阅读说明：本技术 用于主动电力管理的装置和方法 (Apparatus and method for proactive power management ) 是由 C·L·恩戈 A·贾殷 A·S·德瓦尔 N·安杰尔 F·帕耶 M·泽利克索恩 S·C·罗 于 2019-10-21 设计创作，主要内容包括：描述了一种通过主动电力管理来防止处理器突然关闭的装置和方法。该装置包括电力供应轨,用于从电力供应发生器(例如,DC-DC转换器,以及低压降调节器)接收电流和电压；处理器,耦合至所述电力供应轨,其中,所述处理器用于以所述电力供应轨提供的电流和电压进行操作；以及接口,用于在通过所述电力供应轨的监测电流或所述电力供应轨上的监测电压分别跨越阈值电流或阈值电压时,接收请求以扼制所述处理器的一个或多个性能参数,其中,所述阈值电流低于电压调节器的灾难性阈值电流,或者其中,所述阈值电压高于所述处理器的灾难性阈值电压。(An apparatus and method for preventing processor sudden shut down through proactive power management is described. The apparatus includes a power supply rail to receive current and voltage from a power supply generator (e.g., a DC-DC converter, and a low dropout regulator); a processor coupled to the power supply rail, wherein the processor is to operate at a current and a voltage provided by the power supply rail; and an interface to receive a request to throttle one or more performance parameters of the processor when a monitored current through or voltage on the power supply rail crosses a threshold current or threshold voltage, respectively, wherein the threshold current is lower than a catastrophic threshold current of a voltage regulator, or wherein the threshold voltage is higher than a catastrophic threshold voltage of the processor.)

具体实施方式

以及本公开的各个实施例的附图，将更充分地理解本公开的实施例，然而，不应将其理解为将本公开限制于具体实施例，而仅仅是用于解释和理解。

图1A-1B示出了根据一些实施例的具有处理器的计算系统的一部分，该系统具有用于主动电力管理以避免处理器停机的装置。

图2A示出了根据一些实施例的装置的高层级架构，该装置具有跨高侧开关的电流传感器以及用于主动管理处理器的电力的电压下降检测器。

图2B示出了根据一些实施例的装置的高层级架构，该装置具有跨电感器的电流传感器以及用于主动管理处理器的电力的电压下降检测器。

图3A示出了根据一些实施例的装置的高层级架构，该装置具有跨高侧开关的电流传感器、电压下降检测器以及用于主动管理处理器的电力的钳位电路。

图3B示出了根据一些实施例的装置的高层级架构，该装置具有跨电感器的电流传感器、电压下降检测器以及用于主动管理处理器的电力的钳位电路。

图4示出了根据一些实施例的用于生成用于主动管理处理器的电力的控制信号的装置。

图5示出了根据一些实施例的用于对耦合至处理器的电力供应轨上的电压进行钳位的装置。

图6示出了根据一些实施例的用于感测或测量通过电感器的电流的装置。

图7示出了根据一些实施例的不具有电压钳位电路并且具有足够大的负载电容的装置的时序图和列车组(trainset)响应。

图8示出了根据一些实施例的具有电压钳位电路和具有相对小的负载电容的装置的时序图和瞬态响应。

图9示出了根据一些实施例的具有用于主动管理处理器的电力的装置的计算系统。

具体实施方式

一些实施例描述了一种用于对电压调节器(VR)中的各种机制和处理器操作进行组合的快速协调，以进行有效和主动的电力管理的装置。尽管参考降压DC-DC转换器描述了实施例，但是实施例不限于此。其他形式的电压生成电路，诸如低压降(LDO)调节器、升压DC-DC转换器等也可以用于整个系统中，以主动管理处理器和/或整个计算系统的电力。

在一些实施例中，VR进入逐周期电流限制，并且向处理器提供信号以响应于某些性能指标超过预定(或可编程)阈值而进行扼制。例如，当通过VR的高侧开关的电流在两个VR开关周期(或其他数量的周期)之间增大阈值电流水平时，则电力控制单元(PCU)或任何其他合适的逻辑可指示处理器扼制其操作频率。在一个这样的实施例中，调整PLL(锁相环)的分频比以降低处理器使用的时钟的操作频率，而不会使PLL失去相位锁定。这样，当VR在实际应用水平进入电流限制时，将以最小的延迟执行处理器中的快速扼制。

在一些情况下，当处理器(或负载)电流超过用于在处理器上执行实际应用预期的水平时，向处理器提供电力的电力供应轨上的电压会下降。在一些实施例中，该装置监测电压下降，并且当电压下降到某个阈值以下时，PCU或任何其他合适的电力管理电路可以向处理器发送信号以扼制其操作频率以在发生完全下降之前降低负载。在一些实施例中，基于处理器上实际应用的执行来估计电压下降或电流尖峰的发生。例如，管线中某些指令或其他指令的推测执行可以提供可能发生电压下降的指示，并且因此处理器可能想要扼制其频率以避免VR并且因此处理系统的可能停机。

从PCU或电力管理电路到处理器的这些信号不仅是警报(单个或多个)，而且是允许将VR设计为低额定电流的机制的一部分。在一些实施例中，当发生大的下降时，在负载超过VR电压/电流峰值限制的时间期间，去耦电容或替代地钳位电路支持电力供应轨上的电压。这样，可以将VR设计为操作用于实际应用电力输送，同时允许持续短的处理器峰值电力。根据各种实施例和附图，其他技术效果将是显而易见的。

在下面的描述中，讨论了许多细节以提供对本公开的实施例的更彻底的解释。然而，对于本领域的技术人员将显而易见的是，可以在没有这些具体细节的情况下实践本公开的实施例。在其他实例中，以框图的形式而不是详细地，示出了公知的结构和设备，以避免使本公开的实施例晦涩难懂。

注意，在实施例的对应图中，信号用线表示。一些线可能更粗，以指示更多的组成信号路径，和/或在一个或多个末端具有箭头，以指示主要信息流向。这样的指示不意图是限制性的。而是，这些线与一个或多个示例性实施例结合使用，以促进对电路或逻辑单元的更容易理解。如设计需要或偏好所指示，任何表示的信号实际上可以包括一个或多个信号，这些信号可以沿任一方向传播，并且可以用任何合适类型的信号方案来实现。

术语“设备”通常可以指根据该术语的使用的上下文的设备。例如，设备可以指的是层或结构的堆叠体、单个结构或层、具有有源和/或无源元件的各种结构的连接等。通常，设备是三维结构，其具有沿着xyz直角坐标系的xy方向的平面和沿z方向的高度。该设备的平面也可以是包括该设备的装置的平面。

在整个说明书和权利要求书中，术语“连接”是指被连接的事物之间的直接连接，诸如电、机械或磁性连接，而没有任何中间设备。

术语“耦合”是指连接的事物之间的诸如直接电、机械或磁性连接的直接或间接连接或通过一个或多个无源或有源中间设备的间接连接。

这里，术语“相邻”通常是指事物的位置邻近(例如，紧邻或靠近，在它们之间有一个或多个事物)或邻接另一事物(例如，毗邻它)。

术语“电路”或“模块”可以指被布置为彼此协作以提供期望功能的一个或多个无源和/或有源组件。

术语“信号”可以指至少一个电流信号、电压信号、磁信号或数据/时钟信号。“一”、“一个”和“该”的含义包括复数形式。“在......中”的含义包括“在......中”和“在......上”。

术语“缩放”通常是指将设计(示意图和布局)从一种工艺技术转换为另一种工艺技术，并随后减小布局面积。术语“缩放”通常还指缩小同一技术节点内的布局和设备。术语“缩放”还可以指相对于另一参数(例如，电力供应水平)调整(例如，减慢或加速-即分别缩小或放大)信号频率。

术语“基本上”、“接近”、“近似”、“靠近”和“大约”通常是指在目标值的+/-10％以内。例如，除非在他们使用的明确上下文中另外指明，否则术语“基本上相等”、“大约相等”和“近似相等”意指在所描述的事物之间仅存在偶然的变化。在本领域中，这种变化通常不大于预定目标值的+/-10％。

除非另外说明，否则用于描述共同的对象的序数形容词“第一”、“第二”和“第三”等的使用仅表示相似对象的不同实例正在被引用，而不是意图暗示这样描述的对象必须在时间、空间上、排列上或以任何其他方式处于给定的顺序。

为了本公开的目的，短语“A和/或B”和“A或B”是指(A)、(B)或(A和B)。为了本公开的目的，短语“A、B和/或C”是指(A)、(B)、(C)、(A和B)、(A和C)、(B和C)、或(A、B和C)。

在说明书和权利要求书中的术语“左”、“右”、“前”、“后”、“顶部”、“底部”、“在......之上”、“在......之下”等，如果有的话，用于描述目的，并且不一定用于描述永久相对位置。例如，本文使用的术语“在......之上”、“在......之下”、“正面”、“背面”、“顶部”、“底部”、“在......之上”、“在......之下”和“在......上”是指一个组件、结构或材料相对于设备内其他参考组件、结构或材料的相对位置，其中这种物理关系值得注意。这些术语在本文中仅用于描述目的，并且主要在设备z轴的上下文内使用，并且因此可以与设备的取向有关。

术语“在...之间”可以在设备的z轴、x轴或y轴的上下文中使用。两个其他设备之间的设备可以直接连接到那些设备中的一个或两个，或者可以通过一个或多个中间设备其与其他两个设备均分离。

这里，术语“后端”通常是指管芯的与“前端”相对的部分，并且其中IC(集成电路)封装耦合至IC管芯凸块。例如，更靠近管芯封装的高层次金属层(例如，十金属堆叠管芯中的第6金属层及以上的金属层)和对应的过孔被认为是管芯后端的一部分。相反地，术语“前端”通常是指管芯的一部分，其包括有源区(例如，制造晶体管的地方)和更靠近有源区的低层次金属层以及对应的通孔(例如，十金属堆叠管芯示例中的第5金属层及以下的金属层)。

要指出的是，图的具有与任何其他图的元件相同的附图标记(或名称)的那些元件可以以与所描述的方式类似的任何方式操作或起作用，但不限于此。

图1A示出了根据一些实施例的具有处理器的计算系统100的一部分，该系统具有用于主动电力管理的装置。在一些实施例中，系统100包括耦合至电力管理集成电路(PMIC)102的处理器101。处理器101可以是用于运行应用的任何处理器。例如，处理器101可以是中央处理单元(CPU)、片上系统(SOC)、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、多管芯处理器(例如，彼此并排和/或垂直堆叠连接的多个管芯)等。

在一些实施例中，PMIC 102从处理器101接收电压标识并且向处理器101提供输入电力供应。然后，该输入电力供应被各种电力生成电路使用以生成可控的调节电力供应。在一些实施例中，PMIC 102被集成在处理器101内。

在一些实施例中，处理器101包括一个或多个处理器核。这里，N个核显示为103_1-n，其中“n”是整数。在一些实施例中，每个核与对应的高速缓存配对。例如，核103₁与高速缓存104₁配对，核103₂与高速缓存104₂配对，核103_n-1与高速缓存104_n-1配对，以及核103_n与高速缓存104_n配对。在一些实施例中，核103_1-n耦合至共享高速缓存(未示出)。在各种实施例中，每个核耦合至相关联的电力发生器或调节器，以向该核提供可控制的电力。在一些实施例中，整个处理器101由一个或多个电力调节器供电，而不是由每个核的专用调节器供电。在一些实施例中，诸如核、高速缓存、I/O、熔断器的主要逻辑块具有其对应的电压调节器以控制至他们的电力。

在一些实施例中，处理器101包括电力控制单元(PCU)105，以在各种操作条件下管理处理器101的电力消耗。例如，PCU 105监测处理器101的各个部分的温度(单个或多个)并且响应于温度升高而降低操作电压或频率。在一些实施例中，处理器101包括限制器电路107，该限制器电路107监测VR的各种性能指标(例如，输出电流、输出电压、温度、开关频率等)，并且然后发出一个或多个控制信号以使VR改变它们的行为以避免处理器101的意外停机。在一些实施例中，来自限制器107的控制由VR(单个或多个)106直接接收。为了不使实施例晦涩难懂，VR(单个或多个)106_1-n也被称为VR 106，其可以取决于句子的上下文指一个VR或许多VR一起。在一些实施例中，来自限制器107的控制由PCU 105处理，然后PCU105将控制发布给各个VR和处理器101的其他部分。

在一些实施例中，限制器107和/或PCU 105将VR(单个或多个)106的设计限制减小到应用消耗的阈值，其中在处理器101的一个或多个核上执行应用。这样，限制器107确保在应用执行时不超过VR(单个或多个)106的设计限制。例如，当由VR 106生成的电流高于阈值电流时，限制器107可以指示VR(单个或多个)关闭VR 106的高侧FET(场效应晶体管)。电流增大的原因之一是VR 106的负载的更大需求。为了防止可能由于突然停止供应电流而导致的灾难性故障，在各种实施例中使用了两种补充措施。在一些实施例中，一个或多个核104_1-n被扼制以在短时间期间内减少电力消耗或需求。在一些实施例中，替代电力电路用于支持阈值以上的电流需求。

参考VR 106₁和核103₁对以下示例进行了说明，其中VR是耦合至电感器和负载电容器的开关型降压DC-DC转换器。然而，该示例适用于其他VR、核和其他使用VR为处理单元提供电力的架构。在一些实施例中，限制电路107检测到来自VR 106₁的电感器电流已经超过预定的阈值水平，并且它通过关闭VR 106₁的高侧晶体管来限制通过电感器的电流。当电感器电流受到限制时，VR 106₁会通过限制器107(或PCU 105)将快速扼制信号发送到处理器101，以促发电力消耗降低。在一些实施例中，替代电源(例如，较高电压VR，存在于平台上)用于供应，从VR 106的高FET关闭的时刻直到使用电压钳位电路进行扼制之时，处理器101消耗的额外电荷。这样，避免了VR 106₁的输出电压下降到临界低水平以下。

图1B示出了架构120，其中VR 106位于处理器101的外部，并通过电力供应轨Vout向整个处理器101提供电力。在此示例中，限制器107与VR 106一起集成在PMIC 102中。虽然显示了各种电路的边界，但这些边界仅是示例。例如，限制器107可以在VR 106的电路边界之内。在另一示例中，限制器107可以在PCU 105内部。在一个示例中，如图1B所示，限制器107是也包括VR 106的PMIC 102的一部分。在一个这样的示例中，限制器107和/或PCU 105与VR 106之间的通信是经由PMIC 102进行的。也可以设想VR 106的其他位置。例如，处理器101可以具有内部管芯上VR，诸如VR 106_1-n和外部VR 106。

图2A示出了根据一些实施例的装置的高层级架构200，该装置具有跨高侧开关的电流传感器以及用于主动管理处理器的电力的电压下降检测器。架构200包括具有VR控制器201和电流传感器202的VR 106₁、高侧开关MP1、低侧开关MN1、电感器L1、电容器C1和电力供应轨Vout。虽然电感器L1、电容器C1和电流传感器202被示出在VR 106₁的虚线边界内，但是这些组件中的任何一个都可以在VR边界之内或外部。在一些实施例中，架构200还包括耦合至限制器107和核103₁的电压下降检测器203。虽然示出了下降检测器203在VR 106₁边界的外部和核103₁的外部，但是下降检测器203可以在VR 106₁内部或核103₁内部。同样，根据一些实施例，限制器107可以是VR 106₁的一部分，而不是驻留在VR 106₁的外部。

在一些实施例中，VR控制器201包括逻辑和电路，以分别经由开关信号swn和swp来控制低侧开关MN1和高侧开关MP1的开关。VR控制器201监测电力供应轨(或节点)Vout上的电压，并调整用于生成开关信号swn和swp的脉冲宽度调制(PWM)信号(未示出)的占空比。调整PWM信号的占空比，以使Vout电压与参考电压相比处于预期水平。

在一些实施例中，电流传感器202耦合至高侧开关MP1以感测和/或测量通过高侧开关MP1的电流。这里，高侧开关MP1由开关信号swp控制，而低侧开关MN1由开关信号swn控制。在一些实施例中，电流传感器202测量或感测降压转换器高侧晶体管MP1的瞬时电流。测量高侧晶体管MP1的电流(例如，漏极电流)也将测量电感器L1的峰值电流。然后，通过限制器107将测得的电流(在此也称为IccMax)与阈值电流进行比较。当测得的电流超过会使降压转换器电感器L1饱和的水平时(在此，使L1饱和的电流水平称为IccMax)，限制器107向VR控制器201发送开关超驰信号，以使高侧晶体管MP1关闭。例如，当断言(assert)开关超驰信号时，swp信号被迫处于Vin(或任何其他供应)水平。

在一些实施例中，使用高侧晶体管开关MP1的晶体管电流镜来实现电流传感器202。在一些实施例中，通过测量在高侧晶体管开关MP1导通时，跨高侧晶体管开关MP1的电压降来实现VR控制器201。

电感器可以由磁性材料制成，并且针对IccMax/Nph制作其尺寸(其中Nph是相的数量)以避免饱和。当发生电感器饱和时，VR 106₁被损坏的风险高。在一示例中，对于低z高度电感器，电感器饱和约为20A，对于高z高度电感器，电感器饱和约为30A。如果IccMax(在病毒(virus)应用场景下)为60A，则需要3个相用于低z高度的和2个相用于高z高度。当核IccMax增大时，相的数量将增大，并且这将增大电感器的尺寸，并从而增大计算系统的成本。为了管理成本并避免关闭VR 106₁，从而避免关闭至处理器核103₁的电力供应，架构200测量VR的电流，并在电流超过IccMax时关闭高侧晶体管开关MP1。

在一个示例中，在处理器核103₁降低其电流汲取需求时以及在该需求被降低(例如，通过扼制处理器核103₁的频率)时，高侧晶体管开关MP1被关闭短的时间(例如，一个或几个具有调制周期的脉冲)，高侧晶体管开关MP1在常规开关模式下被重新导通。在一些实施例中，当电感器L1电流达到电流阈值(例如，VR 106₁可以安全地输送的电流的阈值)时，限制器107将向处理器核103₁发送扼制信号以迫使处理器核103₁迅速减小从Vout电力供应轨的电流汲取。

该电流阈值(IccMax)值表示在最坏情况实际应用或线程执行期间的最大处理器消耗。IccMax值包括用于考虑了因素测量误差、系统延迟和其他可能影响电流估计结果的因素的附加保护带。根据一些实施例，关闭高侧晶体管开关MP1迫使电感器电流斜坡下降。

在一些实施例中，架构200包括下降检测器203。当负载(此处为处理器核103₁)突然汲取大电流时，电力供应轨上的电压Vout将下降。有时，该下降低于安全水平，并且可能导致处理器核103₁的逻辑发生故障。结果，可能损害各种逻辑电路的输出。此外，输出电力供应轨Vout上的电压下降会导致VR控制器201使高侧开关MP1向电感器L提供更多电流，并且从而向处理器核103₁(负载)提供更多电流。电流的这种增加可能导致VR 106₁达到其最大电流限制IccMax。

在一些实施例中，下降检测器203将Vout上的电压与预定(或可编程)阈值进行比较，并且当Vout上的电压跨越该阈值时，下降检测器203生成下降信号。然后由限制器107处理下降信号(例如逻辑1信号)，限制器107然后可以直接或通过PCU 102请求处理器核103₁进行扼制(例如，降低操作频率、推迟高能量或高电力指令、当前未使用的时钟门电路径等)。

例如，当处理器核103₁汲取病毒IccMax时，取决于L1和电容器Cl的大小以及负载阶跃；电感器L1会超过VR 106₁的IccMax，或者Vout会降至临界低水平以下。当Vout处于临界低水平时，限制器107需要向处理器核103₁发送扼制信号和/或采取附加措施以控制电压Vout以防下降。

图2B示出了根据一些实施例的装置的高层级架构220，该装置具有跨电感器的电流传感器以及用于主动管理处理器的电力的电压下降检测器。与架构200相比，电流传感器202被去除并且替代地增加了电流传感器222。在一些实施例中，电流传感器202和222都可以使用。电流传感器222直接测量或感测电感器电流L1，而不是高侧晶体管开关MP1的漏极电流。在功能上，架构220与架构200类似地操作。

图3A示出了根据一些实施例的装置的高层级架构300，该装置具有跨高侧晶体管开关MPl的电流传感器、电压下降检测器203和用于主动管理处理器的电力的钳位电路301。架构300与架构200类似，但是增加了钳位电路301。如参考图2A所讨论的，当下降检测器203检测到Vout上的下降时(由于VR 106₁可能试图提供更多电流以补偿下降，所以该下降可能导致VR 106₁的IccMax违反)，限制器107(和/或PCU 105)指示钳位电路301将电力供应轨的电压Vout钳位到安全水平。同时，指示处理器核103₁进行扼制(例如，降低其频率、关闭某些逻辑单元等)以减少从电力供应轨Vout的电流汲取需求。在一些实施例中，启用钳位电路301的持续时间是Vout电力供应轨上的预期或实际下降的持续时间。

在一些实施例中，钳位电路301包括温度传感器以感测钳位电路301的温度。如果温度高于阈值温度，则可以指示高侧晶体管开关MP1关闭以减小负载的电流汲取。在一些实施例中，如果温度高于阈值温度，则钳位电路301可以被关闭。在一些实施例中，钳位电路301是高频开关降压转换器或开关电容器降压转换器。

一旦下降结束，则钳位电路301就关闭并且VR 106₁正常操作。在一些实施例中，当钳位电路301导通时，VR控制器201可以断开高侧晶体管开关MP1以减小至核103₁的电流供应。在一些实施例中，限制器107和/或PCU 105设定用于钳位电路301的钳位电路关闭阈值水平。该阈值水平是用于关闭钳位电路301的安全水平。在一些实施例中，该阈值水平高于下降检测水平以在钳位电路控制中增加滞后。钳位电路301的存在还可以减小负载电容器C1的尺寸。

图3B示出了根据一些实施例的装置的高层级架构320，该装置具有跨电感器的电流传感器、电压下降检测器203以及用于主动管理处理器的电力的钳位电路301。架构320类似于架构300，但是增加了电流传感器222以直接测量或感测通过电感器L1的电流。

图4示出了根据一些实施例的用于生成用于主动管理处理器的电力的控制信号的装置400(例如，限制器107)。在一些实施例中，装置400包括第一比较器401、第二比较器402和或逻辑门403。在一些实施例中，第一比较器401将VR输出电压(例如，电力供应轨Vout上的电压Vout)与钳位设定电压或阈值进行比较。在一些实施例中，第一比较器401被去除，并且其功能由下降检测器203代替。在一些实施例中，第一比较器401是电压比较器。可以使用任何合适的电压比较器来实现第一或第二比较器402。

在一些实施例中，第二比较器402将感测到的电流与阈值电流进行比较。在一些实施例中，第二比较器402是电流比较器，而不是电压比较器。第一和第二比较器(分别为401和402)的输出均为电压信号-分别钳位和开关超驰。在一些实施例中，感测到的电流被转换成电压表示，并且与表示以电压计的电流阈值的阈值进行比较。此处的阈值可以通过软件(例如BIOS或操作系统，PCU 105等)或通过硬件(例如熔断器、寄存器、外部电容器、电阻器等)进行编程。在各种实施例中，当限制器400指示钳位电路301需要导通时(例如，当钳位被断言时)，或者当电感器电流或通过高侧开关MP1的电流高于阈值时(例如，开关超驰被断言)，处理器指示核103₁(或整个处理器101)进行扼制。

在一个示例中，钳位信号在被断言时使钳位电路301对到核103₁的电力供应电压进行钳位。开关超驰信号在被断言时时，使高侧开关MP1关闭。当钳位或开关超驰信号被断言时，处理器101或与VR 103₁相关联的单个核被扼制。在一些实施例中，当请求处理器101或核103₁进行扼制时，它可以调整或修改PLL的分频比并降低处理器101或核103₁的操作频率。

图5示出了根据一些实施例的用于对耦合至处理器的电力供应轨上的电压进行钳位的装置500。在一些实施例中，装置500包括p型晶体管MP2，以根据钳位信号的逻辑电平来开启或关闭钳位功能。在一些实施例中，p型晶体管MP2与二极管501串联耦合，二极管501增加电压降以确保将Vout维持在所需水平以确保正确的钳位功能。装置500也经常表现为线性的。当p型晶体管MP2导通时，节点Vout上的电压由二极管501确定。在一些实施例中，为了忍受装置500不进入热失控状态，通过VR控制器201控制高侧开关MP2的占空比。高侧开关MP2和二极管501在Vout上的电压被钳位的短持续时间内可能会耗散大量电力。这可能会导致高温，从而进一步增大耗散，导致热失控并最终导致故障。调整高侧开关MP2的开关活动的占空比可以防止这种热失控。在一些实施例中，当钳位电路301被启用并导通时，指示处理器101或核103₁降低其电流汲取需求以缓解电感器电流，并从而钳位电路301(或装置500)的温度。

图6示出了根据一些实施例的用于感测或测量通过电感器的电流的装置600。在一些实施例中，装置600包括电流传感器601(例如，耦合至电感器L1的传感器222)。在一些实施例中，电流传感器601包括电阻器R1、电容器C2、差分放大器602、求和节点604和复制品高侧开关605。复制品高侧开关605包括被建模为电流源和开关并耦合至电容器C3的晶体管MP1r。通过MPlr的电流模拟电感器纹波电流。在此，通过电感器L1的平均电流由跨放大器602的两个输入端看到的电压差确定。这些输入端提供跨电感器L1的电压差。通过电感器L1的峰值电流是流经Vout电力供应线的平均电流加上来自高侧开关MP1(由MPlr模拟)的斜坡电流。通过在求和节点604处合并这两个电流，获得感测的电流。在一些实施例中，当复制品高侧开关605导通时，通过向电容器供应恒定电流源，可以以电压斜坡模仿电感器L1的电流纹波。来自VR的不同相位的感测电流可以被求和以确定总VR电流。

图7示出了根据一些实施例的没有电压钳位电路并且具有足够大的负载电容的装置的时序图700和瞬态响应。水平虚线表示各种阈值。最高阈值为处理器IccMax，高于该阈值时，处理器可能会出现可靠性问题，诸如电迁移。从最高阈值算的第二个阈值是VRIccMax，它是VR 106₁的电流限制供应。第三个阈值是标称Vout水平。

在t0处，处理器101或核103₁开始汲取更多电流。在t1，请求处理器或核103₁进行扼制并减小其电流需求。同时，VR高侧开关MP1被开关超驰信号关闭。这样，电感器电流在点701之后开始减小。处理器或核103₁的电流(例如，通过Vout电力供应轨的电流)在t2处减小，这使电容器C1被充电回原状态。

图8示出了根据一些实施例的具有电压钳位电路和具有相对小的负载电容的装置的时序图800和列车组响应。除了添加钳位阈值之外，水平虚线类似于时序图700中的那些。这里，由于与时序图700所使用的C1相比，C1较小，因此电压Vout如点801所示更快地下降至Vclamp(临界低Vout水平)。电压钳位电路301在t1处开始，在t4处结束。在高侧开关MP1被开关超驰信号关闭之后，电感器电流在t2处开始减小。钳位电路301开始供应电流以避免电容器C1的放电继续。在此，处理器在时间t3处开始扼制电流，而Vout在时间t4处超过阈值。

图9示出了根据一些实施例的具有用于主动管理处理器的电力的装置的计算系统2400。在一些实施例中，设备2400代表适当的计算设备，诸如计算平板电脑、移动电话或智能电话、膝上型计算机、台式计算机、IOT设备、服务器、可穿戴设备、机顶盒、具有无线功能的电子阅读器等。将理解，总体上示出了某些组件，并且在设备2400中未示出这种设备的所有组件。

在示例中，设备2400包括SoC(片上系统)2401。使用虚线示出了SOC 2401的示例边界，其中一些示例组件被示出为包括在SOC 2401内——然而，SOC 2401可以包括设备2400的任何适当的组件。

在一些实施例中，设备2400包括处理器2404。处理器2404可以包括一个或多个物理设备，诸如微处理器、应用处理器、微控制器、可编程逻辑设备、处理核或其他处理构件。由处理器2404执行的处理操作包括在其上执行应用和/或设备功能的操作平台或操作系统的执行。处理操作包括与人类用户或其他设备进行的I/O(输入/输出)有关的操作，与电力管理有关的操作，与将计算设备2400连接到另一个设备有关的操作等。处理操作还可包括与音频I/O和/或显示I/O有关的操作

在一些实施例中，处理器2404包括多个处理核(也称为核)2408a、2408b、2408c。尽管仅示出了三个核2408a、2408b、2408c，但是处理器2404可以包括任何其他适当数量的处理核，例如数十个或什至数百个处理核。在一些实施例中，处理器2404包括高速缓存2406。在示例中，高速缓存2406的部分可以专用于各个核2408(例如，高速缓存2406的第一部分专用于核2408a，高速缓存2406的第二部分专用于核2408b，依此类推)。在示例中，可以在两个或更多个核2408之间共享高速缓存2406的一个或多个部分。可以将高速缓存2406划分为不同的级别，例如，1级(L1)高速缓存、2级(L2)高速缓存、3级(L3)高速缓存，等等。

在一些实施例中，设备2400包括：连接电路2431。例如，连接电路2431包括硬件设备(例如，无线和/或有线连接器和通信硬件)和/或软件组件(例如，驱动程序、协议栈)，例如，以使设备2400能够与外部设备通信。设备2400可以与诸如其他计算设备、无线接入点或基站等的外部设备分开。

在示例中，连接电路2431可以包括多种不同类型的连接。概括地说，连接电路2431可以包括蜂窝连接电路、无线连接电路等。连接电路2431的蜂窝连接电路通常是指由无线运营商提供的蜂窝网络连接，诸如经由以下提供的：GSM(全球移动通信系统)或变体或派生产品、CDMA(码分多址)或变体或派生产品、TDM(时分复用)或变体或派生产品、第三代合作伙伴计划(3GPP)通用移动电信系统(UMTS)系统或变体或派生产品、3GPP长期演进(LTE)系统或变体或派生产品、3GPP高级LTE(LTE-A)系统或变体或派生产品、第五代(5G)无线系统或变体或派生产品、5G移动网络系统或变体或派生产品、5G新无线电(NR)系统或变体或派生产品、或其他蜂窝服务标准。连接电路2431的无线连接电路(或无线接口)是指非蜂窝式的无线连接，并且可以包括个域网(例如蓝牙，近场等)、局域网(诸如Wi-Fi)和/或广域网(诸如WiMax)和/或其他无线通信。在示例中，连接电路2431可以包括诸如有线或无线接口的网络接口，以便例如可以将系统实施例合并到例如蜂窝电话或个人数字助理的无线设备中。

在一些实施例中，设备2400包括控制集线器2432，其代表与一个或多个I/O设备的交互有关的硬件设备和/或软件组件。例如，处理器2404可以经由控制集线器2432与显示器2422、一个或多个外围设备2424、存储设备2428、一个或多个其他外部设备2429等中的一个或多个通信。控制集线器2432可以是芯片组、平台控制中心(platform control hub，PCH)等。

例如，控制集线器2432示出了用于连接到设备2400的附加设备的一个或多个连接点，例如，用户可以通过该连接点与系统进行交互。例如，可以附接到设备2400的设备(例如，设备2429)包括麦克风设备、扬声器或立体声系统、音频设备、视频系统或其他显示设备、键盘或小键盘设备、或诸如读卡器或其他设备的与特定的应用一起使用的其他I/O设备。

如上所述，控制集线器2432可以与音频设备、显示器2422等交互。例如，通过麦克风或其他音频设备的输入可以为设备2400的一个或多个应用或功能提供输入或命令。另外，可以提供音频输出来代替显示输出或除了显示输出之外，另外提供音频输出。在另一个示例中，如果显示器2422包括触摸屏，则显示器2422还充当输入设备，其可以至少部分地由控制集线器2432管理。计算设备2400上还可以存在其他按钮或开关以用于提供由控制集线器2432管理的I/O功能。

在一个实施例中，控制集线器2432管理诸如加速度计、照相机、光传感器或其他环境传感器或设备2400中可以包含的其他硬件。输入可以是直接用户交互的一部分，也可以向系统提供环境输入以影响其操作(例如过滤噪声，调整显示用于亮度检测，为相机应用闪光、或其他特征)。

在一些实施例中，控制集线器2432可以使用任何适当的通信协议耦合至各种设备，该通信协议例如是，PCIe(外围组件互连Express(Peripheral ComponentInterconnect Express))、USB(通用串行总线)、雷电(Thunderbolt)、高清晰度多媒体接口(HDMI)、火线等。

在一些实施例中，显示器2422表示硬件(例如，显示设备)和软件(例如，驱动程序)组件，其提供视觉和/或触觉显示以供用户与设备2400交互。显示器2422可以包括显示接口、显示屏和/或用于向用户提供显示的硬件设备。在一些实施例中，显示器2422包括向用户提供输出和输入的触摸屏(或触摸板)设备。在示例中，显示器2422可以直接与处理器2404通信。在一些实施例中并且尽管未在图中示出，除了处理器2404之外(或代替处理器2404)，设备2400可以包括图形处理单元(GPU)，该图形处理单元包括一个或多个图形处理核，其可以控制在显示器2422上显示内容的一个或多个方面。

控制集线器2432可以包括硬件接口和连接器，以及软件组件(例如，驱动程序、协议栈)，以进行例如到外围设备2424的外围连接。可以理解的是，设备2400既可以作为其他计算设备的外围设备，也可以具有与之连接的外围设备。设备2400可以具有“对接(docking)”连接器以出于诸如管理(例如，下载和/或上传、改变、同步)设备2400上的内容的目的而连接到其他计算设备。另外，对接连接器可以允许设备2400连接到容许计算设备2400控制内容输出到例如视听或其他系统的某些外围设备。

除了专有的对接连接器或其他专有的连接硬件之外，设备2400还可以通过通用或基于标准的连接器进行外围连接。常见的类型可以包括通用串行总线(USB)连接器(其可以包括许多不同的硬件接口中的任何一个)，包括MiniDisplayPort(MDP)的DisplayPort、高清晰度多媒体接口(HDMI)、火线或其他类型。

在一些实施例中，例如，除了直接耦合至处理器2404之外，或者代替直接耦合至处理器2404，连接电路2431可以耦合至控制集线器2432。在一些实施例中，例如，除了直接耦合至处理器2404之外，或者代替直接耦合至处理器2404，显示器2422可以耦合至控制集线器2432。

在一些实施例中，设备2400包括经由存储器接口2434耦合至处理器2404的存储器2430。存储器2430包括用于在设备2400中存储信息的存储器设备。存储器可以包括非易失性的(到存储设备的电力中断时，状态不会改变)和/或易失性(到存储设备的电力中断时，状态不确定)存储器设备。存储器2430可以存储应用数据、用户数据、音乐、照片、文档或其他数据，以及与设备2400的应用和功能的执行有关的系统数据(无论是长期的还是临时的)。

还提供了各种实施例和示例的元件作为用于存储计算机可执行指令(例如，用于实现本文讨论的任何其他过程的指令)的机器可读介质(例如，存储器2430)。机器可读介质(例如，存储器2430)可以包括但不限于闪存、光盘、CD-ROM、DVD ROM、RAM、EPROM、EEPROM、磁卡或光卡、相变存储器(PCM)或适用于存储电子或计算机可执行指令的其他类型的机器可读介质。例如，本公开的实施例可以作为计算机程序(例如，BIOS)下载，该计算机程序可以经由通信链接(例如，调制解调器或网络连接)以数据信号的方式从远程计算机(例如，服务器)传输到请求计算机(例如，客户端)。

在一些实施例中，设备2400包括温度测量电路2440，例如，用于测量设备2400的各个组件的温度。在示例中，温度测量电路2440可以被嵌入、耦合或附接到其温度要被测量和监测的各种组件。例如，温度测量电路2440可以测量以下中的一个或多个(或之内)的温度：芯2408a、2408b、2408c、电压调节器2414、存储器2430、SOC 2401的主板、和/或设备2400的任何适当组件。

在一些实施例中，设备2400包括功率测量电路2442，例如，用于测量由设备2400的一个或多个组件消耗的功率。在示例中，除了测量功率之外或代替测量功率，功率测量电路2442可以测量电压和/或电流。在示例中，功率测量电路2442可以被嵌入、耦合或附接到其功率、电压和/或电流消耗要被测量和监测的各种组件。例如，功率测量电路2442可以测量如下量：由一个或多个电压调节器2414供应的功率、电流和/或电压；供应给SOC2401的功率；供应给设备2400的功率；设备2400的处理器2404(或任何其他组件)消耗的功率；等等。

在一些实施例中，设备2400包括一个或多个电压调节器电路，通常被称为电压调节器(VR)2414。VR 2414生成处于适当电压水平的信号，该信号可以被供应来操作设备2400的任何适当组件。仅作为示例，VR 2414被示出为向设备2400的处理器2404供应信号。在一些实施例中，VR 2414接收一个或多个电压标识(VID)信号，并基于VID信号生成适当水平的电压信号。

在一些实施例中，设备2400包括一个或多个时钟发生器电路，通常称为时钟发生器2416。时钟发生器2416生成处于适当频率水平的时钟信号，该时钟信号可以被供应给设备2400的任何适当组件。仅作为示例，时钟发生器2416被示出为向设备2400的处理器2404供应时钟信号。在一些实施例中，时钟发生器2416接收一个或多个频率标识(FID)信号，并基于FID信号生成适当频率的时钟信号。

在一些实施例中，设备2400包括向设备2400的各个组件供应电力的电池2418。仅作为示例，电池2418被示出为向处理器2404供应电力。尽管在图中未示出，但是设备2400可以包括充电电路，例如以基于从AC适配器接收的交流(AC)电力供应为电池再充电。

在一些实施例中，设备2400包括电力控制单元(PCU)2410(也称为电力管理单元(PMU)、电力控制器等)。在示例中，PCU 2410的一些部分可以由一个或多个处理核2408实现，并且PCU 2410的这些部分使用虚线框象征性地示出并且标记为PCU 2410a。在示例中，PCU 2410的一些其他部分可以在处理核2408的外部实现，并且PCU 2410的这些部分使用虚线框象征性地示出并且标记为PCU 2410b。PCU 2410可以为设备2400实施各种电力管理操作。PCU 2410可以包括硬件接口、硬件电路、连接器、寄存器等，以及软件组件(例如，驱动程序、协议栈)，以实现对于设备2400的各种电力管理操作。

在一些实施例中，设备2400包括电力管理集成电路(PMIC)2412(例如102)，以例如实现设备2400的各种电力管理操作。在示例中，PMIC在与处理器2404分开的IC芯片内。这可实现用于设备2400的各种电力管理操作。PMIC 2412可以包括硬件接口、硬件电路、连接器、寄存器等，以及软件组件(例如驱动程序、协议栈)，以实现用于设备2400的各种电力管理操作。

在示例中，设备2400包括一个或两个PCU 2410(例如，105)或PMIC 2412。在示例中，设备2400中可能不存在PCU 2410或PMIC 2412中的任何一个，并且因此，这些组件用虚线示出。

设备2400的各种电力管理操作可以由PCU 2410、PMIC 2412或PCU 2410和PMIC2412的组合来执行。例如，PCU 2410和/或PMIC 2412可以选择用于设备2400的各个组件的电力状态(例如，P状态)。例如，PCU 2410和/或PMIC 2412可以选择用于设备2400的各个组件的电力状态(例如，根据ACPI(高级配置和电力接口)规范)。仅作为示例，PCU 2410和/或PMIC 2412可以使设备2400的各个组件转变为睡眠状态、活动状态、适当的C状态(例如，根据ACPI规范，C0状态，或另一个适当的C状态)等。在示例中，PCU 2410和/或PMIC 2412可以控制VR 2414输出的电压和/或时钟发生器输出的时钟信号的频率，例如，通过分别输出VID信号和/或FID信号。在示例中，PCU 2410和/或PMIC 2412可以控制电池电力使用、电池2418的充电、以及与电力节省操作有关的特征。

在示例中，PCU 2410和/或PMIC 2412可以例如至少部分地基于从功率测量电路2442、温度测量电路2440、电池2418的充电水平、和/或可用于电力管理的任何其他适当信息接收测量来执行电力管理操作。

还示出了设备2400的示例软件栈(尽管并未示出软件栈的所有元件)。仅作为示例，处理器2404可以执行应用程序2450、操作系统2452、一个或多个特定于电力管理(PM)的应用程序(例如，一般称为PM应用2458)等。PM应用2458也可以由PCU 2410和/或PMIC 2412执行。OS 2452还可以包括一个或多个PM应用2456a、2456b、2456c。OS 2452还可以包括各种驱动程序2454a、2454b、2454c等，其中一些驱动程序可以特定于电力管理目的。在一些实施例中，设备2400还可以包括基本输入/输出系统(BIOS)2420。BIOS 2420可以与OS 2452通信(例如，经由一个或多个驱动程序2454)，与处理器2404等通信。

例如，PM应用2458、2456、驱动程序2454、BIOS 2420等中的一个或多个可用于实现特定于电力管理的任务，例如，以控制设备2400的各个组件的电压和/或频率，控制设备2400的各个组件的唤醒状态、睡眠状态和/或任何其他适当的电力状态，控制电池电力的使用、电池2418的充电、与电力节省操作有关的特征等。

在一些实施例中，电压调节器2414具有VR 106的特征。在一些实施例中，该装置用于将VR 2414中的各种机制与处理器操作进行组合的快速协调，以进行有效和主动的电力管理。尽管参考用于VR 2414的降压DC-DC转换器描述了实施例，但是实施例不限于此。诸如低压降(LDO)调节器、升压DC-DC转换器等的其他形式的电压生成电路也可以在整个系统中使用，以主动管理处理器和/或整个计算系统的电力。

在一些实施例中，VR 2414进入逐周期电流限制，并且向处理器提供信号以响应于某些性能指标超过预定(或可编程)阈值而进行扼制。例如，当通过VR 2414的高侧开关的电流在两个VR开关周期(或其他数量的周期)之间增大阈值电流水平时，则PCU 2410b或任何其他合适的逻辑可以指示处理器扼制其操作频率。在一个这样的实施例中，调整PLL(锁相环)的分频比以降低处理器使用的时钟的操作频率，而不使PLL丢失相位锁定。这样，当VR在实际应用水平进入电流限制时，将以最小的延迟执行处理器中的快速扼制。

在某些情况下，当处理器(或负载)电流超过实际应用的预期水平时，向处理器提供电力的电力供应轨Vout上的电压会下降。在一些实施例中，该装置监测下降，并且当电压下降到某个阈值以下时，PCU 2410b或任何其他合适的电力管理电路可以向处理器发送信号以扼制其操作频率以在完全下降发生之前减小负载。在一些实施例中，基于处理器2404上的实际应用的执行来估计电压下降或电流尖峰的发生。管线中某些指令或其他指令的推测执行可以提供可能发生电压下降的指示，并且因此处理器可能希望扼制其频率，以避免VR的可能的关闭并因此处理系统的可能的关闭。

从PCU 2410b或电力管理电路到处理器的这些信号不是警报(单个或多个)，而是允许将VR 2414设计为用于低额定电流的机制的一部分。在一些实施例中，当发生大的下降时，在负载超过VR电压/电流峰值限制的时间期间，去耦电容或替代地钳位电路将支持电力供应轨上的电压。这样，VR 2414可以设计为操作用于实际应用电力输送，同时允许处理器峰值电力的持续时间较短。

在说明书中对“实施例”、“一个实施例”、“一些实施例”或“其他实施例”的引用是指结合这些实施例描述的特定特征、结构或特性包括在至少一些实施例中，但不一定是所有实施例中。“实施例”、“一个实施例”或“一些实施例”的各种外观不一定都指相同的实施例。如果说明书指出组件、特征、结构或特性“可以”、“可能”或“能”被包括在内，则不要求包括该特定组件、特征、结构或特性。如果说明书或权利要求书涉及“一”或“一个”元件，这并不意味着只有元件之一。如果说明书或权利要求书提及“另一”元件，则不排除存在一个以上的另一元件。

此外，在一个或多个实施例中，可以以任何合适的方式组合特定的特征、结构、功能或特性。例如，在与第一实施例和第二实施相关联的特定特征、结构、功能或特性不互斥的任何地方，可以将第一实施例与第二实施例组合。

虽然已经结合本公开的特定实施例描述了本公开，但是根据前述描述，这样的实施例的许多替代、修改和变化对于本领域普通技术人员将是显而易见的。本公开的实施例旨在涵盖落入所附权利要求的广泛范围内的所有这样的替代、修改和变化。

另外，为了简化图示和讨论，并且不会使本公开晦涩难懂，在所呈现的附图内可能会或可能不会显示与集成电路(IC)芯片和其他组件的众所周知的电力/接地连接。此外，可以以框图形式示出布置，以便避免使本公开晦涩难懂，并且还鉴于以下事实：关于这种框图布置的实现的细节高度依赖于本公开将在其中实现的平台(即，这些细节应该完全在本领域技术人员的能力范围内)。在阐述特定细节(例如，电路)以便描述本公开的示例实施例的情况下，对于本领域的技术人员应该显而易见的是，可以在没有这些特定细节，或在具有这些特定细节的变化，的情况下，实践本公开。因此，该描述应被认为是说明性的而不是限制性的。

提供以下示例以说明各种实施例。这些示例可以以任何合适的方式相互从属。

示例1：一种装置，包括：电力供应发生器(例如，VR 106₁)，用于向电力供应轨(例如，轨Vout)提供电流和电压；处理器核(例如，103₁)，耦合至所述电力供应轨，所述处理器核以所述电力供应发生器提供的所述电流和所述电压进行操作；第一电路(例如，传感器202或222)，用于监测电力供应发生器提供的所述电流；以及第二电路(例如，限制器107或VR控制器201)，用于在所监测的电流跨越阈值电流(例如，IccMax阈值)时，至少部分地关闭所述电力供应发生器。

示例2：如示例1所述的装置，还包括：第三电路(例如，PCU 105或限制器107)，用于在所述第二电路确定所监测的电流跨越所述阈值电流时，请求所述处理器核减小从所述电力供应轨的电流汲取。

示例3：如示例2所述的装置，还包括：第四电路(例如，下降检测器203)，用于监测所述电力供应轨上的所述电压，其中，所述第三电路用于在所述第四电路确定所监测的电压跨越阈值电压时，请求处理器核减小一个或多个性能参数。

示例4：如示例3所述的装置，其中，所述一个或多个性能参数包括：操作频率、风扇速度、电流汲取和分压比。

示例5：如示例3所述的装置，还包括钳位电路(例如，电路301)，用于在所述第四电路确定所监测的电压跨越阈值电压时，将所述电力供应轨上的所述电压钳位到预定电压水平。

示例6：如示例1所述的装置，其中，所述电力供应发生器包括高侧开关(例如，MP1)和低侧开关(例如，MN1)，其中，所述高侧开关与所述低侧开关串联耦合，并且其中，在所监测的电流跨越所述阈值电流时，所述第二电路将所述高侧开关关闭(例如，使用开关超驰)。

示例7：如示例6所述的装置，其中，所述第二电路用于将所述高侧开关关闭所述电力供应轨上的预期电压下降的持续时间。

示例8：如示例6所述的装置，其中，所述第二电路用于将所述高侧开关关闭所述电力供应轨上的电压下降的持续时间，并且用于在所述电压下降基本上结束时导通所述高侧开关。

示例9：如示例1所述的装置，其中，所述电力供应发生器是以下之一：DC-DC转换器、降压转换器、升压转换器、低压降(LDO)调节器、开关电容器电压调节器、或双向DC-DC转换器。

示例10：一种装置，包括：电力供应轨(例如，Vout)，用于从电力供应发生器接收电流和电压；处理器，耦合至所述电力供应轨，其中，所述处理器(例如，101)用于以所述电力供应轨提供的电流和电压进行操作；以及接口(处理器核103₁的输入端)，用于在通过所述电力供应轨的监测电流或所述电力供应轨上的监测电压分别跨越阈值电流或阈值电压时，接收请求以扼制所述处理器的一个或多个性能参数，其中，所述阈值电流低于VR的灾难性阈值电流，或者其中，所述阈值电压高于所述处理器的灾难性阈值电压。

示例11：如示例10所述的装置，其中，所述一个或多个性能参数包括：操作频率、风扇速度、电流汲取、和锁相环(PLL)分频比。

示例12：如示例10所述的装置，还包括钳位电路，以在所述监测电压跨越所述阈值电压时，将所述电力供应轨上的所述电压钳位到预定电压水平。

示例13：如示例10所述的装置，其中，所述电力供应发生器包括高侧开关和低侧开关，其中，所述高侧开关与所述低侧开关串联耦合，并且其中，所述高侧开关在所述监测电流跨越所述阈值电流时关闭。

示例14：如示例10所述的装置，其中，所述电力供应发生器包括高侧开关和低侧开关，其中，所述高侧开关与所述低侧开关串联耦合，并且其中，所述高侧开关关闭所述电力供应轨上的预期电压下降的持续时间。

示例15：如示例10所述的装置，其中，所述电力供应发生器包括高侧开关和低侧开关，其中，所述高侧开关与所述低侧开关串联耦合，并且其中，所述高侧开关关闭所述电力供应轨上的电压下降的持续时间，并且其中，在所述电压下降基本上结束时，所述高侧开关被重新导通。

示例16：如示例10所述的装置，其中，所述电力供应发生器是以下之一：DC-DC转换器、降压转换器、升压转换器、低压降(LDO)调节器、开关电容器电压调节器、或双向DC-DC转换器。

示例17：一种系统，包括：DC-DC转换器，耦合至电感器和电容器；处理器，耦合至所述DC-DC转换器，所述处理器包括：电力供应轨，耦合至所述电感器和所述电容器；以及处理器核，耦合至所述电力供应轨，其中，所述处理器核用于以所述DC-DC转换器提供的电流和电压进行操作；其中，所述DC-DC转换器包括：第一电路，用于监测通过所述电感器的电流，所述电流被提供为至所述电力供应轨的电流；以及第二电路，用于在所监测的电流跨越阈值电流时关闭所述DC-DC转换器的高侧开关；以及接口，用于容许所述处理器与另一设备通信。

示例18：如示例17所述的系统，其中，所述处理器包括钳位电路，用于在所述电力供应轨的监测电压跨越所述阈值电压时，将所述电力供应轨上的电压钳位到预定电压水平。

示例19：如示例17所述的系统，包括第三电路，用于在通过所述电力供应轨的监测电流或所述电力供应轨上的监测电压分别跨越阈值电流或阈值电压时，向所述处理器发送请求以扼制所述处理器的一个或多个性能参数，其中，所述阈值电流低于VR的灾难性阈值电流，或者其中，所述阈值电压高于所述处理器的灾难性阈值电压。

示例20：如示例19所述的系统，其中，所述一个或多个性能参数包括：操作频率、风扇速度、电流汲取、和锁相环(PLL)分频比。

提供了摘要，其将允许读者确定技术公开的性质和要旨。提交摘要时应理解为其将不会用于限制权利要求的范围或含义。因此，以下权利要求被并入具体实施方式中，其中每个权利要求本身作为单独的实施例。