[发明专利]电压调整装置与方法、移动装置及其运行方法

说明书

技术领域

本发明有关于系统芯片（system-on-chip）平台的电压调整（voltage scaling）结构。

背景技术

包含相同电路系统（circuitry）的不同集成电路（Integrated Circuit，以下简称为IC）芯片能够以不同的方式执行相同或者不同的功能，例如，由于制备工艺中先天的（innate）变化、电压供给变化、电压以及温度条件变化等（条件通常意指例如PVT的结合方式，其中P、V、以及T分别表示工艺、电压、以及温度）。IC芯片能够基于芯片运行的频率来表征并以此分为几种类别（例如：一般、快、慢等）。IC芯片的表征（characterization）包含决定针对每一类别的频率-电压特性。频率-电压特性提供针对IC芯片的具体类别、在给定频率下运行的电压需求信息。对应给定IC芯片类别的频率-电压特性可用于一种包含芯片的系统，使得系统能够决定在不同频率下芯片的操作电压。

发明内容

有鉴于此，本发明提供新的电压调整装置与方法、移动装置及其运行方法。

依本发明一实施方式，揭示一种电压调整装置，包含数据处理器；至少两个硬件监测器，测量相关于数据处理器的多个参数。此装置还包含电源，向数据处理器以及硬件监测器提供电压；以及控制器，根据来自硬件监测器的测量控制电源调整电源的输出电压水平。在不同条件下对硬件监测器应用不同权重值，并且电源的输出电压水平根据加权测量或者从加权测量得到的值得到控制。

根据本发明另一实施方式，提供一种移动装置，包含数据处理器；至少两个硬件监测器，测量相关于数据处理器的不同部分的多个参数。此移动装置还包含电源，向数据处理器以及硬件监测器提供电压；查找表，包含多个目标电压值、多组权重值、以及多组预设参数值。每一目标电压值、每一组权重值、以及每一组预设参数值对应至少一种条件。此移动装置还包含控制器，使用开放环路控制基于从查找表获取的多个目标电压值来控制电源的输出电压水平，并且使用闭合环路控制来基于硬件监测器提供的反馈来控制电源的输出电压水平。将从查找表获取的多个权重值应用在来自硬件监测器的多个测量值和多个预设参数值之间的多个差值上以得到多个加权差值，以及控制器控制电源的输出电压水平以降低多个加权差值的总和。

根据本发明又一实施方式，提供一种电压调整方法，包含：使用电源向数据处理器提供电压；使用至少两个硬件监测器测量相关于数据处理器的多个参数并且产生多个测量参数值。该方法还包含决定多个测量参数值与多个预设参数值之间的多个差值；将多个权重应用到多个差值上，得到多个加权差值；以及根据多个加权差值调整电源的输出电压水平。

根据本发明又一实施方式，提供一种运行移动装置的方法，包含：使用电源向数据处理器提供电压；使用数据处理器执行应用程序；以及使用自适应电压调整过程来降低数据处理器的功率消耗。功率消耗通过自适应电压调整过程得以降低，包含：使用至少两个硬件监测器测量相关于数据处理器的多个参数并且产生多个测量参数值；决定多个测量参数值与多个预设参数值之间的差值。此过程还包含根据至少一条件选择多个权重值；将多个权重应用到多个差值上，得到多个加权差值；以及根据多个加权差值调整电源的输出电压水平。

根据本发明又一实施方式，提供一种电压调整方法，包含：使用第一硬件监测器以及第二硬件监测器测量相关于数据处理器的参数；决定在第一条件下第一硬件监测器更准确地仿真该数据处理器的一个关键路径；在第二条件下第二硬件监测器更准确地仿真该数据处理器的一个关键路径。该方法还包含当在第一条件下时，分配给第一硬件监测器第一权重值以及分配给第二硬件监测器第二权重值，第一权重值大于第二权重值。该方法还包含当在第二条件下时，分配给第一硬件监测器第三权重值以及分配给第二硬件监测器第四权重值，第三权重值小于第四权重值；以及将第一权重值、第二权重值、第三权重值、第四权重值存储到查找表。

本发明所提出的电压调整装置与方法、移动装置及其运行方法，通过加权来调整输出电压，在降低处理器的功耗同时仍允许处理器正常运行。

附图说明

图1显示用于电压调整的系统的范例方块图。

图2是包含一序列操作来控制系统的操作电压的范例流程的流程图。

图3是显示包含范例查找表存储器接口的系统的示意图。

图4是显示范例关键路径仿真器的电路示意图。

图5是可配置的延迟电路内部电路系统的范例示意图。