[发明专利]数字时钟信号调节装置

说明书

本发明是与一种数字时钟信号的调节装置有关，特别是有关于一种植入于绘图芯片(Graphics Chip)中的时钟信号的调节装置，以根据输入其中的调节参数，而自动调整其时钟信号的频率。

随着极大型集成电路(VLSI)的制造的改进，以及对集成电路功能规格的要求日益升高，现今集成电路的设计已是十分的精致与复杂。以绘图芯片(Graphics Chip)为例，由于目前各种软件对立体绘图功能有着强大的需求，因此造成其电路布局较早期显得复杂许多。虽然这些集成电路芯片(以下简称芯片)提供许多强大的功能，然而亦引发了一些新的问题。例如，由于复杂的电路设计所引发的庞大电能的消耗，而这些所消耗的电能将会造成芯片温度的上升，并形成实际使用上一项严重的问题。对一些可携式装置而言，如笔记型电脑、个人数字助理系统(Personal Digital Assistant)等，此一温度上升的问题将会更形恶化。这是因为通常可携式装置中的空间有限，常常无法对个别的芯片做有效的散热。因此在实际使用上，时常可以见到芯片因为缺乏有效的电源与温度控制机制，而在高耗电的情形下造成温度上升，进而将整片芯片烧毁的现象。

为了有效控制芯片所消耗的电源以及其温度，传统上会透过软件或硬件装置，关闭集成电路芯片中某些特定的功能，以达成控制电源消耗与温度的效果。这是着眼于当部份功能被取消之后，芯片将处于工作负载较轻的状态下，因此降低了其产出的热量与所消耗的电源。虽然此一传统的方法，可以利用取消芯片部份功能的方式，而达到控制温度与电源消耗的效果，然而其中亦存在着一些尚待克服的问题。以绘图芯片为例，当其中部份的功能被取消之后，其画面的显示将可能发生不连续的现象。当此一绘图芯片用于电脑游戏中时，即会使得许多画面中断而造成整体效果的低劣。故，此一传统方法虽然可以控制芯片所消耗的电源与温度，但将会无可避免的降低了芯片的操作性能。

此外，另一种传统上控制芯片电源消耗与温度的方法，是利用一个相锁回路(Phase-Locked Loop)电路，来改变芯片中时钟的频率。然而利用相锁回路电路来降低以及拉回时钟信号的频率，存在着许多不确定的潜在变因。因此，相锁回路电路亦不是十分适合用于高操作性能要求的芯片中，如绘图芯片。

本发明的目的在于提供一种数字时钟调节装置，用以调整集成电路芯片的时钟信号的频率。

本发明的另一目的在于提供一种植入于集成电路芯片中的温度控制装置，藉由根据其温度而调节该集成电路芯片的时钟信号的方式，以自动调整其时钟信号的频率，进而控制其温度。

本发明的又一目的在于提供一种植入于集成电路芯片中的电源控制装置，用于根据其工作负载而调节该集成电路芯片的时钟信号的方式，以自动调整其时钟信号的频率，进而控制其电源耗损。

本发明通过以下方案达到：

一种数字时钟调节装置，用以调整电路的时钟信号的频率，该数字时钟调节装置至少包含：

累加器，用以根据一调节参数而产生第一输出信号，该第一输出信号区分成调节信号以及回馈信号，该调节信号是由该调节参数的数字资料中最高位所构成，而该回馈信号则由该调节参数的数字资料中，除去该最高位所剩余的所有位而构成，该回馈信号更馈送回该累加器作为输入信号而与该调节参数进行累加运算；以及

门通电路，与该累加器相耦合，并根据该调节信号与该时钟信号，以排除该时钟信号的部份时钟周期，藉以达成调整该时钟信号的频率的效果。

一种植入于集成电路中的温度控制装置，藉由根据该集成电路的温度而调节该集成电路的时钟信号的方式，以自动调整该时钟信号的频率，该温度控制装置至少包含：

温度感知器，用以侦测该集成电路的温度而产生一温度信号；

频率调节器，与该温度感知器相耦合，以根据该温度信号，并藉由调整该时钟信号的该频率的方式，而决定一调节参数；以及

时钟调节装置，与该频率调节器相耦合，用以根据该调节参数而排除该时钟信号的部份时钟周期，藉以调整该时钟信号的该频率，进而达成控制该集成电路的温度的效果。

一种植入于集成电路中的电源控制装置，藉由根据该集成电路的工作负载而调节该集成电路的时钟信号的方式，以自动调整该时钟信号的频率，该电源控制装置至少包含：

工作负载感知器，用以侦测该集成电路的工作负载而产生一负载信号；

频率调节器，与该工作负载感知器相耦合，以根据该温度信号，并藉由调整该时钟信号的该频率的方式，而决定一调节参数；以及