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电压调节电路和电子设备


技术摘要:
本发明实施例公开了一种电压调节电路和电子设备,电压调节电路包括:电压控制器、多核芯片、电压转换电路和调压电路;电压控制器的一端子连接至所述多核芯片的通信端,用于获取所述多核芯片的各核使用率;电压控制器的另一端子连接至调压电路的控制信号接收端,用于根  全部
背景技术:
随着芯片设计工艺的不断发展,芯片集成度不断提高,芯片的功耗已成为当今芯 片设计的最大挑战。因为芯片的功耗大,给芯片的散热提出了更高的要求。 目前业界已提出了各种降低功耗的方法,主要方法包括静态和动态。降低功能的 方法中,它们的基础是,目前的各种具有CPU芯片的设备中,比如手机、笔记本电脑和掌上电 脑等,它们往往在运行时对峰值功率的要求很高,但其它很多时间是处于空置(SYSTEM  IDLE)状态,而且芯片在运行不同的软件时,对性能的要求的差异也极大。 例如,在静态控制方法中,在设备处于非工作状态(例如待机状态)时,由系统控制 将提供给芯片的工作频率和电压向下调整,工作频率可调至零,而工作电压调整到能保持 芯片的最低运行状态。如上所述,这种静态控制方法仅局限于在设备待机(STANDBY)时使 用,调整的整个过程周期较长,调整时不能运行用户软件,所以无法在系统实时运行中采 用。 动态控制方案是由操作系统控制,主要针对降低系统运行时的功耗。在整个动态 控制过程中,应保证不影响用户的正常使用。目前动态控制方法主要通过在程序中添加新 的指令或通过操作系统控制外部设备来实现。其不足之处在于额外的控制软件和指令增加 了系统的复杂性,影响系统的性能,提高系统设计的难度,增加了产品研发的成本。
技术实现要素:
鉴于上述问题,本发明提出一种电压调节电路和电子设备。 本发明的第一个实施例提出一种电压调节电路,包括:电压控制器、多核芯片、电 压转换电路和调压电路; 所述电压控制器的一端子连接至所述多核芯片的通信端,用于获取所述多核芯片 的各核使用率; 所述电压控制器的另一端子连接至所述调压电路的控制信号接收端,用于根据所 述各核使用率调节所述调压电路的阻值; 所述调压电路的输入端连接至所述电压转换电路的输出端; 所述调压电路的调节端连接至所述电压转换电路的电压参考端; 所述电压转换电路的输出端连接至所述多核芯片的电源输入端; 所述电压转换电路响应于所述调压电路的阻值变化输出相应的目标供电电压。 上述实施例所述的电压调节电路,所述电压控制器获取所述多核芯片的各核使用 率包括: 所述电压控制器通过所述通信端读取所述多核芯片的运行参数,以获取所述多核 芯片的各核使用率;或 4 CN 111580636 A 说 明 书 2/6 页 所述电压控制器通过所述通信端读取所述多核芯片各核在预定时间内的空闲时 间,然后利用各核的空闲时间和所述预定时间分别计算各核使用率;或 所述电压控制器通过所述通信端读取所述多核芯片各核被所运行的程序所占用 的运行内存,利用各核的被占用的运行空间分别计算各核使用率。 上述实施例所述的电压调节电路,所述调压电路包括第一分压电阻、第二分压电 阻和可变电阻器: 所述可变电阻器的第一端作为所述调压电路的控制信号接收端; 所述可变电阻器的第二端作为所述调压电路的调节端; 所述可变电阻器的第二端连接所述第一分压电阻的一端,所述第一分压电阻的另 一端作为所述调压电路的输入端; 所述可变电阻器的第三端通过所述第二分压电阻接地。 上述实施例所述的电压调节电路,可变电阻器设有I2C接口,所述电压控制器通过 I2C协议调整所述可变电阻器的阻值。 上述实施例所述的电压调节电路,还包括: 所述电压控制器根据所述各核的使用率计算平均使用率,根据所述平均使用率调 节所述调压电路的阻值。 上述实施例所述的电压调节电路,还包括: 所述电压控制器根据以下公式计算所述供电电压: Vout=Rate*ΔV Vmin,Vout是所述供电电压,Rate是所述平均使用率,ΔV是所述根 据所述多核芯片的工作参数预先获取的工作电压差值,Vmin是根据所述多核芯片的工作参 数预先获取的最小工作电压。 上述实施例所述的电压调节电路,还包括: 所述电压控制器根据以下公式计算可变电阻器的目标阻值,然后根据所述目标阻 值调节所述可变电阻器: R0是所述目标阻值,Vout是所述供电电压,R1是所述第 一分压电阻的阻值,R2是所述第二分压电阻的阻值,Vref是所述电压转换电路的参考电压。 上述实施例所述的电压调节电路,所述电压转换电路输出直流电源。 本发明的第二个实施例所提供的电压调节电路,还包括:滤波电路,所述电压转换 电路的输出端通过所述滤波电路连接所述多核芯片的所述电源输入端。 本发明的第三个实施例所提供的一种电子设备,所述电子设备包括权上述实施例 所述的电压调节电路。 本技术方案通过电压控制器获取多核芯片的各核使用率,然后根据各核使用率确 定多核芯片当前需要的供电电压,进一步的,利用上步骤确定的供电电压确定调压电路的 应调节的阻值,将调压电路的应调节的阻值按照确定的阻值进行调节,以实现电压转换电 路的输出端输出的供电电压为多核芯片当前需要的供电电压。本技术方案,一方面,根据多 核芯片各核的使用率动态控制电压转换电路输出相应的供电电压,整个动态控制过程更为 简单便捷;另一方面,仅需要引入一个电压控制器对整个动态调压过程进行控制,避免多核 芯片参与动态调压的控制过程,进而避免占用多核芯片的运行内存、增加多核芯片各核的 5 CN 111580636 A 说 明 书 3/6 页 使用率,使得整个动态调压过程更为准确。 附图说明 为了更清楚地说明本发明的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简 单地介绍,应当理解,以下附图仅示出了本发明的某些实施例,因此不应被看作是对本发明 保护范围的限定。在各个附图中,类似的构成部分采用类似的编号。 图1示出了本发明实施例的一种电压调节电路的结构示意图; 图2示出了本发明实施例的另一种电压调节电路的结构示意图。 主要元件符号: 10-电压控制器;20-多核芯片;30-调压电路;40-电压转换电路;50-滤波电路;R0- 可变电阻器;R1-第一分压电阻;R2-第二分压电阻。
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