CN114489234A - 动态电压频率调整系统、方法和芯片 - Google Patents

Abstract

本发明公开了动态电压频率调整系统，包括频率偏差检测器、电压产生模块和压控振荡器；压控振荡器，与电压产生模块、频率偏差检测器和数字电路模块相连，用于获取数字电路模块对应的PVT数据和电压产生模块输出的当前工作电压，根据PVT数据对应的目标关键路径和当前工作电压，更新当前工作时钟，向频率偏差检测器和数字电路模块输出当前工作时钟；频率偏差检测器，与电压产生模块相连，用于根据当前工作时钟，输出时钟频率偏差至电压产生模块；电压产生模块，与数字电路模块相连，用于根据时钟频率偏差，输出当前工作电压至压控振荡器和数字电路模块。本技术方案能够数字电路模块能够正常工作，同时最大化动态电压频率调整系统的效能。

Description

动态电压频率调整系统、方法和芯片

技术领域

本发明涉及集成电路技术领域，尤其涉及一种动态电压频率调整系统、方法和芯片。

背景技术

现代片上系统(System on Chip，片上系统，简称SoC)中的数字电路模块的设计中，对移动端应用中的高速低功耗的需求越来越高，从而对效能的要求也进一步提升，然而传统的PLL(phase lock loop，锁相环，简称PLL)难以满足这些要求。

现有的SoC一般采用DVFS(dynamic voltage frequency scaling，动态电压频率调整，简称DVFS)技术，此技术可有效地管理SoC的功耗以避免浪费。常规的DVF技术方案包括一个电压调节单元，一个时钟调节单元，一个频率/温度/电压等物理量的检测单元，当应用场景切换或者由于温控等策略需要进行性能/功耗优化时，由检测单元或者外部中断发出调整频率的需求，通过预先内置的电压-频率上限关系检索出新的频率和新的电压，然后分别配置到电压调节单元和时钟调节单元，在调整过程中无法对抗来自片上偏移(on chipvariation，片上偏移，简称ocv)的变化，其中，片上偏移指由于工艺/温度/电压在芯片上不同位置有差异(local variation)导致的电路速度与预期有差异的现象。特别是在不同的工艺/温度/电压下，限制了DVFS的应用范围和效能。

发明内容

本发明实施例提供一种动态电压频率调整系统、方法和芯片，以解决DVFS的应用效能被限制的问题。

一种动态电压频率调整系统，用于对数字电路模块进行动态电压频率调整，包括频率偏差检测器、电压产生模块和压控振荡器；

所述压控振荡器，与所述电压产生模块、所述频率偏差检测器和所述数字电路模块相连，用于获取所述数字电路模块对应的PVT数据和所述电压产生模块输出的当前工作电压，根据所述PVT数据对应的目标关键路径和所述当前工作电压，更新当前工作时钟，向所述频率偏差检测器和所述数字电路模块输出所述当前工作时钟；

所述频率偏差检测器，与所述电压产生模块相连，用于根据所述当前工作时钟，输出时钟频率偏差至所述电压产生模块；

所述电压产生模块，与所述数字电路模块相连，用于根据所述时钟频率偏差，输出当前工作电压至所述压控振荡器和所述数字电路模块。

进一步地，所述PVT数据包括至少两个当前条件数据；

所述压控振荡器，还用于：

根据所述当前条件数据，确定所述当前条件数据对应的关键路径；

根据至少两个所述当前条件数据对应的关键路径，确定所述PVT数据对应的目标关键路径。

进一步地，所述压控振荡器，还用于：

根据所述压控振荡器对应的当前物理位置，确定多条第一关键路径；

将与所述当前条件数据相匹配的第一关键路径，确定为所述当前条件数据对应的关键路径。

进一步地，所述PVT数据包括当前工艺数据、当前温度数据和当前电压数据；

所述压控振荡器，还用于：

根据所述当前工艺数据，确定所述当前工艺数据对应的工艺关键路径；

根据所述当前温度数据，确定所述当前温度数据对应的温度关键路径；

根据所述当前电压数据，确定所述当前电压数据对应的电压关键路径；

根据所述工艺关键路径、所述温度关键路径和所述电压关键路径，确定所述PVT数据对应的目标关键路径。

进一步地，所述压控振荡器，还用于将所述当前工艺数据所属的工艺参数范围对应的关键路径，确定为所述当前工艺数据对应的工艺关键路径；

所述压控振荡器，还用于将所述当前温度数据所属的温度参数范围对应的关键路径，确定为所述当前温度数据对应的温度关键路径；

所述压控振荡器，还用于将所述当前电压数据所属的电压参数范围对应的关键路径，确定为所述当前电压数据对应的电压关键路径。

进一步地，所述压控振荡器，还用于：

获取所述工艺关键路径对应的延时时间、所述温度关键路径对应的延时时间和所述电压关键路径对应的延时时间；

将所述工艺关键路径、所述温度关键路径和所述电压关键路径中，延时时间最大的关键路径，确定为所述PVT数据对应的目标关键路径。

进一步地，所述压控振荡器，还用于在确定所述目标关键路径后，对所述工艺关键路径、所述温度关键路径和所述电压关键路径进行复位和置位。

进一步地，还包括DVFS控制模块和时钟基准源；

所述DVFS控制模块，与所述频率偏差检测器相连，用于获取调频调压请求，发送频率控制字至所述频率偏差检测器；

所述时钟基准源，与所述频率偏差检测器相连，用于输出参考时钟至所述频率偏差检测器；

所述频率偏差检测器，用于根据所述频率控制字、所述参考时钟和所述当前工作时钟，输出时钟频率偏差至所述电压产生模块。

一种动态电压频率调整方法，应用于上述的动态电压频率调整系统，包括：

采用所述压控振荡器，获取所述数字电路模块对应的PVT数据和所述电压产生模块输出的当前工作电压，根据所述PVT数据对应的目标关键路径和所述当前工作电压，更新当前工作时钟，向所述频率偏差检测器和所述数字电路模块输出所述当前工作时钟；

采用所述频率偏差检测器，根据所述当前工作时钟，输出时钟频率偏差至所述电压产生模块；

采用所述电压产生模块，根据所述时钟频率偏差，输出当前工作电压至所述压控振荡器和所述数字电路模块。

一种芯片，包括数字电路模块，还包括上述的动态电压频率调整系统。

上述动态电压频率调整系统、方法和芯片，动态电压频率调整系统包括频率偏差检测器、电压产生模块和压控振荡器。压控振荡器，与电压产生模块、频率偏差检测器和数字电路模块相连；频率偏差检测器，与电压产生模块相连，电压产生模块，与数字电路模块相连，通过压控振荡器便能够获取数字电路模块对应的PVT数据和电压产生模块输出的当前工作电压，并根据PVT数据，确定PVT数据对应的目标关键路径，更新当前工作时钟，并向频率偏差检测器和数字电路模块输出当前工作时钟，实现自适应对数字电路模块的当前工作时钟进行调整，从而保证数字电路模块在不同PVT条件下的具有较高的工作频率，以对抗片上偏移OCV的变化，在通过动态电压频率调整系统对当前工作时钟进行更新后，向数字电路模块输出更新后的当前工作时钟，保证数字电路模块能够正常工作，同时最大化动态电压频率调整系统的效能。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对本发明实施例的描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明一实施例中动态电压频率调整系统的一结构示意图；

图2是本发明一实施例中动态电压频率调整系统的另一结构示意图；

图3是本发明一实施例中关键路径的一曲线示意图；

图4是本发明一实施例中关键路径的另一曲线示意图；

图5是本发明一实施例中关键路径的另一曲线示意图；

图6是本发明一实施例中关键路径的一选择策略示意图；

图7是本发明一实施例中动态电压频率调整方法的一流程图。

图中：10、频率偏差检测器；20、电压产生模块；30、压控振荡器；40、DVFS控制模块；50、时钟基准源。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

应当理解的是，本发明能够以不同形式实施，而不应当解释为局限于这里提出的实施例。相反地，提供这些实施例将使公开彻底和完全，并且将本发明的范围完全地传递给本领域技术人员。在附图中，为了清楚，层和区的尺寸以及相对尺寸可能被夸大自始至终相同附图标记表示相同的元件。

应当明白，当元件或层被称为“在…上”、“与…相邻”、“连接到”或“耦合到”其它元件或层时，其可以直接地在其它元件或层上、与之相邻、连接或耦合到其它元件或层，或者可以存在居间的元件或层。相反，当元件被称为“直接在…上”、“与…直接相邻”、“直接连接到”或“直接耦合到”其它元件或层时，则不存在居间的元件或层。应当明白，尽管可使用术语第一、第二、第三等描述各种元件、部件、区、层和/或部分，这些元件、部件、区、层和/或部分不应当被这些术语限制。这些术语仅仅用来区分一个元件、部件、区、层或部分与另一个元件、部件、区、层或部分。因此，在不脱离本发明教导之下，下面讨论的第一元件、部件、区、层或部分可表示为第二元件、部件、区、层或部分。

空间关系术语例如“在…下”、“在…下面”、“下面的”、“在…之下”、“在…之上”、“上面的”等，在这里可为了方便描述而被使用从而描述图中所示的一个元件或特征与其它元件或特征的关系。应当明白，除了图中所示的取向以外，空间关系术语意图还包括使用和操作中的器件的不同取向。例如，如果附图中的器件翻转，然后，描述为“在其它元件下面”或“在其之下”或“在其下”元件或特征将取向为在其它元件或特征“上”。因此，示例性术语“在…下面”和“在…下”可包括上和下两个取向。器件可以另外地取向(旋转90度或其它取向)并且在此使用的空间描述语相应地被解释。

在此使用的术语的目的仅在于描述具体实施例并且不作为本发明的限制。在此使用时，单数形式的“一”、“一个”和“/该”也意图包括复数形式，除非上下文清楚指出另外的方式。还应明白术语“组成”和/或“包括”，当在该说明书中使用时，确定特征、整数、步骤、操作、元件和/或部件的存在，但不排除一个或更多其它的特征、整数、步骤、操作、元件、部件和/或组的存在或添加。在此使用时，术语“和/或”包括相关所列项目的任何及所有组合。

为了彻底理解本发明，将在下列的描述中提出详细的结构及步骤，以便阐释本发明提出的技术方案。本发明的较佳实施例详细描述如下，然而除了这些详细描述外，本发明还可以具有其他实施方式。

本实施例提供一种动态电压频率调整系统，用于与芯片中，该芯片包括但不限于SoC芯片或其他设有数字电路模块的芯片。该芯片包括数字电路模块，动态电压频率调整系统与该数字电路模块相连，用于对数字电路模块进行动态电压频率调整。示例性地，该数字电路模块可以是中央处理器(CPU)、图形处理器(GPU)、图像信号处理器(ISP)、视频处理器(VPP)等。

本实施例提供一种动态电压频率调整系统，用于对数字电路模块进行动态电压频率调整，包括频率偏差检测器10、电压产生模块20和压控振荡器30；压控振荡器30，与电压产生模块20、频率偏差检测器10和数字电路模块相连，用于获取数字电路模块对应的PVT数据和电压产生模块20输出的当前工作电压，根据PVT数据对应的目标关键路径和当前工作电压，更新当前工作时钟，向频率偏差检测器10和数字电路模块输出当前工作时钟；频率偏差检测器10，与电压产生模块20相连，用于根据当前工作时钟，输出时钟频率偏差至电压产生模块20；电压产生模块20，与数字电路模块相连，用于根据时钟频率偏差，输出当前工作电压至压控振荡器30和数字电路模块。

作为一示例，动态电压频率调整系统包括频率偏差检测器10、电压产生模块20和压控振荡器30。其中，该电压产生模块20产生的电压(压控振荡器30和数字电路模块的工作电压)根据时钟频率偏差而变化，该电压产生模块20可以是该系统内部的模块也可以是该系统外部的模块。该压控振荡器30产生的时钟(数字电路模块的工作时钟)根据工作电压而变化。该时钟频率偏差是指当前工作时钟与参考时钟的时钟频率偏差。

作为一示例，如图2所示，动态电压频率调整系统还包括DVFS控制模块40和时钟基准源50。DVFS控制模块40，与频率偏差检测器10相连，用于获取调频调压请求，发送频率控制字至频率偏差检测器10。时钟基准源50，与频率偏差检测器10相连，用于输出参考时钟至频率偏差检测器10。频率偏差检测器10，用于根据频率控制字、参考时钟和当前工作时钟，输出时钟频率偏差至电压产生模块20。在本示例中，当应用场景切换或者由于温控等策略需要进行性能/功耗优化时，DVFS控制模块40接收调频调压请求，并发送频率控制字给该频率偏差检测器10，频率偏差检测器10根据新的频率设定，即根据频率控制字和时钟基准源50提供的参考时钟，获取数字电路模块的当前工作时钟(压控振荡器30输出的时钟)与参考时钟之间的时钟频率偏差，并将该时钟频率偏差发送给电压产生模块20。

由于在不同的PVT(process voltage temperature，工艺/电压/温度)条件下，数字电路模块中的关键路径不同，因此，很难找到确定一条适用于不同极端条件下(即极端PVT条件下)的关键路径，来避免出现片上偏移的现象。

为此，在一具体实施例中，压控振荡器30与电压产生模块20、频率偏差检测器10和数字电路模块相连。在本实施例中，通过将压控振荡器30，与电压产生模块20、频率偏差检测器10和数字电路模块相连，压控振荡器30便能够获取数字电路模块对应的PVT数据和电压产生模块20输出的当前工作电压，并根据PVT数据，确定PVT数据对应的目标关键路径(即决定此刻该数字电路模块能够达到的最高工作频率的关键路径)，更新当前工作时钟，并向频率偏差检测器10和数字电路模块输出当前工作时钟，实现自适应对数字电路模块的当前工作时钟进行调整，从而保证数字电路模块在不同PVT条件下的具有较高的工作频率，以对抗片上偏移OCV的变化，在通过动态电压频率调整系统对当前工作时钟进行更新后，向数字电路模块输出更新后的当前工作时钟，保证数字电路模块能够正常工作，同时最大化动态电压频率调整系统的效能。

作为一示例，频率偏差检测器10，与电压产生模块20相连，用于根据当前工作时钟，输出时钟频率偏差至电压产生模块20。在本示例中，通过将频率偏差检测器10，与电压产生模块20相连，频率偏差检测器10便能够根据DVFS控制模块40输出的频率控制字和时钟基准源50提供的参考时钟，获取数字电路模块的当前工作时钟(压控振荡器30输出的时钟)与参考时钟之间的时钟频率偏差，并将该时钟频率偏差发送给电压产生模块20。

作为一示例，电压产生模块20，与数字电路模块相连，用于根据时钟频率偏差，输出当前工作电压至压控振荡器30和数字电路模块。在本示例中，通过将电压产生模块20与数字电路模块相连，在电压产生模块20接收到时钟频率偏差时，便能够输出与时钟频率偏差对应的当前工作电压，以使电压产生模块20自适应调整数字电路模块和该压控振荡器30的当前工作电压。

需要说明的是，数字电路模块的工作时钟可能会经过多次定时或不定时调整，直至时钟频率偏差为零，相应地，数字电路模块的工作电压也通过上述的自适应调整过程达到一个最优值。

在本实施例中，动态电压频率调整系统包括频率偏差检测器10、电压产生模块20和压控振荡器30。压控振荡器30，与电压产生模块20、频率偏差检测器10和数字电路模块相连；频率偏差检测器10，与电压产生模块20相连，电压产生模块20，与数字电路模块相连，通过压控振荡器30便能够获取数字电路模块对应的PVT数据和电压产生模块20输出的当前工作电压，并根据PVT数据，确定PVT数据对应的目标关键路径，更新当前工作时钟，并向频率偏差检测器10和数字电路模块输出当前工作时钟，实现自适应对数字电路模块的当前工作时钟进行调整，从而保证数字电路模块在不同PVT条件下的具有较高的工作频率，以对抗片上偏移OCV的变化，在通过动态电压频率调整系统对当前工作时钟进行更新后，向数字电路模块输出更新后的当前工作时钟，保证数字电路模块能够正常工作，同时最大化动态电压频率调整系统的效能。

在一实施例中，PVT数据包括至少两个当前条件数据；压控振荡器30，还用于：根据当前条件数据，确定当前条件数据对应的关键路径；根据至少两个当前条件数据对应的关键路径，确定PVT数据对应的目标关键路径。

其中，当前条件数据是指当前PVT数据中的条件参数。例如，当前工艺数据、当前温度数据和当前电压数据等。

作为一示例，由于在不同的PVT(process voltage temperature，工艺/电压/温度)条件下，数字电路模块中的关键路径不同，导致数字电路模块容易出现片上偏移的现象。因此，在本示例中，压控振荡器30根据当前条件数据，确定当前条件数据对应的关键路径，并根据至少两个当前条件数据对应的关键路径，确定PVT数据对应的目标关键路径，从而确定一条适用于不同极端条件下(即极端PVT条件下)的关键路径，即目标关键路径，从而避免数字电路模块出现片上偏移的现象。

示例性地，当前条件数据，确定每一当前条件数据对应的关键路径中，延时时间最大的关键路径，根据每一当前条件数据对应的延时时间最大的关键路径，确定PVT数据对应的目标关键路径。

在本实施例中，压控振荡器30根据当前条件数据，确定当前条件数据对应的关键路径，并根据至少两个当前条件数据对应的关键路径，确定PVT数据对应的目标关键路径，从而确定一条适用于不同极端PVT条件下的关键路径，即目标关键路径，从而避免数字电路模块出现片上偏移的现象。

在一实施例中，压控振荡器30，还用于：根据压控振荡器30对应的当前物理位置，确定多条第一关键路径；将与当前条件数据相匹配的第一关键路径，确定为当前条件数据对应的关键路径。

作为一示例，数字电路模块在芯片的不同物理位置上，分布多个在PVT条件下形成的关键路径，根据当前条件数据，从多个在PVT条件下形成的关键路径中，确定压控振荡器30对应的当前物理位置上形成的多条第一关键路径，并将与当前条件数据相匹配的第一关键路径，确定为当前条件数据对应的关键路径。

示例性地，根据压控振荡器30对应的当前物理位置，确定压控振荡器30对应的当前物理位置上形成的多条第一关键路径，例如CP1、CP2和CP3。如图3所示，若当前电压数据小于V1，则C1决定此刻该数字电路模块能够达到的最高工作频率，因此确定当前电压数据对应的关键路径为关键路径CP1。如图4所示，若当前温度数据位于T1和T2之间，则关键路径C2决定此刻该数字电路模块能够达到的最高工作频率，确定当前温度数据对应的关键路径CP2。如图5所示，若当前工艺数据SS小于P1，则C3决定此刻该数字电路模块能够达到的最高工作频率，因此确定当前工艺数据对应的关键路径为关键路径CP3。

在本实施例中，通过根据压控振荡器30对应的当前物理位置，确定多条第一关键路径，并将与当前条件数据相匹配的第一关键路径，确定为当前条件数据对应的关键路径，从而能够在不同的PVT条件下动态选择最为合适的关键路径，从而有效对抗片上偏移的变化。

在一实施例中，PVT数据包括当前工艺数据、当前温度数据和当前电压数据；压控振荡器30，还用于：根据当前工艺数据，确定当前工艺数据对应的工艺关键路径；根据当前温度数据，确定当前温度数据对应的温度关键路径；根据当前电压数据，确定当前电压数据对应的电压关键路径；根据工艺关键路径、温度关键路径和电压关键路径，确定PVT数据对应的目标关键路径。

作为一示例，根据当前工艺数据，确定当前工艺数据对应的工艺关键路径。在本示例中，通过当前工艺数据，从多条第一关键路径中确定当前工艺数据对应的工艺关键路径，例如图5和上述实施例中的CP3。

作为另一示例，根据当前温度数据，确定当前温度数据对应的温度关键路径。在本示例中，通过当前温度数据，从多条第一关键路径中确定当前温度数据对应的温度关键路径，例如图4和上述实施例中的CP3。

作为另一示例，根据当前电压数据，确定当前电压数据对应的电压关键数据。在本示例中，通过当前电压数据，从多条第一关键路径中确定当前电压数据对应的电压关键路径，例如图3和上述实施例张工的CP1。

作为另一示例，根据工艺关键路径、温度关键路径和电压关键路径，确定PVT数据对应的目标关键路径。在本示例中，可通过合适的选择策略，从根据工艺关键路径、温度关键路径和电压关键路径，选择合适的关键路径确定为PVT数据对应的目标关键路径。该合适的选择策略需要保证目标关键路径足以使数字电路模块能够达到的最高工作频率。

在本实施例中，通过合适的选择策略，从根据工艺关键路径、温度关键路径和电压关键路径，选择合适的关键路径确定为PVT数据对应的目标关键路径，便能够实现在不同的PVT条件下动态选择最为合适的关键路径，从而有效对抗片上偏移的变化。

在一实施例中，压控振荡器30，还用于将当前工艺数据所属的工艺参数范围对应的关键路径，确定为当前工艺数据对应的工艺关键路径；压控振荡器30，还用于将当前温度数据所属的温度参数范围对应的关键路径，确定为当前温度数据对应的温度关键路径；压控振荡器30，还用于将当前电压数据所属的电压参数范围对应的关键路径，确定为当前电压数据对应的电压关键路径。

作为一示例，压控振荡器30将当前工艺数据所属的工艺参数范围对应的关键路径，确定为当前工艺数据对应的工艺关键路径。如图5所示，工艺范围数据包括第一工艺范围、第二工艺范围和第三工艺范围，例如第一工艺范围为小于P1，第二工艺范围为P1到P2之间，第三工艺范围为大于P2。压控振荡器30将当前工艺数据所属的工艺参数范围对应的关键路径，确定为当前工艺数据对应的工艺关键路径。例如当前工艺数据位于第一工艺范围，将第一工艺范围中延时时长最大的关键路径CP3，确定为当前工艺数据对应的工艺关键路径。

作为另一示例，压控振荡器30将当前温度数据所属的温度参数范围对应的关键路径，确定为当前温度数据对应的温度关键路径。如图4所示，温度范围数据包括第一温度范围、第二温度范围和第三温度范围，例如第一温度范围为小于T1，第二温度范围为T1到T2之间，第三温度范围为大于T2。压控振荡器30将当前温度数据所属的温度参数范围对应的关键路径，确定为当前温度数据对应的温度关键路径。例如当前温度数据位于第二温度范围，将第二温度范围中延时时长最大的关键路径CP2，确定为当前温度数据对应的温度关键路径。

作为另一示例，压控振荡器30将当前电压数据所属的电压参数范围对应的关键路径，确定为当前电压数据对应的电压关键路径。如图3所示，电压范围数据包括第一电压范围、第二电压范围和第三电压范围，例如第一电压范围为小于V1，第二电压范围为V1到V2之间，第三电压范围为大于V2。压控振荡器30将当前电压数据所属的电压参数范围对应的关键路径，确定为当前电压数据对应的电压关键路径。例如当前电压数据位于第二电压范围，将第二电压范围中延时时长最大的关键路径CP1，确定为当前电压数据对应的电压关键路径。

在本实施例中，通过将当前工艺数据所属的工艺参数范围对应的关键路径，确定为当前工艺数据对应的工艺关键路径；压控振荡器30，还用于将当前温度数据所属的温度参数范围对应的关键路径，确定为当前温度数据对应的温度关键路径；压控振荡器30，还用于将当前电压数据所属的电压参数范围对应的关键路径，确定为当前电压数据对应的电压关键路径，从而在不同的PVT条件下动态选择最为合适的关键路径，从而有效对抗片上偏移的变化。

在一实施例中，压控振荡器30，还用于：获取工艺关键路径对应的延时时间、温度关键路径对应的延时时间和电压关键路径对应的延时时间；将工艺关键路径、温度关键路径和电压关键路径中，延时时间最大的关键路径，确定为PVT数据对应的目标关键路径。

作为一示例，压控振荡器30获取工艺关键路径对应的延时时间、温度关键路径对应的延时时间和电压关键路径对应的延时时间，并将工艺关键路径、温度关键路径和电压关键路径中，延时时间最大的关键路径，确定为PVT数据对应的目标关键路径。例如图6所示，对电压关键路径CP1，温度关键路径CP2和工艺关键路径CP3的延时时间进行逻辑判断，将工艺关键路径、温度关键路径和电压关键路径中，延时时间最大的关键路径，确定为PVT数据对应的目标关键路径。

在本实施例中，压控振荡器30获取工艺关键路径对应的延时时间、温度关键路径对应的延时时间和电压关键路径对应的延时时间，并将将工艺关键路径、温度关键路径和电压关键路径中，延时时间最大的关键路径，确定为PVT数据对应的目标关键路径，实现在不同PVT条件下，能够自动即时的选择最大延时时间的关键路径作为震荡单元，保证数字电路模块可靠工作，并有效对抗片上偏移的变化。

在一实施例中，压控振荡器30，还用于在确定目标关键路径后，对工艺关键路径、温度关键路径和电压关键路径进行复位和置位。

作为一示例，压控振荡器30，还用于在确定目标关键路径后，对工艺关键路径、温度关键路径和电压关键路径进行复位和置位。在本示例中，例如图6所示，在确定目标关键路径后，对工艺关键路径、温度关键路径和电压关键路径进行复位和置位，从而实现对工艺关键路径、温度关键路径和电压关键路径的反馈控制，实现最大延时时间的关键路径作为压控振荡器30的工作时钟的输出。

在本实施例中，压控振荡器30还用于在确定目标关键路径后，对工艺关键路径、温度关键路径和电压关键路径进行复位和置位，以对工艺关键路径、温度关键路径和电压关键路径的反馈控制，实现最大延时时间的关键路径作为压控振荡器30的工作时钟的输出，保证数字电路模块可靠工作。

本实施例提供一种动态电压频率调整方法，如图7所示，应用于上述的动态电压频率调整系统，包括：

S701：采用压控振荡器30，获取数字电路模块对应的PVT数据和电压产生模块20输出的当前工作电压，根据PVT数据对应的目标关键路径和当前工作电压，更新当前工作时钟，向频率偏差检测器10和数字电路模块输出当前工作时钟。

S702：采用频率偏差检测器10，根据当前工作时钟，输出时钟频率偏差至电压产生模块20。

S703：采用电压产生模块20，根据时钟频率偏差，输出当前工作电压至压控振荡器30和数字电路模块。

在本实施例中，压控振荡器30获取数字电路模块对应的PVT数据和电压产生模块20输出的当前工作电压，根据PVT数据对应的目标关键路径和当前工作电压，更新当前工作时钟，向频率偏差检测器10和数字电路模块输出当前工作时钟，频率偏差检测器10又能够根据当前工作时钟，向电压产生模块20输出时钟频率偏差，从而使电压产生模块20，根据时钟频率偏差，输出当前工作电压至压控振荡器30和数字电路模块，重复步骤S701-S703直至时钟频率偏差为零，实现数字电路模块的动态电压频率调整。由于压控振荡器30能够根据电压产生模块20输出的当前工作电压和PVT数据，确定PVT数据对应的目标关键路径，更新当前工作时钟，并向频率偏差检测器10和数字电路模块输出当前工作时钟，实现自适应对数字电路模块的当前工作时钟进行调整，从而保证数字电路模块在不同PVT条件下的具有较高的工作频率，以对抗片上偏移OCV的变化，在通过动态电压频率调整系统对当前工作时钟进行更新后，向数字电路模块输出更新后的当前工作时钟，保证数字电路模块能够正常工作，同时最大化动态电压频率调整系统的效能。

本实施例提供一种芯片，包括数字电路模块，还包括上述的动态电压频率调整系统。

以上所述实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种动态电压频率调整系统，用于对数字电路模块进行动态电压频率调整，其特征在于，包括频率偏差检测器、电压产生模块和压控振荡器；

所述压控振荡器，与所述电压产生模块、所述频率偏差检测器和所述数字电路模块相连，用于获取所述数字电路模块对应的PVT数据和所述电压产生模块输出的当前工作电压，根据所述PVT数据对应的目标关键路径和所述当前工作电压，更新当前工作时钟，向所述频率偏差检测器和所述数字电路模块输出所述当前工作时钟；

所述频率偏差检测器，与所述电压产生模块相连，用于根据所述当前工作时钟，输出时钟频率偏差至所述电压产生模块；

所述电压产生模块，与所述数字电路模块相连，用于根据所述时钟频率偏差，输出当前工作电压至所述压控振荡器和所述数字电路模块。

2.如权利要求1所述的动态电压频率调整系统，其特征在于，所述PVT数据包括至少两个当前条件数据；

所述压控振荡器，还用于：

根据所述当前条件数据，确定所述当前条件数据对应的关键路径；

根据至少两个所述当前条件数据对应的关键路径，确定所述PVT数据对应的目标关键路径。

3.如权利要求2所述的动态电压频率调整系统，其特征在于，所述压控振荡器，还用于：

根据所述压控振荡器对应的当前物理位置，确定多条第一关键路径；

将与所述当前条件数据相匹配的第一关键路径，确定为所述当前条件数据对应的关键路径。

4.如权利要求1所述的动态电压频率调整系统，其特征在于，所述PVT数据包括当前工艺数据、当前温度数据和当前电压数据；

所述压控振荡器，还用于：

根据所述当前工艺数据，确定所述当前工艺数据对应的工艺关键路径；

根据所述当前温度数据，确定所述当前温度数据对应的温度关键路径；

根据所述当前电压数据，确定所述当前电压数据对应的电压关键路径；

根据所述工艺关键路径、所述温度关键路径和所述电压关键路径，确定所述PVT数据对应的目标关键路径。

5.如权利要求4所述的动态电压频率调整系统，其特征在于，所述压控振荡器，还用于将所述当前工艺数据所属的工艺参数范围对应的关键路径，确定为所述当前工艺数据对应的工艺关键路径；

所述压控振荡器，还用于将所述当前温度数据所属的温度参数范围对应的关键路径，确定为所述当前温度数据对应的温度关键路径；

所述压控振荡器，还用于将所述当前电压数据所属的电压参数范围对应的关键路径，确定为所述当前电压数据对应的电压关键路径。

6.如权利要求4所述的动态电压频率调整系统，其特征在于，所述压控振荡器，还用于：

获取所述工艺关键路径对应的延时时间、所述温度关键路径对应的延时时间和所述电压关键路径对应的延时时间；

将所述工艺关键路径、所述温度关键路径和所述电压关键路径中，延时时间最大的关键路径，确定为所述PVT数据对应的目标关键路径。

7.如权利要求6所述的动态电压频率调整系统，其特征在于，所述压控振荡器，还用于在确定所述目标关键路径后，对所述工艺关键路径、所述温度关键路径和所述电压关键路径进行复位和置位。

8.如权利要求1所述的动态电压频率调整系统，其特征在于，还包括DVFS控制模块和时钟基准源；

所述DVFS控制模块，与所述频率偏差检测器相连，用于获取调频调压请求，发送频率控制字至所述频率偏差检测器；

所述时钟基准源，与所述频率偏差检测器相连，用于输出参考时钟至所述频率偏差检测器；

所述频率偏差检测器，用于根据所述频率控制字、所述参考时钟和所述当前工作时钟，输出时钟频率偏差至所述电压产生模块。

9.一种动态电压频率调整方法，其特征在于，应用于权利要求1至7任一项所述的动态电压频率调整系统，包括：

采用所述压控振荡器，获取所述数字电路模块对应的PVT数据和所述电压产生模块输出的当前工作电压，根据所述PVT数据对应的目标关键路径和所述当前工作电压，更新当前工作时钟，向所述频率偏差检测器和所述数字电路模块输出所述当前工作时钟；

采用所述频率偏差检测器，根据所述当前工作时钟，输出时钟频率偏差至所述电压产生模块；

采用所述电压产生模块，根据所述时钟频率偏差，输出当前工作电压至所述压控振荡器和所述数字电路模块。

10.一种芯片，包括数字电路模块，其特征在于，还包括权利要求1至8任一项所述的动态电压频率调整系统。

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