JP6374575B2 - 高周波オンパッケージ電圧レギュレータ - Google Patents
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Description
例40において、ドライバ金属酸化膜半導体電界効果トランジスタ(DRMOS)制御ユニットであって、入力電圧と接地との間に直列に電気的に結合される、第1半導体ダイの第1の対のスイッチトランジスタであり、第1の対のスイッチトランジスタの間の第1の中間ノードが第1の電流出力を供給する、第1の対のスイッチトランジスタと、入力電圧と接地との間に直列に電気的に結合される、第1半導体ダイの第2の対のスイッチトランジスタであり、第2の対のスイッチトランジスタの間の第2の中間ノードが第2の電流出力を供給する、第2の対のスイッチトランジスタと、受信された単一の制御信号に基づき総出力電流を決定し、第1の電流出力及び第2の電流出力を通じた総出力電流の分配を決定するよう構成される、第1半導体ダイのDRMOSコントローラとを有し、DRMOSコントローラは、決定された総出力電流及び分配に基づき、第1の電流出力を通じた総出力電流の第1の部分と、第2の電流出力を通じた総出力電流の第2の部分とを生成するよう、第1の対のスイッチトランジスタ及び第2の対のスイッチトランジスタを制御するトランジスタドライバを有し、DRMOSコントローラは、第1半導体ダイから分離した第2半導体ダイのプラットフォームコントローラハブ(PCH)から受信された単一の制御信号を受信するよう構成される、DRMOS制御ユニットである。
例41において、DRMOSコントローラは更に、第1の電流出力及び第2の電流出力を通じた個々の電流の相対位相を決定するよう構成され、トランジスタドライバは更に、個々の電流の相対位相を制御するよう構成される、例40に記載のDRMOS制御ユニットである。
例42において、単一の制御信号は、電流コマンドを有する、例40に記載のDRMOS制御ユニットである。
例43において、DRMOSコントローラは、電流コマンドに応答して総出力電流を変化させるようDRMOSコントローラの1又はそれ以上の設定を調整する電流調整モジュールと、第1の電流出力及び第2の電流出力を通じた総出力電流の分配を決定する電流共有モジュールと、トランジスタドライバへ供給されるPWM信号を生成して、トランジスタドライバがPWM信号に基づきスイッチトランジスタを切り替えるようにするパルス幅変調(PWM)制御モジュールとを有する、例42に記載のDRMOS制御ユニットである。
例44において、DRMOSコントローラは、PWMコマンド信号を、第1の電流出力及び第2の電流出力による個々の電流に対応する異なる位相に分割する分周器を含む、例40に記載のDRMOS制御ユニットである。
114(b),116(b) 第2の対のスイッチトランジスタ
118(a) 第1のインダクタ
118(b) 第2のインダクタ
124 出力ノード
300,400 電圧レギュレータ
310 PCH
312 DRMOS制御ユニット
314 DRMOSコントローラ
316 電流コマンド
318 電圧コンパレータモジュール
320 増幅器モジュール
322 デジタル補償モジュール
324 電流調整モジュール
326 電流共有モジュール
328 PWM制御モジュール
410 PWMコマンド信号
412 PWMモジュール
414 分周器
Isense 電流フィードバック信号
Vref リファレンス電圧
Vsense 電圧フィードバック信号
Claims (8)
- オンパッケージの電圧レギュレーションシステムであって、
当該オンパッケージの電圧レギュレーションシステムの出力ノードでの出力電圧に対応する電圧フィードバック信号を受け、前記出力ノードで結合される複数の電流位相の総出力電流を示す単一の制御信号を出力するプラットフォームコントローラハブ(PCH)を含むパッケージの第1半導体ダイと、
前記第1半導体ダイから分離した前記パッケージの第2半導体ダイと
を有し、
前記第2半導体ダイは、
当該オンパッケージの電圧レギュレーションシステムの前記出力ノードへ結合される複数のインダクタと、
ドライバ金属酸化膜半導体電界効果トランジスタ(DRMOS)制御ユニットと
を有し、
前記DRMOS制御ユニットは、
当該DRMOS制御ユニットと前記出力ノードとの間に並列接続される前記複数のインダクタを通じて前記出力ノードへ結合される複数のスイッチトランジスタと、
DRMOSコントローラと
を有し、
前記DRMOSコントローラは、
前記PCHからの前記単一の制御信号に基づき前記総出力電流を決定し、該総出力電流を前記出力ノードで生成するよう前記複数のインダクタを通じた前記複数の電流位相の分配を決定するロジックと、
前記決定された総出力電流及び分配に基づき前記複数のインダクタを通じて前記複数の電流位相を共有するよう前記複数のスイッチトランジスタを制御するトランジスタドライバと
を有し、
前記PCHは、前記複数のインダクタを通じて共有される前記総出力電流に対応する電流フィードバック信号を使用することなしに前記単一の制御信号を生成する、
オンパッケージの電圧レギュレーションシステム。 - 前記DRMOSコントローラの前記ロジックは更に、前記複数のインダクタを通じた前記複数の電流位相の相対位相を決定するよう構成され、
前記トランジスタドライバは更に、前記相対位相に基づき前記複数のインダクタを通じて前記総出力電流を共有するよう構成される、
請求項1に記載のオンパッケージの電圧レギュレーションシステム。 - 前記出力ノードで結合される複数の電流位相の総出力電流を示す前記PCHからの前記単一の制御信号は、電流コマンドにより示される、
請求項1に記載のオンパッケージの電圧レギュレーションシステム。 - 前記DRMOSコントローラの前記ロジックは、
前記電流コマンドに応答して前記出力ノードで前記総出力電流を変化させるよう当該DRMOSコントローラの1又はそれ以上の設定を調整する電流調整モジュールと、
前記調整された1又はそれ以上の設定に基づき前記複数のインダクタを通じた前記総出力電流の前記分配を決定する電流共有モジュールと、
前記トランジスタドライバへ供給されるPWM信号を生成して、前記トランジスタドライバが前記PWM信号に基づき前記複数のスイッチトランジスタを切り替えるようにするパルス幅変調(PWM)制御モジュールと
を有する、
請求項3に記載のオンパッケージの電圧レギュレーションシステム。 - 前記複数のスイッチトランジスタは、
入力電圧と接地との間に直列に電気的に結合される第1の対のスイッチトランジスタであり、該第1の対のスイッチトランジスタの間の第1の中間ノードは、前記複数のインダクタのうちの第1のインダクタを通じて当該オンパッケージの電圧レギュレーションシステムの前記出力ノードへ電気的に結合される、前記第1の対のスイッチトランジスタと、
前記入力電圧と前記接地との間に直列に電気的に結合される第2の対のスイッチトランジスタであり、該第2の対のスイッチトランジスタの間の第2の中間ノードは、前記複数のインダクタのうちの第2のインダクタを通じて当該オンパッケージの電圧レギュレーションシステムの前記出力ノードへ電気的に結合される、前記第2の対のスイッチトランジスタと
を有する、
請求項1に記載のオンパッケージの電圧レギュレーションシステム。 - 前記トランジスタドライバは更に、前記決定された総出力電流及び分配に基づき、前記第1のインダクタを通る前記総出力電流の第1の部分と、前記第2のインダクタを通る前記総出力電流の第2の部分とを生成するように、前記第1の対のスイッチトランジスタ及び前記第2の対のスイッチトランジスタを制御するよう構成される、
請求項5に記載のオンパッケージの電圧レギュレーションシステム。 - 前記第1半導体ダイは、前記DRMOS制御ユニットによって給電される中央演算処理装置(CPU)を含む、
請求項1に記載のオンパッケージの電圧レギュレーションシステム。 - 前記パッケージの半導体ダイの中央演算処理装置(CPU)を更に有し、前記半導体ダイは前記第1半導体ダイから分離しており、前記CPUは前記DRMOS制御ユニットによって給電される、
請求項1に記載のオンパッケージの電圧レギュレーションシステム。
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