識別和校正時鐘佔空比的技術的製作方法

2023-06-10 10:20:42 2

1.本技術概括而言涉及電子電路的領域，更具體而言，涉及時鐘佔空比的觀察、隔離和校正(識別和校正)以及關聯的裝置、系統和方法。


背景技術：

2.高速串行輸入/輸出(i/o)的頻率正在縮放。例如，鎖相環(phase locked loop，pll)當前以8千兆赫茲(ghz)運行，而未來的迭代可能以16ghz、32ghz或者更高頻率運行。隨著頻率的增大，可能會出現佔空比問題。


技術實現要素：

3.根據本公開的一方面，提供了一種裝置，包括：具有多級的第一電路；以及與所述第一電路通信地耦合的第二電路，其中所述第二電路包括：多條抽頭線，其中所述多條抽頭線中的各條抽頭線耦合在所述多級中的兩級之間；以及邏輯，其中所述邏輯用於基於至少一條抽頭線的平均電壓測量來識別傳播通過所述第一電路的一級的信號的佔空比的狀態。
4.根據本公開的一方面，提供了一種電路，包括：多條抽頭線，其中所述多條抽頭線中的各條抽頭線耦合在第一電路的多級中的兩級之間；以及邏輯，其中所述邏輯用於基於至少一條抽頭線的平均電壓測量來識別傳播通過所述第一電路的一級的信號的佔空比的狀態。
5.根據本公開的一方面，提供了包括指令的一個或多個非暫態計算機可讀介質，所述指令在被邏輯執行時，將使得所述邏輯：基於從分別耦合在第一電路的多級中的各級之間的多條抽頭線中的至少一條抽頭線接收的信號，識別所述第一電路在所述至少一條抽頭線耦合到所述第一電路的點處的平均電壓測量；將所述平均電壓測量與電壓閾值相比較；並且基於所述比較，識別所述第一電路的佔空比的狀態。
附圖說明
6.通過以下給出的詳細描述並且通過本公開的各種實施例的附圖，將更充分理解本公開的實施例，然而詳細描述和附圖不應當被理解為將本公開限制到特定實施例，而只是用於說明和理解的。
7.圖1圖示了根據各種實施例，與佔空比分析電路耦合的高速串行i/o時鐘分布式網絡電路的示例。
8.圖2圖示了根據各種實施例的佔空比分析的結果的示例。
9.圖3圖示了根據各種實施例的佔空比測量的示例。
10.圖4圖示了根據各種實施例，與佔空比分析有關的示例技術。
11.圖5圖示了根據一些實施例的智能設備或者計算機系統或者片上系統(soc)，具有用於佔空比問題的分析或校正的裝置和/或軟體。
具體實施方式
12.在接下來的詳細描述中，參考了附圖，附圖形成本文的一部分，其中相似的標號始終指定相似的部件，並且在附圖中以圖示方式示出了可以實現的實施例。要理解，在不脫離本公開的範圍的情況下，可以利用其他實施例並且可以做出結構或邏輯上的改變。因此，接下來的詳述描述不應被從限制意義上來理解，並且實施例的範圍由所附權利要求及其等同物來限定。
13.各種操作可按對於理解要求保護的主題最有幫助的方式被依次描述為多個離散的動作或操作。然而，描述的順序不應當被解釋為意味著這些操作一定是依賴於順序的。具體地，可以不按呈現的順序執行這些操作。可以按與描述的實施例不同的順序執行描述的操作。在額外的實施例中可執行各種額外的操作和/或可省略描述的操作。
14.術語「基本上」、「接近」、「大致」、「近似」和「大約」一般是指在目標值的+/-10％內。除非另有指明，否則，使用序數形容詞「第一」、「第二」和「第三」等等來描述共同對象只是表明相似對象的不同實例被引用，而並不打算暗示這樣描述的對象必須在時間上、空間上、排名上或者以任何其他方式處於給定的序列中。
15.對於本公開而言，短語「a和/或b」和「a或b」的意思是(a)、(b)或者(a和b)。對於本公開而言，短語「a、b和/或c」的意思是(a)、(b)、(c)、(a和b)、(a和c)、(b和c)或者(a、b和c)。
16.描述可以使用短語「在一實施例中」或者「在實施例中」，它們各自可以指一個或多個相同或不同的實施例。此外，對於本公開的實施例使用的術語「包括」、「包含」、「具有」等等，是同義的。
17.就本文使用的而言，術語「電路」可以指以下各項、是以下各項的一部分或者包括以下各項：專用集成電路(application specific integrated circuit，asic)、電子電路、處理器(共享的、專用的或者群組的)、組合邏輯電路、和/或提供所描述的功能的其他適當硬體組件。就本文使用的而言，「由計算機實現的方法」可以指由一個或多個處理器、具有一個或多個處理器的計算機系統、諸如智慧型電話之類的行動裝置(其可包括一個或多個處理器)、平板設備、膝上型計算機、機頂盒、遊戲機等等之類執行的任何方法。
18.如前所述，高速串行i/o的頻率正在縮放。例如，未來的pll迭代可能以16ghz、32ghz或者更高的頻率運行。隨著頻率的增大，可能會出現佔空比問題。先前的分析或解決佔空比問題的技術可能包括使用基於雷射的矽探測工具來隔離導致佔空比問題的時鐘級。然而，使用這種工具可能要求幾個星期的時間跨度來準確識別和解決佔空比問題。此外，這些探測工具中的一些已經達到報廢年限，可能無法用於探測高於8ghz的頻率。此外，基於紅外線的雷射探測工具可能無法用於未來幾代的電路，因為這種電路的擴散層可能是無法觸及的。
19.本文的實施例涉及一種佔空比分析電路，它可以解決傳統分析電路的上述問題中的一個或多個。具體而言，本文的實施例涉及一種分析電路，它可以通過多條抽頭線與高速串行i/o時鐘電路相耦合。通過測量時鐘電路在各種抽頭線處的電壓，可以識別佔空比狀態，這可以表明電路在信號電平上花了多長時間。這個狀態可用於識別是否有必要調整佔空比。此外，通過識別哪條抽頭線被用於了電壓測量，可以識別多級時鐘電路的哪一級在佔空比方面造成問題。
20.本實施例可以提供多個優點。例如，通過使用佔空比分析電路，可以不必對高頻信
號進行微探測以隔離高速串行i/o上的佔空比問題(如前所述，由於與微探測有關的硬體限制，這可能變得難以執行)。此外，可以不必依靠雷射探測工具來隔離片上佔空比問題。最後，使用佔空比分析電路可允許檢測和校正高頻的基於電感電容諧振迴路的pll(lc-tank based pll，lcpll)和/或一些其他導致佔空比問題的高頻時鐘分布網絡中的器件。
21.圖1圖示了根據各種實施例，與佔空比分析電路110耦合的高速串行i/o時鐘分布式網絡電路100的示例。從圖1中可以看出，電路100可包括若干級105a、105b和105c。要注意，雖然在圖1中只描繪了三級，但在其他實施例中，電路100可包括更多或更少的級。
22.佔空比分析電路110可包括若干條抽頭線115，這些抽頭線在電路100的各種點處與電路100進行通信耦合。例如，圖1描繪了具有四條抽頭線115的佔空比分析電路110，這些抽頭線分別在電路100的級105a/105b/105c之間與電路100耦合。從圖1中可以看出，各條抽頭線115可包括電阻器隔離，它可以將電路100從佔空比分析電路110產生的退化中隔離出來，這種退化否則可能會更改電路100的一個或多個級105a/105b/105c的功能。
23.佔空比分析電路110可還包括邏輯125，該邏輯可被配置為識別在至少一條抽頭線115與電路100耦合的點處的電壓測量，並且基於該測量，識別電路100的佔空比的狀態，如下文更詳細說明的。
24.佔空比分析電路110可還包括與電路100耦合的反饋環路部分120。反饋環路部分120可用於更改電路100的佔空比的特性，以針對一個或多個已識別的佔空比問題進行校正。反饋環路部分120可包括邏輯130，該邏輯被配置為更改傳播通過電路100或者通過電路100的特定級105a/105b/105c的電信號的電壓、相位或電流中的一個或多個。
25.圖2圖示了根據各種實施例的佔空比分析的結果的示例。具體而言，在圖2中，x軸表示正在改變lcpll時鐘網絡的示例的某一級的佔空比的代碼。y軸表示在對時鐘進行濾波(例如，通過諸如邏輯125之類的邏輯進行濾波)之後的直流(dc)電壓。
26.具體而言，邏輯125可以測量電路(諸如電路100)在一個或多個點處的平均電壓，抽頭線(諸如抽頭線115)與電路在該一個或多個點處耦合。基於平均電壓，邏輯125可被配置為識別佔空比的狀態，這在圖2的圖線中表示。如果測量到的平均電壓大於電路的信號電平的一半(這可被表示為vcc/2)，那麼邏輯125可以識別出佔空比在信號電平(例如，vcc)上比在關斷電平(例如，地或者某個其他用於表示「0」信號值的電壓)上花費更多時間。在這種情況下，圖2的圖線中的測量的值可大於「0」線。或者，如果測量到的平均電壓小於電路的信號電平的一半，那麼邏輯125可以識別出佔空比在信號電平上比在關斷電平上花費更少的時間。在這種情況下，圖2的圖線中的測量的值可小於「0」線。
27.該圖線示出了來自不同電路在不同點處的各種測量的數據，它們都表現出期望的行為。一般而言，曲線與x軸的「0」線相交的點可以被解讀為佔空比為50/50的點。換句話說，x軸的「0」線可以被解讀為佔空比在信號電平上花費大約50％的時間，並且在地電平花費大約50％的時間。
28.圖3圖示了根據各種實施例的佔空比測量的示例。具體而言，圖3描繪了佔空比的測量作為測量到的dc電壓的函數。就圖3而言，假設信號從關斷電平(例如，地或者0v，雖然在其他實施例中，關斷電平可能更高或更低)轉變到信號電平(例如，vcc)。
29.在理想的情況下，當沒有佔空比失真時，例如，如301所示，那麼測量到的平均dc電壓將是大約vcc/2，因為信號在高相位(例如，信號電平)中的時間量與其在低相位(例如，關
斷電平)中的時間量是大致相同的。
30.在第二種情況下，如302所示，當高相位為75％，並且低相位為25％時，那麼測量到的平均dc電壓可能大於vcc/2。類似地，在第三種情況下，如303所示，當高相位為25％，並且低相位為75％時，那麼測量到的平均dc電壓可能小於vcc/2。
31.如上所述，vcc/2可被視為用於識別佔空比是偏向信號電平還是偏向關斷電平的閾值電壓。更具體而言，第二種情況302可以被認為是偏向信號電平的。與之不同，第三種情況303可以被認為是偏向關斷電平的。
32.基於這種技術，通過測量諸如電路100之類的電路的平均電壓，邏輯125可以能夠識別佔空比的狀態(例如，電路在信號電平或者關斷電平上花費多少時間)。此外，如上所述，如果邏輯125或邏輯130中的一者或兩者識別出有必要對佔空比進行調整，那麼邏輯130可被配置為更改電路100或電路的一級的相位、電壓或者電流中的一個或多個，以調整佔空比。
33.這種技術可以被認為是一種從dc測量外推佔空比的簡單方法，並且在如上所述檢查諸如電路100之類的時鐘網絡的各級的佔空比時可能特別有用。此外，這種技術在希望隔離電路中的佔空比失真的來源並且消除對測試硬體的需求的情形中可能是有用的。
34.圖4圖示了根據各種實施例，與佔空比分析有關的示例技術。雖然按特定序列圖示了各塊，但序列是可被修改的。例如，一些塊可在其他塊之前被執行，而一些塊可與其他塊被同時執行。一般而言，該技術可由諸如邏輯125之類的邏輯執行，而在其他實施例中，該技術可以由額外的或者替代的邏輯執行。
35.該技術可包括在405處，基於從分別耦合在第一電路的多級中的各級之間的多條抽頭線中的至少一條抽頭線接收的信號，識別第一電路在至少一條抽頭線耦合到第一電路的點處的平均電壓測量。第一電路可以類似於例如電路100，而抽頭線可以類似於抽頭線115。可以基於在不同時間點的周期性測量、連續測量或者其他類型的測量來識別平均電壓。還將會理解，即使本文的實施例描述了平均電壓，其他實施例也可以基於均值電壓、中位數電壓、單一(singular)電壓測量或者某種其他類型的測量。
36.該技術可還包括在410處，將平均電壓測量與電壓閾值進行比較，例如如上所述的vcc/2的電壓閾值，或者某種其他電壓閾值。
37.該技術可還包括在415處，基於該比較來識別第一電路的佔空比的狀態。如上所述，該狀態可以是該佔空比是偏向信號電平還是偏向關斷電平。在一些實施例中，該狀態可能與整個電路的佔空比有關，或者只與電路的一級或者級子集的佔空比有關。
38.該技術可以可選地還包括在420處，基於所識別的佔空比的狀態來更改佔空比的未來迭代。例如，如果佔空比偏向信號電平，那麼佔空比可被漸進地更改為偏向關斷電平(例如，地)。相反，如果佔空比偏向關斷電平，那麼佔空比可以被漸進地更改為偏向信號電平。在一些情況下，如果不要求更改(例如，佔空比偏置正確)，那麼可以不執行更改。如前所述，更改可以是或者可以包括對提供給第一電路的信號的電壓、電流或相位中的至少一者的更改。然後，該技術可以如圖4所示重複進行，這樣就可以反覆地並且漸進地監視和/或調整佔空比。
39.圖4的流程圖可以部分或完全由在機器可讀存儲介質(例如，存儲器)中提供的軟體來執行。該軟體被存儲為計算機可執行指令(例如，實現本文論述的任何其他過程的指
令)。與流程圖(和/或各種實施例)相關聯並且被執行來實現所公開的主題的實施例的程序軟體代碼/指令可被實現為被稱為「程序軟體代碼/指令」、「作業系統程序軟體代碼/指令」、「應用程式軟體代碼/指令」或者簡稱為「軟體」的作業系統或特定應用、組件、程序、對象、模塊、例程或者其他指令序列或者指令序列的組織或者嵌入在處理器中的固件的一部分。在一些實施例中，與流程圖(和/或各種實施例)相關聯的程序軟體代碼/指令被處理器系統執行。
40.在一些實施例中，與流程圖(和/或各種實施例)相關聯的程序軟體代碼/指令被存儲在計算機可執行存儲介質中並且被處理器執行。這裡，計算機可執行存儲介質是可用於存儲程序軟體代碼/指令和數據的有形機器可讀介質，該程序軟體代碼/指令和數據當被計算設備執行時，使得一個或多個處理器執行可在針對所公開的主題的一個或多個所附權利要求中記載的(一個或多個)方法。
41.有形機器可讀介質可包括可執行軟體程序代碼/指令和數據在各種有形位置中的存儲，例如包括rom、易失性ram、非易失性存儲器、和/或緩存、和/或本技術中引用的其他有形存儲器。此程序軟體代碼/指令和/或數據的一些部分可被存儲在這些存儲裝置和存儲器設備中的任何一者中。另外，程序軟體代碼/指令可以是從其他存儲裝置獲得的，包括例如通過集中式伺服器或對等網絡等等(包括網際網路)獲得。可在不同的時間和在不同的通信會話中或者在同一通信會話中獲得軟體程序代碼/指令和數據的不同部分。
42.(與流程圖和其他實施例相關聯的)軟體程序代碼/指令以及數據可在各個軟體程序或應用被計算設備執行之前被完全獲得。或者，可以在執行需要時動態地(例如，剛好及時地)獲得軟體程序代碼/指令和數據的一些部分。或者，獲得軟體程序代碼/指令和數據的這些方式的某種組合可發生，例如，對於不同的應用、組件、程序、對象、模塊、例程、或者其他指令序列或指令序列的組織。從而，不要求數據和指令在特定的時刻全部在有形的機器可讀介質上。
43.有形計算機可讀介質的示例包括但不限於可記錄和不可記錄類型的介質，例如易失性和非易失性存儲器設備、只讀存儲器(read only memory，rom)、隨機訪問存儲器(random access memory，ram)、快閃記憶體設備、軟盤和其他可移除盤、磁存儲介質、光存儲介質(例如、緻密盤只讀存儲器(compact disk read-only memory，cd-rom)、數字多功能盤(digital versatile disk，dvd)，等等)，等等。軟體程序代碼/指令可被臨時存儲在數字有形通信鏈路中，同時通過這種有形通信鏈路實現電的、光的、聲學的或者其他形式的傳播信號，例如載波、紅外信號、數位訊號，等等。
44.一般而言，有形機器可讀介質包括以機器(例如，計算設備)可訪問的形式提供信息(例如，以數字形式存儲和/或傳輸信息，例如數據封包)的任何有形機制，其可被包括在例如通信設備、計算設備、網絡設備、個人數字助理、製造工具、移動通信設備(無論其是否能夠從通信網絡(例如網際網路)下載和運行應用和補貼應用，例如能夠從通信網絡(例如網際網路)下載和運行應用和補貼應用，例如等等)或者包括計算設備的任何其他設備中。在一個實施例中，基於處理器的系統採取如下形式或者被包括在如下事物內：pda(個人數字助理)、蜂窩電話、筆記本計算機、平板設備、遊戲機、機頂盒、嵌入式系統、tv(電視機)、個人桌面計算機，等等。或者，在所公開的主題的一些實施例中可以使用傳統的通信應用和(一個或多個)補貼應用。
45.圖5圖示了根據一些實施例的智能設備或者計算機系統或者片上系統(soc)，具有用於佔空比問題的分析或校正的裝置和/或軟體。
46.在一些實施例中，設備500表示適當的計算設備，例如計算平板、行動電話或智慧型電話、膝上型電腦、桌面型電腦、物聯網(internet-of-things，iot)設備、伺服器、可穿戴設備、機頂盒、具備無線能力的電子閱讀器，等等。將會理解，某些組件被概括示出，並且在設備500中沒有示出這種設備的所有組件。用於控制系統中的喚醒源以減少睡眠狀態中的功率消耗的裝置和/或軟體可以在無線連通性電路531、pcu 510a或者510b、和/或其他可以為計算機系統管理功率的邏輯塊(例如，作業系統552)中。
47.在一示例中，設備500包括soc(片上系統)501。在圖5中利用虛線來圖示soc 501的示例邊界，其中一些示例組件被圖示為被包括在soc501內——然而，soc 501可包括設備500的任何適當組件。
48.在一些實施例中，設備500包括處理器504。處理器504可包括一個或多個物理設備，例如微處理器、應用處理器、微控制器、可編程邏輯器件、處理核心、或者其他處理裝置。處理器504執行的處理操作包括對其上執行應用和/或設備功能的操作平臺或作業系統的執行。處理操作包括關於與人類用戶或與其他設備的i/o(輸入/輸出)的操作、關於功率管理的操作、關於將計算設備500連接到另一設備的操作，等等。處理操作還可包括與音頻i/o和/或顯示i/o有關的操作。
49.在一些實施例中，處理器504包括多個處理核心(也稱為核心)508a、508b、508c。雖然在圖5中只圖示了三個核心508a、508b、508c，但處理器504可包括任何其他適當數目的處理核心，例如數十個或者甚至數百個處理核心。處理器核心508a、508b、508c可被實現在單個集成電路(ic)晶片上。此外，晶片可包括一個或多個共享的和/或私有的緩存、總線或互連、圖形和/或存儲器控制器，或者其他組件。
50.在一些實施例中，處理器504包括緩存506。在一示例中，緩存506的一些部分可專用於個體核心508(例如，緩存506的第一部分專用於核心508a，緩存506的第二部分專用於核心508b，等等依此類推)。在一示例中，緩存506的一個或多個部分可以是在兩個或更多個核心508之間共享的。緩存506可被分割成不同的級別，例如第1級(l1)緩存、第2級(l2)緩存、第3級(l3)緩存，等等。
51.在一些實施例中，處理器核心504可包括取得單元來取得指令(包括帶有條件分支的指令)來供核心504執行。可以從諸如存儲器530之類的任何存儲設備取得指令。處理器核心504也可包括解碼單元來對取得的指令解碼。例如，解碼單元可以將取得的指令解碼成多個微操作。處理器核心504可包括調度單元來執行與存儲經解碼的指令相關聯的各種操作。例如，調度單元可保存來自解碼單元的數據，直到指令準備好調譴為止，例如，直到解碼的指令的所有源值變得可用為止。在一個實施例中，調度單元可調度和/或發出(或調譴)解碼的指令到執行單元以便執行。
52.執行單元可在調譴的指令被解碼(例如，被解碼單元解碼)和派譴(例如，被調度單元調譴)之後執行這些指令。在一實施例中，執行單元可包括多於一個執行單元(例如成像計算單元、圖形計算單元、通用計算單元，等等)。執行單元也可執行各種算術操作，例如加法、減法、乘法和/或除法，並且可包括一個或多個算術邏輯單元(arithmetic logic unit，alu)。在一實施例中，協處理器(未示出)可聯合執行單元來執行各種算術操作。
53.另外，執行單元可亂序地執行指令。因此，處理器核心504在一個實施例中可以是亂序處理器核心。處理器核心504也可包括引退單元。引退單元可以在執行的指令被提交之後引退這些指令。在一實施例中，執行的指令的引退可導致處理器狀態被從指令的執行提交、指令所使用的物理寄存器被解除分配，等等。處理器核心504也可包括總線單元來使能處理器核心504的組件和其他組件之間經由一個或多個總線的通信。處理器核心504也可包括一個或多個寄存器來存儲被核心504的各種組件訪問的數據(例如與指派的app優先級和/或子系統狀態(模式)關聯有關的值)。
54.在一些實施例中，設備500包括連通性電路531。例如，連通性電路531包括硬體設備(例如，無線和/或有線連接器和通信硬體)和/或軟體組件(例如，驅動器、協議棧)，來例如使得設備500能夠與外部設備通信。設備500可與諸如其他計算設備、無線接入點或基站等等之類的外部設備相分離。
55.在一示例中，連通性電路531可包括多種不同類型的連通性。概括而言，連通性電路531可包括蜂窩連通性電路、無線連通性電路，等等。連通性電路531的蜂窩連通性電路一般指的是由無線運營商提供的蜂窩網絡連通性，例如經由以下所列項來提供：gsm(global system for mobile communications，全球移動通信系統)或者變體或衍生物，cdma(code division multiple access，碼分多址接入)或者變體或衍生物，tdm(time division multiplexing，時分復用)或者變體或衍生物，第3代合作夥伴計劃(3rd generation partnership project，3gpp)通用移動電信系統(universal mobile telecommunications systems，umts)系統或者變體或衍生物，3gpp長期演進(long-term evolution，lte)系統或者變體或衍生物，3gpp lte高級版(lte-advanced，lte-a)系統或者變體或衍生物，第五代(5g)無線系統或者變體或衍生物，5g行動網路系統或者變體或衍生物，5g新無線電(new radio，nr)系統或者變體或衍生物，或者其他蜂窩服務標準。連通性電路531的無線連通性電路(或無線接口)指的是非蜂窩的無線連通性，並且可包括個人區域網(例如藍牙、近場，等等)、區域網(例如wi-fi)和/或廣域網(例如wimax)，和/或其他無線通信。在一示例中，連通性電路531可包括網絡接口，例如有線或無線接口，例如，使得系統實施例可被包含到無線設備(例如，蜂窩電話或個人數字助理)中。
56.在一些實施例中，設備500包括控制中樞532，該控制中樞表示關於與一個或多個i/o設備的交互的硬體設備和/或軟體組件。例如，處理器504可經由控制中樞532與顯示器522、一個或多個外圍設備524、存儲設備528、一個或多個其他外部設備529等等中的一個或多個進行通信。控制中樞532可以是晶片組、平臺控制器中樞(platform controller hub，pch)，等等。
57.例如，控制中樞532說明了連接到設備500的附加設備的一個或多個連接點，例如，通過這些附加設備用戶可與系統交互。例如，可附接到設備500的設備(例如，設備529)包括麥克風設備、揚聲器或立體聲系統、音頻設備、視頻系統或其他顯示設備、鍵盤或小鍵盤設備、或者用於特定應用的其他i/o設備，例如讀卡器或其他設備。
58.如上所述，控制中樞532可與音頻設備、顯示器522等等交互。例如，通過麥克風或其他音頻設備的輸入可為設備500的一個或多個應用或功能提供輸入或命令。此外，取代顯示輸出，或者除了顯示輸出以外，可提供音頻輸出。在另一示例中，如果顯示器522包括觸控螢幕，則顯示器522也充當輸入設備，該輸入設備可至少部分由控制中樞532來管理。在計算設
備500上也可以有額外的按鈕或開關來提供由控制中樞532管理的i/o功能。在一個實施例中，控制中樞532管理諸如加速度計、相機、光傳感器或其他環境傳感器之類的設備，或者可被包括在設備500中的其他硬體。輸入可以是直接用戶交互的一部分，以及向系統提供環境輸入以影響其操作(例如對噪聲進行濾波，調整顯示器以進行亮度檢測，對相機應用閃光燈，或者其他特徵)。
59.在一些實施例中，控制中樞532可以利用任何適當的通信協議耦合到各種設備，例如pcie(peripheral component interconnect express，快速外圍組件互連)、usb(universal serial bus，通用串行總線)、thunderbolt、高清晰度多媒體接口(high definition multimedia interface，hdmi)、firewire，等等。
60.在一些實施例中，顯示器522表示提供視覺和/或觸覺顯示來供用戶與設備500交互的硬體(例如，顯示設備)和軟體(例如，驅動器)組件。顯示器522可包括顯示接口、顯示屏、和/或用於向用戶提供顯示器的硬體設備。在一些實施例中，顯示器522包括向用戶提供輸出和輸入兩者的觸控螢幕(或觸摸板)設備。在一示例中，顯示器522可以直接與處理器504進行通信。顯示器522可以是像在移動電子設備或膝上型電腦設備中那樣的內部顯示設備或者經由顯示接口(例如，displayport等等)附接的外部顯示設備中的一個或多個。在一個實施例中，顯示器522可以是頭戴式顯示器(head mounted display，hmd)，例如立體顯示設備，來用於虛擬實境(virtual reality，vr)應用或增強現實(augmented reality，ar)應用中。
61.在一些實施例中，雖然在附圖中沒有圖示，但除了處理器504以外(或者取代處理器504)，設備500還可包括圖形處理單元(graphics processing unit，gpu)，該圖形處理單元包括一個或多個圖形處理核心，其可控制在顯示器522上顯示內容的一個或多個方面。
62.控制中樞532(或者pch)可包括硬體接口和連接器，以及軟體組件(例如，驅動器、協議棧)，來進行例如到外圍設備524的外圍連接。
63.將會理解，設備500既可以是其他計算設備的外圍設備，也可以有外圍設備連接到它。設備500可具有「塢接」連接器來連接到其他計算設備，以便例如管理設備500上的內容(例如，下載和/或上傳、改變、同步)。此外，塢接連接器可允許設備500連接到某些外設，這些外設允許計算設備500控制例如到視聽或其他系統的內容輸出。
64.除了專屬塢接連接器或其他專屬連接硬體以外，設備500還可經由常見的或者基於標準的連接器來進行外圍連接。常見類型可包括通用串行總線(universal serial bus，usb)連接器(其可包括若干種不同硬體接口中的任何一種)、包括minidisplayport(mdp)在內的displayport、高清晰度多媒體接口(high definition multimedia interface，hdmi)、firewire、或者其他類型。
65.在一些實施例中，連通性電路531可耦合到控制中樞532，例如除了直接耦合到處理器504以外或者取代直接耦合到處理器504。在一些實施例中，顯示器522可耦合到控制中樞532，例如除了直接耦合到處理器504以外或者取代直接耦合到處理器504。
66.在一些實施例中，設備500包括存儲器530，其經由存儲器接口534耦合到處理器504。存儲器530包括用於存儲設備500中的信息的存儲器設備。
67.在一些實施例中，存儲器530包括裝置來維持穩定的鐘控，如參考各種實施例所描述。存儲器可包括非易失性存儲器設備(如果到存儲器設備的電力中斷，狀態不會變化)和/
或易失性存儲器設備(如果到存儲器設備的電力中斷，則狀態是不確定的)。存儲器設備530可以是動態隨機訪問存儲器(dynamic random-access memory，dram)設備、靜態隨機訪問存儲器(static random-access memory，sram)設備、快閃記憶體設備、相變存儲器設備、或者具有適當的性能來用作進程存儲器的某種其他存儲器設備。在一個實施例中，存儲器530可充當設備500的系統存儲器，以存儲數據和指令來在一個或多個處理器504執行應用或進程時使用。存儲器530可存儲應用數據、用戶數據、音樂、照片、文檔或其他數據，以及與設備500的應用和功能的執行有關的系統數據(無論是長期的還是暫時的)。
68.各種實施例和示例的元素也可以以用於存儲計算機可執行指令(例如，實現本文論述的任何其他過程的指令)的機器可讀介質(例如，存儲器530)的形式來提供。機器可讀介質(例如，存儲器530)可包括但不限於快閃記憶體、光碟、cd-rom、dvd rom、ram、eprom、eeprom、磁卡或光卡、相變存儲器(phase change memory，pcm)、或者適合用於存儲電子或計算機可執行指令的其他類型的機器可讀介質。例如，本公開的實施例可以作為電腦程式(例如，bios)被下載，該電腦程式可經由通信鏈路(例如，數據機或網絡連接)藉由數據信號被從遠程計算機(例如，伺服器)傳送到作出請求的計算機(例如，客戶端)。
69.在一些實施例中，設備500包括溫度測量電路540，例如用於測量設備500的各種組件的溫度。在一示例中，溫度測量電路540可以被嵌入在其溫度要被測量和監視的各種組件中，或者耦合或附接到這些組件。例如，溫度測量電路540可測量核心508a、508b、508c、電壓調節器514、存儲器530、soc 501的主板和/或設備500的任何適當組件中的一個或多個的溫度(或者其內的溫度)。
70.在一些實施例中，設備500包括功率測量電路542，例如用於測量設備500的一個或多個組件消耗的功率。在一示例中，除了測量功率以外，或者取代測量功率，功率測量電路542還可以測量電壓和/或電流。在一示例中，功率測量電路542可以被嵌入在其功率、電壓和/或電流消耗要被測量和監視的各種組件中，或者耦合或附接到這些組件。例如，功率測量電路542可測量由一個或多個電壓調節器514供應的功率、電流和/或電壓、供應到soc 501的功率、供應到設備500的功率、由設備500的處理器504(或任何其他組件)消耗的功率，等等。
71.在一些實施例中，設備500包括一個或多個電壓調節器電路，統稱為電壓調節器(voltage regulator，vr)514。vr 514按適當的電壓水平生成信號，這些信號可被供應來操作設備500的任何適當組件。僅作為示例，vr 514被圖示為向設備500的處理器504供應信號。在一些實施例中，vr 514接收一個或多個電壓標識(voltage identification，vid)信號，並且基於vid信號生成處於適當水平的電壓信號。對於vr 514可以利用各種類型的vr。例如，vr 514可包括「降壓」vr、「升壓」vr、降壓和升壓vr的組合、低壓差(low dropout，ldo)調節器、開關dc-dc調節器、基於恆定導通時間控制器的dc-dc調節器，等等。降壓vr一般被用於其中輸入電壓需要被以小於單位一的比率變換成輸出電壓的電力輸送應用中。升壓vr一般被用於其中輸入電壓需要被以大於單位一的比率變換成輸出電壓的電力輸送應用中。在一些實施例中，每個處理器核心具有其自己的vr，該vr被pcu 510a/b和/或pmic 512所控制。在一些實施例中，每個核心具有分布式ldo的網絡，來提供對功率管理的高效控制。ldo可以是數字的，模擬的，或者是數字或模擬ldo的組合。在一些實施例中，vr 514包括電流跟蹤裝置來測量通過(一個或多個)電力供應軌的電流。
72.在一些實施例中，設備500包括一個或多個時鐘生成器電路，統稱為時鐘生成器516。時鐘生成器516可按適當的頻率水平生成時鐘信號，這些信號可被供應給設備500的任何適當組件。僅作為示例，時鐘生成器516被圖示為向設備500的處理器504供應時鐘信號。在一些實施例中，時鐘生成器516接收一個或多個頻率標識(frequency identification，fid)信號，並且基於fid信號按適當的頻率生成時鐘信號。
73.在一些實施例中，設備500包括向設備500的各種組件供應電力的電池518。僅作為示例，電池518被圖示為在向處理器504供應電力。雖然在附圖中沒有圖示，但設備500可包括充電電路，以例如基於從交流電(alternating current，ac)適配器接收的ac電力供應來對電池進行再充電。
74.在一些實施例中，設備500包括功率控制單元(power control unit，pcu)510(也稱為功率管理單元(power management unit，pmu)、功率控制器，等等)。在一示例中，pcu 510的一些部分可由一個或多個處理核心508實現，並且pcu 510的這些部分被利用虛線框來象徵性圖示並且被標註為pcu 510a。在一示例中，pcu 510的一些其他部分可被實現在處理核心508的外部，並且pcu 510的這些部分被利用虛線框來象徵性圖示並且被標註為pcu 510b。pcu 510可為設備500實現各種功率管理操作。pcu 510可包括硬體接口、硬體電路、連接器、寄存器等等，以及軟體組件(例如，驅動器、協議棧)，來為設備500實現各種功率管理操作。
75.在一些實施例中，設備500包括功率管理集成電路(power management integrated circuit，pmic)512，以例如為設備500實現各種功率管理操作。在一些實施例中，pmic 512是可重配置功率管理ic(reconfigurable power management ic，rpmic)和/或imvp(mobile voltage positioning，移動電壓定位)。在一示例中，pmic在與處理器504分離的ic晶片內。pmic 512可為設備500實現各種功率管理操作。pmic 512可包括硬體接口、硬體電路、連接器、寄存器，等等，以及軟體組件(例如，驅動器、協議棧)，來為設備500實現各種功率管理操作。
76.在一示例中，設備500包括pcu 510或pmic 512的一者或兩者。在一示例中，pcu 510或者pmic 512中的任何一者在設備500中可以不存在，因此這些組件是利用虛線來圖示的。
77.設備500的各種功率管理操作可由pcu 510、由pmic 512或者由pcu 510和pmic 512的組合來執行。例如，pcu 510和/或pmic 512可以為設備500的各種組件選擇功率狀態(例如，p狀態)。例如，pcu 510和/或pmic 512可以為設備500的各種組件選擇功率狀態(例如，根據acpi(advanced configuration and power interface，高級配置和電力接口)規範)。僅作為示例，pcu 510和/或pmic 512可以使得設備500的各種組件轉變到睡眠狀態、轉變到活躍狀態、轉變到適當的c狀態(例如，c0狀態，或者另一適當的c狀態，根據acpi規範)，等等。在一示例中，pcu 510和/或pmic 512可以控制由vr 514輸出的電壓和/或由時鐘生成器輸出的時鐘信號的頻率，例如分別通過輸出vid信號和/或fid信號。在一示例中，pcu 510和/或pmic 512可以控制電池功率使用、電池518的充電以及與功率節省操作有關的特徵。
78.時鐘生成器516可包括鎖相環(phase locked loop，pll)、鎖頻環(frequency locked loop，fll)、或者任何適當的時鐘源。在一些實施例中，處理器504的每個核心具有其自己的時鐘源。這樣，每個核心可按獨立於其他核心的操作頻率的頻率來進行操作。在一
些實施例中，pcu 510和/或pmic 512執行自適應或者動態頻率縮放或調整。例如，如果核心沒有在以其最大功率消耗閾值或限度進行操作，則可增大該處理器核心的時鐘頻率。在一些實施例中，pcu 510和/或pmic 512確定處理器的每個核心的操作條件，並且當pcu 510和/或pmic 512確定核心在以低於目標性能水平操作時，機會主義地調整該核心的頻率和/或供電電壓，而核心鍾控源(例如，該核心的pll)不會失去鎖定。例如，如果核心在從電力供應軌汲取電流，該電流小於為該核心或處理器504分配的總電流，則pcu 510和/或pmic 512可臨時增大對於該核心或處理器504的功率汲取(例如，通過增大時鐘頻率和/或電力供應電壓水平)，從而使得該核心或處理器504可以按更高的性能水平來運轉。這樣，可以為處理器504臨時增大電壓和/或頻率，而不會違反產品可靠性。
79.在一示例中，pcu 510和/或pmic 512可例如至少部分基於從功率測量電路542、溫度測量電路540接收測量、接收電池518的充電水平、和/或接收可用於功率管理的任何其他適當的信息，來執行功率管理操作。為此，pmic 512通信地耦合到一個或多個傳感器，來感測/檢測對於系統/平臺的功率/熱行為有影響的一個或多個因素中的各種值/變化。一個或多個因素的示例包括電流、電壓垂落、溫度、操作頻率、操作電壓、功率消耗、核心間通信活動，等等。這些傳感器中的一個或多個可被設在計算系統的一個或多個組件或者邏輯/ip塊的物理近鄰(和/或與其熱接觸/耦合)。此外，(一個或多個)傳感器在至少一個實施例中可直接耦合到pcu 510和/或pmic 512，以允許pcu 510和/或pmic 512至少部分基於由這些傳感器中的一個或多個檢測到的(一個或多個)值來管理處理器核心能量。
80.還圖示了設備500的示例軟體棧(雖然沒有圖示該軟體棧的所有元素)。僅作為示例，處理器504可以執行應用程式550、作業系統552、一個或多個功率管理(power management，pm)特定應用程式(例如，統稱為pm應用558)，等等。pm應用558也可由pcu 510和/或pmic 512執行。os 552也可包括一個或多個pm應用556a、556b、556c。os 552也可包括各種驅動器554a、554b、554c等等，其中一些可以專用於功率管理目的。在一些實施例中，設備500還可包括基本輸入/輸出系統(basic input/output system，bios)520。bios 520可以與os 552通信(例如，經由一個或多個驅動器554)，與處理器504通信，等等。
81.例如，pm應用558、556、驅動器554、bios 520等等中的一個或多個可用於實現功率管理特定任務，例如控制設備500的各種組件的電壓和/或頻率，控制設備500的各種組件的喚醒狀態、睡眠狀態和/或任何其他適當的功率狀態，控制電池功率使用、電池518的充電、與功率節省操作有關的特徵，等等。
82.在一些實施例中，電池518是鋰金屬電池，具有壓力室，以允許電池上的壓力均勻。壓力室由用於給予電池均勻壓力的金屬板(例如均壓板)支撐。壓力室可包括受壓氣體、彈性材料、彈簧板，等等。壓力室的外皮可自由彎曲，在其邊緣被(金屬)外皮約束，但仍對壓縮電池單元的板施加均勻的壓力。壓力室給電池以均勻的壓力，這用於實現高能量密度的電池，例如，電池壽命增加20％。
83.在一些實施例中，在pcu 510a/b上執行的pcode具有為pcode的運行時支持使能額外的計算和遙測資源的能力。這裡，pcode指的是由pcu 510a/b執行以管理soc 501的性能的固件。例如，pcode可以為處理器設置頻率和適當的電壓。pcode的一部分是可經由os 552來訪問的。在各種實施例中，提供了機制和方法，這些機制和方法基於工作負載、用戶行為和/或系統條件來動態地改變能量性能偏好(energy performance preference，epp)值。在
os 552和pcode之間可以有定義明確的接口。該接口可以允許或者促進幾個參數的軟體配置和/或可以向pcode提供提示。作為示例，一epp參數可以告知pcode算法是性能還是電池壽命更為重要。
84.這種支持也可由os 552完成，其方式是將機器學習支持包括為os552的一部分，並且或者通過機器學習預測來調節os提示給硬體(例如，soc 501的各種組件)的epp值，或者通過以與動態調節技術(dynamic tuning technology，dtt)驅動器所做的類似的方式將機器學習預測遞送給pcode。在這種模型中，os 552可以看到與dtt可用的相同的遙測集合。作為dtt機器學習提示設置的結果，pcode可調節其內部算法，以實現激活類型的機器學習預測之後的最優功率和性能結果。作為示例，pcode可以增大對處理器利用率變化的責任，以使能對用戶活動的快速響應，或者可通過減小對處理器利用率的責任或者通過調節能量節省優化以節省更多的功率和增大性能損失來增大對於能量節省的偏向。這種方案可以促進節省更多的電池壽命，以防使能的活動的類型相對於系統能夠使能的失去一些性能水平。pcode可包括用於動態epp的算法，該算法可取得兩個輸入，一個來自os 552，另一個來自軟體，例如dtt，並且可以選擇性地選擇提供更高的性能和/或響應能力。作為此方法的一部分，pcode可在dtt中使能一個選項來對於不同類型的活動為dtt調節其反應。
85.下面給出各種實施例的一些非限制性示例。
86.示例1包括一種裝置，該裝置包括：具有多級的第一電路；以及與所述第一電路通信地耦合的第二電路，其中所述第二電路包括：多條抽頭線，其中所述多條抽頭線中的各條抽頭線耦合在所述多級中的兩級之間；以及邏輯，其中所述邏輯用於基於至少一條抽頭線的平均電壓測量來識別傳播通過所述第一電路的一級的信號的佔空比的狀態。
87.示例2包括如示例1或者這裡的某個其他示例所述的裝置，其中，所述第一電路是高速串行輸入/輸出(i/o)電路。
88.示例3包括如示例1或者這裡的某個其他示例所述的裝置，其中，所述多條抽頭線中的各條抽頭線包括電阻器。
89.示例4包括如示例1-3中的任一者或者這裡的某個其他示例所述的裝置，其中，所述邏輯用於基於所述平均電壓測量與閾值的比較來識別所述佔空比的狀態。
90.示例5包括如示例4或者這裡的某個其他示例所述的裝置，其中，所述閾值是所述第一電路的信號電平和關斷電平之間的值。
91.示例6包括如示例4或者這裡的某個其他示例所述的裝置，其中，所述邏輯還用於基於識別出所述平均電壓測量的值高於所述閾值，而確定所述佔空比偏向信號電平。
92.示例7包括如示例4或者這裡的某個其他示例所述的裝置，其中，所述邏輯還用於基於識別出所述平均電壓測量的值低於所述閾值，而確定所述佔空比偏向關斷電平。
93.示例8包括如示例1-3中的任一者或者這裡的某個其他示例所述的裝置，其中，所述邏輯還用於基於識別出所述多條抽頭線中的哪條抽頭線提供了與所述電壓測量有關的信號，來識別所述電壓測量與所述多級中的哪級有關。
94.示例9包括如示例1-3中的任一者或者這裡的某個其他示例所述的裝置，其中，所述邏輯還用於基於所識別的佔空比的狀態來更改所述佔空比的未來迭代。
95.示例10包括如示例9或者這裡的某個其他示例所述的裝置，其中，所述更改是對提供給所述第一電路的信號的電壓、電流或相位中的至少一者的更改。
96.示例11包括一種電路，該電路包括：多條抽頭線，其中所述多條抽頭線中的各條抽頭線耦合在第一電路的多級中的兩級之間；以及邏輯，其中所述邏輯用於基於至少一條抽頭線的平均電壓測量來識別傳播通過所述第一電路的一級的信號的佔空比的狀態。
97.示例12包括如示例11或者這裡的某個其他示例所述的電路，其中，所述第一電路是高速串行輸入/輸出(i/o)電路。
98.示例13包括如示例11或者這裡的某個其他示例所述的電路，其中，所述多條抽頭線中的各條抽頭線包括電阻器。
99.示例14包括如示例11-13中的任一者或者這裡的某個其他示例所述的電路，其中，所述邏輯用於基於所述平均電壓測量與閾值的比較來識別所述佔空比的狀態。
100.示例15包括如示例14或者這裡的某個其他示例所述的電路，其中，所述閾值是所述第一電路的信號電平和關斷電平之間的值。
101.示例16包括如示例14或者這裡的某個其他示例所述的電路，其中，所述邏輯還用於基於識別出所述平均電壓測量的值高於所述閾值，而確定所述佔空比偏向信號電平。
102.示例17包括如示例14或者這裡的某個其他示例所述的電路，其中，所述邏輯還用於基於識別出所述平均電壓測量的值低於所述閾值，而確定所述佔空比偏向關斷電平。
103.示例18包括如示例11-13中的任一者或者這裡的某個其他示例所述的電路，其中，所述邏輯還用於基於識別出所述多條抽頭線中的哪條抽頭線提供了與所述電壓測量有關的信號，來識別所述電壓測量與所述多級中的哪級有關。
104.示例19包括如示例11-13中的任一者或者這裡的某個其他示例所述的電路，其中，所述邏輯還用於基於所識別的佔空比的狀態來更改所述佔空比的未來迭代。
105.示例20包括如示例19或者這裡的某個其他示例所述的電路，其中，所述更改是對提供給所述第一電路的信號的電壓、電流或相位中的至少一者的更改。
106.示例21包括一個或多個非暫態計算機可讀介質，所述介質包括指令，所述指令在被邏輯執行時，將使得所述邏輯：基於從分別耦合在第一電路的多級中的各級之間的多條抽頭線中的至少一條抽頭線接收的信號，識別所述第一電路在所述至少一條抽頭線耦合到所述第一電路的點處的平均電壓測量；將所述平均電壓測量與電壓閾值相比較；並且基於所述比較，識別所述第一電路的佔空比的狀態。
107.示例22包括如示例21或者這裡的某個其他示例所述的一個或多個非暫態計算機可讀介質，其中，所述第一電路是高速串行輸入/輸出(i/o)電路。
108.示例23包括如示例21或者這裡的某個其他示例所述的一個或多個非暫態計算機可讀介質，其中，所述多條抽頭線中的各條抽頭線包括電阻器。
109.示例24包括如示例21-23中的任一者或者這裡的某個其他示例所述的一個或多個非暫態計算機可讀介質，其中，所述指令還使得所述邏輯基於所述平均電壓測量與閾值的比較來識別所述佔空比的狀態。
110.示例25包括如示例24或者這裡的某個其他示例所述的一個或多個非暫態計算機可讀介質，其中，所述閾值是所述第一電路的信號電平和關斷電平之間的值。
111.示例26包括如示例24或者這裡的某個其他示例所述的一個或多個非暫態計算機可讀介質，其中，所述指令還使得所述邏輯基於識別出所述平均電壓測量的值高於所述閾值，而確定所述佔空比偏向信號電平。
112.示例27包括如示例24或者這裡的某個其他示例所述的一個或多個非暫態計算機可讀介質，其中，所述指令還使得所述邏輯基於識別出所述平均電壓測量的值低於所述閾值，而確定所述佔空比偏向關斷電平。
113.示例28包括如示例21-23中的任一者或者這裡的某個其他示例所述的一個或多個非暫態計算機可讀介質，其中，所述指令還使得所述邏輯基於識別出所述多條抽頭線中的哪條抽頭線提供了與所述電壓測量有關的信號，來識別所述電壓測量與所述多級中的哪級有關。
114.示例29包括如示例21-23中的任一者或者這裡的某個其他示例所述的一個或多個非暫態計算機可讀介質，其中，所述指令還使得所述邏輯基於所識別的佔空比的狀態來更改所述佔空比的未來迭代。
115.示例30包括如示例29或者這裡的某個其他示例所述的一個或多個非暫態計算機可讀介質，其中，所述更改是對提供給所述第一電路的信號的電壓、電流或相位中的至少一者的更改。
116.說明書中提及「一實施例」、「一個實施例」、「一些實施例」或者「其他實施例」的意思是聯繫這些實施例描述的特定特徵、結構或特性被包括在至少一些實施例中，但不一定包括在所有實施例中。「一實施例」、「一個實施例」或者「一些實施例」的各種出現不一定全都指的是相同實施例。如果說明書陳述「可」、「可能」或者「可以」包括某一組件、特徵、結構或特性，那麼並不是必須要包括該特定組件、特徵、結構或特性。如果說明書或權利要求提及「一」元素，那麼並不意味著只有一個該元素。如果說明書或權利要求提及「一額外」元素，那麼並不排除有多於一個該額外元素。
117.此外，在一個或多個實施例中可按任何適當的方式來組合特定的特徵、結構、功能或特性。例如，在與兩個實施例相關聯的特定特徵、結構、功能或特性不互斥的任何地方，可將第一實施例與第二實施例相組合。
118.雖然已經結合其特定實施例描述了本公開，但本領域普通技術人員根據前述描述，將會清楚這種實施例的許多替代、修改和變化。本公開的實施例打算包含落在所附權利要求的寬廣範圍內的所有這樣的替代、修改和變化。
119.此外，為了圖示和論述的簡單，並且為了不模糊本公開，在給出的附圖內可能示出或者不示出到集成電路(ic)晶片和其他組件的公知電力/接地連接。另外，可能以框圖形式示出布置以避免模糊本公開，並且同時也考慮到了如下事實：關於這種框圖布置的實現的具體細節是高度取決於要在其內實現本公開的平臺的(即，這種具體細節應當完全在本領域技術人員的視野內)。在闡述具體細節(例如，電路)以便描述本公開的示例實施例的情況下，本領域技術人員應當清楚，沒有這些具體細節，或者利用這些具體細節的變體，也可實現本公開。說明書從而應當被認為是說明性的，而不是限制性的。
120.提供了摘要，它將允許讀者確定本技術公開的性質和主旨。摘要是帶著如下理解提交的：它不會被用於限制權利要求的範圍或含義。特此將所附權利要求納入到詳細描述中，其中每個權利要求獨立作為一個單獨的實施例。