CN114665457A - 用于对电力供应源编程以促进动态性能调优的设备和方法 - Google Patents

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维纳亚·库马尔·钱德拉塞卡拉
艾斯瓦里亚·普瑞斯
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Abstract

本公开涉及用于对电力供应源编程以促进动态性能调优的设备和方法。用于确定可编程电力供应源的电力输送的技术和机制。在一实施例中，平台的控制器电路接收指出平台的负载要转变到特定操作模式的指示。基于该操作模式的电力要求，控制器电路识别要用平台的转换器电路提供的电压调节的模式。控制器电路发信号通知与平台耦合的可编程电力供应源要以基于与该电压调节模式相关联的电力损耗量的电平输出供应电压。在另一实施例中，控制器电路基于平台的电池当前存储的电量来识别电压调节的模式。

Description

用于对电力供应源编程以促进动态性能调优的设备和方法
技术领域
本公开概括而言涉及电力输送，并且更具体地——但并不仅限于——涉及可编程电力供应源(programmable power supply)的操作。
背景技术
2016年3月25日的通用串行总线(Universal Serial Bus，USB)电力输送(Universal Serial Bus Power Delivery，USB-PD)规范修订版2.0V1.2指出，USB已经从能够供应有限电力的数据接口发展成为带有数据接口的主要电力提供者。现今，许多设备从膝上型电脑、汽车、飞机、甚至壁式插座中包含的USB端口充电或者获得其电力。USB已经成为诸如蜂窝电话、MP3播放器和其他手持设备之类的许多小型设备的无处不在的电源插座。用户需要USB不仅在数据方面满足他们的要求，而且还能简单地向其设备提供电力或充电，通常不需要加载驱动器，就能执行“传统”的USB功能。
发明内容
根据本公开的一方面，提供了一种用于确定电力输送的设备，所述设备包括：第一电路，来检测一个或多个负载向第一操作模式的转变，其中一平台包括所述设备、所述一个或多个负载、端口、耦合在所述端口和第一节点之间的调节器电路、以及经由所述第一节点与所述一个或多个负载耦合的电池；与所述第一电路耦合的第二电路，来接收对所述电池存储的电量的指示，所述第二电路还基于所述转变和所述电量来识别以下项：所述调节器电路的第一电压调节(VR)模式，所述第一VR模式在所述第一节点处提供第一电平的第一电压，其中所述第一VR模式对应于所述第一电路的第一电力损耗；以及第二电平的第二电压，其中所述第二电平是基于所述第一电力损耗的；与所述第二电路耦合的第三电路，来发信号通知可编程电力供应源要以所述第二电平提供所述第二电压以经由所述端口向所述平台输送电力。
根据本公开的一方面，提供了一种用于确定电力输送的系统，所述系统包括：第一设备，包括：第一电路，来检测一个或多个负载向第一操作模式的转变，其中一平台包括所述第一设备、所述一个或多个负载、端口、耦合在所述端口和第一节点之间的调节器电路、以及经由所述第一节点与所述一个或多个负载耦合的电池；与所述第一电路耦合的第二电路，来接收对所述电池存储的电量的指示，所述第二电路还基于所述转变和所述电量来识别以下项：所述调节器电路的第一电压调节(VR)模式，所述第一VR模式在所述第一节点处提供第一电平的第一电压，其中所述第一VR模式对应于所述第一电路的第一电力损耗；以及第二电平的第二电压，其中所述第二电平是基于所述第一电力损耗的；与所述第二电路耦合的第三电路，来发信号通知可编程电力供应源要以所述第二电平提供所述第二电压以经由所述端口向所述平台输送电力；以及与所述第一设备耦合的显示设备，所述显示设备基于所述一个或多个负载传达的信号来显示图像。
根据本公开的一方面，提供了一种用于确定电力输送的方法，所述方法包括：检测一个或多个负载向第一操作模式的转变，其中一平台包括所述一个或多个负载、端口、耦合在所述端口和第一节点之间的调节器电路、以及经由所述第一节点与所述一个或多个负载耦合的电池；接收对所述电池存储的电量的指示；基于所述转变和所述电量来识别以下项：所述调节器电路的第一电压调节(VR)模式，所述第一VR模式在所述第一节点处提供第一电平的第一电压，其中所述第一VR模式对应于所述第一电路的第一电力损耗；以及第二电平的第二电压，其中所述第二电平是基于所述第一电力损耗的；以及发信号通知可编程电力供应源要以所述第二电平提供所述第二电压以经由所述端口向所述平台输送电力。
根据本公开的一方面，提供了一种用于确定电力输送的设备，所述设备包括：端口，来将所述设备耦合到可编程电力供应源；与第一节点耦合的负载电路；耦合在所述端口和所述第一节点之间的调节器电路；以及与所述调节器电路耦合的控制器电路，来接收对所述负载电路的第一操作模式的指示，其中，基于所述指示，所述控制器电路执行以下操作：基于经由所述第一节点与所述负载电路耦合的电池的电量，识别所述调节器电路的第一电压调节(VR)模式，所述第一VR模式在所述第一节点处提供第一电平的第一电压，其中所述第一VR模式对应于所述调节器电路的第一电力损耗；并且识别第二电平的第二电压，其中所述第二电平是基于所述第一电力损耗的；并且发信号通知所述可编程电力供应源要以所述第二电平提供所述第二电压以经由所述端口向所述设备输送电力。
附图说明
在附图中以示例方式而非限制方式图示了本发明的各种实施例，附图中：
图1图示了根据一实施例示出利用可编程电力供应源提供电压的系统的特征的功能框图。
图2图示了根据一实施例示出配置可编程电力供应源的方法的特征的流程图。
图3图示了根据一实施例示出从可编程电力供应源接收电压的系统的特征的功能框图。
图4图示了根据一实施例示出配置可编程电力供应源的系统的特征的功能框图。
图5图示了根据一实施例示出确定用可编程电力供应源提供电压的操作的序列图。
图6图示了根据一实施例示出基于来自可编程电力供应源的电压来进行操作的计算机设备的特征的功能框图。
具体实施方式
本文论述的实施例以各种方式提供了用于确定向计算机设备的电力输送的技术和机制。本文描述的技术可被实现在一个或多个电子设备中。可利用本文描述的技术的电子设备的非限制性示例包括任何种类的移动设备和/或固定设备，例如相机、蜂窝电话、计算机终端、桌面型计算机、电子阅读器、传真机、一体机、膝上型计算机、上网本计算机、笔记本计算机、互联网设备、支付终端、个人数字助理、媒体播放器和/或记录器、服务器(例如，刀片式服务器、机架安装式服务器、其组合，等等)、机顶盒、智能电话、平板个人计算机、超便携个人计算机、有线电话、其组合，等等。更一般而言，本文描述的技术可被用于包括支持可编程电力供应源的配置的电路的各种电子设备的任何一种中。
在接下来的描述中，论述了许多细节以提供对本公开的实施例的更透彻说明。然而，本领域技术人员将会清楚，没有这些具体细节也可以实现本公开的实施例。在其他情况下，以框图形式而不是详细示出公知的结构和设备，以避免模糊本公开的实施例。
注意，在实施例的相应附图中，以线条来表示信号。一些线条可能更粗，以指示出更大数目的构成信号路径，和/或在一端或多端具有箭头，以指示出信息流的方向。这种指示并不打算是限制性的。更确切地说，这些线条与一个或多个示范性实施例被联合使用来帮助更容易理解电路或逻辑单元。由设计需要或偏好决定的任何所表示的信号可实际上包括可在任一方向上行进并且可利用任何适当类型的信号方案来实现的一个或多个信号。
在整个说明书各处，以及在权利要求中，术语“连接”的意思是直接连接，例如连接的事物之间的电连接、机械连接或者磁连接，没有任何中间设备。术语“耦合”的意思是直接或间接连接，例如连接的事物之间的直接电连接、机械连接或者磁连接，或者通过一个或多个无源或有源中间设备的间接连接。术语“电路”或“模块”可以指被布置为与彼此合作来提供期望的功能的一个或多个无源和/或有源组件。术语“信号”可以指至少一个电流信号、电压信号、磁信号、或者数据/时钟信号。“一”和“该”的含义包括多数指代。“在……中”的含义包括“在……中”和“在……上”。
术语“设备”根据该术语的使用上下文一般可以指装置。例如，设备可以指层或结构的堆叠、单个结构或层、具有有源和/或无源元件的各种结构的连接，等等。一般而言，设备是三维结构，具有沿着x-y-z笛卡儿坐标系的x-y方向的平面和沿着z方向的高度。设备的平面也可以是包括该设备的装置的平面。
术语“缩放”一般是指将某个设计(图解和布局)从一个工艺技术转换到另一个工艺技术并随后减小布局面积。术语“缩放”一般也指在同一技术节点内减小布局和器件的大小。术语“缩放”还可以指相对于另一参数(例如，电力供应电平)调整信号频率(例如，减慢或加速——即分别是缩小或放大)。
术语“基本上”、“接近”、“大致”、“近似”和“大约”一般指在目标值的+/-10％内。例如，除非在其使用的明确上下文中另有指明，否则术语“基本上等于”、“大约等于”和“大致等于”的意思是在这样描述的事物之间没有超过偶然的差异。在本领域中，这种差异通常不超过预定目标值的+/-10％。
要理解，这样使用的术语在适当的情况下是可互换的，从而使得本文描述的发明的实施例例如能够按与本文图示或以其他方式描述的那些不同的其他朝向来操作。
除非另有指明，否则使用序数形容词“第一”、“第二”和“第三”等等来描述共同对象只是表明相似对象的不同实例被引用，而并不打算暗示这样描述的对象必须在时间上、空间上、排名上或者以任何其他方式处于给定的序列中。
说明书中和权利要求中的术语“左”、“右”、“前”、“后”、“顶”、“底”、“上”、“下”等等(如果有的话)是用于描述性目的的，而并不一定用于描述永久的相对位置。例如，本文使用的术语“在……上方”、“在……下方”、“前侧”、“后侧”、“顶”、“底”、“在……上方”、“在……下方”和“在……上”指的是一个组件、结构或材料相对于设备内的其他引用的组件、结构或材料的相对位置，其中这种物理关系是值得注意的。这些术语在本文中仅被用于描述性目的，而且主要是在设备z轴的上下文内使用的，因此可相对于设备的朝向。因此，在本文提供的附图的上下文中在第二材料“上方”的第一材料也可在第二材料的“下方”，如果该设备相对于提供的附图的上下文被颠倒朝向的话。在材料的上下文中，一个材料被布置在另一材料上方或下方可直接接触或者可具有一个或多个居间的材料。另外，一个材料被布置在两个材料之间可与这两个层直接接触或者可具有一个或多个居间的层。与之不同，在第二材料“上”的第一材料是与该第二材料直接接触的。在组件装配的上下文中要做出类似的区分。
术语“在……之间”可在设备的z轴、x轴或y轴的上下文中被使用。在两个其他材料之间的材料可与这些材料的一者或两者相接触，或者它可被一个或多个居间材料与其他两个材料都隔开。在两个其他材料“之间”的材料因此可与其他两个材料的任一者接触，或者其可通过居间的材料耦合到其他两个材料。在两个其他设备之间的设备可与这些设备的一者或两者直接连接，或者它可被一个或多个居间设备与其他两个设备都隔开。
当在本说明书各处以及权利要求中使用时，由术语“……中的至少一个”或者“……中的一个或多个”联接的项目的列表可意指列出的术语的任何组合。例如，短语“A、B或C中的至少一个”可意指A；B；C；A和B；A和C；B和C；或者A、B和C。要指出，附图的具有与任何其他图中的元素相同的标号(或名称)的那些元素可按与所描述的方式相似的任何方式来操作或工作，但不限于此。
此外，本公开中论述的组合逻辑和时序逻辑的各种元素既可涉及物理结构(例如，与门、或门或者异或门)，也可涉及实现作为所论述的逻辑的布尔等同的逻辑结构的器件的合成的或者以其他方式优化的集合。
图1根据一实施例图示了确定要提供给平台的电力电平的系统100。系统100是实施例的一个示例，其中可编程电力供应源(programmable power supply，PPS)被配置为输出特定的电压电平，该电压电平是基于要被用所述电压电平供电的平台的实际或预期操作模式而被请求的。就本文使用的而言，“可编程电力供应源”是指一种设备——例如电力适配器、坞接站或类似的设备——其可配置(例如，可重配置)来改变由该设备输出的电力的电压电平和/或其他特性。
本文参考可编程电力供应源(PPS)描述了各种实施例的某些特征，该可编程电力供应源提供与通用串行总线(USB)标准兼容的连接硬件，该USB标准例如是2014年8月由USB实现者论坛(USB Implementers Forum，USB-IF)最终确定的USB Type-C规范1.0、2017年9月由USB-IF发布的USB 3.2规范、2019年由USB-IF发布的USB 4.0规范，等等。本文进一步将这种示例可编程电力供应源描述为支持可编程电力输送能力，这些能力与电力输送标准兼容，该电力输送标准例如是USB-IF于2017年1月12日发布的USB电力输送规范修订版2.0、版本1.3，USB-IF于2020年2月7日发布的USB电力输送规范修订版3.0、版本2.0，等等。然而，这种描述可被扩展到额外地或者替换地适用于PPS，该PPS包括各种其他类型的连接硬件中的任何一种和/或提供各种其他类型的可编程电力输送能力中的任何一种。
如图1所示，系统100包括设备130和电力供应源110，该电力供应源110经由互连结构(例如所示出的说明性电缆束120那样的)与设备130耦合。作为说明而非限制，电缆束120是USB Type-C电缆束——例如，其中电力供应源110是AC/DC(或其他)适配器、坞接站、或者提供可编程电力供应功能的各种其他适当设备中的任何一种。在一些实施例中，系统100省略了电力供应源110和电缆束120中的一者或两者——例如，其中一些或所有实施例是各自只利用设备130的相应组件来以各种方式实现的。
设备130和电力供应源110以各种方式提供功能来分别作为电力消耗者和电力提供者进行操作。例如，设备130支持将系统100耦合到交流(AC)源(未示出)——例如典型壁式插座——以接收AC电压和电流。在一实施例中，电缆束120包括一条或多条电压供应线VBUS，通过这些电压供应线VBUS利用电力供应源110将电力输送到设备130。电力供应源110例示了一种设备(例如电力适配器、坞接站等等)，它是可配置的——例如，可重配置的——以促进在不同时间的各种类型的电力输送中的任何一种。例如，电力供应源110是可(重)编程的，以改变经由(一条或多条)线VBUS提供给设备130的电压的电平。
电缆束120还包括一条或多条信号线CC，以促进电力供应源110和设备130之间的通信——例如，其中一些或所有这样的通信将促进经由(一条或多条)线VBUS的特定类型的电力输送的协商。设备130和电力供应源110之间的电力协商消息的通信(例如，发送源能力列表或菜单以及从该列表中的选择)是通过电缆束120的(一条或多条)CC线来执行的。在一个这样的实施例中，电力供应源110包括电力输送(PD)控制器112——例如，包括专用集成电路、可编程门阵列和/或其他适当的电路——以参与与设备130的控制电路140的协商并且配置利用(一条或多条)线VBUS的电力输送。在各种实施例中，PD控制器112被以硬件或软件(或者两者的组合)来实现，并且负责与设备130进行通信。在各种实施例中，电缆束120还包括一条或多条其他线(未示出)，例如USB2、USB3、SBU1/SBU2、GND，等等。
设备130例示了各种消费者设备(例如，电话、膝上型电脑、打印机，等等)中的任何一种，其适于配置可编程电力供应源以支持所述消费者设备的多种可能操作模式中的一种。在所示出的示例实施例中，设备130包括一个或多个组件(例如，包括所示出的说明性负载电路132)，这些组件将作为用电力供应源110提供的电力的负载。作为说明而非限制，负载电路132包括一个或多个处理器、传感器、存储器设备、显示设备、输入/输出电路、蜂窝电话硬件，等等。在根据一个实施例的说明性场景中，负载电路132包括第一集成电路(integrated circuit，IC)芯片(例如片上系统(system-on-chip，SOC))的处理器，以及以下各项中的一个或多个：所述第一IC芯片的其他电路、与第一IC芯片在第一封装设备中的另一IC芯片的电路、与第一封装设备耦合的另一封装设备的电路，等等。作为说明而非限制，负载电路132包括CPU和GPU，该CPU和GPU例如与处理器在同一封装中(并且，在一些实施例中，在同一IC芯片上)。额外地或者替换地，负载电路132包括以下各项中的一些或全部：图形卡、存储卡、监视器(或者其他显示设备)、和/或各种其他与CPU一起操作的电力负载中的任何一种。然而，一些实施例在可能与负载电路132的处理器一起操作的一个或多个负载的特定类型方面是不受限制的。
为了促进负载电路132的操作，设备130还包括电池134以向负载电路132提供电力，以及电路(例如所示出的说明性调节器/充电器136)以调节向负载电路132和/或电池134的电力输送。在一个这样的实施例中，调节器/充电器136包括电压调节器VR 138(例如，包括降压-升压调节器和/或其他开关调节器电路)和开关电路137，该开关电路137可操作来选择性地提供VR 138与设备130的一个或多个其他电路结构的开关耦合。开关电路137和/或VR 138的操作例如是利用调节器/充电器136的控制电路(未示出)、利用控制电路140和/或设备130的其他控制逻辑来提供的。
为了便于确定电力供应源110进行的特定电力输送，设备130提供控制电路140(例如，包括专用集成电路、可编程门阵列和/或其他适当的电路结构)，该控制电路140支持经由电缆束120的(一条或多条)线CC与PD控制器112的通信。在各种实施例中，控制电路140的功能被以硬件或软件(或者两者的组合)来实现，并且负责与电力供应源110进行通信。
系统100使得由电力供应源110和设备130执行的操作和协商能够实现期望类型的电力输送。在根据一个实施例的说明性场景中，PD控制器112通过(一条或多条)线CC发送通信——例如，由USB-PD 2.0规范定义的Source_Capabilities(SRC_CAPS)消息——以向控制电路140识别用电力供应源110支持的可编程电力供应能力。例如，PD控制器112通过(一条或多条)线CC向控制电路140发送可用电源的菜单(例如，(一个或多个)电力数据对象(Power Data Object，PDO)，例如固定、电池和可变，加上特定电压和电流的元组)。在一说明性实施例中，源能力包括强制性vSafe5V(即，5V固定供应)电力数据对象(PDO)和可变输出PDO(即，可变供应(非电池))。PDO被用于分别作为Source_Capabilities或Sink_Capabilities消息的一部分暴露源端口的电力能力或者宿的电力要求。这里，源是电力供应源110，并且宿是设备130。
在一个这样的实施例中，控制电路140接收菜单并且检查菜单中的PDO并且选择最爱的选择，该选择例如是由提供者提供的PDO之一(例如，在当前规范修订不允许离开菜单的情况下)。控制电路140从所提供的PDO的菜单中选择选项，并且为所选择的电力输送选项向电力供应源110发送请求(REQ)消息——例如，其中REQ消息与标准请求消息格式兼容，例如UBS-PD 2.0规范的表格6-3数据消息类型中定义的格式。
基于来自设备130的REQ消息，PD控制器112确保它是否能够提供此刻所请求的所选电力供应，并且根据情况向控制电路140发送ACCEPT消息或REJECT消息。如果生成REJECT消息(例如，电力供应源110无法提供所请求的供应电平)，则PD控制器112等待服务新的请求。如果生成ACCEPT消息(例如，电力供应源110能够提供所请求的电力供应)，则PD控制器112将电力供应源110切换到所请求的参数并且将PS_RDY(电力供应源就绪)指示发送到控制电路140。
在设备130处，控制电路140等待并且接收来自PD控制器112的应答(例如，ACCEPT或REJECT消息)。在一些实施例中，如果设备130接收到来自PD控制器112的REJECT消息，则控制电路140执行操作以识别并且请求可用电力输送选项中的次佳选项。相比之下，如果接收到ACCEPT消息，则控制电路140等待来自PD控制器112的采取PS_RDY(电力供应源就绪)消息形式的新电力指示。
在一些实施例中，控制电路140参与或以其他方式促进通信，以协商电力供应源110经由(一条或多条)供应线VBUS提供的电压电平，其中该电平是基于负载电路132的操作模式以及在一些实施例中还基于将利用调节器/充电器136的电路提供的另一模式来确定的。为了避免混淆，这些模式在本文中(分别)被称为“操作模式”和“电压调节模式”。在一个这样的实施例中，要由电力供应源110提供的电压是基于调节器/充电器136的电力损耗来确定的，其中所述电力损耗是由于给定的电压调节模式(和/或由于连接器、电路板或其他这种组件的寄生特性)而引起的。例如，调节器/充电器136的各种电压调节模式各自导致调节器/充电器136的各自不同的电力损耗。
给定的一种这样的操作模式确定了负载电路132的实际或预期电力消耗的一个或多个特性。例如，给定的操作模式为资源利用的一个或多个参数中的每一个确定各自的阈值最小值、各自的阈值最大值、各自的预期平均值，等等。在各种实施例中，这种资源利用参数包括——但不限于——以下各项中的一个或多个：处理器(或者其他)时钟频率、电压限制、电流限制、热状况、活跃处理器核心的数目、执行线程的数目、信号通信速率，等等。
作为说明而非限制，设备130的一个或多个操作模式各自是基于将由负载电路132的处理器逻辑执行的一个或多个软件进程各自的类型和/或数目的。例如，给定的电力模式包括或者以其他方式基于处理器逻辑是否和/或如何执行游戏应用、实时流媒体进程、视频会议应用、播放音频和/或视频内容的进程等等中的一者。替换地或者额外地，负载电路132的一个或多个操作模式各自包括或者以其他方式基于设备130的一个或多个组件(例如，IO设备)各自的朝向。例如，在一个这样的实施例中，电力供应源110是铰接式设备(例如，翻盖式设备、膝上型电脑，等等)，其中，电力供应源110的操作模式包括膝上型电脑模式、平板设备模式、书本模式、帐篷模式(一个人，或者两个人)、电话模式等等中的一个或多个。
在负载电路132的特定的一个或多个操作模式，或者向控制电路140识别给定的操作模式——例如，向所述操作模式或者从所述操作模式的给定转变——所基于的特定基础(或者所借助的手段)方面，一些实施例是不受限制的。例如，虽然一些实施例在这方面不受限制，但负载电路132包括或以其他方式基于(例如)动态调优逻辑来进行操作，该逻辑被用来确定给定的操作模式——例如，其中动态调优逻辑提供支持所述操作模式的负载资源的相应配置。在各种实施例中，这种动态调优逻辑与
Figure BDA0003370624690000111
动态调优技术(或者其他适当的技术)兼容，该技术支持用户为各种操作模式定义的资源配置。在根据一个实施例的说明性场景中，动态调优逻辑进行操作来为资源的组合适应热设计功率(Thermal DesignPower，TDP)，所述资源例如包括IC芯片(例如SOC)的通用处理器，以及一个或多个其他组件，例如(但不限于)所述IC芯片的其他电路、另一个IC芯片、图形卡、显示设备，等等。
除非另有指明，否则“电压调节模式”在本文中是指这样一种模式：该模式配置或以其他方式操作电路，例如调节器/充电器136的电路(例如，该电路包括电压转换器和一个或多个开关电路)，以在第一节点——该第一节点在电池和一个或多个负载组件之间——提供第一电压，该第一电压是基于由可编程电力供应源提供的第二电压的。作为说明而非限制，调节器/充电器136支持多种电压调节(VR)模式中的任何一种，包括例如“绕过”模式，其中开关电路137以开关方式提供绕过VR 138的导电路径。替换地或者额外地，这样的多种VR模式包括一个或多个模式，每个这种模式利用开关电路137在VR 138和(一条或多条)供应线VBUS之间提供各自的导电路径——例如，包括静态“直通”模式，其中开关电路137以开关方式提供通过VR 138的电感器的导电路径。在一个这样的实施例中，一个或多个模式中的一些或全部各自包括VR 138的降压操作模式、VR 138的升压操作模式、VR 138的降压-升压操作模式等等中的相应一个。
如本文所述，控制电路140基于负载电路132的给定操作模式与相应的计划(本文称为“电力输送计划”)的对应关系来确定将由电力供应源110输出的电压电平，以促进支持所述操作模式的电力输送的一个或多个特性。在一实施例中，电力输送计划(powerdelivery plan，PDP)指定或以其他方式指示出第一电压的电平，该第一电压将被提供到第一节点，电池134通过该第一节点与负载电路132耦合。替换地或者额外地，这样的PDP指示了调节器/充电器136的特定VR模式。在各种实施例中，PDP由动态调优逻辑定义或以其他方式确定，该动态调优逻辑例如与
Figure BDA0003370624690000121
动态调优技术(Dynamic Tuning Technology，DTT)兼容，被提供有嵌入式控制器电路，等等。
在所示出的示例实施例中，控制电路140包括配置状态142(例如，包括一个或多个查找表和/或其他参考信息)、耦合到配置状态142或以其他方式基于配置状态142进行操作，该配置状态指定或以其他方式指示出负载电路132的各种操作模式各自与向负载电路132的电力输送的各自一个或多个特性的对应关系。配置状态142例如是用一个或多个存储器资源、状态机、专用集成电路、可编程门阵列和/或各种其他适当的电路结构中的任何一者来提供的。
响应于指出负载电路132已转变到(或者预期转变到)特定操作模式的指示，控制电路140访问配置状态142以选择多个PDP之一——例如，其中这种选择是基于特定操作模式的(并且在一些实施例中，也基于电池134存储的当前电量)。如上所述，在各种实施例中，一些或所有这种PDP由动态调优逻辑定义或以其他方式确定，该动态调优逻辑与
Figure BDA0003370624690000131
动态调优技术(DTT)兼容，被提供有嵌入式控制器电路，等等。基于所选择的PDP——例如，基于要提供给负载电路132的第一电压的第一电平，并且还基于所选择的调节器/充电器136的VR模式——控制电路140请求电力供应源110以第二电平输出第二电压。在一个这样的实施例中，所请求的第二电平计入了调节器/充电器136的电力损耗，这至少部分是由于所选择的VR模式而引起的。在一些实施例中，控制电路140进一步发信号通知调节器/充电器136来提供所选择的VR模式。
图2根据一实施例示出了确定从可编程电力供应源向平台的负载输送电力的方法200的特征。方法200是实施例的一个示例，其中硬件逻辑和/或软件逻辑(例如，用控制电路140提供)确定将由电力适配器、坞接站或者支持作为可编程电力供应源操作的其他适当设备提供的电压的电平。例如，所述电压的电平是例如基于与负载的操作模式(以及例如，存储在平台的电池处的电量)相对应的电力输送策略来确定的。在一个这样的实施例中，电压的电平进一步基于由于平台的电压调节模式引起的电力损耗的量(如果有的话)。在一些实施例中，方法200是用设备130的电路来执行的——例如，其中控制电路140执行方法200的部分或全部。
如图2所示，方法200包括(在210处)检测平台的一个或多个负载——例如设备130的负载电路132——向第一操作模式的转变。该平台包括一个或多个负载、端口、耦合在该端口和第一节点之间的调节器电路、以及经由第一节点耦合到一个或多个负载的电池。例如，在一个实施例中，调节器电路和电池(分别)是调节器/充电器136和电池134，其中端口将设备130耦合到(一条或多条)供应线VBUS和(一条或多条)信号线CC。
210处的检测包括检测一个或多个负载已在多个可能的操作模式中的两个之间转变(或者预期会转变)。在一些实施例中，所述多个操作模式中的一个或多个各自是基于平台的IO组件(例如，显示器或键盘)相对于垂直方向和/或相对于平台的另一个IO组件的各自朝向的。例如，这样的一个或多个操作模式包括膝上型电脑模式、平板设备模式、书本模式、帐篷模式(一个人，或两个人)、电话模式，等等。替换地或者额外地，多个操作模式中的一个或多个各自是基于平台是否被耦合来与一个或多个外部设备(例如，包括电视、平板设备、监视器，等等)以多显示器配置进行操作的。替换地或者额外地，多个操作模式中的一个或多个各自是基于要执行的软件进程的特定类型的——例如，其中该软件进程包括游戏应用、实时流媒体进程、视频会议应用、播放音频和/或视频内容的进程等等中的一个。
方法200还包括(在212处)接收对电池存储的电量的指示，以及(在214处)基于该转变和电量，识别调节器电路的第一电压调节(VR)模式。第一VR在第一节点处提供第一电平的第一电压，并且对应于第一电路的第一电力损耗。在一实施例中，214处的识别包括基于电量来检测电池的电压输出能力，以及确定——例如，根据电力输送策略——是否要(或者不)从电池汲取电力以支持该操作模式，和/或是否要(或者不)在该操作模式期间对电池进行至少一些充电。
方法200还包括(在216处)基于该转变和电量，识别第二电平的第二电压，其中该第二电平是基于第一电力损耗的。在各种实施例中，214和216处的识别包括基于在210处检测到的操作模式来访问参考信息(例如，配置状态142的一个或多个查找表和/或其他资源)——例如，其中参考信息指定或以其他方式指示第一VR模式和/或第二电平与操作模式的对应关系。例如，参考信息将操作模式和电池存储的电量的组合识别为对应于特定的电力输送策略。在一个这样的实施例中，参考信息将各种这样的组合识别为各自对应于各种电力输送策略中的各自一个。所述电力输送策略中的给定一个指定或以其他方式指示出以下各项中的一些或全部：将从第一节点输送的电力量(例如，包括在第一节点处所要求的最低电压电平)、调节器电路的VR模式、与所述VR模式相对应的电力损耗量、和/或电池与第一节点的开关式耦合(或者电池与第一节点的解耦)的状态。
操作模式包括(例如)多个负载的各自配置的组合，所述多个负载包括(例如)中央处理单元和图形处理单元。在一个这样的实施例中，214和216处的识别是基于多个负载的热设计点的。额外地或者替换地，在216处识别第二电平包括确定将由可编程电力供应源输送的电力量——例如，其中所述确定是基于将从第一节点输送的电力电平(如操作模式所要求的)以及在根据第一VR模式操作时调节器电路的第一电力损耗量的总和的。
方法200还包括(在218处)发信号通知可编程电力供应源——例如电力供应源110——要以第二电平提供第二电压以经由端口向平台输送电力。在一些实施例中，218处的发信号通知包括经由端口参与与可编程电力供应源的通信，其中这些通信是与通用串行总线电力输送规范兼容的。在一个这样的实施例中，平台经由USB-C连接与可编程电力供应源耦合。
虽然一些实施例在这方面不受限制，但方法200还包括(在220处)控制调节器电路的第一VR模式。在各种实施例中，调节器电路包括开关电路和转换器电路(例如，分别是开关电路137和VR 138)。在一个这样的实施例中，220处的控制包括操作开关电路以启用绕过转换器电路的导电路径。在另一个这样的实施例中，220处的控制包括操作开关电路以在端口和转换器电路之间提供导电路径，以及(例如)控制转换器电路的降压模式或转换器电路的升压模式中的一个。额外地或者替换地，220处的控制包括操作开关电路以禁用电池和第一节点之间的导电路径。
图3根据一实施例示出了配置可编程电力供应源的系统300的特征。系统300是实施例的一个示例，其中设备可操作来确定将由PPS提供的电压的电平，其中所述电平有利于设备的实际或预期操作模式。在一些实施例中，系统300提供设备130的功能和/或可操作来执行方法200的部分或全部。
如图3所示，系统300包括端口302(例如，USB-C、USB-C PD和/或USB-C具备Thunderbolt能力的端口)、充电器电路304(例如，提供调节器/充电器136的功能)、电池306、储能器308(例如，电容器)、开关电路312、350(例如，包括一个或多个功率场效应晶体管或功率FET，或者通过FET)、监视器340、以及控制器320。在一些实施例中，系统300还包括(或者耦合到)系统负载310。替换地或者额外地，一些实施例是完全用控制器电路来实现的，例如由控制器320例示的控制器电路，或者(例如)是完全用控制器320和监视器340的组合来实现的。
在一些实施例中，系统300包括降压-升压充电系统，并且充电器电路304是降压-升压充电器。充电器电路304可操作来经由节点332向系统负载310选择性地提供电力，和/或可操作来在PPS连接在端口302时经由节点332向电池306充电。如图3所示，降压-升压配置的电池充电器，例如充电器电路304，可操作来以开关方式解耦节点330和节点332。在一些实施例中，节点332(其例如要充当系统电力轨)经由充电器电路304的开关(未示出)以及在一些实施例中经由开关电路312耦合到电力端口302。节点332经由开关电路350进一步耦合到节点330，该开关电路350例如可操作来以开关方式提供绕过充电器电路304的导电路径。
在一些实施例中，系统负载310是移动计算系统，例如，智能电话、平板设备、膝上型电脑，等等。在一个示例实施例中，系统负载310包括处理器、存储器、一个或多个通信设备、和/或各种其他计算设备组件中的任何一个，这些组件被耦合以选择性地由可再充电电池306和/或外部PPS(在图3中未示出)供电。在一些实施例中，当外部PPS没有经由端口302耦合到系统300时，电池306向系统负载310提供电力。在一些实施例中，电池306是锂离子电池组。在一些实施例中，使用其他可再充电或不可再充电的电池。
在一些实施例中，储能器308在不同时间被选择性地耦合来补充由电池306提供给系统负载310的电压。例如，储能器308包括用于充电器电路304的输入解耦的一个或多个组件，其形式是耦合在一起(例如，串联)的一个或多个电容器。储能器308例如是由并联或串联耦合在一起的一个或多个个体电容器来实现的。
在一些实施例中，储能器308被充电以创建一种具有平滑系统功率的峰值的能力的储能器。也就是说，储能器308可用作电池的一种形式，并且电池306能够在峰值功率场景期间得到补充。也就是说，当电池接近造成系统故障风险的低电压场景时，电池306被储能器308所补充。在根据一个实施例的示例场景中，储能器308能够被充电到20V，并且充电器电路304将电压从20V降低到电池的电压，以补充电池306。以这种方式，输入解耦(例如，使用开关电路312和/或充电器电路304的一个或多个开关的输入解耦)被用来促进利用能量存储设备308进行的电荷存储。
在一些实施例中，监视硬件(例如，包括所示出的说明性监视器340的电路)监视提供给系统负载310的电压和/或功率，以确定是否需要修改经由端口302向系统300的电力输送(和/或由充电器电路304进行的电力输送)。在一个这样的实施例中，监视器340还执行监视以检测——根据一些预定的标准——系统300是否已转变到(或者预期要转变到)包括负载310的状态的操作模式。例如，监视器340被耦合以接收一个或多个信号，例如所示出的说明性信号342，该信号指示出系统300实际或预期转变到多个操作模式之一，这些操作模式对应于各自的电力使用特性(例如，每个包括各自的一个或多个电力要求和/或一个或多个电力约束)。信号342例如是由各种类型的电力管理硬件和/或执行软件中的任何一种提供的，这些硬件和软件确定是否和/或如何修改系统300的电力利用。一些实施例并不局限于信号342被传达给监视器340所基于的特定基础，和/或向监视器340传达信号342所来自的特定资源。
在一些实施例中，充电器电路304给电池306充电，并且有时在PPS不存在时(例如，在端口302处不存在)给储能器308充电。在一些实施例中，当电池306向系统负载310供应的电压高于预定的阈值电平时，充电器电路304对电池306和/或储能器308充电。在这样的实施例中，当电池306向系统负载310供应的电压低于所述阈值电平时，充电器电路304可能不会给储能器308充电。在一些实施例中，电压监视硬件监视由电池306向系统负载310供应的电压，以促进控制器320确定充电器电路304是否/何时对储能器308和电池306中的一者或两者充电。
在一些实施例中，充电器电路304在储能器308中维持必要量的能量，除非负载310——例如SoC、CPU，等等——的电路进入到足够低功率的模式，并且确定(根据一些预定义的标准)系统负载310的电力使用不太可能激增到足以使得系统电压转变到最低系统要求以下的电平。
在一些实施例中，当没有电力供应源连接到端口302时，开关电路312被用于将端口302与系统300的其他电路(例如，与充电器电路304和储能器308)解耦。例如，开关电路312包括一个或多个通过FET(或者功率FET)，当外部PPS(例如电力适配器、坞接站或者作为Type CUSB电力输送电力供应源操作的设备)耦合到端口302以向系统负载310提供电力时，这些FET被操作——例如，被控制器320操作。在一些实施例中，当PPS耦合到端口302时，储能器308被部分地放电到电池306。在一些实施例中，储能器308响应于PPS连接到端口302、但在PPS通过端口302向系统负载310提供电力之前被放电。
在一些实施例中，开关电路350被用于在PPS连接到端口302的一些情形中绕过充电器电路304。例如，开关电路350包括一个或多个通过FET(或者功率FET)，这些FET被操作——例如，由控制器320操作——以在由PPS提供的电压充分接近电池306在节点332处提供的电压时，以开关方式在节点330、332之间提供导电路径。
在一些实施例中，控制器320被耦合到并且控制电力输送系统的组件，以确定PPS何时补充由电池306提供给系统负载310的电力、对储能器308充电和/或放电、以及在特定时间耦合和/或解耦系统300的组件。例如，在一些实施例中，控制器320提供一个或多个控制信号(例如，包括所示出的说明性控制信号324、326、328)来以各种方式操作开关电路312、开关电路350和/或充电器电路304的一个或多个开关。在一个这样的实施例中，控制器320还经由端口302传达信号322，以与PPS协商电力的输送(例如，其中控制器320提供控制电路140的功能)。
在一些实施例中，储能器308(或者储能器308的一部分)被以开关方式与系统300的其他电路解耦——例如，通过开关电路312和/或充电器电路304的一个或多个开关的选择性操作——以尽量减少储能器308的泄漏和/或防止在设备连接在端口302处并且开关电路312接通时储能器308的完全放电。
虽然电池306被示为直接耦合到节点332，但在其他实施例中，系统300还包括其他开关电路——例如，包括一个或多个通过FET(或者功率FET)——其耦合在电池306和节点332之间。在一个这样的实施例中，这个其他开关电路提供了电池306在由充电器电路304向负载310输送电力期间被以开关方式解耦——例如，这种电力是用储能器308和/或用耦合到端口302的PPS来提供的。
在一些实施例中，当PPS连接到端口302时，开关电路312被配置为接通(闭路)状态，并且储能器308的电压(节点330处)与端口302处的输入电压相同。然后，基于控制信号322、326中的一者或两者，对充电器电路304和/或开关电路350进行操作，以便在向负载310输送电力时选择性地用PPS补充(或者放弃补充)电池306。替换地或者额外地，当没有PPS耦合到端口302时，开关电路312被关断，并且充电器电路304被操作来在向负载310输送电力时选择性地用储能器308补充电池306。
在一些实施例中，控制器320参与或以其他方式促进通信，以协商PPS要经由端口302提供的电压的电平，其中所述电平是基于负载310的操作模式来确定的，并且在一些实施例中，也是基于要用调节器电路提供的VR模式来确定的，所述调节器电路包括充电器电路304、开关电路312和开关电路350中的一些或全部。在一个这样的实施例中，执行例如方法200那样的操作以确定所述电压电平，例如，其中输入端口302和节点332(分别)是方法200中的端口和第一节点。
作为说明而非限制，监视器340接收指出负载310将转变到特定的操作模式的指示(例如所示出的说明性信号342)。此外，监视器340检测当前存储在电池306处的电量——例如，通过对节点332处的电压进行采样。基于信号342和检测到的电量，监视器340发信号通知控制器320以识别将由PPS输出的电压电平，以及将用充电器电路304、开关电路312和开关电路350中的一些或全部提供的VR模式。
在所示出的示例实施例中，控制器320包括或以其他方式能够访问参考信息(例如由所示出的说明性表格360、370提供的参考信息)，该参考信息指定或以其他方式指示出负载310的各种操作模式各自与向负载310的电力输送的各自一个或多个特性的对应关系。例如，表格360将负载310的不同操作模式OMa,OMb,…,OMn识别为各自不同地对应于电力输送策略PDP1,PDP2,…,PDPx中的各自一个。此外，表格370对于不同的电力输送策略PDP1,PDP2,…,PDPx中的每一个，识别了根据所述电力输送策略要提供的电力输送的各自一个或多个特性。
作为说明而非限制，电力输送策略PDP1包括提供电压调节模式VRM1，以促进在节点332处提供最低电压电平v1_1。表格370还指出，VRM1预期将导致(在这个示例中)包括充电器电路304的调节器电路对于电压电平v1_1的特定量的电力损耗。此外，电力输送策略PDP2包括提供电压调节模式VRM2，以促进在节点332处提供最低电压电平v1_2。表370还指出，VRM2预期将导致调节器电路对于电压电平v1_2的特定量的电力损耗。再有，电力输送策略PDPx包括提供电压调节模式VRMx，以促进在节点332处提供最低电压电平v1_x。表格370还指出，VRMx预期将导致调节器电路对于电压电平v1_x的特定量的电力损耗。
下面的表格1根据一个实施例说明了各种电力输送策略来确定可编程电力供应源的配置。
表格1：电力输送策略的示例
Figure BDA0003370624690000201
然而，以上在表格1中示出的特定PDP仅仅是说明性的，其他实施例基于更多、更少或不同的PDP以各种方式对PPS进行编程，以适合各种具体实现细节中的任何一种。
响应于监视器340，并且基于表格360、370，控制器320参与通信(例如，使用信号322)，以协商PPS要输出的电压电平，以向端口302输送电力。此外，控制器320以各种方式用控制信号324、326、328操作充电器电路304、开关电路312和开关电路350中的一些或全部，以配置用于经由节点332向负载310输送电力的电压调节的模式(例如绕过模式、直通模式、降压模式、升压模式或者降压-升压模式之一)。
图4根据一实施例图示了选择性地对PPS编程并且调节向负载的电力输送的设备400。设备400是硬件的一个示例，该硬件提供例如设备130或系统300那样的功能——例如，其中设备400可操作来执行方法200的部分或全部。
如图4所示，设备400包括端口405、一个或多个负载部件410、以及电池480，它们在功能上(分别)对应于端口302、负载310和电池306。设备400的电压调节器(VR)电路430和转换器电路440一起操作来提供例如充电器电路304的功能。在所示出的示例实施例中，设备400还包括嵌入式控制器EC 470和电力输送控制器420，它们可操作来提供控制器320的功能(以及在一些实施例中，提供例如监视器340的功能)。设备400的开关电路450和开关电路460(分别)提供例如开关电路312和开关电路350那样的功能。
在所示出的示例实施例中，开关电路450和开关电路460各自包括各自的一个或多个通过场效应晶体管和/或功率FET。此外，转换器电路440包括四个功率场效应晶体管(例如，通过FET或功率FET)和一电感器。在一些实施例中，虽然转换器电路440内的FET被示为与开关电路450和开关电路460的FET相同，但要注意，在一些实施例中，图4中所示的各种FET是不同的。
开关电路450耦合在节点452和端口405之间。电池480的输出端被称为节点442。电池480耦合在节点442和接地端之间。在一些实施例中，开关电路460当被接通时，将节点452和442电耦合。在一示例中，开关电路460被VR电路430(或者被设备400的另一个适当组件，例如电力输送控制器420)控制。
在一些实施例中，一个或多个负载组件410耦合在电池输出节点442和接地端之间。设备400促进了负载组件410在节点442处接收经调节的电压Vbat 444。在一个这样的实施例中，设备400还包括开关电路484(和/或例如其他电压调节器电路)，该开关电路484耦合在节点442和电池480之间，以选择性地用电池480提供电压Vbat 444——例如，经由所示出的说明性测量电路482。
在一些实施例中，设备400包括测量电路456以测量节点452的电压和/或电流。在一些实施例中，设备400包括测量电路482(也称为电路482)，以测量电池480输出的电压和/或电流。电路456和482耦合到VR电路430(或者，耦合到PD控制器420)，以促进确定由转换器电路440(和/或设备400的其他电路)的操作，以调节经由节点442向一个或多个负载组件410的电力输送。在各种实施例中，对电路456和/或482使用任何适当的测量技术。仅作为示例，为了测量电压，电路456、482中的个体电路包括相应的电阻器，其中VR电路430测量一个或多个电压降，每个电压降是电阻器中的相应一个两端的——例如，以估计电流Ibat 429、电流Iadp 459等等。
在一些实施例中，电力输送(PD)控制器420(也称为控制器420)控制开关电路450(以及在一些实施例中，开关电路460)的开关。例如，PD控制器420与端口405相关联，该端口是USB端口。例如，控制器420与端口405通信，例如，经由端口405和控制器420之间的一个或多个配置通道(configuration channel，CC)信号线。当外部组件(例如，PPS)被附接到端口405时，控制器420经由CC信号线与该组件传达配置数据。从而经由CC信号线使得控制器420知晓耦合到端口405的组件的类型、组件的配置、组件的电压能力，等等。控制器420基于例如适当的电力输送协议(例如，USB电力输送协议)在外部组件和设备400之间协商电力输送。例如，当设备400和外部组件之间的电力输送被协商并且被允许时，控制器420接通开关电路450。
在一些实施例中，当PPS耦合到设备400时，开关电路450被选择性地接通。例如，PPS具有电压能力(例如，向设备400输出特定电压电平的能力)，并且设备400的电池480处的当前电量使能了Vbat 444的特定电平。如果PPS的电压能力与Vbat 444的所述电平基本上匹配，那么响应于PPS实现所述电压能力，开关电路460被选择性地接通。
然而，如果PPS电压能力和Vbat 444不同(例如，PPS不能充分匹配Vbat 444的当前电平)，那么开关电路460和/或转换器电路440被操作以适应该差异。例如，如果Vbat 444和各种PPS电压能力中最接近的一个相差至少某个预定的阈值量，则开关电路460被关断(例如，由VR电路430关断)。否则，电力输送控制器420发信号通知PPS的内部控制电路，以基于电池480的当前电量(例如，和/或当前电压电平)提升或降低电压。
在一些实施例中，一旦外部组件(例如，PPS)耦合到端口405，PD控制器420就确定外部组件的类型。PD控制器420还确定外部组件的电压能力。基于确定类型和/或电压能力，PD控制器420指示VR电路430接通或关断开关电路460。例如，如果PPS(例如，坞接站的AC适配器)耦合到端口405，那么在许多情形中，PPS的电压输出大大高于电池480的电压。例如，在典型场景中，电池480工作在大约5V，而来自PPS的节点452处的电压Vin 454是20V。
为了防止电池480和负载410被暴露于较高的PPS电压，PD控制器420指示VR电路430关断开关电路460，基于此，VR电路430关断开关电路460。在另一个示例中，PD控制器420向VR电路430传输与端口405耦合的外部组件的类型、外部组件的电压能力，等等，基于此，VR电路430自行决定关断开关电路460。在另外一个示例中并且与图1的图示不同，PD控制器420控制开关电路460并且关断开关电路460。
在一些实施例中，节点452的电压Vin 454被供应给转换器电路440。例如，如果PPS耦合到端口405并且要向设备400供应电力(例如，如控制器420所协商的那样)，则开关电路450被接通，并且电压Vin 454被供应到转换器电路440。转换器电路440将来自PPS的电力的电压电平调节到电池的电压电平(例如，Vbat 444)，转换器电路440将其供应给节点442。在一些示例中，开关电路450和开关电路460中的一个或每一个都是用背对背FET实现的，以防止无意的泄漏(例如，由于体二极管以相反方式排列而引起)。然而，在不同的实施例中，以各种方式提供了各种单个FET和/或其他开关电路实现方式中的任何一种。
在各种实施例中，控制电路140的功能(包括监视器340和/或控制器320的功能)以各种方式分布在电力输送控制器420、VR电路430和EC 470中的一些或全部之间。例如，EC470被耦合(经由所示出的说明性互连412)以监视一个或多个负载组件410的操作，并且检测一个或多个负载组件410向给定操作模式的转变是否已发生或预期将发生。在一个这样的实施例中，EC 470还被耦合以监视当前存储在电池480处的电量的一个或多个指标(例如，包括电压Vbat 444)。
基于所指示的操作模式和存储的电量，以各种方式与EC 470、电力输送控制器420和VR电路430传达信号，以请求PPS以相应的电平向端口405输出电压，并且用转换器电路440、开关电路450、开关电路460和开关电路484中的一些或全部来配置VR模式。
作为说明而非限制，(分别)与VR电路430和电力输送控制器420的通道472、474使得EC 470能够指定或以其他方式传达检测到的操作模式的一个或多个电力要求。基于所述一个或多个电力要求，电力输送控制器420经由端口405参与通信，以协商PPS要输出到设备400的电压的电平。此外，VR电路430以各种方式操作开关电路460、开关电路484和/或转换器电路440的一个或多个开关，以调节向节点442(以及例如向电池480)的电压输送。
在一个示例实施例中，电力输送控制器420向VR电路430指示出(例如，经由所示出的说明性控制信号422)PPS何时在向端口405输出所请求的电压电平。在一个这样的实施例中，提供有关VR模式的一些或所有控制信号(例如，由VR电路430操作开关电路460、开关电路484和/或转换器电路440的一个或多个开关的控制信号)是响应于经由控制信号422的所述指示的。
图5示出了序列图500，该序列图根据一实施例图示了确定利用可编程电力供应源进行的电力输送的各种通信和其他操作。例如序列图500中所示那样的操作例如是用设备130、系统300或设备400来执行的——例如，其中方法200包括或以其他方式基于一些或所有这种操作。
如图5所示，序列图500图示了动态调优器510、嵌入式控制器520、PD控制器530和充电器IC 540之间的通信。例如，动态调优器510提供功能——例如
Figure BDA0003370624690000251
动态调优技术(或者其他适当的技术)的功能——以选择性地实现用户对于各种操作模式定义的资源配置。在一个这样的实施例中，动态调优器510具有一个或多个负载组件410的电路结构(和/或用一个或多个负载组件410执行的软件)——例如，其中嵌入式控制器520、PD控制器530和充电器IC 540在功能上(分别)对应于EC 470、电力输送控制器420和VR电路430。
在所示出的示例实施例中，动态调优器510(在512处)确定一个或多个负载组件的当前或预期的下一个操作模式。基于有关的操作模式，动态调优器510(在514处)识别该操作模式的一个或多个电力要求。例如，动态调优器510访问参考信息，该参考信息识别了各种负载组件各自的最低电力消耗阈值。随后，动态调优器510向嵌入式控制器520发送消息516，该消息516指出在514处识别的一个或多个电力要求。
基于消息516，嵌入式控制器520访问一些预定的参考信息——在序列图500中被称为“充电器配置文件”——该参考信息识别了电力输送计划以适应所指示的一个或多个电力要求。在一个这样的实施例中，电力输送计划是从多个这样的电力输送计划中选择的——例如，其中该选择是基于一个或多个电力要求和(例如)当前存储在一个或多个电池处的电量的，这些电池可用于支持一个或多个负载组件。基于所选择的PDP，嵌入式控制器520(在522处)确定要请求PPS的输出电压电平，以及由充电器IC 540(例如，由调节器/充电器136)进行的电压调节的模式。输出电压电平例如是基于充电器IC 540的电力损耗来确定的，该电力损耗与该VR模式相关联。
在一个这样的实施例中，嵌入式控制器520向PD控制器530发送消息524以指示出所确定的电压电平，由此PD控制器530生成(在532处)和发送(在534处)通信以协商将由PPS输出的电压电平。此外，嵌入式控制器520(在526处)生成消息528，该消息向充电器IC 540指示出VR模式。基于消息528，充电器IC 540(在542处)配置由所选择的PDP指示的VR模式——例如，其中VR模式是直通模式、降压模式、升压模式或者这种模式的组合中的一种。在一些实施例中，充电器IC 540被配置为绕过降压-升压转换器(或者其他这种转换器电路)和/或在电力被输送到一个或多个负载组件的同时选择性地启用或禁用电池的充电。
图6根据一些实施例图示了促进可编程电力供应源的配置的计算机系统或计算设备600(也称为600)。要指出，图6的具有与任何其他图中的元素相同的标号(或名称)的那些元素可按与所描述的相似的任何方式来操作或工作，但不限于此。
在一些实施例中，设备600表示适当的计算设备，例如计算平板、移动电话或智能电话、膝上型电脑、桌面型电脑、物联网(Internet-of-Things，IOT)设备、服务器、可穿戴设备、机顶盒、具备无线能力的电子阅读器，等等。将会理解，某些组件被概括示出，并且在设备600中没有示出这种设备的所有组件。
在一示例中，设备600包括SoC(片上系统)601。SOC 601的示例边界在图6中被利用虚线来图示，其中一些示例组件被图示为包括在SOC 601内——然而，SOC 601可包括设备600的任何适当组件。
在一些实施例中，设备600包括处理器604。处理器604可包括一个或多个物理设备，例如微处理器、应用处理器、微控制器、可编程逻辑器件、处理核心、或者其他处理装置。处理器604执行的处理操作包括对其上执行应用和/或设备功能的操作平台或操作系统的执行。处理操作包括关于与人类用户或与其他设备的I/O(输入/输出)的操作、关于功率管理的操作、关于将计算设备600连接到另一设备的操作，等等。处理操作还可包括与音频I/O和/或显示I/O有关的操作。
在一些实施例中，处理器604包括多个处理核心(也称为核心)608a、608b、608c。虽然在图6中只图示了三个核心608a、608b、608c，但处理器604可包括任何其他适当数目的处理核心，例如数十个或者甚至数百个处理核心。处理器核心608a、608b、608c可被实现在单个集成电路(IC)芯片上。此外，芯片可包括一个或多个共享的和/或私有的缓存、总线或互连、图形和/或存储器控制器、或者其他组件。
在一些实施例中，处理器604包括缓存606。在一示例中，缓存606的一些区段可专用于个体核心608(例如，缓存606的第一区段专用于核心608a，缓存606的第二区段专用于核心608b，等等依此类推)。在一示例中，缓存606的一个或多个区段可以是两个或更多个核心608之间共享的。缓存606可被分割成不同的级别，例如第1级(L1)缓存、第2级(L2)缓存、第3级(L3)缓存，等等。
在一些实施例中，处理器核心604可包括取得单元来取得指令(包括具有条件分支的指令)来供核心604执行。可以从诸如存储器630之类的任何存储设备取得指令。处理器核心604也可包括解码单元来对取得的指令解码。例如，解码单元可将取得的指令解码成多个微操作。处理器核心604可包括调度单元来执行与存储经解码的指令相关联的各种操作。例如，调度单元可保存来自解码单元的数据，直到指令准备好调谴为止，例如，直到解码的指令的所有源值变得可用为止。在一个实施例中，调度单元可调度和/或发出(或调谴)解码的指令到执行单元以便执行。
执行单元可在调谴的指令被解码(例如，被解码单元解码)和派谴(例如，被调度单元调谴)之后执行这些指令。在一实施例中，执行单元可包括多于一个执行单元(例如，成像计算单元、图形计算单元、通用计算单元，等等)。执行单元也可执行各种算术操作，例如加法、减法、乘法和/或除法，并且可包括一个或多个算术逻辑单元(arithmetic logic unit，ALU)。在一实施例中，协处理器(未示出)可联合执行单元来执行各种算术操作。
另外，执行单元可无序执行指令。因此，处理器核心604在一个实施例中可以是无序处理器核心。处理器核心604也可包括引退单元。引退单元可在执行的指令被提交之后引退这些指令。在一实施例中，执行的指令的引退可导致处理器状态被从指令的执行提交、指令使用的物理寄存器被解除分配，等等。处理器核心604还可包括总线单元来使能处理器核心604的组件和其他组件之间经由一个或多个总线的通信。处理器核心604还可包括一个或多个寄存器来存储被核心604的各种组件访问的数据(例如与指派的app优先级和/或子系统状态(模式)关联有关的值)。
在一些实施例中，设备600包括连通性电路631。例如，连通性电路631包括硬件设备(例如，无线和/或有线连接器和通信硬件)和/或软件组件(例如，驱动器、协议栈)，来例如使得设备600能够与外部设备通信。设备600可与诸如其他计算设备、无线接入点或基站等等之类的外部设备相分离。
在一示例中，连通性电路631可包括多个不同类型的连通性。概括而言，连通性电路631可包括蜂窝连通性电路、无线连通性电路，等等。连通性电路631的蜂窝连通性电路一般指的是由无线运营商提供的蜂窝网络连通性，例如经由以下所列项来提供：GSM(globalsystem for mobile communications，全球移动通信系统)或者变体或衍生物，CDMA(codedivision multiple access，码分多址接入)或者变体或衍生物，TDM(time divisionmultiplexing，时分复用)或者变体或衍生物，第3代合作伙伴计划(3rd GenerationPartnership Project，3GPP)通用移动电信系统(Universal Mobile TelecommunicationsSystems，UMTS)系统或者变体或衍生物，3GPP长期演进(Long-Term Evolution，LTE)系统或者变体或衍生物，3GPP LTE高级版(LTE-Advanced，LTE-A)系统或者变体或衍生物，第五代(5G)无线系统或者变体或衍生物，5G移动网络系统或者变体或衍生物，5G新无线电(NewRadio，NR)系统或者变体或衍生物，或者其他蜂窝服务标准。连通性电路631的无线连通性电路(或无线接口)指的是非蜂窝的无线连通性，并且可包括个人区域网(例如蓝牙、近场等等)、局域网(例如Wi-Fi)和/或广域网(例如WiMax)，和/或其他无线通信。在一示例中，连通性电路631可包括网络接口，例如有线或无线接口，例如，使得系统实施例可被包含到无线设备(例如，蜂窝电话或个人数字助理)中。
在一些实施例中，设备600包括控制中枢632，该控制中枢表示关于与一个或多个I/O设备的交互的硬件设备和/或软件组件。例如，处理器604可经由控制中枢632与显示器622、一个或多个外围设备624、存储设备628、一个或多个其他外部设备629等等中的一个或多个进行通信。控制中枢632可以是芯片组、平台控制中枢(Platform Control Hub，PCH)，等等。
例如，控制中枢632说明了连接到设备600的附加设备的一个或多个连接点，例如，通过这些附加设备用户可与系统交互。例如，可附接到设备600的设备(例如，设备629)包括麦克风设备、扬声器或立体声系统、音频设备、视频系统或其他显示设备、键盘或小键盘设备、或者用于特定应用的其他I/O设备，例如读卡器或其他设备。
如上所述，控制中枢632可与音频设备、显示器622等等交互。例如，通过麦克风或其他音频设备的输入可为设备600的一个或多个应用或功能提供输入或命令。此外，取代显示输出，或者除了显示输出以外，可提供音频输出。在另一示例中，如果显示器622包括触摸屏，则显示器622也充当输入设备，该输入设备可至少部分由控制中枢632管理。在计算设备600上也可以有额外的按钮或开关来提供由控制中枢632管理的I/O功能。在一个实施例中，控制中枢632管理诸如加速度计、相机、光传感器或其他环境传感器之类的设备，或者可被包括在设备600中的其他硬件。输入可以是直接用户交互的一部分，以及向系统提供环境输入以影响其操作(例如对噪声的过滤，调整显示器以进行亮度检测，对相机应用闪光灯，或者其他特征)。
在一些实施例中，控制中枢632可利用任何适当的通信协议耦合到各种设备，上述通信协议例如是PCIe(Peripheral Component Interconnect Express，快速外围组件互连)、USB(Universal Serial Bus，通用串行总线)、Thunderbolt、高清晰度多媒体接口(High Definition Multimedia Interface，HDMI)、Firewire，等等。
在一些实施例中，显示器622表示提供视觉和/或触觉显示来供用户与设备600交互的硬件(例如，显示设备)和软件(例如，驱动器)组件。显示器622可包括显示接口、显示屏、和/或用于向用户提供显示器的硬件设备。在一些实施例中，显示器622包括向用户提供输出和输入两者的触摸屏(或触摸板)设备。在一示例中，显示器622可直接与处理器604通信。显示器622可以是像在移动电子设备或膝上型电脑设备中那样的内部显示设备或者经由显示接口(例如，DisplayPort等等)附接的外部显示设备中的一个或多个。在一个实施例中，显示器622可以是头戴式显示器(head mounted display，HMD)，例如立体显示设备，来用于虚拟现实(virtual reality，VR)应用或增强现实(augmented reality，AR)应用中。
在一些实施例中，虽然在附图中没有图示，但除了处理器604以外(或者取代处理器604)，设备600还可包括图形处理单元(Graphics Processing Unit，GPU)，该图形处理单元包括一个或多个图形处理核心，其可控制在显示器622上显示内容的一个或多个方面。
控制中枢632(或者平台控制器中枢)可包括硬件接口和连接器，以及软件组件(例如，驱动器、协议栈)，来进行例如到外围设备624的外围连接。
将会理解，设备600既可以是其他计算设备的外围设备，也可以有外围设备连接到它。设备600可具有“坞接”连接器来连接到其他计算设备，以便例如管理(例如，下载和/或上传、改变、同步)设备600上的内容。此外，坞接连接器可允许设备600连接到某些外设，这些外设允许计算设备600控制例如到视听或其他系统的内容输出。
除了专属坞接连接器或其他专属连接硬件以外，设备600还可经由常见的或者基于标准的连接器来进行外围连接。常见类型可包括通用串行总线(Universal Serial Bus，USB)连接器(其可包括若干种不同硬件接口中的任何一种)、包括MiniDisplayPort(MDP)的DisplayPort、高清晰度多媒体接口(High Definition Multimedia Interface，HDMI)、Firewire、或者其他类型。
在一些实施例中，连通性电路631可耦合到控制中枢632，例如除了直接耦合到处理器604以外或者取代直接耦合到处理器604。在一些实施例中，显示器622可耦合到控制中枢632，例如除了直接耦合到处理器604以外或者取代直接耦合到处理器604。
在一些实施例中，设备600包括存储器630，其经由存储器接口634耦合到处理器604。存储器630包括用于存储设备600中的信息的存储器设备。存储器可包括非易失性存储器设备(如果到存储器设备的电力中断，则状态不会变化)和/或易失性存储器设备(如果到存储器设备的电力中断，则状态不确定)。存储器设备630可以是动态随机访问存储器(dynamic random access memory，DRAM)设备、静态随机访问存储器(static randomaccess memory，SRAM)设备、闪存设备、相变存储器设备、或者具有适当的性能来用作进程存储器的某种其他存储器设备。在一个实施例中，存储器630可充当设备600的系统存储器，以存储数据和指令来在一个或多个处理器604执行应用或进程时使用。存储器630可存储应用数据、用户数据、音乐、照片、文档或其他数据，以及与设备600的应用和功能的执行有关的系统数据(无论是长期的还是暂时的)。
各种实施例和示例的元素也可以以用于存储计算机可执行指令(例如，实现本文论述的任何其他过程的指令)的机器可读介质(例如，存储器630)的形式提供。机器可读介质(例如，存储器630)可包括——但不限于——闪存、光盘、CD-ROM、DVD ROM、RAM、EPROM、EEPROM、磁卡或光卡、相变存储器(phase change memory，PCM)、或者适合用于存储电子或计算机可执行指令的其他类型的机器可读介质。例如，本公开的实施例可作为计算机程序(例如，BIOS)被下载，该计算机程序可经由通信链路(例如，调制解调器或网络连接)借由数据信号被从远程计算机(例如，服务器)传送到作出请求的计算机(例如，客户端)。
在一些实施例中，设备600包括温度测量电路640，例如用于测量设备600的各种组件的温度。在一示例中，温度测量电路640可被嵌入，或者耦合或附接到其温度要被测量和监视的各种组件。例如，温度测量电路640可测量核心608a、608b、608c、电压调节器614、存储器630、SoC601的主板和/或设备600的任何适当组件中的一个或多个的温度(或者其内的温度)。
在一些实施例中，设备600包括功率测量电路642，例如用于测量设备600的一个或多个组件消耗的功率。在一示例中，除了测量功率以外，或者取代测量功率，功率测量电路642还可测量电压和/或电流。在一示例中，功率测量电路642可被嵌入，或者耦合或附接到其功率、电压和/或电流消耗要被测量和监视的各种组件。例如，功率测量电路642可测量由一个或多个电压调节器614供应的功率、电流和/或电压、供应到SOC 601的功率、供应到设备600的功率、由设备600的处理器604(或任何其他组件)消耗的功率，等等。
在一些实施例中，设备600包括一个或多个电压调节器电路，统称为电压调节器(voltage regulato，VR)614。VR 614按适当的电压电平生成信号，这些信号可被供应来操作设备600的任何适当组件。仅作为示例，VR 614被图示为向设备600的处理器604供应信号。在一些实施例中，VR 614接收一个或多个电压标识(Voltage Identification，VID)信号，并且基于VID信号生成处于适当电平的电压信号。对于VR 614可利用各种类型的VR。例如，VR 614可包括“降压”VR、“升压”VR、降压和升压VR的组合、低压差(low dropout，LDO)调节器、开关DC-DC调节器，等等。降压VR一般被用于其中输入电压需要被以小于单位一的比率变换成输出电压的电力输送应用中。升压VR一般被用于其中输入电压需要被以大于单位一的比率变换成输出电压的电力输送应用中。在一些实施例中，每个处理器核心具有其自己的VR，该VR被PCU 610a/b和/或PMIC 612控制。在一些实施例中，每个核心具有分布式LDO的网络来提供对功率管理的高效控制。LDO可以是数字的、模拟的或者是数字或模拟LDO的组合。
在一些实施例中，设备600包括一个或多个时钟生成器电路，统称为时钟生成器616。时钟生成器616可按适当的频率水平生成时钟信号，这些信号可被供应给设备600的任何适当组件。仅作为示例，时钟生成器616被图示为向设备600的处理器604供应时钟信号。在一些实施例中，时钟生成器616接收一个或多个频率标识(Frequency Identification，FID)信号，并且基于FID信号以适当的频率生成时钟信号。
在一些实施例中，设备600包括向设备600的各种组件供应电力的电池618。仅作为示例，电池618被图示为在向处理器604供应电力。虽然在附图中没有图示，但设备600可包括充电电路，以例如基于从交流电(Alternating Current，AC)适配器接收的AC电力供应来对电池再充电。
在一些实施例中，设备600包括功率控制单元(Power Control Unit，PCU)610(也称为功率管理单元(Power Management Unit，PMU)、功率控制器，等等)。在一示例中，PCU610的一些部分可由一个或多个处理核心608实现，并且PCU 610的这些部分被利用虚线框来象征性图示并且被标注为PCU 610a。在一示例中，PCU 610的一些其他部分可在处理核心608外部实现，并且PCU 610的这些部分被利用虚线框来象征性图示并且被标注为PCU610b。PCU 610可为设备600实现各种功率管理操作。PCU 610可包括硬件接口、硬件电路、连接器、寄存器等等，以及软件组件(例如，驱动器、协议栈)，来为设备600实现各种功率管理操作。
在一些实施例中，设备600包括功率管理集成电路(Power ManagementIntegrated Circuit，PMIC)612，以例如为设备600实现各种功率管理操作。在一些实施例中，PMIC 612是可重配置功率管理IC(Reconfigurable Power Management IC，RPMIC)和/或IMVP(
Figure BDA0003370624690000331
Mobile Voltage Positioning，
Figure BDA0003370624690000332
移动电压定位)。在一示例中，PMIC在与处理器604分离的IC芯片内。这可为设备600实现各种功率管理操作。PMIC 612可包括硬件接口、硬件电路、连接器、寄存器，等等，以及软件组件(例如，驱动器、协议栈)，来为设备600实现各种功率管理操作。
在一示例中，设备600包括PCU 610或PMIC 612中的一者或两者。在一示例中，PCU610或者PMIC 612中的任何一者可在设备600中不存在，因此这些组件是利用虚线来图示的。
设备600的各种功率管理操作可由PCU 610、由PMIC 612或者由PCU 610和PMIC612的组合来执行。例如，PCU 610和/或PMIC 612可为设备600的各种组件选择功率状态(例如，P状态)。例如，PCU 610和/或PMIC 612可为设备600的各种组件选择功率状态(例如，根据ACPI(Advanced Configuration and Power Interface，高级配置和电力接口)规范)。仅作为示例，PCU 610和/或PMIC 612可使得设备600的各种组件转变到休眠状态、转变到活跃状态、转变到适当的C状态(例如，C0状态，或者另一适当的C状态，根据ACPI规范)，等等。在一示例中，PCU 610和/或PMIC 612可控制由VR 614输出的电压和/或由时钟生成器输出的时钟信号的频率，例如分别通过输出VID信号和/或FID信号。在一示例中，PCU 610和/或PMIC 612可控制电池功率使用、电池618的充电以及与功率节省操作有关的特征。
时钟生成器616可包括锁相环(phase locked loop，PLL)、锁频环(frequencylocked loop，FLL)、或者任何适当的时钟源。在一些实施例中，处理器604的每个核心具有其自己的时钟源。这样，每个核心可按独立于其他核心的操作频率的频率来进行操作。在一些实施例中，PCU 610和/或PMIC 612执行自适应或者动态频率缩放或调整。例如，如果核心没有在以其最大功率消耗阈值或限度进行操作，则可增大该处理器核心的时钟频率。在一些实施例中，PCU 610和/或PMIC 612确定处理器的每个核心的操作状况，并且当PCU 610和/或PMIC 612确定核心在以低于目标性能水平进行操作时，机会主义地调整该核心的频率和/或电力供应电压，而核心钟控源(例如，该核心的PLL)不会失去锁定。例如，如果核心在从电力供应轨汲取电流，该电流小于为该核心或处理器604分配的总电流，则PCU 610和/或PMIC 612可为该核心或处理器604临时增大功率汲取(例如，通过增大时钟频率和/或电力供应电压电平)，使得该核心或处理器604可以按更高的性能水平来运转。这样，可以为处理器604临时增大电压和/或频率，而不会违反产品可靠性。
在一示例中，PCU 610和/或PMIC 612可例如至少部分基于从功率测量电路642、温度测量电路640接收测量、接收电池618的充电电平、和/或接收可用于功率管理的任何其他适当的信息，来执行功率管理操作。为此，PMIC 612通信地耦合到一个或多个传感器来感测/检测对于系统/平台的功率/热行为具有影响的一个或多个因素中的各种值/变化。一个或多个因素的示例包括电流、电压下降、温度、操作频率、操作电压、功率消耗、核心间通信活动，等等。这些传感器中的一个或多个可被设在计算系统的一个或多个组件或者逻辑/IP块的物理近邻(和/或与其热接触/耦合)。此外，(一个或多个)传感器在至少一个实施例中可直接耦合到PCU 610和/或PMIC 612以允许PCU 610和/或PMIC 612至少部分基于由这些传感器中的一个或多个检测到的(一个或多个)值来管理处理器核心能量。
还图示了设备600的示例软件栈(虽然没有图示该软件栈的所有元素)。仅作为示例，处理器604可执行应用程序650、操作系统652、一个或多个功率管理(PowerManagement，PM)特定应用程序(例如，统称为PM应用658)，等等。PM应用658也可被PCU 610和/或PMIC 612执行。OS 652也可包括一个或多个PM应用656a、656b、656c。OS 652也可包括各种驱动器654a、654b、654c等等，其中一些可以专用于功率管理目的。在一些实施例中，设备600还可包括基本输入/输出系统(Basic Input/Output System，BIOS)620。BIOS 620可与OS 652进行通信(例如，经由一个或多个驱动器654)，与处理器604进行通信，等等。
例如，PM应用658、656、驱动器654、BIOS 620等等中的一个或多个可用于实现功率管理特定任务，例如控制设备600的各种组件的电压和/或频率，控制设备600的各种组件的唤醒状态、睡眠状态和/或任何其他适当的功率状态，控制电池功率使用、电池618的充电、与功率节省操作有关的特征，等等。
在各种实施例中，设备600支持耦合到可编程电力供应源(未示出)并且提供功能来配置可编程电力供应源以辅助动态性能调优。这种功能例如是利用PMIC 612、功率测量电路642、PM应用656a-656c、658、VR 614、PCU 610、电池618或者连通性电路631中的一些或全部来提供的。
在一个或多个第一实施例中，一种设备，包括：第一电路，来检测一个或多个负载向第一操作模式的转变，其中一平台包括所述设备、所述一个或多个负载、端口、耦合在所述端口和第一节点之间的调节器电路、以及经由所述第一节点与所述一个或多个负载耦合的电池；与所述第一电路耦合的第二电路，来接收对所述电池存储的电量的指示，所述第二电路还基于所述转变和所述电量来识别以下项：所述调节器电路的第一电压调节(VR)模式，所述第一VR模式在所述第一节点处提供第一电平的第一电压，其中所述第一VR模式对应于所述第一电路的第一电力损耗；以及第二电平的第二电压，其中所述第二电平是基于所述第一电力损耗的；以及与所述第二电路耦合的第三电路，来发信号通知可编程电力供应源要以所述第二电平提供所述第二电压以经由所述端口向所述平台输送电力。
在一个或多个第二实施例中，关于所述第一实施例，又及，所述第二电路识别所述第二电平的第二电压包括所述第二电路基于要从所述第一节点输送的电力的要求电平和所述调节器电路的第一电力损耗的量的总和，来确定要由所述可编程电力供应源输送的电力的量。
在一个或多个第三实施例中，关于所述第一实施例或所述第二实施例，又及，所述第一操作模式包括多个负载的各自配置的组合，所述多个负载包括中央处理单元和图形处理单元，并且其中所述第二电路基于所述多个负载的热设计点来识别所述第一VR模式和所述第二电压。
在一个或多个第四实施例中，关于所述第一至第三实施例中的任何一者，又及，所述设备还包括与所述第二电路耦合的第四电路，来控制所述调节器电路的第一VR模式。
在一个或多个第五实施例中，关于所述第四实施例，又及，所述调节器电路包括开关电路和与所述开关电路耦合的转换器电路，并且其中所述第四电路控制所述调节器电路的第一VR模式包括所述第四电路操作所述开关电路以启用绕过所述转换器电路的导电路径。
在一个或多个第六实施例中，关于所述第四实施例，又及，所述调节器电路包括开关电路和与所述开关电路耦合的转换器电路，并且其中所述第四电路控制所述调节器电路的第一VR模式包括所述第四电路操作所述开关电路以在所述端口和所述转换器电路之间提供导电路径。
在一个或多个第七实施例中，关于所述第六实施例，又及，所述第四电路控制所述调节器电路的第一VR模式包括所述第四电路控制以下项之一：所述转换器电路的降压模式，或者所述转换器电路的升压模式。
在一个或多个第八实施例中，关于所述第四实施例，又及，所述调节器电路包括开关电路和与所述开关电路耦合的转换器电路，并且其中所述第四电路控制所述调节器电路的第一VR模式包括所述第四电路操作所述开关电路以禁用所述电池和所述第一节点之间的导电路径。
在一个或多个第九实施例中，关于所述第一至第三实施例中的任何一者，又及，所述第三电路参与经由所述端口与所述可编程电力供应源的通信，其中所述通信与通用串行总线电力输送规范是兼容的。
在一个或多个第十实施例中，一种系统，包括：第一设备，该第一设备包括：第一电路，来检测一个或多个负载向第一操作模式的转变，其中一平台包括所述第一设备、所述一个或多个负载、端口、耦合在所述端口和第一节点之间的调节器电路、以及经由所述第一节点与所述一个或多个负载耦合的电池；与所述第一电路耦合的第二电路，来接收对所述电池存储的电量的指示，所述第二电路还基于所述转变和所述电量来识别以下项：所述调节器电路的第一电压调节(VR)模式，所述第一VR模式在所述第一节点处提供第一电平的第一电压，其中所述第一VR模式对应于所述第一电路的第一电力损耗；以及第二电平的第二电压，其中所述第二电平是基于所述第一电力损耗的；与所述第二电路耦合的第三电路，来发信号通知可编程电力供应源要以所述第二电平提供所述第二电压以经由所述端口向所述平台输送电力。所述系统还包括与所述第一设备耦合的显示设备，所述显示设备基于所述一个或多个负载传达的信号来显示图像。
在一个或多个第十一实施例中，关于所述第十实施例，又及，所述第二电路识别所述第二电平的第二电压包括所述第二电路基于要从所述第一节点输送的电力的要求电平和所述调节器电路的第一电力损耗的量的总和，来确定要由所述可编程电力供应源输送的电力的量。
在一个或多个第十二实施例中，关于所述第十实施例或所述第十一实施例，又及，所述第一操作模式包括多个负载的各自配置的组合，所述多个负载包括中央处理单元和图形处理单元，并且其中所述第二电路基于所述多个负载的热设计点来识别所述第一VR模式和所述第二电压。
在一个或多个第十三实施例中，关于所述第十至第十二实施例中的任何一者，又及，所述第一设备还包括与所述第二电路耦合的第四电路，来控制所述调节器电路的第一VR模式。
在一个或多个第十四实施例中，关于所述第十三实施例，又及，所述调节器电路包括开关电路和与所述开关电路耦合的转换器电路，并且其中所述第四电路控制所述调节器电路的第一VR模式包括所述第四电路操作所述开关电路以启用绕过所述转换器电路的导电路径。
在一个或多个第十五实施例中，关于所述第十三实施例，又及，所述调节器电路包括开关电路和与所述开关电路耦合的转换器电路，并且其中所述第四电路控制所述调节器电路的第一VR模式包括所述第四电路操作所述开关电路以在所述端口和所述转换器电路之间提供导电路径。
在一个或多个第十六实施例中，关于所述第十五实施例，又及，所述第四电路控制所述调节器电路的第一VR模式包括所述第四电路控制以下项之一：所述转换器电路的降压模式，或者所述转换器电路的升压模式。
在一个或多个第十七实施例中，关于所述第十三实施例，又及，所述调节器电路包括开关电路和与所述开关电路耦合的转换器电路，并且其中所述第四电路控制所述调节器电路的第一VR模式包括所述第四电路操作所述开关电路以禁用所述电池和所述第一节点之间的导电路径。
在一个或多个第十八实施例中，关于所述第十至第十三实施例中的任何一者，又及，所述第三电路参与经由所述端口与所述可编程电力供应源的通信，其中所述通信与通用串行总线电力输送规范是兼容的。
在一个或多个第十九实施例中，一种方法，包括：检测一个或多个负载向第一操作模式的转变，其中一平台包括所述一个或多个负载、端口、耦合在所述端口和第一节点之间的调节器电路、以及经由所述第一节点与所述一个或多个负载耦合的电池；接收对所述电池存储的电量的指示；基于所述转变和所述电量，识别以下项：所述调节器电路的第一电压调节(VR)模式，所述第一VR模式在所述第一节点处提供第一电平的第一电压，其中所述第一VR模式对应于所述第一电路的第一电力损耗；以及第二电平的第二电压，其中所述第二电平是基于所述第一电力损耗的；并且发信号通知可编程电力供应源要以所述第二电平提供所述第二电压以经由所述端口向所述平台输送电力。
在一个或多个第二十实施例中，关于所述第十九实施例，又及，识别所述第二电平的第二电压包括基于要从所述第一节点输送的电力的要求电平和所述调节器电路的第一电力损耗的量的总和，来确定要由所述可编程电力供应源输送的电力的量。
在一个或多个第二十一实施例中，关于所述第十九实施例或所述第二十实施例，又及，所述第一操作模式包括多个负载的各自配置的组合，所述多个负载包括中央处理单元和图形处理单元，并且其中识别所述第一VR模式和所述第二电压是基于所述多个负载的热设计点的。
在一个或多个第二十二实施例中，关于所述第十九至第二十一实施例中的任何一者，又及，所述方法还包括控制所述调节器电路的第一VR模式。
在一个或多个第二十三实施例中，关于所述第二十二实施例，又及，所述调节器电路包括开关电路和与所述开关电路耦合的转换器电路，并且其中控制所述调节器电路的第一VR模式包括操作所述开关电路以启用绕过所述转换器电路的导电路径。
在一个或多个第二十四实施例中，关于所述第二十二实施例，又及，所述调节器电路包括开关电路和与所述开关电路耦合的转换器电路，并且其中控制所述调节器电路的第一VR模式包括操作所述开关电路以在所述端口和所述转变器电路之间提供导电路径。
在一个或多个第二十五实施例中，关于所述第二十四实施例，又及，控制所述调节器电路的第一VR模式包括控制以下项之一：所述转换器电路的降压模式，或者所述转换器电路的升压模式。
在一个或多个第二十六实施例中，关于所述第二十二实施例，又及，所述调节器电路包括开关电路和与所述开关电路耦合的转换器电路，并且其中控制所述调节器电路的第一VR模式包括操作所述开关电路以禁用所述电池和所述第一节点之间的导电路径。
在一个或多个第二十七实施例中，关于所述第十九至第二十一实施例中的任何一者，又及，所述发信号通知包括参与经由所述端口与所述可编程电力供应源的通信，其中所述通信与通用串行总线电力输送规范是兼容的。
在一个或多个第二十八实施例中，一个或多个计算机可读存储介质，其上存储有指令，所述指令当被一个或多个处理单元执行时，使得所述一个或多个处理单元执行一种方法，该方法包括：检测一个或多个负载向第一操作模式的转变，其中一平台包括所述一个或多个负载、端口、耦合在所述端口和第一节点之间的调节器电路、以及经由所述第一节点与所述一个或多个负载耦合的电池；接收对所述电池存储的电量的指示；基于所述转变和所述电量，来识别以下项：所述调节器电路的第一电压调节(VR)模式，所述第一VR模式在所述第一节点处提供第一电平的第一电压，其中所述第一VR模式对应于所述第一电路的第一电力损耗；以及第二电平的第二电压，其中所述第二电平是基于所述第一电力损耗的；并且发信号通知可编程电力供应源要以所述第二电平提供所述第二电压以经由所述端口向所述平台输送电力。
在一个或多个第二十九实施例中，关于所述第二十八实施例，又及，识别所述第二电平的第二电压包括基于要从所述第一节点输送的电力的要求电平和所述调节器电路的第一电力损耗的量的总和，来确定要由所述可编程电力供应源输送的电力的量。
在一个或多个第三十实施例中，关于所述第二十八实施例或所述第二十九实施例，又及，所述第一操作模式包括多个负载的各自配置的组合，所述多个负载包括中央处理单元和图形处理单元，并且其中识别所述第一VR模式和所述第二电压是基于所述多个负载的热设计点的。
在一个或多个第三十一实施例中，关于所述第二十八至第三十实施例中的任何一者，又及，所述方法还包括控制所述调节器电路的第一VR模式。
在一个或多个第三十二实施例中，关于所述第三十一实施例，又及，所述调节器电路包括开关电路和与所述开关电路耦合的转换器电路，并且其中控制所述调节器电路的第一VR模式包括操作所述开关电路以启用绕过所述转换器电路的导电路径。
在一个或多个第三十三实施例中，关于所述第三十一实施例，又及，所述调节器电路包括开关电路和与所述开关电路耦合的转换器电路，并且其中控制所述调节器电路的第一VR模式包括操作所述开关电路以在所述端口和所述转变器电路之间提供导电路径。
在一个或多个第三十四实施例中，关于所述第三十三实施例，又及，控制所述调节器电路的第一VR模式包括控制以下项之一：所述转换器电路的降压模式，或者所述转换器电路的升压模式。
在一个或多个第三十五实施例中，关于所述第三十一实施例，又及，所述调节器电路包括开关电路和与所述开关电路耦合的转换器电路，并且其中控制所述调节器电路的第一VR模式包括操作所述开关电路以禁用所述电池和所述第一节点之间的导电路径。
在一个或多个第三十六实施例中，关于所述第二十八至第三十实施例中的任何一者，又及，所述发信号通知包括参与经由所述端口与所述可编程电力供应源的通信，其中所述通信与通用串行总线电力输送规范是兼容的。
在一个或多个第三十七实施例中，一种设备，包括：端口，来将所述设备耦合到可编程电力供应源；与第一节点耦合的负载电路；耦合在所述端口和所述第一节点之间的调节器电路；以及与所述调节器电路耦合的控制器电路，来接收对所述负载电路的第一操作模式的指示，其中，基于所述指示，所述控制器电路执行以下操作：基于经由所述第一节点与所述负载电路耦合的电池的电量，识别所述调节器电路的第一电压调节(VR)模式，所述第一VR模式在所述第一节点处提供第一电平的第一电压，其中所述第一VR模式对应于所述调节器电路的第一电力损耗；并且识别第二电平的第二电压，其中所述第二电平是基于所述第一电力损耗的；并且发信号通知所述可编程电力供应源要以所述第二电平提供所述第二电压以经由所述端口向所述设备输送电力。
在一个或多个第三十八实施例中，关于所述第三十七实施例，又及，所述控制器电路识别所述第二电平的第二电压包括所述控制器电路基于要从所述第一节点输送的电力的要求电平和所述调节器电路的第一电力损耗的量的总和，来确定要由所述可编程电力供应源输送的电力的量。
在一个或多个第三十九实施例中，关于所述第三十七实施例或所述第三十八实施例，又及，所述第一操作模式包括多个负载的各自配置的组合，所述多个负载包括中央处理单元和图形处理单元，并且其中所述控制器电路基于所述多个负载的热设计点来识别所述第一VR模式和所述第二电压。
在一个或多个第四十实施例中，关于所述第三十七至第三十九实施例中的任何一者，又及，所述控制器电路还控制所述调节器电路的第一VR模式。
在一个或多个第四十一实施例中，关于所述第四十实施例，又及，所述调节器电路包括开关电路和与所述开关电路耦合的转换器电路，并且其中所述控制器电路控制所述调节器电路的第一VR模式包括所述控制器电路操作所述开关电路以启用绕过所述转换器电路的导电路径。
在一个或多个第四十二实施例中，关于所述第四十实施例，又及，所述调节器电路包括开关电路和与所述开关电路耦合的转换器电路，并且其中所述控制器电路控制所述调节器电路的第一VR模式包括所述控制器电路操作所述开关电路以在所述端口和所述转换器电路之间提供导电路径。
在一个或多个第四十三实施例中，关于所述第四十二实施例，又及，所述控制器电路控制所述调节器电路的第一VR模式包括所述控制器电路控制以下项之一：所述转换器电路的降压模式，或者所述转换器电路的升压模式。
在一个或多个第四十四实施例中，关于所述第四十实施例，又及，所述调节器电路包括开关电路和与所述开关电路耦合的转换器电路，并且其中所述控制器电路控制所述调节器电路的第一VR模式包括所述控制器电路操作所述开关电路以禁用所述电池和所述第一节点之间的导电路径。
在一个或多个第四十五实施例中，关于所述第三十七至第三十九实施例中的任何一者，又及，所述第三电路参与经由所述端口与所述可编程电力供应源的通信，其中所述通信与通用串行总线电力输送规范是兼容的。
本文描述了用于配置可编程电力供应源的技术和体系结构。在以上描述中，出于说明目的，记载了许多具体细节以便提供对某些实施例的透彻理解。然而，本领域技术人员将会清楚，没有这些具体细节也可实现某些实施例。在其他情况中，以框图形式示出了结构和设备以避免模糊描述。
本说明书中提及“一个实施例”或“一实施例”的意思是联系该实施例描述的特定特征、结构或特性被包括在本发明的至少一个实施例中。在本说明书中各种地方出现短语“在一个实施例中”不一定都指的是同一实施例。
这里的详细描述的一些部分是按计算机存储器内的数据比特上的操作的算法和符号表示来呈现的。这些算法描述和表示是被计算领域的技术人员用来最有效地将其工作的实质传达给本领域的其他技术人员的手段。算法在这里并且一般而言被设想为是通向期望结果的步骤的自洽序列。这些步骤是要求对物理量的物理操纵的那些步骤。通常(但并非一定)，这些量采取能够被存储、传送、组合、比较和以其他方式操纵的电信号或磁信号的形式。已证明有时，主要是出于习惯用法的原因，将这些信号称为比特、值、元素、符号、字符、项、数字等等，是方便的。
然而，应当记住，所有这些和类似的术语都将与适当的物理量相关联，并且只是应用到这些量的方便标签。除非从这里的论述清楚看出另有具体声明，否则要明白在整个说明书各处，利用诸如“处理”或“计算”或“运算”或“确定”或“显示”之类的术语的论述指的是计算机系统或类似的电子计算设备的动作和过程，这些动作和过程将计算机系统的寄存器和存储器内的被表示为物理(电子)量的数据操纵和变换成计算机系统存储器或寄存器或其他这种信息存储、传输或显示设备内的被类似地表示为物理量的其他数据。
某些实施例还涉及用于执行本文的操作的装置。此装置可以是为要求的目的而专门构造的，或者其可包括由存储在计算机中的计算机程序选择性地激活或重配置的通用计算机。这种计算机程序可被存储在计算机可读存储介质中，例如但不限于任何类型的盘(包括软盘、光盘、CD-ROM和磁光盘)、只读存储器(read-only memory，ROM)、随机访问存储器(random access memory，RAM)(例如动态RAM(dynamic RAM，DRAM))、EPROM、EEPROM、磁卡或光卡、或者适合用于存储电子指令并且耦合到计算机系统总线的任何类型的介质。
本文给出的算法和显示并不内在地与任何特定的计算机或其他装置相关。各种通用系统可与根据本文的教导的程序一起使用，或者可证明，构造更专门的装置来执行所要求的方法步骤，是方便的。各种这些系统的必需结构将从本文的描述中显现。此外，某些实施例不是参考任何特定的编程语言来描述的。将会明白，可以使用各种编程语言来实现如本文所述的这种实施例的教导。
除了本文描述的以外，还可对所公开的实施例及其实现方式做出各种修改，而不脱离其范围。因此，应当从说明意义而不是限制意义上来解释本文的图示和示例。应当仅通过参考所附权利要求来衡量本发明的范围。

Claims (25)

1.一种用于确定电力输送的设备，所述设备包括：
第一电路，来检测一个或多个负载向第一操作模式的转变，其中一平台包括所述设备、所述一个或多个负载、端口、耦合在所述端口和第一节点之间的调节器电路、以及经由所述第一节点与所述一个或多个负载耦合的电池；
与所述第一电路耦合的第二电路，来接收对所述电池存储的电量的指示，所述第二电路还基于所述转变和所述电量来识别以下项：
所述调节器电路的第一电压调节(VR)模式，所述第一VR模式在所述第一节点处提供第一电平的第一电压，其中所述第一VR模式对应于所述第一电路的第一电力损耗；以及
第二电平的第二电压，其中所述第二电平是基于所述第一电力损耗的；
与所述第二电路耦合的第三电路，来发信号通知可编程电力供应源要以所述第二电平提供所述第二电压以经由所述端口向所述平台输送电力。
2.如权利要求1所述的设备，其中所述第二电路识别所述第二电平的第二电压包括所述第二电路基于以下各项的总和来确定要由所述可编程电力供应源输送的电力的量：
要从所述第一节点输送的电力的要求电平；以及
所述调节器电路的第一电力损耗的量。
3.如权利要求1或2所述的设备，其中所述第一操作模式包括多个负载的各自配置的组合，所述多个负载包括中央处理单元和图形处理单元，并且其中所述第二电路基于所述多个负载的热设计点来识别所述第一VR模式和所述第二电压。
4.如权利要求1-3中任一项所述的设备，还包括：
与所述第二电路耦合的第四电路，来控制所述调节器电路的第一VR模式。
5.如权利要求4所述的设备，其中所述调节器电路包括开关电路和与所述开关电路耦合的转换器电路；并且
其中所述第四电路控制所述调节器电路的第一VR模式包括所述第四电路操作所述开关电路以启用绕过所述转换器电路的导电路径。
6.如权利要求4所述的设备，其中所述调节器电路包括开关电路和与所述开关电路耦合的转换器电路；并且
其中所述第四电路控制所述调节器电路的第一VR模式包括所述第四电路操作所述开关电路以在所述端口和所述转换器电路之间提供导电路径。
7.如权利要求6所述的设备，其中所述第四电路控制所述调节器电路的第一VR模式包括所述第四电路控制以下项之一：所述转换器电路的降压模式，或者所述转换器电路的升压模式。
8.如权利要求4所述的设备，其中所述调节器电路包括开关电路和与所述开关电路耦合的转换器电路；并且
其中所述第四电路控制所述调节器电路的第一VR模式包括所述第四电路操作所述开关电路以禁用所述电池和所述第一节点之间的导电路径。
9.如权利要求1-4中任一项所述的设备，其中所述第三电路参与经由所述端口与所述可编程电力供应源的通信，其中所述通信与通用串行总线电力输送规范是兼容的。
10.一种用于确定电力输送的系统，所述系统包括：
第一设备，包括：
第一电路，来检测一个或多个负载向第一操作模式的转变，其中一平台包括所述第一设备、所述一个或多个负载、端口、耦合在所述端口和第一节点之间的调节器电路、以及经由所述第一节点与所述一个或多个负载耦合的电池；
与所述第一电路耦合的第二电路，来接收对所述电池存储的电量的指示，所述第二电路还基于所述转变和所述电量来识别以下项：
所述调节器电路的第一电压调节(VR)模式，所述第一VR模式在所述第一节点处提供第一电平的第一电压，其中所述第一VR模式对应于所述第一电路的第一电力损耗；以及
第二电平的第二电压，其中所述第二电平是基于所述第一电力损耗的；
与所述第二电路耦合的第三电路，来发信号通知可编程电力供应源要以所述第二电平提供所述第二电压以经由所述端口向所述平台输送电力；以及
与所述第一设备耦合的显示设备，所述显示设备基于所述一个或多个负载传达的信号来显示图像。
11.如权利要求10所述的系统，其中所述第二电路识别所述第二电平的第二电压包括所述第二电路基于以下各项的总和来确定要由所述可编程电力供应源输送的电力的量：
要从所述第一节点输送的电力的要求电平；以及
所述调节器电路的第一电力损耗的量。
12.如权利要求10或11所述的系统，其中所述第一操作模式包括多个负载的各自配置的组合，所述多个负载包括中央处理单元和图形处理单元，并且其中所述第二电路基于所述多个负载的热设计点来识别所述第一VR模式和所述第二电压。
13.如权利要求10-12中任一项所述的系统，所述第一设备还包括：
与所述第二电路耦合的第四电路，来控制所述调节器电路的第一VR模式。
14.如权利要求13所述的系统，其中所述调节器电路包括开关电路和与所述开关电路耦合的转换器电路；并且
其中所述第四电路控制所述调节器电路的第一VR模式包括所述第四电路操作所述开关电路以启用绕过所述转换器电路的导电路径。
15.如权利要求10-14中任一项所述的系统，其中所述第三电路参与经由所述端口与所述可编程电力供应源的通信，其中所述通信与通用串行总线电力输送规范是兼容的。
16.一种用于确定电力输送的方法，所述方法包括：
检测一个或多个负载向第一操作模式的转变，其中一平台包括所述一个或多个负载、端口、耦合在所述端口和第一节点之间的调节器电路、以及经由所述第一节点与所述一个或多个负载耦合的电池；
接收对所述电池存储的电量的指示；
基于所述转变和所述电量，识别以下项：
所述调节器电路的第一电压调节(VR)模式，所述第一VR模式在所述第一节点处提供第一电平的第一电压，其中所述第一VR模式对应于所述第一电路的第一电力损耗；以及
第二电平的第二电压，其中所述第二电平是基于所述第一电力损耗的；以及
发信号通知可编程电力供应源要以所述第二电平提供所述第二电压以经由所述端口向所述平台输送电力。
17.如权利要求16所述的方法，其中识别所述第二电平的第二电压包括基于以下各项的总和来确定要由所述可编程电力供应源输送的电力的量：
要从所述第一节点输送的电力的要求电平；以及
所述调节器电路的第一电力损耗的量。
18.如权利要求16或17所述的方法，其中所述第一操作模式包括多个负载的各自配置的组合，所述多个负载包括中央处理单元和图形处理单元，并且其中识别所述第一VR模式和所述第二电压是基于所述多个负载的热设计点的。
19.如权利要求16-18中任一项所述的方法，其中所述发信号通知包括参与经由所述端口与所述可编程电力供应源的通信，其中所述通信与通用串行总线电力输送规范是兼容的。
20.一种包括代码的机器可读介质，所述代码当被执行时，使机器执行如权利要求16-19中任一项所述的方法。
21.一种用于确定电力输送的设备，所述设备包括：
端口，来将所述设备耦合到可编程电力供应源；
与第一节点耦合的负载电路；
耦合在所述端口和所述第一节点之间的调节器电路；以及
与所述调节器电路耦合的控制器电路，来接收对所述负载电路的第一操作模式的指示，其中，基于所述指示，所述控制器电路执行以下操作：
基于经由所述第一节点与所述负载电路耦合的电池的电量，识别所述调节器电路的第一电压调节(VR)模式，所述第一VR模式在所述第一节点处提供第一电平的第一电压，其中所述第一VR模式对应于所述调节器电路的第一电力损耗；并且
识别第二电平的第二电压，其中所述第二电平是基于所述第一电力损耗的；并且
发信号通知所述可编程电力供应源要以所述第二电平提供所述第二电压以经由所述端口向所述设备输送电力。
22.如权利要求21所述的设备，其中所述控制器电路识别所述第二电平的第二电压包括所述控制器电路基于以下各项的总和来确定要由所述可编程电力供应源输送的电力的量：
要从所述第一节点输送的电力的要求电平；以及
所述调节器电路的第一电力损耗的量。
23.如权利要求21或22所述的设备，其中所述第一操作模式包括多个负载的各自配置的组合，所述多个负载包括中央处理单元和图形处理单元，并且其中所述控制器电路基于所述多个负载的热设计点来识别所述第一VR模式和所述第二电压。
24.如权利要求21-23中任一项所述的设备，其中所述控制器电路还控制所述调节器电路的第一VR模式。
25.如权利要求21-24中任一项所述的设备，其中所述第三电路参与经由所述端口与所述可编程电力供应源的通信，其中所述通信与通用串行总线电力输送规范是兼容的。
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