[发明专利]功率管理以及用于实现功率管理的方法、集成电路和集成电路封装

权利要求书

1.一种操作半导体衬底上的集成电路的方法，所述方法包括：

由电源控制器读取来自逻辑门延迟线的逻辑速度测量值，所述电源控制器和所述逻辑门延迟线实现在半导体衬底上；

由所述电源控制器基于所述逻辑速度测量值来计算速度裕度；

由所述电源控制器生成指示修改的电压的值，所述生成基于所述速度裕度；以及

由所述半导体衬底上的主电压转换器响应于指示所述修改的电压的所述值而修改输出电压。

2.根据权利要求1所述的方法：

其中计算所述速度裕度还包括确定所述逻辑速度测量值与目标速度值之间的差值；

其中修改所述输出电压还包括选自包括以下各项的群组中的至少一者：响应于指示所述修改的电压的所述值而增大所述输出电压；以及响应于指示所述修改的电压的所述值而减小所述输出电压。

3.根据权利要求1所述的方法，所述方法还包括：

由主体电压控制器测量指示所述半导体衬底上的器件的功率消耗的信号，所述主体电压控制器实现在所述半导体衬底上；

由所述主体电压控制器生成指示修改的主体电压的值，所述生成基于指示功率消耗的信号；以及

由所述半导体衬底上的主体电压转换器修改施加到所述半导体衬底上的多个晶体管的主体电压，所述修改是响应于指示所述修改的电压的所述值而进行的。

4.根据权利要求3所述的方法，其中所述主电压转换器是电荷泵，并且所述方法还包括：

由泵控制器读取指示提供给所述电荷泵的电压的值，所述泵控制器实现在所述半导体衬底上；

由所述泵控制器读取指示所述电荷泵的所述输出电压的值；

由所述泵控制器将指示所提供的所述电压的所述值除以指示所述输出电压的所述值以生成结果；

基于所述结果、阈值比率值和滞后值来确定电荷泵比率；以及

基于所述电荷泵比率来改变所述电荷泵的操作特征。

5.根据权利要求1所述的方法，其中所述主电压转换器是电荷泵，并且所述方法还包括：

由泵控制器读取指示提供给所述电荷泵的电压的值，所述泵控制器实现在所述半导体衬底上；

由所述泵控制器读取指示所述电荷泵的所述输出电压的值；

由所述泵控制器将指示所提供的所述电压的所述值除以指示所述输出电压的所述值以生成结果；

基于所述结果、阈值比率值和滞后值来确定电荷泵比率；以及

基于所述电荷泵比率来改变所述电荷泵的操作特征。

6.一种半导体衬底上的集成电路，所述集成电路包括：

处理内核；

系统存储器，所述系统存储器耦接至所述处理内核；

主电压转换器，所述主电压转换器限定主控制输入、主电源输入和主电压输出，所述主电压转换器被配置为响应于所述主控制输入而改变驱动到所述主电压输出的电压；

逻辑门延迟线，所述逻辑门延迟线嵌入在所述处理内核内，所述逻辑门延迟线限定多个门输出；和

电源控制器，所述电源控制器限定耦接至所述逻辑门延迟线的所述多个门输出的多个门输入和耦接至所述主电压转换器的所述主控制输入的主控制输出，并且所述电源控制器被配置为：

读取来自所述逻辑门延迟线的所述多个门输出；

基于读取所述多个门输出来生成逻辑速度测量值；

基于所述逻辑速度测量值来计算速度裕度；以及

响应于所述速度裕度将指示修改的电压电平的值驱动到所述主控制输出。

7.根据权利要求6所述的集成电路，其中所述逻辑门延迟线还包括设置在所述处理内核内的逻辑路径旁边的多个串联对齐的缓冲器。

8.根据权利要求6所述的集成电路，其中所述电源控制器还包括：

目标速度寄存器，所述目标速度寄存器耦接至通信总线；

其中当所述电源控制器计算所述速度裕度时，所述电源控制器被进一步配置为确定所述逻辑速度测量值与保存在所述目标速度寄存器中的目标速度值之间的差值。