[发明专利]用于便携式计算设备中的峰值动态功率管理的系统和方法

说明书

公开了用于动态地调整峰值动态功率门限的方法和系统的各个实施例。有利的是，用于峰值动态功率管理的解决方案的实施例，基于针对片上系统(“SoC”)的功率域的实时泄漏电流电平和/或实际供电水平的估计，来优化峰值动态功率门限。用此方式，该解决方案的实施例确保将最大量的可用的供电分配给动态功耗，以用于按照最佳性能或者服务质量(“QoS”)水平来处理工作负荷，而不会使功率域的总功耗(泄漏功率消耗+动态功率消耗)超过供电能力。

相关领域的描述

对于人们而言，便携式计算设备(“PCD”)正成为个人和专业人士人员必需的功能强大的设备。PCD的示例可以包括蜂窝电话、便携式数字助理(“PDA”)、便携式游戏控制台、掌上型计算机和其它便携式电子设备。随着用户变得越来越依赖于PCD，对于更多和更好的功能的需求也增加。同时，用户还期望服务质量(“QoS”)和整体用户体验不会由于更多更好的功能的增加而受到影响。

通常，在PCD中提供更多更好的功能，驱动设计人员使用更大、更健壮的功率管理集成电路(“PMIC”)和/或能够提供更多的mA-Hr电池容量的更大的电池。电池和PMIC的大小可以适用于PCD中的功耗的“最坏情况”情景。但是，PCD设计的趋势是更小的外形尺寸，其往往排除了包含更大电池或者更健壮的PMIC。此外，由于可用电池技术的mA-Hr密度已经停滞，所以在给定尺寸内包含更高功率密度的电池已经不再是支持另外的功能的途径。相反，为了适应当今PCD中的另外功能，在不过度增大PMIC和电池的情况下，必须对有限的可用供电量进行管理，从而有效地利用它并优化用户体验。

典型的片上系统(“SoC”)上的功耗部件(例如，处理部件)从由PMIC提供并通过电压调节器调节的功率轨(power rail)中获取功率。如果这些处理部件请求的供电的增加将导致电压调节器的电流门限被超过，则必须采取措施以避免超过当前门限。例如，可以减少一个或多个处理部件的工作负荷和/或时钟频率设置，以努力将供电的电流降低到适当的水平，从而避免性能下降和/或直接的设备故障。

由于电流门限由SoC消耗的泄漏电流和动态电流之和决定，其中泄漏电流取决于SoC上的处理部件的温度，动态电流取决于这些处理部件正在处理的工作负荷，因此，可以通过优化对于动态电流消耗的供电分配来避免功率降低措施。因此，在本领域中需要在考虑实际泄漏功率消耗的情况下，调整动态功率预算门限的系统和方法。此外，本领域需要一种管理来自PMIC的电流供应以使得在不超过峰值电流门限的情况下优化用户体验的系统和方法。

发明内容

公开了用于动态地调整峰值动态功率门限的方法和系统的各个实施例。有利的是，用于峰值动态功率管理的该解决方案的实施例，基于针对片上系统(“SoC”)的功率域的实时泄漏电流电平和/或实际供电水平(power supply level)的估计，来优化峰值动态功率门限。用此方式，该解决方案的实施例确保将最大的可用的供电量分配给用于处理工作负荷的动态功耗，而不会使功率域的总功耗(泄漏功率消耗+动态功率消耗)超过供电能力。

一种用于管理便携式计算设备(“PCD”)的功率域中的功耗的示例性方法，开始于将峰值动态功率门限设置为初始电平。该峰值动态功率门限确定提供给SoC的功率域的用于工作负荷处理的功率分配。该功率域可以包括消耗功率的一个或多个处理部件，如本领域普通技术人员所应当理解的。随后，该示例性方法监测所述一个或多个处理部件的工作温度，以及提供给所述一个或多个处理部件的电压电平。使用所监测的工作温度和有源电压电平，该方法可以随后基于根据所监测的温度计算出的估计的泄漏功率电平和与所述一个或多个处理部件相关联的电压电平，来计算用于峰值动态功率门限的最佳电平。值得注意的是，某些实施例还可以监测用于指示实际电源电平的参数，并在计算最佳峰值动态功率门限时，还考虑该实际供电水平。一旦计算出峰值动态功率门限的最佳电平，则可以将其与该门限的设置电平进行比较，如果不同的话，则可以将峰值动态功率门限调整为该最佳电平。随后，可以使用该调整后的门限，来触发针对这些处理部件中的一个或多个的限流水平的调整。

附图说明