用于调节可编程逻辑器件的性能特性的设备和方法技术

一种可编程逻辑器件（ＰＬＤ），它包括用来控制在ＰＬＤ内的电路的至少一部分的供电电压的电路（例如，块、子块或区域）。该电路还将在ＰＬＤ内的噪声过滤掉。控制供电电压能够折中各种性能特征，例如速度和能耗。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术的构思大体上涉及调节可编程逻辑器件(PLD)的性能。更具体地说，本专利技术涉及调节PLD的供电电压/能耗以及在PLD中的降噪和隔离。
技术介绍
PLD为用来不仅给设计者而且还有给终端用户提供灵活性的普遍存在的电子器件。在电子电路或系统的设计周期期间，设计者可以通过针对每个设计将PLD简单地重编程来进行相对大量的设计重复。因此，设计周期的长度和费用与其它可选方案相比降低。同样，终端用户可以在包括PLD的设计的功能性上具有所期望的控制水平。通过现场或者甚至在实时的基础上将PLD编程，用户可以改变电路或系统工作的方式。为了适应日益复杂的设计，现代PLD包括比较多的晶体管。另外，用户永远要求更高的性能，这导致更大的操作频率。因此，PLD的能耗(power consumption)、能量散失(power dissipation)、模具温度以及因此功率密度(在各种电路或块中的能量散失)容易增大。但是功率密度的向上前进会使得PLD设计和实施不能实现或者容易出故障。目前存在对在各种PLD块和电路中具有可调节性能例如可调节能耗的PLD的需求。
技术实现思路
所披露的新颖构思涉及用于调节PLD的性能的设备和方法，包括调节PLD的供电电压(supply power)/能耗以及在PLD中的降噪和隔离。本专利技术的一个方面在于用于调节PLD的性能的设备。在一个实施方案中，PLD包括一电路，用来控制在PLD内的另一个电路的供电电压。控制电路还将在PLD的噪声过滤。在另一个实施方案中，PLD包括一电路，它位于PLD中的深n井中。在深n井中的电路与可变阻抗器件耦接。该可变阻抗器件调节在深n井中的电路的供电电压，因此调节其性能。本专利技术的另一个方面设计配置、操作和调节PLD的性能的方法。在一个实施方案中，配置PLD以实现一电子电路的方法包括将该电子电路映射为在PLD内的功能资源以产生出由该PLD实现的电路。该方法还包括识别出在由PLD实现的电路中的至少一个关键电路路径，并且设置该关键电路路径的至少一部分的供电电压电平。在另一个实施方案中，操作PLD的方法包括将在PLD中的电路的供电电压电平设置至一电压电平，并且确定PLD的性能度量(performance measure)是否满足特定的标准。该方法还包括根据PLD的性能度量是否满足标准来调节电路的供电电压电平。另一个实施方案涉及一种操作PLD的方法，该PLD配置成在所期望或规定的操作环境中运行。更具体地说，该方法包括将在PLD中的电路的供电电压电平设置至一电压电平，并且根据可编程逻辑器件(PLD)的操作环境的至少一个特性调节第一电路的供电电压电平。附图说明附图只是举例说明了本专利技术的示例性实施方案，并且因此不应该被认为是对其范围进行限制。本领域普通技术人员在本专利技术说明书的启示下将理解的是，所披露的专利技术构思具有其它等同的实施方案。在这些附图中，用在一幅以上的附图中的相同附图标记表示相同、类似或等同的功能、组件或块。图1显示出根据本专利技术一示例性实施方案的PLD的总体方框图。图2显示出根据本专利技术一示例性实施方案的PLD的平面布置图。图3显示出在根据本专利技术的PLD中的可编程逻辑的示例性实施方案的方框图。图4显示出用于调节在根据本专利技术一示例性实施方案的PLD中的所期望电路的供电电压的电路布置。图5显示出用于调节在根据本专利技术一示例性实施方案的PLD中的所期望电路的供电电压的另一个电路布置。图6显示出用于降低在根据本专利技术一示例性实施方案的PLD中的噪声水平的电路布置。图7显示出用于降低在根据本专利技术一示例性实施方案的PLD中的噪声水平的另一个电路布置。图8显示出用于提供用来调节根据本专利技术一示例性实施方案的PLD的各个块的性能的柔性机构的布置。图9A-9C显示出用于分配并且产生出在根据本专利技术的示例性实施方案的PLD中的供电电压的电路布置。图10显示出使用n井来隔离在根据本专利技术一示例性实施方案的PLD中的噪声敏感电路的实施例。图11显示出使用根据本专利技术示例性实施方案的PLD计算机辅助设计(CAD)软件的各种软件模块。图12显示出根据本专利技术一示例性实施方案的PLD CAD软件的流程图。图13显示出在根据本专利技术示例性实施方案的PLD内的用于调节、编程或设置PLD的所期望块的供电电压电平的电路的方框图。图14显示出用于根据外部信源调节在PLD内的供电电压电平的根据本专利技术示例性实施方案的电路布置。图15显示出根据本专利技术示例性实施方案的用于调节在PLD内的供电电压电平的电路布置。具体实施例方式本专利技术的构思构想出用于具有供电电压可调(并且因此能耗和性能可调)、噪声水平降低并且隔离噪声的特征的PLD的设备和相关的方法。本专利技术的构思有助于克服传统PLD所存在的功率密度水平过大的问题。而且，人们可以根据本专利技术调节PLD的所需部分、电路或块(所有电路和块)的性能水平。换句话说，人们可以通过对在具有所要求的颗粒度水平(即从各个电路块一直到整个PLD电路)的PLD内的电路的供电电压和伴随的能量散失进行编程来调节性能。更具体地说并且如下面所详细描述的一样，本专利技术的构思设想通过采用可变阻抗电路来控制在PLD内的一个或多个电路或电路块的供电电压和能耗。另外，人们可以使用可变阻抗电路来形成滤波器，它与能耗调节同时用来降低在PLD内的噪声水平。降低噪声水平有助于保护在PLD内的感测电路免受电噪声的负面效果。另外，人们可以通过使用在PLD内的深n井结构来保护在PLD内的噪声敏感电路，这有助于使敏感电路与电噪声的来源隔离。本专利技术的构思具有以下优于传统方案的益处。首先，它们允许在性能和功率消耗之间进行折中(trade off)或者优化性能-功率消耗之间的折中。第二，可以在PLD的关键电路路径或者部分中可选择地设置、编程或者调整供应电压和功率消耗，从而如所需要的那样提高它们的性能。相反，可以在PLD的非关键电路路径或者部分中将供应电压和功率消耗可选择地设置、编程或者调整至与它们所需的性能相称的水平上。也可以采用本专利技术的构思来防止热逸散(或者降低其可能性)。更具体的说，在传统的PLD中，以相对较高速度操作的电路容易消耗更多的功率，导致PLD温度升高。所增加的功率消耗反过来会导致那些电路消耗更多的功率。这种正反馈机制可能使功率密度增加至不安全或者破坏性的水平上。在本专利技术的PLD中，可以调整或者控制各块的供应电压和功率消耗水平，并因此减少热逸散的可能性。另外，本专利技术的构思有助于通过降低PLD内的噪声水平来提供更好的性能，以及将噪声敏感电路与不希望的噪声效果隔离开。图1显示出根据本专利技术一示例性实施方案的PLD103的总体方框图。PLD103包括配置电路130、配置存储器133、控制电路136、可编程逻辑106、可编程互连109和I/O电路112。另外，PLD103可以根据需要包括测试/诊断电路115、一个或多个处理器118、一个或多个通信电路121、一个或多个存储器124、一个或多个控制器127。要指出的是，图1显示出PLD103的简化方框图。因此，PLD103可以包括如本领域普通技术所理解的其它块和电路。这个电路的实施例包括时钟产生和分配电路、冗余电路等。另外，PLD103可以包括模拟电路、其它数字电路和/或混合模式电路。可编程逻辑106根据需本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种可编程逻辑器件（ＰＬＤ），它包括被配置为控制第二电路的供电电压的第一电路，所述第一电路还被配置为将在可编程逻辑器件（ＰＬＤ）内的噪声过滤掉。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：瑟戈雷Y舒马雷夫，雷克什帕特尔，
申请(专利权)人：阿尔特拉公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]