功率管理電路的制作方法
功率管理電路
1.相關申請
2.本技術要求2020年3月27日提交的標題為“system,apparatus and method for dynamic power state scaling of a voltage regulator for a processor”的美國申請16/832,012的優先權。
技術領域
3.本公開涉及用于向負載提供調節電壓的電壓調節器的功率管理。
背景技術:
4.當前的行業趨勢是提供更小、更輕并且更薄的計算機系統。具體地,移動設備,包括膝上型計算機、平板計算機,等等,大小在不斷被減小。為了提供充分的有用操作時間,電池可能占到設備體積的很大一部分。減少計算機系統的功率消耗可能允許增加操作時間或者減小電池大小。減少靠主電源操作的設備的功率消耗對于能量合規也很重要。
附圖說明
5.在附圖中以示例方式而非限制方式圖示了本文描述的實施例,附圖中相似的標號指代相似的元素:
6.圖1a示意性地圖示了向負載提供輸出電流和調節電壓的電壓調節器;
7.圖1b和圖1c示意性地圖示了向負載提供輸出電流和調節電壓的電壓調節器,其中負載和電壓調節器分別包括功率管理電路;
8.圖2是示出電壓調節器的三個示例功率狀態的表格;
9.圖3示出了作為電壓調節器要向負載提供的輸出電流的函數的電壓調節器的三個功率狀態的功率效率的圖線;
10.圖4示出了向負載提供第一(較高)調節電壓的電壓調節器的三個不同功率狀態的功率效率與輸出電流的上部說明性圖線,以及向負載提供第二(較低)調節電壓的電壓調節器的三個不同功率狀態的功率效率與輸出電流的下部說明性圖線;
11.圖5是示出了對于由電壓調節器向負載提供的多個不同調節電壓中的每一者,電壓調節器的兩個不同功率狀態的功率效率與輸出電流的由經驗獲得的圖線;
12.圖6是作為電壓調節器要向負載提供的調節電壓的函數的電壓調節器的功率狀態電流閾值的圖線,圖6的圖線是從圖5的圖線得出的;
13.圖7圖示了借由最佳擬合直線函數估計的圖6的圖線的功率狀態電流閾值的誤差;
14.圖8示出了圖3的圖線,以及圖示出通過在電壓調節器的功率狀態之間準確地切換可以實現的功率效率的虛線;
15.圖9是功率管理電路的框圖;
16.圖10示意性地圖示了三個電壓調節器向片上系統的各個負載提供各自的輸出電流和調節電壓;
17.圖11是計算設備的框圖;
18.圖12是控制用于向負載提供調節電壓的電壓調節器的功率狀態的方法的流程圖;
19.圖13是確定電壓調節器的功率狀態電流閾值對電壓調節器要提供給負載的調節電壓的依賴性的方法的流程圖;
20.圖14是控制用于向負載提供調節電壓的電壓調節器的功率狀態的方法的流程圖;并且
21.圖15是機器可讀介質的框圖。
具體實施方式
22.本公開的說明性示例包括但不限于用于控制電壓調節器的功率狀態或者用于確定電壓調節器的功率狀態電流閾值對該電壓調節器要提供給負載的調節電壓的依賴性的功率管理電路、方法、設備、裝置和機器可讀指令。還公開了一種計算機平臺。
23.圖1a示意性地圖示了電壓調節器1向負載2提供調節電壓v
reg
和輸出電流i
load
。電壓調節器1可以由電源4供電,該電源可以是直流(dc)電源,例如電池,或者交流(ac)電源,例如主電源。由電壓調節器1提供給負載2的調節電壓v
reg
可以是例如經調節的dc電壓。電壓調節器1可以向負載2提供可變的調節電壓v
reg
。例如,有可能負載可在多個不同的電壓操作點操作,例如多個不同的離散電壓操作點。電壓調節器1可被配置為接收負載電壓需求信號,該信號指示出為負載2從電壓調節器1需求的電壓,并且根據(例如,滿足)為負載2從電壓調節器1需求的電壓,向負載2供應調節電壓v
reg
。例如,負載功率控制器5(例如負載功率控制單元)可以由負載2的電路提供或者與負載2集成(例如,負載功率控制器5可與負載2設在同一芯片上、同一封裝中或者同一集成電路管芯上)。負載功率控制器5可以確定負載2的期望電壓操作點。負載功率控制器5可以依據所確定的負載2的期望電壓操作點,發送負載電壓需求信號,指示出為負載2從電壓調節器1需求的調節電壓v
reg
。電壓調節器1可以被配置為響應于或取決于指示出為負載2從電壓調節器1需求的經調整電壓的負載電壓需求信號(例如,當負載2要在不同的電壓操作點操作時),調整其向負載2供應的調節電壓v
reg
。負載電壓需求信號可以借由電壓識別vid代碼傳達為負載2從電壓調節器1需求的電壓,該代碼可以是指示為負載2從電壓調節器1需求的電壓的二進制代碼。負載電壓需求信號可以借由功率管理通信接口6(例如,功率管理總線)被發送到電壓調節器1。
24.負載2可以是任何適當的負載。例如,負載2可以是計算機平臺的負載。負載2可以被設在集成電路管芯上,例如,負載可包括集成電路管芯的一個或多個集成電路。有可能負載2包括以下各項中的任何一個或多個:計算平臺;計算平臺的一個或多個組件(例如,一個或多個處理器、一個或多個處理器芯片、多核心處理電路、多核心處理電路的至少一個域,例如包括一個或多個處理核心的域,或者計算機平臺的風扇或者顯示器或者存儲器控制器);一個或多個處理器;一個或多個處理器芯片;處理器或者處理器芯片的電路;處理器或者處理器芯片的處理或計算電路;處理器芯片的一個或多個域,例如包括多核心處理器的一個或多個核心的域;處理器芯片的中央處理單元的處理電路,例如一個或多個中央處理單元核心;處理器芯片的圖形處理電路,例如一個或多個圖形處理器核心;多核心處理電路的至少第一域,該多核心處理電路還包括第二域,該第二域至少包括圖形處理電路,第一域包括一個或多個處理核心,例如中央處理單元處理器的一個或多個處理核心;存儲器控制
器;顯示控制器;處理器或者處理器芯片的非核心電路。
25.在提供的情況下,有可能處理器芯片包括專用的中央處理單元芯片(例如用于個人計算機(例如桌面型個人計算機)的專用中央處理單元芯片)或者片上系統soc,包括一個或多個處理器,例如一個或多個中央處理單元處理器和一個或多個圖形處理器。處理器或者處理器芯片的非核心電路可包括處理器或者處理器芯片的一個或多個處理核心以外的電路,例如互連電路、非核心或者系統代理電路(例如,以下各項中的任何一個或多個:高級別緩存存儲器、互連控制器、片上存儲器控制器、thunderbolt
tm
控制器)。
26.功率管理電路8在圖1a中用虛線示出,因為它可以是負載2的電路或者與之集成的電路(例如,與負載2在同一芯片上、同一封裝中或者同一集成電路管芯上提供的電路),電壓調節器1的電路或者與之集成的電路(例如,與電壓調節器1在同一芯片上、同一封裝中或者同一集成電路管芯上提供的電路),與電壓調節器1和負載2分開的電路(例如,與電壓調節器1和負載2在不同的芯片上、不同的封裝中或者不同的集成電路管芯上提供的電路),例如嵌入式控制器的電路,或者分布在電壓調節器1的電路或者與之集成的電路、負載2的電路或者與之集成的電路以及與電壓調節器1和負載2分開的電路的任意組合之間的電路。
27.例如,圖1b示出了功率管理電路8由負載2的或者與之集成的負載功率控制器5提供,而圖1c示出了功率管理電路8是電壓調節器1的或者與之集成的功率管理電路8。在前一種情況下,有可能功率管理電路8借由從功率管理電路8發送到電壓調節器1的功率狀態更新命令,例如借由功率管理通信接口6,來控制電壓調節器1的功率狀態。在后一種情況下,有可能電壓調節器1的功率管理電路8直接控制電壓調節器1的功率狀態。在后一種情況下,有可能電壓調節器1的功率管理電路8可操作來推翻從負載功率控制器5發送到電壓調節器1的功率狀態更新命令。
28.功率管理電路8可以是通用的處理電路或者專用的電路。功率管理電路8的功能可以用軟件、固件、硬件或者其任意組合來實現。有可能功率管理電路8包括與存儲器(例如非瞬態計算機可讀存儲器)通信的處理電路,該存儲器存儲了可由功率管理電路8的處理電路執行的計算機程序指令,以執行功率管理電路8的功能。
29.電壓調節器1可以是多相電壓調節器,能夠基于一個相位或者多個相位向負載提供輸出電流i
load
和調節電壓v
reg
。例如,電壓調節器可以是多相電壓調節器,能夠組合來自多個并行相位的每一者的輸出,來向負載2提供調節電壓輸出v
reg
和負載電流i
load
。有可能電壓調節器在連續導通模式和非連續導通模式中可操作。例如,電壓調節器1可具有開/關周期來向負載2提供調節電壓v
reg
和輸出電流i
load
,該開/關周期在連續導通模式中被連續執行,而在不連續導通模式中被不連續執行,不連續的開/關周期是為了在電感器電流為負時抑制功率損耗。有可能電壓調節器1在不同的切換頻率下在非連續導通模式中可操作。例如,有可能電壓調節器在第一切換頻率(例如,沒有脈沖跳過或者具有在第一脈沖跳過頻率下的脈沖跳過的第一切換頻率)和低于第一切換頻率的第二切換頻率(例如,具有脈沖跳過或者具有在大于第一脈沖跳過頻率的第二脈沖跳過頻率下的脈沖跳過,即在第二切換頻率下更經常地跳過脈沖)下在非連續導通模式中可操作。
30.有可能電壓調節器1是外部電壓調節器,或者內部或集成電壓調節器。外部電壓調節器可以設在負載2的外部,而內部電壓調節器可以在負載的內部或者與之集成。例如,內部電壓調節器可以與負載2設在同一集成電路管芯上或者同一芯片上或者同一封裝中。外
部電壓調節器可以設在負載2的集成電路管芯或管芯之外或者設在與負載2分開的封裝中。
31.電壓調節器1可以在至少第一和第二不同的功率狀態中可操作。有可能電壓調節器1的最大輸出電流容量在上述功率狀態的每一者中是不同的。有可能來自電壓調節器1的功率損耗在不同的功率狀態中是不同的。有可能在第一輸出負載下,第一功率狀態比第二功率狀態功率效率更高,而在不同于第一輸出負載的第二輸出負載下,第二功率狀態比第一功率狀態功率效率更高。
32.有可能電壓調節器1的第一和第二功率狀態按照以下任何一種或多種方式與彼此不同:電壓調節器在第一和第二功率狀態中以不同的相位計數操作;電壓調節器在第一和第二功率狀態之一中在連續導通模式中操作,并且電壓調節器在第一和第二功率狀態的另一者中在非連續導通模式中操作;電壓調節器在第一和第二功率狀態之一中在具有第一電壓調節器切換頻率的非連續導通模式中操作,并且電壓調節器在第一和第二功率狀態的另一者中在具有不同于第一電壓調節器切換頻率的第二電壓調節器切換頻率的非連續導通模式中操作;在第一和第二功率狀態之一中,電壓調節器的一個或多個電路不活躍或者被斷電,而在第一和第二功率狀態的另一者中,電壓調節器的所述一個或多個電路中的一個或多個是活躍的或者被通電;在第一和第二功率狀態之一中,電壓調節器的一個或多個電路處于較低功率狀態中,而在第一和第二功率狀態的另一者中,電壓調節器的所述一個或多個電路中的一個或多個處于較高功率狀態中。
33.例如,如圖2的表格中所示,有可能電壓調節器1可在三個不同的功率狀態中操作:ps0、ps1和ps2。在功率狀態ps0中,電壓調節器1可被配置為在多相位模式中操作。例如,有可能電壓調節器1被配置為借由三個并行相位向負載2供應輸出電流i
load
和調節電壓v
reg
。有可能,在功率狀態ps0中,電壓調節器1能夠向負載2供應大于20a的輸出電流。有可能,在功率狀態ps0中,電壓調節器的所有電路都被啟用,并且電壓調節器在連續導通模式中操作。有可能,當電壓調節器1在功率狀態ps0中操作時,當負載2沒有從電壓調節器1中汲取電流時,來自電壓調節器的功率損耗在2w到4w之間。
34.在功率狀態ps1中,有可能電壓調節器1被配置為在連續導通模式中借由單個相位向負載2供應輸出電流i
load
和調節電壓v
reg
。有可能,電壓調節器1的一個或多個其他相位在功率狀態ps1中被禁用。有可能,在功率狀態ps1中,電壓調節器1能夠向負載供應最高達20a的輸出電流。有可能,20a是在功率狀態ps1中電壓調節器1能夠向負載2供應的輸出電流的上限。有可能,當電壓調節器1在功率狀態ps1中操作時,當負載2沒有從電壓調節器1中汲取電流時,來自電壓調節器的功率損耗在0.5w到2w之間。
35.在功率狀態ps2中,有可能電壓調節器1被配置為在具有第一電壓調節器切換頻率f
sw1
的非連續導通模式中借由單個相位向負載2供應輸出電流i
load
和調節電壓v
reg
。有可能,電壓調節器1的一個或多個其他相位在功率狀態ps2中被禁用。有可能,在功率狀態ps2中,電壓調節器1能夠向負載供應最高達5a的輸出電流。有可能,5a是在功率狀態ps2中電壓調節器1能夠向負載2供應的輸出電流的上限。有可能,當電壓調節器1在功率狀態ps2中操作時,當負載2沒有從電壓調節器1中汲取電流時,來自電壓調節器的功率損耗在40-160mw之間。
36.將會理解,電壓調節器1可具有比上面論述的三個功率狀態ps0至ps2更多或更少的功率狀態。還將會理解,電壓調節器1的功率狀態的定義可以與上面論述的功率狀態ps0
至ps2不同。
37.有可能電壓調節器1可操作來在電壓調節器1的多個不同功率狀態的每一者中向負載2提供多個不同的調節電壓。例如,有可能電壓調節器1能夠在多個不同的功率狀態的每一者中向負載2供應相同范圍的調節電壓。有可能電壓調節器1能夠在多個不同的功率狀態的每一者中向負載2供應多個不同的輸出電流。
38.在下面的論述中,除非另有聲明,否則將假定功率管理電路8由負載功率控制器5提供,或者由電壓調節器1的電路或者與之集成的電路提供(例如,如圖1b、1c所示)。然而,如上所述,將會理解,功率管理電路8可以由負載2的電路或者與之集成的電路(例如,與負載2在同一芯片上、同一封裝中或者同一集成電路管芯上提供的電路)提供,由電壓調節器1的電路或者與之集成的電路(例如,與電壓調節器1在同一芯片上、同一封裝中或者同一集成電路管芯上提供的電路)提供,由與電壓調節器1和負載2分開的電路(例如,與電壓調節器1和負載2在不同的芯片上、不同的封裝中或者不同的集成電路管芯上提供的電路)提供,例如嵌入式控制器的電路,或者由分布在電壓調節器1的電路或者與之集成的電路、負載2的電路或者與之集成的電路以及與電壓調節器1和負載2分開的電路的任意組合之間的電路提供。
39.有可能,功率管理電路8使得電壓調節器1在功率狀態之間變化,例如通過確定與電壓調節器1要提供給負載2的輸出電流i
load
有關(例如,取決于或者指示該輸出電流i
load
)的輸出電流數據,并且將所確定的輸出電流數據與與電壓調節器1要在功率狀態之間變化時的輸出電流水平有關(例如,取決于或者指示該輸出電流水平)的功率狀態電流閾值數據相比較。例如,所確定的輸出電流數據可包括或者包含所確定的要由電壓調節器1提供給負載2的輸出電流。例如,輸出電流數據可基于或者包括或者包含從電壓調節器1到負載2的(例如,直接)測量電流或者從電壓調節器1到負載2的估計或預測電流。功率狀態電流閾值數據可包括或者包含功率狀態電流閾值,該閾值對應于電壓調節器1要在功率狀態之間(例如,在第一和第二功率狀態之間)變化時的輸出電流水平。
40.例如,有可能,如果所確定的輸出電流數據指示的輸出電流大于或等于由功率狀態電流閾值數據指示的功率狀態電流閾值,則功率管理電路8將使得電壓調節器1將功率狀態從較低功率狀態改變為較高功率狀態。在這種情況下,有可能功率狀態電流閾值是電壓調節器1的較低功率狀態的電流上限。例如,參考圖2的功率狀態,有可能當電壓調節器1在功率狀態ps1中操作時,功率狀態電流閾值為20a(即,在ps1中操作的電壓調節器1的輸出電流容量的上限)。有可能,當所確定的輸出電流數據指示出電壓調節器1要向負載2提供20a的輸出電流時,功率管理電路8要使得電壓調節器1將功率狀態從ps1改變為ps0,例如,以便如果以后需要,使得電壓調節器能夠向負載供應大于20a的輸出電流i
load
。
41.在另一個示例中,有可能,如果所確定的輸出電流數據指示出電壓調節器1要向負載2提供的輸出電流小于由功率狀態電流閾值數據指示的功率狀態電流閾值,則有可能,功率管理電路8將使得電壓調節器1將功率狀態從較高功率狀態改變為較低功率狀態。在這種情況下,有可能功率狀態電流閾值是電壓調節器1的較低功率狀態的電流上限。例如,參考圖2的功率狀態,有可能當電壓調節器1在功率狀態ps0中操作時,有可能功率狀態電流閾值為20a(即,在ps1中操作的電壓調節器1的輸出電流容量的上限)。有可能,當所確定的輸出電流數據指示出電壓調節器1要向負載2提供的輸出電流小于20a時,功率管理電路8將使得
電壓調節器1將功率狀態從ps0改變為ps1,目的是改善電壓調節器1的功率效率。
42.然而,已確定,電壓調節器1的不同功率狀態變得比其他的功率效率更高時的輸出電流水平可能與較低功率狀態的電流限制不同。圖3示出了作為電壓調節器1提供給負載2的輸出電流i
load
的函數的圖2中定義的電壓調節器1的三個功率狀態(ps0-ps2)的功率效率的圖線。可以看出,盡管功率狀態ps1的電流上限為20a,但當輸出電流超過14a時,電壓調節器1的較高功率狀態ps0實際上比電壓調節器1的較低功率狀態ps1功率效率更高。因此,有可能與功率管理電路8將使得電壓調節器1在功率狀態之間變化時的輸出電流水平有關的功率狀態電流閾值被設置為與較低功率狀態的電流容量上限不同(例如,低于該電流容量上限)。例如,功率狀態電流閾值可以通過對作為要向負載2供應的輸出電流i
load
的函數的電壓調節器1的不同功率狀態的功率效率的分析得出。通過這種方式,電壓調節器1的功率效率可以得到改善。
43.已進一步確定,電壓調節器1的不同功率狀態變得比其他的功率效率更高時的輸出電流水平,取決于由電壓調節器1供應給負載2的調節電壓v
reg
而變化。圖4的示例說明了這一點。
44.圖4包括當電壓調節器向負載2提供第一(較高)調節電壓時,對于電壓調節器1的三個不同的功率狀態(ps0-ps2),電壓調節器功率效率與電壓調節器1向負載2供應的輸出電流i
load
的上部說明性圖線。圖4還包括當電壓調節器向負載2提供第二(較低)調節電壓時,對于電壓調節器1的三個不同的功率狀態(ps0-ps2),電壓調節器功率效率與電壓調節器1向負載2供應的輸出電流的下部說明性圖線。可以看出,功率狀態ps0和ps1中的一個變得比另一個更高效的功率狀態電流閾值(在圖4中標記為“ps1截止”)隨著從電壓調節器1到負載2的調節電壓v
reg
的增大而增大。類似地,功率狀態ps1和ps2中的一個變得比另一個更高效的功率狀態電流閾值(在圖4中標記為“ps2截止”)也隨著從電壓調節器1到負載2的調節電壓v
reg
的增大而增大。
45.因此,有可能功率管理電路8將會:確定與電壓調節器1要提供給負載2的輸出電流i
load
有關(例如,取決于或者指示該輸出電流i
load
)的輸出電流數據;確定與電壓調節器1要提供給負載2的調節電壓v
reg
有關(例如,取決于或者指示該調節電壓v
reg
)的調節電壓數據;確定與電壓調節器將在電壓調節器1的第一和第二功率狀態之間變化時的輸出電流水平有關(例如,取決于或者指示該輸出電流水平)的功率狀態電流閾值數據,功率狀態電流閾值數據取決于所確定的調節電壓數據;并且基于所確定的輸出電流數據和所確定的功率狀態電流閾值數據的比較,使得電壓調節器1的功率狀態從第一功率狀態變化到第二功率狀態。通過功率狀態電流閾值數據取決于與電壓調節器1要提供給負載2的調節電壓有關的所確定的調節電壓數據,可以確定更準確的功率狀態電流閾值數據,借由它使得電壓調節器1的功率狀態改變為第一和第二功率狀態中更高效的狀態。這允許電壓調節器1以更高的功率效率操作。將會理解,電壓調節器1可能夠在第一和第二功率狀態的每一者中提供所述調節電壓。有可能,電壓調節器1能夠在第一和第二功率狀態的每一者中向負載2提供所述輸出電流。
46.有可能所確定的調節電壓數據包括或者包含所確定的要由電壓調節器1向負載2提供的調節電壓。
47.有可能所確定的調節電壓數據是基于(例如,包括或者包含)(例如,由負載功率控
制器5)為負載2從電壓調節器1需求或者將要需求的電壓的。
48.例如,當功率管理電路8由負載2的或者與負載2集成的負載功率控制器5提供時(例如,如圖1b所示),有可能功率管理電路8(例如,功率管理電路8的處理電路)要借由負載功率控制器5要為負載2從電壓調節器1需求的電壓來確定與電壓調節器1要提供給負載2的調節電壓v
reg
有關的調節電壓數據。例如,負載功率控制器5可以確定負載2的電壓操作點,并且基于此確定要為負載2從電壓調節器1需求的電壓。該電壓操作點可以是負載2的電壓/頻率操作點,例如負載2的處理電路或者存儲控制器的電壓/頻率操作點。有可能,負載功率控制器5依據所確定的要為負載2從電壓調節器1需求的調節電壓,向電壓調節器1發送負載電壓需求信號。負載電壓需求信號可包括電壓識別vid代碼。有可能該vid代碼指示出要為負載2從電壓調節器1需求的調節電壓。負載電壓需求信號可以借由功率管理通信接口6被從負載功率控制器5發送至電壓調節器1。
49.在另一個示例中,例如,當功率管理電路8由電壓調節器1的電路或者與電壓調節器1集成的電路提供時(例如,如圖1c所示),有可能功率管理電路8(例如,功率管理電路8的處理電路)要借由接收到的負載2的電壓需求(例如,從負載功率控制器5接收到的負載電壓需求)來確定與電壓調節器1要提供給負載2的調節電壓v
reg
有關的調節電壓數據。例如,有可能調節電壓數據包括或者包含為負載2需求的電壓。例如,負載功率控制器5可以向功率管理電路8發送負載電壓需求信號,功率管理電路8從其接收所述負載電壓需求信號,該負載電壓需求信號指示出從電壓調節器1為負載2需求的電壓。例如,負載功率控制器5可以確定負載2的電壓(例如,電壓/頻率)操作點,并且向功率管理電路8發送負載電壓需求信號,根據該信號為負載2需求電壓。負載電壓需求信號可包括電壓識別vid代碼,指示從電壓調節器1為負載2需求的調節電壓。負載電壓需求信號可由功率管理電路8借由功率管理通信接口6接收。
50.通過基于從電壓調節器2為負載2需求的電壓或者將要需求的電壓,確定與電壓調節器1要提供給負載2的調節電壓有關的調節電壓數據,可高效地確定電壓調節器1要提供給負載2的調節電壓。
51.在其他示例中,有可能功率管理電路8基于測量到的電壓調節器1正提供給負載2的調節電壓v
reg
來確定與電壓調節器1將要提供給負載2的調節電壓v
reg
有關的調節電壓數據。例如,有可能電壓調節器1包括輸出電壓測量電路,以測量由電壓調節器1向負載2提供的調節電壓v
reg
。在另一個示例中,有可能負載功率控制器5包括電壓測量電路,以測量由電壓調節器1提供給負載2的調節電壓v
reg
。有可能測量到的調節電壓v
reg
被傳達給功率管理電路8。有可能所確定的調節電壓數據包括或者包含測量到的調節電壓。
52.有可能,與電壓調節器1要向負載2提供的輸出電流有關的輸出電流數據包括或者包含所確定的電壓調節器1要向負載2提供的輸出電流。
53.有可能,功率管理電路8(例如,功率管理電路8的處理電路)基于所預測的電壓調節器1要向負載2提供的輸出電流來確定與電壓調節器1要向負載2提供的輸出電流有關的輸出電流數據。例如,有可能所確定的輸出電流數據包括或者包含所預測的電壓調節器1要向負載2提供的輸出電流。有可能,預測的輸出電流是由負載功率控制器5預測的輸出電流。有可能,預測的輸出電流是預測的電壓調節器1可以向負載2提供的最壞情況輸出電流。例如,如果負載2包括處理電路,那么預測的輸出電流是基于假設負載的處理電路的應用比率
是100%或者基本100%的。預測的輸出電流可以在考慮到與負載2有關的一個或多個進一步變量的情況下進行預測,例如溫度和負載2的電壓操作點。溫度可以由負載功率控制器5從溫度傳感電路獲得,而負載功率控制器5可以預先知道負載2的電壓操作點,例如因為負載功率控制器5可以控制負載2的電壓操作點。
54.在功率管理電路8(例如,功率管理電路8的處理電路)由電壓調節器1的電路或者與電壓調節器1集成的電路提供的情況下(例如圖1c所示),有可能負載功率控制器5要將預測的輸出電流水平傳達給功率管理電路8,例如借由功率管理通信接口6。
55.有可能最壞情況輸出電流不太可能被負載2從電壓調節器1汲取,因為現實生活工作負載很少達到100%應用比率。如果對電壓調節器1要輸出到負載2的電流預測不準確,那么有可能電壓調節器1被控制來在比其他方式可能實現的功率效率更低的功率狀態中操作。例如,參考圖3,如果預測的電壓調節器1可能輸出到負載2的最壞情況電流是15a,那么有可能電壓調節器1被功率管理電路8控制來在功率狀態ps0中操作,但如果電壓調節器1輸出到負載2的實際電流實際上是11a,那么有可能在功率狀態ps1中操作會功率效率更高,因此更可取。
56.為了考慮到現實生活工作負載很少達到100%應用比率這個事實,有可能所確定的功率狀態電流閾值數據、所預測的電壓調節器1要輸出到負載2的電流,或者所確定的功率狀態電流閾值數據和所預測的電壓調節器1要輸出到負載2的電流兩者都被按照適當的縮放系數進行縮放。對于與電壓調節器1的不同對功率狀態之間的變化有關的功率狀態電流閾值數據,可以提供不同的縮放系數。例如,參考圖3的示例,有可能,與電壓調節器1要在功率狀態ps1和ps0之間變化時的輸出電流水平有關的功率狀態電流閾值數據可以按1.4的系數被進行縮放(例如,增大)。有可能,與電壓調節器1要在功率狀態ps2和ps1之間變化時的輸出電流水平有關的功率狀態電流閾值數據可以按1.2的系數被進行縮放(例如,增大)。將會理解,類似的效果可以通過將所預測的電壓調節器1要輸出到負載2的電流按類似的系數進行縮放(例如,減小)或者將所預測的電流和所確定的閾值進行縮放的任意適當組合來實現。
57.或者,功率管理電路8可以基于(例如,直接)測量的從電壓調節器1到負載2的輸出電流來確定與電壓調節器1要向負載2提供的輸出電流有關的輸出電流數據。例如,有可能所確定的輸出電流數據包括或者包含所述測量電流。有可能,所測量的從電壓調節器1到負載2的電流是由電流監視電路測量的電流,例如電壓調節器1的電流監視電路或者與之集成的電流監視電路,或者負載2的電流監視電路或者與之集成的電流監視電路(例如,與電壓調節器1在同一芯片上、同一封裝中或者同一集成電路管芯上提供的電流監視電路或者與負載2在同一芯片上、同一封裝中或者同一集成電路管芯上提供的電流監視電路)。有可能,功率管理電路8(例如,功率管理電路8的處理電路)通過從電流監視電路接收測量到的電壓調節器1到負載2的輸出電流來確定與電壓調節器1要向負載2提供的輸出電流有關的輸出電流數據。例如,有可能電流監視電路,例如電壓調節器1的電流監視電路或者與電壓調節器1集成的電流監視電路,將測量電壓調節器1向負載2提供的輸出電流,并且將測量的輸出電流傳達給功率管理電路8,例如借由功率管理通信接口6,例如借由代碼。
58.在功率管理電路8(例如,功率管理電路8的處理電路)由負載功率控制器5提供,而電流監視電路是電壓調節器1的電路或者與電壓調節器1集成的電路的情況下,有可能在功
率管理電路8接收測量到的輸出電流時有輕微延遲(例如,因為電壓調節器向負載提供的輸出電流可能是反應性結果,例如負載的利用率和頻率的反應性結果)。通過提供在負載2處或者與之集成的電流監視電路,用于測量由電壓調節器1向負載2提供的輸出電流,并且由此將測量到的輸出電流傳達給功率管理電路8的(例如,功率管理電路8的處理電路),可以將測量到的輸出電流更快速地傳達給功率管理電路8(例如,功率管理電路8的處理電路)。
59.通過基于測量到的從電壓調節器1到負載2的輸出電流來確定與電壓調節器1要向負載2提供的輸出電流有關的輸出電流數據,可以確定更準確的輸出電流數據,從而允許電壓調節器1被以更高的功率效率來操作。尤其是當負載2包括處理器芯片的至少一部分,并且當功率管理電路8(例如,功率管理電路8的處理電路)是在所述處理器芯片上提供的(例如,由其負載功率控制器5提供)時,處理器芯片可以以更高的功率效率控制電壓調節器1的功率狀態,例如無需提供額外的功率管理電路或者重配置現有的電壓調節器1。
60.將會理解,通過基于測量到的從電壓調節器1到負載2的輸出電流確定與電壓調節器1要向負載2提供的輸出電流有關的輸出電流數據,并且基于所述輸出電流數據和功率狀態電流閾值數據的比較確定何時引起電壓調節器1的功率狀態的變化,可以獲得改善的功率效率,即使當在確定功率狀態電流閾值數據時沒有考慮到要從電壓調節器1向負載2提供的調節電壓時(例如,即使當功率狀態電流閾值數據保持靜態時)也是如此。還將會理解,當在確定功率狀態電流閾值數據時考慮到要從電壓調節器1向負載2提供的調節電壓時,通過基于估計的或者預測的從電壓調節器1到負載2的輸出電流確定與電壓調節器1要向負載2提供的輸出電流有關的輸出電流數據,并且基于所述輸出電流數據和功率狀態電流閾值數據的比較確定何時引起電壓調節器1的功率狀態的變化,可以獲得改善的功率效率。然而,當依據與要從電壓調節器1向負載2提供的調節電壓有關的調節電壓數據來確定功率狀態電流閾值數據時,通過基于測量到的從電壓調節器1到負載2的輸出電流確定與電壓調節器1要向負載2提供的輸出電流有關的輸出電流數據,并且基于所述輸出電流數據和功率狀態電流閾值數據的比較確定何時引起電壓調節器1的功率狀態的變化,可以獲得更大的功率效率改善。
61.有可能功率狀態電流閾值數據包括或者包含輸出電流水平,在該水平下,電壓調節器1將在電壓調節器1的第一和第二功率狀態之間變化。有可能功率狀態電流閾值數據可以由功率管理電路8(例如,功率管理電路8的處理電路)依據所確定的調節電壓數據來動態改變。例如,有可能在負載2操作時,功率管理電路8(例如,功率管理電路8的處理電路)依據所確定的調節電壓數據來更新先前確定的功率狀態電流閾值數據,例如響應于或者取決于電壓調節器1要提供給負載2的調節電壓的變化(例如,負載電壓需求或者測量到的由電壓調節器1供應給負載2的調節電壓的變化)。有可能,由于所確定的調節電壓數據與先前確定的功率狀態電流閾值數據所依據的所確定的調節電壓數據不同,功率狀態電流閾值數據不同于先前確定的功率狀態電流閾值數據。例如,有可能,與先前確定的功率狀態電流閾值數據所取決于的所確定的調節電壓數據有關的電壓調節器1要提供給負載2的調節電壓水平不同于(例如,高于或低于)當前功率狀態電流閾值數據所取決于的所述所確定的調節電壓數據(例如,由于來自負載2的電壓需求的變化)。
62.有可能,例如,當功率管理電路8由負載功率控制器5提供時(例如,如圖1b所示),功率管理電路8(例如,功率管理電路8的處理電路)要通過使得功率狀態更新命令被例如從
功率管理電路8發送到電壓調節器1來引起電壓調節器1的功率狀態的變化。功率狀態更新命令可以指示出電壓調節器1要實現的電壓調節器1的功率狀態。電壓調節器1可以從功率管理電路8接收功率狀態更新命令,并且依據此,改變電壓調節器1的配置以實現由功率狀態更新命令指示的功率狀態,例如通過以下方式中的任何一種或多種:改變其相位計數,啟用或禁用其一個或多個電路,改變其一個或多個電路的功率模式,在ccm和dcm模式之間變化,改變dcm模式中的電壓調節器切換頻率。例如,有可能電壓調節器1包括配置電路,以動態地重配置電壓調節器,從而改變其功率狀態。有可能,電壓調節器1接收到的功率狀態更新需求使得電壓調節器配置電路動態地將電壓調節器1從一個功率狀態重配置到不同的功率狀態。
63.或者,例如當功率管理電路8(例如,功率管理電路8的處理電路)由電壓調節器1的電路或者與電壓調節器1集成的電路提供時(例如,如圖1c所示),有可能功率管理電路8將通過直接引起電壓調節器1的配置的變化來引起電壓調節器1的功率狀態的變化,例如通過使得電壓調節器1改變其相位計數,啟用或禁用其一個或多個電路,改變其一個或多個電路的功率模式,在ccm和dcm模式之間變化,改變dcm模式中的電壓調節器切換頻率。在這種情況下,電壓調節器1可以以更高的功率效率操作(例如,通過更頻繁地在其功率效率最高的功率狀態中操作),例如,無需提供額外的功率管理電路或者在電壓調節器1之外重配置或者重編程功率管理電路來控制電壓調節器1的功率狀態。此外,在這種情況下,可以就電壓調節器1的相位的組合提供進一步的靈活性,這些相位組合可以被控制來對由電壓調節器1要提供給負載2的調節電壓或輸出電流作出貢獻。例如,電壓調節器1可操作來選擇任何可能的相位組合來為提供給負載2的調節電壓或輸出電流作出貢獻,而負載功率控制器5可操作來請求電壓調節器1在更有限的一組定義的功率狀態中操作(例如,有限的一組定義的功率狀態可包含使用所有(例如,三個或更多個)相位或者單個相位的功率狀態,而電壓調節器1可能可以實現其他相位組合(例如,兩個相位)。有可能,電壓調節器1的功率管理電路8或者與電壓調節器1集成的功率管理電路8可被配置為在設置電壓調節器的功率狀態時推翻由負載功率控制器5請求的功率狀態(例如,為了實現電壓調節器的更高功率效率的功率狀態)。
64.可以預先確定電壓調節器1的功率狀態電流閾值對電壓調節器1要提供給負載2的調節電壓的依賴性,例如,用于依據調節電壓數據來確定功率狀態電流閾值數據。例如,為了預先確定電壓調節器1的功率狀態電流閾值對電壓調節器1要提供給負載2的調節電壓的依賴性,可以針對電壓調節器1的多個功率狀態中的每一者(例如,針對電壓調節器1的兩個或更多個功率狀態中的每一者)確定電壓調節器1的功率效率,作為電壓調節器1要提供給負載2的輸出電流i
load
的函數以及作為電壓調節器1要提供給負載2的調節電壓v
reg
的函數。對于電壓調節器1要向負載2提供的多個調節電壓中的每一者,可以確定與電壓調節器1到負載2的輸出電流i
load
的如下水平有關的功率狀態電流閾值:在該水平下,電壓調節器1的第一功率狀態變得比電壓調節器1的第二功率狀態向負載提供電流i
load
的功率效率更高。可以確定與功率狀態電流閾值對電壓調節器1要提供給負載2的調節電壓v
reg
的依賴性有關的參考數據。然后,這個參考數據可以被存儲起來,供功率管理電路8在依據電壓調節器1要提供給負載2的調節電壓確定功率狀態電流閾值數據時使用。
65.例如,為了預先確定電壓調節器1的功率狀態電流閾值對電壓調節器1要提供給負
載2的調節電壓的依賴性,可以提供包括一個或多個處理器的數據處理電路,該數據處理電路:對于其多個功率狀態中的每一者,作為電壓調節器要提供給負載的輸出電流的函數,以及作為電壓調節器要提供給負載的調節電壓的函數,確定電壓調節器的功率效率;對于電壓調節器要提供給負載的多個調節電壓中的每一者,確定功率狀態電流閾值;并且確定與功率狀態電流閾值對電壓調節器要提供給負載的調節電壓的依賴性有關的參考數據。數據處理電路可以通過(例如,從存儲器)獲得輸入功率效率數據,來對于其所述多個功率狀態中的每一者,作為電壓調節器要提供給負載的輸出電流的函數,以及作為電壓調節器要提供給負載的調節電壓的函數,確定電壓調節器的功率效率,所述輸入功率效率數據涉及的是對于其所述多個功率狀態中的每一者,作為電壓調節器要向負載提供的輸出電流的函數以及作為電壓調節器1要向負載2提供的調節電壓的函數的電壓調節器的功率效率。與電壓調節器的功率效率有關的功率效率數據可以通過對于所述功率狀態的每一者,作為電壓調節器1向負載2供應的不同輸出電流和調節電壓的函數,經驗性地測量去到電壓調節器1的輸入功率和來自電壓調節器1的輸出功率來獲得。電壓調節器1的功率效率可以通過對于所述功率狀態的每一者,作為到負載2的不同輸出電流和調節電壓的函數,比較輸入功率與輸出功率來確定。數據處理電路的功能可以用軟件、固件、硬件或者其任意組合來實現。有可能數據處理電路包括與存儲器(例如非瞬態計算機可讀存儲器)通信的處理電路,該存儲器存儲了數據處理電路的處理電路可執行的計算機程序指令,以執行數據處理電路的功能。
66.參考數據可包括指示功率狀態電流閾值如何隨著電壓調節器1向負載2提供的調節電壓而變化的剖面數據。或者,可以確定一種函數(例如,包括一個或多個參數的數學方程或公式),該函數將與一個功率狀態變得比其他(一個或多個)功率狀態功率效率更高時的輸出電流水平有關的功率狀態電流閾值數據(例如,其可包括或者包含功率狀態電流閾值)與與電壓調節器1要提供給負載2的調節電壓v
reg
有關(例如,取決于或者指示該調節電壓)的調節電壓數據關聯起來。例如,可以通過將(例如,預定的)函數(例如,包括一個或多個參數的數學方程或公式)擬合到作為與電壓調節器要提供給負載的調節電壓有關的調節電壓數據的函數的與功率狀態電流閾值有關的功率狀態電流閾值數據,來確定參考數據。例如,(例如,擬合)函數可以是以下各項中的任何一個或多個:線性函數;多項式函數;非線性函數。參考數據可包括(例如,擬合)函數的一個或多個參數的(一個或多個)值。參考數據可以被存儲在功率管理電路8的處理電路可訪問的存儲器中。例如,參考數據可以被存儲在功率管理電路8的存儲器中。例如,參考數據可以被存儲在功率管理電路8的一個或多個寄存器中,或者功率管理電路8的處理電路可訪問的一個或多個寄存器中。所述(一個或多個)寄存器可以是用于所述參考數據(例如,它可包括如上所述的函數的一個或多個參數的(一個或多個)值)的專用寄存器。這在圖9的示例中圖示,該圖是示意性地圖示出功率管理電路8的框圖,該功率管理電路8包括處理電路8a和其可訪問的寄存器8b、8c。存儲在存儲器(例如,寄存器8b、8c)中的參考數據可以借由軟件或固件來編程,例如借由用于控制功率管理電路8的bios(基本輸入輸出系統)(例如,負載的bios,在功率管理電路8或者至少所述存儲器由負載2的電路或者與負載2集成的電路(例如由負載功率控制器5)提供的情況下)。
67.參考圖5提供了預先確定電壓調節器1的功率狀態電流閾值對電壓調節器1要提供給負載2的調節電壓的依賴性的說明性示例。
68.圖5示出了對于電壓調節器1提供給負載24的以下多個調節電壓v
reg
的每一者,對
于功率狀態ps0和ps1的每一者,作為電壓調節器1要向負載2提供的輸出電流i
load
的函數的電壓調節器1的功率效率的圖線:0.5v、0.6v、0.7v、0.8v、1.0v和1.2v。在每種情況下,較粗的線條代表較低功率狀態ps1的功率效率與輸出電流的關系圖線,并且相應較細的線條代表較高功率狀態ps0的功率效率與輸出電流的關系圖線。與圖4一致,電壓調節器1的兩個功率狀態ps0和ps1中的一個變得比另一個更高效率的功率狀態電流閾值(即,對于電壓調節器1要提供給負載2的給定調節電壓,功率狀態ps0的功率效率曲線與功率狀態ps1的功率效率曲線交叉的地方)隨著電壓調節器1向負載2提供的調節電壓的增大而增大。例如,當電壓調節器1向負載2提供0.5v的調節電壓時,功率狀態ps0和ps1中的一個變得比另一個更高功率效率的功率狀態電流閾值約為14a;當電壓調節器1向負載2提供1.0v的調節電壓時,功率狀態中的一個變得比另一個更高功率效率的功率狀態電流閾值約為20a。
69.在圖6中示出了作為電壓調節器1到負載2的調節電壓v
reg
的函數的功率狀態電流閾值(在圖6中稱為i_cross)的示例圖線,在該閾值下,電壓調節器1的功率狀態ps0、ps1中的一個變得比另一個更高效率。與功率狀態電流閾值對由電壓調節器1向負載2提供的調節電壓的依賴性有關的參考數據可以被存儲在功率管理電路8的處理電路可訪問的存儲器中,例如功率管理電路8的存儲器,以便由功率管理電路8在依據調節電壓數據確定功率狀態電流閾值數據時使用。例如,如上所述,參考數據可包括指示功率狀態電流閾值如何隨從電壓調節器1到負載2的調節電壓v
reg
變化的剖面數據。或者,參考數據可包括(例如,預定)函數(例如,包括一個或多個參數的數學方程或公式)的一個或多個參數的(一個或多個)值,該函數將與要改變電壓調節器的功率狀態時的輸出電流水平有關的功率狀態電流閾值數據與與電壓調節器1提供給負載2的調節電壓v
reg
有關的調節電壓數據聯系起來。有可能,所述函數的一個或多個參數的(一個或多個)值被存儲在功率管理電路8的處理電路可訪問的一個或多個寄存器中,例如存儲在功率管理電路的一個或多個寄存器中。如上所述,該函數可以是以下各項中的任何一個或多個:線性函數;多項式函數;非線性函數。
70.例如,該函數可以是將功率狀態電流閾值與調節電壓數據聯系起來的函數,例如(例如,最佳擬合)直線函數(例如,表示直線的數學公式或方程),其形式為y=mx+c,其中y是功率狀態電流閾值,x是基于與電壓調節器1要提供給負載2的調節電壓有關的調節電壓數據的調節電壓變量,m是直線函數的梯度,并且c是直線函數的y截距。例如,在圖6的示例中,調節電壓變量x可以是所確定的電壓調節器1要提供給負載2的調節電壓,并且將功率狀態電流閾值與調節電壓數據聯系起來的函數可以是(例如,最佳擬合)直線函數y=12.298x+8.0595,其中y是功率狀態電流閾值,x是所確定的電壓調節器1要提供給負載2的調節電壓,12.298是直線函數的梯度參數,并且8.0595是直線函數的y截距參數。有可能,為所述函數存儲的參考數據包括梯度參數m的值(在圖6的說明性示例中:12.298)和y軸截距參數的值(在圖6的說明性示例中:8.0595)。功率管理電路8的處理電路可訪問的第一寄存器(例如功率管理電路的第一寄存器)可存儲梯度參數m的預定值。功率管理電路8的處理電路可訪問的第二寄存器(例如功率管理電路的第二寄存器)可存儲y截距參數c的值。
71.圖7的表格示出,從圖6的(例如,最佳擬合)直線函數得出的功率狀態電流閾值的誤差是最小的(小于0.6a或者小于3.7%)。然而,對梯度參數和y軸截距參數值的存儲要求顯著低于對指示功率狀態閾值電流隨電壓調節器1要提供給負載2的調節電壓的變化的(例如,原始)剖面數據的存儲要求。從而,通過存儲用于確定功率狀態電流閾值的所述函數的
一個或多個參數的(一個或多個)值,可高效地存儲參考數據。
72.表示功率狀態電流閾值數據相對于調節電壓數據的變化的函數可以是適合于擬合所確定的功率狀態電流閾值數據隨調節電壓數據的變化的任何其他類型的函數。例如,該函數可以是多項式函數、非線性函數或者其他類型的適當函數。有可能,存儲在所述存儲器中的參考數據的(一個或多個)參數的(一個或多個)值(如果提供的話)是各個函數的(一個或多個)參數的(一個或多個)值。
73.有可能,電壓調節器1的不同對功率狀態之間的功率狀態電流閾值作為電壓調節器1向負載2提供的調節電壓的函數而彼此不同地變化。因此,對于電壓調節器1的不同對功率狀態之間的功率狀態電流閾值,可以重復得出和存儲與功率狀態電流閾值對由電壓調節器1提供給負載2的調節電壓的依賴性有關的參考數據的過程。例如,參考圖4的示例,得出和存儲與功率狀態電流閾值數據與調節電壓數據的依賴性有關的參考數據的過程可以針對電壓調節器1將在功率狀態ps1和ps0之間變化時的功率狀態電流閾值(在圖4中被稱為“ps1截止”)以及電壓調節器1將在功率狀態ps1和ps2之間變化時的功率狀態電流閾值(在圖4中被稱為“ps2截止”)執行。有可能,不同的參考數據被存儲在功率管理電路8的處理電路可訪問的所述存儲器8中,用于確定電壓調節器1的不同對功率狀態之間的功率狀態電流閾值。
74.從而,為了確定電壓調節器1在不同對功率狀態之間變化的不同功率狀態電流閾值的依賴性,電壓調節器1對于其多個功率狀態中的每一者(例如,對于電壓調節器1的三個或更多個功率狀態中的每一者)的功率效率可以作為電壓調節器1要提供給負載2的輸出電流i
load
的函數以及電壓調節器1要提供給負載2的調節電壓v
reg
的函數被確定。對于電壓調節器1要提供給負載2的多個調節電壓中的每一者,對于電壓調節器1的多對功率狀態中的每一者,可以確定與電壓調節器1到負載2的輸出電流i
load
的如下水平有關的功率狀態電流閾值:在該水平下,所述一對的一個功率狀態變得比另一個功率效率更高;并且對于與電壓調節器將在各對功率狀態之間變化時的輸出電流水平有關的多個功率狀態電流閾值中的每一者,可以確定與各個功率狀態電流閾值對調節電壓的依賴性有關的參考數據。如上所述,參考數據可包括與各個功率狀態電流閾值對電壓調節器1要提供給負載2的調節電壓的依賴性有關的剖面數據。或者,可以確定函數(例如,包括一個或多個參數的數學方程或公式),該函數將各個功率狀態電流閾值與電壓調節器1要提供給負載2的調節電壓v
reg
聯系起來。每個函數可以是以下各項中的任何一個或多個:線性函數;多項式函數;非線性函數。參考數據可包括所述函數的一個或多個參數的(一個或多個)值。然后,參考數據可以被存儲在存儲器中,例如功率管理電路8的處理電路可訪問的存儲器(例如,一個或多個寄存器),例如功率管理電路8的存儲器(例如,一個或多個寄存器),例如供功率管理電路8使用來確定電壓調節器1何時要改變功率狀態。
75.有可能參考數據是依電壓調節器1的類型而定的。有可能參考數據是依負載2的類型而定的。
76.如上所述,有可能功率管理電路8(例如,功率管理電路8的處理電路)將會:確定與電壓調節器1要提供給負載2的輸出電流i
load
有關的輸出電流數據;確定與電壓調節器1要提供給負載2的調節電壓v
reg
有關的調節電壓數據;確定與電壓調節器將在第一和第二功率狀態之間變化時的輸出電流水平有關的功率狀態電流閾值數據,功率狀態電流閾值數據取
決于所確定的調節電壓數據;并且基于所確定的輸出電流數據和所確定的功率狀態電流閾值數據的比較,使得電壓調節器的功率狀態從第一功率狀態變化到第二功率狀態。有可能,功率管理電路8(例如,功率管理電路8的處理電路)要進一步依據預定的參考數據來確定功率狀態電流閾值數據,該預定參考數據可以是存儲在存儲器(例如功率管理電路8的存儲器或者功率管理電路8的處理電路可訪問的存儲器)中的預定參考數據,其與功率狀態電流閾值數據對與電壓調節器1要提供給負載2的調節電壓有關的調節電壓數據的依賴性有關。有可能,功率管理電路8(例如,功率管理電路8的處理電路)從所述存儲器取回所述參考數據,以依據該數據來確定功率狀態電流閾值數據。例如,如上所述,有可能功率管理電路8(例如,功率管理電路8的處理電路)將從存儲器(例如,一個或多個寄存器)取回(例如,預定的)函數(例如,諸如將功率狀態電流閾值數據與電壓調節器1要提供給負載2的調節電壓聯系起來的數學方程或公式之類的函數)的一個或多個參數的(一個或多個)值,并且依據所取回的所述函數的一個或多個參數的(一個或多個)值、所述(例如,預定的)函數和所確定的與電壓調節器1要提供給負載2的調節電壓有關的調節電壓數據,來確定功率狀態電流閾值數據。例如,功率管理電路8的處理電路可被配置為基于直線函數(例如,y=mx+c)(其可以是預定的函數)、直線函數的參數(例如,m和c)的值(其可以是從存儲器取回的預定值)、以及與電壓調節器1要向負載2提供的調節電壓有關的調節電壓數據,來確定功率狀態電流閾值數據。
77.如上所述,有可能,對于電壓調節器1要在電壓調節器1的不同對功率狀態之間變化時的功率狀態閾值,可以得出并且存儲不同的預定參考數據。功率管理電路8從而可以依據與電壓調節器1要提供給負載2的第一調節電壓有關的第一所確定調節電壓數據并且依據與第一功率狀態電流閾值數據對第一所確定調節電壓數據的依賴性有關的第一參考數據,來確定與電壓調節器1要在第一和第二功率狀態之間變化時的輸出電流水平有關(例如,取決于或者指示該輸出電流水平)的第一功率狀態電流閾值數據,該第一參考數據是依與電壓調節器1要在第一和第二功率狀態之間變化時的輸出電流水平有關的功率狀態電流閾值數據而定的。功率管理電路8可以進一步依據與電壓調節器1要提供給負載2的第二調節電壓有關的第二所確定調節電壓數據并且依據與第二功率狀態電流閾值數據對第二所確定調節電壓數據的依賴性有關的第二參考數據,來確定與電壓調節器1要在第二功率狀態和第三功率狀態之間變化時的輸出電流水平有關(例如,取決于或者指示該輸出電流水平)的第二功率狀態電流閾值數據,該第二參考數據是依與電壓調節器1要在第二和第三功率狀態之間變化時的輸出電流水平有關的功率狀態電流閾值數據而定的。
78.在說明性示例中,參考圖8,有可能電壓調節器1處于功率狀態ps2中。有可能功率管理電路8(例如,功率管理電路8的處理電路)將確定與電壓調節器1要提供給負載2的調節電壓v
reg
有關的調節電壓數據。有可能功率管理電路8(例如,功率管理電路8的處理電路)將依據所確定的調節電壓數據來確定與如下的輸出電流水平有關的功率狀態電流閾值12:在該水平下,電壓調節器1將從較低功率狀態ps2變化到較高功率狀態ps1。有可能功率管理電路8(例如,功率管理電路8的處理電路)將進一步依據與功率狀態電流閾值對調節電壓數據的依賴性有關的參考數據來確定與如下的輸出電流水平有關的功率狀態電流閾值12:在該水平下,電壓調節器1將從較低功率狀態ps2變化到較高功率狀態ps1。該參考數據可以是依與電壓調節器1將在功率狀態ps2和ps1之間變化時的輸出電流水平有關的功率狀態電流閾
值而定的。有可能功率管理電路8(例如,功率管理電路8的處理電路)將確定與電壓調節器1要提供給負載2的輸出電流i
load
有關的輸出電流數據。有可能功率管理電路8(例如,功率管理電路8的處理電路)將比較所確定的輸出電流數據與所確定的功率狀態電流閾值。基于這種比較(例如,如果所確定的輸出電流數據指示出輸出電流大于或等于所確定的功率狀態電流閾值),有可能功率管理電路8(例如,功率管理電路8的處理電路)將使得電壓調節器1將功率狀態從ps2變化到ps1。
79.類似地,當調節電壓1處于功率狀態ps1中時,有可能功率管理電路8(例如,功率管理電路8的處理電路)將確定與電壓調節器1要提供給負載2的第二調節電壓v
reg
有關的第二調節電壓數據。有可能功率管理電路8(例如,功率管理電路8的處理電路)將依據第二所確定調節電壓數據來確定與如下的輸出電流水平有關的第二功率狀態電流閾值14:在該水平下,電壓調節器1將從較低功率狀態ps1變化到較高功率狀態ps0。有可能功率管理電路8(例如,功率管理電路8的處理電路)將進一步依據與功率狀態電流閾值對調節電壓數據的依賴性有關的參考數據來確定與如下的輸出電流水平有關的功率狀態電流閾值12:在該水平下,電壓調節器1將從較低功率狀態ps1變化到較高功率狀態ps0。該參考數據可以是依與電壓調節器1將在功率狀態ps1和ps0之間變化時的輸出電流水平有關的功率狀態電流閾值而定的。依與電壓調節器1將在功率狀態ps1和ps0之間變化時的輸出電流水平有關的功率狀態電流閾值而定的參考數據可能不同于依與電壓調節器1將在功率狀態ps2和ps1之間變化時的輸出電流水平有關的功率狀態電流閾值而定的參考數據。有可能功率管理電路8(例如,功率管理電路8的處理電路)將確定與電壓調節器1要提供給負載2的第二輸出電流i
load
有關的第二輸出電流數據。有可能功率管理電路8(例如,功率管理電路8的處理電路)將比較第二所確定輸出電流數據與第二所確定功率狀態電流閾值14。基于這種比較(例如,如果第二所確定輸出電流數據指示出輸出電流大于或等于第二所確定功率狀態電流閾值),有可能功率管理電路8(例如,功率管理電路8的處理電路)將使得電壓調節器1將功率狀態從ps1變化到ps0。
80.功率管理電路8(例如,功率管理電路8的處理電路)可被配置為使得電壓調節器1以類似的方式從較高功率狀態(例如,ps0或者ps1)變化到較低功率狀態(例如,ps1或者ps2),例如依據確定所確定的與電壓調節器1要提供給負載2的輸出電流i
load
有關的輸出電流數據指示出輸出電流小于相關功率狀態電流閾值,該閾值同樣可依據所確定的與電壓調節器1要提供給負載2的調節電壓有關的調節電壓數據來確定。
81.將會理解,正如所論述的,每種情況下的功率狀態電流閾值可以進一步依據所存儲的與功率狀態電流閾值對與電壓調節器1要提供給負載2的調節電壓有關的所確定的調節電壓數據的依賴性有關的預定參考數據來確定,例如所存儲的依所述功率狀態電流閾值對與電壓調節器1要提供給負載2的調節電壓有關的調節電壓數據的依賴性而定的參考數據。
82.將會理解,如果電壓調節器1對于所確定的輸出電流數據已經處于適當(例如,功率效率最高)的功率狀態中,則有可能電壓調節器1的功率狀態不被改變。
83.如圖8中較粗的虛線所示,對于特定的所確定的輸出電流和調節電壓數據,從而可以在功率效率最高的功率狀態中操作電壓調節器1。
84.為了抑制功率狀態之間的不穩定切換,可以應用滯后,例如通過提供功率管理電
路8(例如,功率管理電路8的處理電路)將按照其來導致從較低功率狀態到較高功率狀態的變化的功率狀態電流閾值數據,該功率狀態電流閾值數據與功率管理電路8(例如,功率管理電路8的處理電路)將按照其來導致從較高功率狀態到較低功率狀態的變化的功率狀態電流閾值數據不同。例如,這可以通過向用于導致從較低功率狀態到較高功率狀態的變化的功率狀態電流閾值數據添加額定值或者從其減去額定值或者向用于導致從較高功率狀態到較低功率狀態的變化的功率狀態電流閾值數據添加額定值或者從其減去額定值來完成。
85.可以提供多個電壓調節器,用于向各個負載供應各自的調節電壓,每個電壓調節器至少可在各自的第一和第二不同功率狀態中操作。在這種情況下,有可能功率管理電路8(例如,功率管理電路8的處理電路)要為每個電壓調節器:確定與各電壓調節器要向各負載提供的各輸出電流有關的各輸出電流數據;確定與各電壓調節器要向各負載提供的各調節電壓有關的各調節電壓數據;確定與各電壓調節器要在各第一和第二功率狀態之間變化的各輸出電流水平有關的各功率狀態電流閾值數據,各功率狀態電流閾值數據取決于所確定的各調節電壓數據;并且基于所確定的各輸出電流數據和所確定的各功率狀態電流閾值數據的比較,使得各電壓調節器的功率狀態從各第一功率狀態變化到各第二功率狀態。
86.圖10提供了說明性的示例,其中電池19為三個電壓調節器20、22、24供電,每個電壓調節器向各負載提供各個調節電壓。電壓調節器20、22、24的負載分別是片上系統26的電路。具體地,第一電壓調節器20要向片上系統26的多核心中央處理單元(cpu)28提供調節電壓vcc
core
,第二電壓調節器22要向片上系統26的圖形處理電路提供調節電壓vcc
gt
,并且第三電壓調節器24要向片上系統26的系統代理電路提供調節電壓vcc
sa
。在這種情況下,功率管理電路8可以由片上系統26的負載功率控制單元(power control unit,pcu)30提供。負載功率控制單元30可以借由功率管理通信接口(例如,vid總線)與電壓調節器20、22、24進行通信,以例如將負載電壓需求信號和功率狀態更新命令傳達給電壓調節器20、22、24。pcu 30還可以借由功率管理通信接口(其可以是雙向的)接收測量到的從電壓調節器20、22、24到相應負載的輸出電流。pcu 30可以接收測量到的從電壓調節器20、22、24到相應負載的輸出電壓。片上系統30還可包括平臺控制器中樞(platform controller hub,pch)32,其例如借由直接媒體接口連接到其中央處理單元。可以提供一個或多個電壓調節器,以向pch供應調節電壓,或者向其一個或多個組件(例如其輸入/輸出控制器)供應一個或多個調節電壓。這種電壓調節器可以以類似于本文論述的調節器1、20、22、24的方式操作。
87.將會理解,與各電壓調節器20、22、24要提供給各負載的各調節電壓有關的各調節電壓數據、與各電壓調節器要提供給各負載的各輸出電流有關的各輸出電流數據以及各功率狀態電流閾值數據可以通過本文公開的任何方式來確定。還將會理解,各電壓調節器的功率狀態的變化可以由本文公開的任何方式引起。
88.還將會理解,被配置為向任何其他適當的負載供應調節電壓的(例如,多相位)電壓調節器可以使用本文公開的技術來更高效地操作,例如計算機平臺的一個或多個組件(例如存儲器控制器或者其一個或多個顯示器),尤其是要求從(例如,多相位)電壓調節器需求可變電壓水平的負載。在由電壓調節器供應的負載缺乏負載功率控制單元的示例中,有可能功率管理電路8包括電壓調節器1的電路或者與電壓調節器1集成的電路,以確定相關的功率狀態電流閾值數據(例如,取決于測量到的提供給負載的調節電壓),并且引起電
壓調節器1的功率狀態的變化,例如取決于對所確定的與從電壓調節器1到負載2的輸出電流有關的輸出電流數據和功率狀態電流閾值數據的比較,例如通過啟用或禁用電壓調節器的一個或多個相位或者通過在ccm和dcm模式之間改變電壓調節器(或者以任何其他適當的方式,例如以本文公開的任何其他適當方式)。
89.圖11示出了設備40,其包括與負載2耦合以便為其提供調節電壓v
reg
和輸出負載電流i
load
的電壓調節器1,以及功率管理電路8。如前所述,功率管理電路8可以是負載2的電路或者與之集成的電路(例如,與負載2在同一芯片或集成電路管芯上或者同一封裝中提供的電路),電壓調節器1的電路或者與之集成的電路(例如,與電壓調節器1在同一芯片或集成電路管芯上或者同一封裝中提供的電路),與電壓調節器1和負載2分開的電路,或者分布在電壓調節器1、負載2的電路或者與之集成的電路、以及與電壓調節器1和負載2分開的電路的任意組合之間的電路。設備40可包括計算設備,例如桌面型計算機、膝上型計算機、便攜式計算設備、智能電話、平板計算機或者平板手機計算機、個人數據助理、可穿戴計算設備或者任何其他適當的計算設備。負載2可包括以下各項中的任何一個或多個:計算設備的負載;計算設備的計算平臺;計算設備的計算平臺的一個或多個組件(例如,一個或多個處理器、一個或多個處理器芯片、多核心處理電路、多核心處理電路的至少一個域,例如包括一個或多個處理核心的域,或者計算機平臺的風扇或者顯示器);計算設備的一個或多個處理器;計算設備的一個或多個處理器芯片;計算設備的處理器或處理器芯片的電路;計算設備的處理器或處理器芯片的處理或計算電路;計算設備的處理器芯片的一個或多個域,例如包括計算設備的多核心處理器的一個或多個核心的域;計算設備的處理器芯片的中央處理單元的處理電路,例如一個或多個中央處理單元核心;計算設備的處理器芯片的圖形處理電路,例如一個或多個圖形處理器核心;計算設備的多核心處理電路的至少第一域,該多核心處理電路還包括第二域,該第二域至少包括圖形處理電路,第一域包括一個或多個處理核心,例如計算設備的中央處理單元處理器的一個或多個處理核心;計算設備的存儲器控制器;計算設備的顯示控制器;計算設備的處理器或處理器芯片的非核心電路。
90.在提供的情況下,有可能處理器芯片包括專用的中央處理單元芯片(例如用于個人計算機(例如桌面型個人計算機)的專用中央處理單元芯片)或者片上系統soc,包括一個或多個處理器,例如一個或多個中央處理單元處理器和一個或多個圖形處理器。處理器或處理器芯片的非核心電路可包括處理器或處理器芯片的一個或多個處理核心以外的電路,例如互連電路、非核心或者系統代理電路(例如,高級別緩存存儲器、互連控制器、片上存儲器控制器、thunderbolt
tm
控制器)。
91.在一個示例中,設備40是包括一種計算平臺,其包括多核心處理電路,其中包括:包括一個或多個核心的第一域和至少包括圖形處理電路的第二域。有可能該負載至少包括第一域。在這種情況下,有可能電壓調節器1要向至少第一域提供調節電壓。有可能電壓調節器1要向至少第一域提供輸出電流。有可能功率管理電路8將確定與電壓調節器1要向所述至少第一域提供的輸出電流有關的輸出電流數據;確定與電壓調節器要向所述至少第一域提供的調節電壓有關的調節電壓數據;確定與輸出電流水平有關的功率狀態電流閾值數據,在該輸出電流水平下,電壓調節器將動態地從第一功率狀態重配置到第二功率狀態,該功率狀態電流閾值數據取決于所確定的調節電壓數據;并且基于所確定的輸出電流數據和所確定的功率狀態電流閾值數據的比較,使得電壓調節器從第一功率狀態變化到第二功率
狀態。
92.圖12是控制用于向負載(例如負載2)提供調節電壓的電壓調節器(例如電壓調節器1)的功率狀態的方法50的流程圖,該電壓調節器可在至少第一和第二不同的功率狀態中操作。該方法可由功率管理電路(例如,功率管理電路的處理電路)執行,例如功率管理電路8。該方法的功能可以用軟件、固件、硬件或者其任意組合來實現。
93.該方法可包括,在52,確定與電壓調節器要提供給負載的輸出電流有關的輸出電流數據。該方法可包括以任何適當的方式確定與電壓調節器要提供給負載的輸出電流有關的輸出電流數據,例如以本文描述的任何方式,例如基于所預測的電壓調節器要提供給負載的輸出電流或者基于測量到的從電壓調節器到負載的輸出電流。
94.該方法可包括,在54,確定與電壓調節器要提供給負載的調節電壓有關的調節電壓數據。該方法可包括以任何適當的方式確定與電壓調節器要提供給負載的調節電壓有關的調節電壓數據,例如以本文描述的任何方式,例如通過確定負載2的電壓(例如,電壓/頻率)操作點并且基于此確定要從電壓調節器1為負載需求的電壓,或者借由接收到的負載2的電壓需求,或者基于測量到的從電壓調節器到負載的電壓。
95.該方法可包括,在56,確定與電壓調節器將在第一和第二功率狀態之間變化時的輸出電流水平有關的功率狀態電流閾值數據,功率狀態電流閾值數據取決于所確定的調節電壓數據。例如,該方法可包括依據所確定的調節電壓數據和與功率狀態電流閾值數據對調節電壓數據的依賴性有關的預定參考數據,來確定與如下輸出電流水平有關的功率狀態電流閾值數據:在該輸出電流水平下,電壓調節器將在第一和第二功率狀態之間變化。該方法還可包括從存儲器(例如一個或多個寄存器)取回所述參考數據。例如,參考數據可包括指示功率狀態電流閾值數據對調節電壓數據的依賴性的預定函數的一個或多個參數的(一個或多個)值。在這種情況下,該方法可包括依據所述函數的所述(一個或多個)參數的所述(一個或多個)值、所述函數和所確定的調節電壓數據,確定與如下輸出電流水平有關的功率狀態電流閾值數據:在該輸出電流水平下,電壓調節器將在第一和第二功率狀態之間變化。
96.該方法可包括,在58,基于所確定的輸出電流數據和所確定的功率狀態電流閾值數據的比較,使得電壓調節器的功率狀態從第一功率狀態變化到第二功率狀態。例如,該方法可包括基于所確定的輸出電流數據指示出輸出電流大于或等于功率狀態電流閾值數據,或者小于功率狀態電流閾值數據,而使得電壓調節器的功率狀態從第一功率狀態變化到第二功率狀態。該方法可包括通過使得功率狀態更新命令被發送到電壓調節器而引起電壓調節器的功率狀態的所述變化。或者,該方法可包括通過(例如,直接)重配置電壓調節器以改變其功率狀態來引起電壓調節器的功率狀態的所述變化。
97.通過與電壓調節器將在第一和第二狀態之間變化時的輸出電流水平有關的功率狀態電流閾值數據取決于所確定的與電壓調節器要提供給負載的調節電壓有關的調節電壓數據,可以確定更準確的功率狀態電流閾值數據來將電壓調節器的功率狀態改變為第一和第二功率狀態中更高效的那個。這允許了電壓調節器以更高的功率效率操作。
98.圖13是確定電壓調節器(例如電壓調節器1)的功率狀態電流閾值對電壓調節器要提供給負載(例如負載2)的調節電壓的依賴性的方法60的流程圖,該電壓調節器可在多個不同功率狀態中操作。圖13的方法可以由包括一個或多個處理器的數據處理電路執行。該
方法的功能可以用軟件、固件、硬件或者其任意組合來實現。
99.該方法可包括,在62,對于其多個功率狀態中的每一者,作為電壓調節器要提供給負載的輸出電流的函數,以及作為電壓調節器要提供給負載的調節電壓的函數,確定電壓調節器的功率效率。
100.該方法可包括,在64,對于電壓調節器要提供給負載的多個調節電壓中的每一者,確定與電壓調節器到負載的輸出電流的如下水平有關的功率狀態電流閾值:在該水平下,電壓調節器的第一功率狀態變得比電壓調節器的第二功率狀態功率效率更高。
101.該方法可包括,在66,確定與功率狀態電流閾值對電壓調節器1要提供給負載2的調節電壓的依賴性有關的參考數據。該方法還可包括將所述參考數據存儲在存儲器中,例如功率管理電路的處理電路可訪問的存儲器。例如,該方法可包括確定將功率狀態電流閾值數據與與電壓調節器要提供給負載的調節電壓有關的調節電壓數據聯系起來的函數(例如,包括一個或多個參數的數學公式或方程)。在這種情況下,有可能參考數據包括所述函數的一個或多個參數的(一個或多個)值。在此情況下,有可能該方法包括將所述函數的一個或多個參數的所述(一個或多個)值存儲在一個或多個寄存器中,例如存儲在功率管理電路的處理電路可訪問的一個或多個寄存器中,例如功率管理電路的一個或多個寄存器。通過存儲用于確定功率狀態電流閾值數據的函數的一個或多個參數的(一個或多個)值,可以高效地存儲參考數據。
102.通過這種方式,可以得出參考數據,用于基于電壓調節器要提供給負載的調節電壓來動態地更新與電壓調節器1要在不同功率狀態之間變化時的輸出電流水平有關的功率狀態電流閾值數據。從而,可以以更高的功率效率控制電壓調節器的功率狀態,從而實現功率節省。
103.有可能參考數據是依電壓調節器1的類型而定的。有可能參考數據是依負載2的類型而定的。有可能參考數據是依電壓調節器要按其來在第一和第二功率狀態之間變化的功率狀態電流閾值數據而定的。有可能對于電壓調節器1要按其來在不同對功率狀態之間變化的功率狀態電流閾值數據重復62-66。有可能這種參考數據如上所述被存儲。
104.圖14是控制用于向負載(例如負載2)提供調節電壓的電壓調節器(例如電壓調節器1)的功率狀態的方法70的流程圖,該電壓調節器可在至少第一和第二不同的功率狀態中操作。該方法可以由處理器芯片的功率管理電路執行,例如專用中央處理器芯片的功率管理電路或者包括一個或多個處理器的片上系統。該方法的功能可以用軟件、固件、硬件或者其任意組合來實現。
105.該方法可包括,在72,確定與從電壓調節器到負載的輸出電流有關的輸出電流數據。該輸出電流數據可基于測量到的從電壓調節器到負載的電流。例如,測量到的從電壓調節器到負載的電流可以是由電流監視電路測量的電流,例如電壓調節器的電流監視電路,或者與電壓調節器集成的電流監視電路,或者負載的電流監視電路,或者與負載集成的電流監視電路。有可能,與從電壓調節器到負載的輸出電流有關的輸出電流數據是通過從電流監視電路接收測量到的電壓調節器到負載的輸出電流來確定的。
106.該方法可包括,在74,基于所確定的輸出電流數據和功率狀態電流閾值數據的比較,確定電壓調節器要從第一功率狀態變化到第二功率狀態。例如,可以依據確定輸出電流數據指示的輸出電流大于或等于或者小于由功率狀態電流閾值數據指示的功率狀態電流
閾值,而確定電壓調節器要從第一功率狀態變化到第二功率狀態。
107.有可能該方法包括確定與電壓調節器要提供給負載的調節電壓有關的調節電壓數據。有可能該方法包括依據調節電壓數據(以及在一些示例中,依據與功率狀態電流閾值數據對調節電壓數據的依賴性有關的預定參考數據)來確定功率狀態電流閾值數據。
108.該方法可包括,在76,基于所述確定電壓調節器的功率狀態要從第一功率狀態變化到第二功率狀態,向電壓調節器發送功率狀態更新命令,以引起電壓調節器的功率狀態從第一功率狀態到第二功率狀態的變化。
109.通過基于測量到的從電壓調節器到負載的輸出電流確定與電壓調節器要提供給負載的輸出電流有關的輸出電流數據,并且基于所述輸出電流數據和功率狀態電流閾值數據的比較確定何時要引起電壓調節器的功率狀態的變化,可以獲得改善的功率效率。即使在確定功率狀態電流閾值數據時沒有考慮與要從電壓調節器提供給負載的調節電壓有關的調節電壓數據,情況也是如此。然而,將會理解,通過基于測量到的從電壓調節器到負載的輸出電流確定與電壓調節器要提供給負載的輸出電流有關的輸出電流數據,并且基于所述輸出電流數據和功率狀態電流閾值數據的比較確定何時要引起電壓調節器的功率狀態的變化,可以獲得功率效率的更大改善,其中,功率狀態電流閾值數據是依據與要從電壓調節器提供給負載的調節電壓有關的調節電壓數據來確定的。
110.本公開延伸至包括用于執行本公開中公開的或者可從本公開得出的任何方法的裝置的設備。
111.本公開延伸至在至少一個有形或無形機器可讀介質上提供的機器可讀指令,該機器可讀指令在被執行時(例如,由處理電路執行),使得處理電路執行本公開中公開的或者可從本公開得出的任何方法。例如,圖15圖示了這種機器可讀介質80。
112.本公開延伸至包括指令的計算機程序產品,當該程序被計算機執行時,使得計算機執行本公開中公開的或者可從本公開得出的任何方法。
113.本公開延伸至用于通過本公開中公開的或者可從本公開得出的任何方法控制用于向負載提供調節電壓的電壓調節器的功率狀態的裝置。
114.本公開延伸至用于通過本公開中公開的或者可從本公開得出的任何方法確定電壓調節器的功率狀態電流閾值對電壓調節器要提供給負載的調節電壓的依賴性的裝置。
115.本公開延伸至用于處理器芯片通過本公開中公開的或者可從本公開得出的任何方法控制用于向負載提供調節電壓的電壓調節器的功率狀態的裝置。
116.在本說明書中,短語“a或b中的至少一者”和短語“a和b中的至少一者”應當被解釋為意指按任意和所有的排列組合共同和單獨取得的所列出的多個項目a、b等等中的任何一個或多個。
117.在功能單元被描述為電路的情況下,電路可以是由程序代碼配置來執行指定的處理功能的通用處理器電路。也可以通過對處理硬件的修改來配置電路。配置電路以執行指定的功能可以完全用硬件進行,完全用軟件進行,或者使用硬件修改和軟件執行的組合來進行。程序指令可用于配置通用或專用處理器電路的邏輯門以執行處理功能。
118.電路可例如被實現為硬件電路,該硬件電路包括處理器、微處理器、電路、電路元件(例如,晶體管、電阻器、電容器、電感器,等等)、集成電路、專用集成電路(application specific integrated circuit,asic)、可編程邏輯器件(programmable logic device,
pld)、數字信號處理器(digital signal processor,dsp)、現場可編程門陣列(field programmable gate array,fpga)、邏輯門、寄存器、半導體器件、芯片、微芯片、芯片組,等等。
119.處理器可包括通用處理器,處理通過計算機網絡傳達的數據的網絡處理器,或者其他類型的處理器,包括精簡指令集計算機risc或者復雜指令集計算機cisc。處理器可具有單核心或多核心設計。多核心處理器可以在同一集成電路管芯上集成不同的處理器核心類型。
120.可以在暫態介質(例如傳輸介質)或者非暫態介質(例如存儲介質)上提供機器可讀程序指令。可以用高級過程編程語言或者面向對象的編程語言來實現這種機器可讀指令(計算機程序代碼)。然而,如果希望,可以用匯編或機器語言來實現(一個或多個)程序。在任何情況下,該語言可以是經編譯或者解釋的語言,并且與硬件實現相結合。
121.本公開的實施例適用于與所有類型的半導體集成電路(“ic”)芯片一起使用。這些ic芯片的示例包括但不限于處理器、控制器、芯片組組件、可編程邏輯陣列(programmable logic array,pla)、存儲器芯片、網絡芯片,等等。在一些實施例中,本文描述的一個或多個組件可以體現為片上系統(system on chip,soc)器件。soc可包括例如一個或多個中央處理單元(central processing unit,cpu)核心、一個或多個圖形處理單元(graphics processing unit,gpu)核心、輸入/輸出接口以及存儲器控制器。在一些實施例中,soc及其組件可以在一個或多個集成電路管芯上提供,例如,被封裝到單個半導體器件中。
122.示例
123.以下示例涉及進一步的實施例。
124.1.一種控制用于向負載提供調節電壓的電壓調節器的功率狀態的功率管理電路,所述電壓調節器至少在不同的第一功率狀態和第二功率狀態中可操作,所述功率管理電路包括電路,來:
125.確定與所述電壓調節器要提供給所述負載的輸出電流有關的輸出電流數據;
126.確定與所述電壓調節器要提供給所述負載的調節電壓有關的調節電壓數據;
127.確定與所述電壓調節器要在所述第一功率狀態和第二功率狀態之間變化時的輸出電流水平有關的功率狀態電流閾值數據,所述功率狀態電流閾值數據取決于所確定的調節電壓數據;并且
128.基于所確定的輸出電流數據和所確定的功率狀態電流閾值數據的比較,使得所述電壓調節器的功率狀態從所述第一功率狀態變化到所述第二功率狀態。
129.2.在至少一個有形或無形機器可讀介質上提供的機器可讀指令,所述機器可讀指令當被執行(例如,被處理電路執行)時,使得處理電路:
130.確定與電壓調節器要提供給負載的輸出電流有關的輸出電流數據,所述電壓調節器至少在不同的第一功率狀態和第二功率狀態中可操作;
131.確定與所述電壓調節器要提供給所述負載的調節電壓有關的調節電壓數據;
132.確定與所述電壓調節器要在所述第一功率狀態和第二功率狀態之間變化時的輸出電流水平有關的功率狀態電流閾值數據,所述功率狀態電流閾值數據取決于所確定的調節電壓數據;并且
133.基于所確定的輸出電流數據和所確定的功率狀態電流閾值數據的比較,使得所述
電壓調節器的功率狀態從所述第一功率狀態變化到所述第二功率狀態。
134.3.一種控制用于向負載提供調節電壓的電壓調節器的功率狀態的方法,所述電壓調節器至少在不同的第一功率狀態和第二功率狀態中可操作,所述方法包括:
135.確定與所述電壓調節器要提供給所述負載的輸出電流有關的輸出電流數據;
136.確定與所述電壓調節器要提供給所述負載的調節電壓有關的調節電壓數據;
137.確定與所述電壓調節器要在所述第一功率狀態和第二功率狀態之間變化時的輸出電流水平有關的功率狀態電流閾值數據,所述功率狀態電流閾值數據取決于所確定的調節電壓數據;并且
138.基于所確定的輸出電流數據和所確定的功率狀態電流閾值數據的比較,使得所述電壓調節器的功率狀態從所述第一功率狀態變化到所述第二功率狀態。
139.4.一種設備,包括用于執行如示例3所述的方法的裝置。
140.5.一種用于控制用于向負載提供調節電壓的電壓調節器的功率狀態的裝置,所述電壓調節器至少在不同的第一功率狀態和第二功率狀態中可操作,所述裝置被布置為:
141.確定與所述電壓調節器要提供給所述負載的輸出電流有關的輸出電流數據;
142.確定與所述電壓調節器要提供給所述負載的調節電壓有關的調節電壓數據;
143.確定與所述電壓調節器要在所述第一功率狀態和第二功率狀態之間變化時的輸出電流水平有關的功率狀態電流閾值數據,所述功率狀態電流閾值數據取決于所確定的調節電壓數據;并且
144.基于所確定的輸出電流數據和所確定的功率狀態電流閾值數據的比較,使得所述電壓調節器的功率狀態從所述第一功率狀態變化到所述第二功率狀態。
145.6.如任何一個在前示例所述的功率管理電路、機器可讀指令、方法、設備或裝置,其中,所述功率狀態電流閾值數據是取決于所確定的調節電壓數據而動態可變的。
146.7.如任何一個在前示例所述的功率管理電路、機器可讀指令、方法、設備或裝置,其中,所述功率狀態電流閾值數據與所述第二功率狀態變得比所述第一功率狀態功率效率更高時的輸出電流水平有關。
147.8.如任何一個在前示例所述的功率管理電路、機器可讀指令、方法、設備或裝置,其中,所述電路或裝置將會,或者所述機器可讀指令將會使得所述處理電路,或者所述方法包括,依據與所述功率狀態電流閾值數據對所確定的調節電壓數據的依賴性有關的預定參考數據來確定所述功率狀態電流閾值數據。
148.9.如示例8所述的功率管理電路、機器可讀指令、方法、設備或裝置,其中,所述電路或裝置將會,或者所述機器可讀指令將會使得所述處理電路,或者所述方法包括,從所述存儲器取回所述參考數據以依據此來確定所述功率狀態電流閾值數據。
149.10.根據示例8或示例9所述的功率管理電路、裝置或設備,還包括存儲所述參考數據的存儲器。
150.11.根據示例8至10中的任何一者所述的功率管理電路、機器可讀指令、方法、設備或裝置,其中,所述參考數據包括用于依據所確定的調節電壓數據來確定所述功率狀態電流閾值數據的預定函數的一個或多個參數的(一個或多個)值。
151.12.根據示例11所述的功率管理電路、機器可讀指令、方法、設備或裝置,其中,所述電路或裝置將會,或者所述機器可讀指令將會使得所述處理電路,或者所述方法包括,基
于所述函數、所述函數的所述一個或多個參數的所述(一個或多個)值和所確定的調節電壓數據,來確定所述功率狀態電流閾值數據。
152.13.根據示例12所述的功率管理電路、機器可讀指令、方法、設備或裝置,其中,所述函數是以下各項中的任何一個或多個:線性函數;多項式函數;非線性函數。
153.14.根據示例11至13中的任一者所述的功率管理電路、機器可讀指令、方法、設備或裝置,其中,所述電路或裝置將會,所述機器可讀指令將會使得所述處理電路,或者所述方法包括,從一個或多個寄存器取回所述函數的所述一個或多個參數的(一個或多個)值以依據此來確定所述功率狀態電流閾值數據。
154.15.根據示例14所述的功率管理電路、裝置或設備,包括所述一個或多個寄存器存儲所述函數的所述一個或多個參數的所述(一個或多個)值。
155.16.根據示例11至15中的任何一者所述的功率管理電路、機器可讀指令、方法、設備或裝置,其中,所述函數是與作為所確定的調節電壓數據的函數的所述功率狀態電流閾值數據的變化有關的線性函數,其中,所述函數的所述一個或多個參數包括所述線性函數的梯度參數。
156.17.根據示例16所述的功率管理電路、機器可讀指令、方法、設備或裝置,其中,所述一個或多個參數還包括所述線性函數的y軸截距參數。
157.18.根據示例8至17中的任何一者所述的功率管理電路、機器可讀指令、方法、設備或裝置,其中,所述參考數據包括依與所述電壓調節器要在所述第一功率狀態和第二功率狀態之間變化時的輸出電流水平有關的功率狀態電流閾值數據而定的參考數據,例如,依與所述電壓調節器要在不同對功率狀態之間變化時的輸出電流水平有關的功率狀態電流閾值數據之中的與所述電壓調節器要在所述第一功率狀態和第二功率狀態之間變化時的輸出電流水平有關的功率狀態電流閾值數據而定的參考數據。
158.19.根據示例8至18中的任何一者所述的功率管理電路、機器可讀指令、方法、設備或裝置,其中,所述參考數據是依與所述電壓調節器要在所述第一功率狀態和第二功率狀態之間變化時的輸出電流水平有關的功率狀態電流閾值數據而定的第一參考數據,所述調節電壓數據是與所述電壓調節器要提供給所述負載的第一調節電壓有關的第一調節電壓數據,并且所述功率狀態電流閾值數據是第一功率狀態電流閾值數據,并且其中,所述電路或裝置將會,或者所述機器可讀指令將會使得所述處理電路,或者所述方法包括,確定與所述電壓調節器要在所述第二功率狀態和第三功率狀態之間變化時的第二輸出電流水平有關的第二功率狀態電流閾值數據,所述第二功率狀態電流閾值數據取決于與所述電壓調節器要提供給所述負載的第二調節電壓有關的第二所確定調節電壓數據并且取決于與所述第二功率狀態電流閾值數據對所述第二所確定調節電壓數據的依賴性有關的第二參考數據,所述第二參考數據是依與所述電壓調節器要在所述第二功率狀態和第三功率狀態之間變化時的第二輸出電流水平有關的第二功率狀態電流閾值數據而定的。
159.20.根據示例19所述的功率管理電路、機器可讀指令、方法、設備或裝置,其中,所述第一參考數據不同于所述第二參考數據。
160.21.根據示例8至20中的任何一者所述的功率管理電路、機器可讀指令、方法、設備或裝置,其中,所述參考數據是依所述電壓調節器的電壓調節器類型而定的。
161.22.根據任何一個在前示例所述的功率管理電路、機器可讀指令、方法、設備或裝
置,其中,所述電路或裝置將會,或者所述機器可讀指令將會使得所述處理電路,或者所述方法包括,基于所預測的所述電壓調節器要提供給所述負載輸出電流來確定所述輸出電流數據。
162.23.根據示例22所述的功率管理電路、機器可讀指令、方法、設備或裝置,其中,所預測的輸出電流是基于以下各項中的任何一個或多個的:所述負載的操作點;所述負載的電壓操作點;所述負載的溫度;所述負載的預定應用比率。
163.24.根據任何一個在前示例所述的功率管理電路、機器可讀指令、方法、設備或裝置,其中,所述電路或裝置將會,或者所述機器可讀指令將會使得所述處理電路,或者所述方法包括,基于測量到的從所述電壓調節器到所述負載的電流來確定所述輸出電流數據。
164.25.根據示例24所述的功率管理電路、機器可讀指令、方法、設備或裝置,其中,所確定的輸出電流數據包括所述測量到的從所述電壓調節器到所述負載的電流。
165.26.根據示例24或示例25所述的功率管理電路、機器可讀指令、方法、設備或裝置,其中,所述測量到的從所述電壓調節器到所述負載的電流是由所述電壓調節器的電流監視電路或者與所述電壓調節器集成的電流監視電路,或者由所述負載的電流監視電路或者與所述負載集成的電流監視電路測量到的電流。
166.27.根據示例26所述的功率管理電路、機器可讀指令、方法、設備或裝置,其中,所述電路或裝置將會,或者所述機器可讀指令將會使得所述處理電路,或者所述方法包括,通過從所述電流監視電路接收測量到的從所述電壓調節器到所述負載的電流來確定所述輸出電流數據。
167.28.根據任何一個在前示例所述的功率管理電路、機器可讀指令、方法、設備或裝置,其中,所述電路或裝置將會,或者所述機器可讀指令將會使得所述處理電路,或者所述方法包括,基于從所述電壓調節器為所述負載需求的電壓或者將會需求的電壓來確定所述調節電壓數據。
168.29.根據示例28所述的功率管理電路、機器可讀指令、方法、設備或裝置,其中,所述電壓是借由電壓識別vid代碼從所述電壓調節器為所述負載需求或者將會需求的。
169.30.根據示例28或示例29所述的功率管理電路、機器可讀指令、方法、設備或裝置,其中,所述電壓是借由功率管理通信接口從所述電壓調節器為所述負載需求或者將會需求的。
170.31.根據任何一個在前示例所述的功率管理電路、機器可讀指令、方法、設備或裝置,其中,所述電路或裝置將會,或者所述機器可讀指令將會使得所述處理電路,或者所述方法包括,基于對所述電壓調節器向所述負載供應的調節電壓的測量來確定所述調節電壓數據。
171.32.根據任何一個在前示例所述的功率管理電路、機器可讀指令、方法、設備或裝置,其中,所述電路或裝置將會,或者所述機器可讀指令將會使得所述處理電路,或者所述方法包括,通過依據所確定的調節電壓數據更新先前確定的與所述電壓調節器要在所述第一功率狀態和第二功率狀態之間變化時的輸出電流水平有關的功率狀態電流閾值數據來確定所述功率狀態電流閾值數據。
172.33.根據示例32所述的功率管理電路、機器可讀指令、方法、設備或裝置,其中,由于所確定的調節電壓數據與先前確定的功率狀態電流閾值數據所依據的所確定的調節電
壓數據不同,所述功率狀態電流閾值數據不同于所述先前確定的功率狀態電流閾值數據。
173.34.根據任何一個在前示例所述的功率管理電路、機器可讀指令、方法、設備或裝置,其中,所述電壓調節器的第一功率狀態和第二功率狀態按照以下任何一種或多種方式與彼此不同:所述電壓調節器在所述第一功率狀態和第二功率狀態中以不同的相位計數操作;所述電壓調節器在所述第一功率狀態和第二功率狀態之一中在連續導通模式中操作,并且所述電壓調節器在所述第一功率狀態和第二功率狀態的另一者中在非連續導通模式中操作;所述電壓調節器在所述第一功率狀態和第二功率狀態之一中在具有第一電壓調節器切換頻率的非連續導通模式中操作,并且所述電壓調節器在所述第一功率狀態和第二功率狀態的另一者中在具有不同于所述第一電壓調節器切換頻率的第二電壓調節器切換頻率的非連續導通模式中操作;在所述第一功率狀態和第二功率狀態之一中,所述電壓調節器的一個或多個電路不活躍或者被斷電,而在所述第一功率狀態和第二功率狀態的另一者中,所述電壓調節器的所述一個或多個電路中的一個或多個是活躍的或者被通電;在所述第一功率狀態和第二功率狀態之一中,所述電壓調節器的一個或多個電路處于較低功率狀態中,而在所述第一功率狀態和第二功率狀態的另一者中,所述電壓調節器的所述一個或多個電路中的一個或多個處于較高功率狀態中。
174.35.根據任何一個在前示例所述的功率管理電路、機器可讀指令、方法、設備或裝置,其中,所述電壓調節器是多相位電壓調節器,該多相位電壓調節器能夠在所述第一功率狀態中基于一個相位并且在所述第二功率狀態中基于多個相位向所述負載提供輸出電流和調節電壓。
175.36.根據任何一個在前示例所述的功率管理電路、機器可讀指令、方法、設備或裝置,其中,所述電路或裝置將會,或者所述機器可讀指令將會使得所述處理電路,或者所述方法包括,通過使得功率狀態更新命令被發送到所述電壓調節器而引起所述電壓調節器的功率狀態從所述第一功率狀態到所述第二功率狀態的變化。
176.37.根據示例1至36中的任何一者所述的功率管理電路、機器可讀指令、方法、設備或裝置,其中,所述電路或裝置將會,或者所述機器可讀指令將會使得所述處理電路,或者所述方法包括,通過(例如,直接)重配置所述電壓調節器而引起所述電壓調節器的功率狀態從所述第一功率狀態到所述第二功率狀態的變化,例如通過改變所述電壓調節器的相位計數。
177.38.根據任何一個在前示例所述的功率管理電路、機器可讀指令、方法、設備或裝置,其中,所述負載包括以下各項中的任何一個或多個:計算平臺;計算平臺的一個或多個組件;一個或多個處理器;一個或多個處理器芯片;處理器或處理器芯片的電路;處理器或處理器芯片的處理或計算電路;處理器芯片的一個或多個域,例如包括多核心處理器的一個或多個核心的域;處理器芯片的中央處理單元的處理電路,例如一個或多個中央處理單元核心;處理器芯片的圖形處理電路,例如一個或多個圖形處理器核心;多核心處理電路的至少第一域,該多核心處理電路還包括第二域,該第二域至少包括圖形處理電路,所述第一域包括一個或多個處理核心,例如中央處理單元處理器的一個或多個處理核心;存儲器控制器;顯示控制器;處理器或處理器芯片的非核心電路。
178.39.根據任何一個在前示例所述的功率管理電路、機器可讀指令、方法、設備或裝置,其中,所述功率管理電路或者裝置將會或者所述機器可讀指令將會使得所述處理電路,
或者所述方法包括,控制用于向各負載提供各調節電壓的多個電壓調節器的功率狀態,每個所述電壓調節器至少在不同的各第一功率狀態和第二功率狀態中可操作,所述功率管理電路包括電路來,或者所述裝置被布置為,或者所述機器可讀指令將會使得所述處理電路,或者所述方法包括,對于每個所述電壓調節器:
179.確定與各電壓調節器要向各負載提供的各輸出電流有關的各輸出電流數據;
180.確定與各電壓調節器要向各負載提供的各調節電壓有關的各調節電壓數據;
181.確定與各電壓調節器要在各第一功率狀態和第二功率狀態之間變化時的各輸出電流水平有關的各功率狀態電流閾值數據,各功率狀態電流閾值數據取決于所確定的各調節電壓數據;并且
182.基于所確定的各輸出電流數據和所確定的各功率狀態電流閾值數據的比較,使得各電壓調節器的功率狀態從各第一功率狀態變化到各第二功率狀態。
183.40.根據任何一個在前示例所述的功率管理電路、機器可讀指令、方法、設備或裝置,其中,所述電壓調節器在所述第一功率狀態中的最大輸出電流容量不同于所述電壓調節器在所述第二功率狀態中的最大輸出電流容量。
184.41.根據任何一個在前示例所述的功率管理電路,其中,所述功率管理電路是用于處理器或處理器芯片的功率管理電路,例如專用中央處理單元芯片或片上系統。
185.42.根據示例1至41中的任何一者所述的功率管理電路,其中,所述功率管理電路是用于電壓調節器的功率管理電路。
186.43.一種處理器或處理器芯片(例如,專用中央處理單元芯片或片上系統),包括根據示例1至41中的任何一者所述的功率管理電路。
187.44.一種電壓調節器,包括根據示例1至40或示例42中的任何一者所述的功率管理電路。
188.45.一種設備,包括:
189.負載;以及
190.根據示例1至42中的任何一者所述的功率管理電路,所述功率管理電路控制用于向所述負載提供調節電壓的電壓調節器的功率狀態,所述電壓調節器至少在不同的第一功率狀態和第二功率狀態中可操作。
191.46.如示例45所述的設備,還包括所述電壓調節器。
192.47.一種計算平臺,包括:
193.多核心處理電路,包括:
194.包括一個或多個核心的第一域;
195.至少包括圖形處理電路的第二域;
196.電壓調節器,來向至少所述第一域提供調節電壓,其中所述電壓調節器包括配置電路來將所述電壓調節器從第一功率狀態動態地重配置到第二功率狀態;以及
197.功率管理電路,來:
198.確定與所述電壓調節器要提供給所述至少第一域的輸出電流有關的輸出電流數據;
199.確定與所述電壓調節器要提供給所述至少第一域的調節電壓有關的調節電壓數據;
200.確定與所述電壓調節器要從所述第一功率狀態動態地重配置到所述第二功率狀態時的輸出電流水平有關的功率狀態電流閾值數據,所述功率狀態電流閾值數據取決于所確定的調節電壓數據;并且
201.使得所述電壓調節器配置電路基于所確定的輸出電流數據和所確定的功率狀態電流閾值數據的比較,將所述電壓調節器從所述第一功率狀態動態地重配置到所述第二功率狀態。
202.48.如示例47所述的計算設備,其中,所述多核心處理電路的第一域和第二域是由片上系統soc提供的。
203.49.在至少一個有形或無形機器可讀介質上提供的機器可讀指令,所述機器可讀指令當被執行(例如,被處理電路執行)時,使得處理電路:
204.對于電壓調節器的多個功率狀態中的每一者,作為所述電壓調節器要提供給負載的輸出電流的函數,以及作為所述電壓調節器要提供給所述負載的調節電壓的函數,確定所述電壓調節器的功率效率;
205.對于所述電壓調節器要提供給所述負載的多個調節電壓中的每一者,確定與所述電壓調節器到所述負載的輸出電流的如下水平有關的功率狀態電流閾值:在該水平下,所述電壓調節器的第一功率狀態變得比所述電壓調節器的第二功率狀態功率效率更高;并且
206.確定與所述功率狀態電流閾值對所述電壓調節器要提供給所述負載的調節電壓的依賴性有關的參考數據。
207.50.一種數據處理電路,包括一個或多個處理器,所述數據處理電路:
208.對于電壓調節器的多個功率狀態中的每一者,作為所述電壓調節器要提供給負載的輸出電流的函數,以及作為所述電壓調節器要提供給所述負載的調節電壓的函數,確定所述電壓調節器的功率效率;
209.對于所述電壓調節器要提供給所述負載的多個調節電壓中的每一者,確定與所述電壓調節器到所述負載的輸出電流的如下水平有關的功率狀態電流閾值:在該水平下,所述電壓調節器的第一功率狀態變得比所述電壓調節器的第二功率狀態功率效率更高;并且
210.確定與所述功率狀態電流閾值對所述電壓調節器要提供給所述負載的調節電壓的依賴性有關的參考數據。
211.51.一種確定電壓調節器的功率狀態電流閾值對所述電壓調節器要提供給負載的調節電壓的依賴性的方法,所述電壓調節器在多個不同的功率狀態中可操作,所述方法包括:
212.對于所述電壓調節器的多個功率狀態中的每一者,作為所述電壓調節器要提供給所述負載的輸出電流的函數,以及作為所述電壓調節器要提供給所述負載的調節電壓的函數,確定所述電壓調節器的功率效率;
213.對于所述電壓調節器要提供給所述負載的多個調節電壓中的每一者,確定與所述電壓調節器到所述負載的輸出電流的如下水平有關的功率狀態電流閾值:在該水平下,所述電壓調節器的第一功率狀態變得比所述電壓調節器的第二功率狀態功率效率更高;并且
214.確定與所述功率狀態電流閾值對所述電壓調節器要提供給所述負載的調節電壓的依賴性有關的參考數據。
215.52.一種設備,包括用于執行如示例51所述的方法的裝置。
216.53.一種用于確定電壓調節器的功率狀態電流閾值對所述電壓調節器要提供給負載的調節電壓的依賴性的裝置,所述電壓調節器在多個不同的功率狀態中可操作,所述裝置被布置為:
217.對于所述電壓調節器的多個功率狀態中的每一者,作為所述電壓調節器要提供給所述負載的輸出電流的函數,以及作為所述電壓調節器要提供給所述負載的調節電壓的函數,確定所述電壓調節器的功率效率;
218.對于所述電壓調節器要提供給所述負載的多個調節電壓中的每一者,確定與所述電壓調節器到所述負載的輸出電流的如下水平有關的功率狀態電流閾值:在該水平下,所述電壓調節器的第一功率狀態變得比所述電壓調節器的第二功率狀態功率效率更高;并且
219.確定與所述功率狀態電流閾值對所述電壓調節器要提供給所述負載的調節電壓的依賴性有關的參考數據。
220.54.根據示例49至53中的任何一者所述的機器可讀指令、數據處理電路、方法、設備或裝置,其中,所述電路或裝置將會,或者所述機器可讀指令將會使得所述處理電路,或者所述方法包括,將所述參考數據存儲在存儲器中。
221.55.根據示例49至54中的任何一者所述的機器可讀指令、數據處理電路、方法、設備或裝置,其中,所述參考數據包括函數的一個或多個參數的(一個或多個)值,所述函數用于依據與所述電壓調節器要提供給所述負載的調節電壓有關的調節電壓數據,來確定與所述第一功率狀態變得比所述第二功率狀態更高效時的輸出電流水平有關的功率狀態電流閾值數據。
222.56.根據示例55所述的機器可讀指令、數據處理電路、方法、設備或裝置,其中,所述電路或裝置將會,或者所述機器可讀指令將會使得所述處理電路,或者所述方法包括,將所述函數的所述一個或多個參數的(一個或多個)值存儲在一個或多個寄存器中,例如存儲在功率管理電路的一個或多個寄存器中。
223.57.一種用于處理器芯片的功率管理電路,用來控制至少在不同的第一功率狀態和第二功率狀態中可操作的電壓調節器的功率狀態,所述功率管理電路包括電路,來:
224.確定與從所述電壓調節器到負載的輸出電流有關的輸出電流數據;
225.基于所確定的輸出電流數據和功率狀態電流閾值數據的比較,確定所述電壓調節器的功率狀態要從所述第一功率狀態變化到所述第二功率狀態;并且
226.基于所述確定所述電壓調節器的功率狀態要從所述第一功率狀態變化到所述第二功率狀態,向所述電壓調節器發送功率狀態更新命令,以引起所述電壓調節器的功率狀態從所述第一功率狀態到所述第二功率狀態的變化,
227.其中,所確定的輸出電流數據是基于測量到的從所述電壓調節器到所述負載的電流的。
228.58.在至少一個有形或無形機器可讀介質上提供的機器可讀指令,所述機器可讀指令當被執行(例如,被處理器芯片的功率管理電路執行)時,使得處理器芯片的功率管理電路:
229.確定與從電壓調節器到負載的輸出電流有關的輸出電流數據,所述電壓調節器至少在不同的第一功率狀態和第二功率狀態中可操作;
230.基于所確定的輸出電流數據和功率狀態電流閾值數據的比較,確定所述電壓調節
器要從所述第一功率狀態變化到所述第二狀態,并且
231.基于所述確定所述電壓調節器的功率狀態要從所述第一功率狀態變化到所述第二功率狀態,向所述電壓調節器發送功率狀態更新命令,以引起所述電壓調節器的功率狀態從所述第一功率狀態到所述第二功率狀態的變化,
232.其中,所確定的輸出電流數據是基于測量到的從所述電壓調節器到所述負載的電流的。
233.59.一種用于處理器芯片的裝置,用來控制用于向負載提供調節電壓的電壓調節器的功率狀態,所述電壓調節器至少在不同的第一功率狀態和第二功率狀態中可操作,所述裝置被布置為:
234.確定與從電壓調節器到所述負載的輸出電流有關的輸出電流數據;
235.基于所確定的輸出電流數據和功率狀態電流閾值數據的比較,確定所述電壓調節器要從所述第一功率狀態變化到所述第二狀態,并且
236.基于所述確定所述電壓調節器的功率狀態要從所述第一功率狀態變化到所述第二功率狀態,向所述電壓調節器發送功率狀態更新命令,以引起所述電壓調節器的功率狀態從所述第一功率狀態到所述第二功率狀態的變化,
237.其中,所確定的輸出電流數據是基于測量到的從所述電壓調節器到所述負載的電流的。
238.60.一種控制用于向負載提供調節電壓的電壓調節器的功率狀態的方法,所述電壓調節器至少在不同的第一功率狀態和第二功率狀態中可操作,所述方法包括:
239.處理器芯片的功率管理電路確定與從所述電壓調節器到所述負載的輸出電流有關的輸出電流數據;
240.所述處理器芯片的功率管理電路基于所確定的輸出電流數據和功率狀態電流閾值數據的比較,確定所述電壓調節器要從所述第一功率狀態變化到所述第二功率狀態;并且
241.所述處理器芯片的功率管理電路基于所述確定所述電壓調節器的功率狀態要從所述第一功率狀態變化到所述第二功率狀態,向所述電壓調節器發送功率狀態更新命令,以引起從所述第一功率狀態到所述第二功率狀態的變化,
242.其中,所確定的輸出電流數據是基于測量到的從所述電壓調節器到所述負載的電流的。
243.61.一種設備,包括用于執行如示例60所述的方法的裝置。
244.62.根據示例57至61中的任一者所述的功率管理電路、機器可讀指令、裝置、方法或設備,其中,所述處理器芯片是包括一個或多個處理器的專用中央處理單元芯片或者片上系統soc。
245.63.根據示例57至62中的任何一者所述的功率管理電路、機器可讀指令、裝置、方法或設備,其中,所述功率管理電路、裝置或設備是所述處理器芯片的功率管理電路、裝置或設備。
246.64.根據示例57至63中的任何一者所述的功率管理電路、機器可讀指令、裝置、方法或設備,其中,所述負載包括所述處理器芯片的負載。
247.65.根據示例57至64中的任何一者所述的功率管理電路、機器可讀指令、裝置、方
法或設備,其中,所述負載包括以下各項中的任何一個或多個:計算平臺;計算平臺的一個或多個組件;一個或多個處理器;一個或多個處理器芯片;處理器或處理器芯片的電路;處理器或處理器芯片的處理或計算電路;處理器芯片的一個或多個域,例如包括多核心處理器的一個或多個核心的域;處理器芯片的中央處理單元的處理電路,例如一個或多個中央處理單元核心;處理器芯片的圖形處理電路,例如一個或多個圖形處理器核心;多核心處理電路的至少第一域,該多核心處理電路還包括第二域,該第二域至少包括圖形處理電路,所述第一域包括一個或多個處理核心,例如中央處理單元處理器的一個或多個處理核心;存儲器控制器;顯示控制器;處理器或處理器芯片的非核心電路。
248.66.根據示例57至65中的任何一者所述的功率管理電路、機器可讀指令、裝置、方法或設備,其中,所述功率管理電路或者裝置將會或者所述機器可讀指令將會使得所述功率管理電路,或者所述方法包括,依據與所述電壓調節器要提供給所述負載的調節電壓有關的調節電壓數據來確定所述功率狀態電流閾值數據。
249.67.一種處理器芯片,包括根據示例57、59、61或62-66中的任一者所述的功率管理電路、裝置或設備,
250.通過將本公開中描述的任何一個示例的一個或多個所選組件與本公開中描述的任何其他一個或多個示例的一個或多個所選組件相組合,或者與所附獨立權利要求的一個或多個特征相組合,可以實現另外的示例。可以實現另外的示例,包括按任意和所有排列組合共同和單獨取得的本文描述的任何(一個或多個)示例的一個或多個組件。
251.任何描述的示例中的兩個或更多個物理上不同的組件在可能時或者可以被集成到單個組件中,只要這樣形成的該單個組件提供相同的功能。相反,在適當時,本公開中描述的任何示例實現方式的單個組件或者可以被實現為兩個或更多個不同的組件,來實現相同的功能。
技術特征:
1.一種控制用于向負載提供調節電壓的電壓調節器的功率狀態的功率管理電路,所述電壓調節器至少在不同的第一功率狀態和第二功率狀態中可操作,所述功率管理電路包括電路,所述電路用于:確定與所述電壓調節器要提供給所述負載的輸出電流有關的輸出電流數據;確定與所述電壓調節器要提供給所述負載的調節電壓有關的調節電壓數據;確定與所述電壓調節器要在所述第一功率狀態和第二功率狀態之間變化時的輸出電流水平有關的功率狀態電流閾值數據,所述功率狀態電流閾值數據取決于所確定的調節電壓數據;并且基于所確定的輸出電流數據和所確定的功率狀態電流閾值數據的比較,使得所述電壓調節器的功率狀態從所述第一功率狀態變化到所述第二功率狀態。2.根據權利要求1所述的功率管理電路,其中,所述功率狀態電流閾值數據與所述第二功率狀態變得比所述第一功率狀態功率效率更高時的輸出電流水平有關。3.根據權利要求1或權利要求2所述的功率管理電路,其中,所述電路用于依據與所述功率狀態電流閾值數據對所確定的調節電壓數據的依賴性有關的預定參考數據來確定所述功率狀態電流閾值數據。4.根據權利要求3所述的功率管理電路,其中,所述功率管理電路還包括存儲所述參考數據的存儲器,所述電路用于從所述存儲器取回所述參考數據以依據此來確定所述功率狀態電流閾值數據。5.根據權利要求3所述的功率管理電路,其中,所述參考數據包括用于依據所確定的調節電壓數據來確定所述功率狀態電流閾值數據的預定函數的一個或多個參數的(一個或多個)值,所述電路用于基于所述函數、所述函數的所述一個或多個參數的所述(一個或多個)值和所確定的調節電壓數據來確定所述功率狀態電流閾值數據。6.根據權利要求5所述的功率管理電路,包括存儲所述函數的所述一個或多個參數的(一個或多個)值的一個或多個寄存器,所述電路用于從所述一個或多個寄存器取回所述函數的所述一個或多個參數的所述(一個或多個)值以依據此來確定所述功率狀態電流閾值數據。7.根據權利要求1或權利要求2所述的功率管理電路,其中,所述電路用于基于測量到的從所述電壓調節器到所述負載的電流來確定所述輸出電流數據。8.根據權利要求7所述的功率管理電路,其中,所述測量到的從所述電壓調節器到所述負載的電流是由所述電壓調節器的電流監視電路或者與所述電壓調節器集成的電流監視電路、或者由所述負載的電流監視電路或者與所述負載集成的電流監視電路測量到的電流。9.根據權利要求1或權利要求2所述的功率管理電路,其中,所述電路用于基于從所述電壓調節器為所述負載需求的電壓或者將會需求的電壓來確定所述調節電壓數據。10.根據權利要求1或權利要求2所述的功率管理電路,其中,所述電路用于通過依據所確定的調節電壓數據更新先前確定的功率狀態電流閾值數據來確定所述功率狀態電流閾值數據。11.根據權利要求10所述的功率管理電路,其中,通過所確定的調節電壓數據與先前確定的功率狀態電流閾值數據所依據的所確定的調節電壓數據不同,所述功率狀態電流閾值
數據不同于所述先前確定的功率狀態電流閾值數據。12.根據權利要求1或權利要求2所述的功率管理電路,其中,所述電壓調節器的第一功率狀態和第二功率狀態按照以下任何一種或多種方式與彼此不同:所述電壓調節器在所述第一功率狀態和第二功率狀態中以不同的相位計數操作;所述電壓調節器在所述第一功率狀態和第二功率狀態之一中在連續導通模式中操作,并且所述電壓調節器在所述第一功率狀態和第二功率狀態的另一者中在非連續導通模式中操作;所述電壓調節器在所述第一功率狀態和第二功率狀態之一中在具有第一電壓調節器切換頻率的非連續導通模式中操作,并且所述電壓調節器在所述第一功率狀態和第二功率狀態的另一者中在具有不同于所述第一電壓調節器切換頻率的第二電壓調節器切換頻率的非連續導通模式中操作;在所述第一功率狀態和第二功率狀態之一中,所述電壓調節器的一個或多個電路不活躍或者被斷電,而在所述第一功率狀態和第二功率狀態的另一者中,所述電壓調節器的所述一個或多個電路中的一個或多個是活躍的或者被通電;在所述第一功率狀態和第二功率狀態之一中,所述電壓調節器的一個或多個電路處于較低功率狀態中,而在所述第一功率狀態和第二功率狀態的另一者中,所述電壓調節器的所述一個或多個電路中的一個或多個處于較高功率狀態中。13.根據權利要求1或權利要求2所述的功率管理電路,其中,所述負載包括以下各項中的任何一個或多個:計算平臺;計算平臺的一個或多個組件;一個或多個處理器;一個或多個處理器芯片;處理器或處理器芯片的電路;處理器或處理器芯片的處理或計算電路;處理器芯片的一個或多個域,例如包括多核心處理器的一個或多個核心的域;處理器芯片的中央處理單元的處理電路,例如一個或多個中央處理單元核心;處理器芯片的圖形處理電路,例如一個或多個圖形處理器核心;多核心處理電路的至少第一域,該多核心處理電路還包括第二域,該第二域至少包括圖形處理電路,所述第一域包括一個或多個處理核心,例如中央處理單元處理器的一個或多個處理核心;存儲器控制器;顯示控制器;處理器或處理器芯片的非核心電路。14.根據權利要求1或權利要求2所述的功率管理電路,其中,所述功率管理電路用于控制用于向各負載提供各調節電壓的多個電壓調節器的功率狀態,每個所述電壓調節器至少在不同的各第一功率狀態和第二功率狀態中可操作,所述功率管理電路包括電路,所述電路用于對于每個所述電壓調節器:確定與各電壓調節器要向各負載提供的各輸出電流有關的各輸出電流數據;確定與各電壓調節器要向各負載提供的各調節電壓有關的各調節電壓數據;確定與各電壓調節器要在各第一功率狀態和第二功率狀態之間變化時的各輸出電流水平有關的各功率狀態電流閾值數據,各功率狀態電流閾值數據取決于所確定的各調節電壓數據;并且基于所確定的各輸出電流數據和所確定的各功率狀態電流閾值數據的比較,使得各電壓調節器的功率狀態從各第一功率狀態變化到各第二功率狀態。15.根據權利要求1或權利要求2所述的功率管理電路,其中,所述功率管理電路是用于處理器或處理器芯片的功率管理電路。16.根據權利要求1或權利要求2所述的功率管理電路,其中,所述功率管理電路是用于電壓調節器的功率管理電路。
17.一種設備,包括:負載;以及根據權利要求1或權利要求2所述的功率管理電路,所述功率管理電路控制用于向所述負載提供調節電壓的電壓調節器的功率狀態,所述電壓調節器至少在不同的第一功率狀態和第二功率狀態中可操作。18.根據權利要求17所述的設備,還包括所述電壓調節器。19.在至少一個有形或無形機器可讀介質上提供的機器可讀指令,所述機器可讀指令當被執行時,使得處理電路:確定與電壓調節器要提供給負載的輸出電流有關的輸出電流數據,所述電壓調節器至少在不同的第一功率狀態和第二功率狀態中可操作;確定與所述電壓調節器要提供給所述負載的調節電壓有關的調節電壓數據;確定與所述電壓調節器要在所述第一功率狀態和第二功率狀態之間變化時的輸出電流水平有關的功率狀態電流閾值數據,所述功率狀態電流閾值數據取決于所確定的調節電壓數據;并且基于所確定的輸出電流數據和所確定的功率狀態電流閾值數據的比較,使得所述電壓調節器的功率狀態從所述第一功率狀態變化到所述第二功率狀態。20.根據權利要求19所述的機器可讀指令,其中,所述機器可讀指令當被執行時,使得處理電路:依據與所述功率狀態電流閾值數據對所確定的調節電壓數據的依賴性有關的預定參考數據,來確定所述功率狀態電流閾值數據。21.一種控制用于向負載提供調節電壓的電壓調節器的功率狀態的方法,所述電壓調節器至少在不同的第一功率狀態和第二功率狀態中可操作,所述方法包括:確定與所述電壓調節器要提供給所述負載的輸出電流有關的輸出電流數據;確定與所述電壓調節器要提供給所述負載的調節電壓有關的調節電壓數據;確定與所述電壓調節器要在所述第一功率狀態和第二功率狀態之間變化時的輸出電流水平有關的功率狀態電流閾值數據,所述功率狀態電流閾值數據取決于所確定的調節電壓數據;并且基于所確定的輸出電流數據和所確定的功率狀態電流閾值數據的比較,使得所述電壓調節器的功率狀態從所述第一功率狀態變化到所述第二功率狀態。22.根據權利要求21所述的方法,還包括:依據與所述功率狀態電流閾值數據對所確定的調節電壓數據的依賴性有關的預定參考數據,來確定所述功率狀態電流閾值數據。23.一種計算平臺,包括:多核心處理電路,包括:包括一個或多個核心的第一域;至少包括圖形處理電路的第二域;電壓調節器,用于向至少所述第一域提供調節電壓,其中所述電壓調節器包括配置電路來將所述電壓調節器從第一功率狀態動態地重配置到第二功率狀態;以及功率管理電路,用于:確定與所述電壓調節器要提供給至少所述第一域的輸出電流有關的輸出電流數據;
確定與所述電壓調節器要提供給至少所述第一域的調節電壓有關的調節電壓數據;確定與所述電壓調節器要從所述第一功率狀態動態地重配置到所述第二功率狀態時的輸出電流水平有關的功率狀態電流閾值數據,所述功率狀態電流閾值數據取決于所確定的調節電壓數據;并且使得所述電壓調節器配置電路基于所確定的輸出電流數據和所確定的功率狀態電流閾值數據的比較,將所述電壓調節器從所述第一功率狀態動態地重配置到所述第二功率狀態。24.根據權利要求23所述的計算機平臺,其中,所述多核心處理電路的第一域和第二域是由片上系統soc提供的。25.在至少一個有形或無形機器可讀介質上提供的機器可讀指令,所述機器可讀指令當被執行時,使得處理電路:對于電壓調節器的多個功率狀態中的每一者,作為所述電壓調節器要提供給負載的輸出電流的函數,以及作為所述電壓調節器要提供給所述負載的調節電壓的函數,確定所述電壓調節器的功率效率;對于所述電壓調節器要提供給所述負載的多個調節電壓中的每一者,確定與所述電壓調節器到所述負載的輸出電流的如下水平有關的功率狀態電流閾值:在該水平下,所述電壓調節器的第一功率狀態變得比所述電壓調節器的第二功率狀態功率效率更高;并且確定與所述功率狀態電流閾值對所述調節電壓的依賴性有關的參考數據。26.根據權利要求25所述的機器可讀指令,其中,所述參考數據包括函數的一個或多個參數的(一個或多個)值,所述函數用于依據與所述電壓調節器要提供給所述負載的調節電壓有關的調節電壓數據,來確定與所述第一功率狀態變得比所述第二功率狀態更高效時的輸出電流水平有關的功率狀態電流閾值數據。27.根據權利要求26所述的機器可讀指令,還使得處理電路將所述函數的所述一個或多個參數的(一個或多個)值存儲在一個或多個寄存器中。28.一種設備,包括用于執行如權利要求21或權利要求22所述的方法的裝置。
技術總結
可以提供一種功率管理電路,來控制用于向負載提供調節電壓的電壓調節器的功率狀態,該電壓調節器至少在不同的第一功率狀態和第二功率狀態中可操作。功率管理電路可包括電路,來確定與電壓調節器要提供給負載的輸出電流有關的輸出電流數據。功率管理電路可包括電路,來確定與電壓調節器要提供給負載的調節電壓有關的調節電壓數據。功率管理電路可包括電路,來基于所確定的輸出電流數據和功率狀態電流閾值數據的比較,使得電壓調節器的功率狀態從第一功率狀態變化到第二功率狀態。從第一功率狀態變化到第二功率狀態。從第一功率狀態變化到第二功率狀態。
