CN107924217B - 开关式电容器电压调节器中的低纹波模式变化机制 - Google Patents

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Abstract

描述了与开关式电容器电压调节器中的低纹波模式变化机制相关的方法和装置。在实施例中，至少部分地基于开关式电容器电压调节器(SCVR)的输出电压与参考电压的比较而引起所述SCVR的模式变化。至少部分地基于时钟信号而感测所述输出电压。还公开并要求保护了其他实施例。

Description

开关式电容器电压调节器中的低纹波模式变化机制
相关申请
本申请根据35U.S.C.365(c)要求于2015年9月25日提交的美国申请号14/866,662的优先权。所述申请号14/866,662由此通过引用以其全文结合在此。
技术领域
本公开总体上涉及电子装置领域。更具体地，一些实施例涉及开关式电容器电压调节器中的低纹波模式变化机制。
背景技术
电压调节器(VR)通常用在需要以既可以小于又可以大于一(unity)的比例来将输入电压变换为输出电压的电力输送应用中。一种类型的这种VR被称为开关式电容器电压调节器(Switching Capacitor Voltage Regulator，SCVR)。SCVR可以用在一些设计中(例如，因为SCVR不包括电感器)，但是SCVR可能在操作模式变化期间引起电压尖峰。
附图说明
参照附图提供了详细说明。在附图中，参考号最左边的(多个)数字标识参考号首次出现的附图。在不同的附图中使用相同的参考号指示相似或完全相同的项。
图1、图5、图6和图7展示了计算***的实施例的框图，所述计算***可以用来实现本文中讨论的各个实施例。
图2展示了可以在各个实施例中利用的开关式电容器电压调节器的电路图。
图3展示了根据实施例的用于提供开关式电容器电压调节器中的低纹波模式变化机制的状态图。
图4示出了样本波形，所述样本波形示出了根据实施例的开关式电容器电压调节器的模式之间的转变。
具体实施方式
在以下描述中，阐述了许多具体的细节以便提供对各实施例的彻底理解。然而，可以在没有特定细节的情况下实践各实施例。在其他实例中，未详细地描述熟知的方法、程序、部件以及电路，以便不使具体实施例模糊。此外，可以使用各种装置来执行实施例的各方面，诸如集成半导体电路(“硬件”)、被组织成一个或多个程序(“软件”)的计算机可读指令或硬件与软件的某种组合。就本公开的目的而言，对“逻辑”的引用将指硬件、软件或其某种组合。
如以上讨论的，SCVR可以用在一些设计中(例如，因为SCVR不包括电感器)，但是SCVR可能在操作模式变化期间引起电压尖峰。通常，SCVR可以用于管芯上电力输送，因为SCVR比LDO(Low DropOut，低压差)电压调节器更高效，并且和降压调节器不同，SCVR不具有电感器。SCVR可以根据输入和输出电压在2:1、3:1和3:2降压模式下操作。并且，对于DFVS(Dynamic Frequency and Voltage Scaling，动态频率和电压调整缩放)实施方式，SCVR需要频繁地改变其操作模式。
为此，一些实施例提供了SCVR中的低纹波模式变化机制。一个实施例提供了用于避免(或至少减少)电容器电压(或电流)以及输出电压(或输出电流)上的任何电压(或电流)尖峰的切换控制机制/逻辑。此外，当利用SCVR时，除了比较器偏移和切换时间之外，输出电压通常高于VID(Voltage Identification Digital，电压识别数字，所述VID为参考电压)。当输出解耦电容减小时，可能会发生这种情况，这是SCVR实施方式中相对常见的情况。此外，具有金属层的管芯上电容(诸如具有金属绝缘体金属(Metal Insulator Metal，MIM)层的电容器)通常用于输出解耦电容；然而，如果使用MIM来实现SCVR，则可以减小管芯上电容。此外，实施例提供了用于基于SCVR的切换频率(和/或切换控制逻辑/机制)自动地或动态地改变SCVR的模式的技术。
此外，一些实施例可以被应用在包括如参照图1至图7所讨论的处理器等一个或多个处理器(例如，具有一个或多个处理器核)的计算***中，包括例如如智能电话、平板计算机、UMPC(Ultra-Mobile Personal Computer，超级移动个人计算机)、膝上型计算机、UltrabookTM计算设备、智能手表、智能眼镜、可穿戴设备等移动计算设备和/或如具有许多核的计算机服务器等较大的***。更具体地，图1展示了根据实施例的计算***100的框图。***100可以包括一个或多个处理器102-1至102-N(在本文中总体上被称为“处理器102(processors 102)”或“处理器102(processor 102)”)。处理器102可以经由互连或总线104通信。每个处理器都可以包括各种部件，为了清楚起见，仅参照处理器102-1讨论了所述部件中的一些。相应地，剩余处理器102-2至102-N中的每一个都可以包括参照处理器102-1讨论的相同或相似部件。
在实施例中，处理器102-1可以包括一个或多个处理器核106-1至106-M(在本文中被称为“核106(cores 106)”或“核106(core 106)”)、高速缓存108和/或路由器110。可以在单个集成电路(IC)芯片上实现处理器核106。此外，芯片可以包括一个或多个共享和/或专用高速缓存(诸如高速缓存108)、总线或互连(诸如总线或互连112)、图形和/或存储器控制器(诸如参照图5至图7所讨论的图形和/或存储器控制器)或其他部件。
在一个实施例中，路由器110可以用于在处理器120-1和/或***100的各部件之间进行通信。此外，处理器102-1可以包括多于一个路由器110。另外，所述多个路由器110可以进行通信以实现处理器102-1内部或外部的各部件之间的数据路由。
高速缓存108可以存储由处理器102-1的一个或多个部件(诸如，核106)利用的数据(例如，包括指令)。例如，高速缓存108可以本地缓存存储在存储器114中的数据以便由处理器102的部件进行更快速的访问(例如，由核106进行更快速的访问)。如图1中所示，存储器114可以经由互连104与处理器102通信。在实施例中，(可被共享的)高速缓存108可以是中级高速缓存(MLC)、最后一级高速缓存(LLC)等。而且，核106中的每一个都可以包括1级(L1)高速缓存(116-1)(在本文中总体上被称为“L1高速缓存116”)或其他级高速缓存，诸如2级(L2)高速缓存。此外，处理器102-1的各部件可以通过总线(例如，总线112)和/或存储器控制器或集线器与高速缓存108直接通信。
***100还可以包括用于向***100的一个或多个部件提供电力的平台电源120(例如，直流(DC)电源或交流(AC)电源)。电源120可包括PV(光伏)面板、风力发电机、火力发电机、水/水力涡轮机等。在一些实施例中，电源120可以包括一个或多个电池组(例如，由PV面板、风力发电机、火力发电机、水/水力涡轮机、***式电源(例如，耦合到AC电网)等中的一个或多个进行充电)和/或***式电源。电源120可以通过电压调节器(VR)130(所述电压调节器可以是一些实施例中的管芯上VR，诸如SCVR)耦合至***100的部件。此外，尽管图1展示了一个电源120和单个电压调节器130，但是也可以使用附加电源和/或电压调节器。例如，处理器102中的一个或多个可以具有相应的(多个)电压调节器和/或(多个)电源。此外，(多个)电压调节器130可以经由单个电源层(例如，向所有核106供应电力)或多个电源层(例如，其中每个电源层都可以向不同的核或一组核供应电力)耦合至处理器102。
另外，虽然图1将电源120和电压调节器130展示为单独的部件，但是电源120和电压调节器130可以被并入***100的其他部件中。例如，VR 130的全部或部分可以被并入电源120和/或处理器102中。
如图1中所示出的，处理器102可以进一步包括功率控制逻辑140(所述功率控制逻辑可以实现在例如功率管理单元(PMU)中或实现为PMU)，所述功率控制逻辑用于控制处理器102(例如，核106)的部件的操作模式和/或对所述部件进行的电力供应。逻辑140可以支持如本文中所讨论的SCVR(例如，VR 130)中的低纹波模式变化机制。在实施例中，逻辑140被设置在可再编程功率管理IC(RPMIC)上。这种RPMIC实施方式可以通过诸如本文中参照图1或图5至图7所讨论的大型计算机服务器而用在低功率设备(诸如本文中所讨论的便携式设备)中。
此外，逻辑140可以访问在本文中所讨论的一个或多个存储设备(诸如高速缓存108、L1高速缓存116、存储器114、或***100中的另一存储器)以便存储与逻辑140的操作相关的信息，诸如与***100的如此处所讨论的各部件传递的信息。如所示出的，逻辑140可以耦合至VR 130和/或***100的其他部件(诸如核106和/或电源120)。而且，逻辑140可以设置在***100中的其他地方，诸如VR 130内。
另外，逻辑140可以被耦合以接收用于指示一个或多个传感器150的状态的信息(例如，以一个或多个位或信号的形式)。(多个)传感器150可以被设置为接近于***100(或本文中所讨论的其他计算***，如例如参照包括图5至图7的其他附图所讨论的计算***)的部件(诸如核106、互连104或112、处理器102外部的部件等)，以便感测影响所述***/平台的功率/热行为的各种因素的变化，诸如温度、操作频率、操作电压、功耗、SCVR的操作模式、和/或核间通信活动等。
逻辑140可以反过来命令VR 130、电源120、和/或***100的单独部件(诸如核106)修改其操作。例如，逻辑140可以指示VR 130和/或电源120(或PSU(Power Supply Unit，电源单元))调整其输出或模式。在一些实施例中，逻辑140可以请求核106修改其操作频率、功耗等。另外，尽管部件140和150被示出为包括在处理器102-1中，但是这些部件也可以设置在***100中的其他地方。例如，功率控制逻辑140可以设置在VR 130(其可以是实施例中的管芯上SCVR)中、设置在电源120中、直接耦合至互连104、设置在处理器102中的一个或多个(或可替代地全部)中、设置在计算设备/***外部(例如，作为单独的设备)、耦合至电源120(或与其集成)等。
图2展示了可以在各实施例中利用的SCVR的电路图。电源片(power tile)被示出在图2的左侧，而三种不同模式下的操作被示出在图2的右侧。中间模式(2:1)不具有调节，而左侧模式(3:2)具有1/2Vout加上对Vc的纹波调节，并且右侧模式(3:1)具有Vout(或V0)加上Vc的纹波。此外，每种模式下的SCVR都在飞跨电容器(C1和C2)并联或串联连接并且与输入端串联连接或者断开连接的两种状态之间切换。飞跨电容器连接至负载(处于V0)。3:2模式和2:1模式具有一个共同状态，并且2:1和3:1模式也有一个共同状态。因此，当改变状态时，模式转变通过共同状态而与模式变化同步。
图3展示了根据实施例的用于提供SCVR中的低纹波模式变化机制的状态图。在一个实施例中，图3的状态图示出了时钟信号可以如何根据模式转变而改变。参照图3所讨论的各种操作可以由本文中参照其他附图所讨论的一个或多个部件(诸如，逻辑140和/或VR130)来执行。
参照图2和图3，在每种模式下，SCVR在相1(φ1，示出在图2的顶部)与相2(φ2，示出在图3的底部)之间切换。输出电压感测是通过钟控比较器和触发机制(flop mechanism)来进行的，每当Vout<VID时，所述触发机制切换其输出，其中，VID是参考电压。比较器输入时钟具有周期TCLK_IN。当此比较器和触发输出(从此处开始被称为比较器输出时钟)为0时，SCVR处于相2。当所述输出为1时，SCVR处于相1。此时钟为具有可变频率和占空比的时钟，但是其具有最小周期2*TCLK_IN。所述时钟还与输入时钟具有等于比较器延迟的相移(假设为小于1/2TCLK_IN)。使用比较器输出时钟，生成两个时钟CLK_12(在相1到相2转变期间的上升沿)和CLK_21(在相2到相1转变期间的上升沿)。
另外，如果由于可能在单个模式下发生的相变而发生所有SCVR模式变化，则将不会发生输出节点或电容器上的任何电压(或电流)尖峰。我们可以使用CLK_12和CLK_21来改变模式，从而改变模式连同相。在一些情况下，通过这两个状态之间的中间状态来进行改变。
参照图3，示出了根据一个实施例的样本状态图。更具体地，在SCVR退出不活动状态(302)之后，将VID与阈值电压(VSCVR_TH)进行比较(304)并且时钟信号被设定为输入时钟信号(CLK＝CLK)，并且进入2:1模式相2(306)。如所示出的，在状态306之后，可以根据VID与各种电压阈值的比较而进入状态308、314或328。在状态308之后，进入2:1模式相1(310)，随后是如312中示出的VID比较，其中，时钟被设定为CLK_12。如所示出的，在状态314之后，进入3:2模式相1(316)，所述状态可以基于VID比较继续到318或324，随后是状态320/326、320/322/316以及306。在状态328之后，进入3:1模式相1(330)，随后是状态332并且回到306。
使用图3的状态转变图，图4中示出了样本输出波形及其转变。如所示出的，当SCVR处于LDO模式时，其充当并联LDO的解耦电容器。当LDO模式转变为SCVR模式时，不经历有效SCVR状态，其中，飞跨电容器上存在正确的电压。因此，我们可以看到过冲。当SCVR使用本文中所讨论的实施例来切换模式时，可以将这种情况与缺少过冲的情况进行比较。在实施例中，因为SCVR可以总是作为ACVR(不具有LDO模式)而进行操作，所以将决不会存在任何过冲。
更具体地，图4示出了样本波形，所述样本波形示出了根据实施例的在SCVR的各种模式之间的转变。如所示出的，在状态经历适当顺序的情况下，Vout从不具有任何过冲或下冲电压(或电流)尖峰。在不使用排序的情况下，Vout具有尖峰。
在负载电流很高并且SCVR无法在其操作模式下支持输出电压的情况下，比较器切换每个输入时钟周期。在这种情况下，比较器输出时钟的周期将等于比较器输入时钟周期的一半。如果这种情况持续了多个(例如，阈值个)时钟周期，则模式增加/改变为下一个更高模式以便更好地支持负载电流。
相比而言，一种简单的解决方案将是使用更大的解耦电容器，但是这种解决方案由于成本或面积而不总是可能的。此外，在大多数SCVR实施方式中，管芯上电容由于如先前所讨论的将MIM或设备电容用作为飞跨电容器而减小。
图5展示了根据实施例的计算***500的框图。计算***500可以包括一个或多个中央处理单元(CPU)或处理器502-1至502-P(所述处理器在本文中被称为“处理器502(processors 502)”或“处理器502(processor 502)”)。处理器502可以经由互连网络(或总线)504进行通信。处理器502可以包括通用处理器、网络处理器(所述网络处理器对通过计算机网络503传送的数据进行处理)或其他类型的处理器(包括精简指令集计算机(RISC)处理器或复杂指令集计算机(CISC))。而且，处理器502可以具有单核设计或多核设计。具有多核设计的处理器502可以将不同类型的处理器核集成在同一集成电路(IC)管芯上。
同样，具有多核设计的处理器502可以被实施为对称多处理器或非对称多处理器。在实施例中，处理器502中的一个或多个可以与图1的处理器102相同或相似。在一些实施例中，处理器502中的一个或多个可以包括图1的核106、逻辑140、和(多个)传感器150中的一个或多个。同样，参照图1至图4所讨论的操作可以由***500的一个或多个部件执行。例如，电压调节器(诸如，图1的VR 130)可以在逻辑140的指示下调节供应至图5的一个或多个部件的电压。
芯片组506还可以与互连网络504通信。芯片组506可以包括图形和存储器控制集线器(GMCH)508。GMCH 508可以包括与存储器512通信的存储器控制器510。存储器512可以存储数据，所述数据包括由处理器502或计算***500中所包括的任何其他设备执行的指令序列。在一个实施例中，存储器512可以包括一个或多个易失性存储设备(或存储器)，诸如随机存取存储器(RAM)、动态RAM(DRAM)、同步DRAM(SDRAM)、静态RAM(SRAM)或其他类型的存储设备。还可以利用非易失性存储器，诸如硬盘。附加设备可以经由互连网络504(诸如多个CPU和/或多个***存储器)通信。
GMCH 508还可以包括与显示设备550通信的图形接口514，例如，图形加速器。在一个实施例中，图形接口514可以经由加速图形端口(AGP)或***部件互连(PCI)(或PCI快速(PCIe)接口)与显示设备550通信。在实施例中，显示设备550(诸如平板显示器(诸如LCD(液晶显示器)、阴极射线管(CRT))、投影屏幕等)可以通过例如信号转换器与图形接口514通信，所述信号转换器将存储设备(诸如视频存储器或***存储器)中所存储的图像的数字表示转换成由显示器解释并显示的显示信号。所产生的显示信号可以在被显示设备550解释并随后显示在其上之前传递通过各控制设备。
集线器接口518可以允许GMCH 508和输入/输出控制集线器(ICH)520通信。ICH520可以提供至与计算***500通信的I/O设备的接口。ICH 520可以通过***桥接器(或控制器)524诸如***部件互连(PCI)桥接器、通用串行总线(USB)控制器或其他类型的***桥接器或控制器与总线522通信。桥接器524可以提供处理器502与***设备之间的数据路径。可以利用其他类型的拓扑结构。同样，多条总线可以例如通过多个桥接器或控制器与ICH520通信。而且，在各实施例中，与ICH 520通信的其他***设备可以包括集成驱动电子设备(IDE)或(多个)小型计算机***接口(SCSI)硬盘驱动、(多个)USB端口、键盘、鼠标、(多个)并行端口、(多个)串行端口、(多个)软盘驱动、数字输出支持(例如，数字视频接口(DVI)或其他设备。
总线522可以与音频设备526、一个或多个盘驱动器528、以及(与计算机网络503进行通信的)一个或多个网络接口设备530通信。其他设备可以经由总线522通信。同样，在一些实施例中，各部件(诸如网络接口设备530)可以与GMCH 508通信。如图所示，网络接口设备530可以耦合到天线531，以便无线地(例如，经由电气和电子工程师协会(IEEE)802.11接口(包括IEEE802.11a/b/g/n等)、蜂窝接口、3G、3G、LPE等)与网络503进行通信。其他设备可以经由总线522通信。另外，处理器502和GMCH 508可以组合以形成单个芯片。此外，在其他实施例中，GMCH 508中可以包括图形加速器。
此外，计算***500可以包括易失性和/或非易失性存储器(或存储设备)。例如，非易失性存储器可以包括以下各项中的一项或多项：只读存储器(ROM)、可编程ROM(PROM)、可擦除PROM(EPROM)、电EPROM(EEPROM)、盘驱动(例如528)、软盘、高密度盘ROM(CD-ROM)、数字多功能盘(DVD)、闪存存储器、磁光盘或能够存储电子数据(例如，包括指令)的其他类型的非易失性机器可读介质。在实施例中，***500的部件可以被安排为点对点(PtP)配置。例如，处理器、存储器和/或输入/输出设备可以通过许多点对点接口互连。
图6展示了根据实施例的被安排为点对点(PtP)配置的计算***600。具体地，图6示出了一种***，在所述***中，处理器、存储器以及输入/输出设备通过许多点对点接口互连。参照图1至图5所讨论的操作可以由***600的一个或多个部件执行。例如，电压调节器(诸如，图1的VR 130)可以在逻辑140的方向上调节供应至图6的一个或多个部件的电压。
如图6所展示的，***600可以包括若干处理器，为清楚起见，仅示出了其中两个，即处理器602和604。处理器602和604可以各自包括本地存储器控制器集线器(MCH)606和608用于使能与存储器610和612的通信。存储器610和/或612可以存储各种数据，比如参照图5的存储器512所讨论的那些。而且，处理器602和604可以包括图1的核56、逻辑140、和/或(多个)传感器150中的一个或多个。
在实施例中，处理器602和604可以是参照图5所讨论的处理器502之一。处理器602和604可以分别使用点对点(PtP)接口电路616和618经由PtP接口614交换数据。同样，处理器602和604中可以各自使用点到点接口电路626、628、630和632经由单独的PtP接口622和624来与芯片组620交换数据。芯片组620可以进一步经由高性能图形接口636(例如，使用PtP接口电路637)与高性能图形电路634交换数据。
在至少一个实施例中，参照图1至图6讨论的一项或多项操作可以由处理器602或604和/或***600的其他部件(诸如，经由总线640通信的那些)来执行。然而，图6的***600内的其他电路、逻辑单元或设备中可以存在其他实施例。此外，一些实施例可以贯穿图6中所展示的若干电路、逻辑单元或设备分布。
芯片组620可以使用PtP接口电路641与总线640通信。总线640可以具有与其通信的一个或多个设备，诸如总线桥接器642和I/O设备643。经由总线644，总线桥接器642可以与其他设备通信，如键盘/鼠标645、通信设备646(如调制解调器、网络接口设备或可以与计算机网络503通信的其他通信设备)、音频I/O设备、和/或数据存储设备648。数据存储设备648可以存储代码649，所述代码可以由处理器602和/或604执行。
在一些实施例中，本文中所讨论的部件中的一个或多个可以被实施化为片上***(SOC)设备。图7展示了根据实施例的SOC封装体的框图。如图7中所展示的，SOC 702包括一个或多个中央处理单元(CPU)核720、一个或多个图形处理器单元(GPU)核730、输入/输出(I/O)接口740、和存储器控制器742。SOC封装体702的各部件可以耦合至互连或总线，诸如本文中参照其他附图所讨论的。同样，SOC封装体702可以包括更多或更少的部件，诸如，如本文中参照其他附图所讨论的那些。进一步，SOC封装体720的每个部件可以包括一个或多个其他部件，例如，如本文中参照其他附图所讨论的那些。在一个实施例中，SOC封装体702(及其部件)设置在一个或多个集成电路(IC)管芯上，例如，所述管芯被封装至单个半导体设备中。
如图7中所展示的，SOC封装体702经由存储器控制器742耦合至存储器760(其可以与在此参照其他附图所讨论的存储器类似或相同)。在实施例中，存储器760(或其一部分)可以被整合在SOC封装体702上。
I/O接口740可以耦合至一个或多个I/O设备770，例如经由互连和/或总线，比如在此参照其他附图所讨论的。(多个)I/O设备770可以包括以下各项中的一项或多项：键盘、鼠标、触摸板、显示器、图像/视频捕获设备(比如照相机或摄录像机/录像机)、触摸屏、扬声器等。此外，在实施例中，SOC封装体702可以包括/整合逻辑140。可替代地，逻辑140可以设置在SOC封装体702外部(即，作为分立的逻辑)。
以下示例涉及进一步实施例。示例1包括一种装置，所述装置包括：逻辑，所述逻辑的至少一部分处于硬件中，所述逻辑用于至少部分地基于开关式电容器电压调节器(SCVR)的输出电压与参考电压的比较而引起所述SCVR的模式变化，其中，所述输出电压将至少部分地基于时钟信号而被感测。示例2包括如示例1所述的装置，其中，所述逻辑用于至少部分地基于所述SCVR的所述输出电压与所述参考电压的所述比较、以及对应于第一相的第一时钟信号和对应于第二相的第二时钟信号中的至少一个而在所述第一相与所述第二相之间引起所述SCVR的所述模式变化。示例3包括如示例2所述的装置，其中，所述第一时钟信号和所述第二时钟信号将至少部分地基于所述时钟信号而生成。示例4包括如示例1所述的装置，其中，所述时钟信号具有可变频率和占空比。示例5包括如示例1所述的装置，其中，所述逻辑用于至少部分地基于所述SCVR的切换频率而动态地引起所述模式变化。示例6包括如示例1所述的装置，其中，所述模式变化包括到2:1、3:1或3:2降压模式之一的变化。示例7包括如示例1所述的装置，其中，所述SCVR包括至少一个金属绝缘体金属(MIM)电容器。示例8包括如示例1所述的装置，其中，所述模式变化为低纹波模式变化。示例9包括如示例1所述的装置，其中，所述模式变化为无电压或电流尖峰的低纹波模式变化。示例10包括如示例1所述的装置，其中，所述逻辑、具有一个或多个处理器核的处理器、以及存储器中的一个或多个位于单个集成电路上。
示例11包括一种方法，所述方法包括：至少部分地基于开关式电容器电压调节器(SCVR)的输出电压与参考电压的比较而引起所述SCVR的模式变化，其中，所述输出电压至少部分地基于时钟信号而被感测。示例12包括如示例11所述的方法，引起所述SCVR的所述模式变化将至少部分地基于所述SCVR的所述输出电压与所述参考电压的所述比较以及对应于第一相的第一时钟信号和对应于第二相的第二时钟信号中的至少一个而在所述第一相与所述第二相之间执行。示例13包括如示例12所述的方法，进一步包括：至少部分地基于所述时钟信号而生成所述第一时钟信号和所述第二时钟信号。示例14包括如示例11所述的方法，进一步包括：至少部分地基于所述SCVR的切换频率而动态地引起所述模式变化。示例15包括如示例11所述的方法，其中，引起所述模式变化包括引起到2:1、3:1或3:2降压模式之一的变化。示例16包括如示例11所述的方法，其中，所述模式变化为无电压或电流尖峰的低纹波模式变化。
示例17包括一种计算***，所述计算***包括：处理器，所述处理器具有一个或多个处理器核，所述处理器用于执行将被存储在存储器中的一条或多条指令；以及逻辑，所述逻辑的至少一部分处于硬件中，所述逻辑用于至少部分地基于开关式电容器电压调节器(SCVR)的输出电压与参考电压的比较而引起所述SCVR的模式变化，其中，所述输出电压将至少部分地基于时钟信号而被感测。示例18包括如示例17所述的***，其中，所述逻辑用于至少部分地基于所述SCVR的所述输出电压与所述参考电压的所述比较、以及对应于第一相的第一时钟信号和对应于第二相的第二时钟信号中的至少一个而在所述第一相与所述第二相之间引起所述SCVR的所述模式变化。示例19包括如示例18所述的***，其中，所述第一时钟信号和所述第二时钟信号将至少部分地基于所述时钟信号而生成。示例20包括如示例17所述的***，其中，所述时钟信号具有可变频率和占空比。示例21包括如示例17所述的***，其中，所述逻辑用于至少部分地基于所述SCVR的切换频率而动态地引起所述模式变化。示例22包括如示例17所述的***，其中，所述模式变化包括到2:1、3:1或3:2降压模式之一的变化。示例23包括如示例17所述的***，其中，所述SCVR包括至少一个金属绝缘体金属(MIM)电容器。示例24包括如示例17所述的***，其中，所述模式变化为无电压或电流尖峰的低纹波模式变化。示例25包括如示例17所述的***，其中，所述逻辑、所述处理器、以及所述存储器中的一个或多个位于单个集成电路上。
示例26包括一种设备，所述设备包括用于执行如任何前述示例所述的方法的装置。示例27包括一种机器可读存储器，所述机器可读存储器包括机器可读指令，所述机器可读指令当被执行时用于实施如任何前述示例所述的方法或实现如任何前述示例所述的装置。
在各实施例中，本文中(例如，参照图1至图7)所讨论的操作可以被实现为硬件(例如，逻辑电路)、软件、固件或其组合，其可以被设置为计算机程序产品，例如包括具有存储在其上用于对计算机编程以执行本文中所讨论的过程的指令(或软件程序)的有形机器可读或计算机可读介质。所述机器可读介质可以包括存储设备，比如参照图1至图7所讨论的那些。
另外，这种计算机可读介质可以作为计算机程序产品被下载，其中，所述程序可以经由通信链路(例如，总线、调制解调器或网络连接)以载波或其他传播介质中所提供的数据信号的方式被从远程计算机(例如，服务器)传送至进行请求的计算机(例如，客户端)。
本说明书中对“一个实施例”或“实施例”的引用意指结合所述实施例所描述的具体特征、结构、和/或特性可以包括在至少一种实现方式中。短语“在一个实施例中”在本说明书中各地方的出现可以或可以不全都引用相同的实施例。
同样，在说明书和权利要求书中，可以使用术语“耦合”和“连接”及其衍生词。在一些实施例中，“连接”可以用于指示两个或更多元件彼此进行直接物理或电气接触。“耦合”可以意指两个或更多个元件进行直接物理或电气接触。然而，“耦合”还可以意指两个或更多个元件可以并非彼此直接接触，但仍可以彼此合作或交互。
因而，虽然已经使用特定于结构特征和/或方法行为的语言描述了实施例，将理解的是，所要求保护的主题可以不限于所述的特定特征或行为。相反，所述特定特征和行为被作为实现所要求保护的主题的示例形式而公开。

Claims (25)

1.一种用于提供开关式电容器电压调节器中的低纹波模式变化机制的装置，所述装置包括：
逻辑，所述逻辑的至少一部分处于硬件中，所述逻辑用于至少部分地基于开关式电容器电压调节器SCVR的输出电压与参考电压的比较而引起所述SCVR的模式变化，
其中，所述输出电压将至少部分地基于时钟信号而被感测，其中所述模式变化包括在多个降压模式之间的变化，其中在所述多个降压模式中的每种模式下的所述SCVR用于在两种状态之间切换，所述多个降压模式中的相邻模式之间具有一个共同状态。
2.如权利要求1所述的装置，其中，所述逻辑用于至少部分地基于所述SCVR的所述输出电压与所述参考电压的所述比较、以及对应于第一相的第一时钟信号和对应于第二相的第二时钟信号中的至少一个而在所述第一相与所述第二相之间引起所述SCVR的所述模式变化。
3.如权利要求2所述的装置，其中，所述第一时钟信号和所述第二时钟信号将至少部分地基于所述时钟信号而生成。
4.如权利要求1所述的装置，其中，所述时钟信号具有可变频率和占空比。
5.如权利要求1所述的装置，其中，所述逻辑用于至少部分地基于所述SCVR的切换频率而动态地引起所述模式变化。
6.如权利要求1所述的装置，其中，所述模式变化包括到2:1、3:1或3:2降压模式之一的变化。
7.如权利要求1所述的装置，其中，所述SCVR包括至少一个金属绝缘体金属MIM电容器。
8.如权利要求1所述的装置，其中，所述模式变化为低纹波模式变化。
9.如权利要求1所述的装置，其中，所述模式变化为无电压或电流尖峰的低纹波模式变化。
10.如权利要求1所述的装置，其中，所述逻辑、具有一个或多个处理器核的处理器、以及存储器中的一个或多个位于单个集成电路上。
11.一种用于提供开关式电容器电压调节器中的低纹波模式变化机制的方法，所述方法包括：
至少部分地基于开关式电容器电压调节器SCVR的输出电压与参考电压的比较而引起所述SCVR的模式变化，
其中，所述输出电压至少部分地基于时钟信号而被感测，其中所述模式变化包括在多个降压模式之间的变化，其中在所述多个降压模式中的每种模式下的所述SCVR用于在两种状态之间切换，所述多个降压模式中的相邻模式之间具有一个共同状态。
12.如权利要求11所述的方法，其中，引起所述SCVR的所述模式变化将至少部分地基于所述SCVR的所述输出电压与所述参考电压的所述比较以及对应于第一相的第一时钟信号和对应于第二相的第二时钟信号中的至少一个而在所述第一相与所述第二相之间执行。
13.如权利要求12所述的方法，进一步包括：至少部分地基于所述时钟信号而生成所述第一时钟信号和所述第二时钟信号。
14.如权利要求11所述的方法，进一步包括：至少部分地基于所述SCVR的切换频率而动态地引起所述模式变化。
15.如权利要求11所述的方法，其中，引起所述模式变化包括引起到2:1、3:1或3:2降压模式之一的变化。
16.如权利要求11所述的方法，其中，所述模式变化为无电压或电流尖峰的低纹波模式变化。
17.一种用于提供开关式电容器电压调节器中的低纹波模式变化机制的计算***，所述计算***包括：
处理器，所述处理器具有一个或多个处理器核，所述处理器用于执行将被存储在存储器中的一条或多条指令；以及
逻辑，所述逻辑的至少一部分处于硬件中，所述逻辑用于至少部分地基于开关式电容器电压调节器SCVR的输出电压与参考电压的比较而引起所述SCVR的模式变化，
其中，所述输出电压将至少部分地基于时钟信号而被感测，其中所述模式变化包括在多个降压模式之间的变化，其中在所述多个降压模式中的每种模式下的所述SCVR用于在两种状态之间切换，所述多个降压模式中的相邻模式之间具有一个共同状态。
18.如权利要求17所述的***，其中，所述逻辑用于至少部分地基于所述SCVR的所述输出电压与所述参考电压的所述比较、以及对应于第一相的第一时钟信号和对应于第二相的第二时钟信号中的至少一个而在所述第一相与所述第二相之间引起所述SCVR的所述模式变化。
19.如权利要求18所述的***，其中，所述第一时钟信号和所述第二时钟信号将至少部分地基于所述时钟信号而生成。
20.如权利要求17所述的***，其中，所述时钟信号具有可变频率和占空比。
21.如权利要求17所述的***，其中，所述逻辑用于至少部分地基于所述SCVR的切换频率而动态地引起所述模式变化。
22.如权利要求17所述的***，其中，所述模式变化包括到2:1、3:1或3:2降压模式之一的变化。
23.如权利要求17所述的***，其中，所述SCVR包括至少一个金属绝缘体金属MIM电容器，或者其中，所述模式变化为无电压或电流尖峰的低纹波模式变化，或者其中，所述逻辑、所述处理器和所述存储器中的一个或多个位于单个集成电路上。
24.一种机器可读介质，包括代码，所述代码当被执行时使机器执行如权利要求11至16中任一项所述的方法。
25.一种设备，包括用于执行如权利要求11至16中任一项所述的方法的装置。
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