片上系统、计算装置和一种两路电压的调节方法制造方法及图纸

提供片上系统、计算装置和一种两路电压的调节方法。该片上系统包括：处理单元，用于发送调频调压指令；双轨存储器，包括逻辑器件和存储阵列；调频调压控制器包括：电压确定单元，用于根据调频调压指令确定第一目标值和第二目标值，其中，第一目标值为第一区间内的任意值，第一区间内的任意值与第二目标值符合针对逻辑器件和存储阵列设置的电压约束关系；调压信号生成单元用于根据第一目标值和第二目标值，生成调压信号发送给电源管理电路，以便于电源管理电路根据调压信号同步调节供电电压。根据本实施例，两路电压在到达目标值的过程中，约束关系不会被破坏，从而实现了电压调节的稳定性。性。性。

【技术实现步骤摘要】
片上系统、计算装置和一种两路电压的调节方法


[0001]本公开涉及芯片领域，具体而言，涉及片上系统、计算装置和一种两路电压的调节方法。

技术介绍

[0002]集成电路的小型化趋势使得处理器制造商对如何降低功耗充满热情。系统降低功耗的方法主要有两种：动态电压与频率调节(Dynamic Voltage and Frequency Scaling,DVFS)和自适应电压与频率调节(Adaptive Voltage Frequency Scaling，AVFS)。DVFS根据处理器所运行的应用程序对计算能力的不同需要，动态调节系统的时钟频率和供电电压，从而达到节能的目的。AVFS通过传感器实时检测系统应用环境来决定供电电压。
[0003]但专利技术人在研究中发现，小型集成电路大多使用双轨存储器，而双轨存储器中用于实际数据存储的存储阵列和用于控制读写过程的逻辑器件使用不同的供电电压，逻辑器件的供电电压同时是系统供电电压(除存储阵列之外的其他部件均使用该供电电压)，由此当基于AVFS或DVFS调整供电电压时，实际上需要调节系统供电电压和双轨存储器的存储阵列的供电电压。这就带来了新的问题，即如何调整两路电压。现有技术采用并行调压(即两路电压同步调节)的方案，但是该方案的缺点在于并行调压，两路电压同时发生变动的过程中有可能会破坏彼此之间的约束关系，该约束关系是指双轨存储器的逻辑器件和存储阵列的供电电压需要时刻满足的电压约束关系。

技术实现思路

[0004]有鉴于此，本公开的目的是提供片上系统、计算装置和一种两路电压的调节方法，以解决现有技术中存在的问题。
[0005]第一方面，本公开实施例提供一种片上系统，与电源管理电路耦接，包括：
[0006]处理单元，用于发送调频调压指令；
[0007]双轨存储器，包括逻辑器件和存储阵列；
[0008]调频调压控制器包括：
[0009]电压确定单元，用于根据所述调频调压指令确定所述逻辑器件的供电电压要调节到的第一目标值，并根据所述第一目标值确定所述存储阵列的供电电压要调节到的第二目标值，所述第一目标值为第一区间内的任意值，所述第一区间内的任意值与所述第二目标值符合针对所述逻辑器件和所述存储阵列设置的电压约束关系；
[0010]调压信号生成单元，用于根据所述第一目标值和所述第二目标值，生成调压信号发送给所述电源管理电路，以便于所述电源管理电路根据所述调压信号同步调节所述逻辑器件和所述存储阵列的供电电压。
[0011]可选地，所述调频调压控制器存储有电压关系数据，所述电压关系数据用于表征为所述逻辑阵列的供电电压配置多个固定值，并将所述逻辑器件的供电电压的取值范围划分为与所述多个固定值分别对应的多个区间，每个区间内的任意值与其对应的固定值都符
合所述电压约束关系；
[0012]则所述调频调压控制器通过所述第一目标值检索所述电压关系数据确定所述第一区间，并将所述第一区间对应的固定值作为所述第二目标值。
[0013]可选地，所述电压约束关系为：所述存储阵列的供电电压不大于所述逻辑器件的供电电压和第一设定值之和，同时，不小于所述逻辑器件的供电电压和第二设定值之差。
[0014]可选地，每个区间的上边界值等于与该区间对应的固定值加上所述第二设定值，其下边界值等于与该区间对应的固定值减去所述第一设定值。
[0015]可选地，每个区间的上边界值等于该区间对应的固定值，或者每个区间的下边界值等于该区间的固定值。
[0016]可选地，所述调压信号生成单元根据所述第一目标值和所述第二目标值生成两路调压信号发送给所述电源管理电路。
[0017]可选地，在所述同步调节所述逻辑器件和所述存储阵列的供电电压的过程中，两路供电电压的变化速率的相差不超过设定值。
[0018]可选地，当所述调频调压控制器为DVFS控制器，所述电压确定单元包括：
[0019]目标寄存器，用于存储从所述调频调压指令获得的目标频率；
[0020]多个比较器，用于将所述目标频率和预建立的频率和电压的对应关系比较，将与所述目标频率对应的电压作为所述第一目标值，并根据所述第一目标值在所述电压关系数据中，得到所述第二目标值；
[0021]选择器，用于将所述第一目标值和所述第一目标值输出给所述调压信号生成单元；
[0022]多个第一寄存器用于存储所述频率和电压的对应关系；
[0023]多个第二寄存器用于存储所述电压关系数据。
[0024]可选地，当所述调频调压控制器为AVFS控制器，所述电压确定单元包括：
[0025]多个第三寄存器用于存储所述电压关系数据；
[0026]计算单元，用于根据检测到的实时温度和工艺偏差计算所述第一目标值，并根据所述第一目标值检索所述电压关系数据得到所述第二目标值；
[0027]选择器，用于将所述第一目标值和所述第一目标值输出给所述调压信号生成单元。
[0028]第二方面，本公开实施例提供一种两路电压的调节方法，包括：
[0029]确定第一路电压要调节到的第一目标值；
[0030]采用所述第一目标值检索预定义的电压关系数据以确定所述第一目标值所属的第一区间以及与所述第一区间对应的第一固定值，并将所述第一固定值作为第二路电压要调节到的第二目标值；
[0031]分别将所述第一路电压和所述第二路电压调节到所述第一目标值和所述第二目标值，
[0032]其中，所述电压关系数据表征所述第一路电压的取值范围划分的多个区间与所述第二路电压采用的多个固定值分别对应，每个区间内的任意值和其对应的固定值之间满足两路电压的约束关系，所述第一区间为所述多个区间中的一个，所述第一固定值为所述多个固定值中的一个。
[0033]可选地，所述约束关系包括：所述第一路电压不大于所述第二路电压和第一设定值之和，同时，不小于所述第二路电压和第二设定值之差。
[0034]第三方面，本公开实施例提供一种计算装置，包括：
[0035]上述任一项所述的片上系统；
[0036]片外总线；
[0037]通过所述片外总线与所述片上系统耦接的存储设备；
[0038]与所述片上系统的耦接的电源管理电路。
[0039]在本实施例中，调频调压控制器同步将双轨存储器的逻辑器件的供电电压调节到第一目标值，将存储阵列的供电电压调节到第二目标值，由于第一目标值所属的第一区间中的任意值与第二目标值符合双轨存储器的逻辑器件和存储阵列预设的电压约束关系，因此两路电压以大致相同的速率到达目标值的过程中，约束关系不会被破坏，从而确保电压调节的稳定性。
附图说明
[0040]通过参考以下附图对本公开实施例的描述，本公开的上述以及其它目的、特征和优点将更为清楚，在附图中：
[0041]图1是本公开一实施例提供的片上系统的结构示意图；
[0042]图2是本公开一实施例提供的DVFS控制器的结构图；
[0043]本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种片上系统，与电源管理电路耦接，包括：处理单元，用于发送调频调压指令；双轨存储器，包括逻辑器件和存储阵列；调频调压控制器包括：电压确定单元，用于根据所述调频调压指令确定所述逻辑器件的供电电压要调节到的第一目标值，并根据所述第一目标值确定所述存储阵列的供电电压要调节到的第二目标值，其中，所述第一目标值为第一区间内的任意值，所述第一区间内的任意值与所述第二目标值符合电压约束关系；调压信号生成单元，用于根据所述第一目标值和所述第二目标值，生成调压信号发送给所述电源管理电路，以便于所述电源管理电路根据所述调压信号同步调节所述逻辑器件和所述存储阵列的供电电压。2.根据权利要求1所述的片上系统，其中，所述调频调压控制器存储有电压关系数据，所述电压关系数据用于表征为所述逻辑阵列的供电电压配置多个固定值，并将所述逻辑器件的供电电压的取值范围划分为与所述多个固定值分别对应的多个区间，每个区间内的任意值与其对应的固定值都符合所述电压约束关系；则所述调频调压控制器通过所述第一目标值检索所述电压关系数据确定所述第一区间，并将所述第一区间对应的固定值作为所述第二目标值。3.根据权利要求2所述的片上系统，其中，所述电压约束关系为：所述逻辑器件的供电电压不大于所述存储阵列的供电电压和第一设定值之和，同时，不小于所述存储阵列的供电电压和第二设定值之差。4.根据权利要求3所述的片上系统，其中，每个区间的上边界值等于与该区间对应的固定值加上所述第二设定值，其下边界值等于与该区间对应的固定值减去所述第一设定值。5.根据权利要求3所述的片上系统，其中，每个区间的上边界值等于该区间对应的固定值，或者每个区间的下边界值等于该区间的固定值。6.根据权利要求1所述的片上系统，其中，所述调压信号生成单元根据所述第一目标值和所述第二目标值生成两路调压信号发送给所述电源管理电路。7.根据权利要求1所述的片上系统，其中，在所述同步调节所述逻辑器件和所述存储阵列的供电电压的过程中，两路供电电压的变化速率的相差不超过设定值。8.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：王彤，江鹏，蒲宇，李一帆，王洁，寇博华，
申请(专利权)人：平头哥上海半导体技术有限公司，
类型：发明
国别省市：