[发明专利]实现单个裸片上的多个功能块的精细粒度级功率管理的用于集成电路的双模功率递送方案

说明书

技术领域

所揭示实施例涉及用于集成电路的功率递送方案。更确切地说，示例性实施例涉及经配置以提供到集成在单个半导体裸片上的多个功能块的精细粒度级功率递送的双模功率递送系统。

背景技术

由数字电路消耗的切换功率或动态功率一般是通过公式P＝FCV^2来控管，其中C为经切换的电容的值，F为切换的时钟频率，且V为在切换组件处出现的电压的量值。所属领域中存在很好地认识到的尤其是关于手持式及电池操作的装置的对于减少的功率消耗的需求。减少功率消耗的常规技术涉及降低电压V及频率F以便减少动态功率。

数字电路通常集成在半导体裸片上，其中若干功能块可存在于单个半导体裸片上。这些功能块可涵盖广泛多种功能元件，且因此，其频率及电压需求可大大地不同。因此，为了满足低功率目标，这些功能块中的每一者可独立地操作以使得可适当地按比例调整其相应频率及电压值。

然而，独立地在个别电压及频率下操作所述若干功能块可能需要用于每一功能块的个别时钟及电压源。一般来说，因为电压源基本上控制电力供应器，所以电压源在此描述中还将被称作电源。在提供此类个别电源中出现伴随的挑战。现在参看图1，说明具有N个功能块：102₁……102_N的常规数字电路100。数字电路100可集成在半导体裸片上，其中半导体裸片可集成在具有有限数目个引脚的封装中，所述引脚用以将封装连接到下一级组合件(例如，印刷电路插件)。引脚可包含信号输入/输出引脚以及电源引脚。印刷电路插件自身可受其可适应的引脚的数目限制。

现在返回到图1，电源104₁……104_N可耦合到数字电路100以便分别将经个别定制的功率供应到功能块102₁……102_N。电源104₁……104_N可经配置用于进行频率及电压按比例调整，使得可将经定制的时钟及电压提供到功能块102₁……102_N中的每一者。如所展示，电源104₁……104_N可提供于容纳数字电路100的半导体裸片或封装的外部。归因于资源(例如，引脚)的限制，及与随着功能块的数目增加而提供大量电源相关联的高成本，使得例如数字电路100等常规实施方案变得不切实际。

替代地，已知实施方案可包含集成在与功能块相同的半导体裸片上的裸片上电压调节器(例如，用于调节频率或电压，或共同地调节“功率”)。虽然常规裸片上电压调节器可经配置以(例如)将可编程供应电压提供到个别功能块，但所述情形是以高得惊人的成本得到的。这些裸片上电压调节器通常消耗较大裸片上区域。裸片上电压调节器的选择是可包含电感器的切换模式电力供应器拓扑。使用数个电感器以便将功率递送到个别功能块会增加成本，且此外，这些电感器不容易经得起集成在半导体裸片上。另外，这些裸片上电压调节器产生在移动装置中为不合需要的大量热能。

因此，所属领域中需要克服常规实施方案的前述限制，且递送用于包括集成在半导体裸片上的各种功能块的数字电路设计的精细粒度级功率管理解决方案。

发明内容

本发明的示例性实施例涉及用于到集成在单个半导体裸片上的多个功能块的双模及精细粒度级功率递送的系统及方法。

举例来说，示例性实施例涉及一种将功率递送到包括功能块的集成电路的方法，所述方法包括：将第一电源提供到所述集成电路的第一功能块以用于支持所述第一功能块的第一操作模式，从所述第一电源导出第二电源，及将所述第二电源提供到所述第一功能块以用于支持所述第一功能块的第二操作模式。

另一示例性实施例涉及一种用于双模功率递送的集成电路，其包括：第一功能块；第一电源，其耦合到所述第一功能块且经配置以支持所述第一功能块的第一操作模式；及第二电源，其是从所述第一电源导出，所述第二电源耦合到所述第一功能块且经配置以支持所述第一功能块的第二操作模式。

又一示例性实施例涉及一种经配置用于双模功率递送的系统，所述系统包括：第一集成电路装置；第一功率装置，其耦合到所述第一集成电路装置且经配置以支持所述第一集成电路装置的第一操作模式；及第二功率装置，其是从所述第一功率装置导出，所述第二功率装置耦合到所述第一集成电路装置且经配置以支持所述第一集成电路装置的第二操作模式。