DE112007002129T5 - Spannungsregler mit Ansteuerungsübersteuerung - Google Patents

Spannungsregler mit Ansteuerungsübersteuerung Download PDF

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Abstract

Vorrichtung, umfassend:
einen schaltenden Spannungsregler, welcher mit einem von einem Spannungsreglertakt abgeleiteten Ansteuerungssignal geschaltet und eine Versorgung für einen funktionalen Schaltkreis mit einem assoziierten funktionalen Takt bereitstellen soll, welcher eine höhere Frequenz als die des Spannungsreglertakts aufweist, wobei das Ansteuerungssignal vom funktionalen Taktsignal in Reaktion auf ein Steuersignal von dem funktionalen Schaltkreis abgeleitet werden soll.

Description

  • Hintergrund
  • Integrierte Schaltkreise, wie beispielsweise Mikroprozessoren, werden komplexer, arbeiten unter strengeren Leistungsparametern und müssen gleichzeitig effizienter unter strengeren Leistungsparametern arbeiten. Sie sind typischerweise mittels eines oder mehreren Spannungsregler(VR)-Schaltkreisen versorgt, welche eine geregelte Spannungsversorgung bereitstellen. Weil eine Mikroprozessorlast beträchtlich und schnell variieren kann, kann es herausfordernd sein, VR-Lösungen bereitzustellen, welche in der Lage sind, adäquate Versorgungen in solchen Umgebungen bereitzustellen. Entsprechend können verbesserte VR-Lösungen gewünscht sein.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • Ausführungsformen der Erfindung sind als Beispiele und nicht als Begrenzungen in den Figuren der angehängten Zeichnungen gezeigt, in welchen gleiche Bezugszeichen gleiche Elemente kennzeichnen.
  • 1 ist ein Blockdiagramm eines Mehrkernmikroprozessorsystems mit einem assoziierten VR-System in Übereinstimmung mit einigen Ausführungsformen.
  • 2 ist eine Querschnittsansicht eines integrierten Mikroprozessorschaltkreisaufbaus in Übereinstimmung mit einigen Ausführungsformen.
  • 3 ist ein schematisches Diagramm eines Spannungsreglerschaltkreises mit einer Taktgeberübersteuerungsfähigkeit in Übereinstimmung mit einigen Ausführungsformen.
  • 4 ist ein Blockdiagramm eines Computersystems mit einem Mehrkernmikroprozessor, welcher mit einem integrierten Spannungsregler verbunden ist, in Übereinstimmung mit einigen Ausführungsformen.
  • Techniken, um es Spannungsreglern zu ermöglichen, sich auf kommende Laständerungen einzustellen, sind hier dargestellt. In einigen Ausführungsformen wird ein funktionaler Block, wie beispielsweise ein Mikroprozessorkern mit einem assoziiertem Taktsignal, mittels zumindest eines schaltenden Spannungsreglers versorgt. Wenn der funktionale Block kurz davor ist, eine erhöhte Versorgung anzufordern, wird der assoziierte Takt bereitgestellt, um den zumindest einen Reglerschalter so anzusteuern, dass das normale Ansteuerungssignal übersteuert wird, welches eine niedrigere Frequenz aufweist. Somit werden die Schalter bei einer höheren Frequenz angesteuert ausreichend vor (beispielsweise kurz vor) der Laständerung, um den Umfang einer Regeldifferenz zu verringern, welche sonst auftreten würde.
  • 1 zeigt im Allgemeinen einen Multikernmikroprozessor mit einem integrierten Spannungsregler(IVR)-System mit Spannungsreglern, welche konfiguriert sind, einen Taktgeber zu übersteuern, in Übereinstimmung mit einigen Ausführungsformen. Der Mikroprozessor umfasst vier Domainkerne (104A104D), welche mit einer gemeinsamen Mehrkernmastersteuerungsvorrichtung 102 verbunden sind, um verschiedene Überwachungsaufgaben auszuführen, wie beispielsweise eine Arbeitslastzuweisung, Umgebungsmanagement und Ähnlichem. In einigen Ausführungsformen sind die Domainkerne 104 und die Mastersteuerungsvorrichtung 102 Teil eines gemeinsamen Mikroprozessorchips.
  • Das gezeigte Spannungsreglersystem umfasst vier Domain-VR-Subsysteme (Domgin-VRs 114A114D), einen für jeden Domainkern 104 und eine Mastersteuerungsvorrichtung 112, welche mit jedem der Domain-VRs verbunden ist. Jeder der Domain-VRs 114 ist mit einem assoziierten Domainkern 104 verbunden, um diesen mit einer geregelten Versorgungsspannung VCC zu versorgen und von diesem ein Kerntaktsignal (CLK) und ein Übersteuerungssteuersignal (CTRL) zu empfangen. Beispielsweise stellt der Domain-VR 114A dem Domainkern 104A eine Versorgungsspannung VCCA bereit und empfängt von diesem ein Taktsignal CLKA und ein Übersteuerungssteuersignal CTRLA. (Man beachte, dass in alternativen Ausführungsformen die Übersteuerungssteuersignale von der Mastersteuerungsvorrichtung oder von einigen anderen Quellen kommen können in entweder direkter oder indirekter Kenntnis einer bevorstehenden Laständerung, welche eine Regeldifferenz an einem Spannungsreglerbereich bewirken würde.)
  • Ein jeweiliger Domain-VR 114 umfasst einen oder mehrere einzelne Spannungsregler, welche wählbar miteinander verbunden sind, so dass verschiedene VR-Kombinationen zugeschaltet werden können, um verschiedene Strompegel abhängig von einer Lastanforderung wählbar bereitzustellen. Beispielsweise kann einer der Domain-VRs tatsächlich acht getrennte VRs umfassen, jeder mit einer Stromleistungsfähigkeit von 3 Ampere, welche gemeinsam parallel verbunden sind, um abhängig von den Anforderungen der jeweiligen Kernbereichslast 0 bis 24 Ampere bereitzustellen. Die einzelnen VRs können miteinander verbunden oder sie können über den Kern verteilt sein, um mit einer Versorgungsschiene zu unterschiedlichen Orten verbunden zu sein, beispielsweise gleichmäßig über einen Kern verteilt. In einigen Ausführungsformen sind die Domain-VRs 114 Teil eines gemeinsam integrierten VR(IVR)-Chips, welcher von dem Multimehrkernprozessorchip getrennt ist, welcher die Domainkerne 104 umfasst. Trotzdem sollte beachtet werden, dass die Spannungsregler und die Domainkerne oder die assoziierten VR-Bereiche und die Kerne auf dem gleichen Chip oder auf verschiedenen Chip-Kombinationen sein können.
  • Bezug nehmend auf 2 ist eine Querschnittsansicht eines Packages eines integrierten Schaltkreises (IC) eines Mehrkernmikroprozessors gezeigt. Er umfasst einen integrierten Spannungsregler(IVR)-Chip 202 und einen Mehrkernmikroprozessorchip 204. Der IVR-Chip 202 ist innerhalb einer Substrateinheit 201 eingebettet, während der Mikroprozessorchip auf dem Substrat 201 und an dem IVR-Chip 202 für eine wirksame Signalleitfähigkeit angeordnet ist. (Es sei angemerkt, dass die Chips sich tatsächlich miteinander berühren oder sich nicht berühren. Sie können einen oder mehrere andere Materialien aufweisen, welche zwischen einigen oder allen aneinander grenzenden Oberflächenbereichen liegen. Solche Materialien können für eine strukturelle Stabilität, aus Wärmetransfergründen, oder Ähnlichen verwendet werden.)
  • Der IVR-Chip 202 kann einen oder mehrere Domain-VRs umfassen, während der Mikroprozessorchip 204 einen oder mehrere Domainkerne umfassen kann, wie weiter oben beschrieben. Bei dieser Packagekonfiguration, wobei die Chips nebeneinander angeordnet sind, können die Schaltungselemente für die VR-Bereiche näher zu ihren assoziierten Domain-Kern-Elementen angeordnet werden. Das kann es ermöglichen, dass ausreichend leitfähige Leitungen (beispielsweise mittels Löthöckern oder anderen Kontakten) eine relativ große Menge von Strom zu den Domainkernen leiten. (Es sollte beachtet werden, dass irgendeine geeignete Packagekonfiguration, welche einen oder mehrere Chips zum Implementieren der Domain kerne und der VRs verwendet, implementiert werden kann und innerhalb des Umfangs der Erfindung ist. Beispielsweise kann der IVR-Chip auf dem Mikroprozessorchip anstatt unter dem Chip sein. Alternativ kann er neben ihm, teilweise an ihm angeordnet oder er kann Teil des ganzen Chips sein.)
  • Bezug nehmend auf 3 ist ein beispielhafter Spannungsreglerschaltkreis 300 gezeigt, welcher konfiguriert ist, einen Takt zu übersteuern. Der Spannungsregler 300 ist ein Multiphasen(N-Phase)schaltender Regler mit N Schalter (S1 bis SNS)-Bereichen und N Ausgangsbereiche umfassend Induktionsspulen L1 bis LN, welche miteinander an einem gemeinsamen Ausgang (VCC) eines Auskopplungskondensators C verbunden sind. Die Schalter (S1 bis NSN) sind im Wesentlichen aus Gründen der Einfachheit gezeigt und können irgendwelche geeigneten Schaltkreiselemente umfassen, wie beispielsweise Ansteuerungsvorrichtungen und „push", „pull" oder „push-pull"-konfigurierte Transistoren, welche auf dem Fachgebiet bekannt sind. Beispielsweise können die Induktionsspulen L1 bis LN irgendeine geeignete Kombination von Induktoren und/oder Wandlern umfassen, welche zumindest bis zu einem gewissen Grad für eine verbesserte Wirksamkeit miteinander verbunden sind. Beispielsweise können sie in einigen Ausführungsformen mit Induktioren implementiert sein, welche gemeinsam mit magnetischem Material verbunden sind, welches innerhalb des IVR-Chip-Gehäuses-VR 300 erzeugt ist.
  • Der Spannungsregler 300 umfasst auch eine VR-Steuerungsvorrichtung 302, eine Kerntaktansteuerung 304, Synchronisierungsschaltkreise 3061 bis 306N und 2:1 Multiplexer 3081 bis 308N , welche, wie gezeigt, miteinander verbunden sind. Die VR-Steuerungsvorrichtung 302 empfängt ein Taktsignal (VRCLK) und erzeugt hiervon N Ansteuerungssignale (Z1 bis ZN), welche voneinander auf geeignete Weise phasenverschoben sind, um Schalter S1 bis SN anzusteuern, um die geregelte Ausgangsspannung VCC zu erzeugen. Das VR-Taktsignal kann ein konventionelles Taktignal mit einer geeigneten Frequenz (beispielsweise in dem Bereich von 10 MHz bis 250 MHz) für eine effiziente Erzeugung von VCC sein. Die Ansteuerungssignale weisen typischerweise die gleiche Frequenz wie die des VR CLK auf, aber das ist nicht erforderlich. Beispielsweise können sie von einer geteilten oder einer multiplizierten Version des VR CLK abgeleitet sein. Wie auf dem Fachgebiet bekannt, steuert die VR-Steuerungsvorrichtung 302 die Arbeitszykli der Ansteuerungssignale, um die Strommenge zu erhöhen oder zu erniedrigen, welche der Last bereitgestellt ist, um die VCC zu regeln.
  • Die einzelnen Ansteuerungssignale werden jeweils dem assoziierten Synchronisierungsschaltkreis 306i bereitgestellt, welcher auch ein Kerntaktgeber(Kern CLK)-Signal von einem assoziierten Kern empfängt (beispielsweise dem Kern, welcher mittels des Spannungsreglers 300 versorgt wird). Die Frequenz des Kern-CLK-Signals wird typischerweise größer sein als die Frequenz (oder die Frequenzen) der Ansteuerungssignale, beispielsweise 4–20 mal größer. Jeder Synchronisierungsschaltkreis 306i synchronisiert die Flanken der eingehenden Ansteuerungs- und Kerntaktsignale und stellt als Ausgabe erste und zweite gleichphasige Ansteuerungssignale (DC und DV) bereit, wobei aber die Frequenz von DiC größer ist als Div. Die Synchronisierungsschaltkreise 306 können von irgendeiner geeigneten Kombination von Schaltkreiselementen gebildet sein, umfassend, aber nicht darauf begrenzt, phasengelockte Schleifen, verzögerungsgelockte Schaltkreise, Logik-Steuerelemente und Ähnlichem. Die Ansteuerungssignale (DiC, DiV) von jedem Synchronisierungsschaltkreis werden einem assoziierten 2:1 Multiplexer 308i zugeführt, dessen Ausgabe dann einem jeweiligen assoziierten Schalter Si bereitgestellt ist. Ein Steuersignal (CTRL), beispielsweise von dem assoziierten Kern, ist auch dem jeweiligen Multiplexer 308 bereitgestellt, welcher als eine Steuerung fungiert, um entweder das DV-Ansteuerungssignal oder das schnellere DC-Ansteuerungssignal auszuwählen. (Man beachte, dass in einigen Ausführungsformen das Kerntaktsignal nicht notwendigerweise jederzeit ihren Synchronisierern bereitgestellt ist. Beispielsweise können sie unter entsprechenden Bedingungen gegated und ausgeschaltet sein, um Strom zu sparen. In diesem Fall sollten die Synchronisierer entsprechende Schaltkreise aufweisen, um das Ansteuerungssignal durch ihre assoziierten Multiplexer oder Ähnlichem durchzuführen, selbst wenn der Kerntakt nicht angewendet wird.)
  • Bei einem Betrieb sind normalerweise die langsameren DV-Ansteuerungssignale (Multiphasen) für einen Dauerbetrieb ausgewählt und operieren in Übereinstimmung mit bekannten Techniken und Methoden. Somit steuern normalerweise die Kernsteuersignale die Multiplexer, um die DV-Ansteuerungssignale auszuwählen. Auf der anderen Seite, wenn der Kern kurz davor ist, zusätzlichen Strom zu verlangen (beispielsweise weil ein Logikbereich kurz davor ist, zugeschaltet zu werden), bewirkt das Kernsteuersignal, dass die Multiplexer die Kernsteuerungssignale (DC) auswählen, anstatt die langsameren VR-Ansteuerungssignale (DV). In einigen Ausführungsformen wird die schnellere Kerntaktansteuerung für eine Zeitdauer aktiviert, welche ausreichend lang ist, um einer unzumutbaren Regeldifferenz in VCC entgegenzusteuern, aber ausreichend kurz, um Instabilitäten zu vermeiden. In einigen Ausführungsformen sind die Kerntaktansteuerungssignale nur aktiviert für Laständerungen, welche ausrei chend sind, um eine unzumutbare Regeldifferenz zu bewirken. Das bedeutet, dass sie nicht zugeschaltet werden für kleine Laständerungen. Zusätzlich können die Steuersignale von einer anderen Quelle als von einem Kernprozessor kommen. Beispielsweise können sie von einer Steuerungsvorrichtung kommen, in Kenntnis davon, dass die Last an dem Spannungsregler kurz davor ist, anzusteigen.
  • Bezug nehmend auf 4 ist ein Beispiel eines Computersystems gezeigt. Das gezeigte System umfasst üblicherweise einen Mehrkernprozessor 402, welcher mit einem integrierten Spannungsregler 404 und einem Speicher 406 verbunden ist. In einigen Ausführungsformen können der Prozessor 402 und der IVR 404 wie oben beschrieben konfiguriert sein. Das Computersystem kann in verschiedenen Formen implementiert sein. Das heißt, dass es in einem Einzelchipmodul, einer Leiterplatte oder einem Chassis mit mehreren Leiterplatten implementiert sein kann. Vergleichbar kann es einen oder mehrere komplette Computer oder alternativ kann es eine nützliche Komponente innerhalb eines Computersystems bilden.
  • Die Erfindung ist nicht auf die beschriebenen Ausführungsformen begrenzt, sondern kann mit Änderung und Umbauten ausgeführt werden, welche innerhalb des Geistes und des Umfangs der angehangenen Ansprüche sind. Beispielsweise sollte geschätzt sein, dass die Erfindung anwendbar ist für eine Verwendung mit allen Typen von Halbleiterchips für integrierte Schaltkreise („IC"). Beispiele von diesen IC-Chips umfassen, aber sind nicht darauf beschränkt, Prozessoren, Steuerungsvorrichtungen, Chipsatzkomponenten, programmierbare Logikarrays (PLA), Speicherchips, Netzwerkchips, und Ähnlichem.
  • Weiterhin sollte geschätzt sein, dass Beispiele von Größen/Modellen/Werten/Bereichen gegeben wurden, obwohl die Erfindung darauf nicht begrenzt ist. Weil Herstellungstechniken (beispielsweise die Photolithografie) sich über die Zeit weiterentwickeln, wird erwartet, dass Vorrichtungen von kleinerer Größe hergestellt werden können. Zusätzlich wurden bekannte Strom-/Masseverbindungen zu den IC-Chips und anderen Komponenten innerhalb der Figuren gezeigt oder nicht gezeigt aufgrund einer einfachen Darstellung und Beschreibung und um nicht die Erfindung zu verschleiern. Weiterhin wurden Anordnungen in Blockdiagrammform gezeigt, um eine Verschleierung der Erfindung zu verhindern, und auch in Hinsicht darauf, dass Spezifikationen relativ zu den Implementierungen von solchen Blockdiagrammanordnungen hochgradig abhängig sind von der jeweiligen Plattform, in welcher die Erfindung implementiert werden soll, das heißt, dass solche Besonderheiten innerhalb des Könnens des Fachmanns liegen. Wo spezifische Details (beispielsweise die Schaltkreise) bestimmt sind, um die beispielhaften Ausführungsformen der Erfindung zu beschreiben, sollte es dem Fachmann klar sein, dass die Erfindung ohne oder mit Änderungen dieser spezifischen Details ausgeführt werden kann. Die Beschreibung sollte somit als veranschaulichend und nicht als begrenzend betrachtet werden.
  • Zusammenfassung
  • Techniken, um es Spannungsreglern zu ermöglichen, sich auf kommende Laständerungen anzupassen, sind hier beschrieben. In einigen Ausführungsformen wird ein funktionaler Block, wie beispielsweise ein Mikroprozessorkern mit einem assoziiertem Taktsignal, mittels zumindest eines schaltenden Spannungsreglers versorgt. Wenn der funktionale Block kurz davor ist, einen erhöhten Versorgungspegel anzufordern, wird der assoziierte Takt bereitgestellt, um den zumindest einen Regelschalter anzusteuern, wobei das normale Ansteuerungssignal übersteuert wird, welches eine niedrigere Frequenz aufweist. Somit werden die Schalter bei einer höheren Frequenz ausreichend vor (beispielsweise kurz vor) der Laständerung angesteuert, um den Umfang der Regeldifferenz zu verringern, der sonst auftreten würde.

Claims (21)

  1. Vorrichtung, umfassend: einen schaltenden Spannungsregler, welcher mit einem von einem Spannungsreglertakt abgeleiteten Ansteuerungssignal geschaltet und eine Versorgung für einen funktionalen Schaltkreis mit einem assoziierten funktionalen Takt bereitstellen soll, welcher eine höhere Frequenz als die des Spannungsreglertakts aufweist, wobei das Ansteuerungssignal vom funktionalen Taktsignal in Reaktion auf ein Steuersignal von dem funktionalen Schaltkreis abgeleitet werden soll.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei der funktionale Schaltkreis ein Mikroprozessorkern ist.
  3. Vorrichtung nach Anspruch 2, wobei der Mikroprozessorkern das Steuersignal ausgibt, wenn die Kernlast an der Versorgung dabei ist anzusteigen.
  4. Vorrichtung nach Anspruch 3, wobei der Kern das Steuersignal ausgibt, wenn die Kernlast an der Versorgung über einen Schwellwert ansteigen sollte.
  5. Vorrichtung nach Anspruch 1, weiterhin umfassend einen Synchronisierungsschaltkreis zum Synchronisieren des funktionalen Takts mit dem Spannungsreglertakt.
  6. Vorrichtung nach Anspruch 5, wobei der Synchronisierungsschaltkreis ein erstes Ansteuerungssignal, welches von dem Spannungsreglertaktsignal abgeleitet ist, und ein zweites Ansteuerungssignal bereitstellt, welches von dem funktionalen Taktsignal abgeleitet ist, wobei das erste und das zweite Ansteuerungssignal miteinander in Flankensynchronisation sind und das zweite Ansteuerungssignal eine höhere Frequenz als das erste Ansteuerungssignal aufweist.
  7. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei der Spannungsregler ein Multiphasenschaltender Spannungsregler ist, wobei das Ansteuerungssignal mehrere zueinander phasenverschobene Ansteuerungssignale aufweist.
  8. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei der Spannungsregler und der funktionale Schaltkreis Teil eines gemeinsam integrierten Schaltkreispackages sind.
  9. Vorrichtung nach Anspruch 8, wobei der funktionale Schaltkreis und zumindest ein Teil des Spannungsreglers auf getrennten Chips angeordnet sind.
  10. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei das Ansteuerungssignal von dem funktionalen Taktsignal für eine zur Stabilitätserhaltung ausreichende kurze Zeit abgeleitet ist.
  11. Vorrichtung, umfassend: einen schaltenden Spannungsregler mit zumindest einem Schalter zum Erzeugen einer Ausgangsspannung, mit welcher ein funktionaler Schaltkreis versorgt werden soll, wobei der zumindest eine Schalter mittels eines Ansteuerungssignals mit einer höheren Frequenz angesteuert werden soll, um eine Regeldifferenz in der Ausgangsspannung zu unterdrücken, wenn der funktionale Schaltkreis dabei ist, einen erhöhten Strom anzufordern.
  12. Vorrichtung nach Anspruch 11, wobei der funktionale Schaltkreis ein Mikroprozessorkern ist.
  13. Vorrichtung nach Anspruch 12, wobei der Mikroprozessorkern ein Steuersignal an den Spannungsregler ausgibt, um das Ansteuerungssignal mit höherer Frequenz zuzuschalten, wenn die Kernlast an der Versorgung ansteigen wird.
  14. Vorrichtung nach Anspruch 13, wobei der Kern das Steuersignal abgibt, wenn der Kern den erhöhten Strom anfordert.
  15. Vorrichtung nach Anspruch 11, weiterhin umfassend einen Synchronisierungsschaltkreis zum Synchronisieren des Ansteuerungssignals mit höherer Frequenz mit einem Signal mit niedrigerer Frequenz, welches normalerweise verwendet wird, um den zumindest einen Schalter anzusteuern.
  16. Vorrichtung nach Anspruch 11, wobei der Spannungsregler und der funktionale Schaltkreis Teil eines gemeinsam integrierten Schaltkreispackages sind.
  17. Vorrichtung nach Anspruch 16, wobei der funktionale Schaltkreis und zumindest ein Teil des Spannungsreglers auf getrennten Chips angeordnet sind.
  18. Vorrichtung nach Anspruch 11, wobei das Ansteuerungssignal mit höherer Frequenz zu beliebiger Zeit für eine zur Stabilitätserhaltung ausreichende kleine Zeitdauer aktiv ist.
  19. System, umfassend: – einen Spannungsreglerbereich mit Spannungsreglern, welche mit einem gemeinsamen Versorgungsausgang gekoppelt sind, um eine geregelte Spannung bereitzustellen; – einen Prozessorkern, welcher mit dem Bereich gekoppelt ist, um die geregelte Spannung zu empfangen, wobei der Spannungsreglerbereich, der gesteuert werden soll, mittels eines Signals mit einer höheren Frequenz als der eines normalen Ansteuerungssignals angesteuert werden soll, um unzumutbare Regeldifferenzen in der geregelten Spannung zu vermeiden, und – eine Speichervorrichtung, welche mit dem Prozessorkern verbunden ist, um für diesen ein externes Speichersystem bereitzustellen.
  20. System nach Anspruch 19, weiterhin umfassend eine Energieversorgung, welche mit dem Spannungsreglerbereich gekoppelt ist, um diesen mit Energie zu versorgen.
  21. System nach Anspruch 19, umfassend eine Steuervorrichtung, um den Spannungsreglerbereich so zu steuern, dass er mit dem Signal mit höherer Frequenz anstatt mit dem normalen Signal gesteuert wird, wenn seine Last dabei ist, ausreichend anzusteigen.
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Families Citing this family (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8099619B2 (en) * 2006-09-28 2012-01-17 Intel Corporation Voltage regulator with drive override
JP4946357B2 (ja) * 2006-11-01 2012-06-06 横河電機株式会社 電源装置
US7949887B2 (en) * 2006-11-01 2011-05-24 Intel Corporation Independent power control of processing cores
US8397090B2 (en) * 2006-12-08 2013-03-12 Intel Corporation Operating integrated circuit logic blocks at independent voltages with single voltage supply
US20090085552A1 (en) * 2007-09-29 2009-04-02 Olivier Franza Power management using dynamic embedded power gate domains
US8063618B2 (en) 2007-12-31 2011-11-22 Intel Corporation Supply voltage control based at least in part on power state of integrated circuit
US8417986B2 (en) * 2009-12-23 2013-04-09 Intel Corporation Time negotiation using serial voltage identification communication
US8738195B2 (en) 2010-09-21 2014-05-27 Intel Corporation Inferencing energy usage from voltage droop
CN103890681B (zh) * 2011-10-01 2015-12-16 英特尔公司 电压调节器、电子设备及为电子设备供电的方法
EP2911055A4 (de) * 2012-10-18 2016-01-20 Toyota Motor Co Ltd Parallele computervorrichtung
US9141421B2 (en) 2012-12-04 2015-09-22 International Business Machines Corporation Reducing power grid noise in a processor while minimizing performance loss
US9348383B2 (en) * 2013-03-01 2016-05-24 Intel Corporation Apparatus for starting up switching voltage regulator
EP2811367A1 (de) * 2013-06-04 2014-12-10 Ericsson Modems SA Verfahren zur Steuerung des Antriebs einer mobilen Plattform
US9645598B2 (en) * 2014-07-14 2017-05-09 Lenovo Enterprise Solutions (Singapore) Pte. Ltd. Controlling distributed power stages responsive to the activity level of functions in an integrated circuit
US10103627B2 (en) * 2015-02-26 2018-10-16 Altera Corporation Packaged integrated circuit including a switch-mode regulator and method of forming the same
US9600062B2 (en) * 2015-04-09 2017-03-21 Intel Corporation Single capacitor multi-phase three-level buck voltage regulator
US9658666B1 (en) * 2015-12-18 2017-05-23 Intel Corporation Dynamic capacitor modulated voltage regulator
WO2017212900A1 (ja) * 2016-06-09 2017-12-14 株式会社村田製作所 電圧変換器、電圧変換器の製造方法および半導体装置
JP6772053B2 (ja) * 2016-12-26 2020-10-21 株式会社京三製作所 電源装置、及び電源装置の制御方法
US10243456B2 (en) 2017-06-02 2019-03-26 Nxp Usa, Inc. Voltage regulator with load current prediction and method therefor
US11353914B2 (en) * 2020-03-18 2022-06-07 Intel Corporation Workload based adaptive voltage and frequency control apparatus and method
WO2023172928A1 (en) * 2022-03-07 2023-09-14 Microchip Technology Incorporated Providing timing signals to gate drivers of a converter

Family Cites Families (57)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0734651B2 (ja) * 1988-08-17 1995-04-12 株式会社村田製作所 スイッチングコンバータ
JPH04222455A (ja) * 1990-12-20 1992-08-12 Nec Corp インタフェース回路
JPH0662562A (ja) * 1992-08-04 1994-03-04 Nec Ic Microcomput Syst Ltd チャージポンプ回路
US5324996A (en) * 1993-02-16 1994-06-28 Ast Research, Inc. Floating fault tolerant input buffer circuit
JP3139879B2 (ja) * 1993-04-22 2001-03-05 株式会社東芝 電源電圧変換回路
US6152613A (en) * 1994-07-08 2000-11-28 California Institute Of Technology Circuit implementations for asynchronous processors
DE69501931T2 (de) 1994-09-16 1998-09-10 Toshiba Kawasaki Kk Micro-Leistungsversorgung mit einem Schalelement
CN1161754A (zh) * 1994-10-07 1997-10-08 艾鲁奈克斯技术公司 一种用于中央处理器的改进的可变电压调节器
US5559553A (en) * 1994-10-28 1996-09-24 Eastman Kodak Company Clock control circuit with independent timing adjustments for image sensing devices
US5554925A (en) 1994-12-01 1996-09-10 Seiko Instruments Inc. Pulse duration modulator and pulse duration modulation type switching power source
JP3529909B2 (ja) 1995-09-05 2004-05-24 株式会社ルネサステクノロジ 電源回路装置及びこの電源回路装置を内蔵したマイクロプロセッサ
JPH0970620A (ja) 1995-09-06 1997-03-18 Matsushita Electric Ind Co Ltd 板材鋭角曲げ加工方法
US5747976A (en) * 1996-03-26 1998-05-05 Raytheon Company Constant on-time architecture for switching regulators
US6115769A (en) * 1996-06-28 2000-09-05 Lsi Logic Corporation Method and apparatus for providing precise circuit delays
KR100208353B1 (ko) 1996-08-22 1999-07-15 윤종용 마이크로 컴퓨터의 전원회로 및 그 전원공급 제어방법
JPH10271883A (ja) * 1997-03-26 1998-10-09 Fujitsu General Ltd ブラシレスモータの制御方法およびその装置
JPH11146302A (ja) * 1997-11-07 1999-05-28 Matsushita Electric Ind Co Ltd スイッチング電源出力の二次側出力電圧補正回路
JPH11177399A (ja) * 1997-12-15 1999-07-02 Mitsubishi Electric Corp クロック遅延回路およびこれを用いた発振回路、位相同期回路、クロック生成回路
JP4222455B2 (ja) 1998-09-18 2009-02-12 清水化学株式会社 速乾性手指消毒殺菌剤
JP2000270540A (ja) * 1999-03-15 2000-09-29 Texas Instr Japan Ltd 電圧供給回路
JP2001175368A (ja) * 1999-12-15 2001-06-29 Nec Shizuoka Ltd Cpuコア電圧切替え回路
US6643499B1 (en) * 1999-12-22 2003-11-04 Texas Instruments Incorporated Apparatus and method for controlling a phase-locked loop circuit
JP2001202155A (ja) 2000-01-18 2001-07-27 Hitachi Ltd 低消費電力処理装置
US7007176B2 (en) * 2000-10-10 2006-02-28 Primarion, Inc. System and method for highly phased power regulation using adaptive compensation control
US6473280B1 (en) * 2000-10-12 2002-10-29 Analog Devices, Inc. Switching voltage regulator failure detection circuit and method
US6445230B1 (en) * 2000-12-29 2002-09-03 Intel Corporation Programmable digital phase lock loop
US6988211B2 (en) * 2000-12-29 2006-01-17 Intel Corporation System and method for selecting a frequency and voltage combination from a table using a selection field and a read-only limit field
US6804793B2 (en) * 2001-03-16 2004-10-12 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Manipulating an integrated circuit clock in response to early detection of an operation known to trigger an internal disturbance
US6876239B2 (en) * 2001-07-11 2005-04-05 Micron Technology, Inc. Delay locked loop “ACTIVE command” reactor
JP3697184B2 (ja) * 2001-08-27 2005-09-21 株式会社ルネサステクノロジ 電圧調整モジュール(vrm)
US6677736B1 (en) * 2001-09-28 2004-01-13 Itt Manufacturing Enterprises, Inc. Energy recovery system for droop compensation circuitry
US6586971B1 (en) * 2001-12-18 2003-07-01 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Adapting VLSI clocking to short term voltage transients
US6978388B1 (en) * 2002-01-18 2005-12-20 Apple Computer, Inc. Method and apparatus for managing a power load change in a system
US6639391B2 (en) * 2002-02-25 2003-10-28 Intel Corporation Variable switching frequency voltage regulator to optimize power loss
TWI275232B (en) * 2002-04-25 2007-03-01 Quanta Comp Inc Dual frequency pulse-width-modulation voltage regulation device
JP4021710B2 (ja) * 2002-06-11 2007-12-12 沖電気工業株式会社 クロック変調回路
KR100471181B1 (ko) * 2002-08-20 2005-03-10 삼성전자주식회사 소모 전력에 따라 동작 성능을 최적화할 수 있는 집적회로 장치
US6922111B2 (en) * 2002-12-20 2005-07-26 Intel Corporation Adaptive frequency clock signal
US7046528B2 (en) * 2002-12-31 2006-05-16 Intel Corporation Load-dependent variable frequency voltage regulator
US7116011B2 (en) * 2002-12-31 2006-10-03 Intel Corporation CPU surge reduction and protection
JP4231708B2 (ja) 2003-02-25 2009-03-04 株式会社リコー レギュレータ内蔵型半導体装置
JP2004260933A (ja) 2003-02-26 2004-09-16 Matsushita Electric Ind Co Ltd 電源システム
JP2004328837A (ja) 2003-04-22 2004-11-18 Noritz Corp スイッチング電源回路およびこれを備えたスイッチングレギュレータ
US7454643B2 (en) * 2003-04-30 2008-11-18 Marvell World Trade Ltd. Pre-emptive power supply control system and method
US6873136B2 (en) * 2003-06-17 2005-03-29 Dell Products L.P. Smart VRM to extend the battery life
US7225349B2 (en) * 2003-07-25 2007-05-29 Intel Corporation Power supply voltage droop compensated clock modulation for microprocessors
JP4371769B2 (ja) 2003-10-27 2009-11-25 株式会社ルネサステクノロジ 半導体回路デバイス及びデータ処理システム
KR100794773B1 (ko) 2004-02-19 2008-01-21 인터내쇼널 렉티파이어 코포레이션 부하에 응답하는 스위칭 주파수를 갖는 dc-dc 조정기
US7245113B2 (en) * 2004-05-21 2007-07-17 Intersil Corporation High light load efficiency synchronous buck regulator with pulse skipping control
TWI261406B (en) * 2004-07-08 2006-09-01 Analog Integrations Corp Charge pump DC/DC converter with constant-frequency operation
JP2006060918A (ja) 2004-08-20 2006-03-02 Renesas Technology Corp 電子装置
US20070013080A1 (en) 2005-06-29 2007-01-18 Intel Corporation Voltage regulators and systems containing same
US20070002593A1 (en) 2005-06-30 2007-01-04 Dinh James S Isolated DCX converter
US7421604B1 (en) * 2005-07-25 2008-09-02 Nvidia Corporation Advanced voltage regulation using feed-forward load information
US7441137B1 (en) * 2005-07-25 2008-10-21 Nvidia Corporation Voltage regulator with internal controls for adjusting output based on feed-forward load information
US7554384B2 (en) 2006-06-30 2009-06-30 Intel Corporation Methods and arrangements for generating a control signal for a power converter
US8099619B2 (en) 2006-09-28 2012-01-17 Intel Corporation Voltage regulator with drive override

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