BR112021001592A2 - aparelho e método para gerenciamento de energia proativo - Google Patents

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Amit Jain
Anant S. Deval
Nimrod ANGEL
Fabrice Paillet
Michael Zelikson
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Abstract

APARELHO E MÉTODO PARA GERENCIAMENTO DE ENERGIA PROATIVO. Trata-se de um aparelho e um método para impedir que um processador desligue abruptamente por gerenciamento de energia proativo. O aparelho compreende um trilho de fonte de alimentação para receber uma corrente e uma tensão de um gerador de fonte de alimentação (por exemplo, um conversor CC-CC, e regulado de baixa queda); um processador acoplado ao trilho de fonte de alimentação, em que o processador deve operar com uma corrente e uma tensão fornecidas pelo trilho de fonte de alimentação; e uma interface para receber uma solicitação para regular um ou mais parâmetros de desempenho do processador quando uma corrente monitorada através do trilho de fonte de alimentação ou uma tensão monitorada no trilho de fonte de alimentação ultrapassar uma corrente-limite ou uma tensão-limite, respectivamente, em que a corrente-limite está abaixo de uma corrente-limite catastrófica de um regulador de tensão, ou em que a tensão-limite está acima de uma tensão-limite catastrófica do processador.

Description

“APARELHO E MÉTODO PARA GERENCIAMENTO DE ENERGIA PROATIVO” REIVINDICAÇÃO DE PRIORIDADE
[0001] Este pedido reivindica a prioridade ao Pedido de Patente no U.S. 16/230.440, depositado em 21 de dezembro de 2018, e intitulado “APPARATUS AND METHOD FOR PROACTIVE POWER MANAGEMENT”, que está incorporado a título de referência em sua totalidade para todos os propósitos.
HISTÓRICO
[0002] Recentemente, a tecnologia de processo atingiu o limite da escala de Dennard. Para fornecer maior desempenho a um processador (por exemplo, uma unidade de processamento de computador (CPU)), a corrente máxima de fonte de alimentação (IccMax) para o processador precisa também aumentar. A IccMax mais alta permite uma velocidade de execução maior à custa de consumo de energia mais alto. Entretanto, atualmente, os clientes desejam reduzir a área da placa de circuito impresso (PCB) que tem o processador. Esse desejo é, em parte, de reduzir o tamanho e o peso da PCB para fornecer mobilidade aos usuários finais. Os reguladores de tensão (VRs) são usados para fornecer energia regulada ao processador. Os VRs tradicionais usam uma grande área para entregar IccMax mais alta e, portanto, desempenho, e isso se torna um dilema técnico para resolver devido ao fato de que fornece desempenho mais alto enquanto se reduz o tamanho da PCB é um desafio. Em algumas aplicações, um processador pode executar ou rodar aplicativos de vírus sintético por um tempo estendido, que pode atingir 2X o consumo de energia em relação a um limite de carga real. Isso pode exigir que o VR forneça IccMax mais alta do que limitada por um aplicativo. Idealmente, um VR é projetado para fornecer IccMax ao processador para permitir que o processador execute aplicativos reais ou normais em vez de aplicativo (ou aplicativos) de vírus. Projetar um sistema de computador que pode permitir que um processador, fabricado em tecnologia de processo atual, execute aplicativos de vírus e aplicativos reais sem causar falhas de confiabilidade catastróficas é um desafio.
[0003] A descrição de antecedentes fornecida no presente documento é para o propósito de apresentar de modo geral o contexto da revelação. A não ser que indicado de outro modo no presente documento, os materiais descritos nessa seção não são técnica anterior às reivindicações neste pedido e não são admitidos como sendo técnica anterior por inclusão nessa seção.
BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS
[0004] As modalidades da revelação serão entendidas mais completamente a partir da descrição detalhada oferecida abaixo e a partir dos desenhos anexos de várias modalidades da revelação, que, todavia, não devem ser consideradas para limitar a revelação às modalidades específicas, mas são para explicação e entendimento apenas.
[0005] As Figuras 1A e B ilustram uma parte de um sistema de computação que tem um processador com um aparelho para gerenciamento de energia proativo para evitar desligamento do processador, em conformidade com algumas modalidades.
[0006] A Figura 2A ilustra uma arquitetura de alto nível do aparelho com um sensor de corrente através de um comutador do lado de alta tensão e um detector de queda de tensão usados para gerenciar proativamente a energia de um processador, em conformidade com algumas modalidades.
[0007] A Figura 2B ilustra uma arquitetura de alto nível do aparelho com um sensor de corrente através de um indutor, e um detector de queda de tensão usados para gerenciar proativamente a energia de um processador, em conformidade com algumas modalidades.
[0008] A Figura 3A ilustra uma arquitetura de alto nível do aparelho com um sensor de corrente através de um comutador do lado de alta tensão, um detector de queda de tensão e um grampeador usados para gerenciar proativamente a energia de um processador, em conformidade com algumas modalidades.
[0009] A Figura 3B ilustra uma arquitetura de alto nível do aparelho com um sensor de corrente através de um indutor, um detector de queda de tensão e um grampeador usados para gerenciar proativamente a energia de um processador, em conformidade com algumas modalidades.
[0010] A Figura 4 ilustra um aparelho para gerar sinais de controle para gerenciar proativamente a energia de um processador, em conformidade com algumas modalidades.
[0011] A Figura 5 ilustra um aparelho para grampear uma tensão em um trilho de fonte de alimentação acoplado ao processador, em conformidade com algumas modalidades.
[0012] A Figura 6 ilustra um aparelho para detectar ou medir a corrente através do indutor, em conformidade com algumas modalidades.
[0013] A Figura 7 ilustra um diagrama de temporização e resposta temporária do aparelho sem grampeador de tensão e com capacitância de carga suficientemente grande, em conformidade com algumas modalidades.
[0014] A Figura 8 ilustra um diagrama de temporização e resposta temporária do aparelho com um grampeador de tensão e com capacitância de carga relativamente pequena, em conformidade com algumas modalidades.
[0015] A Figura 9 ilustra um sistema de computação com aparelho para gerenciar proativamente a energia de um processador, em conformidade com algumas modalidades.
DESCRIÇÃO DETALHADA
[0016] Algumas modalidades descrevem um aparelho para coordenação rápida combinada em vários mecanismos em um regulador de tensão (VR) e uma operação de processador para gerenciamento de energia proativo e eficaz. Embora as modalidades sejam descritas em referência a um conversor abaixador CC-CC, as modalidades não são limitadas aos mesmos. Outras formas de conjuntos de circuitos geradores de tensão, tais como reguladores de baixa queda (LDO), conversores elevadores CC-CC e similares podem ser também usadas no sistema geral para gerenciar proativamente a energia do processador e/ou o sistema de computação inteiro.
[0017] Em algumas modalidades, um VR entra em um limite de corrente ciclo por ciclo e fornece um sinal ao processador que determina a regulação em resposta a certas métricas de desempenho que excedem limites predeterminados (ou programáveis). Por exemplo, quando a corrente através de um comutador do lado de alta tensão de um VR aumenta um nível de corrente-limite entre dois ciclos de comutação de VR (ou outro número de ciclos), então, uma unidade de controle de energia (PCU) ou qualquer outra lógica adequada pode instruir o processador a regular sua frequência de operação. Em tal modalidade, uma razão de divisor de uma PLL (malha de captura de fase) é ajustada para reduzir a frequência de operação do relógio usado pelo processador sem ter a captura de fase perdida de PLL. Como tal, a regulação rápida no processador é executada com latência mínima quando o VR entra no limite de corrente em nível de aplicativo real.
[0018] Em alguns casos, a tensão no trilho de fonte de alimentação que fornece energia ao processador cai quando a corrente de processador (ou carga) excede o nível esperado para executar um aplicativo real no processador. Em algumas modalidades, o aparelho monitora a queda de tensão e quando a tensão cai abaixo de um certo limite, a PCU ou qualquer outro conjunto de circuitos de gerenciamento de energia adequado pode enviar um sinal ao processador para regular sua frequência de operação para reduzir a carga antes de a queda completa ocorrer. Em algumas modalidades, a ocorrência da queda de tensão ou pico de corrente é estimada com base na execução do aplicativo real no processador. Por exemplo, a execução especulativa de certas instruções ou outra instrução em um pipeline pode fornecer uma indicação de que uma queda de tensão pode ocorrer e assim o processador pode desejar regular sua frequência para evitar um possível desligamento do VR e, portanto, do sistema de processamento.
[0019] Esses sinais da PCU ou conjuntos de circuitos de gerenciamento de energia ao processador não são meramente alarme (ou alarmes), mas parte de um mecanismo que permite que o VR seja projetado para uma baixa classificação de corrente. Em algumas modalidades, quando uma grande queda ocorre, a capacitância de desacoplamento ou, alternativamente, um circuito grampeador suportam a tensão no trilho de fonte de alimentação durante o tempo em que a carga excede o limite de pico de tensão/corrente de VR. Desse modo, o VR pode ser projetado para operar para entrega de energia de aplicativo real enquanto permite durações curtas de energia de pico de processador. Outros efeitos técnicos serão evidentes a partir das várias modalidades e figuras.
[0020] Na descrição a seguir, inúmeros detalhes são discutidos para fornecer uma explicação mais completa das modalidades da presente revelação. Será evidente, entretanto, para um versado na técnica que as modalidades da presente revelação podem ser praticadas sem esses detalhes específicos. Em outros casos, estruturas e dispositivos bem conhecidos são mostrados na forma de diagrama de blocos, em vez de em detalhes, a fim de evitar o obscurecimento das modalidades da presente revelação.
[0021] Observe-se que nos desenhos correspondentes das modalidades, os sinais são representados por linhas. Algumas linhas podem ser mais espessas, para indicar trajetórias de sinal mais constituintes e/ou ter setas em uma ou mais extremidades, para indicar direção do fluxo de informações primárias. Tais indicações não se destinam a ser limitantes. Em vez disso, as linhas são usadas em conexão com uma ou mais modalidades exemplificativas para facilitar a compreensão de um circuito ou uma unidade lógica. Qualquer sinal representado, conforme determinado pelas necessidades ou preferências de projeto, pode realmente compreender um ou mais sinais que podem se deslocar em qualquer direção e podem ser implantados com qualquer tipo adequado de esquema de sinal.
[0022] O termo “dispositivo” pode se referir, de maneira geral, a um aparelho de acordo com o contexto do uso desse termo. Por exemplo, um dispositivo pode se referir a uma pilha de camadas ou estruturas, uma estrutura ou camada única, uma conexão de várias estruturas que têm elementos ativos e/ou passivos, etc. Geralmente, um dispositivo é uma estrutura tridimensional com um plano ao longo da direção xy e uma altura ao longo da direção z de um sistema de coordenadas cartesianas xyz. O plano do dispositivo também pode ser o plano de um aparelho que compreende o dispositivo.
[0023] Ao longo do relatório descritivo e nas reivindicações, o termo “conectado” significa uma conexão direta, tal como conexão elétrica, mecânica ou magnética entre os elementos que são conectados, sem quaisquer dispositivos intermediários.
[0024] O termo “acoplado” significa uma conexão direta ou indireta, tal como uma conexão elétrica, mecânica ou magnética direta entre os elementos que são conectados ou uma conexão indireta, por meio de um ou mais dispositivos intermediários passivos ou ativos.
[0025] O termo “adjacente” aqui se refere, de modo geral, a uma posição de algo que está próximo a (por exemplo, imediatamente ao lado ou próximo a com um ou mais elementos entre os mesmos) ou contíguo a outro elemento (por exemplo, ao lado do mesmo).
[0026] O termo “circuito” ou “módulo” pode se referir a um ou mais componentes passivos e/ou ativos que são dispostos para cooperar uns com os outros para fornecer uma função desejada.
[0027] O termo “sinal” pode se referir a pelo menos um sinal de corrente, sinal de tensão, sinal magnético ou sinal de dados/relógio. O significado de “um”, “uma”, “o” e “a” inclui referências no plural. O significado de “em” inclui “em” e “sobre”.
[0028] O termo “dimensionamento” se refere, de maneira geral, à conversão de um projeto (esquemático e disposição) de uma tecnologia de processo para outra tecnologia de processo e, posteriormente, sendo reduzido na área de disposição. O termo “dimensionamento” também se refere, de maneira geral, à redução de disposição e dispositivos no mesmo nó de tecnologia. O termo “dimensionamento” também pode se referir a ajustar (por exemplo, desacelerar ou acelerar - ou seja, diminuir ou aumentar, respectivamente) uma frequência de sinal em relação a outro parâmetro, por exemplo, nível de fonte de alimentação.
[0029] Os termos “substancialmente”, “próximo”, “aproximadamente”, “perto” e “cerca de” se referem geralmente a estar dentro de +/- 10% de um valor alvo. Por exemplo, a menos que especificado de outra forma no contexto explícito de seu uso, os termos “substancialmente igual”, “quase igual” e “aproximadamente igual” significam que não há mais do que uma variação incidental entre os elementos assim descritos. Na técnica, essa variação é normalmente não mais do que +/- 10% de um valor alvo predeterminado.
[0030] A não ser que especificado de outra maneira, o uso dos adjetivos ordinais “primeiro”, “segundo” e “terceiro”, etc. para descrever um objeto comum indicam apenas que ocorrências diferentes de objetos similares estão sendo referidas e não pretendem implicar que os objetos assim descritos devem estar em uma sequência dada, ou temporalmente, espacialmente, em classificação ou de qualquer outra maneira.
[0031] Para os propósitos da presente revelação, os sintagmas “A e/ou B” e “A ou B” significam (A), (B) ou (A e B). Para os propósitos da presente revelação, o sintagma “A, B e/ou C” significa (A), (B), (C), (A e B), (A e C), (B e C) ou (A, B e C).
[0032] Os termos “esquerda”, “direita”, “frente”, “traseira”, “superior”, “inferior”, “sobre”, “sob” e similares na descrição e nas reivindicações, se houver, são usados para propósitos descritivos e não necessariamente para descrever posições relativas permanentes. Por exemplo, os termos “sobre”, “sob”, “lado frontal”, “lado posterior”, “superior”, “inferior”, “sobre”, “sob” e “em”, como usados no presente documento, se referem a uma posição relativa de um componente, estrutura ou material em relação a outros componentes, estruturas ou materiais referenciados dentro de um dispositivo, em que tais relações físicas são notáveis. Esses termos são empregados no presente documento apenas para propósitos descritivos e predominantemente dentro do contexto de um eixo z do dispositivo e, portanto, podem ser relativos a uma orientação de um dispositivo.
[0033] O termo “entre” pode ser empregado no contexto do eixo z, eixo x ou eixo y de um dispositivo. Um dispositivo que está entre dois outros dispositivos pode ser conectado diretamente a um ou ambos esses dispositivos, ou pode ser separado de ambos os outros dois dispositivos por um ou mais dispositivos intermediários.
[0034] Aqui, o termo “retaguarda” refere-se de modo geral a uma seção de uma matriz que é oposta a um “primeiro plano” e em que um pacote de IC (circuito integrado) se acopla a protrusões de matriz de IC. Por exemplo, camadas de metal de alto nível (por exemplo, camada de metal 6 e acima em uma matriz de pilha de dez metais) e vias correspondentes que são mais próximas a um pacote de matriz são consideradas parte da retaguarda da matriz. Em contrapartida, o termo “primeiro plano” refere-se, de modo geral, a uma seção da matriz que inclui a região ativa (por exemplo, em que transistores são fabricados) e camadas de metal de baixo nível e vias correspondentes que estão mais próximas à região ativa (por exemplo, camada de metal 5 e abaixo no exemplo de matriz de pilha de dez metais).
[0035] É destacado que aqueles elementos das figuras que têm os mesmos números de referência (ou nomes) que os elementos de qualquer outra figura podem operar ou funcionar de qualquer maneira semelhante àquela descrita, mas não estão limitados a isso.
[0036] A Figura 1A ilustra uma parte de um sistema de computação 100 que tem um processador com aparelho para gerenciamento de energia proativo, em conformidade com algumas modalidades. Em algumas modalidades, o sistema 100 compreende o processador 101 acoplado a um circuito integrado de gerenciamento de energia (PMIC) 102. O processador 101 pode ser qualquer processador que é usado para executar os aplicativos. Por exemplo, o processador 101 pode ser uma unidade de processamento central (CPU), um sistema em chip (SOC), um processador de sinal digital (DSP), um circuito integrado específico para aplicativo (ASIC), um processador de matriz múltipla (por exemplo, múltiplas matrizes conectadas umas às outras lado a lado e/ou em uma pilha vertical), etc.
[0037] Em algumas modalidades, o PMIC 102 recebe uma identificação de tensão do processador 101 e fornece uma fonte de alimentação de entrada ao processador 101. Essa fonte de alimentação de entrada é, então, usada por vários circuitos geradores de energia para gerar fontes de alimentação reguladas controláveis. Em algumas modalidades, o PMIC 102 é integrado dentro do processador 101.
[0038] Em algumas modalidades, o processador 101 compreende um ou mais núcleos de processador. Aqui, N núcleos são mostrados como 1031-n, em que “n” é um número inteiro. Em algumas modalidades, cada núcleo é pareado com um cache correspondente. Por exemplo, o núcleo 1031 é pareado com o cache 1041, o núcleo 1032 é pareado com o cache 1042, o núcleo 103n-1 é pareado com o cache 104n-1, e o núcleo 103n é pareado com o cache 104n. Em algumas modalidades, os núcleos 1031-n são acoplados a um cache compartilhado (não mostrado). Em várias modalidades, cada núcleo é acoplado a um gerador ou regulador de energia associado para fornecer energia controlável a esse núcleo. Em algumas modalidades, o processador inteiro 101 é alimentado por um ou mais reguladores de energia em vez de reguladores dedicados por núcleo. Em algumas modalidades, os blocos de lógica principais, tais como núcleos, caches, I/Os, fusíveis, têm seus reguladores de tensão correspondentes para controlar a energia para os mesmos.
[0039] Em algumas modalidades, o processador 101 compreende a unidade de controle de energia (PCU) 105 para gerenciar o controle de energia do processador 101 sob várias condições de operação. Por exemplo, a PCU 105 monitora a temperatura (ou temperaturas) de várias partes do processador 101 e reduz a tensão ou frequência de operação em resposta à elevação de temperatura. Em algumas modalidades, o processador 101 compreende um conjunto de circuitos limitadores 107 que monitora várias métricas de desempenho (por exemplo, corrente de saída, tensão de saída, temperatura, frequência de comutação, etc.) dos VRs e, então, emite um ou mais sinais de controle para fazer com que os VRs mudem seu comportamento para evitar desligamento não intencional do processador 101. Em algumas modalidades, os controles do limitador 107 são diretamente recebidos pelo VR (ou VRs) 106. Para não obscurecer as modalidades, o VR (ou VRs) 1061-n são também denominados VR 106, que pode se referir a um VR ou muitos VRs juntos, dependendo do contexto da sentença. Em algumas modalidades, os controles do limitador 107 são processados pela PCU 105 que, então, emite controles aos vários VRs e outras partes do processador 101.
[0040] Em algumas modalidades, o limitador 107 e/ou PCU 105 reduz os limites de projeto de VR(s) 106 até um valor-limite de um consumo de aplicativo, em que o aplicativo é executado em um ou mais núcleos do processador 101. Desse modo, o limitador 107 garante que o limite de projeto de VR (ou VRs) 106 não seja excedido conforme o aplicativo é executado. Por exemplo, o limitador 107 pode instruir o VR (ou VRs) a desligar um FET (transistor de efeito de campo) do lado de alta tensão do VR 106 quando a corrente gerada pelo VR 106 é mais alta que uma corrente-limite. Uma razão para a corrente aumentar é uma demanda maior pela carga do VR
106. Para impedir uma falha catastrófica que poderia se originar de uma interrupção abrupta da corrente de abastecimento, duas medidas complementares são usadas em várias modalidades. Em algumas modalidades, um ou mais núcleos 1041-n são regulados para reduzir o consumo ou a demanda de energia por uma curta duração. Em algumas modalidades, um conjunto de circuitos de energia alternativo é usado para suportar a demanda de corrente acima do limite.
[0041] O exemplo a seguir é ilustrado com referência ao VR 1061 e ao Núcleo 1031, em que VR é um conversor abaixador CC-CC do tipo comutação acoplado a um indutor e capacitor de carga. Entretanto, o exemplo é aplicável a outros VRs, núcleos e outras arquiteturas, em que um VR é usado para fornecer energia a uma unidade de processamento. Em algumas modalidades, o conjunto de circuitos limitantes 107 detecta que a corrente de indutor a partir do VR 1061 excedeu um nível-limite predefinido e limita a corrente através do indutor desligando o transistor do lado de alta tensão do VR
1061. Quando a corrente de indutor é limitada, o VR 1061 envia um sinal de regulação rápida por meio do limitador 107 (ou PCU 105) ao processador 101 para iniciar a redução de consumo de energia. Em algumas modalidades, uma fonte de energia alternativa (por exemplo, um VR de tensão mais alta, existente na plataforma) é usada para fornecer uma carga adicional que é consumida pelo processador 101 a partir do momento que a FET alto do VR
106 é desligada até a regulação acontecer com o uso de um circuito grampeador de tensão. Desse modo, uma tensão de saída do VR 1061 que cai abaixo de um nível criticamente baixo é evitada.
[0042] A Figura 1B ilustra a arquitetura 120 em que o VR 106 está localizado externamente ao processador 101 e fornece energia ao processador inteiro 101 através do trilho de fonte de alimentação Vout. Nesse exemplo, o limitador 107 é integrado em PMIC 102 juntamente com o VR 106. Embora os contornos dos vários conjuntos de circuitos sejam mostrados, esses contornos são apenas exemplos. Por exemplo, o limitador 107 pode estar dentro do contorno do circuito do VR 106. Em outro exemplo, o limitador 107 pode estar dentro da PCU 105. Em um exemplo, conforme mostrado na Figura 1B, o limitador 107 é parte da PMIC 102, que também inclui o VR 106. Em tal exemplo, a comunicação entre o limitador 107 e/ou PCU 105 com o VR 106 é através do PMIC 102. Outras localizações do VR 106 também são contempladas. Por exemplo, o processador 101 pode ter VRs em matriz internos, como os VRs 1061-n, e VR externo 106.
[0043] A Figura 2A ilustra uma arquitetura de alto nível 200 do aparelho com um sensor de corrente através de um comutador do lado de alta tensão e um detector de queda de tensão usados para gerenciar proativamente a energia de um processador, em conformidade com algumas modalidades. A arquitetura 200 compreende o VR 1061 que tem o Controlador de VR 201 e o Sensor de Corrente 202, o comutador do lado de alta tensão MP1, o comutador do lado de baixa tensão MN1, o indutor L1, o capacitor C1 e o trilho de fonte de alimentação Vout. Embora o indutor L1, o capacitor C1 e o sensor de corrente 202 sejam mostrados dentro do contorno pontilhado do VR 1061, qualquer um desses componentes pode estar dentro ou fora do contorno do VR. Em algumas modalidades, a arquitetura 200 compreende, ainda, um detector de queda de tensão 203 acoplado ao limitador 107 e ao núcleo 1031. Embora o Detector de Queda 203 seja ilustrado fora do contorno do VR 1061 e fora no Núcleo 1031, o Detector de Queda 203 pode estar dentro do VR 1061 ou dentro do Núcleo 1031. Similarmente, o limitador 107 pode ser parte do VR 1061 em vez de residir fora do VR 1061, em conformidade com algumas modalidades.
[0044] Em algumas modalidades, o controlador de VR 201 compreende a lógica e o conjunto de circuitos para controlar a comutação do comutador do lado de baixa tensão MN1 e do comutador do lado de alta tensão MP1 através dos sinais de comutação swn e swp, respectivamente. O controlador de VR 201 monitora a tensão no trilho de fonte de alimentação (ou nó) Vout e ajusta o ciclo de trabalho de um sinal de modulação de comprimento de pulso (PWM) (não mostrado) que é usado para gerar os sinais de comutação swn e swp. O ciclo de trabalho do sinal de PWM é ajustado para permitir que a tensão Vout esteja em um nível esperado em comparação com a tensão de referência.
[0045] Em algumas modalidades, o sensor de corrente 202 é acoplado ao comutador do lado de alta tensão MP1 para detectar e/ou medir a corrente através do comutador do lado de alta tensão MP1. Aqui, o comutador do lado de alta tensão MP1 é controlado pelo sinal de comutação swp enquanto o comutador do lado de baixa tensão MN1 é controlado pelo sinal de comutação swn. Em algumas modalidades, o sensor de corrente 202 mede ou detecta a corrente instantânea do transistor do lado de alta tensão do conversor abaixador MP1. A medição da corrente do transistor do lado de alta tensão MP1 (por exemplo, a corrente de dreno) também poderia medir a corrente de pico do indutor L1. Essa corrente medida (também denominada no presente documento IccMax) é, então, comparada com uma corrente-limite pelo limitador 107. Quando a corrente medida excede um nível que poderia saturar o indutor de conversor abaixador L1 (no presente documento, o nível de corrente que satura L1 é denominado IccMax), o limitador 107 envia um sinal de desativação de comutador ao controlador de VR 201 para fazer com que o transistor do lado de alta tensão MP1 seja desligado. Por exemplo, o sinal swp é forçado a estar no nível Vin (ou qualquer outro abastecimento) quando o sinal de desativação de comutador é difundido.
[0046] Em algumas modalidades, o sensor de corrente 202 é implantado com o uso do espelho de corrente de transistor do comutador de transistor do lado de alta tensão MP1. Em algumas modalidades, O Controlador de VR 201 é implantado medindo-se a queda de tensão através do comutador de transistor do lado de alta tensão MP1 quando o comutador de transistor do lado de alta tensão MP1 é ligado.
[0047] Os indutores podem ser produzidos a partir de material magnético e são dimensionados para IccMax/Nph
(em que Nph é o número de fases) para evitar saturação. Quando a saturação do indutor ocorre, o VR 1061 está em alto risco de sofrer danos. Em um exemplo, a saturação do indutor é aproximadamente 20A para um indutor de altura z baixa e cerca de 30A para um indutor de altura z alta. Se a IccMax (sob cenário de aplicativo de vírus) for 60A, 3 fases para altura z baixa e 2 fases para altura z alta são necessárias. Quando a IccMax de núcleo aumenta, o número de fases poderia aumentar e isso aumenta o tamanho do indutor e, portanto, o custo do sistema de computação. Para gerenciar os custos e evitar o desligamento do VR 1061 e, portanto, a fonte de alimentação ao núcleo de processador 1031, arquitetura 200 mede a corrente para o VR e desliga o comutador de transistor do lado de alta tensão MP1 quando a corrente excede IccMax.
[0048] Em um exemplo, o comutador de transistor do lado de alta tensão MP1 é desligado por um curto tempo (por exemplo, ou alguns pulsos com ciclos de modulação) enquanto o núcleo de processador 1031 reduz seu requisito de consumo de corrente e, quando esse requisito é reduzido (por exemplo, regulando-se a frequência do núcleo de processador 1031), o comutador de transistor do lado de alta tensão MP1 é ligado novamente em modo de comutação regular. Em algumas modalidades, quando a corrente do indutor L1 atinge um limite de corrente (por exemplo, limite de corrente que pode ser entregue com segurança pelo VR 1061), o limitador 107 poderia enviar um sinal de regulação ao núcleo de processador 1031 para forçar o núcleo de processador 1031 a reduzir rapidamente a corrente consumida do trilho de fonte de alimentação Vout.
[0049] Esse valor de limite de corrente (IccMax) representa o consumo de processador máximo durante a execução de um aplicativo real de pior caso ou cadeia. O valor de IccMax inclui banda de guarda adicional tomada para imprecisão de medição de fator, atrasos de sistema e outros fatores que podem impactar o resultado de estimativa de corrente. Desligar o comutador de transistor do lado de alta tensão MP1 força a corrente de indutor a diminuir, em conformidade com algumas modalidades.
[0050] Em algumas modalidades, a arquitetura 200 compreende o detector de queda 203. Quando a carga (aqui o núcleo de processador 1031) subitamente consome uma corrente grande, a tensão Vout no trilho de fonte de alimentação cairá. Algumas vezes, essa queda é abaixo de um nível seguro e pode fazer com que a lógica do núcleo de processador 1031 sofra mau funcionamento. Como resultado, as saídas de vários circuitos lógicos podem ser comprometidas. Além disso, uma queda de tensão no trilho de fonte de alimentação de saída Vout pode fazer com que o Controlador de VR 201 faça com que o comutador do lado de alta tensão MP1 forneça mais corrente ao indutor L e, portanto, ao núcleo de processador 1031 (carga). Esse aumento em corrente pode fazer com que o VR 1061 atinja seu limite de corrente máxima IccMax.
[0051] Em algumas modalidades, o detector de queda 203 compara a tensão em Vout a um limite predeterminado (ou programável) e, quando a tensão em Vout ultrapassa esse limite, o detector de queda 203 gera um sinal de queda. O sinal de queda (por exemplo, um sinal de lógica 1) é, então, processado pelo limitador 107, que pode, então, diretamente ou através de PCU 102, solicitar que o núcleo de processador 1031 se regule (por exemplo, reduza sua frequência de operação, posponha instruções de alta energia ou alta potência, cronometre trajetórias elétricas de porta não em uso atualmente, etc.).
[0052] Por exemplo, quando o núcleo de processador 1031 consome a IccMax de vírus, dependendo do tamanho do L1 e do C1, e também a etapa de carga; o indutor L1 poderia exceder a IccMax do VR 1061 ou Vout poderia cair abaixo de um nível criticamente baixo. Quando Vout está no nível criticamente baixo, o limitador 107 precisa enviar um sinal de regulação para o núcleo de processador 1031 e/ou tomar medidas adicionais para controlar a tensão Vout de falha.
[0053] A Figura 2B ilustra uma arquitetura de alto nível 200 do aparelho com um sensor de corrente através de um indutor, e um detector de queda de tensão usados para gerenciar proativamente a energia de um processador, em conformidade com algumas modalidades. Em comparação com a arquitetura 200, o sensor de corrente 202 é removido, e o sensor de corrente 222 é adicionado em vez disso. Em algumas modalidades, ambos os sensores de corrente 202 e 222 podem ser usados. O sensor de corrente 222 mede ou detecta diretamente a corrente de indutor L1 e vez da corrente de dreno do comutador de transistor do lado de alta tensão MP1. Funcionalidade, a arquitetura 220 opera similarmente à arquitetura 200.
[0054] A Figura 3A ilustra uma arquitetura de alto nível 300 do aparelho com um sensor de corrente através de um comutador transistor do lado de alta tensão MP1, um detector de queda de tensão 203 e um grampeador 301 usados para gerenciar proativamente a energia de um processador, em conformidade com algumas modalidades. A arquitetura 300 é similar à arquitetura 200, mas para a adição de conjunto de circuitos grampeadores 301. Conforme discutido em referência à Figura 2A, quando o detector de queda 203 detecta uma queda em Vout que pode causar uma violação de IccMax do VR 1061 devido ao fato de que o VR 1061 pode tentar fornecer mais corrente para compensar a queda, o limitador 107 (e/ou PCU 105) instrui o circuito grampeador 301 a grampear a tensão Vout do trilho de fonte de alimentação em um nível seguro. Ao mesmo tempo, o núcleo de processador 1031 é instruído a se regular (por exemplo, reduzir sua frequência, desligar certas unidades lógicas, etc.) para reduzir a demanda de consumo de corrente do trilho de fonte de alimentação Vout. Em algumas modalidades, a duração habilitação de grampeador 301 é a duração da queda esperada ou real no trilho de fonte de alimentação Vout.
[0055] Em algumas modalidades, o conjunto de circuitos grampeadores 301 inclui um sensor de temperatura para detectar a temperatura do grampeador 301. Se a temperatura for mais alta que uma temperatura-limite, então, o comutador de transistor do lado de alta tensão MP1 pode ser instruído a desligar para reduzir o consumo de corrente pela carga. Em algumas modalidades, se a temperatura for mais alta que uma temperatura-limite, o grampeador 301 pode ser desligado. Em algumas modalidades, o grampeador 301 é um conversor abaixador de comutação de alta frequência ou um conversor abaixador de capacitor comutado.
[0056] Uma vez que a queda tenha cessado, o grampeador 301 é desligado, e o VR 1061 opera normalmente. Em algumas modalidades, quando o grampeador 301 está ligado, o Controlador de VR 201 pode desligar o comutador de transistor do lado de alta tensão MP1 para reduzir abastecimento de corrente ao núcleo 1031. Em algumas modalidades, o limitador 107 e/ou a PCU 105 define o nível-limite de desligamento de grampeador para o grampeador 301. Esse nível-limite é o nível seguro para desligar o conjunto de circuitos grampeadores 301. Em algumas modalidades, o nível-limite é mais alto que o nível de detecção de queda para adicionar histerese no controle de grampeador. A presença do conjunto de circuitos grampeadores 301 pode também reduzir o tamanho do capacitor de carga C1.
[0057] A Figura 3B ilustra uma arquitetura de alto nível 320 do aparelho com um sensor de corrente através de um indutor, um detector de queda de tensão 203 e um grampeador 301 usados para gerenciar proativamente a energia de um processador, em conformidade com algumas modalidades. A arquitetura 320 é similar à arquitetura 300, exceto pela adição do sensor de corrente 222 para medir ou detectar diretamente a corrente através do indutor L1.
[0058] A Figura 4 ilustra um aparelho 400 (por exemplo, limitador 107) para gerar sinais de controle para gerenciar proativamente a energia de um processador, em conformidade com algumas modalidades. Em algumas modalidades, o aparelho 400 compreende o primeiro comparador 401, o segundo comparador 402 e uma porta lógica de OR 403. Em algumas modalidades, o primeiro comparador 401 compara a tensão de saída do VR (por exemplo, a tensão Vout no trilho de fonte de alimentação Vout) com um limite ou tensão de definição de grampeador. Em algumas modalidades, o primeiro comparador 401 é removido e sua função é substituída pelo detector de queda 203. Em algumas modalidades, o primeiro comparador 401 é um comparador de tensão. Qualquer comparador de tensão adequado pode ser usado para implantar o primeiro e o segundo comparadores 402.
[0059] Em algumas modalidades, o segundo comparador 402 compara a corrente detectada com uma corrente- limite. Em algumas modalidades, o segundo comparador 402 é um comparador de corrente em oposição a um comparador de tensão. As saídas tanto do primeiro quanto do segundo comparadores (401 e 402, respectivamente) são grampeador por sinais de tensão e desativação de comutador, respectivamente. Em algumas modalidades, a corrente detectada é convertida em uma representação de tensão e comparada com um limite que representa um limite de corrente em tensão. Os limites aqui podem ser programados por software (por exemplo, BIOS ou sistema operacional, PCU 105, etc.) ou por hardware (por exemplo, fusíveis, registros, capacitores externos,
resistores, etc.). Em várias modalidades, quando o limitador 400 indica que o grampeador 301 precisa ser ligado (por exemplo, quando o grampeador é difundido) ou quando a corrente de indutor ou a corrente através do comutador do lado de alta tensão MP1 é mais alta que um limite (por exemplo, desativação de comutador é difundida), o núcleo de processador 1031 (ou o processador inteiro 101) é instruído a se regular.
[0060] Em um exemplo, o sinal de grampeamento, quando difundido, faz com que o conjunto de circuitos grampeadores 301 grampeie a tensão de fonte de alimentação ao núcleo 1031. O sinal de desativação de comutador, quando difundido, faz com que o comutador do lado de alta tensão MP1 desligue. Quando o grampeador ou o sinal de desativação de comutador é difundido, o processador 101 ou o núcleo individual associado ao VR 1031 é regulado. Em algumas modalidades, quando é solicitado que o processador 101 ou o núcleo 1031 se regule, o mesmo pode ajustar ou modificar a ração de divisor de uma PLL e reduzir a frequência de operação do processador 101 ou do núcleo 1031.
[0061] A Figura 5 ilustra o aparelho 500 para grampear uma tensão em um trilho de fonte de alimentação acoplado ao processador, em conformidade com algumas modalidades. Em algumas modalidades, o aparelho 500 compreende um transistor do tipo p MP2 para ligar ou desligar a função de regulação de acordo com o nível de lógica do sinal de grampeamento. Em algumas modalidades, o transistor do tipo p MP2 é acoplado em série com um diodo 501, que adiciona queda de tensão para assegurar que Vout seja mantido em um nível exigido para assegurar a função de grampeamento correta. O aparelho 500 também se comporta como um regulador linear. Quando o transistor do tipo p MP2 está ligado, a tensão no nó Vout é determinada pelo diodo 501. Em algumas modalidades, para assegurar que o aparelho 500 não funcione em uma situação de instabilidade térmica, o ciclo de trabalho do comutador do lado de alta tensão MP2 é controlado pelo controlador de VR 201. O comutador do lado de alta tensão MP2 e o diodo 501 podem dissipar energia significativa na curta duração em que a tensão em Vout está sendo grampeada. Isso pode levar a alta temperatura, que, assim, aumenta a dissipação que causa instabilidade térmica e falha eventual. Ajustar o ciclo de trabalho da atividade de comutação do comutador do lado de alta tensão MP2 pode proteger contra tal instabilidade térmica. Em algumas modalidades, quando o grampeador 301 é habilitado e ligado, o processador 101 ou o núcleo 1031 é instruído a reduzir os requisitos de consumo de corrente para facilitar a corrente de indutor e, assim, a temperatura do grampeador 301 (ou aparelho 500).
[0062] A Figura 6 ilustra um aparelho 600 para detectar ou medir a corrente através do indutor, em conformidade com algumas modalidades. Em algumas modalidades, o aparelho 600 compreende o sensor de corrente 601 (por exemplo, sensor 222 acoplado ao indutor L1). Em algumas modalidades, o sensor de corrente 601 compreende o resistor R1, o capacitor C2, o amplificador de diferencial 602, o nó de soma 604 e o comutador do lado de alta tensão replicado 605. O comutador do lado de alta tensão replicado 605 compreende um transistor MP1r modelado como uma fonte e comutador de corrente e acoplado ao capacitor C3. A corrente através de MP1r imita a corrente de pico de onda do indutor. Aqui, a corrente média através do indutor L1 é determinada pela diferença de tensão vista através das duas entradas do amplificador 602. Essas entradas fornecem a diferença de tensão através do indutor L1. A corrente de pico através do indutor L1 é o fluxo de corrente média através da linha de fonte de alimentação de Vout mais a corrente de elevação do comutador do lado de alta tensão MP1 (imitada por MP1r). Combinando-se essas duas correntes no nó de soma 604, a corrente detectada é atingida. Em algumas modalidades, o pico de onda de corrente do indutor L1 pode ser imitado em elevação de tensão fornecendo-se uma fonte de corrente constante a um capacitor quando o comutador do lado de alta tensão replicado 605 é ligado. As correntes detectadas de diferentes fases do VR podem ser somadas para determinar a corrente de VR total.
[0063] A Figura 7 ilustra o diagrama de temporização 700 e resposta temporária do aparelho sem grampeador de tensão e com capacitância de carga suficientemente grande, em conformidade com algumas modalidades. A linha tracejada horizontal indica vários limites. O limite superior é a IccMax do processador, acima do qual o processador pode exibir problemas de confiabilidade, tal como eletromigração. O segundo do limite superior é IccMax de VR, que é o abastecimento-limite de corrente do VR 1061. O terceiro limite é o nível de Vout nominal.
[0064] Em t0, o processador 101 ou o núcleo 1031 começa a consumir mais corrente. Em t1, é solicitado que o processador ou o núcleo 1031 regule e reduz sua demanda de corrente. Simultaneamente, o comutador do lado de alta tensão do VR MP1 é desligado pelo sinal de desativação de comutador. Desse modo, a corrente de indutor começa a reduzir após o ponto 701. A corrente do processador ou do núcleo 1031 (por exemplo, a corrente através do trilho de fonte de alimentação Vout) é reduzida em t2, o que permite que o capacitor C1 seja carregado de volta.
[0065] A Figura 8 ilustra um diagrama de temporização 800 e resposta temporária do aparelho com um grampeador de tensão e com capacitância de carga relativamente pequena, em conformidade com algumas modalidades. As linhas tracejadas horizontais são similares àquelas do diagrama de temporização 700 adicionalmente ao limite de grampeamento que é adicionado. Aqui, devido ao C1 menor em comparação com C1 usado para o diagrama de temporização 700, a tensão Vout cai até Vclamp (o nível de Vout criticamente baixo) antes conforme indicado pelo ponto 801. A tensão conjunto de circuitos grampeadores 301 começa em t1 e termina em t4. A corrente de indutor começa a reduzir em t2 após o comutador do lado de alta tensão MP1 ser desligado pelo sinal de desativação de comutador. O circuito grampeador 301 começa a fornecer a corrente para evitar a continuação do descarregamento do capacitor C1. Aqui, o processador começa a regular a corrente no tempo t3, e Vout ultrapassa o limite no tempo t4.
[0066] A Figura 9 ilustra um sistema de computação 2400 com aparelho para gerenciar proativamente a energia de um processador, em conformidade com algumas modalidades. Em algumas modalidades, o dispositivo 2400 representa um dispositivo de computação adequado, tal como um computador do tipo tablet de computação, um telefone móvel ou smartphone, um computador do tipo laptop, um computador de mesa, um dispositivo IOT, um servidor, um dispositivo utilizável junto ao corpo, um decodificador de sinais, um e-leitor habilitado para rede sem fio ou similares. Será entendido que certos componentes são mostrados de forma geral e nem todos os componentes de tal dispositivo são mostrados no dispositivo 2400.
[0067] Em um exemplo, o dispositivo 2400 compreende um SoC (Sistema em Chip) 2401. Um contorno exemplificativo do SOC 2401 é ilustrado com o uso de linhas pontilhadas, com alguns componentes exemplificativos sendo ilustrados como estando incluídos dentro do SOC 2401 – entretanto, o SOC 2401 pode incluir quaisquer componentes adequados do dispositivo 2400.
[0068] Em algumas modalidades, o dispositivo 2400 inclui um processador 2404. O processador 2404 pode incluir um ou mais dispositivos físicos, tais como microprocessadores, processadores de aplicação, microcontroladores, dispositivos de lógica programável, núcleos de processamento ou outros meios de processamento. As operações de processamento realizadas pelo processador 2404 incluem a execução de uma plataforma operacional ou sistema operacional no qual as aplicações e/ou funções de dispositivo são executadas. As operações de processamento incluem operações relacionadas a I/O (entrada/saída) com um usuário humano ou com outros dispositivos, operações relacionadas a gerenciamento de energia, operações relacionadas à conexão do dispositivo de computação 2400 a um outro dispositivo e/ou similares. As operações de processamento também podem incluir operações relacionadas a I/O de áudio e/ou I/O de exibição.
[0069] Em algumas modalidades, o processador 2404 inclui múltiplos núcleos de processamento (também denominados núcleos) 2408a, 2408b, 2408c. Embora apenas três núcleos 2408a, 2408b, 2408c sejam ilustrados, o processador 2404 pode incluir qualquer outro número adequado de núcleos de processamento, por exemplo, dezenas ou mesmo centenas de núcleos de processamento. Em algumas modalidades, o processador 2404 inclui o cache 2406. Em um exemplo, as seções do cache 2406 podem ser dedicadas aos núcleos individuais 2408 (por exemplo, uma primeira seção do cache 2406 dedicada ao núcleo 2408a, uma segunda seção do cache 2406 dedicado ao núcleo 2408b e assim por diante). Em um exemplo, uma ou mais seções do cache 2406 podem ser compartilhadas entre dois ou mais dos núcleos 2408. O cache 2406 pode ser dividido em diferentes níveis, por exemplo, cache de nível 1 (L1), cache de nível 2 (L2), cache de nível 3 (L3), etc.
[0070] Em algumas modalidades, o dispositivo 2400 compreende conjuntos de circuitos de conectividade 2431. Por exemplo, os conjuntos de circuitos de conectividade
2431 incluem dispositivos de hardware (por exemplo, conectores com fio e/ou sem fio e hardware de comunicação) e componentes de e/ou software (por exemplo, drivers, pilhas de protocolo), por exemplo, para permitir que o dispositivo 2400 se comunique com dispositivos externos. O dispositivo 2400 pode se separar dos dispositivos externos, tais como outros dispositivos de computação, pontos de acesso sem fio ou estações-base, etc.
[0071] Em um exemplo, os conjuntos de circuitos de conectividade 2431 podem incluir múltiplos tipos diferentes de conectividade. De modo geral, os conjuntos de circuitos de conectividade 2431 podem incluir conjuntos de circuitos de conectividade celulares, conjuntos de circuitos de conectividade sem fio, etc. Os conjuntos de circuitos de conectividade celulares dos conjuntos de circuitos de conectividade 2431 referem-se, de modo geral, à conectividade de rede celular fornecida pelas portadoras sem fio, tal como fornecido por meio de GSM (sistema global para comunicações móveis) ou variações ou derivados, CDMA (acesso múltiplo por divisão de código) ou variações ou derivados, TDM (multiplexação por divisão de tempo) ou variações ou derivados, Sistemas de Telecomunicações Móveis Universais (UMTS) de 3rd Generation Partnership Project (3GPP) ou variações ou derivados, sistema de Evolução a Longo Prazo (LTE) de 3GPP ou variações ou derivados, sistema avançado de LTE de 3GPP (LTE-A) ou variações ou derivados, sistema sem fio da Quinta Geração (5G) ou variações ou derivados, sistema de redes móveis 5G ou variações ou derivados, sistema 5G New Radio (NR) ou variações ou derivados ou outros padrões de serviço celular. Os conjuntos de circuitos de conectividade sem fio (ou interface sem fio) dos conjuntos de circuitos de conectividade 2431 se refere à conectividade sem fio que não é celular e pode incluir redes de área pessoal (tal como Bluetooth, Campo Próximo, etc.), redes de área local (tal como Wi-Fi) e/ou redes de área ampla (tal como WiMax) e/ou outra comunicação sem fio. Em um exemplo, os conjuntos de circuitos de conectividade 2431 podem incluir uma interface de rede, tal como uma interface com fio ou sem fio, por exemplo, de modo que uma modalidade de sistema possa ser incorporada em um dispositivo sem fio, por exemplo, telefone celular ou assistente digital pessoal.
[0072] Em algumas modalidades, o dispositivo 2400 compreende um cubo de controle 2432, que representa dispositivo de hardware e/ou componentes de software relacionados à interação com um ou mais dispositivos de I/O. Por exemplo, o processador 2404 pode se comunicar com um ou mais dentre um monitor 2422, um ou mais dispositivos periféricos 2424, dispositivos de armazenamento 2428, um ou mais outros dispositivos externos 2429, etc., por meio do cubo de controle 2432. O cubo de controle 2432 pode ser um conjunto de chips, um Cubo de Controle de Plataforma (PCH) e/ou similares.
[0073] Por exemplo, p cubo de controle 2432 ilustra um ou mais pontos de conexão para dispositivos adicionais que se conectam ao dispositivo 2400, por exemplo, através do qual um usuário pode interagir com o sistema.
Por exemplo, os dispositivos (por exemplo, dispositivos 2429) que podem ser fixados ao dispositivo 2400 incluem dispositivos de microfone, sistemas de alto-falante ou estéreo, dispositivos de áudio, sistemas de vídeo ou outros dispositivos de exibição, dispositivos de teclado ou teclado numérico ou outros dispositivos de I/O para uso com aplicações específicas, tais como leitores de cartão ou outros dispositivos.
[0074] Conforme mencionado acima, o cubo de controle 2432 pode interagir com os dispositivos de áudio, monitor 2422, etc. Por exemplo, a entrada através de um microfone ou outro dispositivo de áudio pode fornecer entrada ou comandos para uma ou mais aplicações ou funções do dispositivo 2400. Adicionalmente, a saída de áudio pode ser fornecida em vez ou além da saída de exibição. Em outro exemplo, se o monitor 2422 incluir uma tela sensível ao toque, o monitor 2422 também atua como um dispositivo de entrada, que pode ser pelo menos parcialmente gerenciado pelo cubo de controle 2432. Pode também haver botões ou chaves adicionais no dispositivo de computação 2400 para fornecer funções de I/O gerenciadas pelo cubo de controle 2432.
[0075] Em uma modalidade, o cubo de controle 2432 gerencia dispositivos, tais como acelerômetros, câmeras, sensores de luz ou outros sensores ambientais ou outro hardware que pode estar incluído no dispositivo 2400. A entrada pode ser parte de interação direta de usuário, bem como fornecer entrada de ambiente para o sistema para influenciar suas operações (tais como filtragem para ruído, ajuste de visores para detecção de brilho,
aplicação de um flash para uma câmera ou outros recursos).
[0076] Em algumas modalidades, o cubo de controle 2432 pode se acoplar a vários dispositivos com o uso de qualquer protocolo de comunicação adequado, por exemplo, PCIe (Interconexão de Componentes Periféricos Expressa), USB (Barramento Serial Universal), Thunderbolt, Interface de Multimídia de Alta Definição (HDMI), Firewire, etc.
[0077] Em algumas modalidades, o monitor 2422 representa componentes de hardware (por exemplo, dispositivos de exibição) e de software (por exemplo, drivers) que fornecem uma exibição visual e/ou tátil para um usuário interagir com o dispositivo 2400. O monitor 2422 pode incluir uma interface de exibição, uma tela de exibição e/ou um dispositivo de hardware usado para fornecer uma exibição a um usuário. Em algumas modalidades, o visor 2422 inclui um dispositivo de tela sensível ao toque (ou elemento sensível ao toque) que fornece tanto saída quanto entrada a um usuário. Em um exemplo, o monitor 2422 pode se comunicar diretamente com o processador 2404. Em algumas modalidades e, embora não ilustrado na figura, adicionalmente ao (ou em vez do) processador 2404, o dispositivo 2400 pode incluir uma Unidade de Processamento de Gráfico (GPU) que compreende um ou mais núcleos de processamento de gráfico, que pode controlar um ou mais aspectos de conteúdo de exibição no monitor 2422.
[0078] O cubo de controle 2432 pode incluir interfaces de hardware e conectores, assim como componentes de software (por exemplo, drivers, pilhas de protocolo) para realizar conexões periféricas, por exemplo, aos dispositivos periféricos 2424. Será entendido que o dispositivo 2400 poderia tanto ser um dispositivo periférico para outros dispositivos de computação, quanto ter dispositivos periféricos conectados ao mesmo. O dispositivo 2400 pode ter um conector de “encaixe” para se conectar a outros dispositivos de computação para propósitos tal como conteúdo de gerenciamento (por exemplo, transferência por download e/ou upload, alteração, sincronização) no dispositivo 2400. Adicionalmente, um conector de encaixe pode permitir que o dispositivo 2400 se conecte a certos periféricos que permitem que o dispositivo de computação 2400 controle a saída de conteúdo, por exemplo, para audiovisual ou outros sistemas.
[0079] Além de um conector de encaixe proprietário ou outro hardware de conexão proprietária, o dispositivo 2400 pode realizar conexões periféricas através de conectores comuns ou com base em padrões. Os tipos comuns podem incluir um conector de Barramento Serial Universal (USB) (que pode incluir qualquer uma dentre inúmeras interfaces de hardware diferentes), Porta de Exibição incluindo Miniporta de Exibição (MDP), Interface Multimídia de Alta Definição (HDMI), Firewire ou outros tipos.
[0080] Em algumas modalidades, os conjuntos de circuitos de conectividade 2431 podem ser acoplados ao cubo de controle 2432, por exemplo, adicionalmente a ou em vez de ser acoplado diretamente ao processador 2404.
Em algumas modalidades, o monitor 2422 pode ser acoplado ao cubo de controle 2432, por exemplo, adicionalmente a ou em vez de ser acoplado diretamente ao processador
2404.
[0081] Em algumas modalidades, o dispositivo 2400 compreende uma memória 2430 acoplada ao processador 2404 através de uma interface de memória 2434. A memória 2430 inclui dispositivos de memória para armazenar informações no dispositivo 2400. A memória pode incluir dispositivos de memória não volátil (estado não se altera se a energia do dispositivo de memória for interrompida) e/ou volátil (estado é indeterminado se a energia do dispositivo de memória for interrompida). A memória 2430 pode armazenar dados de aplicativo, dados de usuário, música, fotos, documentos ou outros dados, bem como dados de sistema (seja de longo prazo ou temporários) relacionados à execução das aplicações e funções do dispositivo 2400.
[0082] Os elementos de várias modalidades e exemplos são também fornecidos como meio legível por máquina (por exemplo, memória 2430) para armazenar instruções executáveis em computador (por exemplo, instruções para implantar quaisquer outros processos discutidos no presente documento). O meio legível por máquina (por exemplo, memória 2430) pode incluir, porém sem limitação, memória flash, discos ópticos, CD-ROMs, DVD ROMs, RAMs, EPROMs, EEPROMs, cartões magnéticos ou ópticos, memória de mudança de fase (PCM) ou outros tipos de meios legíveis por máquina adequados para armazenar instruções executáveis em computador ou eletrônicas. Por exemplo, as modalidades da revelação podem ser transferidas por download como um programa de computador (por exemplo, BIOS) que pode ser transferido de um computador remoto (por exemplo, um servidor) para um computador solicitante (por exemplo, um cliente) por meio de sinais de dados através de um enlace de comunicação (por exemplo, um modem ou conexão de rede).
[0083] Em algumas modalidades, o dispositivo 2400 compreende conjuntos de circuitos de medição de temperatura 2440, por exemplo, para medir a temperatura de vários componentes do dispositivo 2400. Em um exemplo, os conjuntos de circuitos de medição de temperatura 2440 podem ser incorporados ou acoplados ou ligados a vários componentes, cujas temperaturas devem ser medidas e monitoradas. Por exemplo, os conjuntos de circuitos de medição de temperatura 2440 podem medir a temperatura de (ou dentro de) um ou mais dos núcleos 2408a, 2408b, 2408c, um regulador de tensão 2414, a memória 2430, uma placa-mãe do SOC 2401 e/ou qualquer componente adequado do dispositivo 2400.
[0084] Em algumas modalidades, o dispositivo 2400 compreende conjuntos de circuitos de medição de energia 2442, por exemplo, para medir a energia consumida por um ou mais componentes do dispositivo 2400. Em um exemplo, adicionalmente a ou em vez de medir a energia, o conjunto de circuitos de medição de energia 2442 pode medir a tensão e/ou a corrente. Em um exemplo, os conjuntos de circuitos de medição de energia 2442 podem ser incorporados ou acoplados ou ligados a vários componentes, cujo consumo de energia, tensão e/ou corrente deve ser medido e monitorado. Por exemplo, os conjuntos de circuitos de medição de energia 2442 podem medir a energia, a corrente e/ou a tensão abastecidas por um ou mais reguladores de tensão 2414, energia fornecida ao SOC 2401, energia fornecida ao dispositivo 2400, energia consumida pelo processador 2404 (ou qualquer outro componente) do dispositivo 2400, etc.
[0085] Em algumas modalidades, o dispositivo 2400 compreende um ou mais conjuntos de circuitos de regulador de tensão, de modo geral, denominado regulador de tensão (VR) 2414. O VR 2414 gera sinais em níveis de tensão adequados, que podem ser fornecidos para operar quaisquer componentes adequados do dispositivo 2400. Meramente como um exemplo, o VR 2414 é ilustrado fornecendo sinais ao processador 2404 do dispositivo
2400. Em algumas modalidades, o VR 2414 recebe um ou mais sinais de Identificação de Tensão (VID) e gera o sinal de tensão em um nível adequado, com base nos sinais de VID.
[0086] Em algumas modalidades, o dispositivo 2400 compreende um ou mais conjuntos de circuitos de gerador de relógio, de modo geral, denominado gerador de relógio
2416. O gerador de relógio 2416 gera sinais de relógio em níveis de frequência adequados, que podem ser fornecidos a quaisquer componentes adequados do dispositivo 2400. Meramente como um exemplo, o gerador de relógio 2416 é ilustrado fornecendo sinais de relógio ao processador 2404 do dispositivo 2400. Em algumas modalidades, o gerador de relógio 2416 recebe um ou mais sinais de Identificação de Frequência (FID) e gera os sinais de relógio em uma frequência adequada, com base nos sinais de FID.
[0087] Em algumas modalidades, o dispositivo 2400 compreende uma bateria 2418 que fornece energia a vários componentes do dispositivo 2400. Meramente como um exemplo, a bateria 2418 é ilustrada fornecendo energia ao processador 2400. Embora não ilustrado nas figuras, o dispositivo 2400 pode compreender um conjunto de circuitos de carregamento, por exemplo, para recarregar a bateria, com base no abastecimento de energia de Corrente Alternada (CA) recebido a partir de um adaptador CA.
[0088] Em algumas modalidades, o dispositivo 2400 compreende uma Unidade de Controle de Energia (PCU) 2410 (também denominada Unidade de Gerenciamento de Energia (PMU), Controle de Energia, etc.). Em um exemplo, algumas seções da PCU 2410 podem ser implantadas por um ou mais núcleos de processamento 2408, e essas seções da PCU 2410 são ilustradas simbolicamente com o uso de um retângulo pontilhado e identificadas como PCU 2410a. Em um exemplo, algumas outras seções da PCU 2410 podem ser implantadas fora dos núcleos de processamento 2408, e essas seções da PCU 2410 são ilustradas simbolicamente com o uso de um retângulo pontilhado e identificadas como PCU 2410b. A PCU 2410 pode implantar várias operações de gerenciamento de energia para o dispositivo
2400. A PCU 2410 pode incluir interfaces de hardware, conjuntos de circuitos de hardware, conectores, registros, etc., assim como componentes de software (por exemplo, drivers, pilhas de protocolo), para implantar várias operações de gerenciamento de energia para o dispositivo 2400.
[0089] Em algumas modalidades, o dispositivo 2400 compreende um Circuito Integrado de Gerenciamento de Energia (PMIC) 2412 (por exemplo, 102), por exemplo, para implantar várias operações de gerenciamento de energia para o dispositivo 2400. Em um exemplo, o PMIC está dentro de um chip de IC separado do processador
2404. O mesmo pode implantar várias operações de gerenciamento de energia para o dispositivo 2400. O PMIC 2412 pode incluir interfaces de hardware, conjuntos de circuitos de hardware, conectores, registros, etc., assim como componentes de software (por exemplo, drivers, pilhas de protocolo), para implantar várias operações de gerenciamento de energia para o dispositivo
2400.
[0090] Em um exemplo, o dispositivo 2400 compreende um ou ambos dentre a PCU 2410 (por exemplo, 105) ou o PMIC
2412. Em um exemplo, qualquer um dentre a PCU 2410 ou a PMIC 2412 pode estar ausente no dispositivo 2400, e, portanto, esses componentes são ilustrados com o uso de linhas pontilhadas.
[0091] Várias operações de gerenciamento de energia do dispositivo 2400 podem ser realizadas pela PCU 2410, pelo PMIC 2412 ou por uma combinação da PCU 2410 e do PMIC 2412. Por exemplo, a PCU 2410 e/ou o PMIC 2412 podem selecionar um estado de energia (por exemplo, estado P) para vários componentes do dispositivo 2400. Por exemplo, a PCU 2410 e/ou o PMIC 2412 podem selecionar um estado de energia (por exemplo, em conformidade com a especificação de ACPI (Interface de Energia e Configuração Avançada)) para vários componentes do dispositivo 2400. Meramente como um exemplo, a PCU 2410 e/ou o PMIC 2412 podem fazer com que vários componentes do dispositivo 2400 transite para um estado de repouso, para um estado ativo, para um estado C adequado (por exemplo, estado C0, ou outro estado C adequado, em conformidade com a especificação de ACPI), etc. Em um exemplo, a PCU 2410 e/ou o PMIC 2412 podem controlar uma saída de tensão pelo VR 2414 e/ou uma frequência de uma saída de sinal de relógio pelo gerador de relógio, por exemplo, emitindo o sinal de VID e/ou o sinal de FID, respectivamente. Em um exemplo, a PCU 2410 e/ou o PMIC 2412 pode controlar o uso de energia da bateria, carregamento da bateria 2418 e recursos relacionados à operação de economia de energia.
[0092] Em um exemplo, a PCU 2410 e/ou o PMIC 2412 podem realizar operações de gerenciamento de energia, por exemplo, com base pelo menos em parte em medições de recebimento dos conjuntos de circuitos de medição de energia 2442, conjuntos de circuitos de medição de temperatura 2440, nível de carga da bateria 2418 e/ou quaisquer outras informações adequadas que podem ser usadas para gerenciamento de energia.
[0093] É também ilustrado uma pilha de software exemplificativa do dispositivo 2400 (embora nem todos os elementos da pilha de software sejam ilustrados). Meramente como um exemplo, os processadores 2404 podem executar programas aplicativos 2450, um Sistema Operacional 2452, um ou mais programas aplicativos específicos de Gerenciamento de Energia (PM) (por exemplo, denominados de modo genérico aplicativos PM 2458) e/ou similares. Os aplicativos PM 2458 podem ser também executados pela PCU 2410 e/ou pelo PMIC 2412. O OS 2452 pode também incluir um ou mais aplicativos PM 2456a, 2456b, 2456c. O OS 2452 pode também incluir vários drivers 2454a, 2454b, 2454c, etc., alguns dos quais podem ser específicos para propósitos de gerenciamento de energia. Em algumas modalidades, o dispositivo 2400 pode compreender, ainda, um Sistema de Entrada/Saída Básico (BIOS) 2420. O BIOS 2420 pode se comunicar com o OS 2452 (por exemplo, através de um ou mais drivers 2454), se comunicar com o processador 2404, etc.
[0094] Por exemplo, um ou mais dos aplicativos PM 2458, 2456, drivers 2454, BIOS 2420, etc. podem ser usados para implantar tarefas específicas de gerenciamento de energia, por exemplo, para controlar a tensão e/ou a frequência de vários componentes do dispositivo 2400, para controlar o estado de ativação, estado de repouso e/ou qualquer outro estado de energia adequado de vários componentes do dispositivo 2400, uso de energia de bateria de controle, carregamento da bateria 2418, recursos relacionados à operação de economia de energia, etc.
[0095] Em algumas modalidades, o regulador de tensão 2414 tem o recurso de VR 106. Em algumas modalidades, o aparelho para coordenação rápida combinada de vários mecanismos em VR 2414 e operação de processador para gerenciamento de energia proativo e eficaz. Embora as modalidades sejam descritas em referência a um conversor abaixador CC-CC para o VR 2414, as modalidades não são limitadas aos mesmos. Outras formas de conjuntos de circuitos geradores de tensão, tais como reguladores de baixa queda (LDO), conversor elevador CC-CC, etc., podem ser também usadas no sistema geral para gerenciar proativamente a energia do processador e/ou o sistema de computação inteiro.
[0096] Em algumas modalidades, o VR 2414 entra em um limite de corrente ciclo por ciclo e fornece um sinal ao processador que determina a regulação em resposta a certas métricas de desempenho que excedem limites predeterminados (ou programáveis). Por exemplo, quando a corrente através de um comutador do lado de alta tensão do VR 2414 aumenta um nível de corrente-limite entre dois ciclos de comutação de VR (ou outro número de ciclos), então, uma PCU 2410b ou qualquer outra lógica adequada pode instruir o processador a regular sua frequência de operação. Em tal modalidade, uma razão de divisor de uma PLL (malha de captura de fase) é ajustada para reduzir a frequência de operação do relógio usado pelo processador sem ter a captura de fase perdida de PLL. Como tal, a regulação rápida no processador é executada com latência mínima quando o VR entra no limite de corrente em nível de aplicativo real.
[0097] Em alguns casos, a tensão no trilho de fonte de alimentação Vout que fornece energia ao processador cai quando a corrente de processador (ou carga) excede o nível esperado para aplicativo real. Em algumas modalidades, o aparelho monitora a queda e quando a tensão cai abaixo de um certo limite, a PCU 2410b ou qualquer outro conjunto de circuitos de gerenciamento de energia adequado pode enviar um sinal ao processador para regular sua frequência de operação para reduzir a carga antes de a queda completa ocorrer. Em algumas modalidades, a ocorrência da queda de tensão ou pico de corrente é estimada com base na execução do aplicativo real no processador 2404. Por exemplo, a execução especulativa de certas instruções ou outra instrução em um pipeline pode fornecer uma indicação de que uma queda de tensão pode ocorrer e assim o processador pode desejar regular sua frequência para evitar um possível desligamento do VR e, portanto, do sistema de processamento.
[0098] Esses sinais da PCU 2410b ou conjuntos de circuitos de gerenciamento de energia ao processador não são alarme (ou alarmes), mas parte de um mecanismo que permite que o VR 2414 seja projetado para uma baixa classificação de corrente. Em algumas modalidades, quando uma grande queda ocorre, a capacitância de desacoplamento ou, alternativamente, um circuito grampeador suportam a tensão no trilho de fonte de alimentação durante o tempo em que a carga excede o limite de pico de tensão/corrente de VR. Desse modo, o VR 2414 pode ser projetado para operar para entrega de energia de aplicativo real enquanto permite durações curtas de energia de pico de processador.
[0099] A referência no relatório descritivo a “uma (artigo) modalidade”, “uma (numeral) modalidade”, “algumas modalidades” ou “outras modalidades” significa que um recurso, estrutura ou característica particular descrita em conexão com as modalidades está incluída em pelos menos algumas modalidades, mas não necessariamente todas as modalidades. As várias aparências de “uma (artigo) modalidade”, “uma (numeral) modalidade” ou “algumas modalidades” não estão todas necessariamente se referindo às mesmas modalidades. Se o relatório descritivo determinar que um componente, recurso, estrutura ou característica “pode”, “tem probabilidade”, “tem possibilidade” ou “poderia” ser incluído, por exemplo, aquele componente, recurso, estrutura ou característica particular não é exigido estar incluído. Se o relatório descritivo ou reivindicação se referir e “um” elemento, isso não significa que há apenas um dos elementos. Se o relatório descritivo ou as reivindicações se referem a elemento “adicional”, isso não impede haver mais de um do elemento adicional.
[00100] Além disso, os recursos, estruturas, funções ou características particulares podem ser combinados de qualquer maneira adequada em uma ou mais modalidades. Por exemplo, uma primeira modalidade pode ser combinada com uma segunda modalidade em qualquer parte dos recursos, estruturas, funções ou características particulares associados às duas modalidades não serem mutualmente exclusivas.
[00101] Embora a revelação tenha sido descrita em conjunto com as modalidades específicas da mesma, muitas alternativas, modificações e variações de tais modalidades serão evidentes àqueles de habilidade comum na técnica à luz da descrição anterior. As modalidades da revelação são destinadas a abranger todas essas alternativas, modificações e variações conforme estejam dentro do escopo amplo das reivindicações anexas.
[00102] Além disso, as conexões de potência/solo conhecidas com os chips de circuito integrado (IC) e outros componentes podem ou não ser mostradas nas apresentado Figuras, por questão de simplicidade de ilustração e discussão e de modo a não obscurecer a revelação. Ademais, as disposições podem ser mostradas na forma de diagrama de blocos a fim de evitar obscurecer a revelação e, também, em vista do fato de que especificações com relação à implantação de tais disposições de diagrama de blocos são altamente dependentes da plataforma em que a presente revelação deve ser implantada (isto é, tais especificações devem estar bem dentro do alcance de um versado na técnica). Onde os detalhes específicos (por exemplo, circuitos) são estabelecidos a fim de descrever modalidades exemplificativas da revelação, deve ser evidente para um versado na técnica que a revelação pode ser praticada sem ou com variação desses detalhes específicos. Desse modo, a descrição deve ser considerada como ilustrativa em vez de limitante.
[00103] Os exemplos a seguir são fornecidos par ilustrar as várias modalidades. Esses exemplos podem depender uns dos outros de qualquer maneira adequada.
[00104] Exemplo 1: Um aparelho que compreende: um gerador de fonte de alimentação (por exemplo, VR 1061) para fornecer corrente e tensão a um trilho de fonte de alimentação (por exemplo, Vout de trilho); um núcleo de processador (por exemplo, 1031) acoplado ao trilho de fonte de alimentação, em que o núcleo de processador operar com a corrente e tensão fornecidas pelo gerador de fonte de alimentação; um primeiro conjunto de circuitos (por exemplo, sensor 202 ou 222) para monitorar a corrente fornecida pelo gerador de fonte de alimentação; e um segundo conjunto de circuitos (por exemplo, limitador 107 ou controlador de VR 201) para desligar pelo menos parcialmente o gerador de fonte de alimentação quando a corrente monitorada ultrapassa uma corrente-limite (por exemplo, limite de IccMax).
[00105] Exemplo 2: O aparelho do exemplo 1 que compreende, ainda: um terceiro conjunto de circuitos (por exemplo, PCU 105 ou limitador 107) para solicitar que o núcleo de processador reduza uma corrente consumida do trilho de fonte de alimentação quando o segundo conjunto de circuitos determina que a corrente monitorada ultrapassou a corrente-limite.
[00106] Exemplo 3: O aparelho do exemplo 2 que compreende, ainda: um quarto conjunto de circuitos (por exemplo, detector de queda 203) para monitorar a tensão no trilho de fonte de alimentação, em que o terceiro conjunto de circuitos deve solicitar que o núcleo de processador reduza um ou mais parâmetros de desempenho quando o quarto conjunto de circuitos determina que a tensão monitorada ultrapassou uma tensão-limite.
[00107] Exemplo 4: O aparelho do exemplo 3, em que o um ou mais parâmetros de desempenho incluem: uma frequência de operação, velocidade do ventilador, consumo de corrente e razão de divisor.
[00108] Exemplo 5: O aparelho do exemplo 3 que compreende, ainda, um conjunto de circuitos grampeadores (por exemplo, conjunto de circuitos 301) para grampear a tensão no trilho de fonte de alimentação em um nível de tensão predeterminado quando o quarto conjunto de circuitos determina que a tensão monitorada ultrapassou uma tensão-limite.
[00109] Exemplo 6: O aparelho do exemplo 1, em que o gerador de fonte de alimentação compreende um comutador do lado de alta tensão (por exemplo, MP1) e um comutador do lado de baixa tensão (por exemplo, MN1), em que o comutador do lado de alta tensão é acoplado em série com o comutador do lado de baixa tensão e em que o comutador do lado de alta tensão é desligado (por exemplo, com o uso de desativação de comutador) pelo segundo conjunto de circuitos quando a corrente monitorada ultrapassa a corrente-limite.
[00110] Exemplo 7: O aparelho do exemplo 6, em que o segundo conjunto de circuitos deve desligar o comutador do lado de alta tensão por uma duração de uma queda de tensão esperada no trilho de fonte de alimentação.
[00111] Exemplo 8: O aparelho do exemplo 6, em que o segundo conjunto de circuitos deve desligar o comutador do lado de alta tensão por uma duração de uma queda de tensão no trilho de fonte de alimentação e deve ligar o comutador do lado de alta tensão quando a queda de tensão substancialmente termina.
[00112] Exemplo 9: O aparelho do exemplo 1, em que o gerador de fonte de alimentação é um dentre: um conversor CC-CC, um conversor abaixador, um conversor elevador, um regulador de baixa queda (LDO), um regulador de tensão de capacitor comutado ou um conversor CC-CC bidirecional.
[00113] Exemplo 10: Um aparelho que compreende: um trilho de fonte de alimentação (por exemplo, Vout) para receber uma corrente e uma tensão de um gerador de fonte de alimentação; um processador acoplado ao trilho de fonte de alimentação, em que o processador (por exemplo, 101) deve operar com uma corrente e uma tensão fornecidas pelo trilho de fonte de alimentação; e uma interface (entrada de núcleo de processador 1031) para receber uma solicitação para regular um ou mais parâmetros de desempenho do processador quando uma corrente monitorada através do trilho de fonte de alimentação ou uma tensão monitorada no trilho de fonte de alimentação ultrapassa uma corrente-limite ou uma tensão-limite, respectivamente, em que a corrente-limite está abaixo de uma corrente-limite catastrófica do VR ou em que a tensão-limite está acima de uma tensão-limite catastrófica do processador.
[00114] Exemplo 11: O aparelho do exemplo 10, em que o um ou mais parâmetros de desempenho incluem: uma frequência de operação, velocidade do ventilador, consumo de corrente e razão de divisor de malha de captura de fase (PLL).
[00115] Exemplo 12: O aparelho do exemplo 10 compreende, ainda, um conjunto de circuitos grampeadores para grampear a tensão no trilho de fonte de alimentação em um nível de tensão predeterminado quando a tensão monitorada ultrapassa a tensão-limite.
[00116] Exemplo 13: O aparelho do exemplo 10, em que o gerador de fonte de alimentação compreende um comutador do lado de alta tensão e um comutador do lado de baixa tensão, em que o comutador do lado de alta tensão é acoplado em série com o comutador do lado de baixa tensão e em que o comutador do lado de alta tensão é desligado quando a corrente monitorada ultrapassa a corrente-limite.
[00117] Exemplo 14: O aparelho do exemplo 10, em que o gerador de fonte de alimentação compreende um comutador do lado de alta tensão e um comutador do lado de baixa tensão, em que o comutador do lado de alta tensão é acoplado em série com o comutador do lado de baixa tensão e em que o comutador do lado de alta tensão é desligado por uma duração de uma queda de tensão esperada no trilho de fonte de alimentação.
[00118] Exemplo 15: O aparelho do exemplo 10, em que o gerador de fonte de alimentação compreende um comutador do lado de alta tensão e um comutador do lado de baixa tensão, em que o comutador do lado de alta tensão é acoplado em série com o comutador do lado de baixa tensão e em que o comutador do lado de alta tensão é desligado por uma duração de uma queda de tensão no trilho de fonte de alimentação e em que o comutador do lado de alta tensão é ligado novamente quando a queda de tensão substancialmente termina.
[00119] Exemplo 16: O aparelho do exemplo 10, em que o gerador de fonte de alimentação é um dentre: um conversor CC-CC, um conversor abaixador, um conversor elevador, um regulador de baixa queda (LDO), um regulador de tensão de capacitor comutado ou um conversor CC-CC bidirecional.
[00120] Exemplo 17: Um sistema que compreende: um conversor CC-CC acoplado a um indutor e um capacitor; um processador acoplado ao conversor CC-CC, em que processador compreende: um trilho de fonte de alimentação acoplado ao indutor e o capacitor; e um núcleo de processador acoplado ao trilho de fonte de alimentação, em que o núcleo de processador deve operar com uma corrente e uma tensão fornecidas pelo conversor CC-CC; em que o conversor CC-CC compreende: um primeiro conjunto de circuitos para monitorar a corrente, através do indutor, que é fornecida como a corrente ao trilho de fonte de alimentação; e um segundo conjunto de circuitos para desligar um comutador do lado de alta tensão do conversor CC-CC quando a corrente monitorada ultrapassa uma corrente-limite; e uma interface para permitir que o processador se comunique com outro dispositivo.
[00121] Exemplo 18: O sistema do exemplo 17, em que o processador compreende um conjunto de circuitos grampeadores para grampear a tensão no trilho de fonte de alimentação em um nível de tensão predeterminado quando uma tensão monitorada do trilho de fonte de alimentação ultrapassa a tensão-limite.
[00122] Exemplo 19: O sistema de exemplo 17 compreende um terceiro conjunto de circuitos para enviar uma solicitação ao processador para regular um ou mais parâmetros de desempenho do processador quando uma corrente monitorada através do trilho de fonte de alimentação ou uma tensão monitorada no trilho de fonte de alimentação ultrapassa uma corrente-limite ou uma tensão-limite, respectivamente, em que a corrente-limite está abaixo de uma corrente-limite catastrófica do VR ou em que a tensão-limite está acima de uma tensão-limite catastrófica do processador.
[00123] Exemplo 20: O sistema do exemplo 19, em que o um ou mais parâmetros de desempenho incluem: uma frequência de operação, velocidade do ventilador, consumo de corrente e razão de divisor de malha de captura de fase (PLL).
[00124] É fornecido um resumo que permite que o leitor avalie a natureza e a essência da revelação técnica. O resumo é enviado com a compreensão de que não será usado para limitar o escopo ou o significado das reivindicações. As reivindicações a seguir são incorporadas ao presente documento na descrição detalhada, em que cada reivindicação vale por si só como uma modalidade separada.

Claims (25)

REIVINDICAÇÕES
1. Aparelho caracterizado por compreender: um gerador de fonte de alimentação para fornecer corrente e tensão a um trilho de fonte de alimentação; um núcleo de processador acoplado ao trilho de fonte de alimentação, em que o núcleo de processador opera com a corrente e a tensão fornecida pelo gerador de fonte de alimentação; um primeiro conjunto de circuitos para monitorar a corrente fornecida pelo gerador de fonte de alimentação; e um segundo conjunto de circuitos para desligar pelo menos parcialmente o gerador de fonte de alimentação quando a corrente monitorada ultrapassa a corrente-limite.
2. Aparelho, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende, ainda: um terceiro conjunto de circuitos para solicitar que o núcleo de processador reduza uma corrente consumida do trilho de fonte de alimentação quando o segundo conjunto de circuitos determina que a corrente monitorada ultrapassou a corrente-limite.
3. Aparelho, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que compreende, ainda: um quarto conjunto de circuitos para monitorar a tensão no trilho de fonte de alimentação, em que o terceiro conjunto de circuitos deve solicitar que o núcleo de processador reduza um ou mais parâmetros de desempenho quando o quarto conjunto de circuitos determina que a tensão monitorada ultrapassou uma tensão-limite.
4. Aparelho, de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que o um ou mais parâmetros de desempenho incluem: uma frequência de operação, velocidade do ventilador, consumo de corrente e razão de divisor.
5. Aparelho, de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que compreende, ainda, um conjunto de circuitos grampeadores para grampear a tensão no trilho de fonte de alimentação em um nível de tensão predeterminado quando o quarto conjunto de circuitos determina que a tensão monitorada ultrapassou uma tensão-limite.
6. Aparelho, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado pelo fato de que o gerador de fonte de alimentação compreende um comutador do lado de alta tensão e um comutador do lado de baixa tensão, em que o comutador do lado de alta tensão é acoplado em série com o comutador do lado de baixa tensão, e em que o comutador do lado de alta tensão é desligado pelo segundo conjunto de circuitos quando a corrente monitorada ultrapassa a corrente- limite.
7. Aparelho, de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que o segundo conjunto de circuitos deve desligar o comutador do lado de alta tensão por uma duração de uma queda de tensão esperada no trilho de fonte de alimentação.
8. Aparelho, de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que o segundo conjunto de circuitos deve desligar o comutador do lado de alta tensão por uma duração de uma queda de tensão no trilho de fonte de alimentação e deve ligar o comutador do lado de alta tensão quando a queda de tensão substancialmente termina.
9. Aparelho, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado pelo fato de que o gerador de fonte de alimentação é um dentre: um conversor CC-CC, um conversor abaixador, um conversor elevador, um regulador de baixa queda (LDO), um regulador de tensão de capacitor comutado ou um conversor CC-CC bidirecional.
10. Aparelho caracterizado por compreende: um trilho de fonte de alimentação para receber uma corrente e uma tensão de um gerador de fonte de alimentação; um processador acoplado ao trilho de fonte de alimentação, em que o processador deve operar com uma corrente e uma tensão fornecidas pelo trilho de fonte de alimentação; e uma interface para receber uma solicitação para regular um ou mais parâmetros de desempenho do processador quando uma corrente monitorada através do trilho de fonte de alimentação ou uma tensão monitorada no trilho de fonte de alimentação ultrapassa uma corrente-limite ou uma tensão-limite, respectivamente, em que a corrente-limite está abaixo de uma corrente-limite catastrófica de um regulador de tensão ou em que a tensão-limite está acima de uma tensão-limite catastrófica do processador.
11. Aparelho, de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que o um ou mais parâmetros de desempenho incluem: uma frequência de operação, velocidade do ventilador, consumo de corrente e razão de divisor de malha de captura de fase (PLL).
12. Aparelho, de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que compreende, ainda, um conjunto de circuitos grampeadores para grampear a tensão no trilho de fonte de alimentação em um nível de tensão predeterminado quando a tensão monitorada ultrapassa a tensão-limite.
13. Aparelho, de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que o gerador de fonte de alimentação compreende um comutador do lado de alta tensão e um comutador do lado de baixa tensão, em que o comutador do lado de alta tensão está acoplado em série ao comutador do lado de baixa tensão e em que o comutador do lado de alta tensão é desligado quando a corrente monitorada ultrapassa a corrente- limite.
14. Aparelho, de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que o gerador de fonte de alimentação compreende um comutador do lado de alta tensão e um comutador do lado de baixa tensão, em que o comutador do lado de alta tensão é acoplado em série ao comutador do lado de baixa tensão e em que o comutador do lado de alta tensão é desligado por uma duração de uma queda de tensão esperada no trilho de fonte de alimentação.
15. Aparelho, de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que o gerador de fonte de alimentação compreende um comutador do lado de alta tensão e um comutador do lado de baixa tensão, em que o comutador do lado de alta tensão é acoplado em série com o comutador do lado de baixa tensão e em que o comutador do lado de alta tensão é desligado por uma duração de uma queda de tensão no trilho de fonte de alimentação e em que o comutador do lado de alta tensão é ligado novamente quando a queda de tensão substancialmente termina.
16. Aparelho, de acordo com qualquer uma das reivindicações 10 a 15, caracterizado pelo fato de que o gerador de fonte de alimentação é um dentre: um conversor CC-CC, um conversor abaixador, um conversor elevador, um regulador de baixa queda (LDO), um regulador de tensão de capacitor comutado ou um conversor CC-CC bidirecional.
17. Sistema caracterizado por compreender: um conversor CC-CC acoplado a um indutor e um capacitor; um processador acoplado ao conversor CC- CC, em que o processador compreende: um trilho de fonte de alimentação acoplado ao indutor e ao capacitor; e um núcleo de processador acoplado ao trilho de fonte de alimentação, em que o núcleo de processador deve operar com uma corrente e uma tensão fornecidas pelo conversor CC-CC; em que o conversor CC-CC compreende: um primeiro conjunto de circuitos para monitorar a corrente, através do indutor, que é fornecida como a corrente ao trilho de fonte de alimentação; e um segundo conjunto de circuitos para desligar um comutador do lado de alta tensão do conversor CC-CC quando a corrente monitorada ultrapassa uma corrente-limite; e uma interface para permitir que o processador se comunique com outro dispositivo.
18. Sistema, de acordo com a reivindicação 17, caracterizado pelo fato de que o processador compreende um conjunto de circuitos grampeadores para grampear a tensão no trilho de fonte de alimentação em um nível de tensão predeterminado quando uma tensão monitorada do trilho de fonte de alimentação ultrapassa a tensão-limite.
19. Sistema, de acordo com a reivindicação 17, caracterizado pelo fato de que compreende um terceiro conjunto de circuitos para enviar uma solicitação ao processador para regular um ou mais parâmetros de desempenho do processador quando uma corrente monitorada através do trilho de fonte de alimentação ou uma tensão monitorada no trilho de fonte de alimentação ultrapassa uma corrente-limite ou uma tensão-limite, respectivamente, em que a corrente-limite está abaixo de uma corrente-limite catastrófica de um regulador de tensão ou em que a tensão-limite está acima de uma tensão-limite catastrófica do processador.
20. Sistema, de acordo com a reivindicação 19, caracterizado pelo fato de que o um ou mais parâmetros de desempenho incluem: uma frequência de operação, velocidade do ventilador, consumo de corrente e razão de divisor de malha de captura de fase (PLL).
21. Método caracterizado por compreender: fornecer, por um gerador de fonte de alimentação, corrente e tensão a um trilho de fonte de alimentação; operar um núcleo de processador, acoplado ao trilho de fonte de alimentação, com a corrente e a tensão fornecida pelo gerador de fonte de alimentação; monitorar a corrente fornecida pelo gerador de fonte de alimentação; e desligar pelo menos parcialmente o gerador de fonte de alimentação quando a corrente monitorada ultrapassa a corrente-limite.
22. Método, de acordo com a reivindicação 21, caracterizado pelo fato de que compreende, ainda: solicitar que o núcleo de processador reduza uma corrente consumida do trilho de fonte de alimentação quando é determinado que a corrente monitorada ultrapassou a corrente-limite.
23. Aparelho, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente: monitorar a tensão no trilho de fonte de alimentação; e solicitar que o núcleo de processador reduza um ou mais parâmetros de desempenho quando for determinado que a tensão monitorada ultrapassou uma tensão-limite.
24. Aparelho, de acordo com a reivindicação 23, caracterizado pelo fato de que o um ou mais parâmetros de desempenho incluem: uma frequência de operação, velocidade do ventilador, consumo de corrente e razão de divisor.
25. Aparelho, de acordo com a reivindicação 23, caracterizado pelo fato de que compreende, ainda, grampear a tensão no trilho de fonte de alimentação em um nível de tensão predeterminado quando for determinado que a tensão monitorada ultrapassou uma tensão-limite.
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