專利名稱：多核處理器電源管理電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
:本發(fā)明涉及多核處理器的電源管理，是一種電源管理電路，具體地說，是一種的多核處理器電源管理電路。
技術(shù)背景:高性能處理器正朝著多核的方向迅速發(fā)展。雙核，四核，十六核，六十四核，單顆芯片上處理器的核數(shù)正在不斷增加。對(duì)于絕大多數(shù)應(yīng)用，計(jì)算機(jī)沒有必要使芯片上所有的處理器都處在最大工作量狀態(tài)。在低工作量狀態(tài)下和不工作狀態(tài)下，處理器可以采用降低其供電輸入電壓的方法減小功耗。目前，在多核處理器芯片上，所有的處理器核共享同一供電輸入，這使得任一一核本處理器無法獨(dú)立地選擇其供電輸入電壓，所有處理器都必須處在同一種電源模式下。本發(fā)明提出一種新型的多核處理器電源管理方案，使得任 核本處理器能夠獨(dú)立地選擇其供電輸入電壓，根據(jù)主系統(tǒng)需要，它能迅速進(jìn)入更加節(jié)能的狀態(tài)。
發(fā)明內(nèi)容:本發(fā)明的目的是提供一種多核處理器的電源管理電路。任意一個(gè)核處理器或者核處理器群都可以通過芯片上的供電網(wǎng)絡(luò)，獨(dú)立從開關(guān)電源提供的多路電壓輸出中選擇一路適用的電壓。本發(fā)明的技術(shù)解決方案是:一種多核處理器電源管理電路，多個(gè)開關(guān)電源提供的多路電壓輸出連接到多個(gè)電源選擇模塊的輸入端，每一個(gè)電源選擇模塊的輸出作為處理器的供電電壓，電源選擇模塊的輸出電壓通過一個(gè)或多個(gè)并聯(lián)的半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管提供。進(jìn)一步，多核處理器可以是原生多核處理器或者是封裝多核處理器。進(jìn)一步，多核處理器中的任意一個(gè)核處理器或者核處理器群與芯片上的電網(wǎng)之間都有一個(gè)電源選擇模塊，該電源選擇模塊包含一組開關(guān)，通過開關(guān)的開與合選擇適用電壓。進(jìn)一步，連接核處理器或者核處理器群與芯片上的電網(wǎng)之間的電源選擇模塊包含一組開關(guān)，所述一組開關(guān)在任何時(shí)候最多只能合上一個(gè)。進(jìn)一步，所述的一組開關(guān)是一個(gè)或者多個(gè)并聯(lián)的半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管；或者是使用放大器進(jìn)行模擬驅(qū)動(dòng)的晶體管，放大器使用處理器提出的需要電壓和被選擇的供電線供電電壓作為輸入，驅(qū)動(dòng)功率晶體管實(shí)現(xiàn)線性降壓。一種多核處理器電源管理電路，多核處理器的任意一個(gè)核處理器或者核處理器群都可以通過芯片上的電網(wǎng)獨(dú)立從開關(guān)電源提供的多路電壓輸出中選擇一路適用電壓。電源管理電路中有一個(gè)或多個(gè)開關(guān)電源提供若干路不同電壓的輸出，通過芯片上的供電網(wǎng)絡(luò)送給每一核處理器核(群)。每一核處理器(群)都連接到若干個(gè)不同的供電線，可以獨(dú)立選擇從任何一條或多條供電線上取電。每一核處理器或每一個(gè)處理器群通過若干個(gè)開關(guān)連接到不同的供電線上，連接一個(gè)處理器核(群)和一條供電線的一個(gè)開關(guān)可以是一個(gè)或多個(gè)并聯(lián)的功率晶體管。連接一核處理器或一個(gè)處理器群和多條供電線的開關(guān)可以使用排他地邏輯驅(qū)動(dòng)，確保任兩條供電線之間不會(huì)被誤短路。連接一核處理器或一個(gè)處理器群和任一條供電線的晶體管也可以使用模擬驅(qū)動(dòng)電路進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，調(diào)節(jié)晶體管的電導(dǎo)值。此模擬驅(qū)動(dòng)電路可以是一個(gè)或幾個(gè)放大器。模擬驅(qū)動(dòng)電路使用處理器所需電壓和可供選擇的供電電壓作為輸入，驅(qū)動(dòng)功率晶體管實(shí)現(xiàn)線性降壓。在這種實(shí)現(xiàn)方案下，開關(guān)電源只需提供少量的若干路電壓輸出(粗準(zhǔn)調(diào)節(jié))，功率晶體管的線性降壓允許每一核處理器(或處理器群)所取的電壓有更為細(xì)微的調(diào)節(jié)(細(xì)準(zhǔn)調(diào)節(jié))。過去，多核處理器上不同處理器雖然有不同需要，但電源管理系統(tǒng)都只提供一個(gè)相同的電壓。本發(fā)明通過向多核處理器中不同的核處理器或者核處理器群提供不同的電壓，降低了多核處理器的自身功耗，節(jié)約能源，延長(zhǎng)了電池供電時(shí)的續(xù)航時(shí)間。對(duì)比專利文獻(xiàn):CN 200510102506.4中央處理單元的電源管理方法，CN201010248261.7中央處理器工作狀態(tài)和睡眠狀態(tài)切換的方法和裝置。

:附圖1為本發(fā)明的一種多核處理器電源管理電路的結(jié)構(gòu)示意圖。附圖2為本發(fā)明的一種電源選擇模塊的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
:電源管理電路中有一個(gè)或多個(gè)開關(guān)電源提供若干路不同電壓的輸出，通過芯片上的供電網(wǎng)絡(luò)送給每一核處理器核(群)。每一核處理器(群)都連接到若干個(gè)不同的供電線，可以獨(dú)立選擇從任何一條或多條供電線上取電。每一核處理器或每一個(gè)處理器群通過若干個(gè)開關(guān)連接到不同的供電線上，連接一個(gè)處理器核(群)和一條供電線的一個(gè)開關(guān)可以是一個(gè)或多個(gè)并聯(lián)的功率晶體管。連接一核處理器或一個(gè)處理器群和多條供電線的開關(guān)可以使用排他地邏輯驅(qū)動(dòng)，確保任兩條供電線之間不會(huì)被誤短路。連接一核處理器或一個(gè)處理器群和任一條供電線的晶體管也可以使用模擬驅(qū)動(dòng)電路進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，調(diào)節(jié)晶體管的電導(dǎo)值。此模擬驅(qū)動(dòng)電路可以是一個(gè)或幾個(gè)放大器。模擬驅(qū)動(dòng)電路使用處理器所需電壓和可供選擇的供電電壓作為輸入，驅(qū)動(dòng)功率晶體管實(shí)現(xiàn)線性降壓。在這種實(shí)現(xiàn)方案下，開關(guān)電源只需提供少量的若干路電壓輸出(粗準(zhǔn)調(diào)節(jié))，功率晶體管的線性降壓允許每一核處理器(或處理器群)所取的電壓有更為細(xì)微的調(diào)節(jié)(細(xì)準(zhǔn)調(diào)節(jié))。
權(quán)利要求1.一種多核處理器電源管理電路，其特征是:多個(gè)開關(guān)電源提供的多路電壓輸出連接到多個(gè)電源選擇模塊的輸入端，每一個(gè)電源選擇模塊的輸出作為處理器的供電電壓，電源選擇模塊的輸出電壓通過一個(gè)或多個(gè)并聯(lián)的半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管提供。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多核處理器電源管理電路，其特征是:多核處理器可以是原生多核處理器或者是封裝多核處理器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多核處理器電源管理電路，其特征是:多核處理器中的任意一個(gè)核處理器或者核處理器群與芯片上的電網(wǎng)之間都有一個(gè)電源選擇模塊，該電源選擇模塊包含一組開關(guān)，通過開關(guān)的開與合選擇適用電壓。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多核處理器電源管理電路，其特征是:連接核處理器或者核處理器群與芯片上的電網(wǎng)之間的電源選擇模塊包含一組開關(guān)，所述一組開關(guān)在任何時(shí)候最多只能合上一個(gè)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的多核處理器電源管理電路，其特征是:所述的一組開關(guān)是一個(gè)或者多個(gè)并聯(lián)的半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管；或者是使用放大器進(jìn)行模擬驅(qū)動(dòng)的晶體管，放大器使用處理器提出的需要電壓和被選擇的供電線供電電壓作為輸入，驅(qū)動(dòng)功率晶體管實(shí)現(xiàn)線性降壓。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種多核處理器電源管理電路，多核處理器的任意一個(gè)核處理器或者核處理器群都可以通過芯片上的電網(wǎng)獨(dú)立從開關(guān)電源提供的多路電壓輸出中根據(jù)負(fù)載(空閑的程度)選擇一路適用電壓。本實(shí)用新型通過向多核處理器中不同的核處理器或者核處理器群提供不同的電壓，降低了多核處理器的自身功耗，節(jié)約能源，延長(zhǎng)了電池供電時(shí)的續(xù)航時(shí)間。
文檔編號(hào)G06F1/32GK202975967SQ20122005567
公開日2013年6月5日 申請(qǐng)日期2012年2月21日 優(yōu)先權(quán)日2012年2月21日
發(fā)明者李 一 申請(qǐng)人:李 一