[发明专利]一种通过GPIO控制龙芯3B1500核心电压的供电电路

说明书

技术领域

本发明涉及一种通过GPIO控制龙芯3B1500核心电压的供电电路。

背景技术

龙芯3B是首款国产商用8核处理器，主频达到1GHz，具有很高的性能功耗比。龙芯3B主要用于高性能计算机、高性能服务器、数字信号处理等领域。龙芯3B1500采用32nm制造工艺，其对供电要求较高。CPU是计算机核心部件，其电源消耗也是计算机最大的部分，CPU核心电压的供电效率直接影响整机的电源效率。降低核心电压的功耗将有效节约电能。龙芯3B1500核心供电主要包括VDD和VDD_NODE两部分。核心供电需要满足大电流，高效率的特点。为降低处理器功耗，处理器会根据工作状态来动态调节处理器核心电压。所以电源方案要有动态调节电压信号接口。通过CPU与电源芯片之间通信达到降低功耗，提高供电效率的目的。

发明内容

发明目的：本发明的目的是针对现有技术的不足而提供一种通过GPIO控制龙芯3B1500核心电压的供电电路，能够动态地调节龙芯3B1500的VDD_NODE部分电压大小，使得龙芯3B1500这款CPU能够降低功耗。

技术方案：为了实现发明的目的，本发明公开了一种通过GPIO控制龙芯3B1500核心电压的供电电路，包括：双向BUCK电源芯片、第一输入MOSFET管、第二输入MOSFET管、第一输出MOSFET管、第二输出MOSFET管、第三输出MOSFET管、第四输出MOSFET管、第一输出电感以及第二输出电感；

其中，第一输入MOSFET管的漏极与第一输入电源相连，第一输入MOSFET管的栅极与双向BUCK电源芯片的第一驱动管脚相连，第一输入MOSFET管的源极与第一输出MOSFET管和第二输出MOSFET管的漏极相连；第一输出MOSFET管和第二输出MOSFET管的栅极与双向BUCK电源芯片的第二驱动管脚相连，第一输出MOSFET管和第二输出MOSFET管的源极与地相连；第一输出MOSFET管和第二输出MOSFET管的漏极与第一输出电感相连；第二输入MOSFET管的漏极与第二输入电源相连，第二输入MOSFET管的栅极与双向BUCK电源芯片的第三驱动管脚相连，第二输入MOSFET管的源极与第三输出MOSFET管和第四输出MOSFET管的漏极相连；第三输出MOSFET管和第四输出MOSFET管的栅极与双向BUCK电源芯片的第四驱动管脚相连，第三输出MOSFET管和第四输出MOSFET管的源极与地相连；第三输出MOSFET管和第四输出MOSFET管的漏极与第二输出电感相连；第一输出电感和第二输出电感相连形成第一输出电源；双向BUCK电源芯片的VID管脚与CPU的GPIO管脚相连，双向BUCK电源芯片的VID管脚数目为5～8个。另外，第一输入电源通过第一输入电容与地相连；第二输入电源通过第二输入电容与地相连。以上的电感具有低DCR的特性，MOSFET晶体管为低Rds的特性。所述的供电电路的第一输出电源最大电流大于50A。

而对于龙芯3B1500的VDD部分电压，包括电源芯片、第三输入MOSFET管、第五输出MOSFET管、第六输出MOSFET管以及第三输出电感；其中，第三输入MOSFET管的漏极与第三输入电源相连，第三输入MOSFET管的栅极与电源芯片的上驱动管脚相连，第三输入MOSFET管的源极与第五输出MOSFET管和第六输出MOSFET管的漏极相连；第五输出MOSFET管和第六输出MOSFET管的栅极与电源芯片的下驱动管脚相连，第五输出MOSFET管和第六输出MOSFET管的源极与地相连；第五输出MOSFET管和第六输出MOSFET管的漏极与第三输出电感的一端相连；第三输出电感的另一端形成第二输出电源。

第一输入电源、第二输入电源以及第三输入电源连接有接地电容；第一输出电源与第一输出电感的另一端之间连接有接地电容；第一输出电源与第二输出电感的另一端之间连接有接地电容；第二输出电源与第三输出电感的另一端之间连接有接地电容。

有益效果：本发明与现有技术相比，通过GPIO接口与双向BUCK电源芯片接口的通信，使得CPU处于高负载状态时，GPIO可以发出降低核心电压的指令，则核心电压就会逐步下降，从而达到降低功耗的目的。

附图说明

图1为本发明的供给龙芯3B1500第一输出电源的供电电路；

图2为本发明的供给龙芯3B1500第二输出电源的供电电路。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作更进一步的说明。