KR20180079214A - 전압 조정 방법, 제어기 및 칩 - Google Patents

전압 조정 방법, 제어기 및 칩 Download PDF

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Abstract

전압 조정 방법, 제어기 및 칩이 제공된다. 방법에서, 제어기는 제1 센서에 의해 송신된 제1 상태 표현 값을 수신하고, 상기 제어기는 제2 상태 표현 값 또는 제1 기대 값 중 적어도 하나 그리고 제1 상태 표현 값에 따라 상기 목표 부하의 공급 전압을 조정할지를 결정하며, 여기서 상기 제2 상태 표현 값은 상기 목표 부하의 제1 검출 포인트의 이전 순간에서의 노드 전압을 나타내고, 상기 제1 기대 값은 상기 제1 검출 포인트의 노드 전압의 기대 값을 나타내며, 상기 제어기는 상기 목표 부하의 공급 전압을 조정하는 것으로 결정할 때, 상기 전력 게이팅 어레이를 제어하여 상기 공급 전압을 조정하기 위해 상기 전력 게이팅 어레이에 디지털 제어 신호를 송신한다.

Description

전압 조정 방법, 제어기 및 칩{VOLTAGE REGULATION METHOD, CONTROLLER, AND CHIP}
본 출원의 실시예는 회로 분야에 관한 것이며, 더 구체적으로 공급 전압 방법, 제어기 및 칩에 관한 것이다.
칩 제조 기술의 향상과 설계 요구의 증가로 인해, 칩 집적도는 더 높아지고 전력 소비는 칩 애플리케이션을 제한하는 핵심 요소가 되고 있다. 전력 소비를 감소시키는 구현 수단은 목표 부하의 공급 전압을 감소시키는 것일 수 있다. 그렇지만, 공급 전압이 너무 낮으면, 목표 부하의 주행 속도가 상대적으로 느리고 기대되는 성능 요건을 구현할 수 없다.
그러므로 칩 상에서 목표 부하의 공급 전압을 제어하는 방법이 시급히 해결해야 할 문제이다.
본 출원의 실시예는 칩 상에서 부하의 노드 전압의 디지털 미세 제어를 구현하기 위해 전압 조정 방법, 제어기 및 칩을 제공한다.
제1 관점에 따라, 전압 조정 방법이 제공되며, 상기 전압 조정 방법은 칩 상에 배치된 목표 부하의 공급 전압을 조정하기 위해 사용되며, 상기 칩 상에 제어기, 제1 센서 및 전력 게이팅 어레이가 추가로 배치되고, 상기 전력 게이팅 어레이 및 상기 제1 센서는 상기 제어기에 개별적으로 연결되고, 상기 제1 센서는 목표 부하의 제1 검출 포인트의 현재 순간에서의 노드 전압을 검출하여 디지털 제1 상태 표현 값을 생성하도록 구성되며, 상기 전력 게이팅 어레이는 상기 목표 부하에 공급 전압을 제공하도록 구성되며; 상기 전압 조정 방법은, 상기 제어기가 제1 센서에 의해 송신된 제1 상태 표현 값을 수신하는 단계; 상기 제어기가 제2 상태 표현 값 또는 제1 기대 값 중 적어도 하나 그리고 제1 상태 표현 값에 따라 상기 목표 부하의 공급 전압을 조정할지를 결정하는 단계 - 상기 제2 상태 표현 값은 상기 목표 부하의 제1 검출 포인트의 이전 순간에서의 노드 전압을 나타내고, 상기 제1 기대 값은 상기 제1 검출 포인트의 노드 전압의 기대 값을 나타냄 - ; 및 상기 목표 부하의 공급 전압을 조정하는 것으로 결정할 때, 상기 제어기가 상기 전력 게이팅 어레이를 제어하여 상기 공급 전압을 조정하기 위해 상기 전력 게이팅 어레이에 디지털 제어 신호를 송신하는 단계를 포함한다.
그러므로 제어기는 센서에 의해 송신된 디지털 제1 상태 표현 값을 획득하고, 여기서 상기 디지털 제1 상태 표현 값은 목표 부하의 제1 검출 포인트의 현재 순간에서의 노드 전압을 나타내는 데 사용되며, 목표 부하의 전압을 조장하기로 결정할 때, 전력 게이팅 어레이에 디지털 제어 신호를 송신함으로써, 전체 디지털 전압 조정이 구현될 수 있으며, 예를 들어, 목표 부하의 내부 전압이 디지털식으로 모니터링되며, 전압이 디지털식으로 제어된다. 전체 디지털 전압 조정은 온-칩 전력 공급이 디지털-아날로그 혼합 설계를 요구한다는 문제를 해결하며 통합 및 사용이 용이하다. 또한, 목표 부하의 공급 전압을 조정할지는 이전 순간에서의 검출 포인트의 노드 전압을 나타내는 데 사용되는 제2 상태 표현 값 또는 검출 포인트의 노드 전압의 기대 값 중 적어도 하나 그리고 제1 상태 표현 값에 따라 결정될 수 있다. 이전 노드 전압에 대한 상태 표현 값 및 현재 노드 전압에 대한 상태 표현 값을 참조해서 공급 전압을 조정하는 것이 구현될 수 있으며, 이것으로 공급 전압의 빈번한 조정에 의해 야기되는 목표 부하의 전압의 빈번한 변화를 피할 수 있다. 또한, 목표 부하의 공급 전압은 현재 노드 전압에 대한 상태 표현 값 및 노드 전압의 기대 값을 참조해서 조정될 수 있으므로 목표 부하의 전압이 기대 값에 더 근접하여 목표 부하의 공급 전압의 정밀한 조정을 구현할 수 있다.
또한, 디지털 신호가 전송되므로 전송 속도가 상대적으로 높다. 예를 들어, GHz 속도로 전송될 수 있으므로 루프 지연이 상대적으로 짧으며 이에 따라 높은 전송 대역폭 및 신속한 피드백의 특징이 있다.
또한, 본 발명의 이 실시예에서, 높은 전송 대역폭의 이점으로 인해, 스위칭이 신속하게 수행될 필요가 있는 시나리오에서, 더 적은 자원을 소비하면서도 전압-주파수 신속 스위칭이 효과적으로 지원될 수 있다.
또한, 제어기, 목표 부하, 센서 및 전력 게이팅 어레이는 칩 상에 통합되어 온-칩 관리가 구현된다.
선택적으로, 제어기에 연결된 기준 부하 및 제2 센서가 상기 칩 상에 추가로 배치되고, 상기 기준 부하의 공급 전압은 정전압(constant voltage)이고, 상기 제2 센서는 상기 기준 부하의 제2 검출 포인트의 현재 순간에서의 노드 전압을 검출하여 제3 상태 표현 값을 생성하도록 구성되며; 상기 전압 조정 방법은, 상기 제어기가 제2 센서로부터 제3 상태 표현 값을 획득하고, 제4 상태 표현 값에 대한 제3 상태 표현 값의 변화에 따라 제2 기대 값을 조정하여 제1 기대 값을 획득하는 단계를 더 포함하며, 상기 제4 상태 표현 값은 제2 검출 포인트의 초기 노드 전압을 나타내며, 상기 제2 기대 값은 제1 검출 포인트의 노드 전압의 초기 기대 값을 나타내거나; 또는 상기 제4 상태 표현 값은 이전 순간에서의 제2 검출 포인트의 노드 전압을 나타내며, 상기 제2 기대 값은 제1 검출 지점의 노드 전압의 이전 순간에서의 기대 값을 나타낸다.
그러므로 본 발명의 이 실시예에서, 부하의 공급 전압은 불변으로 유지되지만, 검출 포인트의 노드 전압을 나타내는 데 사용되는 상태 표현 값은 환경 인자, 예를 들어, 온도 인자 및 노화 인자에 따라 변할 수 있다. 목표 부하의 검출 포인트의 노드 전압의 기대 값은 검출 포인트의 노드 전압을 나타내는 데 사용되는 기준 부하의 상태 표현 값의 변화에 따라 조정되므로 센서는 환경의 변화를 효과적으로 추적할 수 있다.
본 발명의 이 실시예에서, 목표 부하의 전압의 안정성을 유지할 필요가 없으나 목표 부하의 정상 실행을 보장하고 목표 부하의 검출 포인트의 노드 전압에 대한 환경 및 노화 충격이 고려되지 않으면, 기준 부하는 배치되지 않을 수도 있다는 것을 이해해야 한다.
선택적으로, 제4 상태 표현 값에 대한 제3 상태 표현 값의 변화에 따라 제2 기대 값을 조정하여 제1 기대 값을 획득하는 단계는: 상기 제어기가 다음의 식: y=y0+c(m-m0)을 이용하여 제2 기대 값을 조정하여 제1 기대 값을 획득하는 단계여기서, y는 제1 기대 값을 나타내고, y0는 제2 기대 값을 나타내고, m은 제3 상태 표현 값을 나타내고, m0은 제4 상태 표현 값을 나타내며, c는 상수이다.
선택적으로, 상기 목표 부하의 공급 전압을 조정할지를 결정하는 단계는: 상기 제어기가 다음의 식: t=a(x-y)+b(x-z)을 사용하여 기준 파라미터를 결정하는 단계 - 여기서, t는 기준 파라미터이고, x는 제1 상태 표현 값이고, y는 제1 기대 값이고, z는 제2 상태 표현 값이며, a 및 b는 상수임 - ; 및 상기 제어기가 상기 기준 파라미터에 따라, 상기 목표 부하의 공급 전압을 조정할지를 판정하는 단계를 포함한다.
선택적으로, 상기 목표 부하의 공급 전압을 조정할지를 결정하는 단계는: 상기 기준 파라미터의 절댓값이 제1 사전 설정된 값보다 크거나 같을 때, 상기 제어기가 상기 목표 부하의 공급 전압을 조정하기로 결정하는 단계; 또는 상기 기준 파라미터의 절댓값이 제1 사전 설정된 값보다 작을 때, 상기 목표 부하의 공급 전압을 조정하지 않기로 결정하는 단계를 포함한다.
선택적으로, 상기 전력 게이팅 어레이는 적어도 2개의 저항 스위치 그룹을 포함하고, 상기 적어도 2개의 저항 스위치 그룹은 병렬로 연결되고, 각각의 저항 스위치 그룹은 적어도 하나의 저항 스위치를 포함하고, 상기 전력 게이팅 어레이 및 상기 목표 부하는 직렬로 연결되며, 상기 제어기가 상기 전력 게이팅 어레이에 디지털 제어 신호를 송신하는 단계는: 상기 기준 파라미터가 제1 사전 설정된 값보다 크거나 같고 제2 사전 설정된 값보다 작을 때, 상기 전원 게이팅 어레이가 상기 제어 신호에 따라 사전 설정된 수량의 저항 스위치 그룹을 스위칭할 수 있도록, 상기 제어기가 사전 설정된 수량의 스위칭될 저항 스위치 그룹에 따라 전력 게이팅 어레이에 제어 신호를 송신하는 단계를 포함한다.
선택적으로, 상기 전력 게이팅 어레이는 적어도 2개의 저항 스위치 그룹을 포함하고, 상기 적어도 2개의 저항 스위치 그룹은 병렬로 연결되고, 각각의 저항 스위치 그룹은 적어도 하나의 저항 스위치를 포함하고, 상기 전력 게이팅 어레이 및 상기 목표 부하는 직렬로 연결되며, 상기 제어기가 상기 전력 게이팅 어레이에 디지털 제어 신호를 송신하는 단계는: 상기 기준 파라미터가 제2 사전 설정된 값보다 크거나 같을 때, 상기 제어기가 상기 기준 파라미터에 따라 스위칭될 필요가 있는 저항 스위치 그룹의 수량을 결정하고, 상기 전력 게이팅 어레이가 제어 신호에 따라 상기 결정된 수량의 저항 스위치 그룹을 스위칭할 수 있도록, 상기 스위칭될 필요가 있는 저항 스위치 그룹의 결정된 수량에 따라 전력 게이팅 어레이에 제어 신호를 송신하는 단계를 포함한다.
선택적으로, 목표 부하의 전압이 측정되는 검출 포인트는 목표 부하의 내측에 위치할 수 있는데, 예를 들어, 목표 부하의 기하학적 중앙에 위치할 수도 있고 목표 부하의 전압의 최저 강하 포인트 근처에 위치할 수도 있다.
제2 관점에 따라, 제어기가 제공되며, 상기 제어기는 칩 상에 배치되며, 상기 칩 상에 목표 부하, 제1 센서 및 전력 게이팅 어레이가 추가로 배치되고, 상기 전력 게이팅 어레이 및 상기 제1 센서는 상기 제어기에 개별적으로 연결되고, 상기 제1 센서는 목표 부하의 제1 검출 포인트의 현재 순간에서의 노드 전압을 검출하여 디지털 제1 상태 표현 값을 생성하도록 구성되며, 상기 전력 게이팅 어레이는 상기 목표 부하에 공급 전압을 제공하도록 구성되며; 상기 제어기는: 상기 제1 센서에 의해 송신된 제1 상태 표현 값을 수신하도록 구성되어 있는 수신 회로; 상기 제2 상태 표현 값 또는 제1 기대 값 중 적어도 하나 그리고 제1 상태 표현 값에 따라 상기 목표 부하의 공급 전압을 조정할지를 결정하도록 구성되어 있는 결정 회로 - 상기 제2 상태 표현 값은 상기 목표 부하의 제1 검출 포인트의 이전 순간에서의 노드 전압을 나타내고, 상기 제1 기대 값은 상기 제1 검출 포인트의 노드 전압의 기대 값을 나타냄 - ; 및 상기 결정 회로가 목표 부하의 공급 전압을 조정하는 것으로 결정할 때, 상기 전력 게이팅 어레이를 제어하여 상기 공급 전압을 조정하기 위해 상기 전력 게이팅 어레이에 디지털 제어 신호를 송신하도록 구성되어 있는 제어 회로를 포함한다.
선택적으로, 상기 제어기에 연결된 기준 부하 및 제2 센서가 상기 칩 상에 추가로 배치되고, 상기 기준 부하의 공급 전압은 정전압이고, 상기 제2 센서는 상기 기준 부하의 제2 검출 포인트의 현재 순간에서의 노드 전압을 검출하여 제3 상태 표현 값을 생성하도록 구성되며; 상기 제어기는: 제2 센서로부터 제3 상태 표현 값을 획득하고, 제4 상태 표현 값에 대한 제3 상태 표현 값의 변화에 따라 제2 기대 값을 조정하여 제1 기대 값을 획득하도록 구성되어 있는 레귤레이션 회로를 더 포함하며, 상기 제4 상태 표현 값은 제2 검출 포인트의 초기 노드 전압을 나타내며, 상기 제2 기대 값은 제1 검출 포인트의 노드 전압의 초기 기대 값을 나타내거나; 또는 상기 제4 상태 표현 값은 이전 순간에서의 제2 검출 포인트의 노드 전압을 나타내며, 상기 제2 기대 값은 제1 검출 지점의 노드 전압의 이전 순간에서의 기대 값을 나타낸다.
선택적으로, 상기 레귤레이션 회로는, 다음의 식: y=y0+c(m-m0)을 이용하여 제2 기대 값을 조정하여 제1 기대 값을 획득하도록 추가로 구성되어 있으며, 여기서, y는 제1 기대 값을 나타내고, y0는 제2 기대 값을 나타내고, m은 제3 상태 표현 값을 나타내고, m0은 제4 상태 표현 값을 나타내며, c는 상수이다.
선택적으로, 상기 결정 회로는, 다음의 식:t=a(x-y)+b(x-z)을 사용하여 기준 파라미터를 결정하며 - 여기서, t는 기준 파라미터이고, x는 제1 상태 표현 값이고, y는 제1 기대 값이고, z는 제2 상태 표현 값이며, a 및 b는 상수임 - ; 그리고 상기 기준 파라미터에 따라, 상기 목표 부하의 공급 전압을 조정할지를 판정하도록 추가로 구성되어 있다.
선택적으로, 상기 결정 회로는, 상기 기준 파라미터의 절댓값이 제1 사전 설정된 값보다 크거나 같을 때, 상기 제어기가 상기 목표 부하의 공급 전압을 조정하기로 결정하거나; 또는 상기 기준 파라미터의 절댓값이 제1 사전 설정된 값보다 작을 때, 상기 목표 부하의 공급 전압을 조정하지 않기로 결정하도록 구성되어 있다.
선택적으로, 상기 전력 게이팅 어레이는 적어도 2개의 저항 스위치 그룹을 포함하고, 상기 적어도 2개의 저항 스위치 그룹은 병렬로 연결되고, 각각의 저항 스위치 그룹은 적어도 하나의 저항 스위치를 포함하고, 상기 전력 게이팅 어레이 및 상기 목표 부하는 직렬로 연결되며, 상기 제어 회로는, 상기 기준 파라미터가 제1 사전 설정된 값보다 크거나 같고 제2 사전 설정된 값보다 작을 때, 상기 전원 게이팅 어레이가 상기 제어 신호에 따라 사전 설정된 수량의 저항 스위치 그룹을 스위칭할 수 있도록, 사전 설정된 수량의 스위칭될 저항 스위치 그룹에 따라 전력 게이팅 어레이에 제어 신호를 송신하도록 추가로 구성되어 있다.
선택적으로, 상기 전력 게이팅 어레이는 적어도 2개의 저항 스위치 그룹을 포함하고, 상기 적어도 2개의 저항 스위치 그룹은 병렬로 연결되고, 각각의 저항 스위치 그룹은 적어도 하나의 저항 스위치를 포함하고, 상기 전력 게이팅 어레이 및 상기 목표 부하는 직렬로 연결되며, 상기 결정 회로는 상기 기준 파라미터가 제2 사전 설정된 값보다 크거나 같을 때, 상기 기준 파라미터에 따라 스위칭될 필요가 있는 저항 스위치 그룹의 수량을 결정하도록 추가로 구성되어 있고, 상기 제어 회로는 상기 전력 게이팅 어레이가 제어 신호에 따라 상기 결정된 수량의 저항 스위치 그룹을 스위칭할 수 있도록, 상기 스위칭될 필요가 있는 저항 스위치 그룹의 결정된 수량에 따라 전력 게이팅 어레이에 제어 신호를 송신하도록 추가로 구성되어 있다.
제3 관점에 따라, 칩이 제공되며, 상기 칩은 제어기, 목표 부하, 제1 센서 및 전력 게이팅 어레이를 포함하고, 상기 전력 게이팅 어레이 및 상기 제1 센서는 상기 제어기에 개별적으로 연결되고, 상기 제1 센서는 목표 부하의 제1 검출 포인트의 현재 순간에서의 노드 전압을 검출하여 디지털 제1 상태 표현 값을 생성하도록 구성되어 있으며, 상기 제어기는, 상기 제1 센서에 의해 송신된 제1 상태 표현 값을 수신하고, 상기 제2 상태 표현 값 또는 제1 기대 값 중 적어도 하나 그리고 제1 상태 표현 값에 따라 상기 목표 부하의 공급 전압을 조정할지를 결정하고 - 상기 제2 상태 표현 값은 상기 목표 부하의 제1 검출 포인트의 이전 순간에서의 노드 전압을 나타내고, 상기 제1 기대 값은 상기 제1 검출 포인트의 노드 전압의 기대 값을 나타냄 - , 그리고 상기 목표 부하의 공급 전압을 조정하는 것으로 결정할 때, 상기 전력 게이팅 어레이를 제어하여 상기 공급 전압을 조정하기 위해 상기 전력 게이팅 어레이에 디지털 제어 신호를 송신하도록 구성되어 있으며, 상기 전력 게이팅 어레이는 상기 제어기에 의해 송신된 제어 신호에 따라 상기 목표 부하에 공급 전압을 제공하도록 구성되어 있다.
선택적으로, 상기 칩은 제어기에 연결된 기준 부하 및 제2 센서를 더 포함하고, 상기 기준 부하의 공급 전압은 정전압이며, 상기 제어기는 제2 센서로부터 제3 상태 표현 값을 획득하고, 제4 상태 표현 값에 대한 제3 상태 표현 값의 변화에 따라 제2 기대 값을 조정하여 제1 기대 값을 획득하도록 추가로 구성되어 있으며, 상기 제4 상태 표현 값은 제2 검출 포인트의 초기 노드 전압을 나타내며, 상기 제2 기대 값은 제1 검출 포인트의 노드 전압의 초기 기대 값을 나타내거나; 또는 상기 제4 상태 표현 값은 이전 순간에서의 제2 검출 포인트의 노드 전압을 나타내며, 상기 제2 기대 값은 제1 검출 지점의 노드 전압의 이전 순간에서의 기대 값을 나타낸다.
선택적으로, 상기 제어기는, 다음의 식: y=y0+c(m-m0)을 이용하여 제2 기대 값을 조정하여 제1 기대 값을 획득하도록 추가로 구성되어 있으며, 여기서, y는 제1 기대 값을 나타내고, y0는 제2 기대 값을 나타내고, m은 제3 상태 표현 값을 나타내고, m0은 제4 상태 표현 값을 나타내며, c는 상수이다.
선택적으로, 상기 제어기는, 다음의 식: t=a(x-y)+b(x-z)을 사용하여 기준 파라미터를 결정하며 - 여기서, t는 기준 파라미터이고, x는 제1 상태 표현 값이고, y는 제1 기대 값이고, z는 제2 상태 표현 값이며, a 및 b는 상수임 - ; 및 상기 기준 파라미터에 따라, 상기 목표 부하의 공급 전압을 조정할지를 판정하도록 추가로 구성되어 있다.
선택적으로, 상기 제어기는: 상기 기준 파라미터의 절댓값이 제1 사전 설정된 값보다 크거나 같을 때, 상기 목표 부하의 공급 전압을 조정하기로 결정하거나; 또는 상기 기준 파라미터의 절댓값이 제1 사전 설정된 값보다 작을 때, 상기 목표 부하의 공급 전압을 조정하지 않기로 결정하도록 추가로 구성되어 있다.
선택적으로, 상기 전력 게이팅 어레이는 적어도 2개의 저항 스위치 그룹을 포함하고, 상기 적어도 2개의 저항 스위치 그룹은 병렬로 연결되고, 각각의 저항 스위치 그룹은 적어도 하나의 저항 스위치를 포함하고, 상기 전력 게이팅 어레이 및 상기 목표 부하는 직렬로 연결되며, 상기 제어기는: 상기 기준 파라미터가 제1 사전 설정된 값보다 크거나 같고 제2 사전 설정된 값보다 작을 때, 사전 설정된 수량의 스위칭될 저항 스위치 그룹에 따라 전력 게이팅 어레이에 제어 신호를 송신하도록 추가로 구성되어 있으며, 상기 전원 게이팅 어레이는 상기 제어 신호에 따라 사전 설정된 수량의 저항 스위치 그룹을 스위칭하도록 추가로 구성되어 있다.
선택적으로, 상기 전력 게이팅 어레이는 적어도 2개의 저항 스위치 그룹을 포함하고, 상기 적어도 2개의 저항 스위치 그룹은 병렬로 연결되고, 각각의 저항 스위치 그룹은 적어도 하나의 저항 스위치를 포함하고, 상기 전력 게이팅 어레이 및 상기 목표 부하는 직렬로 연결되며, 상기 제어기는: 상기 기준 파라미터가 제2 사전 설정된 값보다 크거나 같을 때, 기준 파라미터에 따라 스위칭될 필요가 있는 저항 스위치 그룹의 수량을 결정하고, 스위칭될 필요가 있는 저항 스위치 그룹의 수량에 따라 전력 게이팅 어레이에 제어 신호를 송신하도록 추가로 구성되어 있으며, 상기 전원 게이팅 어레이는 상기 제어 신호에 따라 그 결정된 수량의 저항 스위치 그룹을 스위칭하도록 추가로 구성되어 있다.
선택적으로, 상기 전력 게이팅 어레이는 적어도 2개의 저항 스위치 그룹을 포함하고, 상기 적어도 2개의 저항 스위치 그룹은 병렬로 연결되고, 각각의 저항 스위치 그룹은 적어도 하나의 저항 스위치를 포함하고, 상기 전력 게이팅 어레이 및 상기 목표 부하는 직렬로 연결된다. 상기 적어도 2개의 저항 스위치 그룹이 닫힐 때, 목표 부하의 공급 전압이 가장 크고, 상기 적어도 2개의 저항 스위치 그룹은 순서대로 전환되어, 목표 부하의 공급 전압이 다른 범위에 있게 된다.
선택적으로, 목표 부하의 공급 전압의 조정 범위는 적어도 2개의 범위를 포함하며, 상이한 범위는 상이한 전압 조정 정밀도에 대응한다.
선택적으로, 목표 부하의 공급 전압의 조정 범위는 제로를 포함하며, 이것은 목표 부하의 작업을 중지시키는 데 사용된다.
선택적으로, 저항 스위치는 p-채널 금속 산화물 반도체(P channel metal oxide semiconductor, PMOS) 트랜지스터, N-채널 금속 산화물 반도체(N channel metal oxide semiconductor, NMOS) 트랜지스터, 또는 다중-임계 상보 금속 산화물 반도체(MT Complementary Metal Oxide Semiconductor, MTCMOS) 트랜지스터이다.
선택적으로, 센서는 디지털 오실레이션 링이고, 제1 상태 표현 값 및 제2 상태 표현 값은 디지털 오실레이션 링의 발진 주파수이다.
도 1은 본 출원의 실시예에 따른 칩에 대한 개략도이다.
도 2a는 본 출원의 실시예에 따른 제어기에 대한 개략적인 블록도이다.
도 2b는 본 출원의 실시예에 따른 제어기에 대한 개략적인 블록도이다.
도 3은 본 출원의 실시예에 따른 목표 부하 상에 센서를 배치하는 방식에 대한 개략도이다.
도 4는 본 출원의 실시예에 따른 전압 조정 방법에 대한 개략적인 흐름도이다.
도 5는 본 출원의 실시예에 따른 발진 주파수 획득 방법에 대한 개략도이다.
도 6은 본 출원의 실시예에 따른 칩에 대한 개략적인 블록도이다.
도 7은 본 출원의 실시예에 따른 저항 스위치 그룹의 접속 관계도이다.
도 8은 본 출원의 실시예에 따른 저항 스위치 그룹의 접속 관계도이다.
도 9는 본 출원의 실시예에 따른 제어기, 스위치 및 센서 간의 개략적인 접속도이다.
도 10은 본 출원의 실시예에 따른 제어기의 개략적인 블록도이다.
이하에서는 본 출원의 실시예에 첨부된 도면을 참조하여 본 출원의 실시예에서의 기술적 솔루션을 설명한다.
도 1은 본 출원의 실시예에 따른 칩에 대한 개략적인 블록도이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 칩(100)은 제어기(110), 전력 게이팅 어레이(120), 센서(130) 및 목표 부하(140)를 포함할 수 있다.
전력 게이팅 어레이(120) 및 제1 센서(130)는 제어기(110)에 개별적으로 연결된다.
선택적으로, 전력 게이팅 어레이(120)가 제어기(110)에 연결되는 것은: 전력 게이팅 어레이(120)가 제어기(110)에 직접 또는 간접적으로 연결되는 것일 수 있다.
선택적으로, 센서(130)가 제어기(110)에 연결되는 것은: 센서(130)가 제어기(110)에 직접 또는 간접적으로 연결되는 것일 수 있다.
도 1에 도시된 바와 같이, 제1 센서(130)는 칩(100) 상의 목표 부하(140)의 제1 검출 포인트의 현재 순간에서의 노드 전압을 검출하여 상태 표현 값을 획득하고 이 상태 표현 값을 제어기(110)에 송신하도록 구성되며, 이에 따라 제어기(110)는 상태 표현 값에 따라 전력 게이팅 어레이(120)에 제어 신호를 송신할 수 있으며, 전력 게이팅 어레이(120)는 제어 신호에 따라 목표 부하에 공급 전압을 제공할 수 있다.
선택적으로 상태 표현 값은 디지털 신호일 수 있다.
선택적으로, 제어 신호는 디지털 신호일 수 있다.
선택적으로, 본 출원의 이 실시예에서, 도 2a에 도시된 바와 같이, 제어기(110)는 하드웨어인 논리 회로(111)를 포함할 수 있고, 논리 회로(111)는 본 출원의 이 실시예에서 언급된 방법을 실행하도록 구성될 수 있다.
선택적으로, 도 2a에 도시된 바와 같이, 제어기(110)는 구성 레지스터(112)를 더 포함할 수 있으며, 구성 레지스터(112)는 목표 부하의 공급 전압을 조정하는 데 요구되는 데이터, 예를 들어, 목표 부하의 검출 포인트의 노드 전압의 기대 값 및 초기 값을 저장할 수 있다.
선택적으로, 본 출원의 이 실시예에서, 도 2b에 도시된 바와 같이, 제어기(110)는 프로세서(113), 메모리(114), 통신 인터페이스(115) 및 버스 시스템(116)을 포함할 수 있다.
제어기(110)는 통신 인터페이스(115)를 사용하여 센서 및 전력 게이팅 어레이와 통신할 수 있다.
메모리(114)는 연산 명령을 저장할 수 있으며, 프로세서(113)는 메모리(114)에 저장되어 있는 연산 명령을 불러내어 제어기가 본 출원의 이 실시예에 따른 전압 조정 방법을 수행하도록 할 수 있다.
선택적으로, 프로세서(113)는 집적 회로 칩일 수 있고, 신호 처리 능력을 가진다. 실시 동안, 전술한 방법에서의 단계는 프로세서(113) 내의 하드웨어의 집적 논리 회로나 소프트웨어 형태의 명령을 사용해서 완료될 수 있다. 전술한 프로세서(113)는 범용 프로세서, 디지털 신호 프로세서(Digital Signal Processing, DSP), 주문형 집적회로(Application Specific Integrated Circuit, ASIC), 필드 프로그래머블 게이트 어레이(Field Programmable Gate Array, FPGA), 또는 다른 프로그래머블 논리 컴포넌트, 이산 게이트 또는 트랜지스터 논리 컴포넌트, 또는 이산 하드웨어 컴포넌트일 수 있으며, 본 출원의 이 실시예에서 개시된 방법, 단계, 및 논리 블록도를 실행하거나 수행할 수 있다.
선택적으로, 메모리(114)는 공급 전압 조정 방법에 요구되는 데이터, 예를 들어, 목표 부하의 상태 표현 값의 초기 값 및 기대 값을 추가로 저장할 수 있다.
선택적으로, 본 출원의 이 실시예에서 언급되는 부하는 적어도 하나의 논리 표준 유닛 회로에 의해 형성된 회로일 수 있으며, 이 회로는 특정한 기능을 실행할 수 있다. 논리 표준 유닛 회로는 적어도 하나의 트랜지스터를 포함할 수 있고, 논리 표준 유닛 회로는 이와 같은 기능을 실행할 수도 있고 안 할 수도 있다.
선택적으로, 노드 전압이 검출될 필요가 있는 목표 부하의 검출 포인트는 노드 전압이 빈번하게 변하는 회로 근처에 있을 수 있고, 검출 포인트 근처의 논리 표준 유닛 회로 내의 트랜지스터는 빈번하게 플립(flip)된다.
예를 들어, 도 3은 부하의 부분 회로를 도시한다. 부분 회로는 2개의 논리 표준 유닛 회로, 즉 논리 표준 유닛 회로 1 및 논리 표준 유닛 회로 2를 포함한다. 이 2개의 논리 표준 유닛 회로 내의 트랜지스터는 빈번하게 플립되고, 이 2개의 논리 표준 유닛 회로 근처에 센서가 배치될 수 있다. 센서는 또한 논리 표현 유닛 회로에 의해 형성된 회로일 수 있다.
선택적으로, 노드 전압 검출 포인트는 다른 방식으로 선택될 수도 있는데, 예를 들어, 검출 포인트는 부하의 기하학적 중심에 위치할 수 있다. 이것은 본 출원의 이 실시예에서 구체적으로 제한되지 않는다.
본 출원의 이 실시예에서, 이 출원에서의 노드 전압 기준 포인트는 공급 전압 입력 포인트에 배치될 수도 있고 다른 포인트에 배치될 수도 있다. 이것은 본 출원의 이 실시예에서 제한되지 않는다.
도 4는 본 출원의 실시예에 따른 전압 조정 방법(300)에 대한 개략적인 흐름도이다. 도 4에 도시된 바와 같이, 방법은 단계 310 내지 330을 포함할 수 있다. 방법은 칩 상에 배치된 목표 부하의 공급 전압을 조정하는 데 사용된다. 이 칩 상에는 제어기, 제1 센서 및 전력 게이팅 어레이가 추가로 배치된다. 전력 게이팅 어레이 및 제1 센서는 제어기에 개별적으로 연결된다. 제1 센서는 목표 부하의 제1 검출 포인트의 현재 순간에서의 노드 전압을 검출하여 디지털 제1 상태 표현 값을 생성하도록 구성된다. 전력 게이팅 어레이는 목표 부하에 공급 전압을 제공하도록 구성된다. 선택적으로, 칩의 구조가 도 1에 도시된 것일 수 있다. 제1 검출 포인트는 도 3에 도시된 것일 수 있으나, 이것은 본 출원의 이 실시예에서 제한되지 않는다.
단계 310에서, 제어기는 센서에 의해 송신된 디지털 제1 상태 표현 값을 수신한다.
구체적으로, 제1 센서(예를 들어, 센서(130))는 목표 부하의 제1 검출 포인트의 현재 순간에서의 노드 전압을 검출하여 디지털 제1 상태 표현 값을 생성하며, 센서는 디지털 제1 상태 표현 값을 제어기에 송신하며, 이에 따라 제어기는 디지털 제1 상태 표현 값을 수신할 수 있다.
선택적으로, 본 출원의 이 실시예에서, 제어기는 센서를 작동 가능으로 할 수 있으며, 이에 따라 센서는 목표 부하의 제1 검출 포인트의 현재 순간에서의 노드 전압을 검출할 수 있다.
선택적으로, 본 출원의 이 실시예에서, 센서는 목표 부하의 제1 검출 포인트의 노드 전압을 실시간으로 주기적으로 검출할 수 있다. 이 경우, 현재 순간은 제1 상태 표현 값을 주기적으로 수집하기 위한 임의의 순간일 수 있다.
대안으로, 센서는 제어기로부터 트리거를 수신한 후 목표 부하의 제1 검출 포인트의 노드 전압을 실시간으로 검출할 수 있다. 이 경우, 현재 순간은 제어기의 트리거 순간 후의 순간일 수 있다.
예를 들어, 도 5에 도시된 바와 같이, 시간 창 제어 모듈(410)은 조정 가능한 시간 창을 생성할 수 있으며, 오실레이션 링(430)은 시간 창 내에서 발진 클록 신호를 생성하는 작업을 하며, 카운터(420)는 시간 창 내의 오실레이션 링의 발진 시간의 수량을 수집할 수 있다. 시간 창이 도착하기 전에, 시간 창 제어 모듈(410)은 클리어 신호를 생성하고, 이 클리어 신호는 카운터(420)의 결과를 리셋한다.
선택적으로, 본 출원의 이 실시예에서, 제1 상태 표현 값은 전압일 수도 있고, 전압을 나타내는 데 사용되는 다른 파라미터, 예를 들어, 발진기의 발진 주파수일 수 있다.
선택적으로, 본 출원의 이 실시예에서, 본 출원의 이 실시예에서 언급된 센서는 디지털 오실레이션 링일 수 있고, 제1 상태 표현 값은 디지털 오실레이션 링의 발진 주파수일 수 있다.
선택적으로, 디지털 제1 상태 표현 값을 수신한 후, 제어기는 후속 프로세싱을 위해, 예를 들어 단계 320을 수행하기 위해 디지털 제1 상태 표현 값에 대한 필터 프로세싱을 수행할 수 있다.
단계 320에서, 제어기는 제2 상태 표현 값 또는 제1 기대 값 중 적어도 하나 그리고 제1 상태 표현 값에 따라 상기 목표 부하의 공급 전압을 조정할지를 결정하며, 상기 제2 상태 표현 값은 상기 목표 부하의 제1 검출 포인트의 이전 순간에서의 노드 전압을 나타내고, 상기 제1 기대 값은 상기 제1 검출 포인트의 노드 전압의 기대 값을 나타낸다.
선택적으로, 제1 기대 값은 노드 전압의 기대 값을 나타내는 방식은 제1 상태 표현 값이 현재 순간에서의 노드 전압을 나타내는 방식과 같다. 예를 들어, 제1 상태 표현 값은 디지털 오실레이션 링의 발진 주파수일 수 있고, 제1 기대 값은 디지털 오실레이션 링의 기대 발진 주파수이다.
선택적으로, 본 발명의 이 실시예에서, 제1 센서는 이하의 식 1을 사용해서 기준 파라미터를 결정할 수 있다:
t=a(x-y)+b(x-z) 식 1
여기서, t는 기준 파라미터이고, x는 제1 상태 표현 값이고, y는 제1 기대 값이고, z는 제2 상태 표현 값이며, a 및 b는 상수이다.
센서는 기준 파라미터에 따라 목표 부하의 공급 전압을 조정할지를 판정할 수 있다.
선택적으로, 목표 부하의 제2 상태 표현 값 및 목표 부하의 제1 기대 값은 메모리에 저장될 수 있으며, 제어기는 제2 상태 표현 값 및 제1 기대 값이 사용될 필요가 있을 때 메모리로부터 이 값들을 읽어낸다.
선택적으로, a 및 b는 0에 설정될 수 있다.
선택적으로, a 및 b는 교정에 의해 획득될 수 있다.
선택적으로, 본 발명의 이 실시예에서, 기준 파라미터의 절댓값이 제1 사전 설정된 값보다 크거나 같을 때, 목표 부하의 공급 전압을 조정하기로 결정된다.
기준 파라미터의 절댓값이 제1 사전 설정된 값보다 작을 때, 목표 부하의 공급 전압을 조정하지 않기로 결정된다.
본 발명의 이 실시예에서, 기준 파라미터가 전술한 식 1을 사용해서 결정되고 목표 부하의 공급 전압을 조정할지가 기준 파라미터에 따라 판정되는 것 이외에, 본 발명의 이 실시예에서, 목표 부하의 공급 전압을 조정할지를 판정하는 다른 실행이 있으며, 이것은 본 발명의 이 실시예에서 구체적으로 제한되지 않는다.
선택적으로, 본 발명의 이 실시예에서, 제어기에 연결된 기준 부하 및 제2 센서는 칩 상에 추가로 배치된다. 제어기가 목표 부하의 공급 전압을 조정하기 위해 제1 검출 포인트의 전압의 기대 값을 사용할 필요가 있을 때, 제어기는 제2 센서에 의해 검출되는 기준 부하의 제2 검출 포인트의 노드 전압의 상태 표현 값의 변경에 따라 목표 부하의 제1 검출 포인트의 노드 값의 기대 값을 조정할 수 있다.
선택적으로, 기준 부하의 공급 전압은 일정한 전압이고, 제2 센서는 기준 부하의 제2 검출 포인트의 현재 순간에서의 노드 전압을 검출하여 제3 상태 표현 값을 생성하도록 구성된다. 제어기는 제2 센서로부터 제3 상태 표현 값을 획득하고, 제4 상태 표현 값에 대한 제3 상태 표현 값의 변화에 따라 제2 기대 값을 조정하여 제1 기대 값을 획득한다. 제4 상태 표현 값은 제2 검출 포인트의 초기 노드 전압을 나타내고, 제2 기대 값은 제1 검출 포인트의 노드 전압의 초기 기대 값을 나타낸다. 대안으로, 제4 상태 표현 값은 이전 순간에서의 제2 검출 포인트의 노드 전압을 나타내고, 제2 기대 값은 제1 검출 포인트의 노드 전압의 이전 순간에서의 기대 값을 나타낸다.
선택적으로, 제2 검출 포인트는 기준 부하의 임의의 노드일 수도 있고 노드 전압이 빈번하게 변하는 노드일 수도 있다.
선택적으로, 제어기는 다음의 식: 을 이용하여 제2 기대 값을 조정하여 제1 기대 값을 획득한다.
y=y0+c(m-m0) 식 2
여기서, y는 제1 기대 값을 나타내고, y0는 제2 기대 값을 나타내고, m은 제3 상태 표현 값을 나타내고, m0은 제4 상태 표현 값을 나타내며, c는 상수이다.
선택적으로, 초기 기대 값 및 제4 상태 표현 값은 사전 설정된 값일 수 있고, 초기화 동안 또는 칩이 작업을 시작할 때 구체적으로 사전 설정될 수 있다.
예를 들어, 도 6에 도시된 바와 같이, 센서(130)는 제1 순간에서의 제1 검출 포인트의 노드 전압을 나타내는 데 사용되는 목표 부하(140)의 상태 표현 값을 획득하고, 제1 순간에서의 목표 부하(140)의 상태 표현 값을 제어기(110)에 송신할 수 있다. 센서(160)는 제1 순간에서의 제2 검출 포인트의 노드 전압을 나타내는 데 사용되는 목표 부하(150)의 상태 표현 값을 획득할 수 있다. 제어기(110)는 초기 값에 대한 제1 순간에서의 기준 부하의 상태 표현 값의 변화를 참조하여 목표 부하(140)의 제1 검출 포인트의 노드 전압의 기대 값을 시기 적절하게 조정할 수 있으므로, 제어기(110)는 목표 부하의 공급 전압의 조정된 기대 값에 따라 목표 부하의 입력 전압을 조정할 수 있다.
그러므로 본 발명의 이 실시예에서, 부하의 공급 전압은 불변으로 유지되지만, 검출 포인트의 노드 전압을 나타내는 데 사용되는 상태 표현 값은 환경 인자, 예를 들어, 온도 인자 및 노화 인자에 따라 변할 수 있다. 목표 부하의 검출 포인트의 노드 전압의 기대 값은 검출 포인트의 노드 전압을 나타내는 데 사용되는 기준 부하의 상태 표현 값의 변화에 따라 조정되므로 센서는 환경의 변화를 효과적으로 추적할 수 있다.
본 발명의 이 실시예에서, 목표 부하의 전압의 안정성을 유지할 필요가 없으나 목표 부하의 정상 실행을 보장하고 목표 부하의 검출 포인트의 노드 전압에 대한 환경 및 노화 충격이 고려되지 않으면, 기준 부하는 배치되지 않을 수도 있다는 것을 이해해야 한다.
단계 330에서, 목표 부하의 공급 전압을 조정하는 것으로 결정할 때, 제어기는 전력 게이팅 어레이를 제어하여 공급 전압을 조정하기 위해 전력 게이팅 어레이에 디지털 제어 신호를 송신한다.
선택적으로, 전력 게이팅 어레이는 디지털 제어 신호에 따라 목표 부하의 공급 전압을 조정한다.
선택적으로, 전력 게이팅 어레이는 다중 병렬 저항 스위치를 포함한다. 회로 내의 목표 부하의 전압 분할은 대상 부하에 직렬 연결된 다중 병렬 저항 스위치 중 모든 또는 일부 저항 스위치를 차단하거나 닫음으로써 조정될 수 있다.
선택적으로, 전력 게이팅 어레이는 다중 병렬 저항 스위치 그룹을 포함하고, 전력 게이팅 어레이 및 목표 부하는 직렬 연결되고 각각의 저항 스위치 그룹은 적어도 하나의 저항 스위치를 포함한다.
그러므로 회로 내의 목표 부하의 전압 분할을 목표 부하에 직렬 연결된 저항 스위치 그룹을 스위칭함으로써 조정될 수 있다.
저항 스위치 그룹을 스위칭하는 것은 닫힌 저항 스위치 그룹을 차단하거나 차단된 저항 스위치 그룹을 닫는 것일 수 있다.
예를 들어, 목표 부하의 공급 전압이 증가할 필요가 있을 때, 더 많은 수의 저항 스위치 그룹이 닫힐 수 있고, 목표 부하의 공급 전압이 감소할 필요가 있을 때, 더 많은 수의 저항 스위치 그룹이 차단될 수 있다.
선택적으로, 본 발명의 이 실시예에서, 디지털 제어 신호는 차단될 또는 닫힐 저항 스위치 그룹의 수량을 지시할 수도 있고, 차단되거나 닫힐 필요가 있는 저항 스위치 그룹을 지시하는 데 사용된다.
예를 들어, 도 7에 도시된 바와 같이, 전력 게이팅 어레이는 저항 스위치 그룹 R1, 저항 스위치 그룹 R2, 저항 스위치 그룹 R3 및 저항 스위치 그룹 R4를 포함하고, 전력 게이팅 어레이의 전압 분할은 저항 스위치 그룹을 차단함으로써 또는 닫음으로써 조정되므로 부하의 전압이 조정될 수 있다. 예를 들어 R1, R2 및 R3는 각각 닫힌 상태에 있고, R4는 차단된 상태에 있다. 부하의 전압이 증가할 필요가 있으면 R4는 닫힐 수 있고, 부하의 전압이 감소할 필요가 있으면 R1, R2 또는 R3은 차단될 수 있다.
선택적으로, 본 발명의 이 실시예에서, 전력 게이팅 어레이에 포함된 모든 저항 스위치 그룹이 닫힐 때, 목표 부하의 전압이 가장 높다. 적어도 2개의 저항 스위치 그룹이 순서대로 차단되거나 닫혀서 목표 부하의 전압이 감소하거나 증가하므로, 목표 부하의 전압이 다른 범위에 있게 된다.
예를 들어, 도 7에 도시된 바와 같이, R1, R2, 및 R3은 각각 닫힌 상태에 있고, R4는 차단된 상태에 있다. 부하의 전압이 증가할 필요가 있으면 R4가 닫힐 수 있으며, 부하의 전압이 감소할 필요가 있으면 R3이 차단될 수 있으며, 부하의 전압이 추가로 감소할 필요가 있으면 R2가 차단될 수 있다.
선택적으로, 본 발명의 이 실시예에서, 하나의 저항 스위치 그룹은 적어도 2개의 저항 스위치를 포함하고, 이 적어도 2개의 저항 스위치는 병렬 연결될 수 있다.
선택적으로, 본 발명의 이 실시예에서, 저항 스위치 그룹 내의 모든 저항 스위치는 동시에 닫힐 수도 있고 차단될 수도 있으며, 이 경우, 하나의 저항 스위치 그룹이 하나의 저항 스위치로 간주될 수 있다. 이 경우, 저항 스위치 그룹을 배치하는 목적은 동일한 저항 스위치가 상이한 저항을 가지는 저항 스위치 그룹을 설계하는 데 사용된다는 점에 있을 수 있다.
예를 들어, 도 8에 도시된 바와 같이, 전력 게이팅 어레이는 스위치 그룹 1 및 스위치 그룹 2를 포함할 수 있고, 스위치 그룹 1은 m개의 저항 스위치를 포함하고, 스위치 그룹 2는 n개의 저항 스위치를 포함하며, n은 m과 같지 않다.
본 발명의 이 실시예에서, 저항 스위치 그룹 내의 저항 스위치는 독립적으로 제어될 수 있다는 것을 이해해야 한다. 즉, 하나의 제어하에, 저항 스위치 그룹 내의 일부의 저항 스위치만이 닫히거나 차단될 수 있다.
선택적으로, 디지털 제어 신호는 0 및 1로 형성된 신호를 포함할 수 있다. 0과 1의 수량은 전력 게이팅 어레이에 포함된 저항 스위치 그룹의 수량과 같을 수 있으며, 하나의 1 또는 0은 하나의 저항 스위치 그룹에 대응한다. 0은 저항 스위치 그룹을 차단하는 것을 지시할 수 있고, 1은 저항 스위치 그룹을 닫는 것을 지시할 수 있다. 저항 스위치 그룹이 차단되고, 대응하는 디지털 제어 신호 내의 저항 스위치 그룹에 대응하는 값이 0이면, 저항 스위치 그룹은 불변으로 유지되고, 저항 스위치 그룹이 차단되고, 대응하는 디지털 제어 신호 내의 저항 스위치 그룹에 대응하는 값이 1이면, 저항 스위치 그룹은 닫힌다.
선택적으로, 디지털 제어 신호는 0 또는 1만을 포함할 수 있으며, 스위칭될 필요가 있는 저항 스위치 그룹에만 사용된다. 예를 들어, 2개의 저항 스위치 그룹이 닫힐 필요가 있으면, 2개의 1이 전력 게이팅 어레이에 송신될 수 있고, 전력 게이팅 어레이는 2개의 저항 스위치 그룹을 순서대로 닫는다.
선택적으로, 본 발명의 이 실시예에서, 식 1을 이용해서 결정되는 전술한 기준 파라미터가 제1 사전 설정된 값보다 크거나 같고, 제2 사전 설정된 값보다 작을 때, 스위칭될 저항 스위치 그룹의 사전 설정된 수량에 따라 디지털 제어 신호가 전력 게이팅 어레이에 송신되고, 전력 게이팅 어레이는 디지털 제어 신호에 따라 사전 설정된 수량의 저항 스위치 그룹을 스위칭한다.
실시에서, 제어기는 사전 설정된 수량에 따라, 차단될 또는 닫힐 필요가 있는 저항 스위치 그룹을 결정하고, 차단될 또는 닫힐 필요가 있는 저항 스위치 그룹에 디지털 제어 신호를 송신하여, 차단될 또는 닫힐 필요가 있는 저항 스위치 그룹의 차단 또는 닫힘을 트리거링한다.
예를 들어, 기준 파라미터가 제1 사전 설정된 값보다 크거나 같고, 제2 사전 설정된 값보다 작을 때, 사전 설정된 수량의 저항 스위치 그룹이 차단되거나 닫힐 수 있다.
예를 들어, 전술한 기준 파라미터가 음의 값이면, N개의 저항 스위치 그룹이 닫힌다. 전술한 기준 파라미터가 양의 값이면, M개의 저항 스위치 그룹이 차단된다.
선택적으로, 본 발명의 이 실시예에서, 기준 파라미터가 제2 사전 설정된 값보다 크거나 같을 때, 디지털 제어 신호는 기준 파라미터에 따라 전력 게이팅 어레이에 송신된다.
기준 파라미터가 제2 사전 설정된 값보다 크거나 같을 때, 스위칭될 필요가 있는 저항 스위치 그룹의 수량이 기준 파라미터에 따라 결정되고, 스위칭될 필요가 있는 저항 스위치 그룹의 수량에 따라 디지털 제어 신호가 전력 게이팅 어레이에 송신되며, 전력 게이팅 어레이는 디지털 제어 신호에 따라 그 결정된 수량의 저항 스위치 그룹을 스위칭한다.
선택적으로, 제어기는 기준 파라미터에 따라 차단될 또는 닫힐 필요가 있는 저항 스위치 그룹을 결정하고, 차단될 또는 닫힐 필요가 있는 저항 스위치 그룹에 디지털 제어 신호를 송신하여 차단될 또는 닫힐 필요가 있는 저항 스위치 그룹의 차단 또는 닫힘을 트리거링한다.
예를 들어, 기준 파라미터가 제2 사전 설정된 값보다 크거나 같을 때, n개의 저항 스위치 그룹이 차단되거나 닫힐 수 있으며, 여기서 n=c×p이고, c는 상수이며, p는 전술한 기준 파라미터의 값이다.
선택적으로, c의 값은 교정에 의해 획득될 수 있다.
선택적으로, 본 발명의 이 실시예에서, 전술한 제1 사전 설정된 값 및 제2 사전 설정된 값은 교정에 의해 획득될 수 있다.
선택적으로, 목표 부하의 공급 전압의 조정 범위는 적어도 2개의 범위를 포함하며, 다른 범위들은 다른 전압 조정 정밀도에 대응한다.
예를 들어, 도 8에 도시된 바와 같이, 전력 게이팅 어레이는 스위치 그룹 1 및 스위치 그룹 2를 포함하고, 스위치 그룹 1은 m개의 저항 스위치를 포함하고, 스위치 그룹 2는 n개의 저항 스위치를 포함하며, n은 m과 같지 않을 수 있다.
스위치 그룹 1과 스위치 그룹 2가 모두 공개되고, 부하의 전압은 1V인 것으로 가정한다. 스위치 그룹 1에 의해 제어될 수 있는 전압의 범위가 0.8 V 내지 1 V (0.8 V 및 1 V를 포함)이고, 최소 전압 조정 값은 10 mV이면, 0.8 V 내지 1 V 범위 내에서 스위치 그룹 1 내의 저항 스위치의 차단 또는 닫힘을 조정하여 10 mV의 배수에 따라 전압을 조절할 수 있다(이 경우, 스위치 그룹 2 내의 모든 저항 스위치가 닫힌다). 스위치 그룹 2에 의해 제어될 수 있는 전압의 범위가 0 V 내지 0.8 V이고, 최소 전압 조정 값은 50 mV이면, 0 V 내지 0.8 V의 범위 내에서 스위치 그룹 2 내의 저항 스위치의 차단 또는 닫힘을 조정하여 50 mV의 배수에 따라 전압을 조절할 수 있다(이 경우, 스위치 그룹 1 내의 모든 저항 스위치가 차단된다).
선택적으로, 본 발명의 이 실시예에서, 저항 스위치는 풀 디지털 유닛, 예를 들어, MTCMOS일 수 있으며, 이것은 통합 검증 문제를 효과적으로 해결할 수 있다.
선택적으로, 본 발명의 이 실시예에서, 저항 스위치는 저항 스위치의 수량, 출력 전압 정밀도 또는 제어기에 의해 입력된 신호의 수량 중 적어도 하나에 따라 그룹화된다.
구체적으로, 출력 전압 정밀도는 설계 요건이다. 일반적으로, 입력 전압은 분할되며, 정밀도는 다른 전압 범위에서 다르다. 예를 들어, 출력 전압의 범위는 0 V 내지 1 V이고, 0.8 V to 1 V의 범위 내에서, 출력 전압 정밀도는 10 mV(또는 더 높게)로 되어야 하고, 절대 선형 차이는 10 mV(또는 더 높게)보다 작으며, 0 V 내지 0.8 V의 범위 내에서, 출력 전압 정밀도는 50 mV(또는 더 낮게)이다.
저항 스위치의 수량 및 제어기에 의해 출력되는 신호의 수량은 설계 복잡도 문제의 균형을 맞출 수 있다. 제어기에 의해 출력되는 신호의 수량이 상대적으로 크면, 저항 스위치 그룹의 수량이 상대적으로 많지만 각각의 그룹은 제한된 수량의 저항 스위치를 포함한다. 그 결과, 각각의 그룹은 출력 전압에 작은 충격을 미치며, 제어 알고리즘이 상대적으로 복잡하고 설계가 비합리적이다.
그러므로 저항 스위치는 설계 요건 및 설계 복잡도를 종합적으로 고려함으로써 저항 스위치의 수량, 출력 전압 정밀도 또는 제어기에 의해 출력되는 신호의 수량 중 적어도 하나에 기초해서 그룹화된다. 저항 스위치 그룹들은 병렬 연결된다. 여기서 제어기에 의해 출력되는 신호의 수량은 저항 스위치 그룹의 수량과 같다. 하나의 저항 스위치 그룹 내의 저항 스위치들은 동시에 차단되거나 닫힌다. 예를 들어, 하나의 저항 스위치 그룹에 있어서, 제어기는 저항 스위치 그룹의 차단 또는 닫힘을 제어하기 위해 하나의 신호를 송신할 수 있다.
입력 전압이 vdd이고 출력 전압이 0 내지 vdd2이고, 0 내지 vdd1에서, 출력 전압 정밀도는 a(mV)로 될 필요가 있고, m개의 세그먼트가 분할에 의해 획득되며, vdd1 내지 vdd2에서, 출력 전압 정밀도는 b(mV)이고, n개의 세그먼트가 분할에 의해 획득되며, 목표 부하 저항은 Rload이며, 각각의 저항 스위치 그룹의 임피던스는 R(i)pg인 것으로 가정한다. R(i)pg를 계산하는 식은 다음과 같다:
세그먼트 vdd1 내지 vdd2의 경우:
Figure pat00001
, i=1, 2 ... n; 및
세그먼트 0 내지 vdd1의 경우:
Figure pat00002
, i=1, 2 ... m.
Figure pat00003
는 i개의 임피던스 스위치 그룹이 병렬 연결된 후 획득된 저항의 합임을 이해해야 한다. 예를 들어, 2개의 임피던스 스위치 그룹이 있으면,
Figure pat00004
이다.
각각의 저항 스위치 그룹의 저항은 전술한 식을 이용해서 계산에 의해 획득되고, 그런 다음 각각의 저항 스위치 그룹 내의 저항의 수량이 단일 저항 스위치의 저항 및 병렬 연결 원리에 따라 획득된다.
선택적으로, 본 발명의 이 실시예에서 언급된 저항 스위치는 MTCMOS 트랜지스터일 수도 있고, PMOS 트랜지스터, NMOS 트랜지스터 등을 사용해서 구현될 수 있다. 그렇지만, 온(on) 저항, 차단 저항, 과전류 용량 및 저항 스위치 속도와 같은 파라미터에 주의를 기울여야 한다. 또한, 노화와 같은 전체 실리콘 검증 프로세스가 더 필요하다.
선택적으로, 본 발명의 이 실시예에서, 큰 목표 저항이 지원될 때는 더 많은 저항 스위치가 필요하며, 그룹의 수량이 불변으로 유지되면, 그것은 각각의 저항 스위치 그룹 내의 저항 스위치의 수량이 증가하고, 반응 시간이 느려진다는 것을 의미한다. 또한, 큰 목표 부하 전류는 상대적으로 큰 목표 부하 영역을 의미하며, 목표 부하가 급변하면, 센서는 시기 적절하게 반응할 수 없다. 전술한 문제를 해결하기 위해, 출력단을 병렬로 연결하는 개념을 제시한다.
도 9에 도시된 바와 같이, 제어기는 센서 1에 의해 송신되는 목표 부하의 검출 포인트 1의 노드 전압의 상태 표현 값을 획득하고, 저항 스위치 세트 1 내의 저항 스위치 그룹의 차단 및 닫힘을 제어할 수 있으며, 제어기는 센서 2에 의해 송신되는 목표 부하의 검출 포인트 2의 노드 전압의 상태 표현 값을 획득하고, 저항 스위치 세트 2 내의 저항 스위치 그룹의 차단 및 닫힘을 제어할 수 있다. 저항 스위치 세트는 적어도 하나의 저항 스위치 그룹을 포함한다.
그러므로 본 발명의 이 실시예에서, 복수의 출력단은 병렬로 연결될 수 있으므로 확장성이 강하며, 이것은 전력 소비 요구가 상이한 설계에 적용될 수 있다.
선택적으로, 본 발명의 이 실시예에서, 목표 부하의 전압이 측정되는 검출 포인트는 목표 부하의 내측에 위치할 수 있는데, 예를 들어, 목표 부하의 기하학적 중앙에 위치할 수도 있고 목표 부하의 전압의 최저 강하 포인트 근처에 위치할 수도 있다.
선택적으로, 본 발명의 이 실시예에서, 목표 부하의 공급 전압의 조정 범위는 0을 포함할 수 있다. 예를 들어, 적어도 2개의 스위치 그룹이 모두 차단되면, 목표 부하의 공급 전압은 0이다. 그러므로 전력 게이팅 어레이는 전력 게이팅 제어 기능을 추가로 구현할 수 있고, 전력 게이팅 제어를 추가로 배치할 필요가 없다.
그러므로 제어기는 센서에 의해 송신된 디지털 제1 상태 표현 값을 획득하고, 여기서 상기 디지털 제1 상태 표현 값은 목표 부하의 제1 검출 포인트의 현재 순간에서의 노드 전압을 나타내는 데 사용되며, 목표 부하의 전압을 조장하기로 결정할 때, 전력 게이팅 어레이에 디지털 제어 신호를 송신함으로써, 전체 디지털 전압 조정이 구현될 수 있으며, 예를 들어, 목표 부하의 내부 전압이 디지털식으로 모니터링되며, 전압이 디지털식으로 제어된다. 전체 디지털 전압 조정은 온-칩 전력 공급이 디지털-아날로그 혼합 설계를 요구한다는 문제를 해결하며 통합 및 사용이 용이하다. 또한, 목표 부하의 공급 전압을 조정할지는 이전 순간에서의 검출 포인트의 노드 전압을 나타내는 데 사용되는 제2 상태 표현 값 또는 검출 포인트의 노드 전압의 기대 값 중 적어도 하나 그리고 제1 상태 표현 값에 따라 결정될 수 있다. 이전 노드 전압에 대한 상태 표현 값 및 현재 노드 전압에 대한 상태 표현 값을 참조해서 공급 전압을 조정하는 것이 구현될 수 있으며, 이것으로 공급 전압의 빈번한 조정에 의해 야기되는 목표 부하의 전압의 빈번한 변화를 피할 수 있다. 또한, 목표 부하의 공급 전압은 현재 노드 전압에 대한 상태 표현 값 및 노드 전압의 기대 값을 참조해서 조정될 수 있으므로 목표 부하의 전압이 기대 값에 더 근접하여 목표 부하의 공급 전압의 정밀한 조정을 구현할 수 있다.
또한, 디지털 신호가 전송되므로 전송 속도가 상대적으로 높다. 예를 들어, GHz 속도로 전송될 수 있으므로 루프 지연이 상대적으로 짧으며 이에 따라 높은 전송 대역폭 및 신속한 피드백의 특징이 있다.
또한, 본 발명의 이 실시예에서, 높은 전송 대역폭의 이점으로 인해, 스위칭이 신속하게 수행될 필요가 있는 시나리오에서, 더 적은 자원을 소비하면서도 전압-주파수 신속 스위칭이 효과적으로 지원될 수 있다.
또한, 제어기, 목표 부하, 센서 및 전력 게이팅 어레이는 칩 상에 통합되어 온-칩 관리가 구현된다.
도 10은 본 출원의 실시예에 따른 제어기(500)의 개략적인 블록도이다. 제어기(500)는 칩 상에 배치된다. 칩 상에 목표 부하, 제1 센서 및 전력 게이팅 어레이가 추가로 배치되고, 전력 게이팅 어레이 및 제1 센서는 제어기에 개별적으로 연결되고, 제1 센서는 목표 부하의 제1 검출 포인트의 현재 순간에서의 노드 전압을 검출하여 디지털 제1 상태 표현 값을 생성하도록 구성되며, 전력 게이팅 어레이는 상기 목표 부하에 공급 전압을 제공하도록 구성된다.
제어기(500)는 제1 센서에 의해 송신된 제1 상태 표현 값을 수신하도록 구성되어 있는 수신 회로(510); 제2 상태 표현 값 또는 제1 기대 값 중 적어도 하나 그리고 제1 상태 표현 값에 따라 목표 부하의 공급 전압을 조정할지를 결정하도록 구성되어 있는 결정 회로(520) - 상기 제2 상태 표현 값은 목표 부하의 제1 검출 포인트의 이전 순간에서의 노드 전압을 나타내고, 상기 제1 기대 값은 제1 검출 포인트의 노드 전압의 기대 값을 나타냄 - ; 및 결정 회로(520)가 목표 부하의 공급 전압을 조정하는 것으로 결정할 때, 전력 게이팅 어레이를 제어하여 공급 전압을 조정하기 위해 전력 게이팅 어레이에 디지털 제어 신호를 송신하도록 구성되어 있는 제어 회로(530)를 포함한다.
선택적으로, 제어기에 연결된 기준 부하 및 제2 센서가 칩 상에 추가로 배치된다. 기준 부하의 공급 전압은 정전압(constant voltage)이고, 제2 센서는 기준 부하의 제2 검출 포인트의 현재 순간에서의 노드 전압을 검출하여 제3 상태 표현 값을 생성하도록 구성된다. 제어기(500)는, 제2 센서로부터 제3 상태 표현 값을 획득하고, 제4 상태 표현 값에 대한 제3 상태 표현 값의 변화에 따라 제2 기대 값을 조정하여 제1 기대 값을 획득하도록 구성되어 있는 레귤레이션 회로(540)를 더 포함한다. 제4 상태 표현 값은 제2 검출 포인트의 초기 노드 전압을 나타내며, 제2 기대 값은 제1 검출 포인트의 노드 전압의 초기 기대 값을 나타낸다. 대안으로, 제4 상태 표현 값은 이전 순간에서의 제2 검출 포인트의 노드 전압을 나타내며, 제2 기대 값은 제1 검출 지점의 노드 전압의 이전 순간에서의 기대 값을 나타낸다.
선택적으로, 레귤레이션 회로(540)는 다음의 식: y=y0+c(m-m0)을 이용하여 제2 기대 값을 조정하여 제1 기대 값을 획득하도록 추가로 구성되어 있으며, 여기서, y는 제1 기대 값을 나타내고, y0는 제2 기대 값을 나타내고, m은 제3 상태 표현 값을 나타내고, m0은 제4 상태 표현 값을 나타내며, c는 상수이다.
선택적으로, 결정 회로(520)는, 다음의 식: t=a(x-y)+b(x-z)을 사용하여 기준 파라미터를 결정하며 - 여기서, t는 기준 파라미터이고, x는 제1 상태 표현 값이고, y는 제1 기대 값이고, z는 제2 상태 표현 값이며, a 및 b는 상수임 - ; 그리고 상기 기준 파라미터에 따라, 상기 목표 부하의 공급 전압을 조정할지를 판정하도록 추가로 구성되어 있다.
선택적으로, 결정 회로(520)는 상기 기준 파라미터의 절댓값이 제1 사전 설정된 값보다 크거나 같을 때, 상기 제어기가 상기 목표 부하의 공급 전압을 조정하기로 결정하거나; 또는 상기 기준 파라미터의 절댓값이 제1 사전 설정된 값보다 작을 때, 상기 목표 부하의 공급 전압을 조정하지 않기로 결정하도록 구성되어 있다.
선택적으로, 전력 게이팅 어레이는 적어도 2개의 저항 스위치 그룹을 포함한다. 상기 적어도 2개의 저항 스위치 그룹은 병렬로 연결되고, 각각의 저항 스위치 그룹은 적어도 하나의 저항 스위치를 포함한다. 상기 전력 게이팅 어레이 및 상기 목표 부하는 직렬로 연결된다. 제어 회로(530)는: 기준 파라미터가 제1 사전 설정된 값보다 크거나 같고 제2 사전 설정된 값보다 작을 때, 전원 게이팅 어레이가 제어 신호에 따라 사전 설정된 수량의 저항 스위치 그룹을 스위칭할 수 있도록, 사전 설정된 수량의 스위칭될 저항 스위치 그룹에 따라 전력 게이팅 어레이에 제어 신호를 송신하도록 추가로 구성되어 있다.
선택적으로, 전력 게이팅 어레이는 적어도 2개의 저항 스위치 그룹을 포함한다. 상기 적어도 2개의 저항 스위치 그룹은 병렬로 연결되고, 각각의 저항 스위치 그룹은 적어도 하나의 저항 스위치를 포함하고, 상기 전력 게이팅 어레이 및 상기 목표 부하는 직렬로 연결된다. 결정 회로(520)는: 기준 파라미터가 제2 사전 설정된 값보다 크거나 같을 때, 상기 기준 파라미터에 따라 스위칭될 필요가 있는 저항 스위치 그룹의 수량을 결정하도록 추가로 구성되어 있고, 제어 회로(530)는 전력 게이팅 어레이가 제어 신호에 따라 상기 결정된 수량의 저항 스위치 그룹을 스위칭할 수 있도록, 상기 스위칭될 필요가 있는 저항 스위치 그룹의 결정된 수량에 따라 전력 게이팅 어레이에 제어 신호를 송신하도록 추가로 구성되어 있다.
제어기(500)는 전술한 제어기에 상응할 수 있으며, 그 제어기의 상응하는 기능을 구현할 수 있다. 간략화를 위해, 이에 대해서는 여기서 설명하지 않는다.
본 발명의 실시예는 칩을 제공한다. 상기 칩은 제어기, 목표 부하, 제1 센서 및 전력 게이팅 어레이를 포함한다. 상기 전력 게이팅 어레이 및 상기 제1 센서는 상기 제어기에 개별적으로 연결된다. 상기 제1 센서는 목표 부하의 제1 검출 포인트의 현재 순간에서의 노드 전압을 검출하여 디지털 제1 상태 표현 값을 생성하도록 구성되어 있다. 상기 제어기는: 상기 제1 센서에 의해 송신된 제1 상태 표현 값을 수신하고, 상기 제2 상태 표현 값 또는 제1 기대 값 중 적어도 하나 그리고 제1 상태 표현 값에 따라 상기 목표 부하의 공급 전압을 조정할지를 결정하고 - 상기 제2 상태 표현 값은 상기 목표 부하의 제1 검출 포인트의 이전 순간에서의 노드 전압을 나타내고, 상기 제1 기대 값은 상기 제1 검출 포인트의 노드 전압의 기대 값을 나타냄 - , 그리고 상기 목표 부하의 공급 전압을 조정하는 것으로 결정할 때, 상기 전력 게이팅 어레이를 제어하여 상기 공급 전압을 조정하기 위해 상기 전력 게이팅 어레이에 디지털 제어 신호를 송신하도록 구성되어 있다. 상기 전력 게이팅 어레이는 상기 제어기에 의해 송신된 제어 신호에 따라 상기 목표 부하에 공급 전압을 제공하도록 구성되어 있다.
선택적으로, 칩 상에 배치된 제어기는 전술한 제어기에 상응할 수 있으며, 그 제어기의 상응하는 기능을 구현할 수 있다. 칩 상에 배치된 센서는 전술한 제어기에 상응할 수 있으며, 그 센서의 상응하는 기능을 구현할 수 있다. 칩 상에 배치된 전력 게이팅 어레이는 전술한 제어기에 상응할 수 있으며, 그 전력 게이팅 어레이의 상응하는 기능을 구현할 수 있다. 간략화를 위해, 이에 대해서는 여기서 설명하지 않는다.
선택적으로, 칩의 구조는 도 1 또는 도 6에 도시된 칩(100)일 수 있다. 간략화를 위해, 이에 대해서는 여기서 설명하지 않는다.
당업자라면 설명의 편의 및 간략화를 위해, 전술한 시스템 및 장치에 대한 상세한 작업 프로세스에 대해서는 전술한 방법 실시예의 대응하는 프로세스를 참조하면 된다는 것을 자명하게 이해할 수 있을 것이므로 그 상세한 설명은 여기서 다시 설명하지 않는다.
전술한 설명은 단지 본 출원의 특정한 실시에 불과하며, 본 출원의 보호 범위를 제한하려는 것이 아니다. 본 출원에 설명된 기술적 범위 내에서 당업자가 용이하게 실현하는 모든 변형 또는 대체는 본 출원의 보호 범위 내에 있게 된다. 그러므로 본 출원의 보호 범위는 특허청구범위의 보호 범위에 있게 된다.

Claims (20)

  1. 전압 조정 방법으로서,
    상기 전압 조정 방법은 칩 상에 배치된 목표 부하의 공급 전압을 조정하기 위해 사용되며, 상기 칩 상에 제어기, 제1 센서 및 전력 게이팅 어레이가 추가로 배치되고, 상기 전력 게이팅 어레이 및 상기 제1 센서는 상기 제어기에 개별적으로 연결되고, 상기 제1 센서는 목표 부하의 제1 검출 포인트의 현재 순간에서의 노드 전압을 검출하여 디지털 제1 상태 표현 값을 생성하도록 구성되며, 상기 전력 게이팅 어레이는 상기 목표 부하에 공급 전압을 제공하도록 구성되며;
    상기 전압 조정 방법은,
    상기 제어기가 제1 센서에 의해 송신된 제1 상태 표현 값을 수신하는 단계;
    상기 제어기가 제2 상태 표현 값 또는 제1 기대 값 중 적어도 하나 그리고 제1 상태 표현 값에 따라 상기 목표 부하의 공급 전압을 조정할지를 결정하는 단계 - 상기 제2 상태 표현 값은 상기 목표 부하의 제1 검출 포인트의 이전 순간에서의 노드 전압을 나타내고, 상기 제1 기대 값은 상기 제1 검출 포인트의 노드 전압의 기대 값을 나타냄 - ; 및
    상기 목표 부하의 공급 전압을 조정하는 것으로 결정할 때, 상기 제어기가 상기 전력 게이팅 어레이를 제어하여 상기 공급 전압을 조정하기 위해 상기 전력 게이팅 어레이에 디지털 제어 신호를 송신하는 단계
    를 포함하는 전압 조정 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제어기에 연결된 기준 부하 및 제2 센서가 상기 칩 상에 추가로 배치되고, 상기 기준 부하의 공급 전압은 정전압(constant voltage)이고, 상기 제2 센서는 상기 기준 부하의 제2 검출 포인트의 현재 순간에서의 노드 전압을 검출하여 제3 상태 표현 값을 생성하도록 구성되며;
    상기 전압 조정 방법은,
    상기 제어기가 제2 센서로부터 제3 상태 표현 값을 획득하고, 제4 상태 표현 값에 대한 제3 상태 표현 값의 변화에 따라 제2 기대 값을 조정하여 제1 기대 값을 획득하는 단계
    를 더 포함하며,
    상기 제4 상태 표현 값은 제2 검출 포인트의 초기 노드 전압을 나타내며, 상기 제2 기대 값은 제1 검출 포인트의 노드 전압의 초기 기대 값을 나타내거나; 또는
    상기 제4 상태 표현 값은 이전 순간에서의 제2 검출 포인트의 노드 전압을 나타내며, 상기 제2 기대 값은 제1 검출 지점의 노드 전압의 이전 순간에서의 기대 값을 나타내는, 전압 조정 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    제4 상태 표현 값에 대한 제3 상태 표현 값의 변화에 따라 제2 기대 값을 조정하여 제1 기대 값을 획득하는 단계는,
    상기 제어기가 다음의 식:
    y=y0+c(m-m0)
    을 이용하여 제2 기대 값을 조정하여 제1 기대 값을 획득하는 단계
    여기서, y는 제1 기대 값을 나타내고, y0는 제2 기대 값을 나타내고, m은 제3 상태 표현 값을 나타내고, m0은 제4 상태 표현 값을 나타내며, c는 상수인, 전압 조정 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 목표 부하의 공급 전압을 조정할지를 결정하는 단계는,
    상기 제어기가 다음의 식:
    t=a(x-y)+b(x-z)
    을 사용하여 기준 파라미터를 결정하는 단계 - 여기서, t는 기준 파라미터이고, x는 제1 상태 표현 값이고, y는 제1 기대 값이고, z는 제2 상태 표현 값이며, a 및 b는 상수임 - ; 및
    상기 제어기가 상기 기준 파라미터에 따라, 상기 목표 부하의 공급 전압을 조정할지를 판정하는 단계
    를 포함하는, 전압 조정 방법.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 목표 부하의 공급 전압을 조정할지를 결정하는 단계는,
    상기 기준 파라미터의 절댓값이 제1 사전 설정된 값보다 크거나 같을 때, 상기 제어기가 상기 목표 부하의 공급 전압을 조정하기로 결정하는 단계; 또는
    상기 기준 파라미터의 절댓값이 제1 사전 설정된 값보다 작을 때, 상기 목표 부하의 공급 전압을 조정하지 않기로 결정하는 단계
    를 포함하는, 전압 조정 방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 전력 게이팅 어레이는 적어도 2개의 저항 스위치 그룹을 포함하고, 상기 적어도 2개의 저항 스위치 그룹은 병렬로 연결되고, 각각의 저항 스위치 그룹은 적어도 하나의 저항 스위치를 포함하고, 상기 전력 게이팅 어레이 및 상기 목표 부하는 직렬로 연결되며,
    상기 제어기가 상기 전력 게이팅 어레이에 디지털 제어 신호를 송신하는 단계는,
    상기 기준 파라미터가 제1 사전 설정된 값보다 크거나 같고 제2 사전 설정된 값보다 작을 때, 상기 전원 게이팅 어레이가 상기 제어 신호에 따라 사전 설정된 수량의 저항 스위치 그룹을 스위칭할 수 있도록, 상기 제어기가 사전 설정된 수량의 스위칭될 저항 스위치 그룹에 따라 전력 게이팅 어레이에 제어 신호를 송신하는 단계
    를 포함하는, 전압 조정 방법.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 전력 게이팅 어레이는 적어도 2개의 저항 스위치 그룹을 포함하고, 상기 적어도 2개의 저항 스위치 그룹은 병렬로 연결되고, 각각의 저항 스위치 그룹은 적어도 하나의 저항 스위치를 포함하고, 상기 전력 게이팅 어레이 및 상기 목표 부하는 직렬로 연결되며,
    상기 제어기가 상기 전력 게이팅 어레이에 디지털 제어 신호를 송신하는 단계는,
    상기 기준 파라미터가 제2 사전 설정된 값보다 크거나 같을 때, 상기 제어기가 상기 기준 파라미터에 따라 스위칭될 필요가 있는 저항 스위치 그룹의 수량을 결정하고, 상기 전력 게이팅 어레이가 제어 신호에 따라 상기 결정된 수량의 저항 스위치 그룹을 스위칭할 수 있도록, 상기 스위칭될 필요가 있는 저항 스위치 그룹의 결정된 수량에 따라 전력 게이팅 어레이에 제어 신호를 송신하는 단계
    를 포함하는, 전압 조정 방법.
  8. 제어기로서,
    상기 제어기는 칩 상에 배치되며, 상기 칩 상에 목표 부하, 제1 센서 및 전력 게이팅 어레이가 추가로 배치되고, 상기 전력 게이팅 어레이 및 상기 제1 센서는 상기 제어기에 개별적으로 연결되고, 상기 제1 센서는 목표 부하의 제1 검출 포인트의 현재 순간에서의 노드 전압을 검출하여 디지털 제1 상태 표현 값을 생성하도록 구성되며, 상기 전력 게이팅 어레이는 상기 목표 부하에 공급 전압을 제공하도록 구성되며;
    상기 제어기는,
    상기 제1 센서에 의해 송신된 제1 상태 표현 값을 수신하도록 구성되어 있는 수신 회로;
    상기 제2 상태 표현 값 또는 제1 기대 값 중 적어도 하나 그리고 제1 상태 표현 값에 따라 상기 목표 부하의 공급 전압을 조정할지를 결정하도록 구성되어 있는 결정 회로 - 상기 제2 상태 표현 값은 상기 목표 부하의 제1 검출 포인트의 이전 순간에서의 노드 전압을 나타내고, 상기 제1 기대 값은 상기 제1 검출 포인트의 노드 전압의 기대 값을 나타냄 - ; 및
    상기 결정 회로가 목표 부하의 공급 전압을 조정하는 것으로 결정할 때, 상기 전력 게이팅 어레이를 제어하여 상기 공급 전압을 조정하기 위해 상기 전력 게이팅 어레이에 디지털 제어 신호를 송신하도록 구성되어 있는 제어 회로
    를 포함하는 제어기.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 제어기에 연결된 기준 부하 및 제2 센서가 상기 칩 상에 추가로 배치되고, 상기 기준 부하의 공급 전압은 정전압이고, 상기 제2 센서는 상기 기준 부하의 제2 검출 포인트의 현재 순간에서의 노드 전압을 검출하여 제3 상태 표현 값을 생성하도록 구성되며;
    상기 제어기는,
    제2 센서로부터 제3 상태 표현 값을 획득하고, 제4 상태 표현 값에 대한 제3 상태 표현 값의 변화에 따라 제2 기대 값을 조정하여 제1 기대 값을 획득하도록 구성되어 있는 레귤레이션 회로
    를 더 포함하며,
    상기 제4 상태 표현 값은 제2 검출 포인트의 초기 노드 전압을 나타내며, 상기 제2 기대 값은 제1 검출 포인트의 노드 전압의 초기 기대 값을 나타내거나; 또는
    상기 제4 상태 표현 값은 이전 순간에서의 제2 검출 포인트의 노드 전압을 나타내며, 상기 제2 기대 값은 제1 검출 지점의 노드 전압의 이전 순간에서의 기대 값을 나타내는, 제어기.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 레귤레이션 회로는,
    다음의 식:
    y=y0+c(m-m0)
    을 이용하여 제2 기대 값을 조정하여 제1 기대 값을 획득하도록 추가로 구성되어 있으며,
    여기서, y는 제1 기대 값을 나타내고, y0는 제2 기대 값을 나타내고, m은 제3 상태 표현 값을 나타내고, m0은 제4 상태 표현 값을 나타내며, c는 상수인, 제어기.
  11. 제8항에 있어서,
    상기 결정 회로는,
    다음의 식:
    t=a(x-y)+b(x-z)
    을 사용하여 기준 파라미터를 결정하며 - 여기서, t는 기준 파라미터이고, x는 제1 상태 표현 값이고, y는 제1 기대 값이고, z는 제2 상태 표현 값이며, a 및 b는 상수임 - ; 그리고
    상기 기준 파라미터에 따라, 상기 목표 부하의 공급 전압을 조정할지를 판정하도록 추가로 구성되어 있는, 제어기.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 결정 회로는,
    상기 기준 파라미터의 절댓값이 제1 사전 설정된 값보다 크거나 같을 때, 상기 제어기가 상기 목표 부하의 공급 전압을 조정하기로 결정하거나; 또는
    상기 기준 파라미터의 절댓값이 제1 사전 설정된 값보다 작을 때, 상기 목표 부하의 공급 전압을 조정하지 않기로 결정하도록 구성되어 있는, 제어기.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 전력 게이팅 어레이는 적어도 2개의 저항 스위치 그룹을 포함하고, 상기 적어도 2개의 저항 스위치 그룹은 병렬로 연결되고, 각각의 저항 스위치 그룹은 적어도 하나의 저항 스위치를 포함하고, 상기 전력 게이팅 어레이 및 상기 목표 부하는 직렬로 연결되며,
    상기 제어 회로는, 상기 기준 파라미터가 제1 사전 설정된 값보다 크거나 같고 제2 사전 설정된 값보다 작을 때, 상기 전원 게이팅 어레이가 상기 제어 신호에 따라 사전 설정된 수량의 저항 스위치 그룹을 스위칭할 수 있도록, 사전 설정된 수량의 스위칭될 저항 스위치 그룹에 따라 전력 게이팅 어레이에 제어 신호를 송신하도록 추가로 구성되어 있는, 제어기.
  14. 제12항에 있어서,
    상기 전력 게이팅 어레이는 적어도 2개의 저항 스위치 그룹을 포함하고, 상기 적어도 2개의 저항 스위치 그룹은 병렬로 연결되고, 각각의 저항 스위치 그룹은 적어도 하나의 저항 스위치를 포함하고, 상기 전력 게이팅 어레이 및 상기 목표 부하는 직렬로 연결되며,
    상기 결정 회로는 상기 기준 파라미터가 제2 사전 설정된 값보다 크거나 같을 때, 상기 기준 파라미터에 따라 스위칭될 필요가 있는 저항 스위치 그룹의 수량을 결정하도록 추가로 구성되어 있고,
    상기 제어 회로는 상기 전력 게이팅 어레이가 제어 신호에 따라 상기 결정된 수량의 저항 스위치 그룹을 스위칭할 수 있도록, 상기 스위칭될 필요가 있는 저항 스위치 그룹의 결정된 수량에 따라 전력 게이팅 어레이에 제어 신호를 송신하도록 추가로 구성되어 있는, 제어기.
  15. 칩으로서,
    상기 칩은 제어기, 목표 부하, 제1 센서 및 전력 게이팅 어레이를 포함하고, 상기 전력 게이팅 어레이 및 상기 제1 센서는 상기 제어기에 개별적으로 연결되고,
    상기 제1 센서는 목표 부하의 제1 검출 포인트의 현재 순간에서의 노드 전압을 검출하여 디지털 제1 상태 표현 값을 생성하도록 구성되어 있으며,
    상기 제어기는, 상기 제1 센서에 의해 송신된 제1 상태 표현 값을 수신하고,
    상기 제2 상태 표현 값 또는 제1 기대 값 중 적어도 하나 그리고 제1 상태 표현 값에 따라 상기 목표 부하의 공급 전압을 조정할지를 결정하고 - 상기 제2 상태 표현 값은 상기 목표 부하의 제1 검출 포인트의 이전 순간에서의 노드 전압을 나타내고, 상기 제1 기대 값은 상기 제1 검출 포인트의 노드 전압의 기대 값을 나타냄 - , 그리고 상기 목표 부하의 공급 전압을 조정하는 것으로 결정할 때, 상기 전력 게이팅 어레이를 제어하여 상기 공급 전압을 조정하기 위해 상기 전력 게이팅 어레이에 디지털 제어 신호를 송신하도록 구성되어 있으며,
    상기 전력 게이팅 어레이는 상기 제어기에 의해 송신된 제어 신호에 따라 상기 목표 부하에 공급 전압을 제공하도록 구성되어 있는, 칩.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 칩은 제어기에 연결된 기준 부하 및 제2 센서를 더 포함하고, 상기 기준 부하의 공급 전압은 정전압이며,
    상기 제어기는 제2 센서로부터 제3 상태 표현 값을 획득하고, 제4 상태 표현 값에 대한 제3 상태 표현 값의 변화에 따라 제2 기대 값을 조정하여 제1 기대 값을 획득하도록 추가로 구성되어 있으며,
    상기 제4 상태 표현 값은 제2 검출 포인트의 초기 노드 전압을 나타내며, 상기 제2 기대 값은 제1 검출 포인트의 노드 전압의 초기 기대 값을 나타내거나; 또는
    상기 제4 상태 표현 값은 이전 순간에서의 제2 검출 포인트의 노드 전압을 나타내며, 상기 제2 기대 값은 제1 검출 지점의 노드 전압의 이전 순간에서의 기대 값을 나타내는, 칩.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 제어기는,
    다음의 식:
    y=y0+c(m-m0)
    을 이용하여 제2 기대 값을 조정하여 제1 기대 값을 획득하도록 추가로 구성되어 있으며,
    여기서, y는 제1 기대 값을 나타내고, y0는 제2 기대 값을 나타내고, m은 제3 상태 표현 값을 나타내고, m0은 제4 상태 표현 값을 나타내며, c는 상수인, 칩.
  18. 제15항에 있어서,
    상기 제어기는,
    다음의 식:
    t=a(x-y)+b(x-z)
    을 사용하여 기준 파라미터를 결정하며 - 여기서, t는 기준 파라미터이고, x는 제1 상태 표현 값이고, y는 제1 기대 값이고, z는 제2 상태 표현 값이며, a 및 b는 상수임 - ; 및
    상기 기준 파라미터에 따라, 상기 목표 부하의 공급 전압을 조정할지를 판정하도록 추가로 구성되어 있는, 칩.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 제어기는,
    상기 기준 파라미터의 절댓값이 제1 사전 설정된 값보다 크거나 같을 때, 상기 목표 부하의 공급 전압을 조정하기로 결정하거나; 또는
    상기 기준 파라미터의 절댓값이 제1 사전 설정된 값보다 작을 때, 상기 목표 부하의 공급 전압을 조정하지 않기로 결정하도록 추가로 구성되어 있는, 칩.
  20. 제19항에 있어서,
    상기 전력 게이팅 어레이는 적어도 2개의 저항 스위치 그룹을 포함하고, 상기 적어도 2개의 저항 스위치 그룹은 병렬로 연결되고, 각각의 저항 스위치 그룹은 적어도 하나의 저항 스위치를 포함하고, 상기 전력 게이팅 어레이 및 상기 목표 부하는 직렬로 연결되며,
    상기 제어기는,
    상기 기준 파라미터가 제1 사전 설정된 값보다 크거나 같고 제2 사전 설정된 값보다 작을 때, 사전 설정된 수량의 스위칭될 저항 스위치 그룹에 따라 전력 게이팅 어레이에 제어 신호를 송신하도록 추가로 구성되어 있으며,
    상기 전원 게이팅 어레이는 상기 제어 신호에 따라 사전 설정된 수량의 저항 스위치 그룹을 스위칭하도록 추가로 구성되어 있는, 칩.
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