunto de circuitos de controle de tile 406 abre um circuito de comutação e fecha o outro circuito de comutação. Em uma operação ilustrativa, o tile de multiplexador de energia 110 comuta do acoplamento do primeiro trilho de energia 102 ao trilho de energia de carga 106 para o acoplamento do segundo trilho de energia 104 ao trilho de energia de carga 106. Para se fazer isso, o conjunto de circuitos de controle de tile 406 envia o sinal de controle 802 para o primeiro circuito de comutação 202. Em resposta ao sinal de controle 802, o primeiro circuito de comutação 202 comuta de um estado fechado para um estado aberto. O conjunto de circuitos de controle de tile 406 também envia o sinal de controle 804 para o segundo circuito de comutação 204. Em resposta ao sinal de controle 804, o segundo circuito de comutação 204 comuta de um estado aberto para um estado fechado. Esses sinais de controle podem ser emitidos sequencialmente ou em paralelo, e as mudanças de estado podem ser realizadas de acordo com um sinal de relógio periódico ou independentemente de um sinal de relógio periódico.

[0101] Mais especificamente, o conjunto de circuitos de controle de tile 406 faz com que o primeiro circuito de comutação 202 desconecte o trilho de energia de carga 106 do primeiro trilho de energia 102 em resposta ao recebimento do sinal de comutação de trilho de energia de

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59/85 entrada 210-1. O conjunto de circuitos de controle de tile 406 também faz com que o segundo circuito de comutação 204 conecte o trilho de energia de carga 106 ao segundo trilho de energia 104 em resposta ao recebimento do sinal de comutação de trilho de energia de entrada 210-1. Depois de realizar a operação de multiplexação de energia no nível de tile, o conjunto de circuitos de controle de tile 406 envia um sinal de comutação de trilho de energia de saída 210-0 (Out-PRSS) para um tile do multiplexador de energia imediatamente seguinte na corrente, através do conjunto de circuitos de propagação de sinal inter-tile 212. Fazendo-se com que ambas a conexão e a desconexão sejam realizadas em resposta a um evento de chegada singular do sinal de comutação de trilho de energia 210, o conjunto de circuitos de controle de tile 406 facilita a finalização da operação de multiplexação de energia em uma passagem sequencial ao longo da disposição conectada 200.

[0102] Cada um dentre o primeiro circuito de comutação 202 e o segundo circuito de comutação 204 pode incluir um, dois ou mais comutadores internos. Em uma situação ilustrativa, a disposição conectada 200 de múltiplos tiles de multiplexador de energia 110-1 a 110-3 deve operar como um multiplexador de energia, mas não como um comutador durante situações de energização. Nessa situação, cada um dentre o primeiro circuito de comutação 202 e o segundo circuito de comutação 204 pode ser implementado com um comutador único que permite que a corrente flua para o trilho de energia de carga 106 ou impeça que a corrente flua para o trilho de energia de carga 106. Em outra situação ilustrativa, a disposição

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60/85 conectada 200 dos múltiplos tiles de multiplexador de energia 110-1 a 110-3 para operar como um multiplexador de energia em alguns momentos e também como um comutador durante períodos de energização. Para manusear os problemas de influxo de corrente de energização em potencial, a corrente é inicialmente restringida a um nível de fluxo de corrente inferior para solucionar a possibilidade de permitir o influxo de corrente. Depois de uma carga de circuito ter sido suprida com alguma carga, a corrente é aumentada para um nível de fluxo de corrente mais alto. Para ativar esses dois níveis de fluxo de corrente diferentes, dois comutadores diferentes - tal como um comutador pequeno e um comutador grande - são incluídos em cada um dentre o primeiro circuito de comutação 202 e segundo circuito de comutação 204. As implementações descritas com referência às figuras 9 10 e 11-2 incluem dois comutadores por circuito de comutação. No entanto, os princípios e o conjunto de circuitos descritos abaixo também são aplicáveis a circuitos de comutação possuindo um comutador singular, tal como as implementações descritas com referência à figura 11-1.

[0103] A figura 9 ilustra um exemplo de um tile de multiplexador de energia 110 com o primeiro circuito de comutação 202 e o segundo circuito de comutação 204 realizados com múltiplos comutadores, incluindo comutadores grandes e comutadores pequenos. O tile de multiplexador de energia 110 também é ilustrado incluindo o conjunto de circuitos de controle de tile 406. O conjunto de circuitos de controle de tile 406 recebe pelo menos o sinal de comutação de trilho de energia 210. O primeiro

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61/85 circuito de comutação 202 é acoplado entre o primeiro trilho de energia 102 e o trilho de energia de carga 106, e o segundo circuito de comutação 204 é acoplado entre o segundo trilho de energia 104 e o trilho de energia de carga 106.

[0104] Nas implementações ilustrativas, o primeiro circuito de comutação 202 inclui um primeiro comutador pequeno 902 e um primeiro comutador grande 906, e o segundo circuito de comutação 204 inclui um segundo comutador pequeno 904 e um segundo comutador grande 908. O primeiro comutador pequeno 902 e o primeiro comutador grande 906 são acoplados entre o primeiro trilho de energia 102 e o trilho de energia de carga 106 em paralelo um com o outro. O segundo comutador pequeno 904 e o segundo comutador grande 908 são acoplados em paralelo um com o outro entre o segundo trilho de energia 104 e o trilho de energia de carga 106.

[0105] Os dois comutadores grandes são fisicamente maiores do que os dois comutadores pequenos. Os comutadores grandes podem conduzir uma corrente maior do que os comutadores pequenos. Por meio de exemplo apenas, os comutadores grandes podem ser de 4 a 20 vezes maiores em termos de tamanho físico ou capacidade de condução de corrente. Os diferentes tamanhos entre os comutadores pequenos e os comutadores grandes podem ser empregados para fornecer quantidades diferentes de fluxo de corrente, tal como um fluxo de corrente baixa ou um fluxo de corrente alta, para introduzir, gradualmente, a corrente a uma carga de circuito sendo energizada, ou comutada para um trilho de energia de suprimento diferente. Essa técnica é análoga a

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62/85 uma implementação de transistor de poucos X resto, aspectos da qual são descritos aqui com referência à figura 10 .

[0106] O primeiro circuito de comutação 202 e o segundo circuito de comutação 204 do tile de multiplexador de energia 110 participam de um procedimento de transição de trilho de energia pela comutação entre os estados aberto e fechado. No estado aberto, um comutador bloqueia o fluxo de corrente entre dois trilhos de energia, tal como um trilho de energia de suprimento e um trilho de energia de carga. No estado fechado, um comutador permite o fluxo de corrente entre os dois trilhos de energia.

[0107] O conjunto de circuitos de controle de tile 406 determina em que estado os vários comutadores devem estar operando. O conjunto de circuitos de controle de tile 406 controla o primeiro comutador pequeno 902 e o primeiro comutador grande 906 através do sinal de controle 802-1 e do sinal de controle 802-2, respectivamente. O conjunto de circuitos de controle de tile 406 controla o segundo comutador pequeno 904 e o segundo comutador grande 908 através do sinal de controle 804-1 e do sinal de controle 804-2, respectivamente. O conjunto de circuitos de controle de tile 406 controla um estado do primeiro comutador pequeno 902, do primeiro comutador grande 906, do segundo comutador pequeno 904, e do segundo comutador grande 908, com base no sinal de comutação de trilho de energia 210.

[0108] Um procedimento de transição de trilho de energia ilustrativo é descrito em termos de comutação de uma carga de circuito acoplada ao trilho de energia de

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63/85 carga 106 a partir do primeiro trilho de energia 102 para o segundo trilho de energia 104 se um segundo nível de voltagem da segunda voltagem 114 se tornar maior do que um primeiro nível de voltagem da primeira voltagem 112. Inicialmente, o primeiro comutador pequeno 902 e o primeiro comutador grande 906 estão ambos no estado fechado, e o segundo comutador pequeno 904 e o segundo comutador grande 908 estão ambos no estado aberto. Com base no sinal de comutação de trilho de energia 210, o conjunto de circuitos de controle de tile 406 utiliza o sinal de controle 802-1 para comutar o primeiro comutador pequeno 902 para o estado aberto e o sinal de controle 802-2 para comutar o primeiro comutador grande 906 para o estado aberto. Isso desconecta o primeiro trilho de energia 102 do trilho de energia de carga 106.

[0109] Também com base no sinal de comutação de trilho de energia 210, o conjunto de circuitos de controle de tile 406 utiliza o sinal de controle 804-1 para comutar o segundo comutador pequeno 904 para dentro do estado fechado e o sinal de controle 804-2 para comutar o segundo comutador grande 908 para o estado fechado. Isso conecta o segundo trilho de energia 104 ao trilho de energia de carga 106. Tiles de multiplexador de energia posteriores ao longo da disposição conectada 200 ainda podem estar acoplando o primeiro trilho de energia 102 ao trilho de energia de carga 106. Não obstante, visto que os níveis de voltagem da primeira voltagem 112 e da segunda voltagem 114 estão dentro da faixa de voltagem sobreposta 314 (da figura 3), nenhuma corrente de condução cruzada ocorre. Dessa forma, a operação de multiplexação de energia

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64/85 pode ser realizada em uma passagem singular ao longo da disposição conectada 200.

[0110] Em uma situação de energização ilustrativa, os múltiplos tiles de multiplexador de energia 110-1 a 110-3 funcionam como um comutador de energia distribuída durante uma sequência de energização para uma carga de circuito 108 acoplada ao trilho de energia de carga 106, fechando os comutadores pequenos em uma primeira passagem ao longo da disposição conectada 200, e fechando os comutadores grandes em uma segunda passagem ao longo da disposição conectada 200. Em outras palavras, os comutadores pequenos e os comutadores grandes podem ser fechados em duas passagens para gerenciar as correntes de influxo. Nesse exemplo, uma carga de circuito acoplada ao trilho de energia de carga 106 está sendo energizada através do primeiro trilho de energia 102. Para se fazer isso, os primeiros comutadores pequenos 902 são ativados para o estado fechado em uma primeira passagem em uma direção ao longo da disposição conectada 200. Subsequentemente, os primeiros comutadores grandes 906 são ativados para o estado fechado em uma segunda passagem, ao longo da disposição conectada 200, passagem essa que pode ser na direção oposta.

[0111] A figura 10 ilustra um exemplo de um tile de multiplexador de energia 110 com o primeiro circuito de comutação 202 e o segundo circuito de comutação 204 realizados com múltiplos comutadores em um nível transistor. Dessa forma, o primeiro circuito de comutação 202 inclui um primeiro transistor ou múltiplos primeiros transistores, e o segundo circuito de comutação 204 inclui

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65/85 um segundo transistor ou múltiplos segundos transistores.

Especificamente, cada comutador do tile de multiplexador de energia 110 é realizado utilizando pelo menos um PFET. O

primeiro comutador pequeno	902 é implementado	como um
primeiro transistor pequeno	, tal como um PFET 1	002; e o
primeiro comutador grande	906 é implementado	como um
primeiro transistor grande	, tal como um PFET	1006. 0
segundo comutador pequeno	904 é implementado	como um
segundo transistor pequeno,	tal como PFET 1004; e	o segundo
comutador grande 908 é transistor grande, tal como	implementado como um um PFET 1008.	segundo
[0112] Em algumas implementações, PFET 1006 e

PFET 1008 são fisicamente maiores do que PFET 1002 e PFET 1004. Consequentemente, PFET 1006 e PFET 1008 podem conduzir mais corrente do que os outros dois PFETs. O PFET 1006 e o PFET 1008 são, portanto, apresentados como sendo relativamente maiores na figura 10. Os sinais de controle 802-1, 802-2, 804-1, e 804-2 são direcionados como ilustrado nos terminais de porta de cada um dentre PFET 1002, PFET 1006, PFET 1004, e PFET 1008, respectivamente. Uma baixa voltagem no terminal de porta de um PFET liga o transistor, e uma voltagem alta no terminal de porta de um PFET desliga o transistor. Para acoplar o trilho de energia de carga 106 ao primeiro trilho de energia 102, por exemplo, o conjunto de circuitos de controle de tile 406 aciona os sinais de controle 802-1 e 802-2 com uma voltagem baixa para ligar o PFET 1002 e o PFET 1006, que é análogo ao encerramento do primeiro comutador pequeno 902 e do primeiro comutador grande 906, respectivamente. Para desacoplar o trilho de energia de carga 106 do segundo

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66/85 trilho de energia 104, o conjunto de circuitos de controle de tile 406 aciona os sinais de controle 804-1 e 804-2 com uma alta voltagem para desligar o PFET 1004 e o PEET 1008, que é análogo a colocar o segundo comutador pequeno 904 e o segundo comutador grande 908, respectivamente, no estado aberto.

[0113] O tile de multiplexador de energia 110 pode ser operado de acordo com uma técnica de suprimento de energia na qual poucos transistores são ligados antes do resto dos transistores. Em um esquema de transistor poucos X o resto, os poucos transistores são ligados antes do resto dos transistores. Em um esquema de transistor de poucos X o resto, os poucos transistores são ligados primeiro para permitir que a corrente flua para dentro de uma carga de circuito em uma taxa relativamente inferior, para reduzir a chance de uma queda de voltagem apreciável ocorrer no trilho de energia de suprimento. Depois que os fluxos de corrente foram estabilizados ou depois de algum período de tempo, o resto dos transistores é ligado para aumentar a capacidade total da corrente de energia sendo suprida. Com o tile de multiplexador de energia 110, os comutadores pequenos correspondem a poucos transistores, e os comutadores grandes correspondem ao resto dos transistores. De acordo, os comutadores pequenos podem ser fechados antes dos comutadores grandes em situações de energização.

[0114] Os transistores utilizados para realizar as comutações do tile multiplexador de energia 110 são PFETs na figura 10. Se a disposição conectada 200 (da figura 2) dos múltiplos tiles de multiplexador de energia

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110-1 a 110-3 for implementada como um comutador principal 128 (da figura 1), que é acoplado entre os trilhos de energia de suprimento e a carga de circuito 108 para criar um trilho de energia de suprimento virtual, os comutadores são realizados com PFETs. No entanto, a disposição conectada 200 de múltiplos tiles de multiplexador de energia 110-1 a 110-3 pode ser implementada alternativamente como um comutador de pé (não ilustrado) que é acoplado entre a carga de circuito 108 e um trilho de energia de aterramento para criar um trilho de energia de aterramento virtual. Um comutador de pé pode ser implementado utilizando-se, por exemplo, dispositivos semicondutores de óxido de metal de canal n ou tipo n (NMOS) que são formados com tecnologia de poço p ou substrato p, tal como um transistor de efeito de campo tipo n (NFET) . Dessa forma, os comutadores do tile de multiplexador de energia 110 podem ser realizados com um ou mais NFETs em uma implementação de comutador de pé. Adicionalmente, os comutadores podem ser realizados com outros tipos de transistores, tal como um transistor de junção bipolar (BJT).

[0115] Várias implementações ilustrativas são descritas acima. Por exemplo, cada um dentre o primeiro circuito de comutação 202 e o segundo circuito de comutação 204 podem ser realizados com um comutador ou dois ou mais comutadores. Adicionalmente, o sinal de comutação de trilho de energia 210 pode ser realizado como sinais separados como ilustrado nas figuras 7-1 e 7-3 - por exemplo, o sinal de comutação de trilho de energia 210-1 incluindo o primeiro sinal de acionador de trilho de energia 602 e o

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68/85 segundo sinal de acionador de trilho de energia 604, ou o

sinal de	comutação	de trilho	de	energia 210-3 incluindo	o
primeiro	sinal de	ativação	de	comutador grande 712,	o
primeiro	sinal de	ativação	de	comutador pequeno 714,	o

segundo sinal de ativação de comutador pequeno 716, e o segundo sinal de ativação de comutador grande 718. Alternativamente, o sinal de comutação de trilho de energia 210 pode ser realizado como um sinal como ilustrado na figura 7-2 - por exemplo, o sinal de comutação de trilho de energia 210 incluindo o sinal de acionador combinado 708. Adicionalmente, o sinal de voltagem relativa 410 do comparador 404 pode ser utilizado para determinar qual trilho de energia de suprimento deve ser acoplado ao trilho de energia de carga.

[0116] Esses vários aspectos podem ser implementados em uma multiplicidade de diferentes permutas. No entanto, três implementações ilustrativas especificas são descritas abaixo. Na figura 11-1, o sinal de comutação de trilho de energia 210-1 é realizado como dois sinais separados - o primeiro sinal de acionador de trilho de energia 602 e o segundo sinal de acionador de trilho de energia 604. Além disso, cada um dentre o primeiro circuito de comutação 202 e o segundo circuito de comutação 204 é realizado com um comutador (por exemplo, um transistor). Na figura 11-2, o sinal de comutação de trilho de energia 2102 é realizado como um sinal - o sinal de acionador combinado 708. Além disso, cada um dentre o primeiro circuito de comutação 202 e o segundo circuito de comutação 204 é realizado com dois comutadores (por exemplo, dois transistores). Na figura 11-3, o sinal de comutação de

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69/85 trilho de energia 210-3 é realizado como quatro sinais separados - o primeiro sinal de ativação de comutador grande 712, o primeiro sinal de ativação de comutador pequeno 714, o segundo sinal de ativação de comutador pequeno 716, e o segundo sinal de ativação de comutador grande 718. Além disso, cada um dentre o primeiro circuito de comutação 202 e o segundo circuito de comutação 204 é realizado com dois comutadores (por exemplo, dois transistores) .

[0117]

A figura 11-1 ilustra um exemplo de uma interface de sinalização de controle de multiplexação de energia para transistores realizando os primeiro e segundo circuitos de comutação utilizando um sinal de comutação de trilho de energia de acordo com o da figura 7-1. Dessa forma, o sinal de comutação de trilho de energia 210-1 é realizado como pelo menos dois sinais separados - o primeiro sinal de acionador de trilho de energia 602 e o segundo sinal de acionador de trilho de energia 604, como ilustrado. Além disso, o primeiro circuito de comutação 202 (não indicado separadamente por motivos de clareza) é implementado como PFET 1006, e o segundo circuito de comutação 204 é implementado como PFET 1008. O conjunto de circuitos de controle de tile 406 (não explicitamente ilustrado) é implementado para incluir dois inversores: um primeiro inversor 1102 e um segundo inversor 1104.

[0118]

O primeiro inversor 1102 recebe primeiro sinal de acionador de trilho de energia 602 e envia uma versão invertida do mesmo, que é fornecida para a porta do PFET 1006. Em uma operação ilustrativa, se o trilho de energia de carga 106 precisar ser acoplado ao

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70/85 primeiro trilho de energia 102, o primeiro sinal de acionador de trilho de energia 602 é determinado com um nível de voltagem alta. O primeiro inversor 1102 inverte isso para um nível de voltagem baixa, que liga o PFET 1006, o que permite que a corrente flua do primeiro trilho de energia 102 para o trilho de energia de carga 106. Por outro lado, se o trilho de energia de carga 106 ainda não estiver acoplado ao primeiro trilho de energia 102, o primeiro sinal de acionador de trilho de energia 602 não é afirmado com um nível de voltagem baixa. O primeiro inversor 1102 inverte isso para um nível de voltagem alta, que desliga o PFET 1006, o que impede a corrente de fluir do primeiro trilho de energia 102 para o trilho de energia de carga 106.

[0119] O segundo inversor 1104 recebe o segundo sinal de acionador de trilho de energia 604 e envia uma versão invertida do mesmo, que é fornecida para a porta do PFET 1008. Os níveis de voltagem do segundo sinal de acionador de trilho de energia 604, em conjunto com o segundo inversor 1104, controlam o estado ligado/desligado do PFET 1008 de forma análoga a como o primeiro sinal de acionador de trilho de energia 602 controla o PFET 1006. Dessa forma, os sinais de acionador de trilho de energia separados desconectam o trilho de energia de carga 106 de um trilho de energia de suprimento e conectam o trilho de energia de carga 106 a outro trilho de energia de suprimento em uma passagem através do tile de multiplexador de energia 110.

[0120] A figura 11-2 ilustra um exemplo de uma interface de sinalização de controle de multiplexação de

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71/85 energia para transistores realizando o primeiro e segundo circuitos de comutação, utilizando um sinal de comutação de trilho de energia de acordo com os da figura 7-2. Dessa forma, o sinal de comutação de trilho de energia 210-2 é realizado como um sinal - o sinal acionador combinado 708, como ilustrado. Além disso, o primeiro circuito de comutação 202 (não indicado separadamente por motivos de clareza) é implementado com PFET 1002 e PFET 1006, e o segundo circuito de comutação 204 é implementado como PFET 1004 e PFET 1008. O conjunto de circuitos de controle de tile 406 (não ilustrado explicitamente) é implementado para incluir quatro portas NAND e um inversor, o inversor de sinal de acionador 1156. As quatro portas NAND incluem: uma primeira porta NAND 1158, uma segunda porta NAND 1160, uma terceira porta NAND 1162, e uma quarta porta NAND 1164. Cada porta NAND inclui duas entradas e uma saída.

[0121] O tile de multiplexador de energia ilustrativo 110 da figura 11-2 inclui transistores grande e pequeno para permitir que o tile de multiplexador de energia seja utilizado para situações de energização. De acordo, em adição ao sinal de acionador combinado 708, a sinalização de controle inclui um sinal de ativação de transistores pequenos 1152 e um sinal de ativação de transistores grandes 1154. Cada uma das portas NAND possui uma saída que é acoplada a um terminal de porta de um PFET. Especificamente, a primeira porta NAND 1158 é acoplada ao PFET 1006, a segunda porta NAND 1160 é acoplada ao PFET 1002, a terceira porta NAND 1162 é acoplada ao PFET 1004 e a quarta porta NAND 1164 é acoplada ao PFET 1008. Dessa forma, a primeira porta NAND 1158 e a quarta porta NAND

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1164, cada, possuem uma entrada acoplada ao sinal de ativação de transistores grandes 1154. A segunda porta NAND 1160 e a terceira porta NAND 1162, cada uma, possuem uma entrada acoplada ao sinal de ativação de transistores pequenos 1152. Esses sinais de ativação fornecem controle separado sobre os transistores pequenos e os transistores grandes durante uma situação de energização.

[0122] As portas NAND também fornecem o controle com relação à comutação entre o primeiro trilho de energia 102 e o segundo trilho de energia 104. Dessa forma, a primeira porta NAND 1158 e a segunda porta NAND 1160, cada uma, possuem outra entrada acoplada ao sinal de acionador combinado 708. A terceira porta NAND 1162 e a quarta porta NAND 1164, cada uma, possuem outra entrada acoplada ao inverso do sinal de acionador combinado 708, que é fornecido pelo inversor de sinal de acionador 1156. O sinal de acionador combinado 708 pode, portanto, controlar se o primeiro circuito de comutação 202 ou o segundo circuito de comutação 204 é ativado para permitir o fluxo de corrente.

[0123] Em uma operação ilustrativa, uma situação de energização começa com o trilho de energia de carga 106 recebendo energia do primeiro trilho de energia 102. De acordo, o sinal de acionador combinado 708 é afirmado de uma forma ativa alta. Isso garante que a terceira porta NAND 1162 e a quarta porta NAND 1164 enviem uma lógica 1 devido ao inversor de sinal de acionador 1156, que desliga o PFET 1004 e o PFET 1008, respectivamente. No entanto, o valor lógico 1 aplicado à primeira porta NAND 1158 e à segunda porta NAND 1160 permite que o PFET 1006 e

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73/85 o PFET 1002, respectivamente, sejam ligados se os sinais de ativação também forem acionados para um valor lógico 1. Em uma primeira passagem através da disposição conectada 200, o sinal de ativação de transistores pequenos 1152 é afirmado, de modo que PFETs 1002 sejam ligados em ordem sequencial ao longo da corrente. Em uma segunda passagem, o sinal de ativação de transistores grandes 1154 é afirmado, de modo que PFETs 1006 também sejam ligados na ordem sequencial ao longo da corrente. A ordem sequencial na segunda passagem pode ser oposta ou inversa à ordem sequencial na primeira passagem.

[0124] Nesse ponto, o trilho de energia de carga 106 está sendo energizado pelo primeiro trilho de energia 102 através de ambos o PFETs 1006 e PFETs 1002 por todos os múltiplos tiles de multiplexador de energia 110-1

a 110-3.	Se	o conjunto	de circuitos de ac	ionamento de
multiplexador	de energia	502 (por	exemplo,	figura 7-2)
detectar	que	o segundo	nível de	voltagem	da segunda
voltagem	114	no segundo	trilho de	energia	104 cruza o

primeiro nível de voltagem da primeira voltagem 112 no primeiro trilho de energia 102, o sinal de acionador combinado 7 08 é virado de modo a não ser afirmado em um valor lógico 0, tal como um nível de voltagem baixa. Esse nível de baixa voltagem é aplicado à primeira porta NAND

1158 e à segunda porta NAND 1160, com ambas produzindo um nível de voltagem alta que desliga o PFET 1006 e o PFET

1002, respectivamente. O inversor de sinal de acionador

1156, no entanto, inverte esse nível de voltagem para um nível de voltagem alta. Com o sinal de ativação de transistores pequenos 1152 e o sinal de ativação de

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74/85 transistores grandes 1154 ainda afirmados, a terceira porta NAND 1162 e a quarta porta NAND 1164 enviam níveis de voltagem baixa para ligar PFET 1104 e PFET 1008, respectivamente. O sinal de acionador combinado 708 é adicionalmente propagado para um próximo tile de multiplexador de energia sucessor 110 utilizando o conjunto de circuitos de propagação de sinal inter-tile 212. Dessa forma, a operação de multiplexação de energia continua ao longo da disposição conectada 200 e pode ser completada em uma única passagem.

[0125] A figura 11-3 ilustra um exemplo de uma interface de sinalização de controle de multiplexação de energia para transistores realizando o primeiro e segundo circuitos de comutação utilizando um sinal de comutação de trilho de energia de acordo com o da figura 7-3. Dessa

forma, o	sinal	de	comutação	de	trilho de	energia	2103	é
realizado	como	pelo menos	quatro sinais	separados	o
primeiro	sinal	de	ativação	de	comutador	grande	712,	o
primeiro	sinal	de	ativação	de	comutador	pequeno	714,	o

segundo sinal de ativação de comutador pequeno 716, e o segundo sinal de ativação de comutador grande 718, como ilustrado. Além disso, o primeiro circuito de comutação 202 (não indicado separadamente por motivos de clareza) é implementado com PFET 1002 e PFET 1006, e o segundo circuito de comutação 204 é implementado como PFET 1004 e PFET 1008. O conjunto de circuitos de controle de tile 406 (não ilustrado explicitamente) é implementado para incluir quatro inversores: um inversor 1172, um inversor 1174, um inversor 1176 e um inversor 1178.

[0126] A máquina de estado 720 (da figura 7-3)

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75/85 recebe o primeiro sinal de acionador de trilho de energia 602 e o segundo sinal de acionador de trilho de energia 604 e determina se o trilho de energia de carga 106 deve ser comutado de um trilho de energia de suprimento por outro trilho de energia de suprimento, e qual trilho de energia de suprimento é o trilho de energia de suprimento de destino. Para implementar a funcionalidade de comutação, a máquina de estado 720 gera os níveis de voltagem como descrito abaixo para fazer com que uma operação de multiplexação de energia seja realizada pelo tile de multiplexador de energia 110. O inversor 1172 recebe o primeiro sinal de ativação de comutador grande 172 e envia uma versão invertida, que é fornecido para a porta do PFET 1006. O inversor 1174 recebe o primeiro sinal de ativação de comutador pequeno 714 e envia uma versão invertida, que é fornecida para a porta do PFET 1002.

[0127] Em uma operação ilustrativa, se o trilho de energia de carga 106 precisar ser acoplado ao primeiro trilho de energia 102, o primeiro sinal de

ativação	de comutador	grande 712	e o	primeiro sinal de
ativação	de comutador	pequeno 714	são	afirmados com um
nível de	voltagem alta.	0 inversor	1172	e o inversor 1174

invertem os mesmos dos níveis de voltagem alta para baixa, o que ligam o PFET 1006 e o PFET 1002, respectivamente. Ligar os transistores permite que a corrente flua do primeiro trilho de energia 102 para o trilho de energia de carga 106 através do PFET 1006 e PFET 1002. Por outro lado,

se o trilho	de	energia de carga 106	não for acoplado	ao
primeiro trilho	de energia 102, o	primeiro sinal	de
ativação de	comutador grande 712 e	o primeiro sinal	de

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76/85 ativação de comutador pequeno 714 não são afirmados com um nível de voltagem baixa. 0 inversor 1172 e o inversor 1174 invertem os mesmos de nível de voltagem baixa para alta, o que desliga o PFET 1006 e o PFET 1002, respectivamente. Desligar esses transistores impede que a corrente flua do primeiro trilho de energia 102 para o trilho de energia de carga 106 nesse tile de multiplexador de energia 110.

[0128] Com relação aos transistores acoplados ao segundo trilho de energia 104, o inversor 1178 recebe o segundo sinal de ativação de comutador grande 718 e envia uma versão invertida do mesmo, que é fornecida para a porta do PFET 1008. O inversor 1176 recebe o segundo sinal de ativação de comutador pequeno 716 e envia uma versão invertida do mesmo, que é fornecida para a porta do PFET 1004. Em uma operação ilustrativa, se o trilho de energia de carga 106 precisar ser acoplado ao segundo trilho de energia 104, o segundo sinal de ativação de comutador grande 718 e o segundo sinal de ativação de comutador pequeno 716 são afirmados com um nível de voltagem alta. O inversor 1178 e o inversor 1176 invertem os mesmos de níveis de voltagem alta para baixa, o que liga o PFET 1108 e o PFET 1004, respectivamente. Ligar os transistores permite que a corrente flua do segundo trilho de energia 104 para o trilho de energia de carga 106 através de PFET 1008 e o PFET 1004.

[0129] Por outro lado, se o trilho de energia de carga 106 não for acoplado ao segundo trilho de energia 104, o segundo sinal de ativação de comutador grande 718 e o segundo sinal de ativação de comutador pequeno 716 não são afirmados com um nível de voltagem baixa. O inversor

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1178 e o inversor 1176 invertem os mesos de nivel de voltagem baixa para alta, o que desliga PFET 1008 e PFET 1004, respectivamente. Desligar esses transistores impede que a corrente flua do segundo trilho de energia 104 para o trilho de energia de carga 106 nesse tile de multiplexador de energia 110. Dessa forma, os quatro sinais de ativação de comutador desconectam o trilho de energia de carga 106 de um trilho de energia de suprimento e conectam o trilho de energia de carga 106 a outro trilho de energia de suprimento em uma passagem através do tile de multiplexador de energia 110.

[0130] A figura 12 é um fluxograma ilustrando um processo ilustrativo 1200 para multiplexação de energia com uma carga ativa. O processo 1200 é descrito na forma de um conjunto de blocos 1202-1214 que especifica as operações que podem ser realizadas. No entanto, as operações não são necessariamente limitadas à ordem ilustrada na figura 12 ou descrita aqui, visto que as operações podem ser implementadas em ordens alternativas ou de forma total ou parcialmente sobrepostas. As operações representadas pelos blocos ilustrados do processo 1200 podem ser realizadas por um circuito integrado, tal como o circuito integrado 100 da figura 1 ou o circuito integrado 1310 da figura 13, que é descrito abaixo. Mais especificamente, as operações do processo 1200 podem ser realizadas pela disposição conectada 200 dos múltiplos tiles de multiplexador de energia 110-1 a 110-3 da figura 2, em conjunto com o conjunto de circuitos de controle de multiplexador de energia 206 ilustrado na figura 4.

[0131] No bloco 1202, a energia é suprida para

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78/85 um trilho de energia de carga utilizando um primeiro trilho de energia. Por exemplo, um circuito integrado pode suprir energia para um trilho de energia de carga 106 utilizando um primeiro trilho de energia 102. Um primeiro circuito de comutação 202 que é acoplado entre o primeiro trilho de energia 102 e o trilho de energia de carga 106 podem estar em um estado fechado para permitir o fluxo de corrente.

[0132] No bloco 1204, uma primeira voltagem do primeiro trilho de energia é comparada com uma segunda voltagem de um segundo trilho de energia. Por exemplo, o circuito integrado pode comparar uma primeira voltagem 112 do primeiro trilho de energia 102 a uma segunda voltagem 114 de um segundo trilho de energia 104. Essa medição de voltagem relativa pode ser realizada por um comparador 404 que é acoplado ao primeiro trilho de energia 102 e ao segundo trilho de energia 104. No bloco 1206, um sinal de voltagem relativa é gerado com base na comparação. Por exemplo, o circuito integrado pode gerar um sinal de voltagem relativa 410 com base na comparação. Para se fazer isso, uma implementação analógica do comparador 404 pode produzir um valor digital ou Booleano para o sinal de voltagem relativa 410 com base em que nível de voltagem analógica, da primeira voltagem 112 ou da segunda voltagem 114, é maior.

[0133] No bloco 1208, um sinal de indicação de nível de voltagem indicativo de uma emissão de um comando para a mudança da segunda voltagem do segundo trilho de energia é obtido. Por exemplo, o circuito integrado pode obter um sinal de indicação de nível de voltagem 506 indicativo de uma emissão de um comando 130 para alterar a

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79/85 segunda voltagem 114 do segundo trilho de energia 104. Um controlador de voltagem 122, por exemplo, pode enviar um sinal de indicação de nivel de voltagem 506 que indica que o controlador de voltagem 122 emitiu um comando 130 para um circuito integrado de gerenciamento de energia 124 para mudar a segunda voltagem 114 do segundo trilho de energia 104. Pela obtenção do sinal de indicação de nivel de voltagem 506, o conjunto de circuitos de controle de multiplexador de energia 206 pode corroborar ou verificar que uma mudança no nivel de voltagem detectada é intencional, em oposição ao resultado de ruido ou um problema espúrio com uma rede de distribuição de energia 120 .

[0134] No bloco 1210, um sinal de comutação de trilho de energia é gerado com base no sinal de voltagem relativa e sinal de indicação de nivel de voltagem. Por exemplo, o circuito integrado pode gerar um sinal de comutação de trilho de energia 210 com base no sinal de voltagem relativa 410 e sinal de indicação de nivelde voltagem 506. O conjunto de circuitos de iniciaçãode multiplexador de energia 402 pode gerar o sinalde comutação de trilho de energia 210, que é afirmado para iniciar uma operação de multiplexação de energia, se uma mudança detectada em um diferencial entre os níveis de voltagem de suprimento for corroborada por uma indicação de que o diferencial de voltagem de suprimento alterado está sendo causado intencionalmente.

[0135] No bloco 1212, uma operação de multiplexação de energia para desconectar do primeiro trilho de energia e para conectar ao segundo trilho de

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80/85 energia é realizada com base no sinal de comutação de trilho de energia. Por exemplo, o circuito integrado pode realizar uma operação de multiplexação de energia para desconectar do primeiro trilho de energia 102 e para conectar ao segundo trilho de energia 104 com base no sinal de comutação de trilho de energia 210. Por exemplo, o conjunto de circuitos de controle de multiplexador de energia 206 pode fazer com que os primeiros circuitos de comutação 202 sejam abertos e os segundos circuitos de comutação 204 sejam fechados em cada tile de multiplexador de energia 110 ao longo de uma disposição conectada 200 de múltiplos tiles de multiplexador de energia 110-1 a 110-3.

[0136] No bloco 1214, a energia é suprida para o trilho de energia de carga utilizando o segundo trilho de energia. Por exemplo, o circuito integrado pode suprir energia para o trilho de energia de carga 106 utilizando o segundo trilho de energia 104. Dessa forma, um segundo circuito de comutação 204 que é acoplado entre o segundo trilho de energia 104 e o trilho de energia de carga 106 em cada tile de multiplexador de energia 110 pode permanecer em um estado fechado para permitir que a corrente flua.

[0137] Uma implementação ilustrativa da geração de sinal de voltagem relativa no bloco 1206 inclui determinar que o sinal de voltagem relativa 410 indica que a segunda voltagem 114 é superior à primeira voltagem 112 e determinar que o sinal de indicação de nível de voltagem 506 indica a emissão de um comando 130 para aumentar a segunda voltagem 114 acima da primeira voltagem 112.

[0138] Implementações ilustrativas do processo 1200 podem incluir adicionalmente uma operação de filtragem

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81/85 de ruído que afeta a primeira voltagem 112 ou a segunda voltagem 114. A filtragem pode ser realizada utilizando, por exemplo, um filtro de histerese 504 ou conjunto de circuitos de histerese digital 702. Outras implementações ilustrativas do processo 1200 podem incluir adicionalmente uma operação de, durante a realização da operação de multiplexação de energia, fornecer um sinal de relógio oscilante 412 para uma carga de circuito 108 acoplada ao trilho de energia de carga 106 e continuando com a operação ativa da carga de circuito 108 em resposta ao sinal de relógio oscilante 412.

[0139]

Uma implementação ilustrativa do desempenho de operação de multiplexação de energia no bloco 1212 inclui propagar o sinal de comutação de trilho de energia 210 ao longo de uma disposição conectada 200 de múltiplos tiles de multiplexador de energia 110-1 a 110-3. O desempenho inclui adicionalmente, em cada tile de multiplexador de energia 110, desconectar o trilho de energia de carga 106 do primeiro trilho de energia 102 em resposta ao recebimento do sinal de comutação de trilho de energia 210 e conectar o trilho de energia de carga 106 ao segundo trilho de energia 104 em resposta ao recebimento do sinal de comutação de trilho de energia 210. Em outras implementações ilustrativas, a desconexão e conexão são realizadas em uma passagem sequencial singular ao longo da disposição conectada 200 dos múltiplos tiles de multiplexador de energia 110-1 a 110-3.

[0140]

A figura ilustra um dispositivo eletrônico ilustrativo 1302 que inclui um circuito integrado (IC) 1310 possuindo múltiplos núcleos. Como

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82/85 ilustrado, o dispositivo eletrônico 1302 inclui uma antena 1304, um transceptor 1306 e uma interface de entrada/saída (I/O) de usuário 1308 em adição ao circuito integrado 1310. Exemplos ilustrados do circuito integrado 1310, ou núcleos do mesmo, incluem um microprocessador 1312, uma unidade de processamento gráfica (GPU) 1314, um conjunto de memória 1316, e um modem 1318. Em uma ou mais implementações, as técnicas de gerenciamento de energia, como descritas aqui, podem ser implementadas pelo circuito integrado 1310.

[0141] O dispositivo eletrônico 1302 pode ser um dispositivo móvel ou energizado por batería ou um dispositivo fixo que é projetado para ser energizado por uma instalação elétrica. Exemplos do dispositivo eletrônico 1320 incluem um computador servidor, um comutador ou roteador de rede, uma lâmina de um centro de dados, um computador pessoal, um computador desktop, um computador notebook ou laptop, um computador tablet, um smartphone, um aparelho de entretenimento, ou um dispositivo de computação usável tal como um relógio inteligente, óculos inteligentes, ou um artigo de vestuário. Um dispositivo eletrônico 1302 também pode ser um dispositivo, ou uma parte do mesmo, possuindo partes eletrônicas embutidas. Exemplos do dispositivo eletrônico 1302 com partes eletrônicas embutidas incluem um veículo de passageiros, um equipamento industrial, um refrigerador ou outro eletrodoméstico, um drone ou outro veículo aéreo não tripulado (UAV), ou uma ferramenta elétrica.

[0142] Para um dispositivo eletrônico com uma capacidade sem fio, o dispositivo eletrônico 1302 inclui uma antena 1304 que é acoplada a um transceptor 1306 para

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83/85 permitir a recepção ou transmissão de um ou mais sinais sem fio. 0 circuito integrado 1310 pode ser acoplado ao transceptor 1306 para permitir que o circuito integrado 1310 tenha acesso aos sinais sem fio recebidos ou para fornecer sinais sem fio para transmissão através da antena 1304. 0 dispositivo eletrônico 1302 como ilustrado também inclui pelo menos uma interface I/O de usuário 1308. Exemplos da interface I/O de usuário 1308 incluem um teclado, um mouse, um microfone, uma tela sensível ao toque, uma câmera, um acelerômetro, um mecanismo háptico, um alto falante, uma tela de exibição ou um projetor.

[0143] O circuito integrado 1310 pode compreender, por exemplo, um ou mais casos de um microprocessador 1312, uma GPU 1314, um conjunto de memória 1316, um modem 1318 e assim por diante. O microprocessador 1312 pode funcionar como uma unidade de processamento central (CPU) ou outro processador de finalidade geral. Alguns microprocessadores incluem partes diferentes, tal como múltiplos núcleos de processamento, que podem ser energizados ou desenergizados individualmente. A GPU 1314 pode ser especialmente adaptada para processar os dados relacionados com vídeo para exibição. Se os dados visuais não forem criados ou de outra forma processados, a GPU 1314 pode ser total ou parcialmente desenergizada. O conjunto de memória 1316 armazena dados para o microprocessador 1312 ou a GPU 1314. Tipos ilustrativos de memória para o conjunto de memória 1316 incluem memória de acesso randômico (RAM), tal como RAM dinâmica (DRAM) , ou RAM estática (SRAM) ; memória flash; e assim por diante. Se os programas não estiverem acessando dados armazenados na memória, o

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84/85 conjunto de memória 1316 pode ser desenergizado como um todo, ou bloco por bloco. 0 modem 1318 demodula um sinal para extrair a informação codificada ou modula um sinal para codificar a informação no sinal. Se não houver informação a ser decodificada a partir de uma comunicação de entrada ou a ser codificada para uma comunicação de salda, o modem 1318 pode se tornar inativo para reduzir o consumo de energia. 0 circuito integrado 1310 pode incluir partes adicionais ou alternativas às que foram ilustradas, tal como uma interface I/O, um sensor tal como um acelerômetro, um transceptor ou outra parte de uma corrente receptora, um processador personalizado ou hard-coded, tal como um circuito integrado especifico de aplicativo (ASIC) e assim por diante.

[0144] O circuito integrado 1310 também pode compreender um sistema em um chip (SOC) . Um SOC pode integrar um número suficiente de tipos diferentes de componentes para permitir que o SOC forneça funcionalidade computacional como um computador notebook, um telefone móvel, ou outro aparelho eletrônico utilizando um chip, pelo menos basicamente. Componentes de um SOC, ou um circuito integrado 1310 podem, geralmente, ser chamados de núcleo ou blocos de circuito. Um núcleo ou bloco de circuito de um SOC pode ser desenergizado se não estiver em uso, tal como sofrendo um colapso de energia ou sendo multiplexado em um trilho de energia possuindo um nível de voltagem inferior, de acordo com as técnicas descritas nesse documento. Exemplos de núcleos ou blocos de circuito incluem, em adição aos que são ilustrados na figura 13, um regulador de voltagem, uma memória principal ou bloco de

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85/85 memória temporária, um controlador de memória, um processador de finalidade geral, um processador criptográfico, um processador de video ou imagem, um processador de vetor, um rádio, uma interface ou subsistema de comunicações, um controlador sem fio ou um controlador de exibição. Qualquer um desses núcleos ou blocos de circuito, tal como um processamento ou núcleo GPU, pode incluir adicionalmente múltiplos núcleos internos ou blocos de circuito.

[0145] A menos que o contexto indique o contrário, o uso aqui do termo ou pode ser considerado o uso de um ou inclusive, ou um termo que permita a inclusão ou aplicação de um ou mais itens que são conectados pelo termo ou (por exemplo, uma frase A ou B pode ser interpretada como permitindo apenas A, como permitindo apenas B, ou como permitindo ambos A e B). Adicionalmente, itens representados nas figuras em anexo e termos discutidos aqui podem indicar um ou mais itens ou termos, e, dessa forma, referência pode ser feita, de forma intercambiável, a formas no singular ou no plural dos itens e termos nessa descrição escrita. Finalmente, apesar de a presente matéria ter sido descrita em linguagem especifica às características estruturais ou operações metodológicas, deve-se compreender que a presente matéria definida nas reivindicações em anexo não são limitadas necessariamente às características ou operações específicas descritas acima, incluindo não sendo limitadas necessariamente às organizações nas quais as características são dispostas ou as ordens nas quais as operações são realizadas.

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Circuito integrado, compreendendo:

um primeiro trilho de energia configurado para ser mantido em uma primeira voltagem;

um segundo trilho de energia configurado para ser mantido em uma segunda voltagem;

um trilho de energia de carga;

múltiplos tiles de multiplexador de energia acoplados em série em uma disposição conectada e configurados para realizar, em conjunto, uma operação de multiplexação de energia em resposta a um sinal de comutação de trilho de energia, cada tile de multiplexador de energia configurado para comutar entre o acoplamento do trilho de energia de carga para o primeiro trilho de energia e o acoplamento do trilho de energia de carga para o segundo trilho de energia; e conjunto de circuitos de controle de multiplexador de energia acoplado ao primeiro trilho de energia e ao segundo trilho de energia, o conjunto de circuitos de controle de multiplexador de energia incluindo um comparador configurado para produzir um sinal de voltagem relativa com base na primeira voltagem e na segunda voltagem, o conjunto de circuitos de controle de multiplexador de energia configurado para gerar o sinal de comutação de trilho de energia com base no sinal de voltagem relativa.
2. Circuito integrado, de acordo com a reivindicação 1, compreendendo adicionalmente:

uma carga de circuito acoplada ao trilho de

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2/13 energia de carga;

onde o conjunto de circuitos de controle de multiplexador de energia é configurado para sobrepor o acoplamento do trilho de energia de carga ao primeiro trilho de energia e o acoplamento do trilho de energia de carga ao segundo trilho de energia para fornecer continuamente energia para a carga de circuito através de pelo menos um dentre o primeiro trilho de energia ou o segundo trilho de energia durante a operação de multiplexação de energia.
3. Circuito integrado, de acordo com a reivindicação 2, no qual a carga de circuito é configurada para receber um sinal de relógio periódico e para continuar com a operação ativa com base no sinal de relógio periódico durante a operação de multiplexação de energia.
4. Circuito integrado, de acordo com a reivindicação 1, no qual o conjunto de circuitos de controle de multiplexador de energia inclui o conjunto de circuitos de propagação de sinal inter-tile que acopla os múltiplos tiles de multiplexador de energia em série e é configurado para propagar o sinal de comutação de trilho de energia entre os tiles consecutivos de multiplexador de energia ao longo da disposição conectada.
5. Circuito integrado, de acordo com a reivindicação 1, no qual:

o comparador é configurado para comparar a primeira voltagem à segunda voltagem; e o sinal de voltagem relativa indica se o primeiro trilho de energia ou o segundo trilho de energia possui um

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3/13 nivel de voltagem mais alta.
6. Circuito integrado, de acordo com a reivindicação 1, no qual o comparador compreende um comparador analógico incluindo um filtro de histerese configurado para filtrar o ruido de voltagem de alta frequência em pelo menos um dentre o primeiro trilho de energia ou o segundo trilho de energia.
7. Circuito integrado, de acordo com a reivindicação 1, no qual o conjunto de circuitos de controle de multiplexador de energia inclui o conjunto de circuitos de iniciação de multiplexador de energia configurado para receber um sinal de indicação de nivel de voltagem de um controlador de voltagem e para gerar o sinal de comutação de trilho de energia com base no sinal de indicação de nivel de voltagem.
8. Circuito integrado, de acordo com a reivindicação 7, no qual o sinal de indicação de nivel de voltagem indica o controlador de voltagem está emitindo um comando para mudar um segundo nivel de voltagem da segunda voltagem no segundo trilho de energia.
9. Circuito integrado, de acordo com a reivindicação 8, no qual o sinal de indicação de nivel de voltagem indica que o controlador de voltagem está emitindo o comando para aumentar o segundo nivel de voltagem da segunda voltagem no segundo trilho de energia de modo que seja maior do que um primeiro nivel de voltagem da primeira voltagem do primeiro trilho de energia.
10. Circuito integrado, de acordo com a reivindicação 7, no qual:

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4/13 o conjunto de circuitos de iniciação de multiplexador de energia inclui o conjunto de circuitos de acionamento de multiplexador de energia configurado para gerar pelo menos um sinal de acionador com base no sinal de voltagem relativa do comparador e no sinal de indicação de nível de voltagem do controlador de voltagem; e

O conjunto d e circuitos de iniciação de multiplexador de energia é configurado para gerar o sinal de comutação de trilho de energia com base no pelo menos um sinal de acionador. 11. Circuito integrado, de acordo com a reivindicação 10, no qual o pelo menos um sinal de

acionador indica que a segunda voltagem é maior do que a primeira voltagem com base em uma medição de voltagem realizada pelo comparador e um comando emitido pelo controlador de voltagem.

12. Circuito integrado, de acordo com a reivindicação 10, no qual o conjunto de circuitos de iniciação de multiplexador de energia inclui o conjunto de circuitos de histerese digital configurado para receber o pelo menos um sinal de acionador e para retardar o envio do pelo menos um sinal de acionador até que o pelo menos um sinal de acionador tenha um valor lógico constante para um período de retardo.

13. Circuito integrado, de acordo com a reivindicação 1, no qual o tile de multiplexador de energia dos múltiplos tiles de multiplexador de energia inclui:

um primeiro circuito de comutação acoplado entre o primeiro trilho de energia e o trilho de energia de

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5/13 carga, o primeiro circuito de comutação configurado para desconectar o trilho de energia de carga do primeiro trilho de energia ou para conectar o trilho de energia de carga ao primeiro trilho de energia em resposta ao sinal de comutação de trilho de energia; e um segundo circuito de comutação acoplado entre o segundo trilho de energia e o trilho de energia de carga, o segundo circuito de comutação configurado para desconectar o trilho de energia de carga do segundo trilho de energia ou para conectar o trilho de energia de carga ao segundo trilho de energia em resposta ao sinal de comutação de trilho de energia.

14. Circuito integrado, de acordo com a reivindicação 13, no qual:

o primeiro circuito de comutação inclui um primeiro transistor acoplado entre o primeiro trilho de energia e o trilho de energia de carga, o primeiro transistor configurado para ser ligado ou desligado em resposta ao sinal de comutação de trilho de energia; e o segundo circuito de comutação inclui um segundo transistor acoplado entre o segundo trilho de energia e o trilho de energia de carga, o segundo transistor configurado para ser ligado ou desligado em resposta ao sinal de comutação de trilho de energia.

15. Circuito integrado, de acordo com a reivindicação 13, no qual:

o primeiro circuito de comutação inclui um primeiro comutador grande e um primeiro comutador pequeno acoplados entre o primeiro trilho de energia e o trilho de

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6/13 energia de carga;

o segundo circuito de comutação inclui um segundo comutador grande e um segundo comutador pequeno acoplados entre o segundo trilho de energia e o trilho de energia de carga; e os múltiplos tiles de multiplexador de energia são configurados para funcionar como um comutador de energia distribuído durante uma sequência de energização para uma carga de circuito acoplada ao trilho de energia de carga pelo encerramento dos comutadores pequenos em uma primeira passagem ao longo da disposição conectada e encerrando os comutadores grandes em uma segunda passagem ao longo da disposição conectada.

16. Circuito integrado, compreendendo:

um primeiro trilho de energia configurado para ser mantido em uma primeira voltagem;

um segundo trilho de energia configurado para ser mantido em uma segunda voltagem;

um trilho de energia de carga;

uma carga de circuito acoplada ao trilho de energia de carga;

múltiplos tiles de multiplexador de energia acoplados em série em uma disposição conectada e configurados para realizar, em conjunto, uma operação de multiplexação de energia em resposta a um sinal de comutação de trilho de energia, cada tile de multiplexador de energia configurado para comutar entre o acoplamento do trilho de energia de carga ao primeiro trilho de energia e o acoplamento do trilho de energia de carga ao segundo

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7/13 trilho de energia; e o conjunto de circuitos de controle de multiplexador de energia acoplado ao primeiro trilho de energia e ao segundo trilho de energia, o conjunto de circuitos de controle de multiplexador de energia incluindo:

meios de comparação para produzir um sinal de voltagem relativa com base na primeira voltagem e na segunda voltagem; e meios de iniciação para gerar o sinal de comutação de trilho de energia com base no sinal de voltagem relativa.

17. Circuito integrado, de acordo com a reivindicação 16, no qual o conjunto de circuitos de controle de multiplexador de energia, compreende:

meios de sinalização para propagar o sinal de comutação de trilho de energia de um tile de multiplexador de energia dentre os múltiplos tiles de multiplexador de energia para um tile de multiplexador de energia consecutivo ao longo da disposição conectada, de modo que a operação de multiplexação de energia seja realizada sequencialmente ao longo da disposição conectada.

18. Circuito integrado, de acordo com a reivindicação 17, no qual o conjunto de circuitos de controle de multiplexador de energia inclui meios de controle de tile para fazer com que cada tile de multiplexador de energia dentre os múltiplos tiles do multiplexador de energia desconecte o trilho de energia de carga do primeiro trilho de energia e para conectar o

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8/13 trilho de energia de carga ao segundo trilho de energia em uma passagem sequencial ao longo da disposição conectada, os meios de controle de tile distribuídos com cada tile de multiplexador de energia dos múltiplos tiles de multiplexador de energia.

19. Circuito integrado, de acordo com a reivindicação 16, no qual:

os meios de iniciação incluem meios de acionamento para gerar pelo menos um sinal de acionador com base no sinal de voltagem relativa e um sinal de indicação

de nível de voltagem; e meios de iniciação são configurados para gerar o sinal de comutação de trilho de energia com base no pelo menos um sinal de acionador. 20. Circuito integrado, de acordo com a

reivindicação 19, no qual o conjunto de circuitos de controle de multiplexador de energia é configurado para fornecer o sinal de comutação de trilho de energia para os múltiplos tiles de multiplexador de energia para iniciar a operação de multiplexação de energia em resposta a um segundo nível de voltagem da segunda voltagem cruzando um primeiro nível de voltagem da primeira voltagem enquanto a segunda voltagem está mudando, de modo que os múltiplos tiles de multiplexador de energia possam realizar a operação de multiplexação de energia enquanto o segundo nível de voltagem é substancialmente similar ao primeiro nível de voltagem.

21. Circuito integrado, de acordo com a reivindicação 19, compreendendo adicionalmente:

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9/13 meios de controle de voltagem para controlar múltiplas voltagem em chip, os meios de controle de voltagem configurados para fornecer o sinal de indicação de nível de voltagem em resposta à emissão de um comando para mudar a segunda voltagem no segundo trilho de energia.

22. Método para multiplexar a energia com uma carga ativa, o método compreendendo:

suprir energia para um trilho de energia de carga utilizando um primeiro trilho de energia;

comparar uma primeira voltagem do primeiro trilho de energia a uma segunda voltagem de um segundo trilho de energia;

gerar um sinal de voltagem relativa com base na comparação ;

obter um sinal de indicação de nível de voltagem que indica uma emissão de um comando para mudar a segunda voltagem do segundo trilho de energia;

gerar um sinal de comutação de trilho de energia com base no sinal de voltagem relativa e sinal de indicação de nível de voltagem;

realizar uma operação de multiplexação de energia para desconectar do primeiro trilho de energia e para conectar o segundo trilho de energia com base no sinal de comutação de trilho de energia; e suprir energia para o trilho de energia de carga utilizando o segundo trilho de energia.

23. Método, de acordo com a reivindicação 22, no qual gerar o sinal de comutação de trilho de energia compreende:

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10/13 determinar que o sinal de voltagem relativa indica que a segunda voltagem é maior do que a primeira voltagem; e determinar que o sinal de indicação de nivel de voltagem indica a emissão do comando para aumentar a segunda voltagem acima da primeira voltagem.

24. Método, de acordo com a reivindicação 22, compreendendo adicionalmente filtrar o ruido que afeta a primeira voltagem ou segunda voltagem.

25. Método, de acordo com a reivindicação 22, compreendendo adicionalmente, durante a realização da operação de multiplexação de energia:

fornecer um sinal de relógio oscilante a uma carga de circuito acoplada ao trilho de energia de carga; e continuar com a operação ativa da carga de circuito em resposta ao sinal de relógio oscilante.

26. Método, de acordo com a reivindicação 22, no qual realizar a operação de multiplexação de energia compreende:

Propagar o sinal de comutação de trilho de energia ao longo de uma disposição conectada de múltiplos tiles de multiplexador de energia; e em cada tile de multiplexador de energia;

Desconectar o trilho de energia de carga do primeiro trilho de energia em resposta ao recebimento do sinal de comutação do trilho de energia; e conectar o trilho de energia de carga ao segundo trilho de energia em resposta ao recebimento do sinal de comutação de trilho de energia.

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11/13

27. Método, de acordo com a reivindicação 26, no qual desconectar e conectar são realizados em uma única passagem sequencial ao longo da disposição conectada de múltiplos tiles de multiplexador de energia.

28. Circuito integrado, compreendendo:

um primeiro trilho de energia configurado para ser mantido em uma primeira voltagem;

um segundo trilho de energia configurado para ser mantido em uma segunda voltagem;

um trilho de energia de carga;

múltiplos tiles de multiplexador de energia acoplados entre o primeiro trilho de energia e o trilho de energia de carga e entre o segundo trilho de energia e o trilho de energia de carga, os múltiplos tiles de multiplexador de energia configurados para comutar entre acoplar o trilho de energia de carga ao primeiro trilho de energia e acoplar o trilho de energia de carga ao segundo trilho de energia com base em um sinal de comutação de trilho de energia; e conjunto de circuitos de controle de multiplexador de energia acoplado ao primeiro trilho de energia e ao segundo trilho de energia e configurado para gerar o sinal de comutação de trilho de energia com base em pelo menos um sinal de acionamento, o conjunto de circuitos de controle de multiplexador de energia incluindo:

o conjunto de circuitos de acionamento de multiplexador de energia configurado para gerar o pelo menos um sinal de acionador em resposta a um segundo nível de voltagem da segunda voltagem cruzando um primeiro nível

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12/13 de voltagem da primeira voltagem.

29. Circuito integrado, de acordo com a reivindicação 28, compreendendo adicionalmente:

um controlador de voltagem configurado para fornecer um sinal de indicação de nível de voltagem indicativo de uma emissão de um comando para mudar o segundo nível de voltagem da segunda voltagem no segundo trilho de energia, onde o conjunto de circuitos de controle de multiplexador de energia inclui um comparador configurado para produzir um sinal de voltagem relativa com base em uma comparação do segundo nível de voltagem com o primeiro nível de voltagem; e o conjunto de circuitos de acionamento de multiplexador de energia é configurado para detectar que o segundo nível de voltagem cruza o primeiro nível de voltagem com base no sinal de indicação de nível de voltagem e o sinal de voltagem relativa.

30. Circuito integrado, de acordo com a reivindicação 28, no qual um tile de multiplexador de energia dos múltiplos tiles de multiplexador de energia inclui:

um primeiro circuito de comutação acoplado entre o primeiro trilho de energia e o trilho de energia de carga;

um segundo circuito de comutação acoplado entre o segundo trilho de energia e o trilho de energia de carga; e o conjunto de circuitos de controle de tile configurado para:

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13/13 receber um sinal de comutação de trilho de energia de entrada de um tile de multiplexador de energia anterior;

fazer com que o primeiro circuito de comutação desconecte o trilho de energia de carga do primeiro trilho de energia em resposta ao recebimento do sinal de comutação de trilho de energia de entrada;

fazer com que o segundo circuito de comutação conecte o trilho de energia de carga ao segundo trilho de energia em resposta ao recebimento do sinal de comutação de trilho de energia de entrada; e enviar um sinal de comutação de trilho de energia de salda para um tile de multiplexador de energia sucessivo.