[发明专利]集成电路功率轨多路复用

说明书

本文公开了用于通过功率轨多路复用进行功率管理的集成电路(IC)。在一个示例方面，IC包括第一功率轨、第二功率轨和负载功率轨。IC还包括：第一晶体管集合，包括被耦合到第一功率轨的第一晶体管；第二晶体管集合，包括被耦合到第二功率轨的第二晶体管。IC还包括功率多路复用器电路，功率多路复用器电路被配置为通过顺序地关断第一晶体管集合中的第一晶体管、然后顺序地导通第二晶体管集合中的第二晶体管来将负载功率轨的功率接入从第一功率轨切换到第二功率轨。

技术领域

本公开整体涉及电子设备中的集成电路(IC)的功率管理，并且更具体地涉及切换电路的功率源来减少功耗。

背景技术

电子设备的功耗在电子设备的设计和使用中越来越受到重视。从全球角度来看，可供企业和消费者使用的大量电子设备消耗大量的功率。因此，努力降低电子设备的功耗，以帮助为企业和消费者节省地球资源和对应的成本。从个人角度看，由电池供电的个人计算设备的普及率不断增加。由便携式电池供电的电子设备消耗的能量越少，便携式设备在没有给电池充电的情况下可以操作的时间越长。较低的能量消耗也实现较小电池的使用，以及因此实现用于便携式电子设备更小且更薄的形状因数的采用。因此，便携式电子设备的普及也为降低电子设备的功耗提供了强大的动力。

通常，如果电子设备以较低的电压操作，则电子设备消耗较少的功率。因此，减少功耗的一个常规方法涉及降低为电子设备供电的电压。例如，随着用于制造集成电路的工艺技术的进步，在过去的几十年中，为电子设备的集成电路(IC)供电的电压已从大约五伏(5V)降低到大约一伏(1V)。已开发了支持在不同时间电压电平之间的切换的其他常规方法。然而，这些常规方法可能由于切换功能而使用大于通过切换电压节省的量的功率。此外，电压电平之间的切换可能降低负载电路能够完成所分配的计算任务的可靠性水平。

发明内容

在一个示例方面，公开了集成电路。集成电路包括第一功率轨、第二功率轨和负载功率轨。集成电路还包括：第一晶体管集合，包括耦合到第一功率轨的第一晶体管；第二晶体管集合，包括耦合到第二功率轨的第二晶体管；以及功率多路复用器电路。功率多路复用器电路被配置为通过顺序地关断第一晶体管集合中的第一晶体管、然后顺序地导通第二晶体管集合中的第二晶体管来将负载功率轨的功率接入从第一功率轨切换到第二功率轨。

在一个示例方面，公开了集成电路。集成电路包括第一功率轨、第二功率轨、负载功率轨、第一晶体管集合以及第二晶体管集合。第一晶体管集合包括耦合到第一功率轨的第一晶体管，并且第二晶体管集合包括耦合到第二功率轨的第二晶体管。集成电路还包括用于将负载功率轨的功率接入从第一功率轨切换到第二功率轨的部件。用于切换功率接入的装置包括用于顺序地关断第一晶体管集合中的第一晶体管的装置以及用于在第一晶体管集合中的第一晶体管关断之后顺序地导通第二晶体管集合中的第二晶体管的部件。

在一个示例方面，公开了用于集成电路中的功率轨多路复用的方法。方法包括使用第一晶体管集合中的第一晶体管以第一电压向电路负载供电，其中第一晶体管被耦合到对应于第一电压的第一功率轨。方法还包括顺序地关断第一晶体管集合中的第一晶体管。方法还包括在顺序地关断第一晶体管之后，顺序地导通第二晶体管集合中的第二晶体管，其中第二晶体管被耦合到对应于第二电压的第二功率轨。方法还包括使用第二晶体管集合中的第二晶体管以第二电压向电路负载供电。

在一个示例方面，公开了集成电路。集成电路包括电路负载、第一功率轨、第二功率轨以及耦合到电路负载的负载功率轨。集成电路进一步包括以链式布置设置的多个功率多路复用器片。功率多路复用器片被配置为在连续的功率多路复用器片之间、在沿链式布置的方向上传播选择信号，以将第一功率轨从负载功率轨断开连接。多个功率多路复用器片还被配置为在连续的功率多路复用器片之间、在沿链式布置的相反方向上传播反馈信号，以将第二功率轨连接到负载功率轨。

附图说明

图1描绘了包括集成电路(IC)的一个示例电子设备。

图2描绘了包括多个功率多路复用器(power-mux)片的一个示例IC部分。