CN109844688B - 片上***、包括该片上***的电子装置及其驱动方法 - Google Patents

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Abstract

电子装置包括具有至少一个部件的片上***(SoC)、存储器和功能性地连接至SoC和存储器的处理器。处理器配置成施加用于以特定频率驱动至少一个部件的默认电压。处理器还配置成确定是否存储有与对应于至少一个部件和特定频率的偏移电压有关的数据。处理器还配置成当存储有与偏移电压有关的数据时，向至少一个部件施加与默认电压不同的偏移电压。其他实施方式也是可能的。

Description

片上***、包括该片上***的电子装置及其驱动方法
技术领域
本发明的实施方式涉及片上***、包括该片上***的电子装置以及用于驱动电子装置的方法。
背景技术
随着电子装置(例如，移动装置、智能电话等)的性能得到显著发展，电子装置的数据处理速度也变得更快。然而，数据处理速度的增加可能经常导致电子装置中的功耗增加。因此，功耗的有效管理成为电子装置中的主要问题。
片上***(“SoC”，下文中也简称为“芯片”)是安装在电子装置中的模块之一。近来，为了通过根据电子装置的操作环境而改变施加至芯片的电压和操作频率来降低功耗，动态电压频率缩放(DVFS)技术被应用于SoC。
发明内容
技术问题
为了提高制造产量，诸如SoC的模块可使用自适应电源电压(ASV)技术以通过测量芯片中的实际操作速度和功耗来控制供应至芯片的电压。制造芯片的供应商可允许芯片具有以比规范中限定的电压低的电压进行操作的裕度(margin)，以确保属于相同ASV群组的芯片的操作速度。然而，当芯片实际应用于电子装置时，由于板本身的固有电压降(也称为板IR降)和电源管理集成电路(PMIC)变化，该裕度通常可能不同于制造芯片时所测量的结果。由于这种差异，安装在电子装置中的芯片可具有较大的电压裕度，这可能会抑制电子装置中的有效电源管理。或者，由于这种差异，安装在电子装置中的芯片可能不具有充足的电压裕度，这可能会导致电子装置的制造过程中的缺陷。
技术方案
根据本公开的各种实施方式，电子装置可包括具有至少一个部件的片上***(SoC)、存储器以及功能性地连接至SoC和存储器的处理器。处理器可配置成施加用于以特定频率驱动至少一个部件的默认电压，确定是否存储有与对应于至少一个部件和特定频率的偏移电压有关的数据，并在存储有与偏移电压有关的数据时向至少一个部件施加与默认电压不同的偏移电压。
根据本公开的各种实施方式，用于驱动其中安装有包括至少一个部件的片上***(SoC)的电子装置的方法可包括以下操作：施加用于以特定频率驱动至少一个部件的默认电压；确定是否存储有与对应于至少一个部件和特定频率的偏移电压有关的数据；以及在存储有与偏移电压有关的数据时向至少一个部件施加与默认电压不同的偏移电压。
根据本公开的各种实施方式，在安装于其中的模块(例如，SoC)具有相同的ASV群组的电子装置中，能够在实际操作中根据板的特性来判断施加至电子装置的电压和电压特性(例如，识别为比实际应用的电压高或者低的电压)。基于这种判断，电子装置可向每个板的芯片施加合适的电压。因此，电子装置可降低其功耗并且还可避免在其制造过程中出现缺陷。
技术效果
为了解决上述不足，其主要目的在于提供这样的电子装置，其可基于施加至电子装置的电压和取决于电子装置的板特性的电压特性向芯片施加合适的电压。
附图说明
为了更完整地理解本公开及其有益效果，现参照结合附图的以下描述，在附图中，相同的附图标记表示相同的部分：
图1示出了根据本公开各种实施方式的包括电子装置的网络环境的图；
图2示出了根据本公开各种实施方式的电子装置的框图；
图3示出了根据本公开各种实施方式的编程模块的配置的框图；
图4示出了根据本公开各种实施方式的电子装置的主元件的框图；
图5示出了根据本公开各种实施方式的根据偏移电压数据是否存储在电子装置中来启动操作***(OS)的方法的流程图；
图6示出了根据本公开各种实施方式的通过使用硬件性能监视器(HPM)信息来设置、验证和存储电子装置的偏移电压的方法的流程图；以及
图7示出了根据本公开各种实施方式的更新电子装置的DVFS表的方法的示意图。
具体实施方式
在进行下文的具体实施方式之前，说明在本专利文件全文中使用的某些单词和短语的定义可能是有益的：措辞“包括”和“包含”以及它们的衍生词意为包括而非限制；措辞“或”是包括性的，意为和/或；短语“与...相关”和“与其相关”及其衍生词可意味着包括、包括在...内、与...互相连接、包含、包含在...内、连接至或与...连接、联接至或与...联接、可与...通信、与...合作、交错、并列、接近于、结合至或与...结合、具有、具有...的性质等；以及措辞“控制器”意为控制至少一个操作的任何装置、***或其一部分，这样的装置可以以硬件、固件或软件来实施，或以硬件、固件或软件中的至少两项的一些结合来实施。应注意的是，与任何特定控制器关联的功能无论是本地还是远程均可以是集中的或分布式的。本专利文件全文中提供对某些词语和短语的定义。本领域普通技术人员应理解，在许多情况下(如果不是大多数情况)，这种定义适用于现有技术，也适用于这样定义的词语和短语的将来的使用。
下文讨论的图1至图7以及用于在本专利文件中描述本公开的原理的各种实施方式仅通过说明的方式进行，而不应以任何方式被解释为对本公开范围的限制。本领域技术人员将理解，本公开的原理可实施于任何适当布局的电子装置。
下文中，参照附图对本公开的实施方式进行详细描述。虽然本公开可以以许多不同的形式实施，但在附图中示出了本公开特定的实施方式并在本文中对这些特定的实施方式进行详细描述，同时应理解的是本公开将被认为受限于此。在整个附图中使用相同的附图标记表示相同或相似的部件。
本公开中使用的表述“包括”或“可包括”表示相应的功能、操作或元件的存在，而不限制另外的至少一个功能、操作或元件。本文中使用的措辞“包括”或“具有”表示本说明书中所描述的特征、数字、步骤、操作、元件、部件或其组合的存在，但不排除至少一个其它的特征、数字、步骤、操作、元件、部件或其组合的存在或添加。
在本公开中，措辞“或”包括一同列出的词语的任何组合或全部组合。例如，“A或B”可包括A、B或者A和B。
本公开中的诸如“第一”和“第二”的表述可表示本公开的各种元件，但不限制相应的元件，例如，不限制相应元件的顺序和/或重要性，但可被用于将一个元件与另一元件区分开。例如，第一用户装置和第二用户装置均为用户装置，但表示不同的用户装置。例如，在未偏离本公开的范围的情况下，第一组成元件可称为第二组成元件，并且类似地，第二组成元件可称为第一组成元件。
当描述成第一元件“联接至”诸如第二元件的另一元件时，第一元件可“直接联接至”第二元件或通过第三元件“电连接至”第二元件。然而，当描述成第一元件“直接联接至”第二元件时，则在第一元件与第二元件之间可不存在第三元件。
本公开中使用的措辞并不旨在限制本公开，而是旨在说明本公开的实施方式。当在本公开的说明书和所附权利要求中使用时，除非单数形式的表述明确具有不同表示，否则单数形式的表述包括复数形式的表述。
除非不同地限定，否则本文中使用的包括技术措辞和科学措辞的措辞具有与可由本领域普通技术人通常理解的含义相同的含义。应理解的是，除非明确限定，否则在词典中定义的常用措辞具有与相关技术的上下文的含义相对应的含义，而不应理解为具有理想的或过于形式化的含义。
在本公开中，电子装置可具有通信功能。例如，电子装置可以是智能电话、平板PC、移动电话、视频电话、电子书阅读器、台式PC、膝上型PC、上网本计算机、PDA(个人数字助理)、PMP(便携式多媒体播放器)、MP3播放器、便携式医疗装置、数字相机或可穿戴装置，其中，可穿戴装置诸如电子眼镜形式的HMD(头戴式装置)、电子服装、电子手环、电子项链、电子智能配件或智能手表。
根据一些实施方式，电子装置可以是包括通信功能的智能家用电器，诸如：TV(电视)、DVD(数字通用盘)播放器、音频装置、冰箱、空调、吸尘器、烤箱、微波炉、洗衣机、空气净化器、机顶盒、TV盒(诸如，Samsung HomeSyncTM、Apple TVTM和TVTM)、游戏机、电子词典、电子钥匙、摄像机或电子相框。
根据一些实施方式，电子装置可以是医疗装置(诸如，MRA(磁共振血管成像)、MRI(磁共振成像)、CT(计算机断层扫描)和超声波扫描))、导航装置、GPS(全球定位***)接收器、EDR(事件数据记录器)、FDR(飞行数据记录器)、车载信息娱乐装置、船用电子装置(诸如，船舶导航***或陀螺仪罗盘)、航空电子装置、安全装置或者工业或家用机器人。
根据一些实施方式，电子装置可以是具有通信功能的家具或者建筑物或结构的一部分、电子板、电子签名接收装置、投影仪或诸如水表、电表、燃气表或电波计的各种测量仪器。本文中公开的电子装置可以是上述装置中的一项或上述装置的任何组合。本领域技术人员也应理解的是，上述电子装置不应被视作为对本公开的限制。
根据实施方式，电子装置可基于经由第一传感器接收的信号来控制第二传感器的激活，这与激活了第二传感器的传统装置相比，降低了电子装置的功耗。根据本公开的实施方式的电子装置可响应于经由第二传感器接收的信号来执行预定功能。
图1示出了根据本公开的实施方式的包括电子装置101的网络环境的框图100。
参照图1，电子装置101可包括总线110、处理器120、存储器130、输入/输出接口(即，用户输入模块)150、显示器160和通信接口170。
总线110可以是用于使电子装置101的元件互连并允许在这些元件之间进行通信(诸如通过传递控制消息)的电路。
处理器120可经由总线110从存储器130、输入/输出接口150、显示器160和通信接口170接收命令，可解译所接收的命令并根据所解译的命令执行操作和/或数据处理。
存储器130可存储从处理器120和/或其它元件接收的命令，和/或由处理器120和/或其它元件生成的命令和/或数据。存储器130可包括软件和/或程序140，诸如，内核141、中间件143、应用编程接口(API)145和应用147。上述编程模块中的每个均可通过软件、固件、硬件和/或其至少两个的组合进行配置。
内核141可控制和/或管理用于运行在其它编程模块(诸如，中间件143、API 145和/或应用147)中实施的操作和/或功能的***资源，并可提供中间件143、API 145和/或应用147可藉此而访问并随后控制和/或管理电子装置101中的各个元件的接口。
中间件143可执行允许API 145和/或应用147与内核141通信并交换数据的转发功能。对于从应用147、中间件143中的至少一项接收到的操作请求，可通过向至少一个应用147之中的至少一个应用赋予使用电子装置101的***资源(例如，总线110、处理器120和/或存储器130)时的优先级来执行与操作请求相关的负载平衡。
API 145是一种应用147可藉此而控制由内核141和/或中间件143提供的功能的接口，并可包括用于文件控制、窗口控制、图像处理和/或字符控制的至少一个接口或功能。
输入/输出接口150可从用户接收命令和/或数据，并经由总线110将所接收的命令和/或数据传递至处理器120和/或存储器130。显示器160可向用户显示图像、视频和/或数据。
通信接口170可在电子装置101与另一电子装置102及104和/或服务器164之间建立通信，并可支持短程通信协议(例如，无线保真(WiFi)协议、蓝牙(BT)协议和近场通信(NFC)协议)、通信网络(例如，互联网、局域网(LAN)、广域网(WAN)、远程通信网络、蜂窝网络和卫星网络)、普通老式电话业务(POTS)或任何其它类似和/或合适的通信网络，诸如网络162。电子装置102及104中的每个可以是相同类型的电子装置或不同类型的电子装置。
图2示出了根据本公开的实施方式的电子装置201。电子装置201可形成图1中所示的电子装置101的全部或一部分的框图。
参照图2，电子装置201可包括至少一个应用处理器(AP)210、通信模块220、订户识别模块(SIM)卡224、存储器230、传感器模块240、输入装置250、显示器260、接口270、音频模块280、相机模块291、电源管理模块295、电池296、指示器297和电机298。
AP 210可驱动操作***或应用、控制连接至AP 210的多个硬件或软件部件，并且还执行用于包括多媒体数据的各种数据的处理和操作。AP 210可由片上***(SoC)形成，并还可包括图形处理单元(GPU)。
通信模块220可通过网络执行与连接至电子装置201的任何其它电子装置的数据通信。根据实施方式，通信模块220其中可包括蜂窝模块221、WiFi模块223、BT模块225、GPS模块227、NFC模块228和RF(射频)模块229。
蜂窝模块221可通过通信网络(诸如，长期演进(LTE)、高级LTE(LTE-A)、码分多址(CDMA)、宽带CDMA(WCDMA)、全球移动远程通信***(UMTS)、WiBro或全球移动通信***(GSM))提供话音呼叫、视频呼叫、消息服务或互联网服务。此外，蜂窝模块221可使用SIM卡224对通信网络中的电子装置执行识别和认证。根据实施方式，蜂窝模块221可执行AP 210可提供的至少部分功能，诸如多媒体控制功能。
根据实施方式，蜂窝模块221可包括通信处理器(CP)，并可由例如SoC形成。虽然诸如蜂窝模块221的一些元件(例如，CP)、存储器230和电源管理模块295在图2中示出为与AP210不同的单独的元件，但是在本公开的实施方式中，AP 210可形成为具有以上元件中的至少一部分。
根据实施方式，AP 210或蜂窝模块221可将从连接至AP 210或蜂窝模块221的非易失性存储器或从其它元件中的至少一项中接收的命令或数据加载至易失性存储器中来处理这些命令或数据。此外，AP210或蜂窝模块221可将从其它元件中的一项或多项处接收或产生的数据存储至非易失性存储器中。
WiFi模块223、BT模块225、GPS模块227和NFC模块228中的每个均可包括用于处理经由其自身发送或接收的数据的处理器。虽然图2将蜂窝模块221、WiFi模块223、BT模块225、GPS模块227和NFC模块228示出为不同的框，但这些模块中的至少两个可包括在单个IC(集成电路)芯片或单个IC封装中，即，这些模块中的至少两个可形成为单独的SoC。
RF模块229可发送并接收RF信号或其它任何电信号，并可包括收发器、PAM(功率放大模块)、频率滤波器或LNA(低噪声放大器)。RF模块229还可包括用于在自由空间中发送电磁波的例如线路或导体的任何部件。虽然图2示出成蜂窝模块221、WiFi模块223、BT模块225、GPS模块227和NFC模块228共享该RF模块229，但在本公开的实施方式中，这些模块的至少一个可通过单独的RF模块执行RF信号的发送与接收。
SIM卡224可以是由SIM形成的特定的卡，并可***至在电子装置的特定位置处形成的槽中。SIM卡224可包括ICCID(集成电路卡标识符)或IMSI(国际移动用户标识符)。
存储器230可包括内部存储器232和外部存储器234。内部存储器232可包括易失性存储器或非易失性存储器中的至少一项，其中，易失性存储器诸如DRAM(动态随机存取存储器)、SRAM(静态RAM)、SDRAM(同步DRAM)，非易失性存储器诸如OTPROM(一次性可编程只读存储器)、PROM(可编程ROM)、EPROM(可擦可编程ROM)、EEPROM(电可擦可编程ROM)、掩模ROM、闪速ROM、NAND闪速存储器和NOR闪速存储器。
根据实施方式，内部存储器232可具有SSD(固态驱动)的形式。外部存储器234可包括闪速驱动器(例如，CF(紧凑式闪存)、SD(安全数字)、Micro-SD(微型安全数字)、Mini-SD(迷你安全数字)、xD(极限数字)或记忆棒)，并可通过各种接口功能性地连接至电子装置201。电子装置201还可包括诸如硬盘的存储装置或存储介质。
传感器模块240可测量物理量或感测电子装置201的操作状态，并随后将所测量或所感测的信息转换成电信号。传感器模块240可包括以下项中的至少一项：姿势传感器240A、陀螺仪传感器240B、大气压力传感器240C、磁性传感器240D、加速度传感器240E、握持传感器240F、接近传感器240G、颜色传感器240H(诸如，RGB(红绿蓝)传感器)、生物测定传感器240I、温度-湿度传感器240J、光照传感器240K以及UV(紫外线)传感器240M。此外或可替代地，传感器模块240可包括电子鼻传感器、EMG(肌电图)传感器、EEG(脑电图)传感器、ECG(心电图)传感器、IR(红外)传感器、虹膜扫描传感器或手指扫描传感器。传感器模块240可包括用于控制装配在传感器模块240中的一个或多个传感器的控制电路。
输入装置250可包括触摸面板252、数字笔传感器254、键256或超声输入装置258。触摸面板252可以电容型、电阻型、红外型或超声型方式识别触摸输入。触摸面板252还可包括控制电路。在电容型的情况下，可识别物理的接触或接近。触摸面板252还可包括向用户提供触觉反馈的触觉层。
数字笔传感器254可以以与接收触摸输入相同或类似的方式形成或通过使用单独的识别片形成。键256可包括物理按钮、光学键或小键盘。超声输入装置258能够通过利用电子装置201中的麦克风(MIC)288感测经由生成超声信号的输入工具生成的声波来识别数据，从而允许无线识别。根据实施方式，电子装置201可通过通信模块220从连接至电子装置201的任何外部装置接收用户输入。
显示器260可包括面板262、全息装置264或投影仪266。面板262可以是LCD(液晶显示器)或AM-OLED(有源矩阵有机发光二极管)可具有柔性、透明或可穿戴的形式，并可与触摸面板252一起形成为单个模块。全息装置264可使用光的干涉将立体图像投影至空气中。投影仪266可将图像投影至可位于电子装置201的内部或外部处的屏幕上。根据实施方式，显示器260还可包括用于控制面板262、全息装置264和投影仪266的控制电路。
接口270可包括HDMI(高清多媒体接口)272、USB(通用串行总线)274、光学接口276和D-sub(d-超小型)278，并可包括在图1中所示的通信接口170中。此外或可替代地，接口270可包括MHL(移动高清链接)接口、SD(安全数字)卡/MMC(多媒体卡)接口或IrDA(红外数据协会)接口。
音频模块280可在声音信号与电信号之间执行转换。音频模块280中的至少一部分可被包括在图1中所示的输入/输出接口150中。音频模块280可处理通过扬声器282、接收器284、耳机286或MIC 288输入或输出的声音信息。
相机模块291能够获取静止图像和运动图像，并可包括至少一个图像传感器(诸如，前置传感器或后置传感器)、镜头、ISP(图像信号处理器)或闪光灯(诸如，LED或氙气灯)。
电源管理模块295可管理电子装置201的电源，并可包括PMIC(电源管理集成电路)、充电器IC或电池计。
PMIC可由IC芯片或SoC形成。可以以有线或无线的方式执行充电。充电器IC可对电池296充电，并防止充电器过电压或过电流。根据实施方式，充电器IC可具有被用于有线充电类型和无线充电类型中的至少一种的充电器IC。无线充电类型可包括磁共振型、磁感应型或电磁型。还可使用用于无线充电的任何附加电路，诸如线圈环路、谐振电路或整流器。
电池计可测量电池296的剩余电量以及充电过程中的电压、电流或温度。电池296可在其中存储或产生电力，并向电子装置201提供电力。电池296可以是可充电电池或太阳能电池。
指示器297可在其上示出当前状态，诸如电子装置201的部分或全部的启动状态、消息状态或充电状态。电机298可将电信号转换成机械振动。电子装置201可包括用于支持移动TV的特定的处理器(诸如GPU)。该处理器可处理符合DMB(数字多媒体广播)、DVB(数字视频广播)或媒体流的标准的媒体数据。
本文中所公开的电子装置的以上所讨论的元件中的每个均可由一个或多个部件形成，并可根据电子装置的类型具有多种名称。本文中所公开的电子装置可在不具有某些元件或具有附加的元件的情况下由以上所讨论的元件中的至少一项形成。元件中的一些可被集成至单个实体中，并仍执行与集成之前的这种元件的功能相同的功能。
图3示出了根据本公开的实施方式的编程模块310的配置的框图。
编程模块310可存储在电子装置101中并可存储在图2中所示的电子装置201中。编程模块310的至少一部分可以以软件、固件、硬件或其两个或更多个的组合进行实施。编程模块310可以以硬件201的形式实施，并可包括与电子装置相关的OS控制资源和/或在OS中运行的各种应用370。例如，OS可以是AndroidTM、iOSTM、WindowsTM、SymbianTM、TizenTM或BadaTM。
参照图3，编程模块310可包括内核320、中间件330、API 360和/或应用370。
内核320可包括***资源管理器321和/或装置驱动器323。***资源管理器321可包括进程管理器、存储器管理器和文件***管理器。***资源管理器321可执行***资源的控制、配置或检索。装置驱动器323可包括显示器驱动器、相机驱动器、蓝牙驱动器、共享存储器驱动器、USB驱动器、小键盘驱动器、Wi-Fi驱动器和/或音频驱动器，并且还可包括进程间通信(IPC)驱动器。
中间件330可包括先前实施的多个模块，以便通过应用370提供常用的功能，并可通过API 360向应用370提供功能，以使应用370能够高效地利用电子装置内部有限的***资源。例如，如图3中所示，中间件330可包括以下项中的至少一项：运行时间库335、应用管理器341、窗口管理器342、多媒体管理器343、资源管理器344、电源管理器345、数据库管理器346、包管理器347、连接管理器348、通知管理器349、位置管理器350、图形管理器351、安全管理器352以及任何其它合适和/或类似的管理器。
运行时间库335可包括由编译器使用的库模块，以在应用370运行期间通过使用编程语言添加新功能，并可执行与输入和输出、存储器的管理或算术功能相关的功能。
应用管理器341可管理应用370中的至少一项的生命周期。窗口管理器342可管理屏幕上所使用的GUI资源。多媒体管理器343可检测用来播放各种媒体文件的格式，并可通过适用于相关格式的编解码器对媒体文件进行编码或解码。资源管理器344可管理应用370的至少一个应用的资源(诸如，源代码、存储器或存储空间)。
电源管理器345可与基本的输入/输出***(BIOS)一起操作，可管理电池或电源，并可提供用于操作的电源信息。数据库管理器346可以以这种方式来管理数据库，以使得应用370中的至少一项能够使用数据库的生成、搜索和/或修改。包管理器347可管理以包文件的形式分布的应用的安装和/或更新。
连接管理器348可管理诸如Wi-Fi和蓝牙的无线连接。通知管理器349可通过不会打扰到用户的方式向用户显示或报告诸如接收的消息、日程安排或接近预警的事件。位置管理器350可管理电子装置的位置信息。图形管理器351可管理待提供给用户的图形效果，和/或管理与该图形效果相关的用户接口。安全管理器352可提供用于***安全和用户认证的多种安全功能。根据本公开的实施方式，当电子装置具有电话功能时，中间件330还可包括用于管理电子装置的语音电话呼叫功能和/或视频电话呼叫功能的电话管理器。
中间件330可通过上述内部元件模块的各种功能性组合来生成并使用新的中间件模块，可根据OS的类型来提供专门的模块以提供差异化的功能，并可动态地删除已有元件中的一些，或可增加新的元件。相应地，中间件330可省略在本公开的实施方式中描述的元件中的一些，还可包括其它元件，或可用均执行类似功能且具有不同名称的元件来代替一些元件。
API 360是API编程功能的集合，并可根据OS设置有不同的配置。在Android或iOS的情况下，例如，可向每个平台提供一个API集合。在TizenTM的情况下，可向每个平台提供两个或更多个API集合。
应用370可包括预加载的应用和/或第三方应用，并可包括主页371、拨号器372、短消息服务(SMS)/多媒体消息服务(MMS)373、即时消息(IM)374、浏览器375、相机376、闹钟377、通讯录378、语音拨号379、电子邮件(e-mail)380、日历381、媒体播放器382、相册383和时钟应用384，以及任何其它合适和/或类似的应用。
编程模块310的至少一部分可通过存储在非暂时性计算机可读存储介质中的指令来实施。当由一个或多个处理器来运行指令时，一个或多个处理器可执行与指令对应的功能。非暂时性计算机可读存储介质可以是存储器230。编程模块310的至少一部分可被一个或多个AP210运行，并可包括用于执行一个或多个功能的模块、程序、例程、指令集和/或进程。
图4示出了根据本公开各种实施方式的电子装置的主元件的框图。
如图4中示例性示出的，根据各种实施方式的电子装置101可包括动态电压频率缩放(DVFS)控制模块410和存储器420。根据各种实施方式，DVFS控制模块410可功能性地连接至存储器420并可从存储器420加载至少一个数据或控制至少一个数据以存储在存储器420中。根据各种实施方式，存储器420可存储DVFS表421和/或偏移电压数据422。
根据各种实施方式，DVFS表421可以是这样的表，在该表中基于电子装置101的操作状态(例如，负载、频率、电压等)来限定用于以可变方式驱动处理器(例如，处理器120)的至少一个条件。
根据各种实施方式，在施加DVFS表421中限定的电压的情况下，电子装置101可确定用于正常操作的阈值电压。偏移电压数据422可以是与被确定为用以施加阈值电压的偏移电压有关的数据。
虽然DVFS表421和偏移电压数据422在图4中被描绘为单独的框，但在另一实施方式中，DVFS表421可包括偏移电压数据422。
根据各种实施方式，电子装置101可基于DVFS表421来确定处理器的驱动条件(例如，频率或施加的电压)，以执行操作或处理数据。根据各种实施方式，电子装置101可通过使用DVFS控制模块410来改善其功耗。
根据各种实施方式，DVFS控制模块410可确定电子装置101在默认电压降低时是否正常操作，然后可获取电子装置101的偏移电压。例如，为了以特定频率驱动电子装置101，DVFS控制模块410可施加与特定频率对应并且在DVFS表421中限定的特定电压。例如，利用与所施加的特定频率对应的特定电压，DVFS控制模块410可将操作负载施加至电子装置101并在一定条件下降低所施加的电压。例如，DVFS控制模块410可决定电子装置101在所施加的电压降低时是否正常操作，并且可基于该决定来确定适于在特定频率下操作的电压的阈值。例如，DVFS控制模块410可确定与电压的阈值对应的偏移电压，并且还将偏移电压存储在偏移电压数据422中。
根据各种实施方式，DVFS控制模块410可通过使用硬件性能监视器(HPM)信息来获取电子装置101的偏移电压。
根据各种实施方式，HPM是环形振荡器并且可用作表示半导体的速度特性的值。DVFS控制模块410可将制造模块(例如，SoC)的情况下的HPM值与将模块安装在电子装置101中的情况下的HPM值进行比较。基于该比较，DVFS控制模块410可消除因板的电压降和PMIC变化而引起的电压裕度，随后获取电子装置101的偏移电压。下面将参照图6描述详细的实施方式。根据各种实施方式，DVFS控制模块410可基于DVFS表421和偏移电压数据422将阈值电压施加至SoC，并由此改善SoC的功耗。
图5示出了根据本公开各种实施方式的根据偏移电压数据是否存储在电子装置中来启动操作***(OS)的方法的流程图。
如图5中所示，根据各种实施方式，电子装置101可在操作510处施加预定的默认电压，以便以特定频率驱动包括在电子装置101中的至少一个模块(例如，SoC)。
根据各种实施方式，在操作520处，电子装置101可检查是否存储有偏移电压数据422。例如，电子装置101可确定是否存在记录偏移电压数据422的偏移电压表。
根据各种实施方式，当存储有偏移电压数据422时，电子装置101执行操作525以施加通过将偏移电压数据422施加至DVFS表421中限定的相应电压而获得的特定电压。
根据各种实施方式，在优先考虑功耗的情况下(例如，在省电模式中)，电子装置101可基于偏移电压数据422将最低电压施加至SoC。
根据各种实施方式，在优先考虑稳定性的情况下(例如，在安全模式中)，电子装置101可将DVFS表421中限定的默认电压施加至SoC。
根据各种实施方式，电子装置101可限定功耗级别并且向SoC供应特定电压的电力，该特定电压是由DVFS表421中限定的默认电压与存储在偏移电压数据422中的电压之间的差值降低一定百分比而得。例如，为了以特定频率(例如，1.8GHz)驱动SoC，DVFS表421中限定的默认电压可以是1.35V，并且在电子装置101中确定的偏移电压数据422的电压可以是1.25V。在这种情况下，与DVFS表中限定的默认电压相比，可由电子装置101施加至SoC使得以1.8GHz的频率操作的电压可具有0.1V的裕度。例如，取决于功耗级别，电子装置101可通过从DVFS表中限定的默认电压降低以0.1V的特定比率计算的电压(例如，在相比于基本操作而言确保80％功耗效率的模式下为0.08V(即，0.1V乘以0.8))来确定SoC的施加电压。
根据各种实施方式，如果未存储有偏移电压数据422，则电子装置101可执行操作530以通过检查电子装置101在默认电压降低时是否正常操作或通过使用硬件性能监视器(HPM)来获取电子装置101的偏移电压数据422。例如，电子装置101可将所获取的偏移电压数据422记录在偏移电压表中。
根据各种实施方式，电子装置101可在施加DVFS表421中限定的电压以在特定频率下操作模块(例如，SoC)的同时激活用于施加预设负载的方案。根据各种实施方式，在施加预设负载的情况下，电子装置101可将所施加的电压降低至预设电平，随后顺序地改变DVFS参数(例如，中央处理单元(CPU)、内部(INT)存储器、存储器接口(MIF)存储器、图形处理单元(GPU)、图像信号处理器(ISP)等)。根据各种实施方式，通过在所施加的电压降低的状态下顺序地改变DVFS参数，电子装置101可监视其操作状态。例如，如果电子装置101正常操作直至所有DVFS参数均被改变，则电子装置101可将当前施加至SoC的电压作为偏移电压数据422存储。根据各种实施方式，在存储偏移电压数据422之后，电子装置101可使施加至SoC的电压降低预设电平，并重复该过程。通过重复该过程，电子装置101可识别允许SoC正常操作的最小电压，并由此最大限度地减小待施加的电压的裕度。
根据各种实施方式，电子装置101可在改变施加至SoC的电压的过程中或在恒定电压条件下顺序地改变DVFS参数的过程中找出电子装置101的异常操作情况。
根据各种实施方式，当电子装置101异常操作时，电子装置101可执行异常情况恢复过程(例如，监视(watchdog))。例如，电子装置101可发起该过程(例如，在异常操作的情况下从偏移电压表移除偏移电压信息)并重新启动。在重新启动的情况下，待施加至SoC的电压可通过将存储在偏移电压数据422中的电压(例如，正常操作的偏移电压或者在偏移电压中增加或以特定比率降低的电压)施加至DVFS表421中限定的电压(例如，默认电压)来确定。
根据各种实施方式，将参照图6示例性地描述在电子装置101处使用HPM信息获取偏移电压数据422的操作。
根据各种实施方式，在操作540处，电子装置101可验证所获取的偏移电压数据422。例如，电子装置101可以在最大负载状态下驱动处理器(例如，处理器120)并验证电子装置101在最大负载状态下的操作没有问题。
根据各种实施方式，在操作550处，电子装置101可基于偏移电压数据422来启动操作***(OS)。
图6示出了根据本公开各种实施方式的通过使用硬件性能监视器(HPM)信息来设置、验证和存储电子装置的偏移电压的方法的流程图。
根据各种实施方式，HPM是环形振荡器并且可用作表示半导体的速度特性的值。电子装置101可将制造模块(例如，SoC)的情况下的HPM值与将模块安装在电子装置101中的情况下的HPM值进行比较。基于该比较，电子装置101可消除因板的电压降和PMIC变化而引起的电压裕度。
根据各种实施方式，在操作610处，电子装置101可获取与HPM值、频率和Vtyp电压有关的信息。例如，对于每个DVFS参数(例如，CPU、INT、MIF、GPU、ISP等)，电子装置101可获取与HPM值、频率和Vtyp电压有关的信息。这里，Vtyp电压表示根据规范中的ASV群组而设置的电压。
根据各种实施方式，在操作620处，电子装置101可设置偏移电压。例如，电子装置101可使用等式“Vtest＝(Vtyp-Vtyp×0.05)-HPM偏移”来设置偏移电压。
根据各种实施方式，Vtest表示待设置的偏移电压，并且HPM偏移表示芯片安装在电子装置101中时的HPM值与制造芯片时的HPM值之间的差值。这里，从Vtyp中减去Vtyp×0.05的原因在于Vtyp已包括了额外的裕度。通常，芯片供应商会增加5％的裕度来设置Vtyp值。然而，该值(即，5％)仅为示例性的，并且可根据制造该芯片的供应商的规定而变化。
根据各种实施方式，HPM偏移可以指通过将HPM值的差值转换成电压而获得的值。例如，当CPU以1.5GHz工作时，制造芯片时的HPM值可以是60，并且在芯片安装在电子装置101中的状态下的HPM值可以是70。在这种情况下，HPM偏移为10。由于1HPM通常指0.025V，因此根据HPM偏移的电压可以是0.25V。因此，在这种情况下，在芯片安装在板上之后，待施加以在相同频率下驱动芯片的电压可减小0.25V。即，这可意味着电子装置101除了由制造芯片的供应商设置的裕度之外还确保0.25V的额外裕度。因此，电子装置101可将通过从“Vtyp-Vtyp×0.05”减去0.25V而获得的值设置成偏移电压。作为参考，HPM值的电压单位并非固定为0.025V，而是取决于***配置，电压单位可能有所不同。
根据各种实施方式，电子装置101可以在操作620处设置偏移电压时考虑最坏情况。例如，HPM值(例如，制造芯片时的HPM值或者在芯片安装在电子装置101中的状态下的HPM值)可能不是恒定的。因此，当设置偏移电压时，电子装置101可在必须减去裕度的情况下减去所获取的HPM偏移的较小值(例如，从0.1V和0.2V中选择0.1V)，并且可加上所获取的HPM偏移的较大值(例如，从-0.1V和-0.2V中选择-0.2V)。这可缓解可能由缩放而导致的性能劣化或故障问题。
根据各种实施方式，在操作630处，电子装置101可验证所设置的偏移电压。
根据各种实施方式，电子装置101可执行满负载操作以验证所设置的偏移电压。例如，为了对每个DVFS参数执行满负载操作，电子装置101可执行针对CPU的压缩/解压缩评估、针对GPU的叁睦(samurai)1080P视频回放评估以及针对MIF的内存测试(memtester；八核)矢量评估。如果在该评估过程期间发生任何异常操作(例如，锁定)，则可判断存在缺陷。
根据各种实施方式，在操作640处，电子装置101可存储经验证的偏移电压。例如，电子装置101可存储针对每个DVFS参数和频率设置的偏移电压。
根据各种实施方式，电子装置101可根据计时器的开始和结束来执行操作610至操作640。例如，电子装置101可响应于计时器的开始而针对每个DVFS参数和频率设置、验证和存储偏移电压，随后在完成所有偏移电压的验证时终止计时器。在另一示例中，如果由于计时器的时间太短而无法设置、验证和存储所有偏移电压，则电子装置101可针对特定频率设置、验证和存储偏移电压并随后通过使用相邻频率的电压下降和频率差来对其余频率执行内插。
图7示出了根据本公开各种实施方式的用于更新电子装置的DVFS表的方法的示意图。
如图7中所示，根据各种实施方式，电子装置101可在操作710处检查DVFS表715。例如，DVFS表715可根据DVFS参数(例如，CPU、INT、MIF、GPU、ISP等)和相应的频率而被划分成块。此外，可针对每个块存储HPM值和Vtyp值。
根据各种实施方式，在操作720处，电子装置101可添加偏移电压。例如，电子装置101可通过使用每个块的HPM来获取与偏移电压有关的信息，随后可基于所获取的信息来创建偏移电压表725。虽然偏移电压表725被描绘为由一行组成，但是偏移电压表725可构成为与DVFS表715对应的表，以包括与每个偏移电压有关的信息。
根据各种实施方式，在操作730处，电子装置101还可将偏移电压表725应用于DVFS表715。例如，电子装置101可通过针对每个ASV群组将偏移电压表725进一步应用于DVFS表715来重新限定针对电子装置101优化的DVFS表。由此，可通过根据板特定的特性施加比基本DVFS表中限定的电压更低的适当电压来最小化电子装置101的功耗。另外，可根据板特定的特性施加比基本DVFS表中限定的电压更高的适当电压，以填充缺陷裕度。因此，试图进行异常操作的模块(例如，SoC)可被修复成正常操作。
根据各种实施方式，电子装置可包括具有至少一个部件的片上***(SoC)；存储器；以及功能性地连接至SoC和存储器的处理器。处理器可配置成施加用于以特定频率驱动至少一个部件的默认电压，确定是否存储有与对应于至少一个部件和特定频率的偏移电压有关的数据，并在存储有与偏移电压有关的数据时向至少一个部件施加与默认电压不同的偏移电压。
当施加默认电压时，处理器还可配置成加载动态电压频率缩放(DVFS)表，并通过在DVFS表中识别与至少一个部件和特定频率对应的默认电压来施加默认电压。
至少一个部件可包括中央处理单元(CPU)、内部(INT)存储器、存储器接口(MIF)存储器、图形处理单元(GPU)和图像信号处理器(ISP)中的至少一个。
处理器还可配置成当未存储与偏移电压有关的数据时通过使用硬件性能监视器(HPM)来获取与偏移电压有关的数据，验证所获取的与偏移电压有关的数据，并将经验证的与偏移电压有关的数据存储在偏移电压表中。
当获取与偏移电压有关的数据时，处理器还可配置成获取与默认电压以及与至少一个部件和特定频率对应的HPM值有关的信息，并获取与对应于默认电压和HPM值的偏移电压有关的数据。
当获取与偏移电压有关的数据时，处理器还可配置成根据通过以预设比率降低默认电压而获得的经更新的默认电压来获取与偏移电压有关的数据。
预设比率可以是由制造SoC的供应商设定的裕度值。
当获取与偏移电压有关的数据时，处理器还可配置成将制造SoC的情况下的HPM值与SoC安装在电子装置中的情况下的HPM值进行比较，并至少基于所比较的HPM值之间的差值来获取与偏移电压有关的数据。
当获取与偏移电压有关的数据时，处理器还可配置成在SoC安装在电子装置中的情况下的HPM值大于制造SoC的情况下的HPM值时，通过从经更新的默认电压减去与所比较的HPM值之间的差值对应的电压来获取与偏移电压有关的数据，并且在SoC安装在电子装置中的情况下的HPM值小于制造SoC的情况下的HPM值时，通过将与所比较的HPM值之间的差值对应的电压和经更新的默认电压相加来获取与偏移电压有关的数据。
在将偏移电压施加至至少一个部件时，处理器还可配置成识别电子装置的操作模式，并基于所识别的操作模式向至少一个部件施加特定电压，其中，该特定电压通过以默认电压与偏移电压之间的差值的预定比率降低默认电压而获得。
根据各种实施方式，用于驱动其中安装有包括至少一个部件的片上***(SoC)的电子装置的方法可包括：施加用于以特定频率驱动至少一个部件的默认电压；确定是否存储有与对应于至少一个部件和特定频率的偏移电压有关的数据；以及当存储有与偏移电压有关的数据时，将与默认电压不同的偏移电压施加至至少一个部件。
施加默认电压的操作可包括以下操作：加载动态电压频率缩放(DVFS)表，以及通过在DVFS表中识别与至少一个部件和特定频率对应的默认电压来施加默认电压。
至少一个部件可包括中央处理单元(CPU)、内部(INT)存储器、存储器接口(MIF)存储器、图形处理单元(GPU)以及图像信号处理器(ISP)中的至少一个。
该方法还可包括以下操作：在未存储有与偏移电压有关的数据时，通过使用硬件性能监视器(HPM)获取与偏移电压有关的数据；验证所获取的与偏移电压有关的数据；以及将所验证的与偏移电压有关的数据存储在偏移电压表中。
获取与偏移电压有关的数据的操作可包括以下操作：获取与默认电压以及对应于至少一个部件和特定频率的HPM值有关的信息，以及获取与对应于默认电压和HPM值的偏移电压有关的数据。
获取与偏移电压有关的数据的操作可包括以下操作：根据通过以预设比率降低默认电压而获得的经更新的默认电压来获取与偏移电压有关的数据。
预设比率可以是由制造SoC的供应商设定的裕度值。
获取与偏移电压有关的数据的操作可包括以下操作：将制造SoC的情况下的HPM值与SoC安装在电子装置中的情况下的HPM值进行比较，并至少基于所比较的HPM值之间的差值来获取与偏移电压有关的数据。
获取与偏移电压有关的数据的操作可包括以下操作：在SoC安装在电子装置中的情况下的HPM值大于制造SoC的情况下的HPM值时，通过从经更新的默认电压减去与所比较的HPM值之间的差值对应的电压来获取与偏移电压有关的数据，并且在SoC安装在电子装置中的情况下的HPM值小于制造SoC的情况下的HPM值时，通过将与所比较的HPM值之间的差值对应的电压和经更新的默认电压相加来获取与偏移电压有关的数据。
将偏移电压施加至至少一个部件的操作可包括以下操作：识别电子装置的操作模式，以及基于所识别的操作模式向至少一个部件施加特定电压，其中，该特定电压通过以默认电压与偏移电压之间的差值的预定比率降低默认电压而获得。
本公开中使用的措辞“模块”可表示包括硬件、软件和固件中的一个或多个组合的单元。“模块”可与诸如“单元”、“逻辑”、“逻辑块”、“部件”或“电路”的措辞互换。“模块”可以是形成为一个整体的部件的最小单元或其一部分，可以是用于执行一个或多个功能的最小单元或其一部分，并且可被机械地或电子地实施。例如，根据本公开的实施方式的“模块”可包括已被公知的或将在未来被开发的、用于执行某些操作的专用集成电路(ASIC)芯片、现场可编程门阵列(FPGA)和可编程逻辑装置中的至少一项。
计算机可读介质的示例包括：磁介质(诸如，硬盘、软盘和磁带)；光学介质(诸如，压缩光盘只读存储器(CD-ROM)盘和数字通用光盘(DVD))、磁光介质(诸如，软光盘)以及具体配置为存储并执行程序指令的硬件装置(诸如，ROM、RAM和闪速存储器)。程序指令的示例包括通过汇编语言(诸如，编译器)产生的机器代码指令和由可使用解释器在计算机中运行的高级编程语言产生的代码指令。所描述的硬件装置可配置为用作一个或多个软件模块以执行上述操作和方法，或者所描述的软件模块可配置为用作一个或多个硬件装置以执行上述操作和方法。
根据本公开的实施方式的模块或编程模块可包括一个或多个部件、省略上文描述的部件中的一部分或包括新的部件。根据本公开，由模块、编程模块或其它部件执行的操作可以以连续的、并行的、重复的或启发的方式运行。部分操作可以以任何其它顺序运行、被省略或与附加操作一起运行。
虽然已通过示例性实施方式描述了本公开，但是本领域技术人员可获得对于多种改变和修改的启示。本公开旨在包含落入所附权利要求的范围内的这些改变和修改。

Claims (13)

1.电子装置，包括：
片上***SoC，所述SoC包括至少一个部件；
存储器；以及
处理器，所述处理器功能性地连接至所述SoC和所述存储器，其中，所述处理器配置成：
施加用于以特定频率驱动所述至少一个部件的默认电压，
确定在偏移电压表中是否存储有与对应于所述至少一个部件和所述特定频率的偏移电压有关的数据，
当存储有与所述偏移电压有关的数据时，向所述至少一个部件施加与所述默认电压不同的所述偏移电压，
当未存储有与所述偏移电压有关的数据时，通过将制造所述SoC的情况下的硬件性能监视器HPM值与所述SoC安装在所述电子装置中的情况下的HPM值进行比较，获取所述电子装置的偏移电压数据，
通过施加与所述偏移电压数据对应的电压并且所述电子装置以最大负载状态驱动处理器，对所述偏移电压数据进行验证，以及
当所述偏移电压数据通过验证时，基于所述偏移电压数据更新所述偏移电压表。
2. 根据权利要求1所述的电子装置，其中，当施加所述默认电压时，所述处理器还配置成：
加载动态电压频率缩放DVFS表，以及
通过在所述DVFS表中识别与所述至少一个部件和所述特定频率对应的默认电压来施加所述默认电压。
3.根据权利要求1所述的电子装置，其中，所述至少一个部件包括中央处理单元（CPU）、内部（INT）存储器、存储器接口（MIF）存储器、图形处理单元（GPU）以及图像信号处理器（ISP）中的至少一个。
4. 根据权利要求1所述的电子装置，其中，在获取所述偏移电压数据时，所述处理器还配置成：
获取与所述默认电压以及对应于所述至少一个部件和所述特定频率的HPM值有关的信息，以及
获取与所述默认电压和所述HPM值对应的偏移电压数据。
5.根据权利要求4所述的电子装置，其中，当获取所述偏移电压数据时，所述处理器还配置成：
根据通过以预设比率降低所述默认电压而获取的经更新的默认电压来获取所述偏移电压数据。
6.根据权利要求5所述的电子装置，其中，所述预设比率是由制造所述SoC的供应商设定的裕度值。
7.根据权利要求5所述的电子装置，其中，在获取所述偏移电压数据时，所述处理器还配置成：
至少基于所比较的HPM值之间的差值来获取所述偏移电压数据。
8. 根据权利要求7所述的电子装置，其中，在获取所述偏移电压数据时，所述处理器还配置成：
在所述SoC安装在所述电子装置中的情况下的HPM值大于制造所述SoC的情况下的HPM值时，通过从经更新的默认电压减去与所比较的HPM值之间的差值对应的电压来获取所述偏移电压数据，以及
在所述SoC安装在所述电子装置中的情况下的HPM值小于制造所述SoC的情况下的HPM值时，通过将与所比较的HPM值之间的差值对应的电压和经更新的默认电压相加来获取所述偏移电压数据。
9. 根据权利要求1所述的电子装置，其中，当将所述偏移电压施加至所述至少一个部件时，所述处理器还配置成：
识别所述电子装置的操作模式，以及
基于所识别的操作模式向所述至少一个部件施加特定电压，所述特定电压通过以所述默认电压与所述偏移电压之间的差值的预定比率降低所述默认电压而获得。
10.用于驱动包括片上***SoC的电子装置的方法，所述SoC包括至少一个部件，所述方法包括：
施加用于以特定频率驱动所述至少一个部件的默认电压；
确定在偏移电压表中是否存储有与对应于所述至少一个部件和所述特定频率的偏移电压有关的数据；
当存储有与所述偏移电压有关的数据时，将与所述默认电压不同的所述偏移电压施加至所述至少一个部件；
当未存储有与所述偏移电压有关的数据时，通过将所述SoC被制造时的硬件性能监视器HPM值与所述SoC被安装在所述电子装置中后的HPM值进行比较，获取所述电子装置的偏移电压数据；
通过施加与所述偏移电压数据对应的电压并且所述电子装置以最大负载状态驱动处理器，对所述偏移电压数据进行验证；以及
当所述偏移电压数据通过验证时，基于所述偏移电压数据更新所述偏移电压表。
11. 根据权利要求10所述的方法，其中，施加所述默认电压包括：
加载动态电压频率缩放DVFS表，以及
通过在所述DVFS表中识别与所述至少一个部件和所述特定频率对应的默认电压来施加所述默认电压。
12.根据权利要求10所述的方法，其中，所述至少一个部件包括中央处理单元（CPU）、内部（INT）存储器、存储器接口（MIF）存储器、图形处理单元（GPU）以及图像信号处理器（ISP）中的至少一个。
13. 根据权利要求10所述的方法，其中，获取所述偏移电压数据包括：
获取与所述默认电压以及对应于所述至少一个部件和所述特定频率的HPM值有关的信息，以及
获取与所述默认电压和所述HPM值对应的偏移电压数据。
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