專利名稱：用于電子系統(tǒng)的優(yōu)化電源的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
此處公開的主題總體上涉及用于集成電路的電路，且具體地涉 及用于優(yōu)化電子裝置的電源的電路和相關(guān)方法。
背景技術(shù)：
電子系統(tǒng)通常包括多個電子裝置。不同裝置配置成執(zhí)行不同操 作。在一個給定時刻，某些裝置可以高速操作且因此與處于休眠模 式的某些其它裝置相比消耗更大的功率。類似地，特定裝置在某一 時刻可執(zhí)行更多操作并因此比另 一 不同時刻耗費(fèi)更多能量。其他因 素，例如制作工藝變動、環(huán)境溫度變動或者甚至裝置部件之間的老 化差異，也會導(dǎo)致不同裝置在同一時刻以及同一裝置在不同時刻的 功耗變動。結(jié)果，系統(tǒng)與單個裝置均具有動態(tài)電源要求。
另一方面，非常普遍的是，傳統(tǒng)電子系統(tǒng)內(nèi)的各種裝置是由非 常少的或者僅僅一個靜態(tài)電源來供電的。這種情形下，為了確保整 個系統(tǒng)甚至是在最惡劣場合下正常地操作，許多裝置耗費(fèi)比所需功 率更多的功率。此外，制作或溫度變動會導(dǎo)致裝置性能遠(yuǎn)超過系統(tǒng) 要求。這些情形下，電源可以降低，且裝置仍能夠滿足系統(tǒng)性能需 求，同時消耗更少功率。
對于系統(tǒng)級封裝(SIP)配置，這種功率浪費(fèi)問題更為復(fù)雜。SIP
具有提供同 一 封裝內(nèi)的半導(dǎo)體芯片之間低成本互連的優(yōu)點。但是與 不必要功耗相關(guān)聯(lián)的增大的功率密度會導(dǎo)致裝置或系統(tǒng)過熱，這嚴(yán) 重限制了可以組裝到單個封裝內(nèi)的芯片的數(shù)目。
因此，需要優(yōu)化電子裝置的電源而不存在前述問題
發(fā)明內(nèi)容
描述了 一種用于動態(tài)控制電子系統(tǒng)的 一個或多個電源電壓的方 法和相關(guān)電路。
在一些實施方式中，該電子系統(tǒng)包括第一電子裝置；第二電子 裝置； 一個或多個有線通信鏈路，將該第一電子裝置耦合到該第二 電子裝置；以及集成到該第一電子裝置內(nèi)的電壓調(diào)節(jié)器。該電壓調(diào) 節(jié)器配置成依據(jù)由該第一電子裝置通過該有線通信鏈路接收的信號 來決定性能度量，以及依據(jù)該性能度量來調(diào)節(jié)到該第一電子裝置的 第一電源電壓。
在一些實施方式中，多管芯電子封裝包括第一管芯；第二管芯； 一個或多個有線通信鏈路，將該第一管芯耦合到該第二管芯；以及 電壓調(diào)節(jié)器，耦合到該第一和第二管芯。該電壓調(diào)節(jié)器配置成依據(jù) 來自該第二管芯的電壓調(diào)節(jié)信號來分別調(diào)節(jié)到該第一管芯和第二管
芯的第一電源電壓和第二電源電壓的一個或多個。
在一些實施方式中，多管芯電子封裝包括第一管芯；第二管芯； 一個或多個有線通信鏈路，將該第一管芯耦合到該第二管芯；以及 電壓調(diào)節(jié)器，耦合到該第一管芯以供應(yīng)第一電源電壓并耦合到該第 二管芯以提供第二電源電壓。該電壓調(diào)節(jié)器配置成依據(jù)來自該第二 管芯的電壓調(diào)節(jié)信號來調(diào)節(jié)第一電源電壓。
在一些實施方式中，多管芯電子封裝包括第一管芯；第二管芯； 一個或多個有線通信鏈路，將該第一管芯耦合到該第二管芯；以及 電壓調(diào)節(jié)器，耦合到該第 一管芯以供應(yīng)第 一組電源電壓并耦合到該 第二管芯以提供第二組電源電壓。該電壓調(diào)節(jié)器配置成依據(jù)來自該 第一管芯的第一電壓調(diào)節(jié)信號來調(diào)節(jié)該第一組電源電壓的至少一個 電源電壓以及依據(jù)來自該第二管芯的第二電壓調(diào)節(jié)信號來調(diào)節(jié)該第 二《且電源電壓的至少 一個電源電壓。
在一些實施方式中，在半導(dǎo)體襯底上制作的集成電路配置成調(diào) 節(jié)晶體管器件的閾值電壓。該電路包括阱(例如P阱或N阱)；多 個晶體管，具有包括該阱的反偏壓節(jié)點；以及閾值調(diào)節(jié)電路，用于 調(diào)節(jié)該多個晶體管的反偏壓。在一些實施方式中， 一種調(diào)節(jié)電子系統(tǒng)的多個電源電壓的方法，
包括反復(fù)調(diào)節(jié)該多個電源電壓的第一電源電壓，直到該電子系統(tǒng) 的第一性能度量不滿足第一預(yù)定要求；將該第一電源電壓退回到一 電平，使得該第一性能度量滿足第一預(yù)定要求；反復(fù)調(diào)節(jié)該多個電 源電壓的第二電源電壓，直到該電子系統(tǒng)的第二性能度量不滿足第 二預(yù)定要求；以及，將第二電源電壓退回到一電平，使得第二性能 度量滿足第二預(yù)定要求。
在一些實施方式中， 一種調(diào)節(jié)電子系統(tǒng)的多個電源電壓的方法， 包括指派相應(yīng)值給該多個電源電壓的每一個；調(diào)節(jié)該多個電源電 壓中的至少兩個以產(chǎn)生電源電壓組；確定該電源電壓組是否滿足關(guān) 于該電子系統(tǒng)的第 一 性能度量的預(yù)定要求；重復(fù)該調(diào)節(jié)和確定操作； 選擇滿足該預(yù)定要求的相應(yīng)電源電壓組；以及使用所選擇的電源電 壓組來操作該電子系統(tǒng)。


為了更好理解，應(yīng)參考結(jié)合附圖進(jìn)行的下列詳細(xì)描述，附圖中 圖1為說明包括電壓調(diào)節(jié)器的系統(tǒng)的實施方式的方框圖，該電
壓調(diào)節(jié)器調(diào)節(jié)到通過有線通信鏈路互連的兩個電子裝置的電源電壓。
圖2為說明包括電壓調(diào)節(jié)器的系統(tǒng)的實施方式的方框圖，該電 壓調(diào)節(jié)器調(diào)節(jié)到通過有線通信鏈路互連的兩個電子裝置的每一個的 電源電壓。
圖3為說明包括電壓調(diào)節(jié)器的系統(tǒng)的實施方式的總體方框圖， 該電壓調(diào)節(jié)器調(diào)節(jié)到通過一個或多個有線通信鏈路互連的兩個電子 裝置的每 一 個的多個電源電壓。
圖4為說明具有內(nèi)置電壓調(diào)節(jié)器的電子裝置的實施方式的方框 圖，該電壓調(diào)節(jié)器調(diào)節(jié)到通過有線通信鏈路耦合到另 一裝置的該電 子裝置的電源電壓。
圖5A為說明探測電子裝置的關(guān)鍵路徑延遲誤差的實施方式的方框圖。
圖5B為說明測量電子裝置的電壓裕量和定時裕量的實施方式的 方框圖。
圖5C說明了誤碼率與電壓裕量或定時裕量之間關(guān)系的實施方式。
圖6為說明通過測量電子裝置內(nèi)的不同性能度量來生成組合電 壓調(diào)節(jié)信號的電路的實施方式的方框圖。
圖7A為說明使用電壓調(diào)節(jié)器的原位(in-situ)閾值電壓控制的 實施方式方框圖。
圖7 B為說明通過調(diào)制P阱和N阱電壓來原位調(diào)制晶體管閾值電 壓的兩個電壓調(diào)節(jié)器的實施方式的方框圖。
實施方式的不同視圖的方框圖。
圖9A說明了用于優(yōu)化到電子系統(tǒng)的多個電源電壓的一維方法 的實施方式。
圖9B說明了用于優(yōu)化到電子系統(tǒng)的多個電源電壓的多維方法的 實施方式。
相同參考符號在所有附圖中表示相應(yīng)部件。
具體實施例方式
現(xiàn)在詳細(xì)參考實施方式，其示例在附圖中予以說明。在下文詳 細(xì)描述中，給出諸多具體細(xì)節(jié)以提供對此處討論的主題的全面理解。 但是本領(lǐng)域技術(shù)人員顯見，可以不需要這些具體細(xì)節(jié)來實踐該主題。 在其他情形中，^^知方法、過程、部件和電^各并未詳細(xì)描述，以免 不必要地模糊實施方式的各方面。
圖1為說明包括電壓調(diào)節(jié)器130的系統(tǒng)100的實施方式的方框 圖，該電壓調(diào)節(jié)器調(diào)節(jié)到通過有線通信鏈路140互連的兩個電子裝 置110、 120的電源電壓Vdd。在一些實施方式中，電子裝置110為 發(fā)送器，電子裝置120為接收器。在一些實施方式中，電壓調(diào)節(jié)器130和兩個電子裝置110、 120制作在三個分離的管芯上，且此三個 管芯位于單個外殼內(nèi)，形成SIP系統(tǒng)。在一些其它實施方式中，此 三個管芯分離地封裝。在一些實施方式中，三個部件中的兩個容納 在同一封裝內(nèi)。例如，電壓調(diào)節(jié)器130和一個電子裝置120位于一 個封裝150內(nèi)，另一裝置110位于另一封裝內(nèi)。在一些其它實施方 式中，電壓調(diào)節(jié)器130集成到兩個電子裝置110和120其中任何一 個的管芯上。
在一些實施方式中，電源160饋送電源電壓到電壓調(diào)節(jié)器130。 電壓調(diào)節(jié)器130依據(jù)其沿著線路125從電子裝置120接收的電壓控 制信號Up/Down而動態(tài)地調(diào)節(jié)(例如增大或減小)電源電壓Vdd。 經(jīng)過調(diào)節(jié)的電源電壓Vdd用于對這兩個電子裝置110、 120供電。
在一些實施方式中，電壓控制信號Up/Down (向上/向下)為與 電子裝置120相關(guān)的特定性能度量的函數(shù)。如下文結(jié)合圖5A和5B 所描述，該性能度量可依賴于一個或多個參數(shù)，諸如電壓裕量565、 定時裕量566、誤碼率和/或匹配的關(guān)鍵路徑延遲誤差，等等。電子 裝置120或電子裝置120內(nèi)的子裝置(未示出)將該性能度量與閾 值進(jìn)行比較。如果該性能度量低于第一閾值，則當(dāng)前電源電壓Vdd 被視為低于對兩個電子裝置供電所需的電源電壓。相應(yīng)地，電子裝 置120或子裝置通過有線通信鏈路125發(fā)送一個或多個電壓Up信號 到電壓調(diào)節(jié)器130。電壓調(diào)節(jié)器130隨后增大到該兩個電子裝置的電 源電壓Vdd，直到該性能度量與該第一閾值匹配。在這種情形下， 當(dāng)性能度量與閾值相等時，或者當(dāng)性能度量落在該閾值的預(yù)定范圍 內(nèi)時，該性能度量可與該閾值"匹配"。
類似地，如果該性能度量高于第二閾值，則當(dāng)前電源電壓Vdd 被視為高于所需電源電壓。這種情形下，電子裝置120或子裝置發(fā) 送一個或多個電壓Down信號到電壓調(diào)節(jié)器130。電壓調(diào)節(jié)器130隨 后減小電源電壓Vdd,直到該性能度量與該第二閾值匹配。同樣， 當(dāng)性能度量與第二閾值相等時，或者當(dāng)性能度量落在第二閾值的預(yù) 定范圍內(nèi)時，該性能度量可與第二閾值"匹配"。第一和第二閾值
13可以相同或不同。按照這種方式，電子裝置120和電壓調(diào)節(jié)器130 提供了一種閉環(huán)系統(tǒng)，其中Vdd的特性將呈現(xiàn)"鎖定"和"抖動" 行為。
在一些實施方式中，電子裝置120包括第一邏輯122和第二邏 輯124。第一邏輯122配置成生成用于電子裝置120內(nèi)的第一類型電 路(例如數(shù)字電路)的第一子信號。第二邏輯124配置成生成用于 電子裝置120內(nèi)的第二類型電路(例如模擬電路)的第二子信號。 這種情形下，電壓調(diào)節(jié)信號為第一子信號和第二子信號的函數(shù)。
在一些實施方式中，如果第一子信號和第二子信號中任何一個 為升壓信號，則該電壓調(diào)節(jié)信號為升壓信號。如果第一子信號和第 二子信號均為降壓信號，則該電壓調(diào)節(jié)信號為降壓信號。
在一些實施方式中，如果電子裝置120具有預(yù)定延遲閾值之上 的關(guān)鍵路徑延遲，則第一邏輯122配置成生成升壓信號。
在一些實施方式中，如果電子裝置120具有預(yù)定電壓裕量閾值 之下的電壓裕量，則第二邏輯124配置成生成升壓信號。在一些實 施方式中，如果電子裝置120具有預(yù)定定時裕量闊值之下的定時裕 量，則第二邏輯124配置成生成升壓信號。在一些實施方式中，如 果第二電子裝置120具有預(yù)定誤碼率閾值之上的誤碼率，則第二邏 輯124配置成生成升壓信號。第二邏輯124可包括誤碼率測量電路， 或者備選地，第二邏輯124可以耦合到與由電子裝置120從有線通 信鏈路140接收的數(shù)據(jù)流相關(guān)的誤碼率測量電路(例如具有BER測 量電路或邏輯的自適應(yīng)或漫游采樣器)。
圖2為說明包括電壓調(diào)節(jié)器230的系統(tǒng)200的實施方式的方框 圖，該電壓調(diào)節(jié)器調(diào)節(jié)到一個電子裝置210的電源電壓Vdd—Tx以及 到通過有線通信鏈路240耦合到電子裝置210的另一電子裝置220 的另一電源電壓Vdd—Rx。在一些實施方式中，電子裝置210為發(fā)送 器且電子裝置220為接收器。在一些實施方式中，電壓調(diào)節(jié)器230 可以與電子裝置210或電子裝置220組合在相同的管芯上。在一些 實施方式中，電壓調(diào)節(jié)器230和兩個電子裝置210、 220制作在三個分離的管芯上，且此三個管芯位于單個外殼內(nèi)，形成SIP系統(tǒng)。在
一些其它實施方式中，此三個管芯分離地封裝。例如，電壓調(diào)節(jié)器
230和一個電子裝置220位于一個封裝250內(nèi)，另一個裝置210位于另一封裝內(nèi)。在一些其它實施方式中，電壓調(diào)節(jié)器230集成到兩個電子裝置220和230其中任何一個的管芯上。
在一些實施方式中，電源260饋送電源電壓到電壓調(diào)節(jié)器230。電壓調(diào)節(jié)器230依據(jù)來自電子裝置210和220的電壓控制信號Up/Down—Tx和Up/Down—Rx而動態(tài)地調(diào)節(jié)(例如增大或減小)電源電壓Vdd—Tx和Vdd—Rx。經(jīng)過調(diào)節(jié)的電源電壓Vdd—Tx和Vdd—Rx用于分別對兩個電子裝置210、 220供電。
在一些實施方式中，電壓控制信號Up/Down—Tx為與電子裝置210相關(guān)的特定性能度量的函數(shù)，電壓控制信號Up/Down_Rx為與電子裝置220相關(guān)的特定性能度量的函數(shù)。這兩個性能度量可以相同或不同。
可以基于電壓控制信號Up/Down—Tx和Up/Down_Rx其中之一或二者，在電壓調(diào)節(jié)器230執(zhí)行不同算法來調(diào)節(jié)電源電壓Vdd_Tx和Vdd—Rx之一或二者。例如，電壓調(diào)節(jié)器230在接收到來自電子裝置210的電壓控制信號Up一Tx或者來自電子裝置220的Up—Rx至少其一時，可增大電源電壓Vdd—Tx和Vdd—Rx這二者。在另一示例中，電壓調(diào)節(jié)器230僅在接收到來自電子裝置210的電壓控制信號Down—Tx和來自電子裝置220的電壓控制信號Down—Rx二者時，減小電源電壓Vdd_Tx和Vdd—Rx這二者。對于電壓控制信號Up/Down—Tx和Up/Down_Rx的給定集合，可分別向Vdd—Tx和Vdd—Rx應(yīng)用相同或不同的電源電壓變化幅值。
圖3為說明具有電壓調(diào)節(jié)器330的系統(tǒng)300的實施方式的總體方框圖，該電壓調(diào)節(jié)器調(diào)節(jié)到通過一個或多個有線通信鏈路340、345互連的兩個電子裝置310、 320的每一個的多個電源電壓。在一些實施方式中，兩個電子裝置310、 320任何一個或二者為收發(fā)器。在一些實施方式中，電壓調(diào)節(jié)器330和兩個電子裝置310、 320制作在不同管芯上且三個管芯位于單個外殼內(nèi)，形成SIP系統(tǒng)。在一些其它實施方式中，這三個管芯分開封裝。例如，電壓調(diào)節(jié)器330和一個電子裝置320位于一個封裝350內(nèi)，另一個裝置310位于另一封裝內(nèi)。在一些其它實施方式中，電壓調(diào)節(jié)器330集成到兩個電子裝置310和320的任何一個的管芯上。
在一些實施方式中，電壓調(diào)節(jié)器330接收來自相應(yīng)電子裝置的多個電壓控制信號。不同的電壓控制信號可以與在該電子裝置測量的不同性能度量相關(guān)。例如，圖 3內(nèi)的電壓控制Up/Down—Time—Margin—2與在電子裝置320處測量的定時裕量相關(guān)，Up/Down—Voltage_Margin—l與在電子裝置310處測量的電壓裕量相關(guān)。
在一些實施方式中，電壓調(diào)節(jié)器330基于其從電子裝置接收的電壓控制信號而生成用于電子裝置310、 320其中之一或二者的多個電源電壓。如圖3所示，電壓調(diào)節(jié)器330應(yīng)用三個電源電壓Vdd_Tx—1、 Vdd—Rx—1和Vdd—IO—1到電子裝置310。電源電壓Vdd_Tx—1對電子裝置310的發(fā)送子裝置(未示出)供電。電源電壓Vdd—Rx一l對電子裝置310的接收子裝置(未示出)供電。電源電壓VddJO—1 (輸入/輸出電路電源電壓)對電子裝置310的1/0接口(未示出)供電。
除了結(jié)合圖1至圖3在上文所描述的示例性電壓調(diào)節(jié)算法之外，本領(lǐng)域技術(shù)人員將顯見可以采用許多其他電源電壓調(diào)節(jié)算法，以基于從相應(yīng)電子裝置收集的多個電壓控制信號來生成多個電源電壓。
概言之，電壓調(diào)節(jié)器內(nèi)置在系統(tǒng)內(nèi)以將電源電壓提供到耦合至電壓調(diào)節(jié)器的一個或多個半導(dǎo)體芯片。至少一個該半導(dǎo)體芯片配置
成生成一個或多個電壓控制信號。在一些實施方式中，電壓控制信號是通過將在半導(dǎo)體芯片處測量的性能度量與閾值進(jìn)行比較而生成的。
如果該性能度量在第一方向上與該閾值不同(例如高于閾值)，則當(dāng)前由電壓調(diào)節(jié)器生成的一個或多個電源電壓被視為高于所需的電源電壓?？梢詼p小該電源電壓并因此降^f氐系統(tǒng)的功庫毛而不負(fù)面地影響系統(tǒng)的性能。相應(yīng)地，可以使用一個或多個電壓控制信號來以預(yù)定量反復(fù)(在需要時)減小電源電壓，直到性能度量與閾值匹酉己。如上述，當(dāng)性能度量與閾值相等時，或者當(dāng)性能度量落在該閾值的預(yù)定范圍內(nèi)時，該性能度量可以與閾值匹配。
如果該性能度量在第二方向上與閾值不同(例如低于閾值)，則當(dāng)前由電壓調(diào)節(jié)器生成的一個或多個電源電壓被視為低于維持系統(tǒng)性能所需的電源電壓。相應(yīng)地，可以使用一個或多個電壓控制信號來以預(yù)定量反復(fù)(在需要時)增大電源電壓，直到性能度量與閾4直匹配。
在一些實施方式中，當(dāng)裝置在初始化模式操作時，例如當(dāng)裝置被加電時，電壓調(diào)節(jié)器調(diào)節(jié)電子裝置的電源電壓。
在一些其它實施方式中，即使該裝置在后初始化模式操作，電壓調(diào)節(jié)器也例如通過監(jiān)測與系統(tǒng)內(nèi)裝置的溫度對應(yīng)的性能度量來調(diào)
節(jié)電子裝置的電源電壓。在這些實施方式中，電壓調(diào)節(jié)器130、 230、330或430包括溫度傳感器(未示出)，或者耦合到該電壓調(diào)節(jié)器外部的溫度傳感器(未示出)，或者監(jiān)測指示系統(tǒng)內(nèi)裝置的溫度的電路參數(shù)(例如，電壓調(diào)節(jié)器內(nèi)或者電子裝置110/120、 210/220、 310/320或410/420之一內(nèi)的電流或電壓)。
在一些實施方式中，提供硬件、軟件或固件接口用于從外部調(diào)節(jié)與內(nèi)置于系統(tǒng)內(nèi)的不同裝置相關(guān)的一個或多個閾值，并因此調(diào)節(jié)裝置的性能目標(biāo)和電源要求。
在一些實施方式中，電壓調(diào)節(jié)器可用于調(diào)節(jié)到不同封裝內(nèi)的電子裝置的電源電壓。
圖4為說明包括具有內(nèi)置電壓調(diào)節(jié)器430的電子裝置410的系統(tǒng)400的實施方式的方框圖，該電壓調(diào)節(jié)器調(diào)節(jié)到電子裝置410的電源電壓。在一些實施方式中，電子裝置410為中央處理器(CPU)，電子裝置420為存儲裝置。
在一些實施方式中，電源460饋送電源電壓到電壓調(diào)節(jié)器430。
17電壓調(diào)節(jié)器430依據(jù)與裝置相關(guān)的性能度量(例如電壓裕量、定時 裕量、誤碼率和/或關(guān)鍵路徑延遲誤差)而動態(tài)地調(diào)節(jié)(例如增大或 減小)到電子裝置410的電源電壓。
在一些實施方式中，電壓調(diào)節(jié)器430還接收兩個裝置410和420 的當(dāng)前性能相關(guān)的信息。
本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解，前述電源電壓調(diào)節(jié)算法可被電壓調(diào)節(jié) 器430采用以更新到電子裝置410的電源電壓。
如上述，電子裝置通過測量性能度量并將其與預(yù)定閾值進(jìn)行比 較而生成電壓控制信號。示例性性能度量包括電壓裕量、定時裕量、 誤碼率以及關(guān)鍵路徑延遲誤差。圖5A-圖5C說明了確定用于電子裝 置的性能度量的實施方式。
圖5A為說明探測電子裝置內(nèi)的關(guān)鍵路徑延遲誤差的實施方式 的方框圖。為了簡化，電子裝置內(nèi)的關(guān)鍵路徑包括組合邏輯520，該 組合邏輯在其輸入接口耦合到鎖存器或觸發(fā)器510且在其輸出接口 耦合到鎖存器或觸發(fā)器515。鎖存器或觸發(fā)器510和515由時鐘信號 CLK 525鐘控。從第 一鎖存器或觸發(fā)器510的輸出經(jīng)過組合邏輯520 到達(dá)第二鎖存器或觸發(fā)器520的輸出(稱為關(guān)鍵路徑延遲)的最惡 劣狀況的延遲必須為時鐘信號CLK 525的預(yù)定數(shù)目的時鐘周期。在 一些實施方式中，此關(guān)4建路徑延遲由復(fù)本電路540測量以避免關(guān)鍵: 路徑的測量干擾實際電路510、 520、 515的操作。復(fù)本電路540的 路徑延遲(從復(fù)本電路540的輸入到輸出)大致上等于沿著實際信 號路徑的關(guān)鍵路徑延遲505。在一些實施方式中，該電子裝置為同步 數(shù)字系統(tǒng)的一部分。
在一些實施方式中，復(fù)本電路540將輸入信號透明地傳輸?shù)捷?出接口，其路徑延遲大致上等于關(guān)鍵路徑延遲505。時鐘CLK 525 作為輸入被提交給復(fù)本電路540且復(fù)本電路540產(chǎn)生類似的時鐘波 形，但是延遲了復(fù)本電路540的延遲。在對復(fù)本路延遲的范圍的特 定假設(shè)的情況下，通過將CLK 525的相位與復(fù)本電路505的輸出時 鐘545進(jìn)行比較，復(fù)本電路的路徑延遲可以與時鐘CLK 525的時間周期進(jìn)行對比。例如，如果已知復(fù)本電路延遲小于CLK 525周期的 1.5倍，則當(dāng)輸出時鐘545的相位早于輸入時鐘CLK 525時，復(fù)本電 路延遲(其大致上等于關(guān)鍵路徑延遲505 )被稱為小于時鐘周期，且 反之亦然。類似地，如果已知復(fù)本電路延遲為CLK 525周期的3.5 倍至4.5倍，則可以在復(fù)本電路延遲和4倍的CLK 525周期之間進(jìn) 行類似的比較。
相位探測器530耦合到時鐘525和545以確定關(guān)4建路徑延遲505 ， 并依據(jù)關(guān)鍵路徑延遲505是否大于或小于預(yù)期值或默認(rèn)值而產(chǎn)生 Up/Down信號532。關(guān)鍵路徑延遲505與預(yù)定數(shù)目時鐘周期之間的 差異對應(yīng)于關(guān)鍵路徑的延遲誤差，其可用于調(diào)節(jié)到電子裝置110或 120或者這二者的電源電壓。例如，如果關(guān)鍵路徑延遲505長于預(yù)定 數(shù)目的時鐘周期，則需要增大至少一個電源電壓(例如由在其輸出 產(chǎn)生Up信號的相位探測器530引起)。如果關(guān)鍵路徑延遲505等于 或短于預(yù)定數(shù)目的時鐘周期，則至少一個電源電壓的減少(例如由 在其輸出產(chǎn)生Down信號的相位探測器530引起)可以幫助減小二 者之間的差異。
在一些實施方式中，前述確定關(guān)鍵:路徑延遲505的方法經(jīng)常凈皮 用于監(jiān)測電子裝置內(nèi)的數(shù)字邏輯電路，因為兩個連接的電路之間的 時間延遲必須精確以避免誤差。
圖5B為說明測量電子裝置的電壓裕量和定時裕量的實施方式的 方框圖。信號失真實際上對于任何信號路徑而言是不可避免的。眼 圖(或眼圖案)535經(jīng)常用于表征信號失真。為了避免或減小數(shù)據(jù)釆 樣誤差，眼圖535必須滿足由諸如定時裕量565、電壓裕量566和誤 碼率的參數(shù)所描述的要求。
如圖5B所示，參考閾值V—ref可用于確定數(shù)據(jù)樣本V—data的值。 例如，如果數(shù)據(jù)樣本V一data的值高于參考閾值V—ref，則數(shù)據(jù)樣本 V—data被視為"1";如果數(shù)據(jù)樣本V—data的值低于參考閾值V—ref, 則數(shù)據(jù)樣本V一data被視為"0"。但是由于信號失真，"1"數(shù)據(jù)樣 本可能低于參考閾值而"0"數(shù)據(jù)樣本可能高于參考閾值，因而引起接收數(shù)據(jù)中的誤差。為了獲得這些誤差的概率的指示，數(shù)據(jù)樣本也 與其他參考閾值進(jìn)行比較。
例如，在特定時刻^的數(shù)據(jù)信號560的一個樣本V—data存儲在 采樣器550-1和550-2 二者內(nèi)。采樣器550-2處的數(shù)據(jù)樣本V一data 與參考閾值V_ref進(jìn)行比較，且采樣器550-1處的同一數(shù)據(jù)樣本 V—data與另一參考閾值V2進(jìn)行比較。兩個參考閾值之間的差異定義 為眼圖的"電壓裕量"566。兩個采樣器的輸出耦合到XOR邏輯570-1 。 如果數(shù)據(jù)樣本V_data高于參考閾值V—ref和V2這二者，則邏輯570-1 的輸出為邏輯O,表明該數(shù)據(jù)樣本滿足電壓裕量要求。如果數(shù)據(jù)樣本 V_data高于參考閾值V—ref但是小于參考閾值V2,則邏輯570-2的 輸出為邏輯l,表明接收器沒有足夠的電壓裕量且容易由于噪聲、失 真或干擾而出現(xiàn)誤差。
類似地，在特定時刻^'的數(shù)據(jù)信號560的數(shù)據(jù)樣本V'—data存儲 在采樣器550-3內(nèi)且與另一參考闞值VI進(jìn)行比較。在一些實施方式 中，V1等于V—ref。 ^'與眼圖535中心之間的差異定義為眼圖的"定 時裕量"。兩個采樣器的輸出耦合到XOR邏輯570-2。定時裕量內(nèi) 數(shù)據(jù)信號560的采樣被視為正確，定時裕量外數(shù)據(jù)信號560的采樣 被視為潛在地不正確并需要重采樣。
在一些實施方式中，基于電壓裕量和/或定時裕量的性能度量用 于測量對應(yīng)電子裝置的性能。例如，如果該性能度量低于預(yù)定閾值， 則需要增大到該電子裝置或與該電子裝置通信的另一裝置的一個或 多個電源電壓。如果該性能度量高于預(yù)定閾值，則可以減小到該電 子裝置或與該電子裝置通信的另一裝置的一個或多個電源電壓，并 因此節(jié)省功率。
在一些實施方式中，誤碼率被選擇作為電子裝置的性能度量。 圖5C為誤碼率585與電壓或定時裕量590之間關(guān)系的預(yù)示說明。關(guān) 系580可用于預(yù)測在誤碼率585其他值處的電壓裕量或定時裕量。 備選地，關(guān)系580可用于在給定數(shù)據(jù)采樣率基于所測量的電壓裕量 或定時裕量來預(yù)測誤碼率。在一些實施方式中，包括代表關(guān)系580的數(shù)據(jù)的解析(close-formed)表達(dá)式或查找表可以預(yù)先安裝在存儲 裝置內(nèi)，用于供后續(xù)在電源電壓調(diào)節(jié)期間使用。在一些實施方式中， 誤碼率是通過在特定時間周期上發(fā)送已知數(shù)據(jù)圖案或者通過使用嵌 在數(shù)據(jù)比特流內(nèi)的誤差探測/校正代碼來直接測量的。
上文結(jié)合圖5A至圖5C所描述的測量涵蓋了電子裝置性能的不 同方面。他們可以生成如圖3所示分離的電壓控制信號或者可以生 成如圖1和2所示組合成為一個電壓控制信號。
圖6為說明通過測量電子裝置內(nèi)的不同性能度量來生成組合電 壓調(diào)節(jié)信號的電子裝置的實施方式的方框圖。電子裝置600包括兩 個性能監(jiān)測器670和680。在一些實施方式中，其中向上(up)調(diào)節(jié) 信號用邏輯l表示，向下(down)調(diào)節(jié)信號用邏輯0表示，兩個性 能監(jiān)測器的輸出耦合到OR邏輯電路625的相應(yīng)輸入端，OR邏輯電 路基于兩個性能監(jiān)測器的輸入而產(chǎn)生電壓向上/向下調(diào)節(jié)信號。電壓 向上/向下調(diào)節(jié)信號被電壓調(diào)節(jié)器650接收用于更新由電壓調(diào)節(jié)器 650產(chǎn)生的一個或多個電源電壓Vdd。
在一些實施方式中，性能監(jiān)測器680按照如上結(jié)合圖5A所述的 方式測量關(guān)鍵路徑的延遲誤差。性能監(jiān)測器680包括與裝置內(nèi)的實 際信號路徑對應(yīng)的復(fù)本關(guān)鍵路徑630。相位探測器635探測沿著關(guān)鍵 路徑630的時間延遲，將該時間延遲與預(yù)定閾值進(jìn)行比較，并相應(yīng) 地生成電壓控制信號637。
在一些實施方式中，性能監(jiān)測器670按照如上結(jié)合圖5B所述的 方式測量眼圖605的電壓裕量和/或定時裕量。眼圖605為電子裝置 600的性能表征或其子集。性能監(jiān)測器670使用XOR邏輯電路620 生成另一電壓控制信號627。 XOR邏輯電路620具有兩個輸入端， 每個輸入端耦合到采樣器A610和采樣器B 615的相應(yīng)輸出端。
兩個電壓控制信號627和637是到OR邏輯電路625的輸入信號。 在一些實施方式中，OR邏輯電路625配置成在兩個控制信號627和 63 7至少其 一 為由邏輯1代表的升壓控制信號時生成由邏輯1代表的 升壓控制信號，以及在兩個控制信號627和637均為由邏輯0代表的降壓控制信號時生成由邏輯0代表的降壓控制信號。藉此，包括
電子裝置600的電子系統(tǒng)達(dá)不到其性能目標(biāo)的可能性較少。
OR邏輯電路625發(fā)送Up/Down電壓控制信號640到電壓調(diào)節(jié) 器650。電壓調(diào)節(jié)器650包括降壓變換器660,用于依據(jù)Up/Down 電壓控制信號640來增大/減小其生成的一個或多個電源電壓。在一 些其它實施方式中，電壓調(diào)節(jié)器650可以使用另一類型的電壓變換 器，例如升壓變換器、降壓-升壓變換器、電荷泵或線性調(diào)節(jié)器。
在一些實施方式中，電壓調(diào)節(jié)器650包括組合邏輯655。組合邏 輯655配置成穩(wěn)定Up/Down電壓控制信號640。例如，低通濾波器
號640求平均，以降低由OR邏輯電路625生成的異常輸出的影響。 其他實施方式可將附加邏輯并入電壓調(diào)節(jié)器650內(nèi)或者從電壓調(diào)節(jié) 器650除去某些邏輯以更新電源電壓Vdd。
因為在該裝置的MOSFET晶體管級的閾值電壓，到電子裝置的 電源電壓無法根據(jù)前述功率節(jié)省方案而任意地減小。MOSFET晶體 管的閾值電壓可以定義為該晶體管導(dǎo)通并開始在其源極和漏極之間 傳導(dǎo)電流時的柵極電壓。另一方面，MOSFET晶體管的閾值電壓可 以定義為與晶體管襯底(基底)內(nèi)多數(shù)載流子密度相同的相反電荷 載流子的層形成于柵極下方時的柵極電壓。如果柵極電壓低于閾值 電壓，則晶體管截止且理想地晶體管漏極到源極沒有電流。如果柵 極電壓大于閾值電壓，則晶體管導(dǎo)通且電流可以在晶體管的漏極和 源極之間流動。由于在晶體管級的柵極電壓取決于在裝置級的電源 電壓，如果到裝置的電源電壓低使得柵極電壓低于閾值電壓，則裝 置無法正常操作。
公知的是，晶體管的閾值電壓不是恒定的，而是許多因素的變 量。例如，體(或襯底或背柵偏置)電壓的變化影響閾值電壓變化。 如果體電壓隨到裝置的電源電壓而變化，則可以建立晶體管級的閾 值電壓與裝置級的電源電壓之間的關(guān)系。在一些實施方式中，此關(guān) 系用于進(jìn)一步減小電源電壓而不引起晶體管功能異常。圖7A為說明使用電壓調(diào)節(jié)器的原位閾值電壓控制的實施方式 的方框圖。塊730代表制作在半導(dǎo)體襯底上作為電子裝置一部分的 實際電路部件(例如晶體管)。塊720代表制作在同一襯底上的閾 值電壓測量電if各。兩個塊內(nèi)的電路部件具有相同或相似的體電壓。 在一些實施方式中，閾值電壓測量電^^為同一^)"底上的實際電路部 件的復(fù)本。襯底或體耦合到放大器710(例如運(yùn)算放大器，有時稱為 "運(yùn)放")的輸出端。放大器710具有兩個輸入端， 一個來自電壓 調(diào)節(jié)器700以及另一個來自閾值電壓測量電路。
在一些實施方式中，閾值電壓測量電路包括PMOS晶體管725 和NMOS晶體管727。兩個晶體管725和727串聯(lián)連接。PMOS晶 體管725配置成剛剛好導(dǎo)通且存在從其漏極到源極的小電流I。 NMOS晶體管727按二極管方式連接。由于小電流I，晶體管727處 的柵極過驅(qū)動小。結(jié)果，耦合到放大器710的一個輸入端以形成反
饋環(huán)路的晶體管727的柵極電壓VGate非常接近晶體管727的閾值電
壓VTh。
在一些實施方式中，線性電路(例如圖7A中示出的電阻分壓器) 生成來自電壓調(diào)節(jié)器700的電源電壓的一部分并將此部分的電源電 壓饋送到放大器710。例如，如圖7A所示，放大器710另一輸入端 處的電源電壓Vi定義為
其中V為電壓調(diào)節(jié)器700處的電源電壓。放大器710兩個輸入端的 電壓差異被用于調(diào)節(jié)體電壓VP_well,該體電壓繼而影響閾值電壓，使 得其總是循著電壓調(diào)節(jié)器700的電源電壓V,即VTh-V"當(dāng)電壓調(diào) 節(jié)器700依據(jù)性能度量增大/減小電源電壓V時，闊值電壓Vn以同 一比例被相應(yīng)地調(diào)節(jié)。這種電路配置降低了由于電源電壓減小引起 的發(fā)生晶體管級故障的可能性。有利地，這種類型的原位閾值控制 機(jī)制可以顯著提高模擬裝置或者電子裝置的模擬部分的性能。
在一些實施方式中，不同的電壓調(diào)節(jié)器配置成控制在襯底不同 部分的閾值電壓。圖7B為說明原位調(diào)制襯底770的P阱745和N阱755的閾值電壓的兩個電壓調(diào)節(jié)器741、751的實施方式的方框圖。 電路740響應(yīng)于電壓調(diào)節(jié)器741處的電源電壓更新來調(diào)節(jié)在P 阱745內(nèi)具有反偏壓節(jié)點的NMOS晶體管的閾值電壓。閾值電壓測 量電路743包括例如在襯底770的P阱745內(nèi)具有反偏壓節(jié)點的一 個或多個NMOS晶體管的其他CMOS電路760內(nèi)的電路部件的復(fù) 本。運(yùn)算放大器742具有兩個輸入端， 一個通過電阻分壓器耦合到 電壓調(diào)節(jié)器741且另一個耦合到閾值電壓測量電路743的輸出；并 具有耦合到p阱745的輸出。運(yùn)算放大器742依據(jù)其兩個輸入之間 的差異來調(diào)節(jié)P阱745的電壓電平。電路750響應(yīng)于電壓調(diào)節(jié)器751 處的電源電壓更新來調(diào)節(jié)在N阱755內(nèi)具有反偏壓節(jié)點的PMOS晶 體管的閾值電壓。閾值電壓測量電路753包括例如在村底770的N 阱755內(nèi)具有反偏壓節(jié)點的一個或多個PMOS晶體管的其他CMOS 電路760內(nèi)的電路部件的復(fù)本。運(yùn)算放大器752具有兩個輸入端， 一個通過電阻分壓器耦合到電壓調(diào)節(jié)器751且另一個耦合到閾值電 壓測量電路753的輸出；并具有耦合到N阱755的輸出。運(yùn)算放大 器752依據(jù)其兩個輸入之間的差異來調(diào)節(jié)N阱755的電壓電平。兩 個電路740、 750的操作類似于如上結(jié)合圖7A所述。
在一些實施方式中，電壓調(diào)節(jié)器不與其他電子裝置一起位于封 裝內(nèi)部。相反，其安裝在封裝的外表面上以調(diào)節(jié)到該封裝的外部電 源電壓。
圖8A至8C說明了安裝在電子封裝的底面上的兩個電壓調(diào)節(jié)器 825的實施方式的不同視圖810、 820、 830的方框圖。電壓調(diào)節(jié)器 825可以接收來自封裝內(nèi)以及封裝外的電子裝置的性能度量測量信 號。封裝內(nèi)的裝置815可以制作在一個或多個管芯上?；谠摐y量 信號，電壓調(diào)節(jié)器825調(diào)節(jié)到封裝內(nèi)的裝置的一個或多個電源電壓。 在一些實施方式中，如圖4所示，至少一個電壓調(diào)節(jié)器825可以集 成到封裝內(nèi)的電子裝置815之一中。本領(lǐng)域技術(shù)人員將顯見，上述 電壓調(diào)節(jié)方案適用于外部電壓調(diào)節(jié)器825。
前述電壓調(diào)節(jié)方案可以進(jìn)一步推廣以優(yōu)化到上述范圍以外的電
24子系統(tǒng)的多個電源電壓。圖9A說明了用于優(yōu)化到電子系統(tǒng)的多個電源電壓的一維方法 的實施方式。最初，到系統(tǒng)的所有電源電壓設(shè)置為Vdd—Max。在一些實施方 式中，Vdd一Max為在最惡劣場合下滿足系統(tǒng)性能要求的高電壓。接著，多個電源電壓的第一電源電壓Vdd—1按預(yù)定比例反復(fù)且 單調(diào)地減小，直到當(dāng)?shù)谝浑娫措妷旱竭_(dá)Vdd_l—Low的電平時，該電 子系統(tǒng)的第 一 性能度量不滿足第 一 預(yù)定要求。將第 一 電源電壓V d d_ 1 隨后退回到Vdd—1—Optimal的電平，第一性能度量在此電平滿足第 一預(yù)定要求。接著，多個電源電壓的第二電源電壓Vdd—2按預(yù)定比例反復(fù)且 單調(diào)地減小，直到當(dāng)?shù)诙娫措妷旱竭_(dá)Vdd—2—Low的電平時，該電 子系統(tǒng)的第二性能度量不滿足第二預(yù)定要求。將第二電源電壓Vdd_2 隨后退回到Vdd—2—Optimal的電平，第二性能度量在此電平滿足第 二預(yù)定要求。在一些實施方式中，在第二電源電壓Vdd—2被調(diào)節(jié)時， 第 一 電源電壓Vdd—1維持在由第一退回操作建立的電平 Vdd—l—Optimal。如圖9A所示，針對到電子系統(tǒng)的多個電源電壓的每一個反復(fù)地 調(diào)用前述過程。最后，每個電源電壓鎖定到相應(yīng)的優(yōu)化值，使得整 個系統(tǒng)在功率有效模式下操作。在一些實施方式中，第二性能度量與第一性能度量相同。在一 些其它實施方式中，第二性能度量不同于第一性能度量。例如，第 一電源電壓可以是Vdd_IO，即，到系統(tǒng)內(nèi)數(shù)字電路的電源電壓。這 種情形下，第 一性能度量選擇為數(shù)字電路的關(guān)鍵路徑延遲誤差或其 子集。類似地，如果第二電源電壓為Vdd—Analog,即，到系統(tǒng)內(nèi)模 擬電路的電源電壓，則電壓/時間裕量或誤碼率可能是第二性能度量 的更好選擇。在一些實施方式中，從包括電壓裕量、定時裕量、誤碼率、關(guān) 鍵路徑延遲誤差以及它們的 一 個或多個函數(shù)的群組中選擇任 一 性能在一些實施方式中，在第三電源電壓被調(diào)節(jié)時，第一和第二電 源電壓維持在由前述第一和第二退回操作建立的電平。在一些實施方式中，多個電源電壓包括選自包括接收電路電源 電壓、發(fā)送電路電源電壓、輸入/輸出電路電源電壓、數(shù)字電路電源 電壓以及沖莫擬電^各電源電壓的集合的至少兩種不同電源電壓。圖9B說明用于優(yōu)化到電子系統(tǒng)的多個電源電壓的多維方法的實 施方式。最初，將相應(yīng)電壓指派到多個電源電壓的每一個。例如，所有電源電壓設(shè)置為電壓電平Vdd_Max，該電壓電平在最惡劣場合下滿 足系統(tǒng)性能要求。接著，多個電源電壓的至少兩個被反復(fù)調(diào)節(jié)以產(chǎn) 生多組電源電壓。在一些實施方式中，電源電壓由預(yù)定步長來調(diào)節(jié)。 在一些實施方式中，兩個相應(yīng)電源電壓沿相反方向調(diào)節(jié)。例如，如 圖9B所示，在特定時刻，電源電壓Vdd一Tx增大且電源電壓Vdd—Rx 減小。在其他時刻，電源電壓Vdd一Tx減小且電源電壓Vdd—Rx增大。每組電源電壓被進(jìn)一步檢查以確定其是否滿足關(guān)于電子系統(tǒng)的 第一性能度量的預(yù)定要求。最后，滿足該預(yù)定要求的一組電源電壓 被選擇用于相應(yīng)地操作該電子系統(tǒng)。如果存在至少兩組電源電壓滿 足該預(yù)定要求，則使用選擇函數(shù)在滿足該預(yù)定要求的兩組或更多組 電源電壓中選擇一組電源電壓。在一些實施方式中，該選擇函數(shù)對應(yīng)于電子系統(tǒng)內(nèi)一個裝置的 功耗。在一些其它實施方式中，選擇函數(shù)包括每組電源電壓內(nèi)電源 電壓的權(quán)重函數(shù)。在一些實施方式中，第一性能度量選自包括電壓 裕量、定時裕量、誤碼率、關(guān)4建路徑延遲誤差、以及它們的一個或 多個函數(shù)的群組。本發(fā)明的具體實施方式
的前述描述是出于說明和闡述的目的。 他們不旨在是窮舉的或者將本發(fā)明限制到所公開的確切形式。相反， 應(yīng)理解，鑒于上述教導(dǎo)可以進(jìn)行許多改進(jìn)和變動。選擇和描述這些 實施方式目的是最好地解釋本發(fā)明的原理極其實踐應(yīng)用，由此使得26本領(lǐng)域其他技術(shù)人員能夠采用適于預(yù)期特定用途的各種改進(jìn)而最好 地利用本發(fā)明和各種實施方式。
權(quán)利要求
1.一種調(diào)節(jié)耦合到有線通信鏈路的電子裝置的電源電壓的方法，包括依據(jù)該電子裝置通過該有線通信鏈路接收的信號，確定該電子裝置的性能度量；以及依據(jù)該性能度量來調(diào)節(jié)該電子裝置的電源電壓。
2. 如權(quán)利要求l所述的方法，還包括 將該性能度量與第 一 閾值進(jìn)行比較；如果該性能度量在第 一方向上與該第 一 閾值不同，則增大該電源 電壓；以及重復(fù)所述比較和增大，直到該性能度量與該第一閾值匹配。
3. 如權(quán)利要求2所述的方法，還包括 將該性能度量與第二閾值進(jìn)行比較；如果該性能度量在與該第一方向相反的第二方向上與該第二闊 值不同，則減小該電源電壓；以及重復(fù)所述比較和減小，直到該性能度量與該第二閾值匹配。
4. 如權(quán)利要求l所述的方法，其中該性能度量選自包括電壓裕 量、定時裕量、誤碼率及它們的一個或多個函數(shù)的群組。
5. 如權(quán)利要求l所述的方法，其中當(dāng)該電子裝置在初始化模式 下操作時，該電源電壓依據(jù)該性能度量被調(diào)節(jié)。
6. 如權(quán)利要求l所述的方法，其中當(dāng)該電子裝置在后初始化模 式下操作時，該電源電壓依據(jù)該電子裝置的溫度被調(diào)節(jié)。
7. —種電子系統(tǒng)，包括 第一電子裝置； 第二電子裝置；一個或多個有線通信鏈路，其將該第一電子裝置耦合到該第二電 子裝置；以及電壓調(diào)節(jié)器，集成到該第一電子裝置內(nèi)以提供第一電源電壓到該第一電子裝置，其中該電壓調(diào)節(jié)器配置成依據(jù)該第一電子裝置通過 該 一 個或多個有線通信鏈路接收的信號來確定性能度量，以及依據(jù) 該性能度量來調(diào)節(jié)對該第 一 電子裝置的該第 一 電源電壓。
8. 如權(quán)利要求7所述的系統(tǒng)，其中該電壓調(diào)節(jié)器配置成 將該性能度量與第 一 閾值進(jìn)行比較；如果該性能度量在第一方向上與該第一閾值不同，則增大該第一 電源電壓；以及重復(fù)所述比較和增大操作，直到該性能度量與該第 一 閾值匹配。
9. 如權(quán)利要求8所述的系統(tǒng)，其中該電壓調(diào)節(jié)器還配置成 將該性能度量與第二閾值進(jìn)行比較；如果該性能度量在與該第一方向相反的第二方向上與該第二閾 值不同，則減小該第一電源電壓；以及重復(fù)所述比較和減小操作，直到該性能度量與該第二閾值匹配。
10. 如權(quán)利要求7所述的系統(tǒng)，其中該性能度量選自包括電壓裕 量、定時裕量、誤碼率及它們的一個或多個函數(shù)的群組。
11. 如權(quán)利要求7所述的系統(tǒng)，其中當(dāng)該第一電子裝置或第二電 子裝置在初始化模式下操作時，該第一電源電壓依據(jù)該性能度量被 調(diào)節(jié)。
12. 如權(quán)利要求7所述的系統(tǒng)，其中當(dāng)該第一電子裝置或第二電 子裝置在后初始化模式下操作時，該第一電源電壓依據(jù)該第一電子 裝置或第二電子裝置的溫度被調(diào)節(jié)。
13. —種多管芯電子封裝，包括 第一管芯；第二管芯；一個或多個有線通信鏈路，將該第一管芯耦合到該第二管芯；以及電壓調(diào)節(jié)器，耦合到該第一管芯和第二管芯以分別提供第一電源 電壓和第二電源電壓到該第一管芯和第二管芯，其中該電壓調(diào)節(jié)器 配置成依據(jù)來自該第二管芯的電壓調(diào)節(jié)信號來調(diào)節(jié)該第一電源電壓和第二電源電壓中的一個或多個。
14. 如權(quán)利要求13所述的電子封裝，其中該電壓調(diào)節(jié)器耦合到 基本恒壓的電源。
15. 如權(quán)利要求13所述的電子封裝，其中該第二管芯包括第一 邏輯和第二邏輯，該第一邏輯配置成生成用于該第二管芯內(nèi)的第一 類型電路的第一子信號，該第二邏輯配置成生成用于該第二管芯內(nèi) 的第二類型電路的第二子信號，以及其中該電壓調(diào)節(jié)信號為該第一 子信號和第二子信號的函數(shù)。
16. 如權(quán)利要求15所述的電子封裝，其中如果該第一子信號和 第二子信號中任一個為升壓信號，則該電壓調(diào)節(jié)信號為升壓信號。
17. 如權(quán)利要求15所述的電子封裝，其中如果該第一子信號和 第二子信號均為降壓信號，則該電壓調(diào)節(jié)信號為降壓信號。
18. 如權(quán)利要求15所述的電子封裝，其中如果該第二管芯具有 預(yù)定電壓裕量閾值之下的電壓裕量，則該第二邏輯配置成生成升壓 信號。
19. 如權(quán)利要求15所述的電子封裝，其中如果該第二管芯具有 預(yù)定定時裕量閾值之下的定時裕量，則該第二邏輯配置成生成升壓 信號。
20. 如權(quán)利要求15所述的電子封裝，其中如果該第二管芯具有 預(yù)定誤碼率閾值之上的誤碼率，則該第二邏輯配置成生成升壓信號。
21. 如權(quán)利要求13所述的電子封裝，還包括外殼，該外殼具有 外表面，以及其中該第一管芯和該第二管芯安裝在該外殼內(nèi)部且該 電壓調(diào)節(jié)器安裝在該外表面上。
22. 如權(quán)利要求13所述的電子封裝，還包括外殼，以及其中該 第一管芯和該第二管芯安裝在該外殼內(nèi)部，且該電壓調(diào)節(jié)器在該外 殼內(nèi)部安裝在該第二管芯上。
23. —種多管芯電子封裝，包括第一管芯； 第二管芯；一個或多個有線通信鏈路，將該第一管芯耦合到該第二管芯；以及電壓調(diào)節(jié)器，耦合到該第一管芯以供應(yīng)第一電源電壓并耦合到該 第二管芯以提供第二電源電壓，其中該電壓調(diào)節(jié)器配置成依據(jù)來自 該第二管芯的電壓調(diào)節(jié)信號來調(diào)節(jié)該第 一 電源電壓。
24. 如權(quán)利要求23所述的多管芯電子封裝，還包括外殼，該外 殼具有外表面，其中該第一管芯和第二管芯安裝在該外殼內(nèi)部，以 及該電壓調(diào)節(jié)器安裝在該外表面上。
25. 如權(quán)利要求23所述的多管芯電子封裝，還包括外殼，該外 殼具有外表面，其中該第一管芯和第二管芯安裝在該外殼內(nèi)部，以 及該電壓調(diào)節(jié)器在該外殼內(nèi)部安裝在該第二管芯上。
26. 如權(quán)利要求23所述的多管芯電子封裝，其中該電壓調(diào)節(jié)器 集成到該第一管芯和該第二管芯之一內(nèi)。
27. —種多管芯電子封裝，包括 第一管芯；第二管芯；一個或多個有線通信鏈路，將該第一管芯耦合到該第二管芯；以及電壓調(diào)節(jié)器，耦合到該第一管芯以供應(yīng)第一組電源電壓并耦合到 該第二管芯以提供第二組電源電壓，其中該電壓調(diào)節(jié)器配置成依 據(jù)來自該第一管芯的第一電壓調(diào)節(jié)信號來調(diào)節(jié)該第一組電源電壓的 至少一個電源電壓，以及依據(jù)來自該第二管芯的第二電壓調(diào)節(jié)信號 來調(diào)節(jié)該第二組電源電壓的至少一個電源電壓。
28. 如權(quán)利要求27所述的多管芯電子封裝，其中該電壓調(diào)節(jié)器 配置成依據(jù)來自該第二管芯的至少一相應(yīng)電壓調(diào)節(jié)信號來調(diào)節(jié)該第 一組電源電壓的相應(yīng)電源電壓。
29. 如權(quán)利要求27所述的多管芯電子封裝，還包括外殼，該外 殼具有外表面，以及其中該第一管芯和第二管芯安裝在該外殼內(nèi)部， 且該電壓調(diào)節(jié)器安裝在該外表面上。
30. 如權(quán)利要求27所述的多管芯電子封裝，還包括外殼，該外 殼具有外表面，以及其中該第一管芯和第二管芯安裝在該外殼內(nèi)部， 且該電壓調(diào)節(jié)器在該外殼內(nèi)部安裝在該第二管芯上。
31. 如權(quán)利要求27所述的多管芯電子封裝，其中該電壓調(diào)節(jié)器 集成到該第一管芯和第二管芯之一內(nèi)。
32.成電^各，包括多個晶體管，具有包括阱的背柵偏置節(jié)點；以及閾值調(diào)節(jié)電路，用于調(diào)節(jié)該阱的電壓使得該多個晶體管的相應(yīng)晶體管的該閾值電壓為該集成電路的電源電壓的預(yù)定分?jǐn)?shù)。
33. 如權(quán)利要求32所述的集成電路，還包括 電壓調(diào)節(jié)器，用以生成該電源電壓，并耦合到該閾值調(diào)節(jié)電路。
34. 如權(quán)利要求33所述的集成電路，還包括 具有輸入端和輸出端的線性電路，其中該輸入端耦合到該電壓調(diào)節(jié)器且該輸出端耦合到該閾值調(diào)節(jié)電路。
35. 如權(quán)利要求34所述的集成電路，其中該線性電路為電阻分 壓器。
36. 如權(quán)利要求33所述的集成電路，其中該閾值調(diào)節(jié)電路還包括運(yùn)算放大器，具有耦合到該電壓調(diào)節(jié)器的第一輸入端、耦合到相 應(yīng)晶體管以形成反饋環(huán)路的第二輸入端、以及耦合到該阱的輸出端。
37. —種調(diào)節(jié)用于電子系統(tǒng)的多個電源電壓的方法，包括 反復(fù)調(diào)節(jié)該多個電源電壓的第一電源電壓，直到該電子系統(tǒng)的第一性能度量不滿足第一預(yù)定要求；將該第一電源電壓退回到第一電平，使得該第一性能度量滿足該 第一預(yù)定要求；反復(fù)調(diào)節(jié)該多個電源電壓的第二電源電壓，直到該電子系統(tǒng)的第 二性能度量不滿足第二預(yù)定要求；以及將該第二電源電壓退回到第二電平，使得該第二性能度量滿足該第二預(yù)定要求。
38. 如權(quán)利要求37所述的方法，包括使用在由該第一退回操作 建立的處于該第一電平的該第一電源電壓和由該第二退回操作建立 的處于該第二電平的該第二電源電壓來操作該電子系統(tǒng)。
39. 如權(quán)利要求37所述的方法，其中該第二電源電壓被調(diào)節(jié)， 同時維持該第一電源電壓在由該第一退回操作建立的該第一電平。
40. 如權(quán)利要求37所述的方法，其中該第二性能度量與該第一 性能度量相同。
41. 如權(quán)利要求37所述的方法，其中該第二性能度量與該第一 性能度量不同。
42. 如權(quán)利要求37所述的方法，其中該第一性能度量選自包括 電壓裕量、定時裕量、誤碼率以及它們的一個或多個函數(shù)的群組。
43. 如權(quán)利要求37所述的方法，還包括反復(fù)調(diào)節(jié)該多個電源電壓的第三電源電壓，直到該電子系統(tǒng)的第 三性能度量不滿足第三預(yù)定要求；以及將該第三電源電壓退回到第三電平，使得該第三性能度量滿足該 第三預(yù)定要求。
44. 如權(quán)利要求43所述的方法，其中該第三電源電壓被調(diào)節(jié)， 同時維持該第一電源電壓在由該第一退回操作建立的該第一電平并 維持該第二電源電壓在由該第二退回操作建立的該第二電平。
45. 如權(quán)利要求37所述的方法，其中該多個電源電壓包括選自 包括接收電路電源電壓、發(fā)送電路電源電壓、輸入/輸出電路電源電 壓和模擬電路電源電壓的集合的至少兩個不同的電源電壓。
46. 如權(quán)利要求37所述的方法，其中反復(fù)調(diào)節(jié)第一電源電壓包 括反復(fù)且單調(diào)地改變該第 一電源電壓的第 一電平。
47. 如權(quán)利要求46所述的方法，其中反復(fù)調(diào)節(jié)第二電源電壓包 括反復(fù)且單調(diào)地改變該第二電源電壓的第二電平。
48. —種調(diào)節(jié)用于電子系統(tǒng)的多個電源電壓的方法，包括 指派相應(yīng)值給該多個電源電壓的每一個；調(diào)節(jié)該多個電源電壓中的至少兩個以產(chǎn)生電源電壓組； 確定該電源電壓組是否滿足關(guān)于該電子系統(tǒng)的第 一性能度量的 預(yù)定要求；重復(fù)該調(diào)節(jié)和確定操作；乂人:帔確定滿足該預(yù)定要求的電源電壓組選擇相應(yīng)的電源電壓組； 以及使用所選擇的電源電壓組來操作該電子系統(tǒng)。
49. 如片又利要求48所述的方法，其中由該調(diào)節(jié)操作產(chǎn)生的電源電壓組中至少兩個電源電壓組滿 足該預(yù)定要求；其中該選擇包括依據(jù)選擇函數(shù)，從滿足該預(yù)定要求的至少兩個 電源電壓組選4奪相應(yīng)的電源電壓組。
50. 如權(quán)利要求49所述的方法，其中該選纟奪函數(shù)對應(yīng)于該電子 系統(tǒng)的功耗。
51. 如權(quán)利要求49所述的方法，其中該選擇函數(shù)包括所選擇的 電源電壓組內(nèi)該電源電壓的力口4又函凄史。
52. 如權(quán)利要求48所述的方法，其中該第一性能度量選自包括 電壓裕量、定時裕量、誤碼率以及它們的一個或多個函數(shù)的群組。
53. 如權(quán)利要求48所述的方法，其中重復(fù)該調(diào)節(jié)操作包括通過 預(yù)定步長反復(fù)調(diào)節(jié)該多個電源電壓的第 一電源電壓的電平。
54. 如權(quán)利要求48所述的方法，其中重復(fù)該調(diào)節(jié)操作包括至少 一個調(diào)節(jié)操作，其中該多個電源電壓的第 一相應(yīng)電源電壓和第二相應(yīng)電源電壓沿相反方向#皮調(diào)節(jié)。
全文摘要
公開了一種依據(jù)與有線通信鏈路有關(guān)的性能度量，調(diào)節(jié)耦合到有線通信鏈路的電子裝置的電源電壓的方法?；谠撔阅芏攘可呻妷赫{(diào)節(jié)信號。該電壓調(diào)節(jié)信號隨后用于更新到該電子裝置的電源電壓。
文檔編號G05F1/46GK101663629SQ200880012901
公開日2010年3月3日 申請日期2008年2月28日 優(yōu)先權(quán)日2007年3月1日
發(fā)明者H·M·恩古延, J·L·澤貝, J·金, Y·U·弗蘭斯 申請人:拉姆伯斯公司