DE102013020570B4

DE102013020570B4 - Verteilte leistungszufuhr zu einer verarbeitungseinheit

Info

Publication number: DE102013020570B4
Application number: DE102013020570.0A
Authority: DE
Inventors: Brian Roger Loiler
Original assignee: Nvidia Corp
Current assignee: Nvidia Corp
Priority date: 2012-12-28
Filing date: 2013-12-13
Publication date: 2018-05-09
Anticipated expiration: 2033-12-14
Also published as: CN103914117A; DE102013020570A1; CN103914117B; US9317094B2; US20140189375A1; TWI626534B; TW201439739A

Abstract

Eine gedruckte Leiterplatte (302) mit:einer Verarbeitungseinheit (305), die mit mehreren Leistungskanälen (340, 342) verbunden ist, wobei ein oder mehrere erste im Wesentlichen geradlinig verlaufende Kanäle (340) auf einer ersten Seite der Verarbeitungseinheit und ferner ein oder mehrere zweite im Wesentlichen geradlinig verlaufende Kanäle (342) auf einer zweiten Seite der Verarbeitungseinheit enthalten sind;einer ersten Leistungsversorgung (310), die mit der Verarbeitungseinheit über den einen oder die mehreren ersten Kanäle verbunden ist; undeiner zweiten Leistungsversorgung (312), die mit der Verarbeitungseinheit über den einen oder die mehreren zweiten Kanäle verbunden ist,wobei die Verarbeitungseinheit (305) ausgebildet ist, einen Gesamtstrom aufzunehmen, der die Ströme beinhaltet, die im Wesentlichen gleichzeitig aus der ersten Leistungsversorgung (310) und der zweiten Leistungsversorgung (312) aufgenommen werden, wobei der Gesamtstrom ungefähr äquivalent zu einem Strom ist, den die Verarbeitungseinheit (305) aus einer einzelnen Leistungsversorgung aufnehmen würde,wobei die erste Leistungsversorgung (310) ausgebildet ist, einen ersten Strom (i2) für die Verarbeitungseinheit bereit zu stellen, und wobei die zweite Leistungsversorgung ausgebildet ist, den zweiten Strom (i3) für die Verarbeitungseinheit (305) bereit zu stellen, wobei die Summe des ersten Stroms und des zweiten Stroms ungefähr gleich dem Gesamtstrom ist, und wobei der erste Strom und der zweite Strom jeweils ungefähr die Hälfte des Gesamtstroms sind,wobei die Verarbeitungseinheit (305) mittig zwischen der ersten und zweiten Leistungsversorgung angeordnet ist.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein integrierte Schaltungen und insbesondere eine verteilte Leistungszufuhr zu einer Verarbeitungseinheit auf einer gedruckten Leiterplatte.
Beschreibung des Stands der Technik
Eine Verarbeitungseinheit und andere Schaltungen auf einer gedruckten Leiterplatte nehmen elektrische Leistung auf und verbrauchen diese. Zu Beispielen einer derartigen Verarbeitungseinheit gehören eine grafische Verarbeitungseinheit (GPU) und eine zentrale Recheneinheit (CPU). Andere Schaltungen, die mit der Verarbeitungseinheit verbunden sind, umfassen elektrische Leistungskanäle, die die Verarbeitungseinheit mit einer Leistungsversorgung (beispielsweise Batterie) auf der gedruckten Leiterplatte verbinden. Eine Verarbeitungseinheit kann elektrische Leistung verbrauchen, indem beispielsweise Bauelemente geschaltet werden (beispielsweise Flipflops, Transistoren, usw.), die in der Verarbeitungseinheit enthalten sind. Derartige Vorgänge einer Verarbeitungseinheit sind natürlich mit einem Betrag, der nicht Null ist, an verschwendeter und/oder verbrauchter elektrischer Leistung verknüpft. Beispielsweise bewirkt die elektrische Leistung, die von einer Verarbeitungseinheit angefordert wird, dass Strom von der Leistungsversorgung über die Leistungskanäle zu der Verarbeitungseinheit fließt. Wenn der Strom durch die Leistungskanäle fließt, verlieren naturgemäß die Leistungskanäle einen Betrag, der nicht null ist, an Leistung in Form von Wärme aufgrund der Impedanz (beispielsweise Widerstand, usw.) der Leistungskanäle. Daher führt die abgeführte Wärme zu einer verschwendeten und/oder verbrauchten elektrischen Leistung der gedruckten Leiterplatte.
Unterschiedliche Verarbeitungseinheiten nehmen einen unterschiedlichen Grad an elektrischer Leistung auf und verbrauchen diese. Einige Realisierungen von Verarbeitungseinheiten verbrauchen relativ wenig Leistung. Beispielsweise verbraucht eine Verarbeitungseinheit in einem Mobiltelefon nur einige 100 Milliwatt an elektrischer Leistung und führt diese in Form von Wärme ab. Eine Mikrosteuerung eines eingebetteten Systems kann einige wenige Milliwatt verbrauchen und abführen. Im Vergleich dazu kann eine Verarbeitungseinheit in einem Personalcomputer für Allgemeinzwecke, etwa einem Tischrechner oder einem mobilen Rechner, wesentlich mehr Leistung aufgrund der größeren Komplexität und der Geschwindigkeit eines Personalcomputers aufnehmen und verbrauchen. Eine derartige mikroelektronische Verarbeitungseinheit kann Leistung in der Größenordnung von einigen Watt bis zu hunderten Watt aufnehmen und verbrauchen. Historisch gesehen verbrauchten frühe Verarbeitungseinheiten, die mit Vakuumröhren aufgebaut waren, eine Leistung in der Größenordnung von vielen Kilowatt.
Unabhängig von der Art der Verarbeitungseinheit ist die Gestaltung einer Verarbeitungseinheit, die Verarbeitungsaufgaben effizient ohne Überhitzung ausführt, stets ein oberstes Entwurfsziel. Ferner enthalten physikalische Gestaltungsformen gedruckter Leiterplatten häufig eine Verarbeitungseinheit, die mit einer einzelnen Leistungsversorgung auf einer Seite der Verarbeitungseinheit verbunden ist, selbst in Fällen, in denen die einzelne Leistungsversorgung mehrere Phasen an Leistung bereitstellt. Nachteiligerweise wird in derartigen Gestaltungsformen (beispielsweise einzelne Leistungsversorgung auf einer einzelnen Seite einer Verarbeitungseinheit) häufig unnötig Leistung verbraucht.
Die US 4 618 779 B1 zeigt System, das zwei Stromversorgungen mit einer Last verbindet ,die jeweils im Wesentlichen den halben Strom liefern, wobei bei jeder Stromversorgung der Strom gemessen und gesteuert wird, der der Last zugeführt wird.
Wie das Vorhergehende zeigt, ist das, was auf diesem Gebiet der Technik benötigt wird, eine effizientere geometrische Anordnung zur Verteilung von Leistung zu elektronischen Bauelementen auf einer gedruckten Leiterplatte.
ÜBERBLICK ÜBER DIE ERFINDUNG
Eine Realisierung der vorliegenden Technik gibt eine gedruckte Leiterplatte gemäß Patentanspruch 1 an. Weitere Ausführungsformen sind in den abhängigen Ansprüchen beschrieben
Vorteilhafterweise verbessert die offenbarte Vorgehensweise die Effizienz der Leistungszufuhr zu einer Verarbeitungseinheit, indem die Leistungsphasen physikalisch um die Verarbeitungseinheit herum verteilt werden. Folglich kann die vorliegende Technik einem Hersteller dabei helfen, die Leistung zu reduzieren, die in einer gedruckten Leiterplatte verbraucht wird. Die Verringerung des Leistungsverbrauchs ermöglicht beispielsweise eine Leistungsversorgung (beispielsweise Batterie) mit höherer Effizienz und die Bereitstellung von Energie für eine Verarbeitungseinheit über eine längere Zeitdauer.
Figurenliste
Um die Art und Weise, in der die oben genannten Merkmale der vorliegenden Erfindung detailliert verstanden werden können, anzugeben, wird eine speziellere Beschreibung der Erfindung, die zuvor kurz zusammengefasst ist, mit Bezug zu Realisierungen angegeben, wovon einige in den angefügten Zeichnungen dargestellt sind. Es ist jedoch zu beachten, dass die angefügten Zeichnungen nur typische Realisierungen dieser Erfindung darstellen und daher nicht als Einschränkung ihres Schutzbereichs zu betrachten sind, da die Erfindung andere gleichermaßen effektive Realisierungen zulässt.

1 ist eine Blockansicht, die ein Computersystem darstellt, das ausgebildet ist, einen oder mehrere Aspekte der vorliegenden Erfindung zu realisieren.
2 ist eine Konzeptansicht einer anschaulichen gedruckten Schaltung.
3 ist eine Konzeptansicht einer anschaulichen gedruckten Leiterplatte mit einer Leistungsversorgung, die auf zwei unterschiedliche Leistungsversorgungen gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung aufgeteilt ist.
4 ist eine Konzeptansicht einer anschaulichen gedruckten Leiterplatte mit einer Leistungsversorgung, die auf zwei unterschiedliche Leistungsversorgungen aufgeteilt ist, die ungleichmäßig sein können, gemäß einem Vergleichsbeispiel.
5 ist ein anschaulicher Graf einer verteilten Leistungszufuhr auf einer gedruckten Leiterplatte gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
6 ist eine Konzeptansicht einer anschaulichen gedruckten Leiterplatte mit einer Leistungsversorgung, die auf zwei unterschiedliche Leistungsversorgungen gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung aufgeteilt ist.
7 ist eine Konzeptansicht einer anschaulichen gedruckten Leiterplatte mit einer Leistungsversorgung, die auf viele unterschiedliche Leistungsversorgungen gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung aufgeteilt ist.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
Systemüberblick
1 ist eine Blockansicht, die ein Computersystem 100 darstellt, das ausgebildet ist, einen oder mehrere Aspekte der vorliegenden Erfindung zu realisieren. Das Computersystem 100 umfasst eine zentrale Recheneinheit (CPU) 102 und einen Systemspeicher 104, der einen Gerätetreiber 103 enthält. Die CPU 102 und der Systemspeicher 104 kommunizieren über einen Verbindungspfad, der eine Speicherbrücke 105 enthalten kann. Die Speicherbrücke 105, die beispielsweise ein Nordbrücken-Chip sein kann, ist mit einen Bus oder einem anderen Kommunikationspfad 106 (beispielsweise HyperTransport-Verbindung) mit einer Eingabe/Ausgabe-(I/O-) Brücke 107 verbunden. Die I/O-Brücke 107, die ein Südbrücken-Chip sein kann, empfängt eine Anwendereingabe aus einem oder mehreren Anwender-Eingabegeräten 108 (beispielsweise Tastatur, Maus) und leitet die Eingabe an die CPU 102 über den Pfad 106 und die Speicherbrücke 105 weiter. Ein Parallelverarbeitungssubsystem 112 ist mit der Speicherbrücke 105 über einen Bus oder einen anderen Kommunikationspfad 113 (beispielsweise einem peripheren Komponenten-Verbindungs-(PCI) Express, beschleunigter Graphikport (AGP) oder HyperTransport-Verbindung) verbunden; in einer Ausführungsform ist das Parallelverarbeitungssubsystem 112 ein grafisches Subsystem, das Pixel an ein Anzeigegerät 110 leitet (beispielsweise ein Bildschirm auf Basis einer konventionellen Kathodenstrahlröhre (CRT) oder einer Flüssigkristallanzeige (LCD)). Eine Systemdiskette 114 ist ebenfalls mit der I/O-Brücke 107 verbunden. Ein Schalter 116 stellt Verbindungen zwischen der I/O-Brücke 107 und anderen Komponenten, etwa einem Netzwerkadapter 118 und diversen Zusatzkarten 120 und 121 bereit. Andere Komponenten (nicht explizit gezeigt), wozu ein universeller serieller Bus (USB) oder andere Portverbindungen, Kompaktdisketten-(CD) Laufwerke, Laufwerke für digitale Videodisketten (DVD), Filmaufzeichnungsgeräte, und dergleichen gehören, können ebenfalls mit der I/O-Brücke 107 verbunden sein. Die Kommunikationspfade, die die diversen Komponenten in 1 miteinander verbinden, können unter Anwendung beliebiger geeigneter Protokolle realisiert werden, etwa PCI, PCI-Express (PCIe), AGP, HyperTransport oder eines oder mehrere andere Bus-oder Punkt-Zu-Punkt-Kommunikationsprotokolle, und Verbindungen zwischen unterschiedlichen Geräten können unterschiedliche Protokolle verwenden, wie dies im Stand der Technik bekannt ist.
In einer Ausführungsform umfasst das Parallelverarbeitungssubsystem 112 eine Schaltung, die für Grafik-und Videoverarbeitung optimiert ist, wozu beispielsweise eine Videoausgabeschaltung gehört, und bildet eine grafische Verarbeitungseinheit (GPU). In einer weiteren Ausführungsform enthält das Parallelverarbeitungssubsystem 112 eine Schaltung, die für eine Verarbeitung für Allgemeinzwecke optimiert ist, während die zu Grunde liegende Rechenarchitektur, die nachfolgend detaillierter beschrieben ist, beibehalten wird. In einer noch weiteren Ausführungsform kann das Parallelverarbeitungssubsystem 112 zusammen mit einem oder mehreren anderen Systemelementen integriert sein, etwa mit der Speicherbrücke 105, der CPU 102 und der I/O-Brücke 107, um ein System-auf-einem-Chip (SoC) zu bilden.
Zu beachten ist, dass das hierin gezeigte System anschaulicher Natur ist und dass Variationen und Modifizierungen möglich sind. Die Verbindungstopologie einschließlich der Anzahl und Anordnung von Brücken, die Anzahl an CPUs 102 und die Anzahl an Parallelverarbeitungssubsystemen 112 kann nach Bedarf modifiziert werden. Beispielsweise ist in einigen Ausführungsformen der Systemspeicher 104 mit der CPU 102 direkt anstatt über eine Brücke verbunden, und andere Einrichtungen kommunizieren mit dem Systemspeicher 104 über die Speicherbrücke 105 und die CPU 102. In anderen alternativen Topologien ist das Parallelverarbeitungssubsystem 112 mit der I/O-Brücke 107 oder direkt mit der CPU 102 anstatt mit der Speicherbrücke 105 verbunden. In noch anderen Ausführungsformen können die I/O-Brücke 107 und die Speicherbrücke 105 in einem einzelnen Chip integriert sein. Große Ausführungsformen können zwei oder mehr CPUs 102 und zwei oder mehr Parallelverarbeitungssubsysteme 112 umfassen. Die speziellen hierin gezeigten Komponenten sind optional; beispielsweise kann eine beliebige Anzahl an Zusatzkarten oder peripheren Geräten unterstützt werden. In einigen Ausführungsformen ist der Schalter 116 weggelassen, und der Netzwerkadapter 118 und die Zusatzkarten 120, 121 sind direkt mit der I/O-Brücke 107 verbunden.
2 ist eine Konzeptansicht einer anschaulichen gedruckten Schaltung 202. Eine Verarbeitungseinheit 205, eine Leistungsversorgung 210 und Leistungskanäle 240 sind mit der gedruckten Leiterplatte 202 verbunden. Die Verarbeitungseinheit 205 ist mit der Leistungsversorgung 210 über die Leistungskanäle 240 verbunden. Zu beachten ist, dass die gedruckte Leiterplatte 202 andere Schaltungen (nicht gezeigt), etwa Speicherbauelemente und eine weitere Verarbeitungseinheit unter mehreren möglichen Bauelementen aufweisen kann. In einer Realisierung kann die gedruckte Leiterplatte 202 in einem mobilen System angeordnet sein, beispielsweise unter anderem in Computersystemen, etwa einem Funktelefon, einem mobilen Rechner, einem Tablett-Computer und/oder einer Spieleeinrichtung in Form eines Handgeräts. In einer Realisierung (nicht gezeigt) kann die Leistungsversorgung 210 physikalisch auf einer weiteren Seite der Verarbeitungseinheit 205 anstatt auf der linken Seite angeordnet sein, wie in 2 gezeigt ist. Zu Beispielen von Verarbeitungseinheiten 202 gehören, ohne Einschränkung, eine grafische Verarbeitungseinheit (GPU) und/oder eine zentrale Recheneinheit (CPU). Ein Beispiel einer Leistungsversorgung 210 umfasst, ohne Einschränkung, eine Batterie, beispielsweise eine Lithiumionen-Batterie, eine Lithiumpolymer-Batterie, eine Nickel-Kadmium-Batterie, eine Nickel-Metall-Hydrid-Batterie, oder eine andere Art einer aufladbaren Batterie und/oder einer nichtaufladbaren Batterie.
In dem Beispiel aus 2 arbeitet die Leistungsversorgung 210 als eine einzelne Leistungsversorgung und ist physikalisch auf einer Seite der gedruckten Leiterplatte 202 angeordnet. Die Verarbeitungseinheit 202 arbeitet als eine Einzelpunktlast der Leistungsversorgung 210. In einer Realisierung, in der die Leistungsversorgung 202 ausgebildet ist, eine Mehrphasen-Leistung für die Verarbeitungseinheit 205 bereitzustellen, können alle Leistungsphasen, die von der Leistungsversorgung 202 bereitgestellt werden, so gestaltet sein, dass sie über die Leistungskanäle 240 zu der Verarbeitungseinheit 205 verlaufen. Die Leistungskanäle 240 umfassen allgemein beliebige Schaltungen und Bauelemente, die bei der Zufuhr von Leistung von der Leistungsversorgung 210 zu der Verarbeitungseinheit 205 beteiligt sind. In einer Realisierung umfassen die Leistungskanäle 240 leitende Pfade, Bahnen und/oder Signalbahnen, die aus Kupferschichten geätzt sind, die auf ein nicht leitendes Substrat der gedruckten Leiterplatte 202 aufgebracht sind.
Wenn Strom durch die Leistungskanäle 240 fließt, wird nachteiligerweise Leistung in der gedruckten Leiterplatte 202 und/oder in Komponenten der gedruckten Leiterplatte 202 aufgrund der eigenen Impedanz der gedruckten Leiterplatte 202 und deren Komponenten verbraucht. Zum Zwecke der Beschreibung der vorliegenden Technik kann die Impedanz vereinfacht als Widerstand betrachtet werden, der mathematisch der Realteil (im Gegensatz zum Imaginärteil) der Impedanz ist. Beispielsweise können die Leistungskanäle 240 eine Impedanz haben, die als Widerstand R₁ vereinfacht werden kann, durch die ein Strom i₁ fließt. Die Leistungsversorgung 210 arbeitet bei einer Spannung von V₁. Gemäß dem ohmschen Gesetz der Proportionalität in elektronischen Schaltungen kann die in der gedruckten Leiterplatte 202 verbrauchte elektrische Leistung entsprechend der folgenden Gleichung geschrieben werden: $P_{verbraucht} = i_{1}^{2} R_{1}$
Wenn beispielsweise die Verarbeitungseinheit 205 eine Gesamtstrom i₁ von 200 A anfordert, und der Widerstand R₁ 0,0002 ohm beträgt, dann beträgt die in der gedruckten Leiterplatte 202 verbrauchte Leistung 8 W (200² × 0,0002). Ein Hersteller ist interessiert daran, den Leistungsverbrauch so weit wie möglich zu verringern. Die Reduzierung des Leistungsverbrauchs macht es beispielsweise möglich, dass eine Leistungsversorgung (beispielsweise Batterie) effizienter wird und Energie für eine Verarbeitungseinheit über eine längere Zeitdauer hinweg bereitstellt. Wie nachfolgend weiter mit Bezug zu den 3 - 7 beschrieben ist, beinhaltet die vorliegende Technik eine Technik zur Verringerung des Leistungsverbrauchs in einer gedruckten Leiterplatte, indem eine verteilte Leistungsversorgung bereitgestellt wird.
Verteilung der Leistungszufuhr zur Verbesserung der Effizienz
3 ist eine Konzeptansicht einer anschaulichen gedruckten Leiterplatte 302 mit einer Leistungsversorgung, die auf zwei unterschiedliche Leistungsversorgungen gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verteilt ist. Die gedruckte Leiterplatte 302 umfasst und/oder ist angekoppelt an eine Verarbeitungseinheit 305, eine Leistungsversorgung 310, eine Leistungsversorgung 312, Leistungskanäle 340 und Leistungskanäle 342. Die Verarbeitungseinheit 305 ist mit der Leistungsversorgung 310 über die Leistungskanäle 340 verbunden. Die Verarbeitungseinheit 305 ist ferner mit der Leistungsversorgung 312 über die Leistungskanäle 342 verbunden. Daher ist in einigen Realisierungen die gedruckte Leiterplatte 302 so ausgebildet, dass sie der gedruckten Leiterplatte 202 aus 2 entspricht, wobei jedoch die Leistungsversorgung auf zwei Leistungsversorgungen verteilt ist. Das System aus 3 umfasst eine geteilte Leistungsquelle (beispielsweise Leistungsversorgung 310 und 312) und eine Einzelpunktlast (beispielsweise die Verarbeitungseinheit 305).
Die Leistungskanäle 340 haben eine Impedanz, die als Widerstand R₂ vereinfacht werden kann. Die Leistungskanäle 342 haben eine Impedanz, die als Widerstand R₃ vereinfacht werden kann. In einer Realisierung der 3 sind der Widerstand R₂ und der Widerstand R₃ jeweils gleich der Hälfte des Widerstands R₁ aus 2. Die Leistungsversorgung 310 liefert einen Strom i₂ und arbeitet bei einer Spannung V₂. Die Leistungsversorgung 312 liefert einen Strom i₃ und arbeitet bei einer Spannung V₃. In einer Realisierung sind der Strom i₂ und der Strom i₃ jeweils gleich ungefähr der Hälfte des Stroms i₁ aus 2.
Jede Leistungsversorgung (310, 312) kann eine beliebige zulässige physikalischen Position auf der gedruckten Leiterplatte 302 einnehmen. Wie beispielsweise in 3 gezeigt ist, kann die Verarbeitung 305 so ausgebildet sein, dass die Leistungsversorgungen 310 und 312 auf gegenüberliegenden Seiten angeordnet sind. In einem weiteren Beispiel (nicht gezeigt) ist die Verarbeitung 305 so gestaltet, dass eine Leistungsversorgung auf einer ersten Seite der Verarbeitungseinheit 305 liegt, und eine zweite Leistungsversorgung ist auf einer zweiten Seite angeordnet, die ungefähr physikalisch senkrecht zu der ersten Seite liegt. Mechanische Randbedingungen beschränken die zulässigen Konfigurationen der Leistungsversorgungen (310, 312). Beispielsweise können physikalische Positionen und/oder Beschränkungen eines Bauelements (beispielsweise Speicherbauelement, leitender Kanal, Leistungsversorgungsspannung, CPU, GPU, usw.) die zulässigen Konfigurationen der Leistungsversorgungen (310, 312) beschränken.
Wie zuvor mit Bezug zu 2 beschrieben ist, kann eine Leistungsversorgung (beispielsweise Mehrphasen-Leistungsversorgung) alle Leistungsphasen auf einer Seite haben (beispielsweise links oder rechts) in Bezug auf die Verarbeitungseinheit 305, aber nicht auf zwei oder mehr Seiten. Eine derartige einzelne Leistungsquelle bedeutet, dass die gesamte, von der Leistungsversorgung bereitgestellte Leistung für die Verarbeitungseinheit über die Leistungskanäle auf einer jeweiligen Seite der Verarbeitungseinheit aber nicht mehr als auf einer Seite verläuft.
Im Gegensatz dazu sind die Komponenten der gedruckten Leiterplatte 302 aus 3 so gestaltet, dass die Effizienz der Leistungszufuhr zu der Verarbeitungseinheit 305 verbessert wird, indem die Leistungsphasen physikalisch um die Verarbeitungseinheit 305 herum verteilt sind. Komponenten der gedruckten Leiterplatte 302 teilen die Leistungszufuhr auf zwei Seiten der Verarbeitungseinheit 305 auf. Beispielsweise verteilen die Komponenten eine Mehrphasen-Leistungsversorgung, die für GPUs mit höherer Leistung benötigt wird, so dass die Leistungszufuhr links und rechts von der GPU im Wesentlichen gleichzeitig erfolgen kann.
In einer Realisierung kann die der Verarbeitungseinheit 305 zugeführte Leistung ungefähr gleichmäßig auf die Leistungsversorgung 310 und die Leistungsversorgung 312 verteilt werden. Die Verarbeitungseinheit 305 ist eine Einzelpunktlast. In einer Realisierung kann der Gesamtwiderstand (R₂ + R₃) ungefähr gleich dem Widerstand R₁ der Leistungskanäle 240 aus 2 sein. Jedoch teilt sich der Gesamtwiderstand (R₂ + R₃) auf die Leistungskanäle 340 und Leistungskanäle 342 auf. In einer Realisierung ist die Anzahl an Leistungskanälen, die für den speziellen Stromfluss erforderlich ist, proportional zu dem Betrag des Stroms, der aus einer Leistungsversorgung fließt. Gemäß dem ohmschen Gesetz der Proportionalität in elektronischen Schaltungen kann die in der gedruckten Leiterplatte 302 verbrauchte Leistung entsprechend der folgenden Gleichung geschrieben werden: $P_{verbraucht} = i_{1}^{2} R_{1} + i_{2}^{2} R_{2}$
Bei Verwendung der Angaben des Beispiels aus 2 sei angenommen, dass die Verarbeitungseinheit 305 aus 3 ausgebildet ist, einen Gesamtstrom von 200 A anzufordern, und der Gesamtwiderstand beträgt 0,0002 ohm. Daher kann der Strom i₂ 100 A und der Strom i₃ 100 A betragen, was sich zu einem gesamten angeforderten Strom von 200 A aufaddiert. In diesem Beispiel sei angenommen, dass V₂ ungefähr gleich zu V₃ ist. Der Widerstand R₂ und der Widerstand R₃ sind jeweils 0,0001 ohm, woraus sich der Gesamtwiderstand von 0,0002 ohm ergibt. Somit ist die in der gedruckten Leiterplatte 302 verbrauchte Leistung 2 Watt (100² × 0,0001 +100² × 0,0001). Im Vergleich zu dem analogen Beispiel aus 2 reduziert sich der Leistungsverbrauch von 8 W auf 2 W, was einer Reduktion von 75 % entspricht.
Daher verringert die Konfiguration aus 3 den Leistungsverbrauch in der gedruckten Leiterplatte 302, indem die Zufuhr von Leistungsphasen auf die Leistungsversorgungen (310,312) aufgeteilt wird. Wie nachfolgend weiter mit Bezug zu 4 beschrieben ist, können die Beträge an Leistung (beispielsweise Strom), die von jeder Leistungsversorgung (310, 312) bereitgestellt werden, gegebenenfalls nicht gleich sein. Jedoch kann, wie nachfolgend weiter mit Bezug zu 5 beschrieben ist, das System den Leistungsverbrauch minimieren, wenn zwei oder mehr Leistungsversorgungen die Zufuhr der Leistungsphasen gleichmäßig auf die Leistungsversorgungen aufteilen.
Ungleichmäßige Verteilung der Leistungszufuhr
4 ist eine Konzeptansicht einer anschaulichen gedruckten Leiterplatte 402 mit einer Leistungsversorgung, die auf zwei unterschiedliche Leistungsversorgungen aufgeteilt ist, die ungleichmäßig sein kann, gemäß einem Vergleichsbeispiel. Die gedruckte Leiterplatte 402 umfasst und/oder ist angekoppelt an eine Verarbeitungseinheit 405, eine Leistungsversorgung 410, eine Leistungsversorgung 412, Leistungskanäle 440 und Leistungskanäle 442. Die Verarbeitungseinheit 405 ist mit der Leistungsversorgung 410 über die Leistungskanäle 440 verbunden. Die Verarbeitungseinheit 405 ist ferner mit der Leistungsversorgung 412 über die Leistungskanäle 442 verbunden. Folglich kann in einigen Realisierungen die gedruckte Leiterplatte 402 in ähnlicher Weise wie die gedruckte Leiterplatte 202 aus 2 ausgebildet sein, wobei jedoch die Leistungsversorgung auf zwei Leistungsversorgungen, die ungleichmäßig sind, verteilt sein kann. Das System aus 4 umfasst eine verteilte Leistungsquelle (beispielsweise Leistungsversorgungen 410 und 412) und eine Einzelpunktlast (beispielsweise die Verarbeitungseinheit 405).
Die Leistungskanäle 440 haben eine Impedanz, die als Widerstand R₄ vereinfacht werden kann. Die Leistungskanäle 442 haben eine Impedanz, die als Widerstand R₅ vereinfacht werden kann. In einer Realisierung sind der Widerstand R₄ und der Widerstand R₅ nicht gleich dem Betrag, aber die Summe ist ungefähr gleich dem Widerstand von R₁ aus 2. Die Leistungsversorgung 410 liefert einen Strom i4 und arbeitet eine Spannung V₄. Die Leistungsversorgung 412 liefert einen Strom i₅ und arbeitet bei einer Spannung V₅. In einer Realisierung ist der Betrag des Stroms i₄ ungleich zu dem Betrag des Stroms i₅, aber die Summe ist ungefähr gleich dem Betrag des Stroms i₁ aus 2.
Jede Leistungsversorgung (410, 412) kann an einer beliebigen zulässigen physikalischen Position auf der gedruckten Leiterplatte 402 angeordnet sein. Wie beispielsweise in 4 gezeigt ist, kann die Verarbeitung 405 mit den Leistungsversorgungen 410 und 412 auf gegenüberliegenden Seiten versehen sein. In einem weiteren Beispiel (nicht gezeigt) kann die Verarbeitung 405 mit einer Leistungsversorgung auf einer ersten Seite der Verarbeitungseinheit 405 versehen sein, und mit einer weiten Leistungsversorgung auf einer zweiten Seite, die physikalisch ungefähr die Seite senkrecht zu der ersten Seite ist. Mechanische Randbedingungen beschränken die zulässigen Konfigurationen der Leistungsversorgungen (410, 412). Zum Beispiel können physikalische Positionen und/oder Beschränkungen eines Bauteils (beispielsweise Speicherbauteil, leitender Kanal, Leistungsversorgungsspannung, CPU, GPU, usw.) die zulässigen Konfigurationen der Leistungsversorgungen (410, 412) beschränken.
Ein Zweck der 4 besteht darin, in einem Diagramm zu zeigen, dass die verteilten Leistungsversorgungen (410, 412) nicht notwendigerweise gleich sein müssen. Beispielsweise sind die Größe, die Leistungsfähigkeit, der gezogene Strom und/oder die relative Lage nicht notwendigerweise gleich. Komponenten der gedruckten Leiterplatte 402 sind ausgebildet, die Effizienz der Leistungszufuhr aus der Leistungsversorgung zu der Verarbeitungseinheit 405 zu verbessern, indem die mehreren Leistungsphasen um die Verarbeitungseinheit 405 herum verteilt werden. Komponenten der gedruckten Leiterplatte 402 können die Leistungsversorgung auf die zwei Seiten der Verarbeitungseinheit 405 aufteilen. In einer Realisierung kann die der Verarbeitungseinheit 405 zugeführte Leistung ungleichmäßig auf die Leistungsversorgung 410 und die Leistungsversorgung 412 aufgeteilt sein. Die Verarbeitungseinheit 405 ist eine Einzelpunktlast. In einer Realisierung entspricht der Gesamtwiderstand (R₄ + R₅) ungefähr dem Wert des Widerstands R₁ der Leistungskanäle 240 aus 2. Jedoch ist der Gesamtwiderstand (R₄ + R₅) auf die Leistungskanäle 440 und die Leistungskanäle 442 aufgeteilt. In einer Realisierung ist die Anzahl an Leistungskanälen, die für den speziellen Stromfluss benötigt wird, proportional zu dem Betrag des Stroms, der aus einer Leistungsversorgung fließt.
Unter Anwendung der Angaben des Beispiels aus 2 sei angenommen, dass die Verarbeitungseinheit 405 aus 4 ausgebildet ist, einen Gesamtstrom von 200 A anzufordern, und der Gesamtwiderstand beträgt 0,0002 ohm. Daher kann der Strom i₄ 50 A betragen, und der Strom i₅ kann 150 A betragen, was sich zu einem gesamten angeforderten Strom von 200 A aufaddiert. In diesem Beispiel sei angenommen, dass V₄ nicht gleich ist zu V₅. Der Widerstand R₄ ist ungefähr 0,00005 ohm und der Widerstand R₅ beträgt ungefähr 0,00015 ohm, woraus sich der Gesamtwiderstand von 0,0002 ohm ergibt. Die in der gedruckten Leiterplatte 402 verbrauchte Leistung beträgt dann 3,5 W (50² × 0,000005 +150² × 0,00015). Im Vergleich zu dem analogen Beispiel aus 2 wird der Leistungsverbrauch von 8 W auf 3,5 W reduziert, was einer Verringerung von 56,25 % entspricht.
Obwohl die Beträge der Leistung (beispielsweise Strom), die von jeder Leistungsversorgung (410, 412) bereitgestellt werden, in ihrer Größe unterschiedlich sein können, kann dennoch die Konfiguration aus 4 den Leistungsverbrauch in der gedruckten Leiterplatte 402 verringern, indem die Zufuhr der Leistungsphasen auf die Leistungsversorgungen (410, 412) aufgeteilt wird. Wie jedoch nachfolgend mit Bezug zu 5 weiter beschrieben ist, kann das System den Leistungsverbrauch minimieren, wenn zwei oder mehr Leistungsversorgungen die Zufuhr der Leistungsphasen gleichmäßig auf die Leistungsversorgungen aufteilen.
Minimierung des Leistungsverbrauchs
5 ist ein anschaulicher Graf 500 einer verteilten Leistungszufuhr auf einer gedruckten Leiterplatte gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Die zuvor beschriebene Gleichung 2 kann modifiziert werden, um zwei Leistungsversorgungen zu berücksichtigen, die nicht notwendigerweise den gleichen Betrag an Leistung bereitstellen. In einer Realisierung ist die Anzahl an Leistungskanälen, die für einen speziellen Stromfluss benötigt wird, proportional zu dem Betrag des Stroms, der aus einer Leistungsversorgung fließt. Ferner wird der Gesamtwiderstand auf die Leistungskanäle aufgeteilt. Gemäß 3 sei angenommen, dass der Strom i₂ ein Bruchteil k eines Gesamtstroms i ist, der von der Verarbeitungseinheit 305 angefordert wird. Folglich kann der Strom i₂ als ki geschrieben werden, wobei 0 ≤ k ≤ 1 gilt. In ähnlicher Weise sei angenommen, dass der Widerstand R₂ ein Bruchteil k eines Gesamtwiderstands R der Leistungskanäle (340, 342) ist. Folglich kann der Widerstand R₂ geschrieben werden als kR. Es folgt, dass der Strom i₃ ein Bruchteil (1 - k) des Gesamtstroms i ist, der von der Verarbeitungseinheit 305 angefordert wird. Folglich kann der Strom i₃ als (1 - k) i geschrieben werden. In ähnlicher Weise sei angenommen, dass der Widerstand R₃ ebenfalls ein Bruchteil (1 - k) des Gesamtwiderstands R ist. Folglich kann der Widerstand R₃ geschrieben werden als (1 - k) R. Auf der Grundlage dieser Annahmen kann die Gleichung 2 in die folgende Gleichung geändert werden: $P_{verbraucht} = {(ki)}^{2} (kR) + {[(1 - k) i]}^{2} (1 - k) R, wobei 0 \leq k \leq 1$
Gleichung 3 kann vereinfacht werden in die folgende Gleichung: $P_{verbraucht} = i^{2} R (3 k^{^{2}} - 3 k + 1), wobei 0 \leq k \leq 1$
Gleichung 4 beschreibt die in einer gedruckten Leiterplatte verbrauchte Leistung, wobei die Leistungszufuhr auf zwei Leistungsversorgungen aufgeteilt ist, wobei k der Anteil des Gesamtstroms i ist, der von der ersten Leistungsversorgung bereitgestellt wird.
Es sei auf 5 verwiesen; der anschauliche Graf 500 ist eine grafische Darstellung der Gleichung 4. Wenn beispielsweise 100 % des Stroms i aus der ersten Leistungsversorgung fließen und 0 % des Stroms i aus der zweiten Leistungsversorgung (beispielsweise k = 1) fließen, dann ist die in der gedruckten Leiterplatte verbrauchte Leistung ungefähr gleich i²R. Wenn ähnlicher Weise 0 % des Stroms i aus der ersten Leistungsversorgung fließen und 100 % des Stromes i aus der zweiten Leistungsversorgung fließen (beispielsweise k = 0), dann ist die in der gedruckten Leiterplatte verbrauchte Leistung ungefähr gleich i²R. Wenn 25 % des Stroms i aus der ersten Leistungsversorgung fließen und 75 % des Stroms aus der zweiten Leistungsversorgung fließen (beispielsweise k = 0,25), dann ist die in der gedruckten Leiterplatte verbrauchte Leistung ungefähr gleich 0,4375*i²R. Wenn in ähnlicher Weise 75 % des Stroms i aus der ersten Leistungsversorgung fließen und 35 % des Stroms i aus der zweiten Leistungsversorgung fließen (beispielsweise k = 0,75), dann ist die in der gedruckten Leiterplatte verbrauchte Leistung ungefähr gleich 0,4375*i²R, was ungefähr einer Verringerung von 56,25 % von i²R entspricht. Wenn 50 % des Stroms i aus der ersten Wasserversorgung und 50 % des Stroms i aus der zweiten Leistungsversorgung fließen (beispielsweise k = 0,5), dann ist die in der gedruckten Leiterplatte verbrauchte Leistung ungefähr gleich i²R/4, was ungefähr einer Reduktion von 75 % zu i²R entspricht.
Um diese Erkenntnis des reduzierten Leistungsverbrauchs zu bekräftigen, ist die Ableitung (beispielsweise die Steigung) der Gleichung 4 gleich 0, wenn k = 0,5 ist. Folglich zeigt die Ableitung der Gleichung 4, dass der Leistungsverbrauch an einer minimalen Stelle ist, wenn k = 0,5 (beispielsweise 50 % Leistungszufuhr aus jeder Leistungsquelle). Gleichung 4 zeigt, dass ein System den Leistungsverbrauch minimieren kann, wenn zwei Leistungsversorgungen die Leistungszufuhr gleichmäßig auf die zwei Leistungsversorgungen aufteilen. In einer weiteren Realisierung kann ein System die Leistungszufuhr auf drei oder mehr Leistungsversorgungen verteilen. Ähnlich zu dem Fall mit zwei verteilten Leistungsversorgungen, die dies mit Bezug zu 5 beschrieben ist, kann das System den Leistungsverbrauch minimieren, wenn das System die Leistungsphasen gleichmäßig auf die drei oder mehr Leistungsversorgungen verteilt.
Verteilung der Leistungszufuhr auf drei oder mehr Leistungsversorgungen
6 ist eine Konzeptansicht einer anschaulichen gedruckten Leiterplatte 602 mit einer Leistungsversorgung, die auf zwei unterschiedliche Leistungsversorgungen gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung aufgeteilt ist. Die gedruckte Leiterplatte 602 umfasst und/oder ist angekoppelt an eine Verarbeitungseinheit 605, eine Leistungsversorgung 610, eine Leistungsversorgung 612, eine Leistungsversorgung 614, Leistungskanäle 640, Leistungskanäle 642 und Leistungskanäle 644. Die Verarbeitungseinheit 605 ist mit der Leistungsversorgung 610 über die Leistungskanäle 640 verbunden. Die Verarbeitungseinheit 605 ist ferner mit der Leistungsversorgung 612 über die Leistungskanäle 642 verbunden. Die Bearbeitungseinheit 605 ist auch mit der Leistungsversorgung 614 über die Leistungskanäle 644 verbunden. Folglich ist in einigen Realisierungen die gedruckte Leiterplatte 602 ähnlich ausgebildet wie die gedruckte Leiterplatte 202 aus 2, wobei jedoch eine Leistungsversorgung auf drei Leistungsversorgungen aufgeteilt ist. Das System umfasst eine verteilte Leistungsquelle (beispielsweise die Leistungsversorgungen 610, 612 und 614) und eine Einzelpunktlast (beispielsweise die Verarbeitungseinheit 605).
Die Leistungskanäle 640 besitzen eine Impedanz, die als Widerstand R₆ vereinfacht werden kann. Die Leistungskanäle 642 besitzen eine Impedanz, die als Widerstand R₇ vereinfacht werden kann. Die Leistungskanäle 644 besitzen eine Impedanz, die als Widerstand R₈ vereinfacht werden kann. In einer Realisierung der 6 sind der Widerstand R₆, der Widerstand R₇ und der Widerstand R₈ jeweils gleich ungefähr einem Drittel des Widerstands R₁ aus 2. In einer weiteren Realisierung der 6 sind der Widerstand R₆, der Widerstand R₇ und der Widerstand R₈ nicht notwendigerweise in der Größe gleich, jedoch ist die Summe ungefähr gleich dem Widerstand R₁ aus 2. Die Leistungsversorgung 610 liefert einen Strom i₆ und arbeitet bei der Spannung V₆. Die Leistungsversorgung 612 liefert einen Strom i₇ und arbeitet bei einer Spannung V₇. Die Leistungsversorgung 614 liefert einen Strom i₈ und arbeitet einer Spannung V₈. In einer Realisierung sind der Strom i₆, der Strom i₇ und der Strom i₈ jeweils ungefähr gleich einen Drittel des Stroms i₁ aus 2. In einer weiteren Realisierung der 6 sind der Strom i₆, der Strom i₇ und der Strom i₈ nicht notwendigerweise im Betrag gleich, aber ihre Summe ist ungefähr gleich dem Strom i₁ aus 2.
Jede Leistungsversorgung (610, 612, 614) kann an einer beliebigen zulässigen physikalischen Position auf der gedruckten Leiterplatte 602 angeordnet sein. Wie beispielsweise in 6 gezeigt ist, kann die Verarbeitung 605 so konfiguriert sein, dass die Leistungsversorgungen 610 und 612 an ungefähr physikalisch gegenüberliegenden Seiten angeordnet sind, und die Leistungsversorgung 614 auf einer dritten Seite angeordnet ist. In einem weiteren Beispiel (nicht gezeigt) ist die Verarbeitung 605 so konfiguriert, dass zwei Leistungsversorgungen auf einer ersten Seite der Verarbeitungseinheit 605 liegen, und eine Leistungsversorgung auf einer zweiten Seite liegt, die ungefähr physikalisch gegenüberliegend zu der ersten Seite ist. Mechanische Randbedingungen beschränken die zulässigen Konfigurationen der Leistungsversorgungen (610, 612, 614). Beispielsweise können physikalische Positionen und/oder Beschränkungen eines Bauteils (beispielsweise Speicherbauteil, leitender Kanal, Leistungsversorgungsspannung, CPU, GPU, usw.) die zulässigen Konfigurationen der Leistungsversorgungen (610, 612, 614) beschränken.
7 ist eine Konzeptansicht einer anschaulichen gedruckten Leiterplatte 702 mit einer Leistungsversorgung, die auf vier unterschiedliche Leistungsversorgungen gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verteilt ist. Die gedruckte Leiterplatte 702 umfasst und/oder ist angekoppelt an eine Verarbeitungseinheit 705, eine Leistungsversorgung 710, eine Leistungsversorgung 712, eine Leistungsversorgung 714, eine Leistungsversorgung 716, Leistungskanäle 740, Leistungskanäle 742, Leistungskanäle 744 und Leistungskanäle 746. Die Verarbeitungseinheit 705 ist mit der Leistungsversorgung 710 über die Leistungskanäle 740 verbunden. Die Verarbeitungseinheit 705 ist ferner mit der Leistungsversorgung 712 über die Leistungskanäle 742 verbunden. Die Verarbeitungseinheit 705 ist auch mit der Leistungsversorgung 714 über die Leistungskanäle 744 verbunden. Die Verarbeitungseinheit 705 ist ferner mit der Leistungsversorgung 716 über die Leistungskanäle 746 verbunden. Daher kann in einigen Realisierungen die gedruckte Leiterplatte 702 ähnlich zu der gedruckten Leiterplatte 202 aus 2 ausgebildet sein, wobei jedoch eine Leistungsversorgung auf drei Leistungsversorgungen aufgeteilt ist. Das System aus 7 umfasst eine verteilte Leistungsquelle (beispielsweise Leistungsversorgungen 710, 712, 714 und 612) und eine Einzelpunktlast (beispielsweise Verarbeitungseinheit 705).
Die Leistungskanäle 740 haben eine Impedanz, die als Widerstand R₉ vereinfacht werden kann. Die Leistungskanäle 742 besitzen eine Impedanz, die als Widerstand R₁₀ vereinfacht werden kann. Die Leistungskanäle 744 besitzen eine Impedanz, die als Widerstand R₁₁ vereinfacht werden kann. Die Leistungskanäle 746 besitzen eine Impedanz, die als Widerstand R₁₂ vereinfacht werden kann. In einer Realisierung aus 7 sind der Widerstand Rg, der Widerstand R₁₀, der Widerstand R₁₁ und der Widerstand R₁₂ jeweils ungefähr ein Viertel des Widerstands R₁ aus 2. In einer weiteren Realisierung aus 6 sind der Widerstand R₉, der Widerstand R₁₀, der Widerstand R und der Widerstand R₁₂ in ihrer Größe nicht notwendigerweise gleich, sind aber in der Summe ungefähr gleich dem Widerstand R₁ aus 2. Die Leistungsversorgung 710 liefert einen Strom ig und arbeitet bei einer Spannung Vg. Die Leistungsversorgung 712 liefert einen Strom i₁₀ und arbeitet bei einer Spannung V₁₀. Die Leistungsversorgung 714 liefert einen Strom i₁₁ und arbeitet bei einer Spannung V₁₁. Die Leistungsversorgung 716 liefert einen Strom i₁₂ und arbeitet einer Spannung V₁₂. In einer Realisierung sind der Strom i₉, der Strom i₁₀, der Strom i₁₁ und der Strom i₁₂ jeweils gleich ungefähr einem Viertel des Stroms i₁ aus 2. In einer weiteren Realisierung der 6 sind der Strom ig, der Strom i₁₀, der Strom i₁₁ und der Strom i₁₂ nicht notwendigerweise in der Größe gleich, sind aber in der Summe ungefähr gleich dem Strom i₁ aus 2.
Jede Leistungsversorgung (710, 712, 714, 716) kann an einer beliebigen zulässigen physikalischen Position auf der gedruckten Leiterplatte 702 angeordnet sein. Wie beispielsweise in 7 gezeigt ist, kann die Verarbeitung 705 so konfiguriert sein, dass die Leistungsversorgungen 710 und 712 auf physikalisch gegenüberliegenden Seiten angeordnet sind, und die Leistungsversorgungen 714 und 716 auf physikalisch gegenüberliegenden Seiten angeordnet sind. In einem weiteren Beispiel (nicht gezeigt) kann die Verarbeitung 705 so konfiguriert sein, dass zwei Leistungsversorgungen auf einer ersten Seite der Verarbeitungseinheit 705 liegen, und dass zwei Leistungsversorgungen auf einer zweiten Seite, die physikalisch ungefähr gegenüberliegend zu der ersten Seite ist, angeordnet sind. Mechanische Randbedingungen beschränken die zulässigen Konfigurationen der Leistungsversorgungen (710, 712, 714, 716). Beispielsweise können physikalische Positionen und/oder Beschränkungen eines Bauteils (beispielsweise Speicherbauteil, leitender Kanal, Leistungsversorgungsspannung, CPU, GPU, usw.) die zulässigen Konfigurationen der Leistungsversorgungen (710, 712, 714, 716) beschränken. In einer weiteren Realisierung kann eine gedruckte Leiterplatte die Leistungszufuhr auf fünf oder mehr Leistungsversorgungen verteilen, die an beliebigen zulässigen physikalischen Positionen angeordnet sind.
Vorteilhafterweise verbessert die offenbarte Vorgehensweise die Effizienz der Leistungszufuhr für eine Verarbeitungseinheit durch eine physikalische Verteilung von Leistungsphasen um die Verarbeitungseinheit herum. Folglich kann die vorliegende Technik einen Hersteller dabei unterstützen, die Leistung zu reduzieren, die in einer gedruckten Leiterplatte verbraucht wird. Die Reduzierung des Leistungsverbrauchs ermöglicht beispielsweise, dass eine Leistungsversorgung (beispielsweise Batterie) effizienter ist und Energie für eine Verarbeitungseinheit über eine längere Zeitdauer hinweg bereitstellt.

Claims

Eine gedruckte Leiterplatte (302) mit: einer Verarbeitungseinheit (305), die mit mehreren Leistungskanälen (340, 342) verbunden ist, wobei ein oder mehrere erste im Wesentlichen geradlinig verlaufende Kanäle (340) auf einer ersten Seite der Verarbeitungseinheit und ferner ein oder mehrere zweite im Wesentlichen geradlinig verlaufende Kanäle (342) auf einer zweiten Seite der Verarbeitungseinheit enthalten sind; einer ersten Leistungsversorgung (310), die mit der Verarbeitungseinheit über den einen oder die mehreren ersten Kanäle verbunden ist; und einer zweiten Leistungsversorgung (312), die mit der Verarbeitungseinheit über den einen oder die mehreren zweiten Kanäle verbunden ist, wobei die Verarbeitungseinheit (305) ausgebildet ist, einen Gesamtstrom aufzunehmen, der die Ströme beinhaltet, die im Wesentlichen gleichzeitig aus der ersten Leistungsversorgung (310) und der zweiten Leistungsversorgung (312) aufgenommen werden, wobei der Gesamtstrom ungefähr äquivalent zu einem Strom ist, den die Verarbeitungseinheit (305) aus einer einzelnen Leistungsversorgung aufnehmen würde, wobei die erste Leistungsversorgung (310) ausgebildet ist, einen ersten Strom (i2) für die Verarbeitungseinheit bereit zu stellen, und wobei die zweite Leistungsversorgung ausgebildet ist, den zweiten Strom (i3) für die Verarbeitungseinheit (305) bereit zu stellen, wobei die Summe des ersten Stroms und des zweiten Stroms ungefähr gleich dem Gesamtstrom ist, und wobei der erste Strom und der zweite Strom jeweils ungefähr die Hälfte des Gesamtstroms sind, wobei die Verarbeitungseinheit (305) mittig zwischen der ersten und zweiten Leistungsversorgung angeordnet ist.
Die gedruckte Leiterplatte nach Anspruch 1, wobei die verteilte Leistungsversorgung ausgebildet ist, Leistung in der gedruckten Leiterplatte zu verbrauchen, die kleiner ist als ein Leistungsverbrauch, der mit der einzelnen Leistungsversorgung verknüpft ist.
Die gedruckte Leiterplatte nach Anspruch 1, wobei die mehreren Leistungskanäle ferner einen oder mehrere dritte Kanäle (644) auf einer dritten Seite der Verarbeitungseinheit umfassen, und wobei die gedruckte Leiterplatte ferner eine dritte Leistungsversorgung umfasst, die mit der Verarbeitungseinheit über den einen oder die mehreren dritten Kanäle verbunden ist.
Die gedruckte Leiterplatte nach Anspruch 3, wobei die mehreren Leistungskanäle ferner einen oder mehrere vierte Kanäle (746) auf einer vierten Seite der Verarbeitungseinheit umfassen, und wobei die gedruckte Leiterplatte ferner eine vierte Leistungsversorgung umfasst, die mit der Verarbeitungseinheit über den einen oder die mehreren vierten Kanäle verbunden ist.
Die gedruckte Leiterplatte nach Anspruch 1, wobei die gedruckte Leiterplatte in einem mobilen System angeordnet ist, das mindestens eine der folgenden Komponenten umfasst: ein Funktelefon; einen tragbaren Rechner; einen Tablett-Computer; oder eine Spieleinrichtung als Handgerät.