[发明专利]用于功率管理的系统和方法

说明书

技术领域

本公开内容涉及用于管理一个或多个集成电路中的功率和时钟分布的系统的领域。

背景技术

为了功率效率，已经提出了允许集成电路的某些电路区域以几种不同的操作模式中的基于在给定时间处的性能要求选择的一种操作模式操作。例如，可以取决于电路区域是要具有高性能还是要具有低功率消耗来选择高电源电压或低电源电压和高频率时钟信号或低频率时钟信号。这样的电路区域常常在本领域中被称为岛。

给定岛的电路中的全部例如由公共资源供应。例如，岛中的每个岛接收公共功率电源电压和/或参考电压和公共时钟信号。在一些情况下，每个岛具有用于供应其电源电压的专用电压调节器和用于生成其时钟信号的专用时钟发生器。以这种方式，每个岛的电源电压和时钟信号可以独立于其他岛来控制。

当给定岛要改变其操作模式例如以进入低功率状态时，例如将命令发送到岛以触发用于实现操作模式的改变的操作的序列。例如，这些操作涉及对特定数据进行备份并以给定顺序对岛的各个电路进行掉电。供应岛的资源，例如电压供应电路和时钟发生器，也被控制以将该岛的电源电压和时钟频率变为期望值。

岛的功率和时钟管理常常例如通过能够与每个岛及其相关联的电压调节器和时钟发生器进行通信的活动控制单元以集中化方式来执行。然而，这种解决方案具有在复杂度和适应性方面的技术缺陷。实际上，如果新岛要被添加到给定系统设计，则这可以要求对活动控制单元的大量改变以便适应新岛的新功率和时钟管理要求。另外，为每个岛提供电压调节器和时钟发生器导致由这些组件占用的高芯片面积以及高功率消耗。

因此，在本领域中存在对用于提供计算系统中的功率和时钟管理的改进的系统的需求。

发明内容

本公开内容的实施例的目标在于至少部分地解决现有技术中的一个或多个需求。

根据一个方面，提供了一种计算系统，其包括：多个岛，每个岛包括能够以多种操作模式中的一种操作模式操作的电路的组，其中，在操作模式中的第一操作模式中，岛的电路适于接收第一电压和/或第一频率的第一时钟信号，并且在操作模式中的第二操作模式中，岛的电路适于接收与第一电压不同的第二电压和/或与第一频率不同的第二频率的第二时钟信号，岛中的第一岛被耦合到第一岛控制电路，并且岛中的第二岛被耦合到第二岛控制电路，第一岛和第二岛接收相同的电压和/或相同的时钟信号；第一调解电路，其被耦合到第一岛控制电路和第二岛控制电路并且适于：-从第一岛控制电路接收第一请求以改变第一岛的当前操作模式；-从第二岛控制电路接收第二请求以改变第二岛的当前操作模式；以及-基于第一请求和第二请求来控制第一电压供应电路和/或第一时钟发生器以改变被供应到第一岛和第二岛的电压和/或时钟信号。

根据一个实施例，第一岛控制电路和第二岛控制电路经由岛控制总线被耦合到一个或多个操作模式控制电路，并且第一岛控制电路和第二岛控制电路适于基于由一个或多个操作模式控制电路发送的模式请求的改变来分别生成第一请求和第二请求。

根据一个实施例，计算系统包括另一总线，该另一总线被耦合到第一岛和第二岛中的每个并且提供在岛之间的数据链路，岛控制总线专用于操作模式控制通信。

根据一个实施例，计算系统还包括第二调解电路，第二调解电路被耦合到第一调解电路并且被耦合到适于进行以下操作的第二资源：将第一电压电平供应到第一电压供应电路或第一时钟发生器；或者将第一时钟信号供应到第一时钟发生器，其中，第二调解电路适于从第一调解电路接收请求以修改第二资源的操作模式。

根据一个实施例，第一调解电路适于控制第一电压供应电路和/或第一时钟发生器以将被供应到第一岛和第二岛的电压电平和/或时钟信号改变为与第一请求和第二请求兼容的值。

根据一个实施例，第一岛被形成在第一集成电路上，并且第二岛、电压供应电路以及时钟发生器中的至少一个被形成在第二集成电路上。

根据一个实施例，计算系统还包括域链路控制器(DLC)电路，其：经由岛控制总线被耦合到第一岛控制电路和第二岛控制电路；并且被耦合到一个或多个操作模式控制电路以用于经由第一岛控制电路和第二岛控制电路来控制第一岛和第二岛的操作模式。

根据一个实施例，一个或多个操作模式控制电路包括：第一操作模式控制电路，其运行模式切换程序；以及第二操作模式控制电路，其被耦合到DLC电路并且适于在第一操作模式控制电路不可用时控制第一岛和第二岛的操作模式。