[发明专利]基于动态时钟和电压缩放定时对中央处理单元存储器分组以使用阵列功率复用器提高动态/泄漏功率

说明书

用于操作中央处理单元(CPU)的系统、方法和装置被提供。CPU包括多个存储器，多个存储器包括第一组存储器和第二组存储器。多个存储器基于每个存储器的定时关键性被分组。CPU还包括：存储器核心(MX)电压供应，被配置为向多个存储器提供MX电压；应用处理器核心(APC)电压供应，被配置为向多个存储器提供APC电压；以及电压切换电路。电压切换电路检测CPU的操作模式，并且基于检测到的操作模式的类型，在MX电压与APC电压之间切换提供给第一组存储器或第二组存储器中的至少一者的电压。

优先权要求

本专利申请要求于2017年11月09日提交的题为“GROUPING CENTRAL PROCESSINGUNIT MEMORIES BASED ON DYNAMIC CLOCK AND VOLTAGE SCALING TIMING TO IMPROVEDYNAMIC/LEAKAGE POWER USING ARRAY POWER MULTIPLEXERS”的美国非临时申请No.15/808,538的优先权，该申请被转让给本申请的受让人并且据此通过引用明确地并入本文。

技术领域

本公开一般地涉及一种操作中央处理单元(CPU)的装置，并且更特别地涉及优化CPU存储器的功率使用。

背景技术

半导体装置(诸如集成电路)由形成在半导体材料上并且利用电路布线互连的电子组件构成。这些电路布线的网络可以连接到CPU子系统(CPUSS)的存储器，并且向CPUSS存储器提供在特定电压电平的功率。

CPU产品可能具有非常高的性能要求，包括CPU核心运行的频率。例如，一种类型的CPU(例如，金CPU)的频率要求在涡轮模式中可能超过2.5GHz，其中涡轮模式是一种需要更高操作电压的高性能模式。在另一示例中，另一类型的CPU(例如，银CPU)的频率要求在涡轮模式中通常可以为大约2GHz。

当使用从存储器核心(MX)电压供应(或VDD_MX)提供的电压操作在标称模式中时，CPUSS存储器通常操作在正常的频率和电压电平。在涡轮模式使用情况(或其他更快速操作模式使用情况)下，CPUSS存储器可以针对特定芯片操作在最高可能的频率和电压电平，其中VDD_MX可以被选择以供应涡轮模式电压。值得注意的是，VDD_MX是整个芯片的若干或所有组件共有的电压轨。因此，在涡轮模式中增大从VDD_MX提供的电压可能会不必要地影响供应给其他芯片组件的功率，而仅意图为影响CPUSS存储器。

因此，所需要的是一种新颖的方法，用于增大供应给CPUSS存储器的电压，以用于使功率使用优化的更快速的操作模式。

发明内容

本公开的某些方面涉及用于操作中央处理电路或中央处理单元(CPU)的系统、装置、方法和技术。

在本公开的各个方面，一种装置包括中央处理电路或CPU。该装置还可以包括蜂窝电话和移动计算设备之一，其包含中央处理电路或CPU。中央处理电路或CPU包括：多个存储器设备，包括第一组存储器设备和第二组存储器设备；存储器核心(MX)电压供应，被配置为向多个存储器设备提供MX电压；应用处理器核心(APC)电压供应，被配置为向多个存储器设备提供APC电压；以及电压切换电路，被配置为检测中央处理电路或CPU的操作模式，并且基于检测到的操作模式的类型，在MX电压与APC电压之间切换提供给第一组存储器设备或第二组存储器设备中的至少一者的电压。

在一方面，多个存储器设备基于多个存储器设备中的每个存储器设备的定时关键性被分组，其中第一组存储器设备包括定时关键(例如，定时关键性小于或等于定时阈值)的存储器设备，并且第二组存储器设备包括非定时关键(例如，定时关键性大于定时阈值)的存储器设备。