一种芯片系统和电子设备技术方案

本申请涉及电力电子技术领域，尤其涉及一种芯片系统和电子设备。该芯片系统包括：印刷电路板、芯片、电压调整模组和电感电容集成模组。印刷电路板包括腔体，该腔体的两端分别位于印刷电路板的顶层和底层。芯片的底面与印刷电路板的顶层相连接，电压调整模组与印刷电路板的底层相连接。该感电容集成模组的至少一部分设置在腔体内，电感电容集成模组的第一端与芯片相连接，电感电容集成模组的第二端与电压调整模组相连接。采用本申请提供的芯片系统，可降低芯片系统的功耗，提升芯片系统的供电效率。率。率。

【技术实现步骤摘要】
一种芯片系统和电子设备


[0001]本申请涉及电力电子
，尤其涉及一种芯片系统和电子设备。

技术介绍

[0002]得益于半导体工艺水平的不断提升，诸如中央处理器(central processing unit，CPU)、图形处理器(graphics processing unit，GPU)等芯片的集成度以及达到空前高密的水平，这也就使得这些芯片的处理能力变得更为强劲。但是，性能的提升也导致了芯片的功耗变得更大，而由于芯片对集成度的要求，这就必然导致这些芯片在工作上需要更大的电流。
[0003]现有技术中，由于多相降压式变换电路(即BUCK电路)结构简单并且能够支持大电流输出，其已经成为当前芯片供电的主流解决方案。但是，当前基于多相BUCK电路实现的芯片系统中，实现多相BUCK电路所需的电压调整模组(voltage regulator module，VRM)、电感及电容等器件的体积较大，使得供电电源与芯片之间的直流电阻(directive current resistance，DCR)较大。而较大的直流电阻就会产生较大的路径损耗，从而导致当前的芯片系统的功耗大。

技术实现思路

[0004]为了解决上述问题，本申请提供了一种芯片系统和使用该芯片系统的电子设备。采用本申请提供的芯片系统，可降低芯片系统的功耗，可提升供电效率。
[0005]第一方面，本申请实施例提供了一种芯片系统。所述芯片系统包括：印刷电路板(printed circuit board，PCB)、芯片、电压调整模组和电感电容集成模组。所述印刷电路板包括腔体，所述腔体的第一端位于所述印刷电路板的顶层，所述腔体的第二端位于所述印刷电路板的底层。所述芯片的底面与所述印刷电路板的顶层相连接，所述电压调整模组与所述印刷电路板的底层相连接。所述电感电容集成模组的至少一部分设置在所述腔体内，所述电感电容集成模组的第一端与所述芯片相连接，所述电感电容集成模组的第二端与所述电压调整模组相连接。在实际使用时，印刷电路板用于为所述电压调整模组和所述电感电容集成模组供电。所述电感电容集成模组和所述电压调整模组用于将所述印刷电路板提供的电能变换为预设电压的第二电能，并通过所述第二电能为所述芯片供电。
[0006]在上述实现中，电感电容集成模组通过印刷电路板内的腔体分别与电压调整模组和需要供电的芯片相连接，这样就可以有效的缩短电感电容集成模组与芯片之间的电流传输路径，从而可有效降低供电电源与芯片之间的直流电阻的大小。因此，即可有效降低芯片系统的功耗，提升芯片系统的供电效率。同时，由于电感电容集成模组内嵌在腔体内，还可减少电感电容集成模组所占用的空间大小，从而可减小芯片系统的体积，提升芯片系统的适用性。
[0007]结合第一方面，在一种可行的实现方式中，所述芯片包括封装基板和一个或者多个芯片内核。并且，所述封装基板位于所述一个或者多个芯片内核与所述电容电感集成模
组之间。
[0008]结合第一方面，在一种可行的实现方式中，所述电感电容集成模组包括N1个电感电容组，所述N1电感电容组中的每个电感电容组中包括N2个并联的第一电容以及与所述N2个并联的第一电容串联的第一电感，所述第一电感的一端与所述电压调整模组相连接，所述第一电感的另一端与所述N2个并联的第一电容中的每个第一电容的一端以及所述芯片相连接，所述N2个第一电容中的每个第一电容的另一端接所述芯片系统的接地端。其中，N1和N2为大于或者等于1的正整数。
[0009]结合第一方面，在一种可行的实现方式中，所述电容电感集成模组还包括转接板，所述N1个电感电容组集成在所述转接板的一面，并且每个电感电容组所包含的第一电感和第一电容通过所述转接板与所述芯片相连接。
[0010]在上述实现中，将电感电容集成模组中的各个电感电容组集成在转接板上，并通过转接板与芯片相连接，可减小电感电容集成模组占用的空间大小，可提升芯片系统的集成度及适用性。
[0011]结合第一方面，在一种可行的实现方式中，所述电压调整模组包括第一子板和电源管理集成电路，所述电源管理集成电路通过所述第一子板分别与所述印刷电路板的底层以及所述电感电容集成模组的第二端相连接。所述电源管理集成电路用于通过第一子板接收所述印刷电路板的提供的电能，将所述印刷电路板提供的电能变换为预设电压的第一电能，并通过所述第一子板将所述第一电能传输给所述电感电容集成模组。所述电感电容集成模组用于对所述第一电能进行滤波以得到预设电压的第二电能，并通过所述第二电能为所述芯片供电。
[0012]在上述实现中，采用高频器件电源管理集成电路以及第一子板来构成电压调整模组，可以提升芯片系统的供电响应速度。同时，也可有效的减小电压调整模组所占用的空间大小，可进一步提升芯片系统的集成度以及适用性。
[0013]结合第一方面，在一种可行的实现方式中，所述第一子板为多针脚插座，所述多针脚插座焊接在所述印刷电路板的底层和所述电感电容集成模组的第二端上，所述电源管理集成电路插设在所述多针脚插座上。
[0014]在上述实现中，通过多针脚插座来实现第一子板，一方面可使得电源管理集成电路能够可拆卸式的安装在该芯片系统内，可便于电源管理集成电路的更换。另一方面也可避免因印刷电路板的翘曲等问题所导致的电源管理集成电路与印刷电路板以及电感电容集成模组接触不良等情况的发生，可提升芯片系统的稳定性。
[0015]结合第一方面，在一种可行的实现方式中，所述多针脚插座还通过固定器件与所述印刷电路板相互固定，所述多针脚插座上设置有限位拉杆，所述限位拉杆用于所述电源管理集成电路的插入或拔出。
[0016]结合第一方面，在一种可行的实现方式中，所述电压调整模组包括第二子板、开关器件集成模组和控制器。所述开关器件集成模组通过所述第二子板与所述印刷电路板的底层以及所述电感电容集成模组的第二端相连接，所述控制器与所述印刷电路板以及所述开关器件集成模组相连接。所述印刷电路板用于为所述控制器供电。所述控制器用于控制所述开管器件集成模组动作，以使所述开关器件集成模组和所述电感电容集成模组将所述印刷电路板提供的电能变换为所述第二电能，并通过所述第二电能为所述芯片供电。
[0017]在上述实现中，电压调整模组可以由分立的第二子板、开关器件集成模组和控制器构成，这样就可以使用大功率、高工作频率的开关器件来进行电流转换，因此可以使得芯片系统适用大电流、大动态跳变的工作场景，可提升芯片系统的适用性。
[0018]结合第一方面，在一种可行的实现方式中，所述控制器设置在所述印刷电路板的顶层，所述控制器通过所述印刷电路板和所述第二子板与所述开关器件集成模组相连接。或者，所述控制器设置在所述印刷电路板的底层，所述控制器与所述印刷电路板相连接，同时，所述控制器还通过所述第二子板与所述开关器件集成模组相连接。
[0019]结合第一方面，在一种可行的实现方式中，所述电压调整模组还包括散热器，所述散热器设置在开关器件集成模组背向所述印刷电路板的一面。采用散热器，有利于本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种芯片系统，其特征在于，所述芯片系统包括：印刷电路板、芯片、电压调整模组和电感电容集成模组；所述印刷电路板包括腔体，所述腔体的第一端位于所述印刷电路板的顶层，所述腔体的第二端位于所述印刷电路板的底层；所述芯片的底面与所述印刷电路板的顶层相连接，所述电压调整模组与所述印刷电路板的底层相连接；所述电感电容集成模组的至少一部分设置在所述腔体内，所述电感电容集成模组的第一端与所述芯片相连接，所述电感电容集成模组的第二端与所述电压调整模组相连接。2.根据权利要求1所述的芯片系统，所述芯片包括封装基板和一个或者多个芯片内核，所述封装基板位于所述一个或者多个芯片内核与所述电容电感集成模组之间。3.根据权利要求1或2所述的芯片系统，其特征在于，所述电感电容集成模组包括N1个电感电容组，所述N1电感电容组中的每个电感电容组中包括N2个并联的第一电容以及与所述N2个并联的第一电容串联的第一电感，所述第一电感的一端与所述电压调整模组相连接，所述第一电感的另一端与所述N2个并联的第一电容中的每个第一电容的一端以及所述芯片相连接，所述N2个第一电容中的每个第一电容的另一端接所述芯片系统的接地端，其中，N1和N2为大于或者等于1的正整数。4.根据权利要求3所述的芯片系统，其特征在于，所述电容电感集成模组还包括转接板，所述N1个电感电容组集成在所述转接板的一面，并且每个电感电容组所包含的第一电感和第一电容通过所述转接板与所述芯片相连接。5.根据权利要求3或4所述的芯片系统，其特征在于，所述电压调整模组包括第一子板和电源管理集成电路，所述电源管理集成电路通过所述第一子板分别与所述印刷电路板的底层以及所述电感电容集成模组的第二端相连接；所述电源管理集成电路用于通过第一子板接收所述印刷电路板的提供的电能，将所述印刷电路板提供的电能变换为预设电压的第一电能，并通过所述第一子板将所述第一电能传输给所述电感电容集成模组；所述电感电容集成模组用于对所述第一电能进行滤波以得到预设电压的第二电能，并通过所述第二电能为所述芯片供电。6.根据权利要求5所述的芯片系统，其特征在于，所述第一子板为多针脚插座，所述多针脚插座焊接...

【专利技术属性】
技术研发人员：眭克涵，白昕昊，蔡远彬，黄进辉，
申请(专利权)人：华为技术有限公司，
类型：发明
国别省市：