包括電力路徑控制器的片上系統(tǒng)和電子裝置的制造方法
【專利說(shuō)明】包括電力路徑控制器的片上系統(tǒng)和電子裝置
[0001]相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用
[0002]本申請(qǐng)要求在韓國(guó)知識(shí)產(chǎn)權(quán)局(KIPO)提交于2014年10月20日的韓國(guó)專利申請(qǐng)?zhí)?0-2014-0141682的優(yōu)先權(quán)，其公開內(nèi)容通過(guò)引用全部并入本文。
技術(shù)領(lǐng)域
[0003]示例性實(shí)施例一般涉及半導(dǎo)體器件，更具體地，涉及包括電力路徑控制器的片上系統(tǒng)(SoC)和包括該SoC的電子裝置。
【背景技術(shù)】
[0004]片上系統(tǒng)(System-on-Chip，SoC) 一般是指在單個(gè)或少數(shù)幾個(gè)半導(dǎo)體集成電路(IC)上集成了各種功能電路(例如，中央處理單元、存儲(chǔ)器、接口單元、數(shù)字信號(hào)處理單元、模擬信號(hào)處理單元等)以使用有限數(shù)量的IC實(shí)現(xiàn)諸如計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的電子系統(tǒng)的處理系統(tǒng)。近來(lái)，片上系統(tǒng)已經(jīng)發(fā)展到包括諸如多媒體、圖形、接口、安全功能等各種功能的復(fù)雜系統(tǒng)。由于多種能力和功能集中在電池供電的便攜式設(shè)備中，目前正努力在增強(qiáng)這些便攜式設(shè)備的性能的同時(shí)，降低它們的功耗。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明構(gòu)思的至少一個(gè)示例性實(shí)施例提供了一種包括電力路徑控制器的片上系統(tǒng)(SoC) ο
[0006]本發(fā)明構(gòu)思的至少一個(gè)示例性實(shí)施例提供了一種包括SoC的電子裝置。
[0007]根據(jù)示例性實(shí)施例，提供了一種SoC，其可包括:多個(gè)功能電路，每個(gè)功能電路都包括邏輯電路和存儲(chǔ)器；以及多個(gè)電力路徑控制器，其在第一輸入端子分別耦接到多個(gè)第一電源，在第二輸入端子共同耦接到第二電源，并在輸出端子分別耦接到存儲(chǔ)器。邏輯電路可以分別耦接到第一電源，并且被配置為分別從第一電源供以多個(gè)第一電源電壓。每個(gè)存儲(chǔ)器可以被配置為通過(guò)電力路徑控制器中的相應(yīng)一個(gè)選擇性地供以來(lái)自第一電源的第一電源電壓和來(lái)自第二電源的第二電源電壓中的一個(gè)。
[0008]第一電源電壓中的每一個(gè)可以是根據(jù)功能電路的相應(yīng)一個(gè)的操作狀態(tài)動(dòng)態(tài)地改變的電源電壓，第二電源電壓可以是固定的電源電壓。
[0009]第二電源電壓可以具有與存儲(chǔ)磁芯所需的最小電源電壓的電壓電平相同的電壓電平。
[0010]第二電源電壓可以具有高于存儲(chǔ)磁芯所需的最小電源電壓的電壓電平的電壓電平。
[0011]電力路徑控制器可以通過(guò)多個(gè)第一電源線分別耦接到第一電源，并且可以通過(guò)單個(gè)第二電源線共同連接到第二電源。
[0012]每個(gè)電力路徑控制器可以被配置為響應(yīng)于第一電源電壓的相應(yīng)一個(gè)具有的電壓電平高于第二電源電壓的電壓電平，將第一電源電壓的相應(yīng)一個(gè)從第一電源的相應(yīng)一個(gè)傳送到存儲(chǔ)器的相應(yīng)一個(gè)，并且響應(yīng)于第一電源電壓的相應(yīng)一個(gè)具有的電壓電平低于第二電源電壓的電壓電平，將第二電源電壓從第二電源傳送到存儲(chǔ)器的相應(yīng)一個(gè)。
[0013]每個(gè)電力路徑控制器可以包括:位于第一電源的相應(yīng)一個(gè)和存儲(chǔ)器的相應(yīng)一個(gè)之間的第一開關(guān)，位于第二電源和存儲(chǔ)器的相應(yīng)一個(gè)之間的第二開關(guān)，被配置為比較來(lái)自第一電源的相應(yīng)一個(gè)的第一電源電壓的相應(yīng)一個(gè)和來(lái)自第二電源的第二電源電壓的比較器，以及開關(guān)控制器，被配置為響應(yīng)于第一電源電壓的相應(yīng)一個(gè)具有的電壓電平高于第二電源電壓的電壓電平，則激活第一開關(guān)，并響應(yīng)于第一電源電壓的相應(yīng)一個(gè)具有的電壓電平低于第二電源電壓的電壓電平，則激活第二開關(guān)。
[0014]從第一電源之一供給的第一電源電壓可以是固定的電源電壓，并且從其它的第一電源供給的第一電源電壓可以是根據(jù)功能電路相應(yīng)一些的操作狀態(tài)動(dòng)態(tài)變化的電源電壓。電力路徑控制器的第二輸入端子可以作為第二電源共同耦接到供給固定電源電壓的第一電源之一。
[0015]第一電源可以是降壓轉(zhuǎn)換器，第二電源可以是低壓差穩(wěn)壓器。
[0016]第一電源和第二電源可被包括在電源管理集成電路中。
[0017]第二電源可以位于SoC內(nèi)部。
[0018]根據(jù)示例性實(shí)施例，SoC還可以包括另一功能電路，其包括被配置為從第二電源供以第二電源電壓的邏輯電路和存儲(chǔ)器。
[0019]第一電源電壓中的每一個(gè)可以是根據(jù)功能電路中的相應(yīng)一個(gè)的操作狀態(tài)動(dòng)態(tài)地改變的電源電壓。
[0020]第一電源電壓中的每一個(gè)可以是根據(jù)功能電路中的相應(yīng)一個(gè)的操作狀態(tài)動(dòng)態(tài)地改變的電源電壓，并且，當(dāng)?shù)诙娫措妷壕哂械碾妷弘娖礁哂诨虻扔诜謩e包括在功能電路的存儲(chǔ)器和包括在另一功能電路中的存儲(chǔ)器所需的最小電源電壓的電壓電平時(shí)，第二電源電壓可以根據(jù)另一功能電路的操作狀態(tài)動(dòng)態(tài)地改變。
[0021]第二電源可以包括在SoC中，并可以生成作為第二電源電壓的固定電源電壓。
[0022]根據(jù)示例性實(shí)施例，提供了一種電子裝置，其可包括上述SoC和連接到SoC的電源管理集成電路。電源管理集成電路可包括被配置為生成其中的每一個(gè)都根據(jù)功能電路中的相應(yīng)一個(gè)的操作狀態(tài)動(dòng)態(tài)地改變的第一電源電壓的多個(gè)第一電源，以及被配置為生成固定的第二電源電壓的第二電源。
[0023]根據(jù)示例性實(shí)施例，提供了一種片上系統(tǒng)，可包括:屬于第一電源組的多個(gè)第一功能電路，每個(gè)第一功能電路包括第一邏輯電路和第一存儲(chǔ)器；屬于第二電源組的多個(gè)第二功能電路，每個(gè)第二功能電路包括第二邏輯電路和第二存儲(chǔ)器；多個(gè)第一電力路徑控制器，其在第一輸入端子分別耦接到多個(gè)第一電源，在第二輸入端子共同耦接到第二電源，并在輸出端子分別耦接到第一存儲(chǔ)器；以及多個(gè)第二電力路徑控制器，其在第一輸入端子分別耦接到多個(gè)第三電源，在第二輸入端子共同耦接到第四電源端子，并且在輸出端子分別耦接到第二存儲(chǔ)器；其中第一邏輯電路分別耦接到第一電源，并且被配置為從第一電源分別供以來(lái)自第一電源的多個(gè)第一電源電壓。第二邏輯電路可以分別耦接到第三電源，并被配置為分別從第三電源供以多個(gè)第三電源電壓。每個(gè)第一存儲(chǔ)器可以被配置為由第一電力路徑控制器中的相應(yīng)一個(gè)選擇性地供以來(lái)自第一電源的相應(yīng)一個(gè)的第一電源電壓的相應(yīng)一個(gè)以及來(lái)自第二電源的第二電源電壓中的一個(gè)。每個(gè)第二存儲(chǔ)器可以被配置為通過(guò)第二電力路徑控制器中的相應(yīng)一個(gè)選擇性地供以來(lái)自第三電源的相應(yīng)一個(gè)的第三電源電壓的相應(yīng)一個(gè)和來(lái)自第四電源的第四電源電壓中的一個(gè)。
[0024]第一電源電壓中的每一個(gè)可以是根據(jù)第一功能電路中的相應(yīng)一個(gè)的操作狀態(tài)動(dòng)態(tài)地改變的電源電壓，第二電源電壓可以是第一存儲(chǔ)器所需的最小電源電壓的固定的電源電壓。此外，第三電源電壓中的每一個(gè)可以是根據(jù)第二功能電路中的相應(yīng)一個(gè)的操作狀態(tài)動(dòng)態(tài)地改變的電源電壓，第四電源電壓可以是固定為第二存儲(chǔ)器所需的最小電源電壓的電源電壓。
[0025]根據(jù)示例性實(shí)施例，提供了一種SoC，其可以包括:包括邏輯電路和第一存儲(chǔ)器的第一功能電路，以及包括第二存儲(chǔ)器的第二功能電路。在此，邏輯電路可以被配置為供以根據(jù)第一功能電路的操作狀態(tài)動(dòng)態(tài)地改變的第一電壓，并且第一存儲(chǔ)器和第二存儲(chǔ)器中的每一個(gè)可以被配置為選擇性地供以等于或高于第一存儲(chǔ)器和第二存儲(chǔ)器所需的最小電壓的第一電壓和第二電壓之一，而第二電壓從單個(gè)電源供給。
[0026]根據(jù)示例性實(shí)施例的SoC和電子裝置可以允許存儲(chǔ)器共享生成對(duì)應(yīng)于存儲(chǔ)器所需的最小電源電壓的電源電壓的至少一個(gè)電源，從而降低電源管理集成電路(PMIC)和SoC之間的電源線的數(shù)量，并降低無(wú)源元件的數(shù)量和PMIC的大小。
[0027]此外，根據(jù)示例性實(shí)施例的SoC和電子裝置可以選擇性地為每個(gè)存儲(chǔ)器供給根據(jù)功能電路的操作狀態(tài)動(dòng)態(tài)地改變的第一電源電壓，或固定為存儲(chǔ)器所需的最小電源電壓的第二電源電壓，由此降低功耗并確保存儲(chǔ)器的正常運(yùn)行。
【附圖說(shuō)明】
[0028]從以下結(jié)合附圖的詳細(xì)描述中將更清楚地理解發(fā)明構(gòu)思的實(shí)施例。
[0029]圖1是示出根據(jù)示例性實(shí)施例的片上系統(tǒng)(SoC)的框圖。
[0030]圖2是示出提供給圖1中所示的存儲(chǔ)磁芯的電源電壓的例子的時(shí)序圖。
[0031]圖3是示出圖1的SoC中包括的電力路徑控制器的例子的框圖。
[0032]圖4是示出根據(jù)示例性實(shí)施例的SoC的框圖。
[0033]圖5是示出提供給圖4中所示的存儲(chǔ)磁芯的電源電壓的例子的時(shí)序圖。
[0034]圖6是示出提供給圖4中所示的存儲(chǔ)磁芯的電源電壓的其他例子的時(shí)序圖。
[0035]圖7是示出根據(jù)示例性實(shí)施例的SoC的框圖。
[0036]圖8是示出根據(jù)示例性實(shí)施例的SoC的框圖。
[0037]圖9是示出根據(jù)示例性實(shí)施例的SoC的框圖。
[0038]圖10是示出根據(jù)示例性實(shí)施例的移動(dòng)裝置的框圖。
[0039]圖11是示出了將圖10的移動(dòng)裝置實(shí)現(xiàn)為智能手機(jī)的例子的原理圖。
[0040]圖12是示出包括在根據(jù)示例性實(shí)施例的移動(dòng)裝置中的接口的框圖。
[0041]圖13是示出根據(jù)示例性實(shí)施例的電子裝置的框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0042]下文將參考附圖更充分地描述各種示例性實(shí)施例，其中示出了一些示例性實(shí)施例。但是本發(fā)明的概念可以具體實(shí)現(xiàn)為多種不同的形式并且不應(yīng)被解釋為限于本文所闡述的示例性實(shí)施例。相反，提供這些示例性實(shí)施例使得本公開將是徹底和完整的，并且將向本領(lǐng)域技術(shù)人員充分地傳達(dá)本發(fā)明的概念的范圍。在附圖中，為了清楚起見，可能放大層次和區(qū)域的尺寸及相對(duì)尺寸。相似的標(biāo)號(hào)指代相似的元件。
[0043]將理解的是，雖然本文可以使用術(shù)語(yǔ)第一、第二、第三等描述各種元件，但是這些元件不應(yīng)該受這些術(shù)語(yǔ)的限制。這些術(shù)語(yǔ)用于區(qū)分彼此不同的元素。因此，下面討論的第一元件可以被稱為第二元件，而不脫離本發(fā)明構(gòu)思的教導(dǎo)。如本文所使用的，術(shù)語(yǔ)“和/或”包括一個(gè)或多個(gè)相關(guān)聯(lián)的所列項(xiàng)目的任意和所有組合。
[0044]將理解的是，當(dāng)元件被稱為“連接”或“耦接”到另一元件時(shí)，它可以直接連接或耦接到另一元件或中間元件可以存在。相反，當(dāng)元件被稱為“直接連接”或“直接耦接”到另一元件時(shí)，不存在中間元件。用于描述元件之間的關(guān)系的其它詞語(yǔ)應(yīng)該以類似的方式解釋(例如，“之間”與“直接之間”，“相鄰”與“直接相鄰”等)。
[0045]本文所使用的術(shù)語(yǔ)僅用于描述特定示例性實(shí)施例的目的，而不是意在限制本發(fā)明的構(gòu)思。如本文所用，單數(shù)形式“一”，“一個(gè)”和“該”意在也包括復(fù)數(shù)形式，除非上下文清楚地另外指明。將進(jìn)一步理解，在本說(shuō)明書中使用術(shù)語(yǔ)“包括”和/或“包括有”時(shí)，指定所陳述的特征、整數(shù)、步驟、操作、元件、和/或部件的存在，但不排除存在或添加一個(gè)或多個(gè)其它特征、整數(shù)、步驟、操作、元件、組件和/或它們的組。
[0046]除非另有定義，本文使用的所有術(shù)語(yǔ)(包括技術(shù)和科學(xué)術(shù)語(yǔ))具有此發(fā)明構(gòu)思所屬的技術(shù)領(lǐng)域中的普通技術(shù)人員普遍理解的相同的含義。將進(jìn)一步理解，諸如在常用詞典中定義的術(shù)語(yǔ)應(yīng)當(dāng)解釋為具有與它們?cè)谙嚓P(guān)領(lǐng)域的上下文一致的含義，并且不應(yīng)以理想化或過(guò)于正式的意義解釋，除非這里明確地如此定義。
[0047]圖1是示出根據(jù)示例性實(shí)施例的片上系統(tǒng)(SoC)的框圖，圖2是示出提供給圖1所示的存儲(chǔ)磁芯的電源電壓的例子的時(shí)序圖，圖3是示出在圖1的SoC中包括的電力路徑控制器的例子的框圖。
[0048]參考圖1，片上系統(tǒng)(300100包括多個(gè)功能電路1?1、1?2和1?1以及多個(gè)電力路徑控制器(PPCs) 122、124和126。例如，SoC 100可以是包括在諸如移動(dòng)裝置的電子裝置中的應(yīng)用程序處理器(AP)。