接收器的自适应式电压缩放制造技术

获得周期性测试信号；由采样元件根据采样时钟对该周期性测试信号进行采样，以生成采样周期性输出，其中，所述采样元件根据调压器提供的电源电压工作，所述调压器根据电源电压控制信号提供电源电压；将所述采样周期性输出与所述采样时钟相比较，以生成时钟至Q测量结果，该时钟至Q测量结果表示与响应于采样时钟生成所述采样周期性输出相关的延时值；至少部分根据平均时钟至Q测量结果生成所述电源电压控制信号；以及将所述电源电压提供给与所述调压器连接的数据采样元件，其中，该数据采样元件为所述采样元件的复制元件，所述数据采样元件根据所述采样时钟对输入数据流进行采样。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】接收器的自适应式电压缩放相关申请的交叉引用本申请要求(i)申请号为62/711,432，申请日为2018年7月27日，专利技术人为ArminTajalli，名称为“接收器的自适应式电压缩放”的美国临时申请，(ii)申请号为62/683,442，申请日为2018年7月11日，专利技术人为ArminTajalli，名称为“接收器的自适应式电压缩放”的美国临时申请，(iii)申请号为62/597,902，申请日为2017年12月12日，专利技术人为ArminTajalli，名称为“具有判定反馈均衡功能的接收器的自适应式电压缩放”的美国临时申请以及(iv)申请号为62/597,415，申请日为2017年12月12日，专利技术人为ArminTajalli，名称为“具有判定反馈均衡功能的接收器的自适应式电压缩放”的美国临时申请的权益，并通过引用将其内容整体并入本文，以供所有目的之用。参考文献以下在先申请通过引用整体并入本文，以供所有目的之用：申请号为15/835,648，申请日为2017年12月8日，专利技术人为ArminTajalli，名称为“用于提供多级分布式判定反馈均衡功能的方法和系统”的美国专利申请，下称《Tajalli1》；另外，出于提供历史背景信息的目的，或使描述更为清晰的目的，本申请还参考如下申请：专利号为9,288,089，申请号为12/784,414，申请日为2010年5月20日，授权日为2016年3月15日，专利技术人为HarmCronie和AminShokrollahi，名称为“正交差分向量信令”的美国专利，下称《Cronie》；申请号为13/842,740，申请日为2013年3月15日，专利技术人为BrianHolden、AminShokrollahi、AnantSingh，名称为“芯片间通信用向量信令码的时偏耐受方法和系统及增强型检波器”的美国专利申请，下称《Holden》。
技术介绍
在许多系统环境中，高速数据通信接口装置的功耗可占总功耗预算的一大部分。该功耗的一部分为通信网络物理属性决定的固定功耗，用以在预设传输线路阻抗下生成特定感应电压，以使传输信号能够在被接收器检测之前克服已知的衰减系数。剩余部分的接口功耗可由包括集成电路工艺选择、时钟速度最小化以及系统电源电压控制在内的本领域已知手段解决。对于给定的集成电路设计和工艺，制造过程中的正常偏差使得产品工作时钟速度和电源电压各有不同，并处于一定范围内。一般情况下，产品测试能够淘汰在时钟速度和电压表现最差拐点处不足以维持系统正确运行的产品。然而，这表示，大量产品能够在更低速度和/或更低电源电压下工作的同时，满足系统整体性能要求。
技术实现思路
在集成电路设计和仿真过程中，需要确定电路中限制满足系统要求所需的最小时钟速度和/或电源电压的特定关键路径，然后可将组成这些关键路径的物理部件提取后复制于片上测试结构内，以在系统正常运行状态下验证其运行状况。其中，动态功率控制系统可对时钟速度和/或电源电压进行动态调节，以在所测得的运行限制条件内最大程度地减小功耗。附图说明图1为采用判定反馈均衡和多个并行处理级的数据接收器的一个信道的实施方式。图2所示为图1实施方式内的关键处理路径。图3所示为一种动态功率控制系统实施方式中关键路径实施方式的一种可测试实例。图4所示为如图3中用于控制系统功率的动态功率控制系统。图5所示为待施加至基础测量值上的容差和裕量。图6所示为含功率受控的被测关键子系统的其他子系统示例。图7至图11为根据一些实施方式的数据接收器内各种测试环境框图。图12为根据一些实施方式的电源电压调节装置的框图。图13为根据一些实施方式的方法流程图。图14为根据一些实施方式的层级式动态电压缩放系统的框图。图15为根据一些实施方式的具有动态电压缩放功能的数字电路模块的框图。图16为根据一些实施方式的含用于控制局部调压器的带隙参考电压发生器的模拟电路模块框图。图17为根据一些实施方式的具有动态电压缩放功能的模拟电路模块框图。图18为根据一些实施方式的所述数字电路模块内所用的数字监测电路的电压缩放趋势线图。图19为根据一些实施方式的模拟电路模块内所用的纯PMOS采样器和Mux/Demux模拟电路的电压缩放趋势线图。图20为根据一些实施方式的PMOS+NMOS采样器的电压缩放趋势线图。图21为发送和接收实例的框图，每一实例均采用四个不同电源。图22为具有不同功率利用特性和操作特性的四个子系统的系统框图。图23为具有不同功率利用特性和操作特性的三个子系统的系统框图。图24为根据一些实施方式的方法2400的流程图。具体实施方式近年来，高速通信系统已达到每秒千兆比特的信令速率，使得各个传输单位间隔以皮秒进行计量。为了满足如此严苛的时序要求，必须通过最大程度地降低节点电容及消除不必要的处理元件来使得电路时迟最小化。在时间预算方面，即使是模拟比较器的建立时间等的次级电路特性也可能会成为重要的考量因素。举例而言，现有数据通信接收器的判定反馈均衡(DFE)系统存储针对先前接收单位间隔的一个或多个检测数据值的历史记录值，并根据这些历史记录值计算出DFE补偿值后，将其应用于接收信号，以便于当前单位间隔的检测。出于说明目的，简而言之，该计算可包括：将每一个先前单位间隔的数据值与预设比例缩放因子相乘；将每一个该比例缩放结果(每一者均表示前后相继的先前单位间隔对当前接收信号的潜在影响)相加，以生成表示所有此类先前单位间隔的累计预测影响的复合DFE补偿值。在典型的接收器设计中，这一DFE补偿值与当前接收信号输入结合，以产生更为准确地表示接收数据值的校正信号，该校正信号随后可进行时间采样和幅度采样，以获得检测接收数据值。本领域技术人员可意识到的是，按照上述方法产生的DFE补偿值仅在先前单位间隔的数据值检测完成后才能完全确定。因此，随着数据速率的增加，必将在某一点上使得生成所述DFE补偿值的第一项所需的信息(即先前单位间隔的接收数据值)在时间上无法应用于下一单位间隔的检测。实际上，在当前实践中使用的最高数据速率下，由于单个数据值所需的检测时间可对应于多个单位间隔的时长，因此这一情形可发生于多个先前单位间隔。因此，针对一个或多个最近单位间隔，各实施方式中一般放弃这一“闭环”式DFE方法，而是利用“开环”法或“推断”法生成此类最近单位间隔的DFE补偿值的一个或多个元素。图1所示为具有针对一个先前接收单位间隔的推断式DFE功能的数据接收器的一种实施方式。该例包括接收器前端(110和120)以及针对一个接收数据比特(130，140，150，160)的完整数据路径。完整的接收器实施方式一般与其他数据比特的数据路径共享所述单个前端。在一些实施方式中，既可在多个数据路径之间共享DFE计算子系统170和时钟数据恢复子系统180，也可由特定数据路径独享此两子系统。在图示非限制性示例中，从通本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种装置，其特征在于，包括：/n一组外部开关式调压器，每一个开关式调压器均提供相应的动态调节电源电压；/n一组电路模块，每一个电路模块均与所述一组外部开关式调压器中的相应的开关式调压器连接，并且包括根据多个测试拐点处的电压供应要求来进行分组的相应的一组任务模式电路，所述一组电路模块包括至少两个模拟电路模块，每一个电路模块均包括：/n用于通过相应的所述开关式调压器的所述动态调节电源电压作用于收发信号处理路径上的相应的所述一组任务模式电路；以及/n代表相应的所述一组任务模式电路的监测电路，所述监测电路用于根据所述监测电路所测量的性能提供调节所述动态调节电源电压的控制信号。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20171212 US 62/597,415;20171212 US 62/597,902;20181.一种装置，其特征在于，包括：
一组外部开关式调压器，每一个开关式调压器均提供相应的动态调节电源电压；
一组电路模块，每一个电路模块均与所述一组外部开关式调压器中的相应的开关式调压器连接，并且包括根据多个测试拐点处的电压供应要求来进行分组的相应的一组任务模式电路，所述一组电路模块包括至少两个模拟电路模块，每一个电路模块均包括：
用于通过相应的所述开关式调压器的所述动态调节电源电压作用于收发信号处理路径上的相应的所述一组任务模式电路；以及
代表相应的所述一组任务模式电路的监测电路，所述监测电路用于根据所述监测电路所测量的性能提供调节所述动态调节电源电压的控制信号。


2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述监测电路所测量的性能对应于相应的所述一组任务模式电路中的关键电路路径的性能。


3.如权利要求2所述的装置，其特征在于，所述监测电路用于测量多个关键电路路径的性能，其中根据所述多个关键电路路径中的最差情形关键电路路径的测量结果来提供所述控制信号。


4.如权利要求3所述的装置，其特征在于，所述最差情形关键电路路径与所述多个测试拐点中的相应的测试拐点相关联。


5.如权利要求3所述的装置，其特征在于，所述监测电路用于通过比较所述多个关键电路路径的所测量的性能来确定所述最差情形关键电路路径。


6.如权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括用于接收所述控制信号以及调节相应的所述开关式调压器的所述动态调节电源电压的控制电路。


7.如权利要求6所述的装置，其特征在于，所述控制电路还用于根据波动裕量调节相应的所述开关式调压器的所述动态调节电源电压。


8.如权利要求7所述的装置，其特征在于，所述波动裕量为加至相应的所述开关式调压器的所述动态调节电源电压上的恒压分量。


9.如权利要求7所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：阿明·塔亚丽，
申请(专利权)人：康杜实验室公司，
类型：发明
国别省市：瑞士;CH