專利名稱：集成電路功率管理的制作方法
集成電路功率管理發(fā)明領(lǐng)域本發(fā)明涉及集成電路領(lǐng)域。更具體而言，本發(fā)明涉及在集成電路內(nèi)的功率消耗的管理。
背景技術(shù)：
已知提供了一種集成電路，該集成電路包括功率軌(power rail)，其經(jīng)由頭端 (header)及腳端(footer)晶體管連接到虛擬功率軌。在該集成電路內(nèi)的邏輯電路從虛擬 功率軌處汲取其功率。該等頭端及腳端晶體管通常為高閾值電壓的晶體管，而該等頭端及 腳端晶體管用來將虛擬功率軌從低功率狀態(tài)的主要功率軌中加以隔離，并據(jù)此將該邏輯電 路從該電源加以隔離。在減少集成電路的功率損耗上，這是一種很有用的技術(shù)，例如通過減 少經(jīng)過該集成電路的靜態(tài)漏電流。除了能夠?qū)⒉糠值募呻娐钒仓玫降凸β薁顟B(tài)外，亦希望當這些部分離開低功率 狀態(tài)時，能夠迅速地恢復處理活動力。為了能有助于此，該邏輯電路的狀態(tài)變量應(yīng)在該低功 率狀態(tài)中被保存。要達成此目的的一種途徑是將該等狀態(tài)變量儲存到氣球鎖存器(balloon latch)。然而，氣球鎖存器的提供會增加電路的開銷(overhead)。英國公開專利申請GB-A2，448，962揭示一種虛擬功率軌經(jīng)由頭端及腳端晶體管 連接到主要功率軌的技術(shù)，其中頭端及腳端晶體管會重復地被接通及關(guān)斷，以便讓該虛擬 功率軌能維持在一與該主要功率軌的電壓相異的中間電壓，并據(jù)此減少對該邏輯電路的電 源電壓。此會減少在邏輯電路內(nèi)的功率損耗，但仍能提供足夠功率讓狀態(tài)數(shù)據(jù)保持在該邏 輯電路內(nèi)。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供一集成電路，其包含復數(shù)個耦接到虛擬功率軌的功率控制晶體管，其將所述虛擬功率軌耦接到具有源 電壓水平的電源；功率控制器，其耦接到所述復數(shù)個功率控制晶體管，并設(shè)置成控制通過所述復數(shù) 個功率控制晶體管的導電；邏輯電路，其耦接到該虛擬功率軌以從該虛擬功率軌汲取功率；其中該功率控制器選擇第一數(shù)量的所述功率控制晶體管切換到導電狀態(tài)，以及選擇第 二數(shù)量的所述功率控制晶體管切換到非導電狀態(tài)，以便將所述虛擬功率軌維持在中間電壓 水平。本技術(shù)認識到，通過使用功率控制器來選擇能將虛擬功率軌耦接到該電源的功率 控制晶體管數(shù)量的方式，該虛擬功率軌可被維持在中間電壓水平，且因此由該邏輯電路所 消耗的功率可減少，同時該邏輯電路能有足夠的功率供給以維持它的狀態(tài)。該功率控制器 選擇第一數(shù)量的功率控制晶體管切換到導電狀態(tài)，而選擇第二數(shù)量的功率控制晶體管切換 到非導電狀態(tài)，以便將虛擬功率軌維持在中間電壓水平。關(guān)于哪些功率晶體管是在接通狀態(tài)以及哪些是在關(guān)斷狀態(tài)的選擇實質(zhì)上是靜態(tài)的，且因此在動態(tài)地調(diào)整通過功率控制晶體 管的導電時不消耗功率，盡管例如在快速地隨時間改變(time-varying)的控制信號時此 方式會讓其本身消耗所不希望的功率量。雖然本發(fā)明可隨集成電路使用以將集成電路在不同的工作電壓水平之間切換 (所有的這些工作電壓水平都是數(shù)字處理操作執(zhí)行中的功能模式水平)，但是本技術(shù)較好 地適用于功率控制器對功率控制信號產(chǎn)生響應(yīng)以將集成電路在功能模式及保持模式間切 換的系統(tǒng)，其中在保持模式下該邏輯電路維持狀態(tài)而未執(zhí)行數(shù)字處理操作。由功率控制器對功率控制晶體管的控制可按有效率的方式來達成，此方式為將該 等復數(shù)個功率控制晶體管分成復數(shù)個功率控制晶體管的集合，在該集合內(nèi)共享的功率控制 信號使各個功率控制晶體管的集合在該導電狀態(tài)及該非導電狀態(tài)之間切換。因此，由于單 一功率控制信號可切換完整集合的功率控制晶體管，所以控制信號的路由開銷會減輕。將在導電狀態(tài)下的功率控制晶體管數(shù)量控制在一適當水平以達到所希望的中間 電壓的方式會有助于具體實施例，其中功率控制晶體管的不同集合中的至少某些集合含有 不同數(shù)量的功率控制晶體管。因此被置于導電狀態(tài)的功率控制晶體管集合的不同組合將改 變給虛擬功率軌的驅(qū)動強度并且改變所實現(xiàn)的中間電壓水平。當復數(shù)個功率控制晶體管集合含有單調(diào)地增加數(shù)量的功率控制晶體管時，促進了 關(guān)于選擇哪些功率控制晶體管集合是導電的并因此達到所希望中間電壓水平的能力。這能 夠?qū)崿F(xiàn)導電狀態(tài)下的功率控制晶體管的第一數(shù)量在大范圍內(nèi)取值。功率控制晶體管的不同集合可被組織成群組，而這些群組(group)在它們的成員 集合內(nèi)共享相同數(shù)量的功率控制晶體管。該等群組可與所有在群組內(nèi)一起被接通以及關(guān)斷 的集合共享共同的功率控制信號。在不同群組中方便地調(diào)整功率控制晶體管的數(shù)量是一種這樣的方式，其中不同的 功率控制晶體管群組包含在群組間以四為因數(shù)增加的元件數(shù)量，該調(diào)整方式借助適當?shù)木?碼功率控制信號來達到接通狀態(tài)的功率控制晶體管數(shù)量能按指數(shù)形式增加。更普遍而言，在當各個集合含有X個功率控制晶體管(其中X是Mn的整數(shù)部分，M 為正的整數(shù)，而N在群組之間增加)時，提供不同群組的集合內(nèi)的功率控制晶體管數(shù)量之間 的指數(shù)關(guān)系。由功率控制器所施加的控制可為開環(huán)(open loop)控制，其中該功率控制器集合 將第一數(shù)量以及第二數(shù)量設(shè)定為預(yù)設(shè)值。功率控制器可試圖將中間電壓維持在目標水平， 而此開環(huán)控制可被預(yù)先安排為該中間電壓將會處于靠近目標水平的位置。當功率控制器檢測到該中間電壓水平并施加反饋控制到該第一數(shù)量及第二數(shù)量 以將該中間電壓水平維持在目標水平時，可達成中間電壓水平的更精確控制。此反饋控制較好適用于處理在集成電路之間的個別變化，并適用于隨時間改變的 參數(shù)，例如整體供給電壓變化、溫度變化、電路老化等等。功率控制晶體管可直接連接到電源。然而，若是功率控制晶體管在虛擬功率軌以 及功率軌(其本身耦接到電源)之間連接，則功率信號的路由會更簡單。功率控制晶體管可當作頭端晶體管及腳端晶體管的任一者或兩者來提供給邏輯 電路。當時鐘輸入信號為靜態(tài)時，若邏輯電路對時鐘信號產(chǎn)生響應(yīng)并維持狀態(tài)，則在邏輯電路中的功率消耗會進一步減低。因此，當施加中間電壓水平時，時鐘輸入信號可以被停 止而在維持狀態(tài)同時在邏輯電路內(nèi)的功率消耗會減低。根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供一集成電路，其包含復數(shù)個耦接到虛擬功率軌的功率控制晶體管裝置，其用于將所述虛擬功率軌裝置 耦接到具有源電壓水平的電源裝置；功率控制器裝置，其耦接到所述復數(shù)個功率控制晶體管裝置，以用于控制通過所 述復數(shù)個功率控制晶體管裝置的導電；以及邏輯裝置，其耦接到所述虛擬功率軌裝置以從該虛擬功率軌裝置汲取功率；其中所述功率控制器裝置選擇第一數(shù)量的所述功率控制晶體管裝置切換到導電狀態(tài)， 以及選擇第二數(shù)量的所述功率控制晶體管裝置切換到非導電狀態(tài)，以便將所述虛擬功率軌 裝置維持在中間電壓水平。根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供操作集成電路的方法，該方法包含以下步驟將虛擬功率軌經(jīng)由復數(shù)個功率控制晶體管而耦接到具有源電壓水平的電源；使用功率控制器控制通過所述復數(shù)個功率控制晶體管的導電；從所述虛擬功率軌汲取用于邏輯電路的功率；選擇第一數(shù)量的所述功率控制晶體管切換到導電狀態(tài)，以及選擇第二數(shù)量的所述 功率控制晶體管切換到非導電狀態(tài)，以便將所述虛擬功率軌維持在中間電壓水平。本發(fā)明的上述及其他的目標、特征及優(yōu)點將可從以下結(jié)合附圖一起閱讀的關(guān)于說 明性具體實施例的詳細描述而明顯得知。


圖1概要地繪示了包括功率管理機制的集成電路；圖2為一表格，其顯示在功率控制晶體管的群組、集合以及數(shù)量之間的關(guān)系；圖3概要地繪示了集成電路，其顯示了遍布該集成電路上的功率控制晶體管；圖4為一信號圖，其顯示了具有不同數(shù)量的、在導電狀態(tài)下的功率控制晶體管的 不同虛擬軌電壓以及電流；圖5為一曲線圖，其顯示在虛擬軌電壓與導電狀態(tài)下的功率控制晶體管的有效寬 度之間的關(guān)系；圖6為一曲線圖，其顯示在通過邏輯電路的漏電流與導電狀態(tài)下的功率控制晶體 管的有效寬度之間的關(guān)系；圖7和8繪示了被選擇為導電狀態(tài)的功率控制晶體管數(shù)量與用于控制功率控制晶 體管的二進制編碼信號之間的關(guān)系；以及圖9為流程圖，其概要地繪示了功率管理的方法。主要元件符號說明2集成電路4邏輯電路6虛擬功率軌8虛擬功率軌10功率控制晶體管
12供電軌14 電源16功率控制晶體管18接地軌20 電源22電壓受控振蕩器24計數(shù)器沈集成電路
具體實施例方式圖1概要地繪示一集成電路2，該集成電路2包括了邏輯電路4，其連接到虛擬供 電軌6以及虛擬接地軌8。該虛擬供電軌6經(jīng)由功率控制頭端晶體管10連接到供電軌12， 供電軌隨后連接到電源14。該虛擬接地軌8經(jīng)由功率控制腳端晶體管16連接到虛擬接地 軌18，該虛擬接地軌再次連接到該電源14。功率控制器20產(chǎn)生供給給功率控制頭端晶體管10和功率控制腳端晶體管16的 控制信號，以選擇這些晶體管中的哪一些處于導電狀態(tài)或是非導電狀態(tài)。將會認識的是，該 非導電狀態(tài)并不意味著絕對沒有電流通過該晶體管(因為總是會有一些殘余的漏電流)而 是該晶體管實質(zhì)上已經(jīng)是關(guān)斷了。功率控制頭端晶體管10與功率控制腳端晶體管16分別 標示成GHO、GHO、GH1、GH2、GH3和GFO、GF1、GF2及GF3。圖1中所示的各個獨立晶體管可 被認為是對應(yīng)到一晶體管群組，其本身可含有多個晶體管的集合。該等晶體管可遍布該邏 輯電路4，以便向經(jīng)過邏輯電路4的電網(wǎng)的虛擬供電軌饋電。然而，圖1的說明概要地繪示 了功率控制晶體管在控制上的安排與性質(zhì)。該功率控制器20響應(yīng)于功率請求信號pwrq以及保持信號retn，以在操作的功能 模式與操作的保持模式之間切換。在操作的功能模式中，該邏輯電路4由時鐘輸入信號elk 提供時鐘信號并執(zhí)行數(shù)字處理操作。在保持模式中，在虛擬供電軌6與虛擬接地軌8之間 的電壓差會減少并停止該時鐘輸入信號。在此保持模式中，該邏輯電路4會維持其狀態(tài)值， 但不會執(zhí)行數(shù)字處理操作。在保持模式中供給至邏輯電路4的減少的電壓減少在邏輯電路4中的漏電流以及 因此減少該集成電路2的功率損耗。在邏輯電路4內(nèi)持續(xù)存儲邏輯電路4的狀態(tài)的結(jié)果是 當在功能模式下全供給電壓回到邏輯電路4時，數(shù)字處理操作能更迅速恢復。將可看到該功率控制器20提供不同的功率控制信號給功率控制頭端晶體管10以 及功率控制腳端晶體管16的柵極節(jié)點。這些分立的功率控制信號允許單獨的功率控制頭 端晶體管10以及功率控制腳端晶體管16在導電狀態(tài)及非導電狀態(tài)之間切換。按此方式， 該功率控制器20可控制功率控制頭端晶體管10以及功率控制腳端晶體管16，從而第一數(shù) 量的這些晶體管處于導電狀態(tài)，而第二數(shù)量的這些晶體管處于非導電狀態(tài)。處于導電狀態(tài) 的晶體管的數(shù)量控制對虛擬供電軌6及虛擬接地軌8的驅(qū)動強度(有效的總驅(qū)動晶體管寬 度)。分壓器(potential divider)在該供電軌14與該接地軌18之間用串聯(lián)方式布置的 該等功率控制頭端晶體管10、邏輯電路4及功率控制腳端晶體管16形成。在保持模式中這 些元件在其狀態(tài)下的相對電阻控制在虛擬供電軌6與虛擬接地軌8之間的電位差。因此，若導電的功率控制頭端晶體管10以及功率控制腳端晶體管16越少，則在供電軌12與虛擬 供電軌6之間和在接地軌18與虛擬接地軌8之間的電壓降會愈高，從而減少在虛擬供電軌 6與虛擬接地軌8之間用來供給該邏輯電路4的電壓差。送往功率控制頭端晶體管10及功 率控制腳端晶體管16的功率控制信號實質(zhì)上為靜態(tài)信號，該等靜態(tài)信號在保持模式中保 持它們的值，并且因此在改變(調(diào)整)這些功率控制信號的值時不會消耗功率。若執(zhí)行中 間電壓水平的反饋控制，則可對導電的功率控制晶體管10、16的數(shù)量進行一些微調(diào)，以將 虛擬供電軌6與虛擬接地軌8之間的電壓差調(diào)整到所希望的水平。圖1中所示的反饋機制包含電壓受控振蕩器22，其響應(yīng)在虛擬供電軌6與虛擬接 地軌8之間的電壓差，以產(chǎn)生具有與其間電壓差成正比的頻率的輸出信號。此輸出信號被 送至計數(shù)器24，該計數(shù)器以固定的時間間隔復位?？色@取復位點的計數(shù)值并給出虛擬供電 軌6與虛擬接地軌8之間的電壓差的測量值。此計數(shù)值因此可由功率控制器20用來微調(diào) 被切換到導電狀態(tài)的功率控制晶體管的數(shù)量。此方式允許通過利用該反饋機制的功率控制 器20的控制動作來適應(yīng)各種變化(例如隨溫度改變、電路老化、不同范例電路之間變化等 等而發(fā)生的變化)。圖2是繪示如何將功率控制晶體管組織成集合并且然后將該等集合組織成群組 的表格。如圖2所示，群組0含有八個晶體管集合。各個晶體管集合依序含有四個晶體管。 群組1含有八個晶體管集合，而各個晶體管集合含有16個晶體管。此關(guān)系延續(xù)到群組2及 4，當在群組間移動時，單個集合中所含有的晶體管數(shù)量會以4為因數(shù)增加。此提供了一種 在群組數(shù)量與該群組的集合內(nèi)晶體管數(shù)量間的指數(shù)關(guān)系。更普遍而言，若X為一集合中的 晶體管數(shù)量，則X可由Mn給出，其中M為正整數(shù)常數(shù)而N在群組間增加。在一集合內(nèi)的晶體 管以及若需要的話在一群組內(nèi)的晶體管可共享使它們各柵極節(jié)點切換的功率控制信號。此 方式減少需由功率控制器20所產(chǎn)生的功率控制信號的數(shù)量，減緩路由的壅塞程度以及減 少在驅(qū)動功率控制信號本身中所消耗的功率量。各個集合內(nèi)的晶體管數(shù)量的變化允許被切 換成導電狀態(tài)的集合與群組的結(jié)合，以產(chǎn)生達到所希望中間電壓水平所需要的導電功率控 制晶體管的總體數(shù)量。圖3概要地繪示了 一集成電路沈，其具有遍布在集成電路沈上以饋電其電網(wǎng)的功 率控制晶體管。此類型的安排對于本技術(shù)領(lǐng)域中的技術(shù)人員是熟悉的，其中該電網(wǎng)延伸通 過集成電路26以提供對于形成該集成電路沈的電池單元(cell)的本地功率連接。功率控制晶體管是集合中的每個成員。不同的集合含有不同數(shù)量的功率控制晶體 管。集成電路26的右手側(cè)緣顯示了關(guān)于在集成電路沈中操作的功率控制晶體管的對應(yīng)行 屬于哪個集合的指示。集合0含有最大數(shù)量的功率控制晶體管。集合3含有最小數(shù)量的功 率控制晶體管。在導電狀態(tài)下的功率控制晶體管的總數(shù)量可通過組合被接通的功率控制晶 體管集合及被關(guān)斷的功率控制晶體管集合來微調(diào)。該選擇實質(zhì)上可為靜態(tài)的，除了例如追 蹤長期趨勢、考慮在個別集成電路實例間的變化或在整體電源電壓內(nèi)的變化。圖4為信號圖，其繪示不同的虛擬軌電壓水平以及與其相關(guān)的通過邏輯電路4的 漏電流。如圖4所示，提供了五個可使用功率控制晶體管以供給中間電壓的水平。當所有 的功率控制晶體管被接通時，將依照通過功率控制晶體管的小電壓降在供電軌12及接地 軌18之間施加全電壓。在圖4中示出的不同的保持電壓水平分別對應(yīng)被接通的功率控制 晶體管的總數(shù)的1/6、1/3、1/2、2/3及5/6。所產(chǎn)生的中間電壓水平會在虛擬供電軌6及虛擬接地軌8之間產(chǎn)生電壓差，其分別為0. 3V、0. 57V、0. 68V、0. 75V及0. 8V。圖5繪示了功率控制晶體管10、16的有效寬度與虛擬軌電壓(在虛擬供電軌6及 虛擬接地軌8之間的電壓差)之間的關(guān)系。該有效寬度對應(yīng)處于導電狀態(tài)的功率控制晶體 管的寬度總和。將會認識到，所有的功率控制晶體管可具有相同寬度，或替代地，不同功率 控制晶體管可具有不同寬度，而不同寬度的晶體管為不同集合及群組的成員。若在一群組 中使用較寬的晶體管，則需提供較少的此類較寬晶體管，以便由此群組對虛擬軌提供相同 的驅(qū)動強度量。如在圖5中所見，隨著導電的功率控制晶體管10、16的有效寬度增加，該中間電壓 會向全軌數(shù)值方向增加。圖6類似于圖5，除了以通過邏輯電路4的漏電流相對于導電的功率控制晶體管 10、16的數(shù)量的有效寬度的方式顯示以外。當導電的功率控制晶體管數(shù)量減少時，該邏輯電 路4兩端的電壓差將會減少并因此在邏輯電路4內(nèi)的漏電流也會減少。此減少了保持模式 期間集成電路的功率消耗，同時允許邏輯電路4能保持它的狀態(tài)值并做好當重新進入功能 模式時快速地恢復數(shù)字處理操作的準備。圖7和8繪示如何使用5位二進制功率控制信號值來選擇導電的功率控制晶體管 10,16的數(shù)量。此可被用來以一定的方式實現(xiàn)在二進制功率控制值與開關(guān)數(shù)量之間的指數(shù) 關(guān)系，該方式較好適合于對虛擬軌6提供寬范圍的驅(qū)動強度。圖9是流程圖，其概要地繪示了該集成電路2進入保持模式和離開保持模式。在 步驟觀，該過程等待直到接收了觸發(fā)進入保持模式的信號為止(即由功率控制器20接收到 retn信號)。步驟30會將初始預(yù)定比例的頭端及腳端晶體管10、16關(guān)斷并停止該時鐘輸 入信號elk。此預(yù)定比例設(shè)定為一數(shù)值，該數(shù)值已知在虛擬功率軌上近似產(chǎn)生所希望的中間 電壓水平。步驟32檢測到該虛擬軌電壓并判定其是否落在所希望目標范圍內(nèi)。步驟34微調(diào) 在導電狀態(tài)下的功率控制晶體管的第一數(shù)量，以便若是在步驟32確定虛擬軌電壓當前不 在目標范圍內(nèi)，則移往目標范圍。因此，步驟34的動作是調(diào)整功率控制晶體管的第一數(shù)量 (即在導電狀態(tài)下的功率控制晶體管的數(shù)量)的反饋控制，以使該邏輯電路4兩端達到所希 望的電壓。在步驟36，判斷是否已經(jīng)接收到觸發(fā)返回到功能模式的信號(由功率控制器20所 接收的Pwrq信號)。若此信號尚未被接收，則集成電路2仍然在保持模式中而處理返回到 步驟32。當重新進入功能模式時，步驟38會接通所有的頭端及腳端晶體管10、16 (此可經(jīng) 由相位變化而減少涌浪電流)，以將全軌電壓恢復至虛擬功率軌6、8，以及重新開始時鐘輸 入信號elk。該邏輯電路4則重新開始數(shù)字處理操作。雖然本發(fā)明的說明性具體實施例已在此連同參考隨附圖式而加以詳細描述，然而 應(yīng)了解到本發(fā)明并非受限于這些明確的實施例，并可由本技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員對其施加 各種變化及修改，而不會背離由隨附請求項中所定義的本發(fā)明的范疇及精神。
權(quán)利要求
1.一種集成電路，包含復數(shù)個耦接到虛擬功率軌的功率控制晶體管，其將所述虛擬功率軌耦接到具有源電壓 水平的電源；功率控制器，其耦接到所述復數(shù)個功率控制晶體管，并設(shè)置成控制通過所述復數(shù)個功 率控制晶體管的導電；以及邏輯電路，其耦接到所述虛擬功率軌以從該虛擬功率軌汲取功率；其中所述功率控制器選擇第一數(shù)量的所述功率控制晶體管切換到導電狀態(tài)，以及選擇第二 數(shù)量的所述功率控制晶體管切換到非導電狀態(tài)，以便將所述虛擬功率軌維持在中間電壓水 平。
2.如權(quán)利要求1所述的集成電路，其中所述功率控制器響應(yīng)于功率控制信號以將所述 集成電路在以下兩種模式之間切換(i)功能模式，其中所有的所述功率控制晶體管實質(zhì)上處于所述導電模式，而所述邏輯 電路執(zhí)行數(shù)字處理操作；以及( )保持模式，其中至少某些所述復數(shù)個功率控制晶體管處于所述非導電狀態(tài)，而所 述邏輯電路運行以維持狀態(tài)而不執(zhí)行數(shù)字處理操作。
3.如權(quán)利要求1所述的集成電路，其中所述復數(shù)個功率控制晶體管分成復數(shù)個功率控 制晶體管的集合，在所述集合內(nèi)共享的功率控制信號使各個功率控制晶體管的集合在所述 導電狀態(tài)與所述非導電狀態(tài)之間切換。
4.如權(quán)利要求3所述的集成電路，其中所述復數(shù)個功率控制晶體管集合中的至少某些 不同集合含有不同數(shù)量的所述功率控制晶體管。
5.如權(quán)利要求3所述的集成電路，其中所述復數(shù)個功率控制晶體管集合中的至少某些 不同集合含有單調(diào)地增加數(shù)量的所述功率控制晶體管。
6.如權(quán)利要求3所述的集成電路，其中所述復數(shù)個功率控制晶體管集合包含復數(shù)個由 集合形成的群組，在集合形成的群組內(nèi)的各集合含有相同數(shù)量的功率控制晶體管，而在不 同群組內(nèi)的集合則含有不同數(shù)量的功率控制晶體管。
7.如權(quán)利要求6所述的集成電路，其中在不同群組內(nèi)的集合含有一定數(shù)量的功率控制 晶體管，該數(shù)量按4的因數(shù)而在群組之間增加。
8.如權(quán)利要求6所述的集成電路，其中在不同群組內(nèi)的集合含有X個功率控制晶體管， 其中X是Mn的整數(shù)部分，M為正的常數(shù)而N在群組之間增加。
9.如權(quán)利要求1所述的集成電路，其中所述功率控制器控制所述第一數(shù)量及所述第二 數(shù)量以將所述中間電壓水平維持在目標水平。
10.如權(quán)利要求9所述的集成電路，其中所述功率控制器檢測到所述中間電壓水平并 將反饋控制施加到所述第一數(shù)量及所述第二數(shù)量，以將所述中間電壓水平維持在目標水 平。
11.如權(quán)利要求10所述的集成電路，其中所述反饋控制改變所述第一數(shù)量及所述第二 數(shù)量，以在所述集成電路的溫度改變時維持所述中間電壓水平。
12.如權(quán)利要求1項所述的集成電路，包含耦接到所述電源的功率軌，所述復數(shù)個功 率控制晶體管耦接到所述功率軌，并用來將所述虛擬功率軌經(jīng)由所述功率軌連接到所述電 源。
13.如權(quán)利要求1所述的集成電路，其中所述復數(shù)個功率控制晶體管包括復數(shù)個頭端 晶體管，而所述虛擬功率軌為虛擬供電軌。
14.如權(quán)利要求1所述的集成電路，其中所述復數(shù)個功率控制晶體管包括復數(shù)個腳端 晶體管，而所述虛擬功率軌為虛擬接地軌。
15.如權(quán)利要求1所述的集成電路，其中所述邏輯電路響應(yīng)于時鐘輸入信號以執(zhí)行數(shù) 字處理操作，并在當所述時鐘輸入信號為靜態(tài)時維持狀態(tài)。
16.一種集成電路，包含復數(shù)個耦接到虛擬功率軌的功率控制晶體管裝置，其用于將所述虛擬功率軌裝置耦接 到具有源電壓水平的電源裝置；功率控制器裝置，其耦接到所述復數(shù)個功率控制晶體管裝置，以用于控制通過所述復 數(shù)個功率控制晶體管裝置的導電；以及邏輯裝置，其耦接到所述虛擬功率軌裝置以從所述虛擬功率軌裝置汲取功率；其中所述功率控制器裝置選擇第一數(shù)量的所述功率控制晶體管裝置切換到導電狀態(tài)，以及 選擇第二數(shù)量的所述功率控制晶體管裝置切換到非導電狀態(tài)，以便將所述虛擬功率軌裝置 維持在中間電壓水平。
17.一種操作集成電路的方法，所述方法包含以下步驟將虛擬功率軌經(jīng)由復數(shù)個功率控制晶體管而耦接到具有源電壓水平的電源；使用功率控制器控制通過所述復數(shù)個功率控制晶體管的導電；從所述虛擬功率軌汲取用于邏輯電路的功率；以及選擇第一數(shù)量的所述功率控制晶體管切換到導電狀態(tài)，以及選擇第二數(shù)量的所述功率 控制晶體管切換到非導電狀態(tài)，以便將所述虛擬功率軌維持在中間電壓水平。
全文摘要
一種集成電路(2)包括連接到虛擬功率軌(6、8)的邏輯電路(4)。這些虛擬功率軌經(jīng)由功率控制晶體管(10、16)連接到電源(14)。功率控制器(20)產(chǎn)生控制信號，該信號確定功率控制晶體管(10、16)處于導電狀態(tài)的數(shù)量，該并且因此控制虛擬功率軌以擁有中間電壓水平?？蛇x擇該中間電壓水平以將該邏輯電路維持在保持模式，其中在該邏輯電路(4)內(nèi)保持狀態(tài)，但是不會執(zhí)行處理操作。當重新進入功能模式時，所有的頭端和腳端晶體管(10、16)可被切換到導電狀態(tài)。
文檔編號H03K19/00GK102055457SQ20101054341
公開日2011年5月11日 申請日期2010年11月3日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月4日
發(fā)明者D·W·弗林, J·P·比格斯, S·S·伊德甘吉 申請人:Arm有限公司