[发明专利]电子系统的功率调整模块与功率调整单元

说明书

技术领域

本发明涉及电子系统的电源管理，尤其涉及一种电子系统的功率调整模块(Power Scaling Module，PSM)与功率调整单元(Power Scaling Unit，PSU)。

背景技术

功率调整的程序为通过改变电子系统的组件的操作频率或操作电压以改变电子系统所消耗的计算功率。功率调整用以在效能/功能和功率消耗间作取舍。资料处理电子系统，例如个人电脑，当期望此种电子系统的功率消耗降低时，资料处理电子系统在设计与结构上也变得更加复杂。因此，电子系统的电源管理也随之变得更加复杂且要求更高。

在这种趋势下，功率调整必须被谨慎且巧妙地使用。现有的电子系统可包括多电源区域(multiple power domains)。各电源区域可被不同的操作频率和/或操作电压所驱动。电子装置可同时执行多种应用程序。理想上，当特别的应用程序在执行时，各应用程序具有对应的功率配置记录应用电源区域的功率调整。当应用程序通过环境切换(context switch)时，其功率配置也必须被切换。功率配置的切换可导致整个电源区域的功率调整条件的广泛变化。在这种电子系统中，亟需一种可根据应用程序活动(application activities)在整个电子系统中提供高密度(fine-grained)的功率控制和功率状态的平滑转变的功率调整机制。

发明内容

因此，本发明提供一种电子系统的功率调整单元(Power Scaling Unit，PSU)，其可根据应用程序活动在整个电子系统中提供高密度的功率控制和功率状态的平滑转变。

本发明还提供一种电子系统的功率调整模块(Power Scaling Module，PSM)。功率调整模块提供功率调整单元的电源管理功能。

本发明提供一种电子系统的功率调整单元，包括一软件编程接口与一功率调整模块。其中软件编程接口通过软件编程接收功率调整业务。功率调整模块接收来自软件编程接口的功率调整业务并根据功率调整业务控制电子系统的功率驱动组件以改变提供至电子系统的功能单元的功率驱动组件的输出，其中功率驱动组件的输出为功能单元的操作电压或操作时钟信号。功率调整业务包括定义操作的指令、操作使用的参数，以及指定触发操作的事件信号的事件信号掩码。当指令定义一停电操作时，功率调整模块关闭功率驱动组件的输出并进入关闭状态，事件信号根据参数触发功率调整模块自关闭状态醒来并开启功率驱动组件的输出；当指令定义一即时调整操作时，功率调整模块根据参数改变操作时钟信号的操作电压或频率。

在本发明的一实施例中，上述的功率调整模块包括多个可编程寄存器、一功率驱动组件-独立逻辑电路(PDE-independent logic circuit)以及一功率驱动组件-依赖逻辑电路(PDE-dependent logic circuit)。其中上述可编程寄存器连接至软件编程接口，用以储存指令、参数以及事件信号掩码。功率驱动组件-独立逻辑电路连接上述可编程寄存器，并根据参数执行指令定义的操作并接收事件信号。另外，功率驱动组件-依赖逻辑电路则连接功率驱动组件-独立逻辑电路并产生多个信号以控制功率驱动组件。

在本发明的一实施例中，当指令定义一事件驱动调整操作时，功率调整模块等待事件信号然后根据参数改变操作时钟信号的操作电压或频率。

在本发明的一实施例中，上述的功率调整模块根据参数在功率调整模块改变功率驱动组件的输出后重置功能单元。

在本发明的一实施例中，上述的功率调整业务还包括一第一同步指示。该第一同步指示在指令定义的操作期间指定功率调整模块与功能单元间的第一同步交握。在该第一同步交握期间，功能单元进入待命状态。功率调整模块改变功率驱动组件的输出，然后功能单元恢复正常操作。功能单元不因在待命状态的功率驱动组件的输出的改变而改变。

在本发明的一实施例中，上述的功率调整单元可包括多于一个的功率调整模块。功率调整业务可还包括一第二同步指示。此第二同步指示在指令定义的操作期间指定功率调整模块与另一功率调整单元的另一功率调整模块间的第二同步交握。在功率调整模块改变功率驱动组件的输出之前，在功率调整模块执行与功能单元的第一同步交握之前，和/或在功率调整模块结束该第一同步交握之前，功率调整模块以及另一功率调整模块执行第二同步交握。