电压自适应调整电路和芯片制造技术

本发明专利技术公开了一种电压自适应调整电路和芯片。该电压自适应调整电路包括性能分类监控器和自适应控制器，性能分类监控器，设置在芯片的内部，用于检测芯片在当前的工作电压下的工作性能，并向自适应控制器输出检测结果信号；自适应控制器，与性能分类监控器连接，用于根据性能分类监控器输出的检测结果信号，向芯片的电源管理模块输出控制信号，控制信号用于控制电源管理模块调整芯片的工作电压。本发明专利技术实施例能够降低测试工作量。

【技术实现步骤摘要】
电压自适应调整电路和芯片
本专利技术实施例涉及电子
，并且更具体地，涉及一种电压自适应调整电路和芯片。
技术介绍
随着芯片制造工艺的发展和设计集成度的提升，芯片功耗问题成为亟待解决的问题。降低芯片功耗的技术除传统的时钟门控等技术外，自适应电压调整(AVS，AdaptiveVoltageScaling)技术作为新的有效而重要的低功耗技术而备受关注。其中，确定芯片的最低工作电压是实施AVS技术的核心步骤，该最低工作电压要满足系统最恶劣工作情形下的安全性。在芯片的最低工作电压基础上增加适当的电压裕量即可作为芯片实际工作电压。采用上述方法实现的AVS系统其实际工作电压可以降低到不采用AVS系统下工作电压的85％，功耗节省可达30％。然而，在确定芯片的最低工作电压时，构造合理的测试向量非常困难，往往难以保证覆盖所有相关路径。目前业界通行的做法是采用测试专用设计(DesignForTest，DFT)向量进行测试，进而确定芯片的最低工作电压。然后与实测结果进行对比，并在此基础上修正最低工作电压的值。上述方法需要测试大量的芯片，工作量大，测试流程耗时长。
技术实现思路
本专利技术实施例提供了一种电压自适应调整电路和芯片，能够降低测试工作量。第一方面，提供了一种电压自适应调整电路，电压自适应调整电路包括性能分类监控器和自适应控制器，性能分类监控器，设置在芯片的内部，用于检测芯片在当前的工作电压下的工作性能，并向自适应控制器输出检测结果信号；自适应控制器，与性能分类监控器连接，用于根据性能分类监控器输出的检测结果信号，向芯片的电源管理模块输出控制信号，控制信号用于控制电源管理模块调整芯片的工作电压；其中，性能分类监控器包括一个源信号生成电路、一个比较基准电路、至少一个延时电路、至少一个比较分支电路和至少一个比较检测电路，源信号生成电路，用于为性能分类监控器提供源信号，比较基准电路，用于根据源信号输出基准信号，至少一个延时电路，用于对源信号进行延时处理，得到延时后的源信号，至少一个比较分支电路，用于根据延时后的源信号，输出比较信号，至少一个比较检测电路，用于根据基准信号和比较信号，输出检测结果信号。结合第一方面，在第一方面的第一种实现方式中，自适应控制器包括配置电路和控制电路，配置电路，用于生成并向性能分类监控器输出配置信号，配置信号用于配置性能分类监控器的延时链；控制电路，用于根据性能分类监控器输出的检测结果信号，向芯片的电源管理模块输出控制信号。结合第一方面及其上述实现方式，在第一方面的第二种实现方式中，至少一个延时电路包括第一延时电路和第二延时电路，至少一个比较分支电路包括第一比较分支电路和第二比较分支电路，至少一个比较检测电路包括第一比较检测电路和第二比较检测电路；源信号生成电路的输入端、比较基准电路的第一输入端、第一比较分支电路的第一输入端和第二比较分支电路的第一输入端分别接收时钟信号作为驱动；配置信号包括第一配置信号和第二配置信号，配置电路的第一输出端连接第一延时电路的第一输入端并提供第一配置信号，配置电路的第二输出端连接第二延时电路的第一输入端并提供第二配置信号；源信号生成电路的输出端用于提供源信号，分别与比较基准电路的第二输入端和第一延时电路的第二输入端以及第二延时电路的第二输入端连接；第一延时电路的输出端与第一比较分支电路的第二输入端连接，第二延时电路的输出端与第二比较分支电路的第二输入端连接；比较基准电路的输出端用于提供基准信号，分别与第一比较检测电路的第一输入端和第二比较检测电路的第一输入端连接，第一比较分支电路的输出端连接第一比较检测电路的第二输入端，第二比较分支电路的输出端连接第二比较检测电路的第二输入端；第一比较检测电路的输出端和第二比较检测电路的输出端分别与控制电路的输入端连接，用于提供检测结果信号。结合第一方面及其上述实现方式，在第一方面的第三种实现方式中，至少一个延时电路为一个延时电路，至少一个比较分支电路为一个比较分支电路，至少一个比较检测电路为一个比较检测电路；源信号生成电路的输入端、比较基准电路的第一输入端和比较分支电路的第一输入端分别接收时钟信号作为驱动；配置信号包括第一配置信号，配置电路的第一输出端连接延时电路第一输入端并提供第一配置信号；源信号生成电路的输出端用于提供源信号，分别与比较基准电路的第二输入端和延时电路的第二输入端连接；延时电路的输出端与比较分支电路的第二输入端连接；比较基准电路的输出端用于提供基准信号，与比较检测电路的第一输入端连接，比较分支电路的输出端与比较检测电路的第二输入端连接；比较检测电路的输出端与控制电路的输入端连接，用于提供检测结果信号。结合第一方面及其上述实现方式，在第一方面的第四种实现方式中，性能分类监控器为多个，且均匀地设置在芯片的内部。结合第一方面及其上述实现方式，在第一方面的第五种实现方式中，比较检测电路包括异或门逻辑电路。结合第一方面及其上述实现方式，在第一方面的第六种实现方式中，源信号生成电路包括触发器。结合第一方面及其上述实现方式，在第一方面的第七种实现方式中，比较基准电路包括触发器。结合第一方面及其上述实现方式，在第一方面的第八种实现方式中，至少一个比较分支电路包括触发器。结合第一方面及其上述实现方式，在第一方面的第九种实现方式中，芯片在当前的工作电压下的工作性能包括：当前的工作电压过高、过低或能够适于正常工作。第二方面，提供了一种芯片，芯片包括前述任一种电压自适应调整电路。基于上述技术方案，在本专利技术实施例中，将性能分类监控器设置在芯片的内部，以实时检测不同工作电压下芯片的工作性能。然后，自适应控制器根据性能分类监控器输出的检测结果调整芯片的工作电压。这样，可以自动调整芯片的工作电压，以实现在满足工作性能要求的前提下，控制芯片在较低的电压下工作，从而降低了芯片功耗。进一步地，根据本专利技术实施例，由设置在芯片内部的性能分类监控器来检测芯片的工作性能，继而确定芯片工作电压，而不是通过测量大量的芯片来确定，降低了工作量，也省去了耗时的测试流程。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对本专利技术实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本专利技术实施例的电压自适应调整电路的示意性框图。图2是本专利技术一个实施例的性能分类监控器的示意性框图。图3是本专利技术实施例的自适应控制器的示意性框图。图4是本专利技术另一实施例的性能分类监控器的示意性框图。图5是本专利技术另一实施例的性能分类监控器的示意性框图。图6是本专利技术一个实施例的延时电路的示意性框图。图7是本专利技术另一实施例的延时电路的示意性框图。图8是本专利技术另一实施例的延时电路的示意性框图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术的一部分实施例，而不是全部实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都应属于本专利技术保护的范围。图1是本专利技术实施例的电压自适应调整电路的示意性框图。由图1所示，电压自适应调整电路10包括性能分类监控本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电压自适应调整电路，其特征在于，所述电压自适应调整电路包括性能分类监控器和自适应控制器，所述性能分类监控器，设置在芯片的内部，用于检测所述芯片在当前的工作电压下的工作性能，并向所述自适应控制器输出检测结果信号；所述自适应控制器，与所述性能分类监控器连接，用于根据所述性能分类监控器输出的所述检测结果信号，向所述芯片的电源管理模块输出控制信号，所述控制信号用于控制所述电源管理模块调整所述芯片的工作电压；其中，所述性能分类监控器包括一个源信号生成电路、一个比较基准电路、至少一个延时电路、至少一个比较分支电路和至少一个比较检测电路，所述源信号生成电路，用于为所述性能分类监控器提供源信号，所述比较基准电路，用于根据所述源信号输出基准信号，所述至少一个延时电路，用于对所述源信号进行延时处理，得到延时后的源信号，所述至少一个比较分支电路，用于根据所述延时后的源信号，输出比较信号，所述至少一个比较检测电路，用于根据所述基准信号和所述比较信号，输出所述检测结果信号。

【技术特征摘要】
1.一种电压自适应调整电路，其特征在于，所述电压自适应调整电路包括性能分类监控器和自适应控制器，所述性能分类监控器，设置在芯片的内部，用于检测所述芯片在当前的工作电压下的工作性能，并向所述自适应控制器输出检测结果信号；所述自适应控制器，与所述性能分类监控器连接，用于根据所述性能分类监控器输出的所述检测结果信号，向所述芯片的电源管理模块输出控制信号，所述控制信号用于控制所述电源管理模块调整所述芯片的工作电压；其中，所述性能分类监控器包括一个源信号生成电路、一个比较基准电路、至少一个延时电路、至少一个比较分支电路和至少一个比较检测电路，所述源信号生成电路，用于为所述性能分类监控器提供源信号，所述比较基准电路，用于根据所述源信号输出基准信号，所述至少一个延时电路，用于对所述源信号进行延时处理，得到延时后的源信号，所述至少一个比较分支电路，用于根据所述延时后的源信号，输出比较信号，所述至少一个比较检测电路，用于根据所述基准信号和所述比较信号，输出所述检测结果信号。2.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，所述自适应控制器包括配置电路和控制电路，所述配置电路，用于生成并向所述性能分类监控器输出配置信号，所述配置信号用于配置所述性能分类监控器的延时链；所述控制电路，用于根据所述性能分类监控器输出的检测结果信号，向所述芯片的电源管理模块输出所述控制信号。3.根据权利要求2所述的电路，其特征在于，所述至少一个延时电路包括第一延时电路和第二延时电路，所述至少一个比较分支电路包括第一比较分支电路和第二比较分支电路，所述至少一个比较检测电路包括第一比较检测电路和第二比较检测电路；所述源信号生成电路的输入端、所述比较基准电路的第一输入端、第一比较分支电路的第一输入端和所述第二比较分支电路的第一输入端分别接收时钟信号作为驱动；所述配置信号包括第一配置信号和第二配置信号，所述配置电路的第一输出端连接第一延时电路的第一输入端并提供所述第一配置信号，所述配置电路的第二输出端连接第二延时电路的第一输入端并提供所述第二配置信号；所述源信号生成电路的输出端用于提供源信号，分别与所述比较基准电路的第二输入端和所述第一延时电路的第二输入端以及第二延时电路的第二输入端连接；所述第一延时电路的输出端与所述第一比...

【专利技术属性】
技术研发人员：王新入，金鑫，何勇，
申请(专利权)人：华为技术有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44