DE102020134343A1

DE102020134343A1 - Treiberunterstützte esd-schutzvorrichtung und zugehöriges verfahren

Info

Publication number: DE102020134343A1
Application number: DE102020134343.4A
Authority: DE
Inventors: Raj Dua; Sanjay Joshi; Harry Muljono; Balkaran Gill
Original assignee: Intel Corp
Current assignee: Intel Corp
Priority date: 2020-06-11
Filing date: 2020-12-21
Publication date: 2021-12-16
Also published as: US20210391703A1; US11444445B2; US20220368122A1; CN113809727A

Abstract

Ein Treiber oder Sender eines analogen Front-Ends (AFE-Treiber oder -Sender) wird für den ESD-Schutz eines Eingabe/Ausgabe-Anschlussstifts (E/A-Anschlussstift) verwendet, wobei folglich die Anzahl der ESD-Dioden verringert wird und anschließend die Anschlussflächenkapazität verringert wird, um eine hohe Leistung in den E/A-Schaltungen wie der E/A mit doppelter Datenrate (DDR-E/A), dem PCI Express (Peripheriekomponenten-Zusammenschaltungsexpress) usw. zu erreichen. Der Kanal der aktiven Vorrichtungen, die den AFE-Treiber bilden, wird verwendet, um eine E/A-Anschlussfläche anzuschließen, um den ESD-Strom zur Masse zu entladen, wobei folglich ein alternativer Weg für den ESD-Strom bereitgestellt wird und anschließend die Anzahl der ESD-Dioden verringert wird. Eine zusätzliche p-Typ-Vorrichtung (Treiberweg-Freigabevorrichtung (DPE)) ist zwischen die E/A-Anschlussfläche und einen Gate-Anschluss des AFE-Treibers gekoppelt. Diese zusätzliche p-Typ-Vorrichtung löst den Kanal des AFE-Treibers aus. Diese p-Typ-Vorrichtung ist durch eine RC-basierte Struktur gesteuert, die die p-Typ-Vorrichtung während der normalen Operationen ausschaltet, wenn die Leistung hochgefahren wird.

Description

HINTERGRUND
Die parasitären Dioden von einem Treiber, die für den Schutz vor elektrostatischer Entladung (ESD) verwendet werden, können in den Knoten mit fortgeschrittener Prozesstechnik nicht länger wirksam sein. Die ESD-Dioden fügen viele Kosten hinsichtlich der Fläche, der Leistung und der Anschlussflächenkapazität zu einer E/A hinzu und sind eine größere Herausforderung für Knoten für höhere Geschwindigkeiten geworden.
Figurenliste
Die Ausführungsformen der Offenbarung werden aus der im Folgenden gegebenen ausführlichen Beschreibung und aus den beigefügten Zeichnungen verschiedener Ausführungsformen der Offenbarung besser verstanden, die jedoch nicht ausgelegt werden sollten, um die Offenbarung auf die spezifischen Ausführungsformen einzuschränken, sondern nur der Erklärung und dem Verständnis dienen.

1 veranschaulicht eine höhere Architektur einer treiberunterstützten ESD-Vorrichtung in Übereinstimmung mit einigen Ausführungsformen.
2 veranschaulicht eine Architektur auf Schaltungsebene einer treiberunterstützten ESD-Vorrichtung in Übereinstimmung mit einigen Ausführungsformen.
3 veranschaulicht eine Architektur auf Schaltungsebene einer treiberunterstützten ESD-Vorrichtung in Übereinstimmung mit einigen Ausführungsformen.
4 veranschaulicht eine intelligente Vorrichtung oder ein Computersystem oder ein SoC (System auf einem Chip) mit einer treiberunterstützten ESD-Vorrichtung in Übereinstimmung mit verschiedenen Ausführungsformen.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
Einige Ausführungsformen verwenden einen Treiber oder Sender eines analogen Front-Ends (AFE-Treiber oder -Sender) für den ESD-Schutz eines Eingabe/Ausgabe-Anschlussstifts (E/A-Anschlussstifts), wobei folglich die Anzahl der ESD-Dioden verringert wird und anschließend die Anschlussflächenkapazität verringert wird, um eine hohe Leistung in den E/A-Schaltungen wie der E/A mit doppelter Datenrate (DDR-E/A), dem PCI Express (Peripheriekomponenten-Zusammenschaltungsexpress) usw. zu erreichen. Einige Ausführungsformen verwenden den Kanal der aktiven Vorrichtungen, die den AFE-Treiber bilden, der mit einer E/A-Anschlussfläche verbunden ist, um den ESD-Strom zur Masse zu entladen, wobei sie einen alternativen Weg für den ESD-Strom bereitstellen und anschließend die Anzahl der ESD-Dioden zu verringern. Einige Ausführungsformen stellen eine zusätzliche p-Typ-Vorrichtung (Treiberweg-Freigabevorrichtung (DPE)) bereit, die zwischen die E/A-Anschlussfläche und einen Gate-Anschluss des AFE-Treibers gekoppelt ist. Diese Zusatz-p-Typ-Vorrichtung löst den Kanal des AFE-Treibers aus. Diese p-Typ-Vorrichtung ist durch eine RC-basierte Struktur gesteuert, die die p-Typ-Vorrichtung während der normalen Operationen ausschaltet, wenn die Leistung hochgefahren wird.
In einigen Ausführungsformen umfasst die treiberunterstützte ESD-Schutzvorrichtung Folgendes: eine E/A-Anschlussfläche; einen Treiber, der an die E/A-Anschlussfläche gekoppelt ist, wobei der Treiber eine p-Typ-Vorrichtung und eine n-Typ-Vorrichtung, die mit der p-Typ-Vorrichtung in Reihe geschaltet ist, umfasst; und eine Schaltung (DPE-Schaltung), um eine der p-Typ-Vorrichtung oder der n-Typ-Vorrichtung des Treibers einzuschalten, wenn an der E/A-Anschlussfläche ein ESD-Ereignis stattfindet. In einigen Ausführungsformen schaltet die Schaltung eine der p-Typ-Vorrichtung oder der n-Typ-Vorrichtung aus, wenn das ESD-Ereignis abgeschlossen ist. In einigen Ausführungsformen schaltet die Schaltung beide der p-Typ-Vorrichtung oder der n-Typ-Vorrichtung aus, wenn das ESD-Ereignis abgeschlossen ist. In einigen Ausführungsformen umfasst die Vorrichtung eine Zeitgeberschaltung (z. B. einen RC-Zeitgeber), um eine Zeitdauer zu bestimmen, während der die Schaltung eine der p-Typ-Vorrichtung oder der n-Typ-Vorrichtung einschalten soll, wenn das ESD-Ereignis an der E/A-Anschlussfläche stattfindet. In einigen Ausführungsformen umfasst die DPE-Schaltung eine erste p-Typ-Vorrichtung und eine zweite p-Typ-Vorrichtung, wobei die erste p-Typ-Vorrichtung an die p-Typ-Vorrichtung des Treibers gekoppelt ist, wobei die zweite p-Typ-Vorrichtung an die n-Typ-Vorrichtung des Treibers gekoppelt ist. In einigen Ausführungsformen sind die Gate-Anschlüsse der ersten p-Typ-Vorrichtung und der zweiten p-Typ-Vorrichtung an einen Ausgang der Zeitgeberschaltung gekoppelt. In einigen Ausführungsformen sind die Drain-Anschlüsse der ersten p-Typ-Vorrichtung und der zweiten p-Typ-Vorrichtung gekoppelt. In einigen Ausführungsformen ist ein Source-Anschluss der ersten p-Typ-Vorrichtung an ein Gate der p-Typ-Vorrichtung des Treibers gekoppelt. In einigen Ausführungsformen ist ein Source-Anschluss der zweiten p-Typ-Vorrichtung an ein Gate der n-Typ-Vorrichtung des Treibers gekoppelt. In einigen Ausführungsformen umfasst die Vorrichtung eine Klemmschaltung, die an einen Ausgang der Zeitgeberschaltung gekoppelt ist, um die Stromversorgungs-Löthöcker vor einem ESD-Ereignis zu schützen. In einigen Ausführungsformen umfasst die Vorrichtung einen Vortreiber, der an die Schaltung und den Treiber gekoppelt ist.
Es gibt viele technische Wirkungen der verschiedenen Ausführungsformen. Die Ausführungsformen verringern z. B. die Kapazität der E/A-Anschlussfläche, wodurch ermöglicht wird, dass die E/As mit höherer Geschwindigkeit oder einem höheren Zeitsteuerungsspielraum laufen können, ohne mehr Leistung zu verbrennen. Als solche wird Dioden- und E/A-Fläche eingespart. Die Ausführungsformen sind mit Knoten mit fortgeschrittener Prozesstechnik kompatibel, die Feldeffekttransistoren (FETs) mit Rundum-Gate verwenden, bei denen die Vorteile parasitärer Dioden verlorengehen können, wobei folglich verursacht wird, dass die Hochgeschwindigkeits-IPs Induktoren verwendet, die Kosten zu den Produkten hinzufügen. Die Ausführungsformen verschiedener Ausführungsformen ermöglichen eine Null-ESD-Diode in Die-zu-Die-E/As wie der Speicher-E/A mit hoher Bandbreite (HBME/A). Andere technische Wirkungen werden aus den verschiedenen Ausführungsformen und Figuren offensichtlich.
In der folgenden Beschreibung werden zahlreiche Einzelheiten erörtert, um eine umfassendere Erklärung der Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung bereitzustellen. Es ist jedoch für einen Fachmann auf dem Gebiet offensichtlich, dass die Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung ohne diese spezifischen Einzelheiten praktiziert werden können. In anderen Fällen sind wohlbekannte Strukturen und Vorrichtungen in einer Blockschaltplanform anstatt ausführlich gezeigt, um das Verbergen der Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung zu vermeiden.
Es wird angegeben, dass in den entsprechenden Zeichnungen der Ausführungsformen die Signale mit Linien dargestellt sind. Einige Linien können dicker sein, um mehr konstituierende Signalwege anzugeben, und/oder können Pfeile an einem Ende oder an mehreren Enden aufweisen, um die primäre Richtung des Informationsflusses anzugeben. Derartige Angaben sind nicht als einschränkend vorgesehen. Stattdessen werden die Linien im Zusammenhang mit einer oder mehreren beispielhaften Ausführungsformen verwendet, um ein leichteres Verständnis einer Schaltung oder einer Logikeinheit zu fördern. Jedes dargestellte Signal kann, wie es durch die Entwurfsanforderungen oder Präferenzen vorgeschrieben ist, tatsächlich ein oder mehrere Signale umfassen, die sich in beiden Richtungen bewegen können und die mit jedem geeigneten Typ eines Signalschemas implementiert sein können.
Überall in der Beschreibung und in den Ansprüchen bedeutet der Begriff „verbunden“ eine direkte Verbindung, wie z. B. eine elektrische, mechanische oder magnetische Verbindung zwischen den Dingen, die verbunden sind, ohne irgendwelche dazwischenliegende Vorrichtungen.
Der Begriff „gekoppelt“ bedeutet eine direkte oder indirekte Verbindung, wie z. B. eine direkte elektrische, mechanische oder magnetische Verbindung zwischen den Dingen, die verbunden sind, oder eine indirekte Verbindung durch eine oder mehrere passive oder aktive dazwischenliegende Vorrichtungen.
Der Begriff „benachbart“ bezieht sich hier im Allgemeinen auf eine Position eines Dings, das sich neben (z. B. unmittelbar neben oder nah bei, mit einem oder mehreren Dingen zwischen ihnen) einem oder angrenzend an ein weiteres Ding (z. B. an es anstoßend) befindet.
Der Begriff „Schaltung“ oder „Modul“ kann sich auf eine oder mehrere passive und/oder aktive Komponenten beziehen, die angeordnet sind, um miteinander zusammenzuarbeiten, um eine gewünschte Funktion bereitzustellen.
Der Begriff „Signal“ kann sich auf wenigstens ein Stromsignal, Spannungssignal, magnetisches Signal oder Daten-/Taktsignal beziehen. Die Bedeutung von „ein“, „eine“ und „der/die/das“ enthält die Bezugnahmen auf die Mehrzahl. Die Bedeutung von „in“ enthält „in“ und „an“.
Der Begriff „analoges Signal“ bezieht sich hier im Allgemeinen auf irgendein kontinuierliches Signal, bei dem das zeitlich veränderliche Merkmal (die zeitlich veränderliche Variable) des Signals eine Darstellung irgendeiner anderen zeitlich veränderlichen Größe, d. h., analog zu einem weiteren zeitlich veränderlichen Signal ist.
Der Begriff „digitales Signal“ ist ein physisches Signal, das eine Darstellung einer Folge von diskreten Werten (ein quantifiziertes zeitlich diskretes Signal) z. B. eines beliebigen Bitstroms oder eines digitalisierten (abgetasteten und von analog in digital umgesetzten) analogen Signals ist.
Der Begriff „Skalieren“ bezieht sich im Allgemeinen auf das Umsetzen eines Entwurfs (Schema und Anordnung) von einer Prozesstechnik zu einer weiteren Prozesstechnik, dessen Anordnungsfläche anschließend verringert sein kann. In einigen Fällen bezieht sich ein Skalieren außerdem auf das Vergrößern eines Entwurfs von einer Prozesstechnik zu einer weiteren Prozesstechnik, dessen Anordnungsfläche anschließend vergrößert sein kann. Der Begriff „Skalieren“ bezieht sich im Allgemeinen außerdem auf das Verkleinern oder Vergrößern der Anordnung und der Vorrichtungen innerhalb des Knotens mit der gleichen Technik. Der Begriff „Skalieren“ kann sich außerdem auf das Einstellen (z. B. das Verlangsamen oder das Beschleunigen - d. h., das Verkleinern bzw. das Vergrößern) einer Signalfrequenz bezüglich eines weiteren Parameters, z. B. des Leistungsversorgungspegels, beziehen. Die Begriffe „im Wesentlichen“, „dicht“, „approximativ“, „nah“ und „etwa“ beziehen sich im Allgemeinen darauf, sich innerhalb von ± 10 % eines Zielwerts zu befinden.
Wenn es nicht anders spezifiziert ist, gibt die Verwendung der ordinalen Adjektive „erster“, „zweiter“ und „dritter“ usw., um ein gemeinsames Objekt zu beschreiben, lediglich an, dass auf verschiedene Instanzen gleichartiger Objekte verwiesen wird, wobei sie nicht vorgesehen sind, um zu implizieren, dass sich die so beschriebenen Objekte in einer gegebenen Reihenfolge, entweder zeitlich, räumlich, in einer Rangordnung oder in irgendeiner anderen Weise befinden müssen.
Für die Zwecke der vorliegenden Offenbarung bedeuten die Ausdrücke „A und/oder B“ und „A oder B“ (A), (B) oder (A und B). Für die Zwecke der vorliegenden Offenbarung bedeutet der Ausdruck „A, B und/oder C“ (A), (B), (C), (A und B), (A und C), (B und C) oder (A, B und C).
Die Begriffe „links“, „rechts“, „vorn“, „hinten“, „oberer“, „unterer“, „über“, „unter“ und dergleichen in der Beschreibung und in den Ansprüchen werden gegebenenfalls für Beschreibungszwecke verwendet und nicht notwendigerweise zum Beschreibung von permanenten Relativpositionen.
Es wird darauf hingewiesen, dass jene Elemente der Figuren, die die gleichen Bezugszeichen (oder Namen) wie die Elemente irgendeiner anderen Figur aufweisen, in einer ähnlichen Weise wie der beschriebenen arbeiten oder funktionieren können, aber nicht darauf eingeschränkt sind.
Für die Zwecke der hier beschriebenen Ausführungsformen sind die Transistoren in verschiedenen Schaltungen und Logikblöcken Metall-Oxid-Halbleiter- (MOS)-Transistoren oder deren Derivate, wobei die MOS-Transistoren Drain-, Source-, Gate- und Substrat-Anschlüsse enthalten. Die Transistoren und/oder die MOS-Transistor-Derivate enthalten außerdem Tri-Gate- und FinFET-Transistoren, Zylindertransistoren mit Rundum-Gate, Tunnelungs-FET (TFET), Transistoren mit quadratischen Drähten oder rechteckigem Band, ferroelektrische FETs (FeFETs) oder andere Vorrichtungen, die Transistorfunktionalität implementieren, wie Kohlenstoff-Nanoröhrchen oder Spintronik-Vorrichtungen. Symmetrische Source- und Drain-MOSFET-Anschlüsse, d. h., sind völlig gleiche Anschlüsse und werden hier synonym verwendet. Eine TFET-Vorrichtung weist andererseits asymmetrische Source- und Drain-Anschlüsse auf. Die Fachleute auf dem Gebiet erkennen, dass andere Transistoren, z. B. Bipolar-Flächentransistoren (BJT PNP/NPN), BiCMOS, CMOS usw., verwendet werden können, ohne vom Schutzumfang der Offenbarung abzuweichen.
1 veranschaulicht eine höhere Architektur der treiberunterstützten ESD-Vorrichtung 100 in Übereinstimmung mit einigen Ausführungsformen. Die Vorrichtung 100 umfasst einen Sender- (Tx-) Treiber 101 (oder Treiber 101 eines analogen Front-Ends (AFE-Treiber)), einen Vortreiber 102, eine Zeitgeberschaltung 103, eine Klemmschaltung 104, eine Treiberweg-Freigabevorrichtungs- (DPE-) Schaltung 105 und die ESD-Dioden 106 (z. B. die Dioden D1, D2, D3 und D4), die gekoppelt sind, wie gezeigt ist. Der AFE-Treiber 101 umfasst eine „Pull-up“-Vorrichtung, die mit einer „Pull-down“-Vorrichtung in Reihe geschaltet ist. Die „Pull-up“-Vorrichtung ist an eine Leistungsversorgungsschiene VccE/A gekoppelt, während die „Pull-down“-Vorrichtung an eine Masseversorgungsschiene (Vss) gekoppelt ist. Die Zeitgeberschaltung 103 ist für das Ein- und Ausschalten der Klemmschaltung 104 verantwortlich. Während eines ESD-Ereignisses an der Anschlussfläche stellt die Klemmschaltung 104 einen Weg von der VccE/A-Leistungsversorgungsschiene zur Masse bereit. Die Klemmschaltung 104 ist für die Zeitdauer des ESD-Ereignisses eingeschaltet. Diese Zeitdauer wird durch die Zeitgeberschaltung 103 bestimmt. Der Vortreiber 102 stellt die „Pull-up“- (Pup-) und „Pull-down“- (Pdn-) Steuersignale für den Treiber 101 bereit. Die „Pull-up“- (Pup-) und „Pull-down“-(Pdn-) Steuersignale werden von den Eingangsdaten Datain abgeleitet.
Während eines ESD-Ereignisses des negativen Ladungsvorrichtungsmodells (CDM) steigt die Anschlussflächenspannung. Der Knoten, der die Vorrichtungen des AFE-Treibers 101 verbindet, steigt außerdem, aber aufgrund des Abfalls über dem Ballastwiderstand auf einen tieferen Wert.
Diese Spannung wird durch die DPE-Schaltung 105 verwendet, um die Gates der Vorrichtungen des AFE-Treibers 101 während des ESD-Ereignisses vorzuspannen, um die Kanäle einer oder mehrerer Vorrichtungen des AFE-Treibers 101 einzuschalten und den AFE-Treiberweg zu verwenden, um den ESD-Strom zur Masse (Vss) zu schieben.
Die DPE-Schaltung 105 beeinflusst die normale Funktion des AFE-Treibers 101 nicht. In einigen Ausführungsformen sind die Vorrichtungen der DPE-Schaltung 105 durch den Ausgang (clamp_en_b) der Zeitgeberschaltung 103 gesteuert. Die Gates der Vorrichtungen der DPE-Schaltung 105 sind durch den Ausgang clamp_en_b angesteuert. Wenn der AFE-Treiber 101 im Ergebnis eines Anstiegs der Anschlussflächenspannung während eines ESD-Ereignisses aktiviert wird, sinkt die Spannung am Drain des AFE-Treibers drastisch, da die Vorrichtungen des AFE-Treibers 101 einen elektrischen Weg zwischen der E/A-Anschlussfläche und Masse bereitstellen und folglich den ESD-Strom durch die Hauptdioden D2 und D4 verringern. Als solche ist die Vorrichtung 100 hilfreicher, wenn die Entwürfe durch die Opfer- (Treiber-) Durchbruchspannungen begrenzt sind, die einen geringeren oder minimalen Vorteil von parasitären Dioden aufweisen. Die DPE-Schaltung 105 maskiert die Steuerungen (Pup und Pdn) während eines ESD-Ereignisses und stellt einen zusätzlichen Weg für die Stoßspannung an der Anschlussfläche bereit, um zur Masse zu fließen. Als solche verwendet die DPE-Schaltung 105 die Vorrichtung des Treibers (der Treiber) 101 für die ESD-Zwecke wieder, die ansonsten als normale Treibervorrichtungen während der Nicht-ESD-Betriebsarten (z. B. der normalen Betriebsarten) arbeiten. Diese alternative Verwendung der Vorrichtungen des Treibers 101 kann verwendet werden, um die Anzahl und/oder Größe der ESD-Dioden 106 (der Dioden D1-D4) zu verringern. In einigen Beispielen können die ESD-Dioden 106 vollständig entfernt werden, weil die Vorrichtungen des Treibers 101 so gesteuert werden können, um während eines ESD-Ereignisses einen ESD-Schutz bereitzustellen.
Während die Ausführungsformen bezüglich eines negativen CDM beschrieben werden, sind die Ausführungsformen außerdem für ein positives CDM anwendbar, bei dem Strom aus der E/A-Anschlussfläche herausgezogen wird.
Während eines positiven CDM schaltet die DPE-Schaltung 105 den „Pull-up“-PMOS des AFE-Treibers 101 ein, was einen zusätzlichen Weg von der Anschlussfläche über die Klemmschaltung 104 zur VccE/A zur Masse bereitstellt. Die Auswirkung der DPE-Schaltung 105 ist bei einem positiven CDM im Vergleich zu einem negativen CDM in einigen Ausführungsformen infolge des Wegs mit höherem Widerstand durch den Weg der Klemmschaltung 104 im Vergleich zur D1 106 kleiner.
2 veranschaulicht eine Architektur auf Schaltungsebene der treiberunterstützten ESD-Vorrichtung 200 in Übereinstimmung mit einigen Ausführungsformen. Hier ist eine vereinfachte Schaltung für den Treiber 101 veranschaulicht, die eine p-Typ-Vorrichtung MPup und eine n-Typ-Vorrichtung MNdn umfasst, die in Reihe geschaltet sind. In einigen Ausführungsformen können zusätzliche (aktive oder passive) Vorrichtungen zwischen der p-Typ-Vorrichtung MPup und der n-Typ-Vorrichtung MNdn vorhanden sein. Die p-Typ-Vorrichtung MPup ist der durch das Pup gesteuerte „Pull-up“-Treiber. Die N-Typ-Vorrichtung MNdn ist der durch das Pdn gesteuerte „Pull-down“-Treiber. Der Vortreiber 102 umfasst die Inverter 102a, 102b, 102c und 102d, die gekoppelt sind, wie gezeigt ist, um die Pup- und Pdn-Signale aus den Datain abzuleiten. Hier ist der Vortreiber 102 als eine einfache Schaltung veranschaulicht. Ein Fachmann auf dem Gebiet würde erkennen, dass jeder geeignete Vortreiber verwendet werden kann, um den Vortreiber 102 zu implementieren. Die Zeitgeberschaltung 103 umfasst einen RC-Weg (der den Widerstand Rt und den Kondensator Ct enthält), der an einen Puffer 103a gekoppelt ist. Der Ausgang Clamp_en_b des Puffers 103a steuert die Einschalt-/Ausschaltdauer der Klemmschaltung 104. Eine einfache Form der Klemmschaltung 104 umfasst einen Puffer 104a und eine p-Typ-Klemme MPc. Für die Klemmschaltung 104 kann jede geeignete Klemmschaltung verwendet werden.
In einigen Ausführungsformen umfasst die DPE-Schaltung 105 die p-Typ-Vorrichtungen MP1 und MP2. Die Source-/Drain-Anschlüsse der Transistoren MP1 und MP2 sind (über irgendeinen Zwischenwiderstand, wie z. B. einen Ron und einen Rpad) an die Anschlussfläche gekoppelt. Die Drain-/Source-Anschlüsse der Transistoren MP1 und MP2 sind an die Knoten Pup bzw. Pdn gekoppelt. Hier werden die Knotennamen und die Signalnamen synonym verwendet. Der Pdn kann sich z. B. abhängig vom Kontext des Satzes auf den Knoten Pdn oder das Signal Pdn beziehen. Die Gates der Transistoren MP1 und MP2 sind durch Clamp_en_b (z. B. den Ausgang der Zeitgeberschaltung 103) steuerbar.
Die Vorrichtungen MPup und MNdn des AFE-Treibers 101 stellen einen zusätzlichen ESD-Stromentladungsweg bereit, um die VccE/A oder die Masse Vss während positiver bzw. negativer CDM-Ereignisse zuzuführen. Um dies auszuführen, wird die bereits vorhandene Zeitgeberschaltung 103 verwendet. Die Zeitgeberschaltung 103 ist normalerweise für die ESD-Schutzschaltungen vorhanden, um die Klemmschaltung 104 zu steuern, die verwendet wird, um für die ESD-Ströme eines negativen CDM einen Weg von der VccE/A zur Masse bereitzustellen. Der Ausgang Clamp_en_b der Zeitgeberschaltung 103 befindet sich standardmäßig auf null, wenn es keine Leistung an der VccE/A gibt. Der Ausgang Clamp_en_b geht auf den VccE/A-Spannungspegel, sobald die Spannung an der Versorgungsschiene VccE/A ansteigt. Die Zeitgeberschaltung 103 wird verwendet, um die Klemmschaltung 104 zu steuern, die eine auf einem p-Typ basierende Vorrichtung MPc umfasst. Die auf einem p-Typ basierende Klemmvorrichtung MPc als solche ist standardmäßig EIN-geschaltet, wobei sie AUS-geschaltet wird, wenn die Versorgung ansteigt. Folglich ist das gleiche Zeitgebersignal (Clamp_en_b) logisch null, wenn es keine Leistung gibt, wobei es folglich die Vorrichtungen MP1 und MP2 der DPE-Schaltung 105 eingeschaltet hält.
Während des ESD-Ereignisses geben die Vorrichtungen MP1 und MP2 der DPE-Schaltung 105 die AFE-Wege frei, indem sie die Pdn- und Pup-Spannungen auf etwa die Anschlussflächenspannungen bringen, was den Tx-Treiber 101 einschaltet, um die ESD-Ströme zur Masse abzuleiten. Und wenn die Leistung ansteigt, geht Clamp_en_b auf den VccE/A-Spannungspegel, wobei folglich die Vorrichtungen MP1 und MP2 der DPE-Schaltung 105 ausgeschaltet werden, wodurch irgendeine Auswirkung auf die normale Funktionalität des Treibers 101 entfernt wird. Hier sind die ESD-Ereignisse, die geschützt werden, die Nicht-System-ESD-Ereignisse, die auftreten, wenn es keine Leistungsversorgung gibt. Ein Fachmann auf dem Gebiet würde erkennen, dass die Treibervorrichtungen MPup und MNdn inhärent parasitäre Dioden aufweisen. Das Clamp_en_b-Signal schaltet die Vorrichtungen MP1 und MP2 der DPE-Schaltung 105 ein. Diese Vorrichtungen MP1 und MP2 sind mit der Anschlussfläche verbunden, wobei folglich die Steuersignale des AFE-Treibers (Pup und Pdn) freigegeben werden, um während eines ESD-Ereignisses den Weg zur Masse oder Versorgung bereitzustellen. Unter normalen Betriebsbedingungen ist Clamp_en_b hoch, wobei folglich die DPE-Vorrichtungen MP1 und MP2 abgeschaltet sind. In verschiedenen Ausführungsformen ist die Größe der DPE-Schaltung 105 etwa zehnmal kleiner als die Größe des Treibers 101. Der Transistor MP1 ist z. B. zehnmal kleiner als MPup, wobei folglich das System hinsichtlich der Fläche und der Anschlussflächenkapazität nicht belastet wird.
Während die Ausführungsformen bezüglich der p-Typ-Vorrichtungen der DPE-Schaltung 105 beschrieben werden, können in einigen Ausführungsformen die p-Typ-Vorrichtungen durch n-Typ-Vorrichtungen ersetzt sein. Die Gate-Anschlüsse der n-Typ-Vorrichtungen sind durch eine invertierte Version des clamp_en_b-Signals (z. B. clamp_en) steuerbar. In einigen Ausführungsformen können die p-Typ-Vorrichtungen der DPE-Schaltung 105 durch eine Kombination aus n-Typ- und p-Typ-Vorrichtungen ersetzt sein.
3 veranschaulicht eine Architektur auf Schaltungsebene der treiberunterstützten ESD-Vorrichtung 300 in Übereinstimmung mit einigen Ausführungsformen. Die Vorrichtung 300 ist eine alternative Ausführungsform. Hier sind der Vortreiber 102 und die DPE-Schaltung 105 als eine Schaltung 301 verschmolzen. Die Schaltung 301 umfasst einen Inverter 301a, ein NOR-Gatter 301b und ein NAND-Gatter 301c. Die Eingangsdaten Datain werden durch das NOR-Gatter 301b und das NAND-Gatter 301c empfangen. Sowohl das NOR-Gatter 301b als auch das NAND-Gatter 301c sind außerdem durch Clamp en b steuerbar. Das NAND-Gatter 301c empfängt z. B. das Signal Clamp en b, während das NOR-Gatter 301b ein invertiertes Clamp_en b-Signal über den Inverter 301a empfängt. Der Ausgang des NOR-Gatters 301b steuert den Pup-Knoten, während der Ausgang des NAND-Gatters 301c das Pdn-Gatter steuert.

Tabelle 1 vergleicht die ESD-Daten für die DDR- und die PCIe-Entwürfe. Tabelle 1

ESD-Faktoren	Anzahl der Di-Dioden	Anzahl der D2-Dioden
Referenzentwurf (DDR)*	X	Y
Treiberunterstützte ESD (DDR)	X	0,5Y
Referenzentwurf (PCIE)	A	B
Treiberunterstützte ESD (PCIE)	A	0,8B

Tabelle 2 veranschaulicht die Verbesserung der Anschlussflächenkapazität, wenn die Vorrichtung verschiedener Ausführungsformen verwendet wird. Tabelle 2

Anschlussflächenkapazitätsverbesserung DDRE/A (nur ESD) PCIE (nur ESD)

Prozentuale Kapazitätsverringerung 23 % 8,7 %
Während eines ESD-Ereignisses kann die C4-Anschlussfläche eine hohe Spannung (z. B. mehrere 10 Volt) unter Verwendung des Vorteils der parasitären Dioden (der Dioden, die zwischen der Diffusion und dem Substrat der mit der E/A-Anschlussfläche verbundenen Vorrichtungen ausgebildet sind) tolerieren. Die relative Anzahl der Dioden, um dem ESD-Ereignis zu entsprechen, ist in Tabelle 1 aufgelistet. In einem vorrichtungsbegrenzten Entwurf wie der DDR fließt der Großteil des ESD-Stroms durch die Hauptdioden, was eine höhere Zahl der Diodenanzahl verursacht. Derartige Entwürfe sind durch die Durchbruchspannung der Vorrichtung und nicht durch die Durchbruchspannung der Diode begrenzt. Andererseits sind die Entwürfe mit riesigen Treibergrößen wie der PCIE diodenbegrenzte Entwürfe. Sie sind durch die Durchbruchsspannung der Dioden und nicht durch die Durchbruchsspannung der Vorrichtung begrenzt. Hier überträgt der parasitäre Strom einen guten Prozentsatz des Gesamtstroms. Im nächsten Abschnitt wird erörtert, wie treiberunterstützte (A) Schemata beide Designs bewerkstelligen.
Weil der DDR-Entwurf vorrichtungsbegrenzt ist, gibt es einen scharfen Anstieg des Stroms durch den Treiber 101, wenn der Treiber 101 während eines ESD-Ereignisses (der DA-unterstützten Schemata sowohl des p-Typs als auch des n-Typs) eingeschaltet wird, wobei folglich die Vorrichtungsspannung weit unter die Durchbruchgrenze verringert wird. Dies ermöglicht das Verringern der Anzahl der aktiven Dioden um etwa 50 %, wie in Tabelle 1 gezeigt ist. Wenn unterdessen das DA-unterstützte Schema auf einen diodenbegrenzten Entwurf wie den PCIE angewandt wird, gibt es eine geringere Verringerung des Diodenstroms, wobei folglich die Diodenanzahl um etwa 20 % verringert wird, wie in Tabelle 1 gezeigt ist.
Durch das Verringern der Zahl der D2-Diodenanzahl um etwa 50 % bei der DDR wird die Anschlussflächenkapazität verringert, wobei folglich eine bessere Augenhöhe und Augenbreite erreicht wird. Der Betrag des Vorteils bei dem PCIE ist kleiner als bei der DDR, weil der PCIE-Entwurf bereits diodenbegrenzt ist. Unter Verwendung der Entwurfstechnik der verschiedenen Ausführungsformen wird eine Verringerung der Anzahl der D2-Dioden von etwa 20 % verwirklicht.
In einigen Ausführungsformen kann das Schema verwendet werden, um die Dioden für die E/A, die nicht an den Gehäuseanschlussstiften freigelegt sind, wie die HBME/A vollständig loszuwerden. Dies hilft außerdem beim Skalieren dieser E/As, Dioden und ihrer Schutzringe. Diese sind heute die Hauptbegrenzer für die Flächenskalierung dieser E/As.
4 veranschaulicht eine intelligente Vorrichtung oder ein Computersystem oder ein SoC (System auf einem Chip) mit einer treiberunterstützten ESD-Vorrichtung in Übereinstimmung mit verschiedenen Ausführungsformen. Es wird darauf hingewiesen, dass jene Elemente in 4, die die gleichen Bezugszeichen (oder Namen) wie die Elemente irgendeiner anderen Figur aufweisen, in irgendeiner Weise arbeiten oder funktionieren können, die zu der ähnlich ist, die beschrieben worden ist, aber nicht darauf eingeschränkt sind. Jeder der hier beschriebenen Blöcke kann die Stromverfolgungsvorrichtung aufweisen. Jede der E/As innerhalb der Vorrichtung 2400 und/oder entlang ihrer Peripherie kann eine treiberunterstützte ESD-Vorrichtung enthalten.
In einigen Ausführungsformen repräsentiert die Vorrichtung 2400 eine geeignete Rechenvorrichtung, wie z. B. ein Rechen-Tablet, ein Mobiltelephon oder Smartphone, einen Laptop, einen Desktop, eine Vorrichtung des Internets der Dinge (IOT), einen Server, eine tragbare Vorrichtung, eine Set-Top-Box, einen drahtlos-fähigen E-Reader oder dergleichen. Es wird erkannt, dass bestimmte Komponenten allgemein gezeigt sind und nicht alle Komponenten einer derartigen Vorrichtung in der Vorrichtung 2400 gezeigt sind.
In einem Beispiel umfasst die Vorrichtung 2400 ein SoC (System auf einem Chip) 2401. Eine beispielhafte Grenze des SOC 2401 ist in 4 unter Verwendung gestrichelter Linien veranschaulicht, wobei einige beispielhafte Komponenten veranschaulicht sind, die innerhalb des SOC 2401 enthalten sind - das SOC 2401 kann jedoch irgendwelche geeigneten Komponenten der Vorrichtung 2400 enthalten.
In einigen Ausführungsformen enthält die Vorrichtung 2400 den Prozessor 2404. Der Prozessor 2404 kann eine oder mehrere physische Vorrichtungen, wie z. B. Mikroprozessoren, Anwendungsprozessoren, Mikrocontroller, programmierbare Logikvorrichtungen, Verarbeitungskerne oder andere Verarbeitungsmittel, enthalten. Die durch den Prozessor 2404 ausgeführten Verarbeitungsoperationen enthalten die Ausführung einer Betriebsplattform oder eines Betriebssystems, auf dem Anwendungen und/oder Vorrichtungsfunktionen ausgeführt werden. Die Verarbeitungsoperationen enthalten auf die E/A (Eingabe/Ausgabe) mit einem menschlichen Anwender oder mit anderen Vorrichtungen bezogene Operationen, auf das Leistungsmanagement bezogene Operationen, auf das Verbinden der Rechenvorrichtung 2400 mit einer weiteren Vorrichtung bezogene Operationen und/oder dergleichen. Die Verarbeitungsoperationen können außerdem Operationen enthalten, die sich auf die Audio-E/A und/oder die Anzeige-E/A beziehen.
In einigen Ausführungsformen enthält der Prozessor 2404 mehrere Verarbeitungskerne (die außerdem als Kerne bezeichnet werden) 2408a, 2408b, 2408c. Obwohl in 4 lediglich drei Kerne 2408a, 2408b, 2408c veranschaulicht sind, kann der Prozessor 2404 irgendeine andere geeignete Anzahl von Verarbeitungskernen, z. B. mehrere Zehn oder sogar Hunderte von Verarbeitungskernen, enthalten. Die Prozessorkerne 2408a, 2408b, 2408c können auf einem einzigen Chip einer integrierten Schaltung (IC) implementiert sein. Überdies kann der Chip einen oder mehrere gemeinsam benutzte und/oder private Caches, Busse oder Zusammenschaltungen, Graphik- und/oder Speicher-Controller oder andere Komponenten enthalten.
In einigen Ausführungsformen enthält der Prozessor 2404 einen Cache 2406. In einem Beispiel können Abschnitte des Caches 2406 für einzelne Kerne 2408 dediziert sein (z. B. ein erster Abschnitt des Caches 2406 für den Kern 2408a dediziert sein, ein zweiter Abschnitt des Caches 2406 für den Kern 2408b dediziert sein usw.). In einem Beispiel können ein oder mehrere Abschnitte des Caches 2406 zwischen zwei oder mehr Kernen 2408 gemeinsam benutzt werden. Der Cache 2406 kann in verschiedene Ebenen aufgeteilt sein, z. B. einen Ebene-1-(L1-) Cache, einen Ebene-2- (L2-) Cache, einen Ebene-3- (L3-) Cache usw.
In einigen Ausführungsformen kann der Prozessorkern 2404 eine Abrufeinheit enthalten, um Anweisungen (einschließlich Anweisungen mit bedingten Verzweigungen) für die Ausführung durch den Kern 2404 abzurufen. Die Anweisungen können aus irgendwelchen Speichervorrichtungen, wie z. B. dem Speicher 2430, abgerufen werden. Der Prozessorkern 2404 kann außerdem eine Decodiereinheit enthalten, um die abgerufene Anweisung zu decodieren. Die Decodiereinheit kann z. B. die abgerufene Anweisung in mehrere Mikrooperationen decodieren. Der Prozessorkern 2404 kann eine Planeinheit enthalten, um verschiedene Operationen auszuführen, die dem Speichern decodierter Anweisungen zugeordnet sind. Die Planeinheit kann z. B. die Daten von der Decodiereinheit halten, bis die Anweisungen bereit für die Abfertigung sind, z. B. bis alle Quellwerte einer decodierten Anweisung verfügbar sind. In einer Ausführungsform kann die Planeinheit die decodierten Anweisungen zur Ausführung an eine Ausführungseinheit planen und/oder ausgeben (oder abfertigen).
Die Ausführungseinheit kann die abgefertigten Anweisungen ausführen, nachdem sie (z. B. durch die Decodiereinheit) decodiert und (z. B. durch die Planeinheit) abgefertigt worden sind. In einer Ausführungsform kann die Ausführungseinheit mehr als eine Ausführungseinheit (wie z. B. eine Bildgebungsrecheneinheit, eine Graphikrecheneinheit, eine Universalrecheneinheit usw.) enthalten. Die Ausführungseinheit kann außerdem verschiedene arithmetische Operationen, wie z. B. Addition, Subtraktion, Multiplikation und/oder Division, ausführen und kann eine oder mehrere Arithmetik-Logik-Einheiten (ALUs) enthalten. In einer Ausführungsform kann ein (nicht gezeigter) Coprozessor verschiedene arithmetische Operationen in Verbindung mit der Ausführungseinheit ausführen.
Ferner kann die Ausführungseinheit die Anweisungen außerhalb der Reihenfolge ausführen. Folglich kann der Prozessorkern 2404 in einer Ausführungsform ein Außerhalb-der-Reihenfolge-Prozessorkern sein. Der Prozessorkern 2404 kann außerdem eine Stilllegungseinheit enthalten. Die Stilllegungseinheit kann die ausgeführten Anweisungen stilllegen, nachdem sie übergeben worden sind. In einer Ausführungsform kann die Stilllegung der ausgeführten Anweisungen dazu führen, dass der Prozessorzustand von der Ausführung der Anweisungen übergeben wird, die durch die Anweisungen verwendeten physikalischen Register freigegeben werden usw. Der Prozessorkern 2404 kann außerdem eine Buseinheit enthalten, um die Kommunikation zwischen den Komponenten des Prozessorkerns 2404 und anderen Komponenten über einen oder mehrere Busse zu ermöglichen. Der Prozessorkern 2404 kann außerdem ein oder mehrere Register enthalten, um die Daten, auf die durch die verschiedenen Komponenten des Kerns 2404 zugegriffen wird, (wie z. B. die Werte, die auf zugewiesene „App“-Prioritäten und/oder die Zuordnung der Subsystemzustände (-betriebsarten) bezogen sind, zu speichern.
In einigen Ausführungsformen umfasst die Vorrichtung 2400 Verbindungsfähigkeitsschaltungsanordnungen 2431. Die Verbindungsfähigkeitsschaltungsanordnungen 2431 enthalten z. B. Hardware-Vorrichtungen (z. B. drahtlose und/oder drahtgebundene Verbinder und Kommunikations-Hardware) und/oder Software-Komponenten (z. B. Treiber, Protokollstapel), um z. B. zu ermöglichen, dass die Vorrichtung 2400 mit externen Vorrichtungen kommuniziert. Die Vorrichtung 2400 kann von den externen Vorrichtungen, z. B. von anderen Rechenvorrichtungen, drahtlosen Zugangspunkten oder Basisstationen usw., getrennt sein.
In einem Beispiel können die Verbindungsfähigkeitsschaltungsanordnungen 2431 mehrere verschiedene Typen der Verbindungsfähigkeit enthalten. Um zu verallgemeinern, die Verbindungsfähigkeitsschaltungsanordnungen 2431 können Zellen-Verbindungsfähigkeitsschaltungsanordnungen, drahtlose Verbindungsfähigkeitsschaltungsanordnungen usw. enthalten. Die Zellen-Verbindungsfähigkeitsschaltungsanordnungen der Verbindungsfähigkeitsschaltungsanordnungen 2431 beziehen sich im Allgemeinen auf die Zellennetz-Verbindungsfähigkeit, die durch drahtlose Träger bereitgestellt wird, die z. B. über GSM (das globale System für die Mobilkommunikation) oder Variationen oder Derivate, den CDMA (Codevielfachzugriff) oder Variationen oder Derivate, das TDM (Zeitmultiplex) oder Variationen oder Derivate, das System der universellen Mobilkommunikationssysteme (UMTS) des Partnerschaftsprojekts der 3. Generation (3GPP) oder Variationen oder Derivate, das System der langfristigen Entwicklung (LTE) des 3GPP oder Variationen oder Derivate, das weiterentwickelte LTE- (LTE-A-) System des 3GPP oder Variationen oder Derivate, das drahtlosen System der fünften Generation (5G) oder Variationen oder Derivate, das System mobiler Netze der 5G oder Variationen oder Derivate, das neue Funksystem (NR-System) der 5G oder Variationen oder Derivate oder andere Mobilfunkdienststandards bereitgestellt wird. Die drahtlosen Verbindungsfähigkeitsschaltungsanordnungen (oder drahtlosen Schnittstellen) der Verbindungsfähigkeitsschaltungsanordnungen 2431 beziehen sich auf die drahtlose Verbindungsfähigkeit, die nicht zellulär ist, und können persönliche Bereichsnetze (wie z. B. Bluetooth, Nahfeld usw.), lokale Netze (wie z. B. Wi-Fi) und/oder Weitbereichsnetze (wie z. B. WiMax) und/oder eine andere drahtlose Kommunikation enthalten. In einem Beispiel können die Verbindungsfähigkeitsschaltungsanordnungen 2431 eine Netzschnittstelle, wie z. B. eine drahtgebundene oder drahtlose Schnittstelle, enthalten, so dass eine Systemausführungsform in eine drahtlose Vorrichtung, z. B. ein Mobiltelephon oder einen persönlichen digitalen Assistenten, aufgenommen sein kann.
In einigen Ausführungsformen umfasst die Vorrichtung 2400 einen Steuer-Hub 2432, der die Hardware-Vorrichtungen und/oder Software-Komponenten repräsentiert, die auf die Wechselwirkung mit einer oder mehreren E/A-Vorrichtungen bezogen ist. Der Prozessor 2404 kann z. B. über den Steuer-Hub 2432 mit einer oder mehreren der Anzeige 2422, einer oder mehreren Peripherievorrichtungen 2424, der Speichervorrichtungen 2428, einer oder mehreren anderen externen Vorrichtungen 2429 usw. kommunizieren. Der Steuer-Hub 2432 kann ein Chipsatz, ein Plattform-Steuer-Hub (PCH) und/oder dergleichen sein.
Der Steuer-Hub 2432 veranschaulicht z. B. einen oder mehrere Verbindungspunkte für zusätzliche Vorrichtungen, die mit der Vorrichtung 2400 verbunden sind, durch die z. B. ein Anwender mit dem System wechselwirken könnte. Die Vorrichtungen (z. B. die Vorrichtungen 2429), die an die Vorrichtung 2400 angeschlossen sein können, enthalten z. B. Mikrophonvorrichtungen, Lautsprecher- oder Stereosysteme, Audiovorrichtungen, Videosysteme oder andere Anzeigevorrichtungen, Tastatur- oder Tastenfeldvorrichtungen oder andere E/A-Vorrichtungen zur Verwendung mit spezifischen Anwendungen, wie z. B. Kartenlesern oder anderen Vorrichtungen.
Wie oben erwähnt worden ist, kann der Steuer-Hub 2432 mit den Audiovorrichtungen, der Anzeige 2422 usw. wechselwirken. Die Eingabe durch ein Mikrophon oder eine andere Audiovorrichtung kann z. B. Eingaben oder Befehle für eine oder mehrere Anwendungen oder Funktionen der Vorrichtung 2400 bereitstellen. Zusätzlich kann eine Audioausgabe anstelle von oder zusätzlich zu einer Anzeigeausgabe bereitgestellt sein. Falls in einem weiteren Beispiel die Anzeige 2422 einen Berührungsschirm enthält, wirkt die Anzeige 2422 außerdem als eine Eingabevorrichtung, die wenigstens teilweise durch den Steuer-Hub 2432 gemanagt sein kann. Es können außerdem zusätzliche Tasten oder Schalter an der Rechenvorrichtung 2400 vorhanden sein, um durch den Steuer-Hub 2432 gemanagte E/A-Funktionen bereitzustellen. In einer Ausführungsform managt der Steuer-Hub 2432 Vorrichtungen, wie z. B. Beschleunigungsmesser, Kameras, Lichtsensoren oder andere Umgebungssensoren, oder andere Hardware, die in der Vorrichtung 2400 enthalten sein kann. Die Eingabe kann sowohl ein Teil der direkten Anwenderwechselwirkung sein als auch eine Umgebungseingabe in das System bereitstellen, um seine Operationen zu beeinflussen (z. B. die Filterung für das Rauschen, das Einstellen der Anzeigen für die Helligkeitsdetektion, das Anwenden eines Blitzes für eine Kamera oder andere Merkmale).
In einigen Ausführungsformen kann der Steuer-Hub 2432 unter Verwendung irgendeines geeigneten Kommunikationsprotokolls, z. B. PCIe (Peripheriekomponenten-Zusammenschaltungsexpress), USB (universeller serieller Bus), Thunderbolt, hochauflösende Multimedia-Schnittstelle (HDMI), Firewire usw., mit verschiedenen Vorrichtungen gekoppelt sein.
In einigen Ausführungsformen repräsentiert die Anzeige 2422 Hardware- (z. B. Anzeigevorrichtungen) und Software- (z. B. Treiber) Komponenten, die eine visuelle und/oder taktile Anzeige für einen Anwender bereitstellen, um mit der Vorrichtung 2400 wechselzuwirken. Die Anzeige 2422 kann eine Anzeigeschnittstelle, einen Anzeigeschirm und/oder eine Hardware-Vorrichtung enthalten, die verwendet werden, um einem Anwender eine Anzeige bereitzustellen. In einigen Ausführungsformen enthält die Anzeige 2422 eine Berührungsschirm- (oder Tastfeld-) Vorrichtung, die einem Anwender sowohl eine Ausgabe als auch eine Eingabe bereitstellt. In einem Beispiel kann die Anzeige 2422 direkt mit dem Prozessor 2404 kommunizieren. Die Anzeige 2422 kann eine oder mehrere einer internen Anzeigevorrichtung, wie z. B. in einer mobilen Elektronikvorrichtung oder einer Laptop-Vorrichtung, oder einer externen Anzeigevorrichtung, die über eine Anzeigeschnittstelle (z. B. DisplayPort usw.) angeschlossen ist, sein. In einer Ausführungsform kann die Anzeige 2422 ein Datenhelm (HMD) sein, wie z. B. eine Stereo-Anzeigevorrichtung zur Verwendung in Anwendungen der virtuellen Realität (VR) oder Anwendungen der erweiterten Realität (AR).
In einigen Ausführungsformen kann die Vorrichtung 2400 zusätzlich zu dem Prozessor 2404 (oder anstelle des Prozessors 2404) eine Graphikverarbeitungseinheit (GPU) enthalten, die einen oder mehrere Graphikverarbeitungskerne umfasst, die einen oder mehrere Aspekte des Anzeigens von Inhalten auf der Anzeige 2422 steuern kann, obwohl dies in der Figur nicht veranschaulicht ist.
Der Steuer-Hub 2432 (oder der Plattform-Controller-Hub) kann sowohl Hardware-Schnittstellen und -verbinder als auch Software-Komponenten (z. B. Treiber, Protokollstapel) enthalten, um Peripherieverbindungen, z. B. zu den Peripherievorrichtungen 2424, herzustellen.
Es wird erkannt, dass die Vorrichtung 2400 sowohl eine Peripherievorrichtung für andere Rechenvorrichtungen sein kann als auch Peripherievorrichtungen aufweisen kann, die mit ihr verbunden sind. Die Vorrichtung 2400 kann einen „Docking“-Verbinder aufweisen, um sich mit anderen Rechenvorrichtungen für die Zwecke, wie z. B. das Managen (z. B. Herunter- und/oder Hochladen, Ändern, Synchronisieren) von Inhalt in der Vorrichtung 2400, zu verbinden. Zusätzlich kann ein „Docking“-Verbinder es der Vorrichtung 2400 ermöglichen, sich mit bestimmten Peripherievorrichtungen zu verbinden, die es der Rechenvorrichtung 2400 ermöglichen, die Ausgabe von Inhalten z. B. an audiovisuelle oder andere Systeme zu steuern.
Zusätzlich zu einem proprietären „Docking“-Verbinder oder anderer proprietärer Verbindungs-Hardware kann die Vorrichtung 2400 Peripherieverbindungen über übliche oder standardbasierte Verbinder herstellen. Übliche Typen können einen Verbinder des universellen seriellen Busses (USB) (der irgendeine Anzahl verschiedener Hardware-Schnittstellen enthalten kann), DisplayPort einschließlich MiniDisplayPort (MDP), eine hochauflösende Multimedia-Schnittstelle (HDMI), Firewire oder andere Typen enthalten.
In einigen Ausführungsformen können die Verbindungsfähigkeitsschaltungsanordnungen 2431 z. B. zusätzlich zu oder anstelle dessen, dass sie direkt an den Prozessor 2404 gekoppelt sind, an den Steuer-Hub 2432 gekoppelt sein. In einigen Ausführungsformen kann die Anzeige 2422 z. B. zusätzlich zu oder anstelle dessen, dass sie direkt an den Prozessor 2404 gekoppelt ist, an den Steuer-Hub 2432 gekoppelt sein.
In einigen Ausführungsformen umfasst die Vorrichtung 2400 einen Speicher 2430, der über eine Speicherschnittstelle 2434 an den Prozessor 2404 gekoppelt ist. Der Speicher 2430 enthält Speichervorrichtungen zum Speichern von Informationen in der Vorrichtung 2400.
In einigen Ausführungsformen enthält der Speicher 2430 eine Vorrichtung, um eine stabile Taktung aufrechtzuerhalten, wie bezüglich verschiedener Ausführungsformen beschrieben ist. Der Speicher kann nicht flüchtige (der Zustand ändert sich nicht, falls die Leistung für die Speichervorrichtung unterbrochen wird) und/oder flüchtige (der Zustand ist unbestimmt, falls die Leistung für die Speichervorrichtung unterbrochen ist) Speichervorrichtungen enthalten. Die Speichervorrichtung 2430 kann eine Vorrichtung dynamischen Schreib-Lese-Speichers (DRAM), eine Vorrichtung statischen Schreib-Lese-Speichers (SRAM), eine Flash-Speichervorrichtung, eine Phasenwechselspeichervorrichtung oder irgendeine andere Speichervorrichtung mit geeigneter Leistung sein, um als ein Prozessspeicher zu dienen. In einer Ausführungsform kann der Speicher 2430 als der Systemspeicher für die Vorrichtung 2400 arbeiten, um Daten und Anweisungen zur Verwendung zu speichern, wenn der eine oder die mehreren Prozessoren 2404 eine Anwendung oder einen Prozess ausführen. Der Speicher 2430 kann sowohl Anwendungsdaten, Anwenderdaten, Musik, Photos, Dokumente oder andere Daten als auch Systemdaten (ob langfristig oder vorübergehend), die auf die Ausführung der Anwendungen und Funktionen der Vorrichtung 2400 bezogen sind, speichern.
Die Elemente verschiedener Ausführungsformen und Beispiele sind außerdem als ein maschinenlesbares Medium (z. B. ein Speicher 2430) zum Speichern der computerausführbaren Anweisungen (z. B. der Anweisungen, um irgendwelche anderen hier erörterten Prozesse zu implementieren) bereitgestellt. Das maschinenlesbare Medium (z. B. der Speicher 2430) kann Flash-Speicher, optische Platten, CD-ROMs, DVD-ROMs, RAMs, EPROMs, EEPROMs, magnetische oder optische Karten, Phasenwechselspeicher (PCM) oder andere Typen von maschinenlesbaren Medien, die zum Speichern von elektronischen oder computerausführbaren Anweisungen geeignet sind, enthalten, ist aber nicht darauf eingeschränkt. Die Ausführungsformen der Offenbarung können z. B. als ein Computerprogramm (z. B. BIOS) heruntergeladen werden, das von einem entfernten Computer (z. B. einem Server) zu einem anfordernden Computer (z. B. einem Client) über Datensignale über eine Kommunikationsverbindung (z. B. ein Modem oder eine Netzverbindung) übertragen werden kann.
In einigen Ausführungsformen umfasst die Vorrichtung 2400 Temperaturmessschaltungsanordnungen 2440 z. B. zum Messen der Temperatur verschiedener Komponenten der Vorrichtung 2400. In einem Beispiel können die Temperaturmessschaltungsanordnungen 2440 eingebettet oder an verschiedene Komponenten gekoppelt oder angeschlossen sein, deren Temperatur gemessen und überwacht werden soll. Die Temperaturmessschaltungsanordnungen 2440 können z. B. die Temperatur eines oder mehrerer (oder innerhalb) der Kerne 2408a, 2408b, 2408c, des Spannungsreglers 2414, des Speichers 2430, einer Hauptplatine des SOC 2401 und/oder irgendeiner geeigneten Komponente der Vorrichtung 2400 messen.
In einigen Ausführungsformen umfasst die Vorrichtung 2400 Leistungsmessschaltungsanordnungen 2442, z. B. zum Messen der durch eine oder mehreren Komponenten der Vorrichtung 2400 verbrauchten Leistung. In einem Beispiel können die Leistungsmessschaltungsanordnungen 2442 zusätzlich zu oder anstelle des Messens der Leistung Spannung und/oder Strom messen. In einem Beispiel können die Leistungsmessschaltungsanordnungen 2442 in verschiedene Komponenten eingebettet oder an verschiedene Komponenten gekoppelt oder angeschlossen sein, deren Leistung, Spannung und/oder Stromverbrauch gemessen und überwacht werden soll. Die Leistungsmessschaltungsanordnungen 2442 können z. B. die Leistung, den Strom und/oder die Spannung, die durch einen oder mehrere Spannungsregler 2414 zugeführt werden, die Leistung, die dem SOC 2401 zugeführt wird, die Leistung, die der Vorrichtung 2400 zugeführt wird, die Leistung, die durch den Prozessor 2404 (oder irgendeine andere Komponente) der Vorrichtung 2400 verbraucht wird, usw. messen
In einigen Ausführungsformen umfasst die Vorrichtung 2400 eine oder mehrere Spannungsreglerschaltungsanordnungen, die allgemein als ein Spannungsregler (VR) 2414 bezeichnet werden. Der VR 2414 erzeugt Signale mit geeigneten Spannungspegeln, die zugeführt werden können, um irgendwelche geeigneten Komponenten der Vorrichtung 2400 zu betreiben. Lediglich als ein Beispiel ist der VR 2414 veranschaulicht, um Signale dem Prozessor 2404 der Vorrichtung 2400 zuzuführen. In einigen Ausführungsformen empfängt der VR 2414 ein oder mehrere Spannungsidentifikations- (VID-) Signale und erzeugt basierend auf den VID-Signalen das Spannungssignal mit einem geeigneten Pegel. Für den VR 2414 können verschiedene Typen von VRs verwendet werden. Der VR 2414 kann z. B. einen „Abwärts“-VR, einen „Aufwärts“-VR, eine Kombination aus Abwärts- und Aufwärts-VRs, Regler mit geringem Ausfall (LDO-Regler), Schalt-DC-DC-Regler, auf einem Controller mit konstanter Einschaltzeit basierende DC-DC-Regler usw. enthalten. Ein Abwärts-VR wird im Allgemeinen in Leistungszufuhranwendungen verwendet, bei denen eine Eingangsspannung in einem Verhältnis, das kleiner als eins ist, in eine Ausgangsspannung transformiert werden muss. Ein Aufwärts-VR wird im Allgemeinen in Leistungszufuhranwendungen verwendet, in denen eine Eingangsspannung in eine Ausgangsspannung in einem Verhältnis, das größer als eins ist, transformiert werden muss. In einigen Ausführungsformen weist jeder Prozessorkern seinen eigenen VR auf, der durch eine PCU 2410a/b und/oder eine PMIC 2412 gesteuert ist. In einigen Ausführungsformen weist jeder Kern ein Netz von verteilten LDOs auf, um eine effiziente Steuerung für das Leistungsmanagement bereitzustellen. Die LDOs können digitale, analoge oder eine Kombination aus digitalen und analogen LDOs sein. In einigen Ausführungsformen enthält der VR 2414 eine Stromverfolgungsvorrichtung, um den Strom durch die Leistungsversorgungsschiene(n) zu messen.
In einigen Ausführungsformen umfasst die Vorrichtung 2400 eine oder mehrere Taktgeneratorschaltungsanordnungen, die im Allgemeinen als ein Taktgenerator 2416 bezeichnet werden. Der Taktgenerator 2416 erzeugt Taktsignale mit geeigneten Frequenzpegeln, die irgendwelchen geeigneten Komponenten der Vorrichtung 2400 zugeführt werden können. Lediglich als ein Beispiel ist der Taktgenerator 2416 veranschaulicht, um dem Prozessor 2404 der Vorrichtung 2400 Taktsignale zuzuführen. In einigen Ausführungsformen empfängt der Taktgenerator 2416 ein oder mehrere Frequenzidentifikations- (FID-) Signale und erzeugt basierend auf den FID-Signalen die Taktsignale mit einer geeigneten Frequenz.
In einigen Ausführungsformen umfasst die Vorrichtung 2400 eine Batterie 2418, die verschiedenen Komponenten der Vorrichtung 2400 Leistung zuführt. Lediglich als ein Beispiel ist veranschaulicht, dass die Batterie 2418 dem Prozessor 2404 Leistung zuführt. Obwohl dies in den Figuren nicht veranschaulicht ist, kann die Vorrichtung 2400 eine Ladeschaltungsanordnung umfassen, um z. B. basierend auf der der von einem AC-Adapter zugeführten Wechselstrom- (AC-) Leistungsversorgung die Batterie wieder aufzuladen.
In einigen Ausführungsformen umfasst die Vorrichtung 2400 eine Leistungssteuereinheit (PCU) 2410 (die außerdem als eine Leistungsmanagementeinheit (PMU), ein Leistungs-Controller usw. bezeichnet wird). In einem Beispiel können einige Abschnitte der PCU 2410 durch einen oder mehrere Verarbeitungskerne 2408 implementiert sein, wobei diese Abschnitte der PCU 2410 symbolisch unter Verwendung eines gestrichelten Kastens veranschaulicht und mit PCU 2410a beschriftet sind. In einem Beispiel können einige andere Abschnitte der PCU 2410 außerhalb der Verarbeitungskerne 2408 implementiert sein, wobei diese Abschnitte der PCU 2410 unter Verwendung eines gestrichelten Kastens veranschaulicht und als PCU 2410b beschriftet sind. Die PCU 2410 kann verschiedene Leistungsmanagementoperationen für die Vorrichtung 2400 implementieren. Die PCU 2410 kann sowohl Hardware-Schnittstellen, Hardware-Schaltungsanordnungen, Verbinder, Register usw. als auch Software-Komponenten (z. B. Treiber, Protokollstapel) enthalten, um verschiedene Leistungsmanagementoperationen für die Vorrichtung 2400 zu implementieren.
In einigen Ausführungsformen umfasst die Vorrichtung 2400 eine integrierte Leistungsmanagement-Schaltung (PMIC) 2412, um z. B. verschiedene Leistungsmanagementoperationen für die Vorrichtung 2400 zu implementieren. In einigen Ausführungsformen ist die PMIC 2412 eine rekonfigurierbare Leistungsmanagement-IC (RPMIC) und/oder eine IMVP (Intel® Mobilspannungspositionierung). In einem Beispiel befindet sich die PMIC innerhalb eines vom Prozessor 2404 getrennten IC-Chips. Die kann verschiedene Leistungsmanagementoperationen für die Vorrichtung 2400 implementieren. Die PMIC 2412 kann sowohl Hardware-Schnittstellen, Hardware-Schaltungsanordnungen, Verbinder, Register usw. als auch Software-Komponenten (z. B. Treiber, Protokollstapel) enthalten, um verschiedene Leistungsmanagementoperationen für die Vorrichtung 2400 zu implementieren.
In einem Beispiel umfasst die Vorrichtung 2400 eine oder beide der PCU 2410 oder der PMIC 2412. In einem Beispiel kann irgendeine der PCU 2410 oder der PMIC 2412 in der Vorrichtung 2400 fehlen, wobei folglich diese Komponenten unter Verwendung gestrichelter Linien veranschaulicht sind.
Verschiedene Leistungsmanagementoperationen der Vorrichtung 2400 können durch die PCU 2410, durch die PMIC 2412 oder durch eine Kombination aus der PCU 2410 und der PMIC 2412 ausgeführt werden. Die PCU 2410 und/oder die PMIC 2412 können z. B. einen Leistungszustand (z. B. P-Zustand) für verschiedene Komponenten der Vorrichtung 2400 auswählen. Die PCU 2410 und/oder die PMIC 2412 können z. B. einen Leistungszustand (z. B. in Übereinstimmung mit der ACPI-Spezifikation (Spezifikation einer weiterentwickelten Konfigurations- und Leistungsschnittstelle)) für verschiedene Komponenten der Vorrichtung 2400 auswählen. Lediglich als ein Beispiel können die PCU 2410 und/oder die PMIC 2412 verschiedene Komponenten der Vorrichtung 2400 veranlassen, in einen Schlafzustand, in einen aktiven Zustand, in einen geeigneten C-Zustand (z. B. den CO-Zustand oder einen anderen geeigneten C-Zustand in Übereinstimmung mit der ACPI-Spezifikation) usw. überzugehen. In einem Beispiel können die PCU 2410 und/oder die PMIC 2412 eine durch den VR 2414 ausgegebene Spannung und/oder eine Frequenz eines durch den Taktgenerator ausgegebenen Taktsignals z. B. durch das entsprechende Ausgeben des VID-Signals und/oder des FID-Signals steuern. In einem Beispiel können die PCU 2410 und/oder die PMIC 2412 die Verwendung der Batterieleistung, das Laden der Batterie 2418 und auf den Leistungssparbetrieb bezogene Merkmale steuern.
Der Taktgenerator 2416 kann einen Phasenregelkreis (PLL), einen Frequenzregelkreis (FLL) oder eine andere geeignete Taktquelle umfassen. In einigen Ausführungsformen weist jeder Kern des Prozessors 2404 seine eigene Taktquelle auf. Als solcher kann jeder Kern mit einer Frequenz arbeiten, die von der Frequenz des Betriebs des anderen Kerns unabhängig ist. In einigen Ausführungsformen führen die PCU 2410 und/oder die PMIC 2412 eine adaptive oder dynamische Frequenzskalierung oder -einstellung aus. Die Taktfrequenz eines Prozessorkerns kann z. B. erhöht werden, falls der Kern nicht an seinem maximalen Leistungsaufnahmeschwellenwert oder seiner maximalen Leistungsaufnahmegrenze arbeitet. In einigen Ausführungsformen bestimmt die PCU 2410 und/oder die PMIC 2412 die Betriebsbedingung jedes Kerns eines Prozessors und stellt die Frequenz und/oder die Leistungsversorgungsspannung dieses Kerns opportunistisch an, ohne dass die Kerntaktquelle (z. B. der PLL dieses Kerns) die Verriegelung verliert, wenn die PCU 2410 und/oder die PMIC 2412 bestimmt, dass der Kern unterhalb eines Zielleistungspegels arbeitet. Wenn z. B. ein Kern einen Strom von einer Leistungsversorgungsschiene zieht, der kleiner als ein für diesen Kern oder Prozessor 2404 zugewiesener Gesamtstrom ist, dann kann die PCU 2410 und/oder die PMIC 2412 die für diesen Kern oder Prozessor 2404 gezogene Leistung (z. B. durch das Erhöhen der Taktfrequenz und/oder des Leistungsversorgungsspannungspegels) Zeitlichkeit erhöhen, so dass dieser Kern oder Prozessor 2404 auf einem höheren Leistungsniveau arbeiten kann. Die Spannung und/oder Frequenz als solche kann für den Prozessor 2404 Zeitlichkeit erhöht werden, ohne die Produktzuverlässigkeit zu verletzen.
In einem Beispiel können die PCU 2410 und/oder die PMIC 2412 z. B. wenigstens teilweise basierend auf dem Empfangen von Messwerten von den Leistungsmessschaltungsanordnungen 2442, den Temperaturmessschaltungsanordnungen 2440, dem Ladepegel der Batterie 2418 und/oder anderen geeigneten Informationen, die für das Leistungsmanagement verwendet werden können, Leistungsmanagementoperationen ausführen. Zu diesem Zweck ist die PMIC 2412 kommunikationstechnisch an einen oder mehreren Sensoren gekoppelt, um verschiedene Werte/Variationen in einem oder mehreren Faktoren abzutasten/zu detektieren, die eine Auswirkung auf das Leistungs-/Wärmeverhalten des Systems/der Plattform aufweisen. Die Beispiele des einen oder der mehreren Faktoren enthalten einen elektrischen Strom, einen Spannungsabfall, eine Temperatur, eine Betriebsfrequenz, eine Betriebsspannung, eine Leistungsaufnahme, eine Zwischenkern-Kommunikationsaktivität usw. Ein oder mehrere dieser Sensoren können in physischer Nähe (und/oder Wärmekontakt/-kopplung) mit einer oder mehreren Komponenten oder Logik/IP-Blöcken eines Rechensystems bereitgestellt sein. Zusätzlich kann der Sensor (können die Sensoren) in wenigstens einer Ausführungsform direkt an die PCU 2410 und/oder die PMIC 2412 gekoppelt sein, um es der PCU 2410 und/oder der PMIC 2412 zu ermöglichen, die Energie des Prozessorkerns wenigstens teilweise basierend auf dem (den) durch einen oder mehrere der Sensoren detektierten Werte(n) zu managen.
Außerdem ist ein beispielhafter Software-Stapel der Vorrichtung 2400 veranschaulicht (obwohl nicht alle Elemente des Software-Stapels veranschaulicht sind). Lediglich als Beispiel können die Prozessoren 2404 Anwendungsprogramme 2450, ein Betriebssystem (OS) 2452, ein oder mehrere für das Leistungsmanagement (PM) spezifische Anwendungsprogramme (die z. B. generisch als die PM-Anwendungen 2458 bezeichnet werden) und/oder dergleichen ausführen. Die PM-Anwendungen 2458 können außerdem durch die PCU 2410 und/oder die PMIC 2412 ausgeführt werden. Das OS 2452 kann außerdem eine oder mehrere PM-Anwendungen 2456a, 2456b, 2456c enthalten. Das OS 2452 kann außerdem verschiedene Treiber 2454a, 2454b, 2454c usw. enthalten, von denen einige für Leistungsmanagementzwecke spezifisch sein können. In einigen Ausführungsformen kann die Vorrichtung 2400 ferner ein grundlegendes Eingabe-/Ausgabesystem (BIOS) 2420 umfassen. Das BIOS 2420 kann mit dem OS 2452 (z. B. über einen oder mehrere Treiber 2454) kommunizieren, mit den Prozessoren 2404 kommunizieren usw.
Eine oder mehrere der PM-Anwendungen 2458, 2456, der Treiber 2454, des BIOS 2420 usw. können z. B. verwendet werden, um für das Leistungsmanagement spezifische Aufgaben zu implementieren, um z. B. die Spannung und/oder die Frequenz verschiedener Komponenten der Vorrichtung 2400 zu steuern, um den Aufwachzustand, den Schlafzustand und/oder irgendeinen anderen geeigneten Leistungszustand verschiedener Komponenten der Vorrichtung 2400 zu steuern, um die Verwendung der Batterieleistung, das Laden der Batterie 2418, auf den Leistungssparbetrieb bezogene Merkmale zu steuern, usw.
Verweise in der Beschreibung auf „eine Ausführungsform“, „eine einzige Ausführungsform“, „einige Ausführungsformen“ oder „andere Ausführungsformen“ bedeuten, dass ein bestimmtes Merkmal, eine bestimmte Struktur oder eine bestimmte Eigenschaft, die im Zusammenhang mit den Ausführungsformen beschrieben ist, in wenigstens einigen Ausführungsformen, aber nicht notwendigerweise in allen Ausführungsformen enthalten ist. Die verschiedenen Vorkommen von „einer Ausführungsform“, „einer einzigen Ausführungsform“ oder „einigen Ausführungsformen“ beziehen sich nicht notwendigerweise alle auf dieselben Ausführungsformen. Falls die Beschreibung angibt, dass eine Komponente, ein Merkmal, eine Struktur oder eine Eigenschaft enthalten sein „kann“, „könne“ oder „könnte“, ist es nicht erforderlich, dass diese spezielle Komponente, dieses spezielle Merkmal, diese spezielle Struktur oder diese spezielle Eigenschaft enthalten ist. Falls sich die Beschreibung oder ein Anspruch auf „ein“ oder „ein“ Element bezieht, bedeutet das nicht, dass es nur eines der Elemente gibt. Falls sich die Beschreibung oder die Ansprüche auf „ein zusätzliches“ Element beziehen, schließt das nicht aus, dass es mehr als eines des zusätzlichen Elements gibt.
Weiterhin können die speziellen Merkmale, Strukturen, Funktionen oder Eigenschaften in einer oder mehreren Ausführungsformen in jeder geeigneten Weise kombiniert sein. Eine erste Ausführungsform kann z. B. mit einer zweiten Ausführungsform überall kombiniert werden, wo die speziellen Merkmale, Strukturen, Funktionen oder Eigenschaften, die den beiden Ausführungsformen zugeordnet sind, sich nicht gegenseitig ausschließen.
Während die Offenbarung in Verbindung mit ihren spezifischen Ausführungsformen beschrieben worden ist, werden viele Alternativen, Modifikationen und Variationen derartiger Ausführungsformen für die Durchschnittsfachleute auf dem Gebiet in Anbetracht der vorstehenden Beschreibung offensichtlich sein. Die Ausführungsformen der Offenbarung sind vorgesehen, alle derartigen Alternativen, Modifikationen und Variationen zu umfassen, so dass sie in den breiten Schutzumfang der beigefügten Ansprüche fallen.
Zusätzlich können für die Einfachheit der Veranschaulichung und Erörterung und um die Offenbarung nicht zu verbergen wohlbekannte Leistungs-/Masseverbindungen mit Chips integrierter Schaltungen (IC) und anderen Komponenten innerhalb der dargestellten Figuren gezeigt oder nicht gezeigt sein. Ferner können die Anordnungen in einer Blockschaltplanform gezeigt sein, um das Verbergen der Offenbarung zu vermeiden, und außerdem im Hinblick auf die Tatsache, dass die Spezifika bezüglich der Implementierung derartiger Blockschaltplan-Anordnungen in hohem Grade von der Plattform abhängig sind, innerhalb der die vorliegende Offenbarung implementiert werden soll, (d. h., derartige Spezifika sollten sich gut innerhalb des Zuständigkeitsbereiches eines Fachmann auf dem Gebiet befinden), in einer Blockschaltplanform gezeigt sein. Wo spezifische Einzelheiten (z. B. Schaltungen) dargelegt werden, um beispielhafte Ausführungsformen der Offenbarung zu beschreiben, sollte es für einen Fachmann auf dem Gebiet offensichtlich sein, dass die Offenbarung ohne oder mit einer Variation dieser spezifischen Einzelheiten praktiziert werden kann. Die Beschreibung ist folglich als veranschaulichend anstatt als einschränkend zu betrachten.
Verschiedene hier beschriebene Ausführungsformen sind als Beispiele veranschaulicht. Die Merkmale dieser Beispiele können in jeder geeigneten Weise miteinander kombiniert werden. Diese Beispiele enthalten:
Beispiel 1: Eine Vorrichtung, die Folgendes umfasst: eine E/A-Anschlussfläche; einen Treiber, der an die E/A-Anschlussfläche gekoppelt ist, wobei der Treiber eine p-Typ-Vorrichtung und eine n-Typ-Vorrichtung, die mit der p-Typ-Vorrichtung in Reihe geschaltet ist, umfasst; und eine Schaltung, um eine der p-Typ-Vorrichtung oder der n-Typ-Vorrichtung des Treibers einzuschalten, wenn ein ESD-Ereignis an der E/A-Anschlussfläche stattfindet.
Beispiel 2: Die Vorrichtung des Beispiels 1, wobei die Schaltung eine der p-Typ-Vorrichtung oder der n-Typ-Vorrichtung ausschalten soll, wenn das ESD-Ereignis abgeschlossen ist.
Beispiel 3: Die Vorrichtung des Beispiels 1 umfasst eine Zeitgeberschaltung, um eine Zeitdauer zu bestimmen, während der die Schaltung eine der p-Typ-Vorrichtung oder der n-Typ-Vorrichtung einschalten soll, wenn das ESD-Ereignis an der E/A-Anschlussfläche stattfindet.
Beispiel 4: Die Vorrichtung des Beispiels 3, wobei die Schaltung eine erste p-Typ-Vorrichtung und eine zweite p-Typ-Vorrichtung umfasst, wobei die erste p-Typ-Vorrichtung an die p-Typ-Vorrichtung des Treibers gekoppelt ist, wobei die zweite p-Typ-Vorrichtung an die n-Typ-Vorrichtung des Treibers gekoppelt ist.
Beispiel 5: Die Vorrichtung des Beispiels 4, wobei die Gate-Anschlüsse der ersten p-Typ-Vorrichtung und der zweiten p-Typ-Vorrichtung an einen Ausgang der Zeitgeberschaltung gekoppelt sind.
Beispiel 6: Die Vorrichtung des Beispiels 4, wobei die Drain-Anschlüsse der ersten p-Typ-Vorrichtung und der zweiten p-Typ-Vorrichtung gekoppelt sind und ferner an die E/A-Anschlussfläche gekoppelt sind.
Beispiel 7: Die Vorrichtung des Beispiels 4, wobei ein Source-Anschluss der ersten p-Typ-Vorrichtung an ein Gate der p-Typ-Vorrichtung des Treibers gekoppelt ist.
Beispiel 8: Die Vorrichtung des Beispiels 4, wobei ein Source-Anschluss der zweiten p-Typ-Vorrichtung an ein Gate der n-Typ-Vorrichtung des Treibers gekoppelt ist.
Beispiel 9: Die Vorrichtung des Beispiels 3 umfasst eine Klemmschaltung, die an einen Ausgang der Zeitgeberschaltung gekoppelt ist.
Beispiel 10: Die Vorrichtung des Beispiels 1 umfasst einen Vortreiber, der an die Schaltung und den Treiber gekoppelt ist.
Beispiel 11: Eine Vorrichtung, die Folgendes umfasst: eine E/A-Anschlussfläche; einen Treiber, der an die E/A-Anschlussfläche gekoppelt ist, wobei der Treiber eine p-Typ-Vorrichtung und eine n-Typ-Vorrichtung, die mit der p-Typ-Vorrichtung in Reihe geschaltet ist, umfasst; und eine Schaltung, die Folgendes umfasst: eine erste p-Typ-Vorrichtung, die an die p-Typ-Vorrichtung des Treibers gekoppelt ist; und eine zweite p-Typ-Vorrichtung, die an die n-Typ-Vorrichtung des Treibers gekoppelt ist, wobei die Gate-Anschlüsse der ersten und der zweiten p-Typ-Vorrichtung durch ein ESD-Ereignis steuerbar sind.
Beispiel 12: Die Vorrichtung des Beispiels 11, wobei die Schaltung eine der p-Typ-Vorrichtung oder der n-Typ-Vorrichtung einschalten soll, wenn das ESD-Ereignis an der E/A-Anschlussfläche stattfindet.
Beispiel 13: Die Vorrichtung des Beispiels 11, wobei die Schaltung eine der p-Typ-Vorrichtung oder der n-Typ-Vorrichtung ausschalten soll, wenn das ESD-Ereignis abgeschlossen ist.
Beispiel 14: Die Vorrichtung des Beispiels 11, wobei die Gate-Anschlüsse der ersten p-Typ-Vorrichtung und der zweiten p-Typ-Vorrichtung an einen Ausgang einer Zeitgeberschaltung gekoppelt sind.
Beispiel 15: Die Vorrichtung des Beispiels 11, wobei die Drain-Anschlüsse der ersten p-Typ-Vorrichtung und der zweiten p-Typ-Vorrichtung gekoppelt sind und ferner an die E/A-Anschlussfläche gekoppelt sind.
Beispiel 16: Die Vorrichtung des Beispiels 11, wobei ein Source-Anschluss der ersten p-Typ-Vorrichtung an ein Gate der p-Typ-Vorrichtung des Treibers gekoppelt ist.
Beispiel 17: Die Vorrichtung des Beispiels 11, wobei ein Source-Anschluss der zweiten p-Typ-Vorrichtung an ein Gate der n-Typ-Vorrichtung des Treibers gekoppelt ist.
Beispiel 18: Ein System, das Folgendes umfasst: einen Speicher; einen Prozessor, der an den Speicher gekoppelt ist; und eine drahtlose Schnittstelle, die kommunikationstechnisch an den Prozessor gekoppelt ist, wobei der Prozessor Folgendes enthält: eine E/A-Anschlussfläche; einen mit der E/A-Anschlussfläche gekoppelten Treiber, wobei der Treiber eine p-Typ-Vorrichtung und eine n-Typ-Vorrichtung, die mit der p-Typ-Vorrichtung in Reihe geschaltet ist, umfasst; und eine Schaltung, die Folgendes umfasst: eine erste p-Typ-Vorrichtung, die an die p-Typ-Vorrichtung des Treibers gekoppelt ist; und eine zweite p-Typ-Vorrichtung, die an die n-Typ-Vorrichtung des Treibers gekoppelt ist, wobei die Gate-Anschlüsse des ersten und der zweiten p-Typ-Vorrichtung durch ein ESD-Ereignis steuerbar sind.
Beispiel 19: Das System des Beispiels 18, wobei die Schaltung eine der p-Typ-Vorrichtung oder der n-Typ-Vorrichtung einschalten soll, wenn das ESD-Ereignis an der E/A-Anschlussfläche stattfindet, wobei die Schaltung eine der p-Typ-Vorrichtung oder der n-Typ-Vorrichtung ausschalten soll, wenn das ESD-Ereignis abgeschlossen ist.
Beispiel 20: Das System des Beispiel 18, wobei die Gate-Anschlüsse der ersten p-Typ-Vorrichtung und der zweiten p-Typ-Vorrichtung an einen Ausgang einer Zeitgeberschaltung gekoppelt sind, und wobei die Drain-Anschlüsse der ersten p-Typ-Vorrichtung und der zweiten p-Typ-Vorrichtung gekoppelt sind.
Es ist eine Zusammenfassung bereitgestellt, die es dem Leser ermöglicht, die Art und den Hauptpunkt der technischen Offenbarung zu ermitteln. Die Zusammenfassung wird mit dem Verständnis, dass sie nicht verwendet wird, um den Schutzumfang oder die Bedeutung der Ansprüche zu begrenzen, vorgelegt. Die folgenden Ansprüche sind hierdurch in die ausführliche Beschreibung aufgenommen, wobei jeder Anspruch für sich allein als eine separate Ausführungsform steht.

Claims

Vorrichtung, die Folgendes umfasst: eine E/A-Anschlussfläche; einen Treiber, der an die E/A-Anschlussfläche gekoppelt ist, wobei der Treiber eine p-Typ-Vorrichtung und eine n-Typ-Vorrichtung, die mit der p-Typ-Vorrichtung in Reihe geschaltet ist, umfasst; und eine Schaltung, um eine der p-Typ-Vorrichtung oder der n-Typ-Vorrichtung des Treibers einzuschalten, wenn ein ESD-Ereignis an der E/A-Anschlussfläche stattfindet.
Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Schaltung eine der p-Typ-Vorrichtung oder der n-Typ-Vorrichtung ausschalten soll, wenn das ESD-Ereignis abgeschlossen ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, die eine Zeitgeberschaltung umfasst, um eine Zeitdauer zu bestimmen, während der die Schaltung eine der p-Typ-Vorrichtung oder der n-Typ-Vorrichtung einschalten soll, wenn das ESD-Ereignis an der E/A-Anschlussfläche stattfindet.
Vorrichtung nach Anspruch 3, wobei die Schaltung eine erste p-Typ-Vorrichtung und eine zweite p-Typ-Vorrichtung umfasst, wobei die erste p-Typ-Vorrichtung an die p-Typ-Vorrichtung des Treibers gekoppelt ist, wobei die zweite p-Typ-Vorrichtung an die n-Typ-Vorrichtung des Treibers gekoppelt ist.
Vorrichtung nach Anspruch 4, wobei die Gate-Anschlüsse der ersten p-Typ-Vorrichtung und der zweiten p-Typ-Vorrichtung an einen Ausgang der Zeitgeberschaltung gekoppelt sind.
Vorrichtung nach Anspruch 4, wobei die Drain-Anschlüsse der ersten p-Typ-Vorrichtung und der zweiten p-Typ-Vorrichtung gekoppelt sind und ferner an die E/A-Anschlussfläche gekoppelt sind.
Vorrichtung nach Anspruch 4, wobei ein Source-Anschluss der ersten p-Typ-Vorrichtung an ein Gate der p-Typ-Vorrichtung des Treibers gekoppelt ist.
Vorrichtung nach Anspruch 4, wobei ein Source-Anschluss der zweiten p-Typ-Vorrichtung an ein Gate der n-Typ-Vorrichtung des Treibers gekoppelt ist.
Vorrichtung nach Anspruch 3, die eine Klemmschaltung umfasst, die an einen Ausgang der Zeitgeberschaltung gekoppelt ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, die einen Vortreiber umfasst, der an die Schaltung und den Treiber gekoppelt ist.
Vorrichtung, die Folgendes umfasst: eine E/A-Anschlussfläche; einen Treiber, der an die E/A-Anschlussfläche gekoppelt ist, wobei der Treiber eine p-Typ-Vorrichtung und eine n-Typ-Vorrichtung, die mit der p-Typ-Vorrichtung in Reihe geschaltet ist, umfasst; und eine Schaltung, die Folgendes umfasst: eine erste p-Typ-Vorrichtung, die an die p-Typ-Vorrichtung des Treibers gekoppelt ist; und eine zweite p-Typ-Vorrichtung, die an die n-Typ-Vorrichtung des Treibers gekoppelt ist, wobei die Gate-Anschlüsse der ersten und der zweiten p-Typ-Vorrichtung durch ein ESD-Ereignis steuerbar sind.
Vorrichtung nach Anspruch 11, wobei die Schaltung eine der p-Typ-Vorrichtung oder der n-Typ-Vorrichtung einschalten soll, wenn das ESD-Ereignis an der E/A-Anschlussfläche stattfindet.
Vorrichtung nach Anspruch 11, wobei die Schaltung eine der p-Typ-Vorrichtung oder der n-Typ-Vorrichtung ausschalten soll, wenn das ESD-Ereignis abgeschlossen ist.
Vorrichtung nach Anspruch 11, wobei die Gate-Anschlüsse der ersten p-Typ-Vorrichtung und der zweiten p-Typ-Vorrichtung an einen Ausgang einer Zeitgeberschaltung gekoppelt sind.
Vorrichtung nach Anspruch 11, wobei die Drain-Anschlüsse der ersten p-Typ-Vorrichtung und der zweiten p-Typ-Vorrichtung gekoppelt sind und ferner an die E/A-Anschlussfläche gekoppelt sind.
Vorrichtung nach Anspruch 11, wobei ein Source-Anschluss der ersten p-Typ-Vorrichtung an ein Gate der p-Typ-Vorrichtung des Treibers gekoppelt ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 16, wobei ein Source-Anschluss der zweiten p-Typ-Vorrichtung an ein Gate der n-Typ-Vorrichtung des Treibers gekoppelt ist.
System, das Folgendes umfasst: einen Speicher; einen Prozessor, der an den Speicher gekoppelt ist; und eine drahtlose Schnittstelle, die kommunikationstechnisch an den Prozessor gekoppelt ist, wobei der Prozessor eine Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10 enthält.
System, das Folgendes umfasst: einen Speicher; einen Prozessor, der an den Speicher gekoppelt ist; und eine drahtlose Schnittstelle, die kommunikationstechnisch an den Prozessor gekoppelt ist, wobei der Prozessor eine Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 17 enthält.
Verfahren, das Folgendes umfasst: Koppeln eines Treibers, der an eine E/A-Anschlussfläche gekoppelt ist, wobei der Treiber eine p-Typ-Vorrichtung und eine n-Typ-Vorrichtung, die mit der p-Typ-Vorrichtung in Reihe geschaltet ist, umfasst; und Einschalten einer der p-Typ-Vorrichtung oder der n-Typ-Vorrichtung des Treibers, wenn ein ESD-Ereignis an der E/A-Anschlussfläche stattfindet.
Verfahren nach Anspruch 20, das das Ausschalten einer der p-Typ-Vorrichtung oder der n-Typ-Vorrichtung umfasst, wenn das ESD-Ereignis abgeschlossen ist.
Verfahren nach Anspruch 20, das das Bestimmen einer Zeitdauer umfasst, während der die Schaltung eine der p-Typ-Vorrichtung oder der n-Typ-Vorrichtung einschalten soll, wenn das ESD-Ereignis an der E/A-Anschlussfläche stattfindet.
Maschinenlesbares Speichermedium, das maschinenlesbare Anweisungen aufweist, die darin gespeichert sind, die, wenn sie ausgeführt werden, eine oder mehrere Maschinen veranlassen, ein Verfahren nach einem der Ansprüche 20 bis 22 auszuführen.