▶ インターナショナル・ビジネス・マシーンズ・コーポレーションの特許一覧
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公表特許公報(A)
(11)【公表番号】
(43)【公表日】2023-12-15
(54)【発明の名称】電流消費コントローラ
(51)【国際特許分類】
G06F 1/3206 20190101AFI20231208BHJP
G06F 1/324 20190101ALI20231208BHJP
G06F 15/78 20060101ALI20231208BHJP
【ＦＩ】
G06F1/3206
G06F1/324
G06F15/78 517
【審査請求】未請求
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2023534185
(86)(22)【出願日】2021-11-25
(85)【翻訳文提出日】2023-06-05
(86)【国際出願番号】 IB2021060970
(87)【国際公開番号】W WO2022130074
(87)【国際公開日】2022-06-23
(31)【優先権主張番号】17/122,128
(32)【優先日】2020-12-15
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(81)【指定国・地域】
(71)【出願人】
【識別番号】390009531
【氏名又は名称】インターナショナル・ビジネス・マシーンズ・コーポレーション
【氏名又は名称原語表記】ＩＮＴＥＲＮＡＴＩＯＮＡＬ ＢＵＳＩＮＥＳＳ ＭＡＣＨＩＮＥＳ ＣＯＲＰＯＲＡＴＩＯＮ
【住所又は居所原語表記】Ｎｅｗ Ｏｒｃｈａｒｄ Ｒｏａｄ， Ａｒｍｏｎｋ， Ｎｅｗ Ｙｏｒｋ １０５０４， Ｕｎｉｔｅｄ Ｓｔａｔｅｓ ｏｆ Ａｍｅｒｉｃａ
(74)【代理人】
【識別番号】100112690
【弁理士】
【氏名又は名称】太佐 種一
(74)【代理人】
【識別番号】100120710
【弁理士】
【氏名又は名称】片岡 忠彦
(72)【発明者】
【氏名】ジャン、シン
(72)【発明者】
【氏名】フライシャー、ブルース
(72)【発明者】
【氏名】チャン、リーランド
【テーマコード（参考）】
5B011
5B062
【Ｆターム（参考）】
5B011GG02
5B011LL13
5B062HH04
(57)【要約】
第１の回路基板の電気負荷による電流消費を制御する方法およびシステムを記載する。一例では、第１の回路基板のデバイスは、第１の回路基板の電気負荷によって第２の回路基板から引き出される電流を測定できる。本デバイスは、測定された電流と目標電流との間の電流差に基づいて制御信号を生成できる。制御信号は、負荷制御パラメータを表すことができる。本デバイスは、制御信号を第１の回路基板の電気負荷へ印加して、電気負荷による電流消費を調整できる。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
第１の回路基板の電気負荷によって第２の回路基板から引き出される電流を測定するように構成された電流感知回路と、コントローラであって、
前記測定された電流と目標電流との間の電流差を受け、
前記電流差に基づいて制御信号を生成し、前記制御信号は負荷制御パラメータを表し、
前記制御信号を前記第１の回路基板の前記電気負荷へ印加するように
構成されたコントローラと
を備え、
前記制御信号の前記印加により、前記電気負荷による電流消費を調整する、デバイス。
【請求項2】
前記電流感知回路および前記コントローラは、前記第１の回路基板の構成要素である、請求項１に記載のデバイス。
【請求項3】
前記電流感知回路および前記コントローラは、前記第１の回路基板の電源モニタへ接続され、前記電流感知回路は、前記測定された電流を前記電源モニタへ送るように構成され、
前記コントローラは、前記電源モニタから前記電流差を受けるように構成される、請求項１または２に記載のデバイス。
【請求項4】
前記電流感知回路は、電流感知抵抗および感知増幅器を備え、前記電流感知抵抗の第１の端子および第２の端子は、前記感知増幅器へ結合され、
前記感知増幅器は、前記測定された電流を前記第１の回路基板の電源モニタへ出力するように構成される、請求項１に記載のデバイス。
【請求項5】
前記コントローラは、前記電流差に基づいて前記負荷制御パラメータを決定するように構成された補償器を備える、請求項１ないし４のいずれかに記載のデバイス。
【請求項6】
前記補償器はアナログ補償器である、請求項５に記載のデバイス。
【請求項7】
前記補償器はデジタル補償器である、請求項５に記載のデバイス。
【請求項8】
前記制御信号は第１の制御信号であり、前記コントローラは、前記第１の制御信号をデフォルト制御信号と組み合わせて第２の制御信号を生成するように構成され、前記デフォルト制御信号は、前記第１の回路基板に対して外部である別のデバイスから受けたデフォルト負荷制御パラメータを表す、請求項１に記載のデバイス。
【請求項9】
前記電流消費に対する前記調整は、前記負荷制御パラメータによって規定されたファクタによる前記電気負荷の動作周波数に対する調整を含む、請求項１に記載のデバイス。
【請求項10】
前記目標電流は、前記第１の回路基板のメモリに記憶された事前に規定された値である、請求項１に記載のデバイス。
【請求項11】
前記コントローラは、前記目標電流と新しい電流との間の新しい電流差を受け、前記新しい電流は、前記制御信号を使用する前記電流の前記調整に応答して前記電気負荷によって引き出された電流の量であり、
前記新しい電流差に基づいて新しい制御信号を生成し、
前記新しい制御信号を前記電気負荷へ印加して前記電気負荷による前記電流消費を再調整するようにさらに構成される、請求項１に記載のデバイス。
【請求項12】
前記電気負荷は、グラフィックス処理ユニット（ＧＰＵ）である、請求項１に記載のデバイス。
【請求項13】
装置であって、電気負荷と、
前記電気負荷へ接続された電圧レギュレータと、
前記装置に対して外部である回路基板から電流を受けるように構成された電源ピンと、
前記電源ピンおよび前記電圧レギュレータへ接続された電流感知回路であって、前記電源ピンによって受ける前記電流を測定するように構成された前記電流感知回路と、
前記電気負荷および前記電圧レギュレータへ接続されたコントローラと、
を備え、
前記コントローラは、
前記測定された電流と目標電流との間の電流差を受け、
前記電流差に基づいて制御信号を生成し、前記制御信号は負荷制御パラメータを表し、
前記制御信号を前記電気負荷へ印加するように構成され、前記制御信号の前記印加により、前記電気負荷による電流消費を調整するように構成された
装置。
【請求項14】
前記電圧レギュレータ、前記電流感知回路、および前記コントローラへ接続された電源モニタをさらに備え、前記電源モニタは、前記電流感知回路から前記測定された電流を受け、
前記測定された電流と前記目標電流との間の前記電流差を決定し、
前記電流差を前記コントローラへ送るように構成される、請求項１３に記載の装置。
【請求項15】
前記電流感知回路は、電流感知抵抗および感知増幅器を備え、前記電流感知抵抗の第１の端子および第２の端子は、前記感知増幅器へ結合され、
前記感知増幅器は、前記測定された電流を前記装置の電源モニタへ出力するように構成される、請求項１３に記載の装置。
【請求項16】
前記コントローラは、前記電流差に基づいて前記負荷制御パラメータを決定するように構成された補償器を備える、請求項１３に記載の装置。
【請求項17】
前記制御信号は第１の制御信号であり、前記コントローラは、前記第１の制御信号をデフォルト制御信号と組み合わせて第２の制御信号を生成するように構成され、前記デフォルト制御信号は、前記装置に対して外部であるデバイスから受けたデフォルト負荷制御パラメータを表す、請求項１３に記載の装置。
【請求項18】
前記電流消費に対する前記調整は、前記負荷制御パラメータによって規定されたファクタによる前記電気負荷の動作周波数に対する調整を含む、請求項１３に記載の装置。
【請求項19】
前記目標電流は、前記装置のメモリに記憶された事前に規定された値である、請求項１３に記載の装置。
【請求項20】
前記電気負荷は、グラフィックス処理ユニット（ＧＰＵ）である、請求項１３に記載の装置。
【請求項21】
電源モニタをさらに備え、前記電圧レギュレータは、
前記電気負荷によって引き出される新しい電流を測定し、
前記新しい電流の前記測定を前記電源モニタへ送るように構成され、
前記電源モニタは、
前記新しい電流の前記測定を前記目標電流と比較し、
前記目標電流と前記新しい電流との間の新しい電流差を決定し、
前記新しい電流差を前記コントローラへ送るように構成され、
前記コントローラは、
前記別の変調された電流に基づいて新しい制御信号を生成し、
前記新しい制御信号を前記電気負荷へ印加して前記電気負荷による前記電流消費を再調整するようにさらに構成される、
請求項１３に記載の装置。
【請求項22】
電気負荷による電流消費を制御する方法であって、第１の回路基板上のデバイスによって、前記第１の回路基板の電気負荷によって第２の回路基板から引き出される電流を測定することと、
前記デバイスによって、前記測定された電流と目標電流との間の電流差に基づいて制御信号を生成し、前記制御信号は負荷制御パラメータを表す、前記制御信号を生成することと、
前記デバイスによって、前記制御信号を前記第１の回路基板の前記電気負荷へ印加することと
を含み、前記制御信号の前記印加により、前記電気負荷による電流消費を調整する、方法。
【請求項23】
前記制御信号を生成することは、前記デバイスによって、前記負荷制御パラメータをデフォルト負荷制御パラメータと組み合わせることを含む、請求項２２に記載の方法。
【請求項24】
前記デバイスによって、前記電気負荷によって引き出される新しい電流を測定することと、前記デバイスによって、測定された前記新しい電流と前記目標電流との間の新しい電流差に基づいて新しい制御信号を生成することと、
前記デバイスによって、前記新しい制御信号を前記第１の回路基板の前記電気負荷へ印加して前記電気負荷による前記電流消費を再調整することと
をさらに含む、請求項２２に記載の方法。
【請求項25】
前記電気負荷は、グラフィックス処理ユニット（ＧＰＵ）である、請求項２２に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、概して、回路および回路の電力管理、例えば、拡張カードまたは回路基板の電力消費を監視できる回路、装置、システムおよび方法に関する。
【背景技術】
【0002】
拡張カード（拡張基板、または拡大カード）は、様々な機能をコンピューティング・システムへ追加してコンピュータ・システムを強化するために使用できる。例えば、拡張カードは、コンピュータ・システムのマザーボード上のコネクタへ差し込むことができる。マザーボードは、拡張カードへ電力を供給するための電源を含み得る。拡張カードには、電力消費制限を割り当てることができる。いくつかの例では、マザーボードは、拡張カード・コネクタの電源および接地のピンを通る電流の制限などの、差し込まれた拡張カードを制限する仕様を有することができる。
【0003】
従来の拡張カード設計およびカード電力管理方式では、拡張カードの電力消費が推定され、この推定は、マザーボードの仕様によって指定された制限を設定するために使用できる。いくつかの例では、ソフトウェア・アプローチが拡張カードの電流および電力消費を監視するために使用され、電流または電力が仕様によって指定された制限を超える場合、ソフトウェアは拡張カード上の機能ユニットをスロットルで調整して拡張カードによる電流および電力消費を低減できる。例えば、一部の省電力、電力ゲーティング、電力削減、または低電力モード方式は、操作システムの電力管理ソフトウェアによって、またはマザーボード上で実行している基本入出力システム（ＢＩＯＳ）を通して管理できる。しかしながら、このような従来の電力管理方式は相対的に遅い可能性がある。さらに、従来の管理方式は、通常、電力消費が制限を超えている（または電流が電流制限を超えている）という検出により作動される。
【発明の概要】
【0004】
本発明の一態様では、電気負荷による電流消費を制御するデバイスは、第１の回路基板の電気負荷によって第２の回路基板から引き出される電流を測定するように構成された電流感知回路を含む。本デバイスは、測定された電流と目標電流との間の電流差を受け、電流差に基づいて制御信号を生成し、制御信号は負荷制御パラメータを表し、制御信号を第１の回路基板の電気負荷へ印加するように構成されたコントローラをさらに含み、制御信号の印加により、電気負荷による電流消費を調整する。
【0005】
いくつかの例では、電流感知回路およびコントローラは、第１の回路基板の構成要素であってよい。
【0006】
いくつかの例では、電流感知回路およびコントローラは、第１の回路基板の電源モニタへ接続されてよい。電流感知回路は、測定された電流を電源モニタへ送るように構成されてよい。コントローラは、電源モニタから電流差を受けるように構成されてよい。
【0007】
いくつかの例では、電流感知回路は、電流感知抵抗および感知増幅器を含み得る。電流感知抵抗の第１の端子および第２の端子は、感知増幅器へ結合されてよい。感知増幅器は、測定された電流を第１の回路基板の電源モニタへ出力するように構成されてよい。
【0008】
いくつかの例では、コントローラは、電流差に基づいて負荷制御パラメータを決定するように構成された補償器を含み得る。いくつかの例では、コントローラの補償器は、アナログ補償器またはデジタル補償器であってよい。
【0009】
いくつかの例では、制御信号は第１の制御信号であってよく、コントローラは、第１の制御信号をデフォルト制御信号と組み合わせて第２の制御信号を生成するように構成されてよい。デフォルト制御信号は、第１の回路基板に対して外部である別のデバイスから受けたデフォルト負荷制御パラメータを表すことができる。
【0010】
いくつかの例では、電流消費に対する調整は、負荷制御パラメータによって規定されたファクタ（factor）による第１の回路基板の電気負荷の動作周波数に対する調整を含み得る。
【0011】
いくつかの例では、目標電流は、第１の回路基板のメモリに記憶された事前に規定された値にすることができる。
【0012】
いくつかの例では、コントローラは、目標電流と新しい電流との間の新しい電流差を受けるようにさらに構成されてよい。新しい電流は、制御信号を使用する電流の調整に応答して電気負荷によって引き出された電流の量とすることができる。コントローラは、新しい電流差に基づいて新しい制御信号を生成するようにさらに構成されてよい。コントローラは、新しい制御信号を電気負荷へ印加して電気負荷による電流消費を再調整するようにさらに構成されてよい。
【0013】
いくつかの例では、電気負荷は、グラフィックス処理ユニット（ＧＰＵ）であってよい。
【0014】
本発明の別の態様によれば、電気負荷による電流消費を制御する装置が提供される。本装置は、電気負荷と、電気負荷へ接続された電圧レギュレータと、装置に対して外部である回路基板から電流を受けるように構成された電源ピンと、電源ピンおよび電圧レギュレータへ接続された電流感知回路であって、電源ピンによって受ける電流を測定するように構成された電流感知回路と、電気負荷および電圧レギュレータへ接続されたコントローラとを含み、コントローラは、測定された電流と目標電流との間の電流差を受け、電流差に基づいて制御信号を生成し、制御信号は負荷制御パラメータを表し、そして制御信号を電気負荷へ印加するように構成され、制御信号の印加により、電気負荷による電流消費を調整する。
【0015】
本発明の別の態様によれば、電気負荷による電流消費を制御する方法が提供され、本方法は、第１の回路基板上のデバイスによって、第１の回路基板の電気負荷によって第２の回路基板から引き出される電流を測定し、デバイスによって、測定された電流と目標電流との間の電流差に基づいて制御信号を生成し、制御信号は負荷制御パラメータを表し、そしてデバイスによって、制御信号を第１の回路基板の電気負荷へ印加することを含み、制御信号の印加により、電気負荷による電流消費を調整する。
【0016】
様々な実施形態のさらなる特徴ならびに構造体および動作は、添付の図面を参照して以下で詳細に説明する。図面において、同様の参照番号は同一または機能的に類似した要素を示す。
【図面の簡単な説明】
【0017】
【図1】一実施形態における拡張カード電流モニタを実施できる例示的なシステムを示す図である。
【図4】一実施形態における拡張カード電流モニタを実施するプロセスを示すフロー図である。
【図5】一実施形態における拡張カード電流モニタを実施する別のプロセスを示すフロー図である。
【発明を実施するための形態】
【0018】
本明細書に記載される方法およびシステムは、拡張カード上の１つもしくは複数の負荷の閉ループ制御、離散的もしくは連続的時間制御、または局所制御電力消費あるいはその組合せを実施するために、拡張カードに組み込まれ、または埋め込まれたデバイスまたは構造体を提供できる。本開示に従って記載されるデバイスは、拡張カード上の電圧供給ピンを通って流れる電流を監視でき、これは、メイン・カードへ接続されたドーター・カードであってよい。さらに、デバイスはドーター・カードに組み込まれ、または埋め込まれるので、監視および制御は、ホスト・デバイス（例えば、マザーボード）を介さずに、ドーター・カードによって局所的に行うことができる。さらに、本明細書に記載される方法およびシステムは、マザーボードの仕様内の推定された制限を使用する代わりに、拡張カードの機能ユニットまたはプロセッサが、拡張カードの電圧または電源ピン仕様内で最大の電流および電力で機能できるようにすることができる。例として、拡張カードの機能ユニットは、グラフィックス処理ユニット（ＧＰＵ）、フィールド・プログラマブル・ゲート・アレイ（ＦＰＧＡ）、システム・オン・チップ（ＳｏＣ）、または別の専用プロセッサなどのプロセッサであり得るが、これらに限定されない。一部の機能ユニットはアクセラレータと称することができる。マザーボードの仕様内で最大の電流および電力で機能できることによって、拡張カード上の機能ユニットは、最大の性能を達成するために最大電力を使用できる。さらに、拡張カードによって実施される閉ループ制御、離散的もしくは連続的時間制御、および局所制御により、拡張カードの外側のデバイスによって行われる制御方式と比較して、相対的により速い電力管理制御を提供できる。
【0019】
１つの例示的な実施形態では、本明細書に記載される電気負荷による電流消費を制御するデバイスは、第１の回路基板の電気負荷によって第２の回路基板から引き出される電流を測定し、測定された電流と目標電流との間の電流差を受け、電流差に基づいて制御信号を生成できる。制御信号は、電気負荷による電流消費を調整するために、第１の回路基板の電気負荷へ印加できる負荷制御パラメータを規定できる。電気負荷によって引き出される電流の測定、および電気負荷によって消費される電流の調整により、デバイスは、第１の回路基板上で局所的な電力消費の監視および制御を行うことができる。
【0020】
別の例示的な実施形態では、本開示に従って記載される電気負荷による電流消費を制御するデバイスは、電流感知回路およびコントローラを含み得る。デバイスは、第１の回路基板に埋め込まれ、または組み込まれてよい。電流感知回路は、第１の回路基板の電気負荷によって第２の回路基板から引き出される電流を測定できる。コントローラは、測定された電流と目標電流との間の電流差を受け、電流差に基づいて制御信号を生成できる。制御信号は、電気負荷による電流消費を調整するために、第１の回路基板の電気負荷へ適用できる負荷制御パラメータを規定できる。電流感知回路およびコントローラは、第１の回路基板の構成要素とすることができる。第１の回路基板にデバイスを組み込むことにより、第１の回路基板は、ホスト・デバイス（例えば、第２の回路基板）を介さずに、電気負荷による電力または電流消費を監視かつ制御できる。
【0021】
別の例示的な実施形態では、本開示に従って記載される電気負荷による電流消費を制御するデバイスは、電流感知回路およびコントローラを含み得る。デバイスは、第１の回路基板に埋め込まれ、または組み込まれてよい。電流感知回路は、第１の回路基板の電気負荷によって第２の回路基板から引き出される電流を測定できる。コントローラは、測定された電流と目標電流との間の電流差を受け、電流差に基づいて制御信号を生成できる。制御信号は、電気負荷による電流消費を調整するために、第１の回路基板の電気負荷へ適用できる負荷制御パラメータを規定できる。電流感知回路およびコントローラは、第１の回路基板の電源モニタへ接続できる。電流感知回路は、測定された電流を電源モニタへ送るように構成されてよい。コントローラは、電源モニタから電流差を受けるように構成されてよい。第１の回路基板の電源モニタの利用により、デバイスは、基板空間を占有し得る追加構成要素を追加することなく、電流監視および制御を行うことができる。
【0022】
別の例示的な実施形態では、本開示に従って記載される電気負荷による電流消費を制御するデバイスは、電流感知回路およびコントローラを含み得る。デバイスは、第１の回路基板に埋め込まれ、または組み込まれてよい。電流感知回路は、第１の回路基板の電気負荷によって第２の回路基板から引き出される電流を測定できる。コントローラは、測定された電流と目標電流との間の電流差を受け、電流差に基づいて制御信号を生成できる。制御信号は、電気負荷による電流消費を調整するために、第１の回路基板の電気負荷へ適用できる負荷制御パラメータを規定できる。電流感知回路は、電流感知抵抗および感知増幅器を含み得る。電流感知抵抗の第１の端子および第２の端子は、感知増幅器へ結合できる。感知増幅器は、測定された電流を第１の回路基板の電源モニタへ出力するように構成されてよい。電流感知抵抗および感知増幅器は、第１の回路基板に埋め込まれ、または組み込まれ得るデバイスを構築するために容易に入手可能な構成要素とすることができる。
【0023】
別の例示的な実施形態では、本開示に従って記載される電気負荷による電流消費を制御するデバイスは、電流感知回路およびコントローラを含み得る。デバイスは、第１の回路基板に埋め込まれ、または組み込まれてよい。電流感知回路は、第１の回路基板の電気負荷によって第２の回路基板から引き出される電流を測定できる。コントローラは、測定された電流と目標電流との間の電流差を受け、電流差に基づいて制御信号を生成できる。制御信号は、電気負荷による電流消費を調整するために、第１の回路基板の電気負荷へ適用できる負荷制御パラメータを規定できる。コントローラは、電流差に基づいて負荷制御パラメータを決定するように構成された補償器を含み得る。補償器は、アナログ補償器またはデジタル補償器であってよい。アナログまたはデジタル補償器は、第１の回路基板に埋め込まれ、または組み込まれ得るデバイスを構築するために容易に利用可能であり得る構成要素とすることができる。
【0024】
別の例示的な実施形態では、本開示に従って記載される電気負荷による電流消費を制御するデバイスは、電流感知回路およびコントローラを含み得る。デバイスは、第１の回路基板に埋め込まれ、または組み込まれてよい。電流感知回路は、第１の回路基板の電気負荷によって第２の回路基板から引き出される電流を測定できる。コントローラは、測定された電流と目標電流との間の電流差を受け、電流差に基づいて制御信号を生成できる。制御信号は、電気負荷による電流消費を調整するために、第１の回路基板の電気負荷へ適用できる負荷制御パラメータを規定できる。あるいは、制御信号は第１の制御信号であってよく、コントローラは、第１の制御信号をデフォルト制御信号と組み合わせて第２の制御信号を生成するように構成されてもよい。デフォルト制御信号は、第１の回路基板に対して外部である別のデバイスから受けたデフォルト負荷制御パラメータを表すことができる。デフォルト負荷制御パラメータの利用により、電気負荷による電流消費の、相対的により細かい制御を提供できる。
【0025】
別の例示的な実施形態では、本開示に従って記載される電気負荷による電流消費を制御するデバイスは、電流感知回路およびコントローラを含み得る。デバイスは、第１の回路基板に埋め込まれ、または組み込まれてよい。電流感知回路は、第１の回路基板の電気負荷によって第２の回路基板から引き出される電流を測定できる。コントローラは、測定された電流と目標電流との間の電流差を受け、電流差に基づいて制御信号を生成できる。制御信号は、電気負荷による電流消費を調整するために、第１の回路基板の電気負荷へ適用できる負荷制御パラメータを規定できる。電流消費に対する調整は、負荷制御パラメータによって規定されたファクタによる、第１の回路基板の電気負荷の動作周波数に対する調整を含み得る。動作周波数に対する調整により、電気負荷に印加される電圧を変更することなく、電気負荷による電流消費および電力消費を調整できる。
【0026】
別の例示的な実施形態では、本開示に従って記載される電気負荷による電流消費を制御するデバイスは、電流感知回路およびコントローラを含み得る。デバイスは、第１の回路基板に埋め込まれ、または組み込まれてよい。電流感知回路は、第１の回路基板の電気負荷によって第２の回路基板から引き出される電流を測定できる。コントローラは、測定された電流と目標電流との間の電流差を受け、電流差に基づいて制御信号を生成できる。制御信号は、電気負荷による電流消費を調整するために、第１の回路基板の電気負荷へ適用できる負荷制御パラメータを規定できる。目標電流は、第１の回路基板のメモリに記憶された事前に規定された値とすることができる。第１の回路基板のメモリに目標電流を記憶することで、局所的な電流消費制御を提供できる。
【0027】
別の例示的な実施形態では、本開示に従って記載される電気負荷による電流消費を制御するデバイスは、電流感知回路およびコントローラを含み得る。デバイスは、第１の回路基板に埋め込まれ、または組み込まれてよい。電流感知回路は、第１の回路基板の電気負荷によって第２の回路基板から引き出される電流を測定できる。コントローラは、測定された電流と目標電流との間の電流差を受け、電流差に基づいて制御信号を生成できる。制御信号は、電気負荷による電流消費を調整するために、第１の回路基板の電気負荷へ適用できる負荷制御パラメータを規定できる。コントローラは、目標電流と新しい電流との間の新しい電流差を受けるようにさらに構成されてよい。新しい電流は、制御信号を使用して電流の調整に応答して電気負荷によって引き出される電流の量とすることができる。コントローラは、新しい電流差に基づいて新しい制御信号を生成するようにさらに構成されてよい。コントローラは、電気負荷による電流消費を再調整するために、新しい制御信号を電気負荷へ印加するようにさらに構成されてよい。引き出される電流の継続された測定および電気負荷によって消費される電流の調整により、電気負荷による電力消費の閉ループ制御を提供できる。
【0028】
別の例示的な実施形態では、本開示に従って記載される電気負荷による電流消費を制御するデバイスは、電流感知回路およびコントローラを含み得る。デバイスは、第１の回路基板に埋め込まれ、または組み込まれてよい。電流感知回路は、第１の回路基板の電気負荷によって第２の回路基板から引き出される電流を測定できる。コントローラは、測定された電流と目標電流との間の電流差を受け、電流差に基づいて制御信号を生成できる。制御信号は、電気負荷による電流消費を調整するために、第１の回路基板の電気負荷へ適用できる負荷制御パラメータを規定できる。電気負荷は、グラフィックス処理ユニット（ＧＰＵ）とすることができる。ＧＰＵによって引き出される電流の測定、およびＧＰＵによって消費される電流の調整により、ＧＰＵは、ホスト・デバイス（例えば、第２の回路基板）によって設定された制限なしで、制御されたレベルの電力で機能できる。
【0029】
１つの例示的な実施形態では、本明細書に記載される電気負荷による電流消費を制御する装置は、電気負荷と、電気負荷へ接続された電圧レギュレータと、装置に対して外部である回路基板から電流を受けるように構成された電源ピンと、電源ピンおよび電圧レギュレータへ接続された電流感知回路と、電気負荷および電圧レギュレータへ接続されたコントローラとを含み得る。電流感知回路は、電源ピンによって受ける電流を測定するように構成されてよい。コントローラは、測定された電流と目標電流との間の電流差を受けるように構成されてよい。コントローラは、電流差に基づいて制御信号を生成するようにさらに構成されてよく、制御信号は負荷制御パラメータを表す。コントローラは、制御信号を電気負荷へ印加するようにさらに構成されてよい。制御信号の印加により、電気負荷による電流消費を調整できる。電気負荷によって引き出される電流の測定、および電気負荷によって消費される電流の調整により、装置は局所的な電力消費の監視および制御を行うことができる。
【0030】
別の例示的な実施形態では、本明細書に記載される電気負荷による電流消費を制御する装置は、電気負荷と、電気負荷へ接続された電圧レギュレータと、装置に対して外部である回路基板から電流を受けるように構成された電源ピンと、電源ピンおよび電圧レギュレータへ接続された電流感知回路と、電気負荷および電圧レギュレータへ接続されたコントローラとを含み得る。電流感知回路は、電源ピンによって受ける電流を測定するように構成されてよい。コントローラは、測定された電流と目標電流との間の電流差を受けるように構成されてよい。コントローラは、電流差に基づいて制御信号を生成するようにさらに構成されてよく、制御信号は負荷制御パラメータを表す。コントローラは、制御信号を電気負荷へ印加するようにさらに構成されてよい。制御信号の印加により、電気負荷による電流消費を調整できる。装置は、電圧レギュレータ、電流感知回路、およびコントローラへ接続された電源モニタをさらに含み得る。電源モニタは、電流感知回路から測定された電流を受けるように構成されてよい。電源モニタは、測定された電流と目標電流との間の電流差を決定するようにさらに構成されてよい。電源モニタは、電流差をコントローラへ送るようにさらに構成されてよい。装置の電源モニタの利用により、装置は、局所的な構成要素を使用して電気負荷に対する電力消費監視および制御を行うことができる。
【0031】
別の例示的な実施形態では、本明細書に記載される電気負荷による電流消費を制御する装置は、電気負荷と、電気負荷へ接続された電圧レギュレータと、装置に対して外部である回路基板から電流を受けるように構成された電源ピンと、電源ピンおよび電圧レギュレータへ接続された電流感知回路と、電気負荷および電圧レギュレータへ接続されたコントローラとを含み得る。電流感知回路は、電源ピンによって受ける電流を測定するように構成されてよい。コントローラは、測定された電流と目標電流との間の電流差を受けるように構成されてよい。コントローラは、電流差に基づいて制御信号を生成するようにさらに構成されてよく、制御信号は負荷制御パラメータを表す。コントローラは、制御信号を電気負荷へ印加するようにさらに構成されてよい。制御信号の印加により、電気負荷による電流消費を調整できる。電流感知回路は、電流感知抵抗および感知増幅器を含み得る。電流感知抵抗の第１の端子および第２の端子は、感知増幅器へ結合されてよい。感知増幅器は、測定された電流を装置の電源モニタへ出力するように構成されてよい。電流感知抵抗および感知増幅器は、装置に埋め込まれ、または組み込まれ得るデバイスを構築するために容易に入手可能であり得る構成要素であり得る。
【0032】
別の例示的な実施形態では、本明細書に記載される電気負荷による電流消費を制御する装置は、電気負荷と、電気負荷へ接続された電圧レギュレータと、装置に対して外部である回路基板から電流を受けるように構成された電源ピンと、電源ピンおよび電圧レギュレータへ接続された電流感知回路と、電気負荷および電圧レギュレータへ接続されたコントローラとを含み得る。電流感知回路は、電源ピンによって受ける電流を測定するように構成されてよい。コントローラは、測定された電流と目標電流との間の電流差を受けるように構成されてよい。コントローラは、電流差に基づいて制御信号を生成するようにさらに構成されてよく、制御信号は負荷制御パラメータを表す。コントローラは、制御信号を電気負荷へ印加するようにさらに構成されてよい。制御信号の印加により、電気負荷による電流消費を調整できる。コントローラは、電流差に基づいて負荷制御パラメータを決定するように構成された補償器を含み得る。補償器は、第１の回路基板に埋め込まれ、または組み込まれ得るデバイスを構築するために容易に利用可能であり得る構成要素であり得る。
【0033】
別の例示的な実施形態では、本明細書に記載される電気負荷による電流消費を制御する装置は、電気負荷と、電気負荷へ接続された電圧レギュレータと、装置に対して外部である回路基板から電流を受けるように構成された電源ピンと、電源ピンおよび電圧レギュレータへ接続された電流感知回路と、電気負荷および電圧レギュレータへ接続されたコントローラとを含み得る。電流感知回路は、電源ピンによって受ける電流を測定するように構成されてよい。コントローラは、測定された電流と目標電流との間の電流差を受けるように構成されてよい。コントローラは、電流差に基づいて制御信号を生成するようにさらに構成されてよく、制御信号は負荷制御パラメータを表す。コントローラは、制御信号を電気負荷へ印加するようにさらに構成されてよい。制御信号の印加により、電気負荷による電流消費を調整できる。制御信号は第１の制御信号であり、コントローラは、第１の制御信号をデフォルト制御信号と組み合わせて第２の制御信号を生成するように構成されてよい。デフォルト制御信号は、装置に対して外部であるデバイスから受けたデフォルト負荷制御パラメータを表すことができる。デフォルト負荷制御パラメータの利用により、電気負荷による電流消費の相対的に、より細かい制御を提供できる。
【0034】
別の例示的な実施形態では、本明細書に記載される電気負荷による電流消費を制御する装置は、電気負荷と、電気負荷へ接続された電圧レギュレータと、装置に対して外部である回路基板から電流を受けるように構成された電源ピンと、電源ピンおよび電圧レギュレータへ接続された電流感知回路と、電気負荷および電圧レギュレータへ接続されたコントローラとを含み得る。電流感知回路は、電源ピンによって受ける電流を測定するように構成されてよい。コントローラは、測定された電流と目標電流との間の電流差を受けるように構成されてよい。コントローラは、電流差に基づいて制御信号を生成するようにさらに構成されてよく、制御信号は負荷制御パラメータを表す。コントローラは、制御信号を電気負荷へ印加するようにさらに構成されてよい。制御信号の印加により、電気負荷による電流消費を調整できる。電流消費に対する調整は、負荷制御パラメータによって規定されたファクタによる装置の電気負荷の動作周波数に対する調整を含み得る。動作周波数に対する調整により、電気負荷に印加される電圧を変更することなく、電気負荷による電流消費および電力消費を調整できる。
【0035】
別の例示的な実施形態では、本明細書に記載される電気負荷による電流消費を制御する装置は、電気負荷と、電気負荷へ接続された電圧レギュレータと、装置に対して外部である回路基板から電流を受けるように構成された電源ピンと、電源ピンおよび電圧レギュレータへ接続された電流感知回路と、電気負荷および電圧レギュレータへ接続されたコントローラとを含み得る。電流感知回路は、電源ピンによって受ける電流を測定するように構成されてよい。コントローラは、測定された電流と目標電流との間の電流差を受けるように構成されてよい。コントローラは、電流差に基づいて制御信号を生成するようにさらに構成されてよく、制御信号は負荷制御パラメータを表す。コントローラは、制御信号を電気負荷へ印加するようにさらに構成されてよい。制御信号の印加により、電気負荷による電流消費を調整できる。目標電流は、装置のメモリに記憶された事前に規定された値とすることができる。装置のメモリに目標電流を記憶することで、局所的な電流消費制御を提供できる。
【0036】
別の例示的な実施形態では、本明細書に記載される電気負荷による電流消費を制御する装置は、電気負荷と、電気負荷へ接続された電圧レギュレータと、装置に対して外部である回路基板から電流を受けるように構成された電源ピンと、電源ピンおよび電圧レギュレータへ接続された電流感知回路と、電気負荷および電圧レギュレータへ接続されたコントローラとを含み得る。電流感知回路は、電源ピンによって受ける電流を測定するように構成されてよい。コントローラは、測定された電流と目標電流との間の電流差を受けるように構成されてよい。コントローラは、電流差に基づいて制御信号を生成するようにさらに構成されてよく、制御信号は負荷制御パラメータを表す。コントローラは、制御信号を電気負荷へ印加するようにさらに構成されてよい。制御信号の印加により、電気負荷による電流消費を調整できる。電気負荷は、グラフィックス処理ユニット（ＧＰＵ）であってよい。ＧＰＵによって引き出される電流の測定、およびＧＰＵによって消費される電流の調整により、ＧＰＵは、ホスト・デバイス（例えば、第２の回路基板）によって設定された制限なしで、制御されたレベルの電力で機能できる。
【0037】
１つの例示的な実施形態では、本明細書に記載される電気負荷による電流消費を制御する方法は、第１の回路基板上のデバイスによって、第１の回路基板の電気負荷によって第２の回路基板から引き出される電流を測定することを含み得る。本方法は、デバイスによって、測定された電流と目標電流との間の電流差に基づいて制御信号を生成することをさらに含み得、制御信号は負荷制御パラメータを表す。本方法は、デバイスによって、制御信号を第１の回路基板の電気負荷へ印加することをさらに含み得る。制御信号の印加により、電気負荷による電流消費を調整できる。電気負荷によって引き出される電流の測定、および電気負荷によって消費される電流の調整により、デバイスは、第１の回路基板上で局所的な電力消費の監視および制御を行うことができる。
【0038】
別の例示的な実施形態では、本明細書に記載される電気負荷による電流消費を制御する方法は、第１の回路基板上のデバイスによって、第１の回路基板の電気負荷によって第２の回路基板から引き出される電流を測定することを含み得る。本方法は、デバイスによって、測定された電流と目標電流との間の電流差に基づいて制御信号を生成することをさらに含み得、制御信号は負荷制御パラメータを表す。本方法は、デバイスによって、制御信号を第１の回路基板の電気負荷へ印加することをさらに含み得る。制御信号の印加により、電気負荷による電流消費を調整できる。本方法は、デバイスによって、負荷制御パラメータをデフォルト負荷制御パラメータと組み合わせて制御信号を生成することをさらに含み得る。デフォルト負荷制御パラメータの利用により、電気負荷による電流消費の相対的に、より細かい制御を提供できる。
【0039】
別の例示的な実施形態では、本明細書に記載される電気負荷による電流消費を制御する方法は、第１の回路基板上のデバイスによって、第１の回路基板の電気負荷によって第２の回路基板から引き出される電流を測定することを含み得る。本方法は、デバイスによって、測定された電流と目標電流との間の電流差に基づいて制御信号を生成することをさらに含み得、制御信号は負荷制御パラメータを表す。本方法は、デバイスによって、制御信号を第１の回路基板の電気負荷へ印加することをさらに含み得る。制御信号の印加により、電気負荷による電流消費を調整できる。本方法は、デバイスによって、電気負荷によって引き出される新しい電流を測定することをさらに含み得る。本方法は、デバイスによって、新しい測定された電流と目標電流との間の新しい電流差に基づいて新しい制御信号を生成することをさらに含み得る。本方法は、デバイスによって、新しい制御信号を第１の制御基板の電気負荷へ印加して電気負荷による電流消費を再調整することをさらに含み得る。引き出される電流の継続された測定および電気負荷によって消費される電流の調整により、電気負荷による電力消費の閉ループ制御を提供できる。
【0040】
別の例示的な実施形態では、本明細書に記載される電気負荷による電流消費を制御する方法は、第１の回路基板上のデバイスによって、第１の回路基板の電気負荷によって第２の回路基板から引き出される電流を測定することを含み得る。本方法は、デバイスによって、測定された電流と目標電流との間の電流差に基づいて制御信号を生成することをさらに含み得、制御信号は負荷制御パラメータを表す。本方法は、デバイスによって、制御信号を第１の回路基板の電気負荷へ印加することをさらに含み得る。制御信号の印加により、電気負荷による電流消費を調整できる。電気負荷は、グラフィックス処理ユニット（ＧＰＵ）であってよい。ＧＰＵによって引き出される電流の測定、およびＧＰＵによって消費される電流の調整により、ＧＰＵは、ホスト・デバイス（例えば、第２の回路基板）によって設定された制限なしで、制御されたレベルの電力で機能できる。
【0041】
図１は、一実施形態における拡張カード電流モニタを実施できる例示的システム１００を示す図である。システム１００は、回路基板１０２および回路基板１１０を含み得る。第１の回路基板１０２は、回路基板１１０へ電力を供給するように構成された電源を含む回路基板であってよい。例示的な実施形態において、回路基板１０２は、メイン・カード（例えば、マザーボード）であり、回路基板１１０は、回路基板１０２に取り付けられ、または埋め込まれたドーター・カード（例えば、拡大カードまたは拡張カード）であってよい。回路基板１０２は、電源１０３およびプロセッサ１０５を含み得、ここで、プロセッサ１０５は、回路基板１０２のメイン・プロセッサまたは中央処理ユニット（ＣＰＵ）であってよい。回路基板１１０は、電源ピンまたは電力コネクタ１１２、電圧レギュレータ１１４、電源モニタ１１６、機能回路またはブロック１１７、およびデバイス１２０を含み得る。回路基板１１０は、電源ピン１１２を含む１つまたは複数のピンを介して回路基板１０２へ接続または結合できる。電源ピン１１２を介する、回路基板１０２への回路基板１１０の接続により、閉回路を形成できる。電源ピン１１２での接続によって形成された閉回路により、電流は回路基板１０２と回路基板１１０との間を流れることができ、回路基板１０２は入力電圧１０４を回路基板１１０へ供給できる。
【0042】
機能ユニット１１７は、動作モードにあるときに電力を消費できる電気負荷１１８などの、１つまたは複数の電気負荷を含み得る。電気負荷１１８は、例えば、算術的機能などの指定のタスクまたは機能を行うようにプログラムまたは設計された回路であってよい。例えば、電気負荷１１８は、限定するものではないが、ＧＰＵ、ＦＰＧＡ、ＳｏＣ、または専用プロセッサなどのアクセラレータであり、例えば、回路基板１１０を回路基板１０２へ接続すると、回路基板１０２の動作の強化または補足あるいはその両方を行うようにプログラムできる。一例では、電源ピン１１２を介して回路基板１１０を回路基板１０２へ接続すると、機能ユニット１１７は、回路基板１０２によって供給される電力を消費することによって電気負荷１１８を動作させることができる。回路基板１０２は、電源ピン１１２を介して回路基板１１０へ電圧１０４を印加することにより、回路基板１１０へ電力を供給できる。電気負荷１１８による電力消費は、回路基板１０２から、ある量の電流１３２を引き出すことができ、ここで電流は、回路基板１０２から回路基板１１０へ電源ピン１１２を通って流れることができる。
【0043】
デバイス１２０は、回路基板１１０に埋め込まれ、または組み込まれて、機能ユニット１１７の電気負荷１１８によって引き出される電流の閉ループ制御を提供することができる。例えば、デバイス１２０は、電気負荷１１８および図に示されていない他の負荷によって引き出される電流１３２を監視し、電気負荷１１８へ流入する電流を調整するために使用できるパラメータを決定または計算できる。デバイス１２０は、システム１００の所望の実施に応じて離散的または連続的な時間方式で電流１３２を監視するように構成され得る。デバイス１２０は、電流感知回路１３０およびコントローラ１４０を含み得る。１つの例示的な実施形態では、デバイス１２０は、コントローラ１４０が機能ユニット１１７の電気負荷１１８へ接続されるように回路基板１１０に埋め込まれることができる。
【0044】
電流感知回路１３０は、電源ピン１１２と、電圧レギュレータ１１４と、電源モニタ１１６との間に接続できる。電流感知回路１３０は、電流１３２を測定するように構成され得、ここで電流１３２は、電流感知回路１３０を通って流れることができる。電流感知回路１３０は、図１において電流測定１３８とラベル付けされた測定の値を電源モニタ１１６へ送ることができる。電流１３２は、電圧レギュレータ１１４へも流れることができる。電圧レギュレータ１１４は、電気負荷１１８の仕様に従って電圧１０４を受けるように構成されてよい。例えば、電圧レギュレータ１１４は、電圧１０４を受けて別の電圧１４４を生成でき、その電圧１４４は、機能ユニット１１７の電気負荷１１８へ印加できる。調節された電圧１４４は、電圧１０４とは異なる電圧値を有し得、調節された電圧１４４は、電気負荷１１８を動作させるのに必要な電圧であってよい。電圧１０４を電圧１４４に調節した結果、電圧レギュレータ１１４に入った電流１３２は、電流１３２とは異なり得る電流１３６として出力できる。電流１３２と電流１３６との間の差は、電圧１０４を電圧１４４に調整するために電圧レギュレータによって適用された電圧変換比率に基づくことができる。
【0045】
電源モニタ１１６は、電流１３２を受け、電流１３２を目標電流１３３と比較できる。一例において、目標電流１３３は、回路基板１０２または回路基板１１０に対して外部である別のデバイスによって提供された事前規定値（例えば、電流量）とすることができ、回路基板１１０のメモリ（例えば、揮発性または不揮発性メモリ）に記憶できる。１つの例示的な実施形態では、目標電流１３３は、目標電力仕様を電圧１０４で割ることなどによって、仕様から導出できる。電源モニタ１１６は、電流１３２と目標電流１３３との間の図１において電流差１３４とラベル付けされた差を決定できる。電源モニタ１１６は、電流差１３４をデバイス１２０のコントローラ１４０へ送ることができる。
【0046】
コントローラ１４０は、電流差１３４を受け、電流差１３４に基づいて負荷制御パラメータΔＣを計算または決定できる。コントローラ１４０は、ΔＣを表す制御信号１４２を生成でき、制御信号１４２を使用して電気負荷１１８へ流入する電流１３６を調整できる。例えば、制御信号１４２は、ΔＣに基づくファクタによって、電気負荷１１８の動作周波数を調整し、または電気負荷１１８によって処理される作業負荷の量を変調させることができる。ファクタはΔＣであっても、またはΔＣと１つもしくは複数の追加パラメータ（以下に記載）との組合せであってもよい。電気負荷１１８の動作周波数に対する調整により、電流１３６を調整できる。一例では、電流差１３４は、電流１３２が目標電流１３３よりも大きいか、未満であるか、または等しいかを示すことができる。電流１３２が目標電流１３３よりも大きいことは、電気負荷１１８が過剰な電流を引き出す可能性があることを示し得る。電流１３２が目標電流１３３未満であることは、電気負荷１１８が十分な電流を引き出していない可能性があることを示し得る。一例では、電流１３２が目標電流１３３よりも大きいことに応答して、コントローラ１４０は、電流１３６を減少させるために、電気負荷１１８の動作周波数をファクタΔＣだけ減少させることができる値にΔＣを設定できる。別の例では、電流１３２が目標電流１３３未満であることに応答して、コントローラ１４０は、電流１３６を増加させるために、電気負荷１１８の動作周波数をファクタΔＣだけ増加させることができる値にΔＣを設定できる。
【0047】
制御信号１４２を使用して電流１３６をΔＣのファクタによって調整した結果、電気負荷１１８は、電流１３６の代わりに調整された電流を消費できる。デバイス１２０は、電気負荷１１８へ供給される調節された電圧１４４を変更することなく、電流監視および調整を行うことができる。これにより、デバイス１２０によって行われる電流調整により、調節された電圧１４４を変更することなく、電気負荷１１８による電力消費を調整できる。デバイス１２０による監視および電流調整により、電気負荷１１８によって引き出される電流１３２の閉ループ制御を提供できる。さらに、閉ループ制御は、別のデバイスまたはホスト（例えば、回路基板１０２のプロセッサ１０５）を介さずに、回路基板１１０などのドーター・カードによって実施できる。
【0048】
図２は、例えば、図１に示される一実施形態における回路基板１１０の詳細を示す図である。図２に示される例では、電流感知回路１３０は、電流感知抵抗２０２および感知増幅器２０４を含み得る。電流感知抵抗２０２は、図２においてＡおよびＢとラベル付けされた２つの端子を含み得る。端子Ａは電源ピン１１２へ接続でき、端子Ｂは電圧レギュレータ１１４へ接続できる。いくつかの例では、減結合フィルタ２２０は、電流感知抵抗２０２の端子Ｂと電圧レギュレータ１１４との間に据え付けることができる。減結合フィルタ２２０は、電圧を安定させ、供給ノイズをフィルタリングするように構成されてよい。感知増幅器２０４は、２つの入力端子を含み得、これら２つの入力端子は、電流感知抵抗２０２の端子ＡおよびＢへ接続できる。感知増幅器２０４は、端子Ａから端子Ｂへなど、電流感知抵抗２０２を通って流れる電流１３２を検出でき、アナログからデジタルへの変換器（ＡＤＣ）２１０へ電流１３２を出力できる。ＡＤＣ２１０は、感知増幅器２０４と電源モニタ１１６との間に接続できる。ＡＤＣ２１０は、電流１３２を電流測定値１３８へ変換し、電流測定値１３８を電源モニタ１１６へ送るように構成されてよい。電源モニタ１１６は、電流１３２と目標電流１３３との間の電流差１３４を決定または計算できる。電源モニタ１１６は、電流差１３４をコントローラ１４０へ送ることができる。いくつかの例では、電流差１３４は、通信バスを介してコントローラ１４０へ送信でき、ここで、通信バスを介した送信により、バス通信遅延２３０を消費できる。
【0049】
一例では、コントローラ１４０は補償器２５０を含み得、ここで、補償器２５０は、アナログ補償器またはデジタル補償器であってよい。電流差１３４は、電源モニタ１１６からコントローラ１４０の補償器２５０へ送信され得る。電流差１３４に基づいて、補償器２５０は、負荷制御パラメータΔＣを決定し、ΔＣを表す制御信号１４２を生成し得る。いくつかの例では、制御信号１４２は、図２においてＣとして示されたデフォルト負荷制御パラメータなどの別のパラメータを表す別の信号２４０と組み合わせることができる。一例では、デフォルト負荷制御パラメータＣは、回路基板１１０に対して外部である別のデバイスによって信号２４０として提供された事前規定値とすることができる。一例では、デフォルト負荷制御パラメータＣは、異なる動作環境下で電気負荷１１８によって引き出される電流の適切な量を推定するアルゴリズムによって決定または計算された電気負荷１１８の動作周波数とすることができる。コントローラ１４０は、信号２４０を受信し、ΔＣをＣと組み合わせてパラメータＣ’を決定でき、コントローラ１４０は、Ｃ’を表す別の制御信号２５１を生成できる。別の例示的な実施形態では、コントローラ１４０は、デフォルト負荷制御パラメータＣを受け、ＣをΔＣと組み合わせてＣ’を生成し、次いで、Ｃ’の値を使用して信号２５１を生成してよい。コントローラ１４０は、電流１３６を調整するために（例えば、制御信号２５１を電気負荷１１８へ印加することによって）電気負荷１１８の動作周波数をＣ’のファクタにより調整できる。別の例示的な実施形態では、信号２４０がコントローラ１４０へ提供されていない場合（例えば、Ｃ＝０）、制御信号２５１は、制御信号１４２として設定され得る。
【0050】
電流感知回路１３０を使用して電源ピン１１２で受ける（または電気負荷１１８によって引き出される）電流１３２を監視し、電流１３２を目標電流１３３と比較した結果、調節された電圧１４４を修正することなく、かつ電圧レギュレータ１１４のハードウェアおよび機能を修正することなく、適切な量の調整が、電気負荷１１８へ流入する電流１３６に対してなされ得る。さらに、電気負荷１１８へ流入する電流１３６を調整することにより、調節された電圧１４４を固定したまま、電気負荷１１８の電力消費も調整できる。以下でより詳細に説明するために、回路基板１１０は、機能ユニット１１７の電気負荷１１８によって引き出される電流を監視および調整するために閉ループ制御方式を行うことができ、それにより、ホスト・デバイス（例えば、回路基板１０２のプロセッサ１０５）は、回路基板１１０に対する電力管理を行う必要がない。
【0051】
図３は、図１の例示的システムによって行うことができる閉ループ制御の例示的な実施を示す図である。回路基板１１０は、デバイス１２０（図１に示す）が組み込まれると、電気負荷１１８によって引き出される電流を監視できる。例えば、図１および図２において電気負荷１１８へ制御信号１４２を印加することに応答して、電気負荷１１８は、回路基板１０２から新たな量の電流３０２を引き出すことができる。電流３０２は、例えば、パラメータΔＣを使用する、またはパラメータＣ’を使用する（図１および図２に示される）電流１３６の調整に基づくことができる。電流感知回路１３０は、電流３０２を検出し、電流３０２をＡＤＣ２１０および電圧レギュレータ１１４へ送ることができる。ＡＤＣ２１０は、電流３０２を電流測定値３０４へ変換することができ、ここで、電流測定値３０４は電流３０２の測定された値とすることができる。電圧レギュレータ１１４は、電流３０２を受け、電圧レギュレータ１１４によって使用される電圧変換比率に基づいて電流３０２を電流３０６へ変換できる。電流３０６は、電気負荷１１８へ流れることができる。
【0052】
電源モニタ１１６は、電流測定値３０４を目標電流１３３と比較して、例えば、電気負荷１１８が多すぎる、または少なすぎる電流を引き出しているかを決定できる。比較に基づいて、電源モニタ１１６は、目標電流１３３と電流感知回路１３０から受けた電流３０２との間の新しい電流差３０８を決定できる。電源モニタ１１６は、電流差３０８をコントローラ１４０へ送ることができる。コントローラ１４０の補償器２５０は、電流差３０８を使用して、新しい負荷制御パラメータΔＣｋを計算または決定し、負荷制御パラメータΔＣｋを表す制御信号３１０を生成できる。コントローラ１４０は、信号２４０を受信し、ΔＣｋをＣと組み合わせてパラメータＣ’ｋを決定でき、コントローラ１４０は、Ｃ’ｋを表す別の制御信号３１２を生成できる。コントローラ１４０は、電流３０６を調整するために（例えば、制御信号３１２を電気負荷１１８へ印加することによって）電気負荷１１８の動作周波数をＣ’ｋのファクタにより調整できる。電気負荷１１８によって引き出される電流３０２を監視することによって、回路基板１１０は、電気負荷１１８によって消費される電流を更新および再調整できる（例えば、電流１３６から電流３０６へ）。このように、閉ループ３００が、電流感知回路１３０、電源モニタ１１６、コントローラ１４０、および電圧レギュレータ１１４によって形成でき、ここで、閉ループ３００は、ホスト・デバイス（例えば、回路基板１０２などの、メイン・カードまたはマザーボード）を介さずに、繰り返し実施して電気負荷１１８によって引き出される電流を監視かつ調整できる。
【0053】
閉ループ３００は、図１に示されるシステム１００の所望の実施に応じて、連続的または離散的な方式で繰り返し実施できる。一例では、閉ループ３００は、電流感知回路１３０にピン１１２からの電流に対する各変化を感知させることによって連続的に実施できる。例えば、ピン１１２で電気負荷１１８によって引き出される電流は、電気負荷１１８へ流入する電流に対する調整に応答して変化できる。電流感知回路１３０は、ピン１１２での電流に対する変化を検出し、変化した電流の測定値を電源モニタ１１６へ提供して閉ループ３００を開始できる。別の例では、閉ループ３００は、電流感知回路１３０に規定された時間間隔で定期的にピン１１２からの電流を感知させることによって、離散的な方式で実施できる。
【0054】
図４は、一実施形態における拡張カード電流モニタを実施するプロセス４００を示すフロー図である。プロセス４００は、ブロック４０２、４０４、または４０６、あるいはそれらの組合せのうちの１つまたは複数によって示されるような１つまたは複数の操作、動作、または機能を含み得る。離散的なブロックとして示されているが、様々なブロックが、所望の実施に応じて、追加のブロックに分割され、より少ないブロックへ組み合わされ、排除され、または並列に行われることができる。
【0055】
プロセス４００は、ブロック４０２で始まることができる。ブロック４０２では、第１の回路基板に組み込まれ、または埋め込まれたデバイスが、第１の回路基板によって第２の回路基板から引き出される電流を測定できる。プロセス４００は、ブロック４０２からブロック４０４へ進むことができる。ブロック４０４では、デバイスは、測定された電流と目標電流との間の電流差に基づいて制御信号を生成できる。いくつかの例では、デバイスは、別の制御信号とデフォルト負荷制御信号との組合せに基づいて制御信号を生成してよい。プロセス４００は、ブロック４０４からブロック４０６へ進むことができる。ブロック４０６では、デバイスは、制御信号を第１の回路基板の電気負荷へ印加して、電気負荷による電流消費を調整できる。
【0056】
いくつかの例では、デバイスは、電気負荷によって引き出される新しい電流をさらに測定し、新しい測定された電流と目標電流との間の新しい電流差に基づいて新しい制御信号を生成できる。デバイスは、新しい制御信号を電気負荷に印加して、第１の回路基板の電気負荷による電流消費を再調整できる。
【0057】
図５は、一実施形態における拡張カード電流モニタを実施する別のプロセス５００を示すフロー図である。プロセス５００は、ブロック５０２、５０４、５０６、５０８、または５１０、あるいはそれらの組合せのうちの１つまたは複数によって示されるような１つまたは複数の操作、動作、または機能を含み得る。離散的なブロックとして示されているが、様々なブロックが、所望の実施に応じて、追加のブロックに分割され、より少ないブロックへ組み合わされ、排除され、または並列に行われることができる。
【0058】
プロセス５００は、ブロック５０２で始まることができる。ブロック５０２では、第１の回路基板は、第１の回路基板へ接続された第２の回路基板から第１の回路基板の負荷によって引き出される電流Ｉｋを測定できる。プロセス５００は、ブロック５０２からブロック５０４へ進むことができる。ブロック５０４では、第１の回路基板は、測定された電流Ｉｋと目標電流ＩＴとの間の電流差ΔＩｋを決定できる。プロセス５００は、ブロック５０４からブロック５０６へ進むことができる。ブロック５０６では、第１の回路基板は、電流差ΔＩｋを使用して負荷制御パラメータΔＣｋを決定または計算できる。プロセス５００は、ブロック５０６からブロック５０８へ進むことができる。ブロック５０８では、第１の回路基板は、負荷制御パラメータΔＣｋをデフォルト負荷制御パラメータＣと組み合わせて、別の負荷制御パラメータＣ’ｋを生成できる。いくつかの例では、Ｃがゼロである場合（例えば、デフォルト負荷制御パラメータが与えられていない場合）、ΔＣｋはＣ’ｋと等価であり得る。プロセス５００は、ブロック５０８からブロック５１０へ進むことができる。ブロック５１０では、第１の回路基板は、パラメータＣ’ｋを第１の回路基板の負荷へ適用して負荷の動作周波数を調整でき、ここで、負荷の動作周波数に対する調整により、負荷による電流消費を調整できる。負荷によって調整された電流消費により、新しい量の電流を負荷による第２の回路基板から引き出すことができる。
【0059】
プロセス５００は、ブロック５０２へ戻ることができる。第１の回路基板は、ブロック５０２、５０４、５０６、５０８、および５１０を含む動作のループを行い、第１の回路基板の負荷による電力消費の閉ループ制御を繰り返し行うことができる。例えば、ループの新しい反復により、ブロック５０２で電流Ｉｋ＋１を測定し、ブロック５０４で電流差ΔＩｋ＋１を決定し、パラメータΔＣｋ＋１の新しい値を決定し、新しいパラメータＣ’ｋ＋１を決定することができ、ここで、Ｃ’ｋ＋１は負荷に適用して、負荷による電流消費を再調整できる。
【0060】
図におけるフローチャートおよびブロック図は、本発明の様々な実施形態によるシステム、方法、およびコンピュータ・プログラム製品の可能な実施のアーキテクチャ、機能性、および動作を示す。これに関して、フローチャートまたはブロック図における各ブロックは、モジュール、セグメント、または命令の一部を表してよく、これは、指定された論理機能を実施するための１つまたは複数の実行可能な命令を含む。いくつかの代替実施では、ブロックに記された機能は、図に記された順序から外れて生じてよい。例えば、連続して示される２つのブロックは、実際には実質的に同時に実行されてよく、ブロックは、関与される機能性に応じて逆の順序で実行されることがある。ブロック図またはフローチャートあるいはその両方のうちの各ブロック、ならびにブロック図またはフローチャートあるいはその両方におけるブロックの組合せが、指定された機能もしくは動作を行う、または専用のハードウェアとコンピュータ命令との組合せを行う専用のハードウェア・ベースのシステムによって実施できることにも留意されたい。
【0061】
本明細書で使用される専門用語は、特定の実施形態を記載することのみを目的としており、本発明を限定することを意図するものではない。本明細書で使用されるように、単数形「ａ」、「ａｎ」および「ｔｈｅ」は、文脈が別段を明確に示さない限り、複数形も含むことが意図される。用語「ｃｏｍｐｒｉｓｅｓ」または「ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ」あるいはその両方は、本明細書で使用される場合、記載された特徴、整数、ステップ、操作、要素、または構成要素あるいはその組合せの存在を指定するが、１つまたは複数の他の特徴、整数、ステップ、操作、要素、構成要素、またはそれらのグループあるいはその組合せの存在または追加を排除するものではないことがさらに理解されるであろう。
【0062】
本発明の様々な実施形態の説明は、例示の目的で提示されたが、開示された実施形態を網羅または限定することを意図するものではない。多くの修正および変形は、記載された実施形態の範囲から逸脱することなく、当業者には明らかであろう。本明細書で使用される専門用語は、実施形態の原理、市場で見出される技術の実際的な適用もしくは技術的改善を最もよく説明するために、または他の当業者が本明細書に開示される実施形態を理解できるようにするために選択された。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【国際調査報告】