[发明专利]基于指令使用的自适应电压缩放的方法和设备

权利要求书

1.一种用于芯片上处理系统内的自适应电压缩放的方法，其包含：

在程序控制下，基于将操作的程序中的指令使用而从多个临界路径中选择一临界路径以供在模仿电路上分析，所述模仿电路具有一程序可选路径延迟电路，所述程序可选路径延迟电路用于基于配置寄存器的配置输出、静态旗标以及动态旗标来选择延迟以模仿所选临界路径并产生经延迟的输出，所述配置输出与所选临界路径相关联，所述静态旗标由编译器设定，所述动态旗标基于指令流的解码信息而确定；

开始测量周期以由测量电路来测量开始信号通过所述程序可选路径延迟电路的延迟以确定与具有所选临界路径的功率域的操作频率的周期相比的所选临界路径的时间余量，并在芯片上功能操作期间基于所述时间余量来产生调整信号，其中所选临界路径表示通过将在所述程序执行期间操作的所述芯片上处理系统内的指令管线级的最坏情况临界路径；以及

在芯片上功能操作期间，由可变电压调节器响应于所述调整信号来调整电压，其中所述电压将功率供应给所述功率域。

2.根据权利要求1所述的方法，其进一步包含：

根据所述指令管线级中存储元件之间的临界路径长度将指令分成多个时序类别；以及

确定在所述程序中使用的时序类别。

3.根据权利要求2所述的方法，其中基于所述程序中所使用的所述时序类别的使用频率来选择临界路径。

4.根据权利要求1所述的方法，其进一步包含：

在所述时间余量大于或等于第一延迟值但小于所述第一延迟值加上第二延迟值的情况下不对所述电压进行调整。

5.根据权利要求4所述的方法，其进一步包含：

在所述时间余量大于或等于所述第一延迟值加上所述第二延迟值的情况下降低所述电压。

6.根据权利要求4所述的方法，其进一步包含：

在所述时间余量小于所述第一延迟值的情况下增加所述电压。

7.根据权利要求1所述的方法，其中通过使置放在对应临界路径附近的信号路径中的等效组件实例化来模仿所述多个临界路径中的每一临界路径。

8.根据权利要求1所述的方法，其中所述模仿电路为可编程延迟电路。

9.根据权利要求8所述的方法，其进一步包含：

以配置位加载配置寄存器以选择所述临界路径，所述配置位配置所述可编程延迟电路以模拟所述所选临界路径。

10.一种自适应电压缩放AVS电路，其包含：

可编程时序路径模仿电路，其用于模仿所选临界路径，所述模仿电路具有一程序可选路径延迟电路，所述程序可选路径延迟电路在程序控制下用于基于配置寄存器的配置输出、静态旗标以及动态旗标来选择延迟以模仿所选临界路径并产生经延迟的输出，所述配置输出与所选临界路径相关联，所述静态旗标由编译器设定，所述动态旗标基于指令流的解码信息而确定；

包含所述配置寄存器的可编程控制逻辑，其用于基于将在芯片上操作的程序中的指令使用来配置所述可编程时序路径模仿电路以模仿所选临界路径，其中所选临界路径表示通过将在所述程序执行期间在芯片上操作的芯片上处理系统内的指令管线级的最坏情况临界路径延迟；以及

测量电路，其用于在测量周期中测量在芯片上功能操作期间开始信号通过所述程序可选路径延迟电路的延迟以确定与具有所选临界路径的功率域的操作频率的周期相比的所选临界路径的时间余量，并基于所述时间余量来产生调整信号以用于控制电压调节器的输出电压，其中所述电压调节器将功率供应给所述功率域。

11.根据权利要求10所述的AVS电路，其中所述可编程时序路径模仿电路包含：

开始信号电路，其用于产生所述开始信号且起始所述测量周期。