TWI676887B - 伴隨活躍的負載的功率多工 - Google Patents

Abstract

揭示一種用於伴隨活躍的負載的功率多工的積體電路。在一個示例態樣中，該積體電路包括第一功率軌、第二功率軌、負載功率軌、多個功率多工器分塊和功率多工器控制電路。該第一功率軌處在第一電壓，並且該第二功率軌處在第二電壓。該多個功率多工器分塊以鏈型佈置被串聯地耦合，並且回應於功率軌切換信號聯合地執行功率多工操作。每個功率多工器分塊在將該負載功率軌耦合到該第一功率軌和該第二功率軌之間進行切換。該功率多工器控制電路耦合到該第一和第二功率軌，並且包括用於基於該第一和第二電壓產生相對電壓信號的比較器。該功率多工器控制電路基於該相對電壓信號產生該功率軌切換信號。

Description

伴隨活躍的負載的功率多工

概括地說，本案內容係關於伴隨被用在電子設備中的積體電路（IC）的功率管理，並且更具體地說，本案內容係關於使電路負載能夠在該電路負載從一個功率軌被切換到另一個功率軌的同時繼續活躍的操作。

由電子設備產生的功耗是電子設備的設計中的日益重要的因素。從全域角度看，由於大型共同資料中心和個人計算設備的泛在性，電子設備的能耗佔總能量使用的相當大的百分比。因此，環境問題激發了對減少由電子設備消耗的功率以幫助保護地球的資源的努力。從個人角度看，更少的功耗轉換成更低的能源帳單。此外，許多個人計算設備是可攜式的並且由電池供電的。被可攜式的電池供電的電子設備消耗的能量越少，則在沒有充電電池的情況下可攜式設備可以操作得越久。更低的能耗亦實現使用更小的電池和採用更輕薄的外形，這表示可以使電子設備更便攜或者多用途。因此，可攜式設備的風行亦激發了對減少電子設備的功耗的努力。

電子設備在若該設備耦合到電源並且被開啟的情況下消耗功率。對於整個電子設備是這樣，而對於電子設備的單個部分亦是這樣。因此，若電子設備的零件斷電（甚至在其他的零件仍然被加電的同時），則可以減少功率消耗。可以將電子設備的整個個別的部件（諸如整個積體電路（IC）或者Wi-Fi無線電）斷電。或者，可以同樣地將個別的部件的所選擇的部分斷電。例如，可以在某個時段中有選擇地將積體電路晶片的完全不同的處理實體或者電路塊（諸如其核）斷電以減少能耗。

因此可以將積體電路的部分（諸如核）斷電以減少功率使用和延長電池壽命。可以藉由將核從電源解耦或者藉由關閉電源來將核斷電。另外地，可以藉由降低被提供給核的電壓來將核斷電以減少功率消耗。一種用於向積體電路的核提供較低的電壓位準的方法被稱為動態電壓縮放（DVS）。利用動態電壓縮放，可以藉由在降低的利用的時間期間降低供電電壓並且隨後在其他的時間提高供電電壓以滿足較高的使用需求來管理由核產生的能量使用。

因此，使用動態電壓縮放作為伴隨積體電路的功率管理技術可以減少電子設備的功率消耗。不幸的是，實現動態電壓縮放是有挑戰性的。例如，特別是在電壓位準轉變期間，實現動態電壓縮放可以不利地影響積體電路的核的效能水平。在電壓位準轉變期間，核的處理輸送量可以減慢，並且可以損壞資料。該等問題已經妨礙動態電壓縮放的部署，並且因此妨礙獲得動態電壓縮放的完整的節電益處。

揭示一種實現伴隨活躍的負載的功率多工的積體電路。在一個示例態樣中，該積體電路包括第一功率軌、第二功率軌和負載功率軌。該第一功率軌經配置為被保持在第一電壓處，並且該第二功率軌經配置為被保持在第二電壓處。該積體電路亦包括以鏈型佈置被串聯地耦合的多個功率多工器分塊。該多個功率多工器分塊經配置為回應於功率軌切換信號聯合地執行功率多工操作。每個功率多工器分塊經配置為在將該負載功率軌耦合到該第一功率軌與將該負載功率軌耦合到該第二功率軌之間進行切換。該積體電路進一步包括耦合到該第一功率軌和該第二功率軌的功率多工器控制電路。該功率多工器控制電路包括經配置為基於該第一電壓和該第二電壓產生相對電壓信號的比較器。該功率多工器控制電路經配置為基於該相對電壓信號產生該功率軌切換信號。

在一個示例態樣中，揭示一種積體電路。該積體電路包括：經配置為被保持在第一電壓處的第一功率軌和經配置為被保持在第二電壓處的第二功率軌。該積體電路亦包括負載功率軌和耦合到該負載功率軌的電路負載。該積體電路進一步包括以鏈型佈置被串聯地耦合的多個功率多工器分塊。該多個功率多工器分塊經配置為回應於功率軌切換信號聯合地執行功率多工操作。每個功率多工器分塊經配置為在將該負載功率軌耦合到該第一功率軌與將該負載功率軌耦合到該第二功率軌之間進行切換。該積體電路額外地包括耦合到該第一功率軌和該第二功率軌的功率多工器控制電路。該功率多工器控制電路包括：用於基於該第一電壓和該第二電壓產生相對電壓信號的比較構件；及用於基於該相對電壓信號產生該功率軌切換信號的啟動構件。

在一個示例態樣中，揭示一種用於伴隨活躍的負載的功率多工的方法。該方法包括：使用第一功率軌向負載功率軌提供功率。該方法亦包括：將該第一功率軌的第一電壓與第二功率軌的第二電壓進行比較；及基於該比較產生相對電壓信號。獲得指示關於改變該第二功率軌的該第二電壓的命令的發出的電壓位準指示信號。該方法進一步包括：基於該相對電壓信號和該電壓位準指示信號產生功率軌切換信號；及基於該功率軌切換信號執行功率多工操作以從該第一功率軌斷開和連接到該第二功率軌。該方法額外地包括：使用該第二功率軌向該負載功率軌提供功率。

在一個示例態樣中，揭示一種積體電路。該積體電路包括第一功率軌、第二功率軌和負載功率軌。該第一功率軌經配置為被保持在第一電壓處，並且該第二功率軌經配置為被保持在第二電壓處。該積體電路亦包括耦合在該第一功率軌與該負載功率軌之間和該第二功率軌與該負載功率軌之間的多個功率多工器分塊。該多個功率多工器分塊經配置為基於功率軌切換信號在將該負載功率軌耦合到該第一功率軌與將該負載功率軌耦合到該第二功率軌之間進行切換。該積體電路進一步包括：功率多工器控制電路，其耦合到該第一功率軌和該第二功率軌，並且經配置為基於至少一個觸發信號產生該功率軌切換信號。該功率多工器控制電路包括：功率多工器觸發電路，其經配置為回應於該第二電壓的第二電壓位準穿過該第一電壓的第一電壓位準產生該至少一個觸發信號。

電子設備的功率管理牽涉控制積體電路（IC）隨時間或者瞬時的消耗的能量的量。在若積體電路完全斷電時的不使用時間期間可以將能耗減少到零或者接近零。在較低利用的時間處或者為了保留一些已儲存的資料，可以將積體電路斷電到較低的電壓位準以減少功率消耗。此外，若積體電路不能整體被斷電，則一或多個部分或者核可以獨立於彼此地斷電。

一種示例功率管理技術是功率多工。功率多工可以用於在積體電路的操作期間提供功率減少機會。利用功率多工，將積體電路部分（諸如核）從以第一電壓位準被供電切換到以另一個電壓位準被供電。一般來說，積體電路的給定的核若以較低的電壓位準操作則消耗較少的能量。因此，可以藉由將核切換到較低的電壓位準減少積體電路的功率消耗。

在功率多工的一個具體的實例中，處理器結合為處理器儲存資料的記憶體來操作。處理器初始以牽涉向處理器提供經提升的電壓位準的經提升的效能水平操作，其中經提升的電壓位準亦被提供給記憶體以使得記憶體可以為處理器的比正常快的資料需求提供服務。在處理器的利用最終變得足夠低時，可以藉由降低所提供的電壓位準來將包括處理器邏輯的核部分地斷電以減少能量使用。然而，記憶體不可以以該降低的電壓位準操作而同時仍然確保已儲存的資料維持在記憶體中。因此，隨著用於處理器的電壓位準降低，將為記憶體提供不同的電壓位準。一種為記憶體提供不同的電壓位準的方法在於使用功率多工技術將包括記憶體的核從被保持在一個電壓位準處的一個功率軌切換到被保持在另一個電壓位準處的另一個功率軌。

一般來說，在功率多工中，在被保持在多個不同的電壓位準處的多個功率軌之間多工電路負載。不同的功率軌之間的多工是使用一或多個功率多工器分塊實現的。若功率多工中涉及例如兩個功率軌，則每個功率多工器分塊包括兩個切換電路（諸如兩個切換電晶體），其中每個切換電路耦合到兩個功率軌中的一個功率軌。功率多工操作牽涉使用兩個切換電晶體根據經精心策劃的切換程序將電路負載從一個功率軌斷開並且將電路負載連接到另一個功率軌。若電路負載佔積體電路晶片的大的面積，則如本領域的技藝人士將認識到的，可以將多個功率多工器分塊分佈在晶片上的不同的實體位置處以滿足電流-電阻（IR）下降要求和向電路負載的不同的區域傳遞功率。

使用分散式功率多工器分塊實現兩個不同的功率軌之間的切換以改變被提供給電路負載的電壓位準並且因此減少積體電路的大的面積上的功率消耗。不幸的是，涉及分散式功率多工器分塊的功率多工場景引入一些爭用問題。首先，兩個不同的功率軌之間的交叉傳導造成浪費能量的不必要的功率耗費。例如，特別是若兩個不同的切換電晶體是靠近彼此的（諸如是同一個功率多工器分塊的部分或者是鄰近功率多工器分塊的）時，耦合到具有任意電壓的兩個不同的功率軌的兩個不同的切換電晶體不可以同時皆是接通的而不面臨產生兩個不同的功率軌之間的短路電流的風險。更具體地說，若耦合到兩個不同的功率軌的兩個切換電晶體皆被開啟，則電流可以從較高電壓功率軌流過該等切換電晶體中的一個切換電晶體流，去往負載功率軌的公共用節點。從共用節點，電流藉由流過另一個切換電晶體繼續去往較低電壓功率軌。若短路電流狀況持續存在，則大量功率可以被短路電流消耗。此外，短路電流可以是足夠強以至危及切換電晶體的可靠性或者甚至存活的。

就伴隨功率多工操作的第二個爭用為題來說，耦合到兩個不同的功率軌的多個分散式功率多工器分塊的切換電晶體不可以在長時段內全部同時是斷開的。若該等電晶體中的全部電晶體同時是斷開的，則電路負載不再接收功率。因此，存在由負載電流使電路負載的本征電容放電造成的電路負載中的不可取的電壓下降。該放電危害任何被儲存在電路負載中的資料的保留，並且可以危害正在進行的處理任務。第三，若電路負載將在功率多工操作期間繼續活躍的處理，則電路負載繼續依賴於週期性時鐘信號的振盪。將電路負載從全部兩個功率軌斷開因此是不明智的，因為時鐘脈衝不可以被可靠地分佈在電路負載周圍而不提供某個量的功率。

第四，功率多工操作可以包括關於原始功率軌的斷開部分和關於目的功率軌的連接部分。連接部分可以造成目的功率軌中的電壓下垂。多個切換電晶體耦合到給定的功率軌，並且被分佈在多個功率多工器分塊處的電路負載周圍。若多個切換電晶體中的全部切換電晶體或者僅其中的許多切換電晶體同時開啟，則大量電流突然從給定的功率軌流入電路負載。該突然的電流使給定的功率軌上的電壓位準下垂。電壓下垂使亦耦合到功率軌的其他的核不正常地工作。特別是在大的實體區域中應付由這四個爭用問題引起的多個問題是有挑戰性的。

這四個問題可以被重述為由於潛在的短路電流狀況造成的交叉傳導問題（第一個問題）、由於對在功率多工操作期間和之後保持電路負載功能存活的期望造成的非傳導問題（第二和第三個問題）和由於潛在的電流驟增情形造成的過度傳導問題（第四個問題）。為了至少部分地解決該等問題，功率多工操作可以涉及使用二極體連接的電晶體的具有多個階段的功率軌轉變程序。功率軌轉變程序牽涉將電路負載從原始功率軌切換到目的功率軌。相關聯的功率多工器控制電路包括用於使用二極體連接的電晶體來控制功率多工操作期間的電流的方向的能力。相應地，功率多工器控制電路在功率軌轉變程序期間建立交疊階段，在交疊階段中，電路負載可以同時從多個功率軌接收功率而不面臨可察覺的交叉傳導電流的風險，並且因此實現功率的連續提供。另外地，另一個階段包括沿功率多工器分塊的鏈的順序切換以逐漸地從目的功率軌拉取漸增電流以管理電流驟增。

每個功率多工器分塊包括至少一個切換電路，至少一個切換電路可以被置於從斷開模式、接通模式和使用二極體連接的電晶體的單向模式中選擇的電流模式下。切換電路在斷開模式下雙向地阻隔電流，並且在接通模式下雙向地啟用電流。在單向模式下，切換電路使用二極體連接的電晶體允許單向的電流但阻止雙向的電流。為了防止兩個不同的功率軌之間的可察覺的短路電流狀況，在功率多工操作期間藉由有選擇地啟動對應的切換電路的單向電流模式來控制電流的方向。

對於兩個功率軌，功率多工器分塊包括第一和第二切換電路。第一切換電路和第二切換電路可以同時地允許電流流動以解決非傳導問題。在該時間期間，功率多工器分塊將兩個切換電路中的一個切換電路置於單向模式，以防止電流流向切換電路所耦合的對應的功率軌，以解決交叉傳導問題。例如，功率多工器分塊將耦合到具有較低電壓位準的功率軌的切換電路置於單向電流模式下以防止電流流向較低電壓功率軌。

每個切換電路可以包括被並聯地耦合的大開關和小開關。小開關在操作上被實現為使用可以用二極體配置有選擇地連接的電晶體的二極體型設備。若切換電路耦合到較低電壓功率軌，則小開關可以作為二極體被啟動，而大開關被斷開，以將切換電路置於允許單向的電流的單向模式下。以順序的方式將跨多個功率多工器分塊地被佈置的切換電路的小開關置於接通狀態或者單向狀態下以在功率軌轉變程序期間沿電路負載逐漸地提供功率。沿多個功率多工器分塊對接通或者單向狀態的此種順序的啟動解決潛在的電流驟增問題，因為電路負載吸收順序的啟動期間的來自目的功率軌的漸增的電流量。在小開關已經進入目的功率軌的接通狀態之後，功率多工控制電路接通目的功率軌的大開關，以使更大的電流能夠流入電路負載，以用於正在進行的功率傳遞。

此種基於二極體的方法對於在其中例如功率軌被保持在不同的電壓位準處的環境可以促進功率多工操作的效能。然而，此種基於二極體的方法獲取跨功率多工器分塊的鏈的若干個通路來將切換電路啟動為不同的狀態以解決上面列出的爭用問題。作出多個通路花費時間。用於協調多個通路的電路以及二極體連接的電晶體涉及額外的電路。進一步地，為了確保電路負載在功率多工操作期間不遭受可能的故障，在多個階段被實現時，去往電路負載的週期性時鐘被閘控。由於時鐘被閘控，並且因此處理暫停，所以功率多工操作由軟體藉由向硬體暫存器寫入值來啟動。可以在如本文中描述的特定的環境中緩解這各種困難。

因此，上面描述的基於二極體的方法適用於在其中功率軌被保持在保持與彼此不同的電壓位準處的積體電路環境。相反地，下文在本文中描述的方法與在其中一個功率軌的一個電壓穿過另一個功率軌的另一個電壓的積體電路環境有關。功率多工操作是回應於偵測到一個電壓位準正穿過另一個電壓位準而啟動的，並且功率多工操作是在兩個電壓位準是大體上相似的時執行的。因此，由於一個電壓位準是與另一個電壓位準大體上不同的而降低了顯著的短路電流狀況發生的可能性。進一步地，由於被提供給電路負載的電壓位準不被功率多工操作顯著地改變，所以振盪的週期性時鐘信號可以被持續地提供給電路負載。因此，電路負載可以在功率多工操作期間繼續活躍的操作。硬體因此可以以對軟體透通的方式執行功率多工操作，並且避免軟體的強制的參與。額外地，由於功率多工操作可以在跨功率多工器分塊的鏈的單個通路中執行，所以簡化了控制電路。

在一或多個示例實現中，以鏈型被佈置的多個功率多工器分塊是沿電路負載的至少一側分佈的。電路負載耦合到負載功率軌。多個功率多工器分塊可以將電路負載多工到正常情況下被保持在不同的電壓位準處的不同的電源軌，而至少一個電源軌將在兩個穩定的電壓位準之間轉變。功率多工器控制電路和多個功率多工器分塊基於被提供給初始的功率多工器分塊並且沿鏈在單個通路中在連續的功率多工器分塊之間被轉播的功率軌切換信號，而聯合地執行功率多工操作。以下描述內容就兩個電源軌——第一功率軌和第二功率軌解釋了示例原理。然而，所描述的原理亦適用於具有三個或更多個電源軌的積體電路。

第一功率軌被保持在第一電壓處，並且第二功率軌被保持在第二電壓處。多個功率多工器分塊耦合在第一和第二功率軌與負載功率軌之間。功率多工器控制電路包括用於偵測是否一個功率軌具有穿過另一個功率軌的另一個電壓位準的改變的電壓位準的比較器。比較器基於包括第一電壓和第二電壓的比較產生相對電壓信號。由於第一電壓或者第二電壓中的至少一項正在改變，所以相對電壓信號的值的改變指示第一電壓位準已經穿過第二電壓位準。功率多工器控制電路基於相對電壓信號產生功率軌切換信號。

然而，電壓雜訊或者其他的功率分佈網路問題可以造成無意地產生相對電壓信號的值的改變的電源軌的電壓位準的改變。換言之，相對電壓信號的改變可以是虛假的。為了提高對電源軌上的電壓位準正在有意地改變的決定的確定性，功率多工器控制電路亦基於電壓位準指示信號產生功率軌切換信號。電壓控制器提供電壓位準指示信號，電壓位準指示信號指示電壓控制器已經發出對改變電源軌上的電壓位準的命令。電壓控制器可以向例如將電源軌保持到具體的電壓的功率管理積體電路（PMIC）發出此種命令。功率多工器控制電路經由將功率軌切換信號提供給功率多工器分塊的鏈型佈置來啟動功率多工操作。

多個功率多工器分塊之每一者功率多工器分塊包括耦合在第一功率軌與負載功率軌之間的第一切換電路和耦合在第二功率軌與負載功率軌之間的第二切換電路。每個功率多工器分塊亦包括用於在沿功率多工器分塊的鏈型佈置的單個通路中控制第一切換電路和第二切換電路的操作的分塊控制電路。在沿鏈的單個通路期間，在每個功率多工器分塊處，一個切換電路從一個電源軌斷開，並且另一個切換電路連接到另一個電源軌。

經由該等方式，對於在其中至少一個改變的電壓位準穿過另一個電壓位準的情況，解決和至少部分地減輕了上面闡述的四個問題。跨多個功率多工器分塊的鏈型佈置，第一切換電路或者第二切換電路中的至少一項可以在功率多工操作期間持續地提供功率。這使電路負載能夠繼續正確地操作，包括是否在功率多工操作期間在執行活躍的操作的同時週期性時鐘信號施加於電路負載。為了抵消目的功率軌上的潛在的電壓下垂，藉由在單個通路期間沿功率多工器分塊的鏈型的串聯順序地啟動耦合到目的功率軌的切換電路來管理電流驟增。

圖1圖示包括多個功率多工器分塊110-1到110-3或者多個功率-mux分塊和電路負載108的積體電路100的一個示例部分。如所示的，積體電路100包括三個功率軌：第一功率軌102（PR1）、第二功率軌104（PR2）和負載功率軌106（PRL）。積體電路100亦包括電路負載108、本征電容118和功率分佈網路120（PDN）。除了功率軌之外，功率分佈網路120可以包括電壓控制器122或者功率管理積體電路124（PMIC）。儘管積體電路100被示出為包括三個功率多工器分塊110-1、110-2和110-3，但可以替換地對於功率多工操作實現更多的或者更少的功率多工器分塊。

電路負載108可以對應於積體電路100的核或者電路塊。電路負載108的實例包括記憶體、處理器、保持觸發器（RFF）的群組或者其某種組合。本征電容118代表由用於構造電路負載108的電路設備的架構或者材料造成的電容效應。例如，金屬線和電晶體通常具有或者產生本征電容。儘管在圖1中作為整體的塊圖示本征電容118，但本征電容118實際上被分佈在跨越橫跨電路負載108的區域的電路設備中。

功率管理積體電路124被實現為用於經由電壓轉換或者調節以指定的電壓位準向功率軌提供電壓126的電壓源。功率管理積體電路124按照片上電壓126將第一功率軌102和第二功率軌104保持在不同的電壓處。一或多個電源軌構成向圍繞積體電路100的不同的位置和各種電路分佈功率的功率分佈網路120的至少一部分。功率分佈網路120可以包括電壓控制器122或者功率管理積體電路124。

電壓控制器122向功率管理積體電路124發出命令130。每個命令130指示功率管理積體電路124改變（諸如建立或者調整）電壓126中的一個電壓126。電壓控制器122或者功率管理積體電路124可以是積體電路100的一部分或者是與積體電路100分離的。換言之，電壓控制器122或者功率管理積體電路124可以位於相同的或者不同的積體電路晶片上。

多個功率多工器分塊110-1到110-3可以充當用於向電路負載108提供功率的開關。如圖所示的，多個功率多工器分塊110-1到110-3構成磁頭開關128。大體上，磁頭開關連接在正在充當電壓源的功率軌與正在執行數位處理以提供某項功能的功率負載之間。對於積體電路100，磁頭開關128連接在第一功率軌102與電路負載108之間和第二功率軌104與電路負載108之間。可以例如使用利用n井或者n基板技術形成的p通道或者p型金屬氧化物半導體（PMOS）設備（諸如p型場效應電晶體（PFET））實現磁頭開關128。磁頭開關128可以被實現為全域分佈磁頭開關（GDHS）或者塊磁頭開關（BHS）。

磁頭開關128包括多個功率多工器分塊110-a到110-3。具體而言，圖示沿電路負載108分佈的三個功率多工器分塊110-1、110-2和110-3。然而，磁頭開關128可以包括不同的數量的功率多工器分塊110。多個功率多工器分塊110-1到110-3是採用具體的佈局（諸如沿電路負載108的一側或者兩側或更多側）至少部分地圍繞電路負載108佈置的以促進跨電路負載108均勻地提供功率。然而，可以替換地實現其他的功率多工器分塊佈局。進一步地，儘管未在圖1中如此示出，但多個功率多工器分塊110-1到110-3可以替換地被實現為腳踏開關的部分。

第一功率軌102和第二功率軌104兩者耦合到每個功率多工器分塊110。每個功率多工器分塊110進一步耦合到負載功率軌106，並且負載功率軌106耦合到電路負載108。對於積體電路100，第一功率軌102和第二功率軌104經配置為經由使用多個功率多工器分塊110-1到110-3的磁頭開關128向負載功率軌106並且因此向電流負載108提供功率。在操作中，每個功率多工器分塊110經配置為從使用第一功率軌102切換到使用第二功率軌104以及反之亦然，以便經由負載功率軌106向電路負載108提供功率。

第一功率軌102被保持在第一電壓112（V1）處，並且第二功率軌104被保持在第二電壓114（V2）處。功率管理積體電路124維持第一功率軌102上的第一電壓112和第二功率軌104上的第二電壓114。或者，第一和第二電源或者功率調節器（未圖示）可以維持第一功率軌102上的第一電壓112和第二功率軌104上的第二電壓114。負載功率軌106可以被保持在負載電壓116（VL）處。例如，若功率多工器分塊110-1到110-3中的一或多個功率多工器分塊將第一功率軌102連接到負載功率軌106，則負載功率軌106可以被保持在第一電壓112處，並且若一或多個功率多工器分塊110-1到110-3將第二功率軌104連接到負載功率軌106，則負載功率軌106可以被保持在第二電壓114處。因此，每個功率多工器分塊110從提供第一電壓112作為負載電壓116切換到提供第二電壓114作為負載電壓116。在圖2中圖示多個功率多工器分塊的佈置連同功率多工器控制電路和功率多工器控制信號。

圖2圖示結合功率多工器控制電路206的各自包括耦合到功率軌的第一和第二切換電路的多個功率多工器分塊110-1到110-3的一種示例鏈型佈置200。圖2亦圖示了第一功率軌102連同第一電壓112、第二功率軌104連同第二電壓114、負載功率軌106連同負載電壓116和電路負載108連同本征電容118。與圖1相比，圖2增加了功率多工器控制電路206（功率-mux控制電路）、功率多工器控制信號208（功率-mux控制信號）、功率軌切換信號210和分塊間信號傳播電路212。每個功率多工器分塊110包括第一切換電路202和第二切換電路204。

在具有鏈型佈置200的示例實現中，至少從控制信號傳播的角度看，多個功率多工器分塊110-1到110-3被串聯地耦合。串聯中的第一個功率多工器分塊——功率多工器分塊110-1在本文中被稱為「初始的」功率多工器分塊。如所示的，功率多工器分塊110-1到110-3之每一者功率多工器分塊經由切換電路耦合到第一功率軌102和第二功率軌104兩者。功率多工器分塊110-1到110-3之每一者功率多工器分塊亦經由切換電路耦合到負載功率軌106。具體而言，每個第一切換電路202耦合在第一功率軌102與負載功率軌106之間，並且每個第二切換電路204耦合在第二功率軌104與負載功率軌106之間。

功率多工器控制電路206和功率多工器控制信號208被圖示為雲形狀以代表該電路和該等信號分別是跨多個功率多工器分塊110-1、110-2和110-3分佈的。功率多工器控制電路206的部分可以安置在每個功率多工器分塊110的內部。額外地或者替代地，功率多工器控制電路206的部分可以安置在多個功率多工器分塊110-1到110-3的外部，包括安置在多個功率多工器分塊110-1到110-3之間或者之中，以便傳播功率多工器控制信號208的一或多個信號。參考圖4-6描述了功率多工器控制電路206和功率多工器控制信號208的示例態樣。

在一個示例操作中，功率多工器控制電路206使多個功率多工器分塊110-1到110-3從原始功率軌切換到目的功率軌以執行功率多工操作。例如，功率多工器控制電路206可以使功率多工器分塊110-1到110-3從將負載功率軌106耦合到第一功率軌102切換到將負載功率軌106耦合到第二功率軌104或者反之亦然。大體上，可以在沿鏈型佈置200的單個通路中按照從「初始的」功率多工器分塊110-1開始、繼續去往第三功率多工器分塊110-3並且隨後繼續去往「末端」功率多工器分塊110（未被明確地示出）的次序順序地執行此種電源切換。為此，在每個功率多工器分塊110中，一個切換電路閉合，並且另一個切換電路斷開。若切換電路是使用一或多個電晶體來實現的，則被斷開的電晶體與阻隔電流的被斷開的開關相對應，並且被接通的電晶體與啟用電流的閉合的開關相對應。

沿鏈型佈置200從一個功率多工器分塊110到連續的功率多工器分塊110順序地執行用於功率多工操作的功率軌切換。粗實箭頭指示從初始的功率多工器分塊110-1開始並且從左到右地繼續的功率軌切換信號210的順序的前進。更一般而言，功率多工器控制電路206如本文中描述的一般基於一個功率軌的一個電壓位準穿過另一個功率軌的另一個電壓位準而實現功率軌轉變程序。儘管在圖2中圖示了兩個電源軌，但本文中描述的功率多工操作亦適用於伴隨具有三個或更多個電源軌（例如，第一功率軌、第二功率軌和第三功率軌）的功率分佈網路的積體電路。

在一些實現中，第一切換電路202和第二切換電路204中的每項能夠處在斷開狀態或者閉合狀態下。在斷開狀態下，切換電路阻隔電流。在閉合狀態下，切換電路啟用電流。若電路負載108正在被第一功率軌102供電，則多個第一切換電路202處在閉合狀態下，並且多個第二切換電路204處在斷開狀態下。另一方面，若電路負載108正在被第二功率軌104供電，則多個第一切換電路202處在斷開狀態下，並且多個第二切換電路204處在閉合狀態下。第一切換電路202和第二切換電路204使功率多工器控制電路206能夠建立哪個電源軌耦合到負載功率軌106。

在一個示例功率軌切換場景中，假設電路負載108正在被第一功率軌102供電，並且功率多工器控制電路206正在管理用於切換功率軌以使得電路負載108被第二功率軌104供電的功率多工操作。因此，在該場景的起始處，多個第一切換電路202處在閉合狀態下，並且多個第二切換電路204處在斷開狀態下。初始地，第一功率軌102的第一電壓112和第二功率軌104的第二電壓114處在不同的、未改變的電壓位準處。在此處，在該實例中，第一電壓112開始時大於第二電壓114。隨後功率多工器控制電路206偵測到第二電壓114正在改變。回應於第二電壓114穿過第一電壓112，功率多工器控制電路206產生用於啟動功率多工操作的功率軌切換信號210。

回應於接收功率軌切換信號210，初始的功率多工器分塊110-1將第一切換電路202從閉合狀態切換到斷開狀態，並且將第二切換電路204從斷開狀態切換到閉合狀態。因此，初始的功率多工器分塊110-1將負載功率軌106從第一功率軌102斷開，並且將負載功率軌106連接到第二功率軌104。初始的功率多工器分塊110-1亦經由分塊間信號傳播電路212將功率軌切換信號210轉發給第二功率多工器分塊110-2。回應於接收功率軌切換信號210，第二功率多工器分塊110-2交換第一切換電路202和第二切換電路204的斷開和閉合狀態。

該程序沿功率多工器分塊110-1、110-2、110-3等的鏈型的串聯順序地繼續。沿鏈型佈置200的順序的切換造成從第二功率軌104拉取的電流的逐漸的增長。最終，功率軌切換信號210到達最後的或者「末端」功率多工器分塊110（未被明確地示出）。回應於接收功率軌切換信號210，最終的功率多工器分塊110切換第一切換電路202和第二切換電路204的斷開和閉合狀態。

在功率多工操作期間，存在在其中從第一功率軌102和第二功率軌104兩者向負載功率軌106提供功率的交疊時段。該交疊時段是至少關於安置在不同的功率多工器分塊內的第一和第二交換電路被建立的，但該交疊時段亦可以是關於安置在相同的功率多工器分塊110內的第一切換電路202和第二切換電路204被建立的。如參考圖3解釋的，藉由基於對第二電壓114穿過第一電壓112的偵測來切換第一切換電路202和第二切換電路204的斷開和閉合狀態，降低了造成可察覺的短路電流狀況的交叉傳導機會的可能性。

因此，經由此種示例方式，不使任何可察覺的短路電流能夠經由負載功率軌106在第一功率軌102與第二功率軌104之間流動。換言之，若完成功率多工操作，同時第二電壓114緊接在穿過第一電壓112之後相對緩慢地增長，則不允許任何實質的短路電流從第一功率軌102流到第二功率軌104或者反之亦然。額外地，藉由沿鏈型佈置200順序地交換每個功率多工器分塊110的切換電路的斷開和閉合狀態，遞增地在電源軌之間切換去往電路負載108的功率，以使得至少減小了沿第二功率軌104的不當的電壓下垂的大小。

圖3圖示了說明兩個功率軌隨時間的示例電壓位準曲線的曲線圖300。如圖所示的，曲線圖300包括作為橫軸或者x軸的時間軸306和作為縱軸或者y軸的電壓位準軸308。因此，時間在向右的方向上逝去，並且電壓位準在向上的方向上增大。沿電壓位準軸308，標記了三個示例電壓位準：低電壓位準（LVL）、中等電壓位準（MVL）和高電壓位準（HVL）。曲線圖300包括電壓位準曲線302和電壓位準曲線304。亦圖示了交疊區310和交疊區312。圖3的各種態樣（諸如兩個交疊區）不必是按比例圖示的。

在該實例中，處理核正在由第一功率軌102供電。作為電路負載108的一種示例實現的記憶體塊可以由第一功率軌102或者第二功率軌104經由多個功率多工器分塊110-1到110-3的鏈型佈置200供電。電壓位準曲線302代表第一功率軌102隨時間的第一電壓112。電壓位準曲線304代表第二功率軌104隨時間的第二電壓114。中等電壓位準（MVL）與可以以可靠的方式為記憶體塊供電的最小電壓位準相對應。低電壓位準（LVL）與用於處理核的一般利用率的電壓位準相對應，並且高電壓位準（HVL）與用於處理核的高利用率的經提升的電壓位準相對應。

跨時間軸306，第一功率軌102的第一電壓112是不變的。這由位於中等電壓位準（MVL）處的電壓位準曲線302的平坦的線代表。然而，第二功率軌104的第二電壓114在一些時段期間改變。因此，電壓位準曲線304有具有非零斜率的段。開始時，處理核正在以一般利用率操作，並且如在電壓位準曲線304的左側示出的，第二電壓114位於低電壓位準（LVL）處。在某個點處，處理器利用提高。為了適應更高的利用率，回應於由（圖1的）電壓控制器122發出的命令130，功率管理積體電路124隨時間將第二功率軌104上的第二電壓114提高到高電壓位準（HVL）。為了確保記憶體塊可以足夠快地操作以便為處在經提升的模式下的處理核提供服務，記憶體塊將為了高電壓位準（HVL）而切換到第二功率軌104。

第二功率軌104上的第二電壓114增大的時段由位於電壓位準曲線304的左側的具有正的斜率的線段代表。如由交疊區310指示的，存在在第二電壓正在改變（例如，增大）的同時第二功率軌104上的第二電壓114的第二電壓位準穿過第一功率軌102上的第一電壓112的第一電壓位準的時間。在交疊區310期間，多個功率多工器分塊110-1、110-2和110-3的鏈型佈置200從將負載功率軌106耦合到第一功率軌102切換到將負載功率軌106耦合到第二功率軌104。因此最後經由第二功率軌104以高電壓位準（HVL）為記憶體塊供電。

然而，在某個點處，處理器利用降低，並且可以降低第二功率軌104的第二電壓114。電壓控制器122因此發出指示功率管理積體電路124隨時間將第二功率軌104上的第二電壓114從高電壓位準（HVL）降低到低電壓位準（LVL）的命令130。為了確保記憶體塊可以可靠地操作，記憶體塊將切換回正在被保持在中等電壓位準（MVL）處的第一功率軌102。第二功率軌104上的第二電壓114降低的時段由位於電壓位準曲線304的右側的具有負的斜率的線段代表。如由交疊區312指示的，存在在第二電壓正在改變（例如，降低）的同時第二功率軌104上的第二電壓114的第二電壓位準穿過第二功率軌102上的第一電壓112的第一電壓位準的時間。在交疊區312期間，多個功率多工器分塊110-1、110-2和110-3的鏈型佈置200從將負載功率軌106耦合到第二功率軌104切換到將負載功率軌106耦合到第一功率軌102。因此以可靠的方式經由第一功率軌102以中等電壓位準（MVL）為記憶體塊供電。

如所示的，具體而言，對於交疊區312，存在針對交疊區310和交疊區312兩者的對應的交疊時段316和交疊電壓範圍314。交疊電壓範圍314是足夠窄以使得在一個功率軌的電壓位準穿過另一個功率軌的電壓位準時在第一功率軌102與第二功率軌104之間不產生任何可察覺的交叉傳導電流的電壓位準的範圍。若功率多工操作是在交疊時段316期間被執行的，則第一電壓112的第一電壓位準與第二電壓114的第二電壓位準之間的電壓差值落在交疊電壓範圍314內。

換言之，若跨鏈型佈置200的功率多工操作是相對於第一電壓112與第二電壓114之間的電壓位準差值的改變速率足夠快地被執行的，則負載功率軌106可以被同時地耦合到第一功率軌102和第二功率軌104而不啟用可察覺的短路電流。在一種示例實現中，跨多個功率多工器分塊110-1、110-2、110-3等的鏈型佈置200的功率多工操作可以在100奈秒的數量級上完成。這可與在功率管理積體電路124改變電壓位準時電源軌上的5微伏每毫秒的電壓改變的近似速率相比。因此，在該意義上，功率多工操作可以在第二電壓114的第二電壓位準與第一電壓112的第一電壓位準大體上相似時而執行。

交疊區310或者交疊區312內的功率多工操作的執行可以藉由回應於第二電壓114在上升或者下降方向上穿過第一電壓112（該穿過是基於對兩個電壓的比較來偵測到的）發起該操作來完成。在本文中參考圖4與圖5描述了對第二電壓位準在向上的或者向下的方向上穿過第一電壓位準的該偵測。儘管在圖3中僅一個電源軌上的電壓位準正在改變，但在交疊區期間兩個或更多個功率軌上的電壓位準可以正在同時地改變。

圖4概括地說在400處圖示功率多工器控制電路206和相關聯的功率多工控制信號208的一個實例。如圖所示的，功率多工器控制電路206包括比較器404、功率多工器啟動電路402、分塊控制電路406和分塊間信號傳播電路212。功率多工器控制信號208包括功率軌切換信號210和相對電壓信號410。圖4亦圖示時鐘樹408和時鐘信號412。時鐘樹408圍繞積體電路傳播時鐘信號412並且將時鐘信號412分佈到各種電路（諸如電路負載108）。時鐘信號412是以週期性的方式在低和高值之間振盪的週期性時鐘信號。

在示例實現中，功率多工器啟動電路402和比較器404可以利用各自的用於（圖2的）鏈型佈置200的一個實例來實現，並且與多個功率多工器分塊110-1到110-3共享。另一方面，分塊控制電路406包括在每個功率多工器分塊110中。因此，多個功率多工器分塊110-1到110-3的鏈型佈置200包括多個分塊控制電路406。下文參考圖8直到11-2描述了分塊控制電路406的示例實現。分塊間信號傳播電路212分佈在多個功率多工器分塊中的單個功率多工器分塊之內或者之間。下文參考圖8描述了分塊間信號傳播電路212的示例實現。

比較器404耦合到第一功率軌102和第二功率軌104以分別接收第一電壓112和第二電壓114。比較器404執行包括第一功率軌102的第一電壓112和第二功率軌104的第二電壓114的比較以決定哪個電壓相對地大於或者小於另一個電壓。比較器404輸出指示第一功率軌102的第一電壓112與第二功率軌104的第二電壓114之間的電壓差值（諸如哪個電壓小於或者大於另一個電壓或者是否一個電壓的改變的電壓位準穿過另一個電壓的電壓位準）的相對電壓信號410。將相對電壓信號410饋送到功率多工器啟動電路402。

功率多工器啟動電路402使用相對電壓信號410決定是否第一功率軌102的第一電壓112穿過第二功率軌104的第二電壓114或者反之亦然，同時該等電壓中的至少一個電壓正在被（圖1的）功率管理積體電路124改變。基於相對電壓信號410，功率多工器啟動電路402產生功率軌切換信號210。下文參考圖5直到7-2描述了比較器404和功率多工器啟動電路402的示例實現。

在每個功率多工器分塊110之間，分塊間信號傳播電路212沿鏈型佈置200從一個功率多工器分塊110向連續的功率多工器分塊110傳播功率軌切換信號210。分塊間信號傳播電路212亦可以傳播功率多工器控制信號208的一或多個其他的信號。例如，分塊間信號傳播電路212可以將相對電壓信號410分佈到每個功率多工器分塊110的分塊控制電路406。基於相對電壓信號410，分塊控制電路406選擇具有較高的或者最高的電壓位準的功率軌來為分塊控制電路406提供功率。

圖5大體在500處圖示包括比較器404和功率多工器啟動電路402的功率多工器控制電路206的一個實例。功率多工器啟動電路402包括功率多工器觸發電路502。除了功率多工器控制電路206之外，圖5亦圖示了第一功率軌102、第二功率軌104和電壓控制器122。電壓控制器122產生電壓位準指示信號506。

作為功率多工器控制電路206的一部分，比較器404耦合到第一功率軌102以接收第一電壓112，並且耦合到第二功率軌104以接收第二電壓114。比較器404將第一電壓112與第二電壓114進行比較，並且產生相對電壓信號410。相對電壓信號410指示哪個電壓位準大於或者小於另一個電壓位準。例如，若第一電壓112大於第二電壓114，則比較器404驅動邏輯上的「0」值（例如，低電壓位準）作為相對電壓信號410。另一方面，若第一電壓112小於第二電壓114，則比較器404關於相對電壓信號410驅動邏輯上的「1」值（例如，高電壓位準）。

在示例實現中，比較器404被實現為接受兩個類比輸入並且產生數位輸出的類比比較器。比較器404作出比較性電壓量測以產生相對電壓信號410。進一步地，比較器404可以包括遲滯濾波器504。遲滯濾波器504操作為濾除第一功率軌102和第二功率軌104的電壓位準上的高頻雜訊的低通濾波器。比較器404將相對電壓信號410提供給功率多工器啟動電路402的功率多工器觸發電路502。

電壓控制器122將電壓位準指示信號506提供給功率多工器觸發電路502。電壓位準指示信號506指示電壓控制器122發出對改變電源軌中的一個電源軌上的電壓位準的命令。對改變電壓位準的命令130是向（圖1的）功率管理積體電路124發出的。例如，電壓位準指示信號506可以指示電壓控制器122發出對改變第二功率軌104上的第二電壓114的電壓位準的命令130。進一步地，電壓位準指示信號506可以指示電壓控制器122發出對將第二功率軌104上的第二電壓114的電壓位準提高得高於第一功率軌102上的第一電壓112的電壓位準的命令130。仍然進一步地，電壓位準指示信號506可以指示電壓控制器122發出對將第二功率軌104上的第二電壓114的電壓位準提高得比第一功率軌102上的第一電壓112的電壓位準高某個閥值量的命令130。一個示例閥值量是數十毫伏的數量級上的。電壓位準指示信號506可以實現為是與用於針對功率管理積體電路124的命令130的信號相同的信號，或者是單獨的信號。

如圖所示的，功率多工器啟動電路402包括功率多工器觸發電路502。功率多工器觸發電路502產生至少一個觸發信號508。在一些實現中，功率多工器觸發電路502接收相對電壓信號410，並且基於相對電壓信號410產生觸發信號508。例如，觸發信號508可以指示在提高第二電壓114時第二電壓114穿過第一電壓112。在其他的實現中，功率多工器觸發電路502接收相對電壓信號410和電壓位準指示信號506。功率多工器觸發電路502基於相對電壓信號410和電壓位準指示信號506產生觸發信號508。例如，觸發信號508可以指示第二電壓114穿過第一電壓112以及功率管理積體電路124處在來自電壓控制器122的對提高第二電壓114的命令130之下的組合。藉由合併電壓位準指示信號506，功率多工器觸發電路502提高了至少一個觸發信號508正確地指示電壓位準實際上正在改變的可能性。下文參考圖6描述了功率多工器觸發電路502的示例實現。

功率多工器啟動電路402基於至少一個觸發信號508產生功率軌切換信號210。下文參考圖7-1和7-2描述了具有被用於產生功率軌切換信號210的額外的分量的功率多工器啟動電路402的示例實現。在產生之後，功率多工器啟動電路402將功率軌切換信號210提供給（圖4的）初始的功率多工器分塊110-1。

圖6大體在600處圖示產生至少一個觸發信號508的功率多工器觸發電路502的一個實例。如圖所示的，觸發信號508包括第一功率軌觸發信號602和第二功率軌觸發信號604。功率多工器觸發電路502接收相對電壓信號410和電壓位準指示信號506。基於相對電壓信號410和電壓位準指示信號506，功率多工器觸發電路502產生第一功率軌觸發信號602和第二功率軌觸發信號604。

在示例實現中，功率多工器觸發電路502包括第一反相器606、第二反相器608、第一AND閘610和第二AND閘612。相對電壓信號410耦合到第一反相器606的輸入和第二AND閘612的第一輸入。電壓位準指示信號506耦合到第二反相器608的輸入和第二AND閘612的第二輸入。第一反相器606的輸出（其是相對電壓信號410的經反相的版本）耦合到第一AND閘610的第一輸入。第二反相器608的輸出（其是電壓位準指示信號506的經反相的版本）耦合到第一AND閘610的第二輸入。第一AND閘610的輸出提供第一功率軌觸發信號602，並且第二AND閘612的輸出提供第二功率軌觸發信號604。

在一種示例操作中，在第二功率軌104的第二電壓114的電壓位準正在提高時，（圖5的）比較器404斷言相對電壓信號410。在這裡，所斷言的信號與比較器404驅動邏輯1值（諸如高電壓位準）相對應。然而，可以替換地利用低電壓位準實現邏輯1值。由於電壓控制器122已經命令功率管理積體電路124提高第二電壓114，所以電壓控制器122斷言電壓位準指示信號506。因此，隨著斷言去往第二AND閘612的輸入中的全部兩個輸入，第二功率軌觸發信號604由於邏輯上的AND操作而被斷言。如下文描述的，所斷言的第二功率軌觸發信號604使鏈型佈置200將第二功率軌104耦合到負載功率軌106。同時，若斷言相對電壓信號410或者電壓位準指示信號506中的任一項，則第一反相器606或者第二反相器608分別地將經解除斷言的信號提供給第一AND閘610的第一輸入或者第二輸入。相應地，第一AND閘610提供由於邏輯上的AND操作而被解除斷言的第一功率軌觸發信號602。

前述段落與第二功率軌104的第二電壓114的電壓位準正在提高的情況有關，此種情況與（圖3的）交疊區310相對應。就交疊區312而言，第二功率軌104的第二電壓114的電壓位準正在降低。進一步地，電壓控制器122在命令功率管理積體電路124提供低於第一功率軌102上的第一電壓112的第二功率軌104上的第二電壓114時停止斷言電壓位準指示信號506。電壓位準指示信號506因此對於交疊區312被解除斷言。

隨著第二電壓114在降低的同時穿過第一電壓112，比較器404改變相對電壓信號410的值以亦對於交疊區312解除對相對電壓信號410的斷言。因此，在相對電壓信號410和電壓位準指示信號506穿過第一反相器606和第二反相器608之後，斷言去往第一AND閘610的全部兩個輸入。因此，第一AND閘610斷言由於邏輯上的AND操作產生的第一功率軌觸發信號602。如下文描述的，所斷言的第一功率軌觸發信號602使鏈型佈置200將第一功率軌102耦合到負載功率軌106。第二AND閘612亦基於經解除斷言的相對電壓信號410或者經解除斷言的電壓位準指示信號506來解除對第二功率軌觸發信號604的斷言。

儘管四個電路設備被佈置在如圖6中所示的具體的電路設計中，但可以以替換的方式實現功率多工器觸發電路502。例如，不同的數量的電路設備、電路設備的不同的佈置或者不同的類型的電路設備可以被用於基於相對電壓信號410和電壓位準指示信號506產生至少一個觸發信號508。

圖7-1大體在700-1處圖示使用至少一個觸發信號產生功率軌切換信號210-1的功率多工器啟動電路402的一個實例。圖7-2大體在700-2處圖示用於使用至少一個觸發信號產生功率軌切換信號210-2的功率多工器啟動電路402的另一個實例。圖7-3大體在700-3處圖示用於使用至少一個觸發信號產生功率軌切換信號210-3的功率多工器啟動電路402的又另一個實例。在圖7-1、7-2和7-3中，功率多工器觸發電路502基於相對電壓信號410和電壓位準指示信號506產生第一功率軌觸發信號602和第二功率軌觸發信號604。如圖所示的，該等觸發信號被饋送到數位遲滯電路702。

具體地說，數位遲滯電路702接收第一功率軌觸發信號602和第二功率軌觸發信號604，並且延遲對觸發信號的轉發直到觸發信號在某個延遲時段內具有恆定的邏輯值為止。換言之，若第一功率軌觸發信號602和第二功率軌觸發信號604的值在某個延遲時段內不變，則數位遲滯電路702轉發這兩個觸發信號。例如，數位遲滯電路702在某個指定的數量的時鐘循環內保持觸發信號，其中時鐘循環的指定的數量可以是可程式化的。若觸發信號在指定的數量的時鐘循環內不變，則數位遲滯電路702轉發觸發信號以便進行進一步處理或者以便作為功率軌切換信號210進行傳播。

在圖7-1中，功率多工器啟動電路402的所示出的實現包括直通緩衝器704。直通緩衝器704從數位遲滯電路702接收第一功率軌觸發信號602和第二功率軌觸發信號604。直通緩衝器704以不變的形式傳遞第一功率軌觸發信號602和第二功率軌觸發信號604的邏輯值。因此，在此種示例實現中，功率軌切換信號210-1包括第一功率軌觸發信號602和第二功率軌觸發信號604兩者。在本文中參考圖11-1描述了適於隨此種實現一起使用的一個示例功率多工器分塊110。

在圖7-2中，功率多工器啟動電路402的所示出的實現包括觸發信號組合電路706。觸發信號組合電路706從數位遲滯電路702接收第一功率軌觸發信號602和第二功率軌觸發信號604。觸發信號組合電路706對單獨的第一功率軌觸發信號602和第二功率軌觸發信號604的單獨的邏輯值進行處理，以產生經組合的觸發信號708。經組合的觸發信號708指示兩個或更多個功率軌中的哪個功率軌將耦合到負載功率軌106。例如，若第二功率軌觸發信號604被斷言則觸發信號組合電路706驅動邏輯1作為經組合的觸發信號708，而若第一功率軌觸發信號602被斷言則觸發信號組合電路706驅動邏輯0作為經組合的觸發信號708。因此，在此種示例實現中，功率軌切換信號210-2包括經組合的觸發信號708。可以實現額外的電路或者訊號傳遞以控制功率多工電路，其中第一切換電路202和第二切換電路204中的每項包括多個開關（例如，多個電晶體）以適應下文參考圖9、10和11-2描述的加電場景。在本文中參考圖11-2描述了適於隨此種實現一起使用的一個示例功率多工器分塊110。

在圖7-3中，功率多工器啟動電路402的所示出的實現包括開關控制電路710。開關控制電路710從數位遲滯電路702接收第一功率軌觸發信號602和第二功率軌觸發信號604。開關控制電路710對單獨的第一功率軌觸發信號602和第二功率軌觸發信號604的單獨的邏輯值進行處理以產生多個開關啟用信號。該等多個開關啟用信號包括：第一大開關啟用信號712、第一小開關啟用信號714、第二小開關啟用信號716和第二大開關啟用信號718。該等多個開關啟用信號可以控制對作為第一切換電路202和第二切換電路204中的每一項的部分被包括的大和小開關的啟用或者禁用。多個開關啟用信號使一個電源軌從負載功率軌106被解耦，並且使另一個電源軌耦合到負載功率軌106。因此，在此種示例實現中，功率軌切換信號210-3包括第一大開關啟用信號712、第一小開關啟用信號714、第二小開關啟用信號716和第二大開關啟用信號718。

如所說明的，開關控制電路710包括狀態機720（諸如有限狀態機（FSM））。狀態機720接收第一功率軌觸發信號602和第二功率軌觸發信號604，並且產生四個所描述的開關啟用信號。狀態機720控制該等開關啟用信號的邏輯值以斷開或者閉合第一切換電路202和第二切換電路204的開關，以便從一個電源軌斷開和連接到另一個電源軌。例如，狀態機720在第一大開關啟用信號712和第一小開關啟用信號714上驅動一個邏輯值，並且在第二小開關啟用信號716和第二大開關啟用信號718上驅動另一個邏輯值。因此可以隨能夠應付加電場景以及功率多工場景的功率多工電路一起使用開關啟用信號。在本文中參考圖9和10描述了大和小開關。在圖11-3中圖示了該等四個開關啟用信號的一種應用。因此，在本文中參考圖11-3描述了適於隨此種實現一起使用的一個示例功率多工器分塊110。

圖8大體在800處圖示用於功率多工器分塊110的一種示例功率多工控制介面和佈置。所示出的功率多工器分塊110代表沿多個功率多工器分塊110-1到110-3的鏈型佈置200的功率多工器分塊。所示出的功率多工器分塊110包括第一切換電路202、第二切換電路204和分塊控制電路406。第一切換電路202耦合在第一功率軌102與負載功率軌106之間。第二切換電路204耦合在第二功率軌104與負載功率軌106之間。圖8亦圖示了分塊間信號傳播電路212。

分塊控制電路406經配置為分別經由控制信號802和控制信號804控制第一切換電路202和第二切換電路204的操作。例如，分塊控制電路406可以將第一切換電路202和第二切換電路204置於閉合狀態或者斷開狀態下。將分塊控制電路406實現為電路或者狀態機，其回應於（圖2的）功率多工器控制信號208將第一切換電路202和第二切換電路204置於合適的狀態下，以實現功率軌轉變程序的組合。分塊控制電路406可以例如被實現為獨立於週期性時鐘信號地操作的自時序電路。

從用於整體鏈型佈置200的功率多工器控制電路206的集中式控制電路部分，分塊控制電路406接收功率多工器控制信號208中的一或多個功率多工器控制信號208。功率多工器控制信號208包括相對電壓信號410和功率軌切換信號210。此處，將功率軌切換信號210示為輸入功率軌切換信號210-I和輸出功率軌切換信號210-O。基於相對電壓信號410，分塊控制電路406知道哪個電源軌當前具有較高的電壓位準（第一功率軌102或者第二功率軌104），並且因此哪個電源軌將被用於為分塊控制電路406供電。藉由使用具有較高的或者最高的電壓位準的電源軌，分塊控制電路406能夠恰當地控制全部兩個切換電路。

在替代的實現中，分塊控制電路406亦可以使用相對電壓信號410控制功率多工操作。基於相對電壓信號410，分塊控制電路406知道第一切換電路202或者第二切換電路204中的哪一項將被啟動為閉合狀態或者斷開狀態。例如，若相對電壓信號410指示第二電壓114高於第一電壓112，則分塊控制電路406可以決定要將第一切換電路202置於斷開狀態下並且將第二切換電路204置於閉合狀態下。在此種實現中，功率軌切換信號210促成功率多工器分塊110的切換電路中的狀態改變，而指示哪個開關將被啟動為哪個狀態的資訊被包含在相對電壓信號410中。

分塊間信號轉播電路212可以包括用於沿多個功率多工器分塊110-1到110-3的鏈型佈置200在連續的功率多工器分塊之間傳播控制信號的金屬線、緩衝器和其他的電路。經由分塊間信號傳播電路212，分塊控制電路406亦接收並且隨後轉發功率軌切換信號210。更具體地說，從左到右地，分塊控制電路406從鏈中的緊接在前面的功率多工器分塊接收輸入功率軌切換信號210-I（In-PRSS）。回應於輸入功率軌切換信號210-I，分塊控制電路406在分塊級執行功率多工操作。

為了在分塊級執行功率多工操作，分塊控制電路406斷開一個切換電路並且閉合另一個切換電路。在一種示例操作中，功率多工器分塊110正在從將第一功率軌102耦合到負載功率軌106切換到將第二功率軌104耦合到負載功率軌106。為此，分塊控制電路406向第一切換電路202發送控制信號802。回應於控制信號802，第一切換電路202從閉合狀態切換到斷開狀態。分塊控制電路406亦向第二切換電路204發送控制信號804。回應於控制信號804，第二切換電路204從斷開狀態切換到閉合狀態。可以順序地或者並行地發出該等控制信號，並且可以根據週期性時鐘信號或者獨立於週期性時鐘信號地完成狀態改變。

具體而言，分塊控制電路406回應於接收輸入功率軌切換信號210-I使第一切換電路202將負載功率軌106從第一功率軌102斷開。分塊控制電路406亦回應於接收輸入功率軌切換信號210-I使第二切換電路204將負載功率軌106連接到第二功率軌104。在於分塊級執行功率多工操作之後，分塊控制電路406經由分塊間信號傳播電路212將輸出功率軌切換信號210-O（Out-PRSS）轉發給鏈中的緊接在後面的功率多工器分塊。藉由使連接和斷開兩者是回應於功率軌切換信號210的單個到達事件而被執行，分塊控制電路406促進在沿鏈型佈置200的一個順序的通路中完成功率多工操作。

第一切換電路202和第二切換電路204中的每項可以包括一個、兩個或者更多個內部開關。在一個示例場景中，多個功率多工器分塊110-1到110-3的鏈型佈置200在加電情況期間將操作為功率多工器而不亦操作為開關。在該場景中，第一切換電路202和第二切換電路204中的每項可以利用允許電流流向負載功率軌106或者防止電流流向負載功率軌106的單個開關來實現。在另一個示例場景中，多個功率多工器分塊110-1到110-3的鏈型佈置200在一些時間處將操作為功率多工器並且在加電時段期間亦將操作為開關。為了應付潛在的加電電流驟增問題，開始時將電流限於較低的電流水平以解決發生電流驟增的可能性。在電路負載已經被提供了一些電荷之後，將電流提高到較高的電流水平。為了啟用這兩個不同的電流水平，將兩個不同的開關——諸如小開關和大開關——包括在第一切換電路202和第二切換電路204中的每項中。參考圖9、10和11-2描述的實現包括每切換電路的兩個開關。然而，下文描述的原理和電路亦適用於具有單個開關的切換電路（諸如參考圖11-1描述的實現）。

圖9圖示具有利用包括大開關和小開關的多個開關來實現的第一切換電路202和第二切換電路204的功率多工器分塊110的一個實例。功率多工器分塊110亦被示出為包括分塊控制電路406。分塊控制電路406接收至少功率軌切換信號210。第一切換電路202耦合在第一功率軌102與負載功率軌106之間，並且第二切換電路204耦合在第二功率軌104與負載功率軌106之間。

在示例實現中，第一切換電路202包括第一小開關902和第一大開關906，並且第二切換電路204包括第二小開關904和第二大開關908。第一小開關902和第一大開關906與彼此並聯地耦合在第一功率軌102與負載功率軌106之間。第二小開關904和第二大開關908與彼此並聯地耦合在第二功率軌104與負載功率軌106之間。

兩個大開關在實體上大於兩個小開關。大開關能夠傳導比小開關大的電流。僅作為實例，大開關的大小或者電流傳導容量可以是大4到20倍。可以使用小開關與大開關之間的不同的大小來提供不同的量的電流（諸如低電流或者高電流）以逐漸地向正在被加電或者被切換到不同的電源軌的電路負載引入電流。此種技術是與少量對剩餘電晶體實現類似的，在本文中參考圖10描述了其態樣。

功率多工器分塊110的第一切換電路204和第二切換電路204藉由在斷開與閉合狀態之間進行切換參與功率軌轉變程序。在斷開狀態下，開關阻隔兩個功率軌（諸如電源軌和負載功率軌）之間的電流。在閉合狀態下，開關啟用兩個功率軌之間的電流。

分塊控制電路406決定各種開關將在哪個狀態下操作。分塊控制電路406分別經由控制信號802-1和控制信號802-2控制第一小開關902和第一大開關906。分塊控制電路406分別經由控制信號804-1和控制信號804-2控制第二小開關904和第二大開關908。分塊控制電路406基於功率軌切換信號210控制第一小開關902、第一大開關906、第二小開關904和第二大開關908的狀態。

按照若第二電壓114的第二電壓位準變得大於第一電壓112的第一電壓位準則將耦合到負載功率軌106的電路負載從第一功率軌102切換到第二功率軌104，描述了一個示例功率軌轉變程序。開始時，第一小開關902和第一大開關906兩者處在閉合狀態下，並且第二小開關904和第二大開關908處在斷開狀態下。基於功率軌切換信號210，分塊控制電路406使用控制信號802-1將第一小開關902切換到斷開狀態下，並且使用控制信號802-2將第一大開關906切換到斷開狀態下。這將第一功率軌102從負載功率軌106斷開。

亦基於功率軌切換信號210，分塊控制電路406使用控制信號804-1將第二小開關904切換到閉合狀態下，並且使用控制信號804-2將第二大開關908切換到閉合狀態下。這將第二功率軌104連接到負載功率軌106。沿鏈型佈置200的後繼的功率多工器分塊可以仍然正在將第一功率軌102耦合到負載功率軌106。但是，由於第一電壓112和第二電壓114的電壓位準位於（圖3的）交疊電壓範圍314內，所以沒有任何可察覺的交叉傳導電流出現。因此，可以在沿鏈型佈置200的單個通路中執行功率多工操作。

在一個示例加電場景中，多個功率多工器分塊110-1到110-3藉由閉合沿鏈型佈置200的第一通路中的小開關和閉合沿鏈型佈置200的第二通路中的大開關來在耦合到負載功率軌106的電路負載108的加電序列期間充當分散式功率開關。換言之，可以在兩個通路中閉合小開關和大開關以管理驟增電流。在該實例中，耦合到負載功率軌106的電路負載正在經由第一功率軌102被加電。為此，第一小開關902在沿鏈型佈置200的一個方向上的第一通路中被啟動為閉合狀態。隨後，第一大開關906在沿鏈型佈置200的第二通路中被啟動為閉合狀態，第二通路可以是在相反的方向上的。

圖10圖示具有在電晶體級處利用多個開關來實現的第一切換電路202和第二切換電路204的功率多工器分塊110的一個實例。因此，第一切換電路202包括一個第一電晶體或者多個第一電晶體，並且第二切換電路204包括一個第二電晶體或者多個第二電晶體。具體而言，功率多工器分塊110的每個開關是使用至少一個PFET被實現的。第一小開關902被實現為第一小電晶體（諸如PFET 1002）；並且第一大開關906被實現為第一大電晶體（諸如PFET 1006）。第二小開關904被實現為第二小電晶體（諸如PFET 1004）；並且第二大開關被實現為第二大電晶體（諸如PFET 1008）。

在一些實現中，PFET 1006和PFET 1008實體上大於PFET 1002和PFET 1004。因此，PFET 1006和PFET 1008可以傳導比另外兩個PFET多的電流。PFET 1006和PFET 1008因此在圖10中被圖示為是相對較大的。控制信號802-1、802-2、804-1和804-2如所示的一般分別被路由到PFET 1002、PFET 1006、PFET 1004和PFET 1008中的每項的閘極端子。PFET的閘極端子處的低電壓接通電晶體，並且PFET的閘極端子處的高電壓關斷電晶體。例如，為了將負載功率軌106耦合到第一功率軌102，分塊控制電路406驅動具有低電壓的控制信號802-1和802-2以接通PFET 1002和PFET 1006，這分別是與閉合第一小開關902和第一大開關906類似的。為了將負載功率軌106從第二功率軌104解耦，分塊控制電路406驅動具有高電壓的控制信號804-1和804-2以關斷PFET 1004和PFET 1008，這分別是與將第二小開關904和第二大開關808置於斷開狀態下類似的。

可以根據在其中「少量」電晶體在電晶體中的「剩餘」電晶體之前被接通的供電技術操作功率多工器分塊110。在少量對剩餘電晶體方案中，少量電晶體首先被接通以允許電流以相對較低的速率流入電路負載以減少可察覺的電壓下垂出現在電源軌上的機會。在電流已經穩定之後或者在某個時段之後，接通電晶體中的剩餘電晶體以提高所提供的功率的總電流容量。對於功率多工器分塊110，小開關與「少量」電晶體相對應，並且大開關與電晶體中的「剩餘」電晶體相對應。相應地，在加電場景中，小開關可以在大開關之前被閉合。

用於實現功率多工器分塊110的開關的電晶體在圖10中是PFET。若將多個功率多工器分塊110-1到110-3的（圖2的）鏈型佈置200實現為耦合在電源軌與電路負載108之間的用於建立虛擬電源軌的（圖1的）磁頭開關128，則開關利用PFET來實現。然而，多個功率多工器分塊110-1到110-3的鏈型佈置200可以替換地被實現為耦合在電路負載108與接地功率軌之間的用於建立虛擬接地功率軌的腳踏開關（未圖示）。腳踏開關可以使用例如利用p井或者p基板技術形成的n通道或者n型金屬氧化物半導體（NMOS）元件（諸如n型場效應電晶體（NFET））來實現。因此，功率多工器分塊110的開關可以利用腳踏開關實現中的一或多個NFET來實現。此外，開關可以利用其他的電晶體類型（諸如雙極性結型電晶體（BJT））來實現。

上面描述了各種示例實現。例如，第一切換電路202和第二切換電路204中的每項可以利用一個開關或者兩個或更多個開關來實現。額外地，功率軌切換信號210可以如圖7-1和7-3中所示的一般實現為單獨的信號——例如，包括第一功率軌觸發信號602和第二功率軌觸發信號604的功率軌切換信號210-1，或者包括第一大開關啟用信號712、第一小開關啟用信號714、第二小開關啟用信號716和第二大開關啟用信號718的功率軌切換信號210-3。或者，功率軌切換信號210可以如圖7-2中所示的一般被實現為一個信號——例如，包括經組合的觸發信號708的功率軌切換信號210。進一步地，來自比較器404的相對電壓信號410可以用於決定哪個電源軌將耦合到負載功率軌。

此些各種態樣可以用各種不同的排列來實現。然而，下文描述了三種具體的示例實現。在圖11-1中，將功率軌切換信號210-1實現為兩個單獨的信號——第一功率軌觸發信號602和第二功率軌觸發信號604。此外，第一切換電路202和第二切換電路204中的每項是利用一個開關（例如，一個電晶體）來實現的。在圖11-2中，將功率軌切換信號210-2實現為一個信號——經組合的觸發信號708。此外，第一切換電路202和第二切換電路204中的每項是利用兩個開關（例如，兩個電晶體）來實現的。在圖11-3中，將功率軌切換信號210-3實現為四個單獨的信號——第一大開關啟用信號712、第一小開關啟用信號714、第二小開關啟用信號716和第二大開關啟用信號718。此外，第一切換電路202和第二切換電路204中的每項是利用兩個開關（例如，兩個電晶體）來實現的。

圖11-1圖示使用根據圖7-1的功率軌切換信號的實現第一和第二切換電路的電晶體的功率多工控制訊號傳遞介面的一個實例。因此，將功率軌切換信號210-1實現為至少兩個單獨的信號——如所示的第一功率軌觸發信號602和第二功率軌觸發信號604。此外，將第一切換電路202（為了清楚起見，未被單獨地指示）實現為PFET 1006，並且將第二切換電路204實現為PFET 1008。將分塊控制電路406（未被明確地示出）實現為包括兩個反相器：第一反相器1102和第二反相器1104。

第一反相器1102接收第一功率軌觸發信號602並且輸出其經反相的版本，該經反相的版本經提供給PFET 1006的閘極。在一種示例操作中，若負載功率軌106將耦合到第一功率軌102，則利用高電壓位準斷言第一功率軌觸發信號602。第一反相器1102將其反相為低電壓位準，這接通PFET 1006，這允許電流從第一功率軌102流向負載功率軌106。另一方面，若負載功率軌106不是將耦合到第一功率軌102的，則利用低電壓位準解除斷言第一功率軌觸發信號602。第一反相器1102將其反相為高電壓位準，這關斷PFET 1006，防止電流從第一功率軌102流向負載功率軌106。

第二反相器1104接收第二功率軌觸發信號604並且輸出其經反相的版本，該經反相的版本經提供給PFET 1008的閘極。第二功率軌觸發信號604的電壓位準結合第二反相器1104與第一功率軌觸發信號602如何控制PFET 1006類似地控制PFET 1008的接通/關斷狀態。這樣，單獨的功率軌觸發信號將負載功率軌106從一個電源軌斷開，並且將負載功率軌106連接到穿過功率多工器分塊110的一個通路中的另一個電源軌。

圖11-2圖示使用根據圖7-2的功率軌切換信號的實現第一和第二切換電路的電晶體的功率多工控制訊號傳遞介面的一個實例。因此，將功率軌切換信號210-2實現為一個信號——如所示的經組合的觸發信號708。此外，第一切換電路202（為了清楚起見，未被單獨地指示）是利用PFET 1002和PFET 1006來實現的，並且將第二切換電路204實現為PFET 1004和PFET 1008。將分塊控制電路406（未被明確地示出）實現為包括四個NAND閘和一個反相器——觸發信號反相器1156。四個NAND閘包括第一NAND閘1158、第二NAND閘1160、第三NAND閘1162和第四NAND閘1164。每個NAND閘包括兩個輸入和一個輸出。

圖11-2的示例功率多工器分塊110包括將用於加電場景的用於啟用功率多工器分塊的大電晶體和小電晶體。相應地，除了經組合的觸發信號708之外，控制訊號傳遞亦包括啟用小電晶體信號1152和啟用大電晶體信號1154。該等NAND閘之每一者NAND閘具有耦合到PFET的閘極端子的輸出。具體地說，第一NAND閘1158耦合到PFET 1006，第二NAND閘1160耦合到PFET 1002，第三NAND閘1162耦合到PFET 1004，並且第四NAND閘1164耦合到PFET 1008。因此，第一NAND閘1158和第四NAND閘1164各自使一個輸入耦合到啟用大電晶體信號1154。第二NAND閘1160和第三NAND閘1162各自使一個輸入耦合到啟用小電晶體信號1152。該等啟用信號在加電場景期間提供對小電晶體和大電晶體的單獨的控制。

NAND閘亦就第一功率軌102與第二功率軌104之間的切換提供控制。因此，第一NAND閘1158和第二NAND閘1160各自使另一個輸入耦合到經組合的觸發信號708。第三NAND閘1162和第四NAND閘1164各自使另一個輸入耦合到經組合的觸發信號708的反相，該反向是由觸發信號反相器1156提供的。經組合的觸發信號708因此可以控制是啟動第一切換電路202還是啟動第二切換電路204以允許電流流動。

在一種示例操作中，加電場景以負載功率軌106從第一功率軌102接收功率開始。相應地，以活躍高方式斷言經組合的觸發信號708。這確保第三NAND閘1162和第四NAND閘1164由於觸發信號反相器1156而輸出邏輯1，這分別關斷PFET 1004和PFET 1008。然而，若啟用信號亦被驅動為邏輯1值，則施加於第一NAND閘1158和第二NAND閘1160的邏輯1值分別使PFET 1006和PFET 1002能夠被接通。在跨鏈型佈置200的第一通路中，斷言啟用小電晶體信號1152，因此將沿著鏈按照順序的次序接通PFET 1002。在第二通路中，斷言啟用大電晶體信號1154，因此亦沿著鏈按照順序的次序接通PFET 1006。第二通路中的順序的次序可以是與第一通路中的順序的次序相反的或者是其逆序。

在該點處，貫穿多個功率多工器分塊110-1到110-3，負載功率軌106正在由第一功率軌102經由PFET 1006和PFET 1002兩者進行供電。若（例如，圖7-2的）功率多工器觸發電路502偵測到第二功率軌104上的第二電壓114的第二電壓位準穿過第一功率軌102上的第一電壓112的第一電壓位準，則翻轉經組合的觸發信號708以便被解除斷言在邏輯0值（諸如低電壓位準）。該低電壓位準施加於第一NAND閘1158和第二NAND閘1160，第一NAND閘1158和第二NAND閘1160兩者產生分別關斷PFET 1006和PFET 1002的高電壓位準。然而，觸發信號反相器1156將該電壓位準反相為高電壓位準。在仍然斷言啟用小電晶體信號1152和啟用大電晶體信號1154的情況下，第三NAND閘1162和第四NAND閘1164輸出低電壓位準以分別接通PFET 1004和PFET 1008。經組合的觸發信號708使用分塊間信號傳播電路212進一步傳播到下一個後繼的功率多工器分塊110。這樣，功率多工操作沿著鏈型佈置200繼續，並且可以在單個通路中完成。

圖11-3圖示使用根據圖7-3的功率軌切換信號的實現第一和第二切換電路的電晶體的功率多工控制訊號傳遞介面的一個實例。因此，功率軌切換信號210-3被實現為至少四個單獨的信號——如所示的第一大開關啟用信號712、第一小開關啟用信號714、第二小開關啟用信號716和第二大開關啟用信號718。此外，第一切換電路202（為了清楚起見，未被單獨地指示）是利用PFET 1002和PFET 1006來實現的，並且第二切換電路204被實現為PFET 1004和PFET 1008。分塊控制電路406（未被明確地示出）被實現為包括四個反相器：反相器1172、反相器1174、反相器1176和反相器1178。

（圖7-3的）狀態機720接收第一功率軌觸發信號602和第二功率軌觸發信號604，並且決定是否負載功率軌106將從一個電源軌被切換到另一個電源軌和哪個電源軌是目的電源軌。為了實現切換功能，狀態機720產生如下文描述的電壓位準以使功率多工操作被功率多工器分塊110執行。反相器1172接收第一大開關啟用信號712並且輸出其經反相的版本，該經反相的版本經提供給PFET 1006的閘極。反相器1174接收第一小開關啟用信號714並且輸出其經反相的版本，該經反相的版本經提供給PFET 1002的閘極。

在一種示例操作中，若負載功率軌106將耦合到第一功率軌102，則利用高電壓位準斷言第一大開關啟用信號712和第一小開關啟用信號714。反相器1172和反相器1174將該等信號從高電壓位準反相為低電壓位準，這分別接通PFET 1006和PFET 1002。接通電晶體允許電流經由PFET 1006和PFET 1002從第一功率軌102流向負載功率軌106。另一方面，若負載功率軌106不是將耦合到第一功率軌102的，則利用低電壓位準解除斷言第一大開關啟用信號712和第一小開關啟用信號714。反相器1172和反相器1174將該等信號從低電壓位準反相為高電壓位準，這分別關斷PFET 1006和PFET 1002。關斷該等電晶體防止電流在該功率多工器分塊110處從第一功率軌102流向負載功率軌106。

就耦合到第二功率軌104的電晶體來說，反相器1178接收第二大開關啟用信號718並且輸出其經反相的版本，該經反相的版本經提供給PFET 1008的閘極。反相器1176接收第二小開關啟用信號716並且輸出其經反相的版本，該經反相的版本經提供給PFET 1004的閘極。在一種示例操作中，若負載功率軌106將耦合到第二功率軌104，則利用高電壓位準斷言第二大開關啟用信號718和第二小開關啟用信號716。反相器1178和反相器1176將該等信號從高電壓位準反相為低電壓位準，這分別接通PFET 1008和PFET 1004。接通電晶體允許電流經由PFET 1008和PFET 1004從第二功率軌104流向負載功率軌106。

另一方面，若負載功率軌106不是將耦合到第二功率軌104的，則利用低電壓位準解除斷言第二大開關啟用信號718和第二小開關啟用信號716。反相器1178和反相器1176將該等信號從低電壓位準反相為高電壓位準，這分別關斷PFET 1008和PFET 1004。關斷該等電晶體防止電流在該功率多工器分塊110處從第二功率軌104流向負載功率軌106。這樣，四個開關啟用信號在穿過功率多工器分塊110的一個通路中將負載功率軌106從一個電源軌斷開並且將負載功率軌106連接到另一個電源軌。

圖12是示出用於伴隨活躍的負載的功率多工的一個示例程序1200的流程圖。以指定可以執行的操作的方塊1202-1214的集合的形式描述了程序1200。然而，操作不必限於在圖12中被示出或者在本文中被描述的次序，因為操作可以按照替代的次序或者以完全地或者部分地交疊的方式來實現。由程序1200的被示出的方塊代表的操作可以被下文描述的積體電路（諸如圖1的積體電路100或者圖13的積體電路1310）執行。更具體地說，程序1200的操作可以由圖2的多個功率多工器分塊110-1到110-3的鏈型佈置200結合圖4中所示出的功率多工器控制電路206執行。

在方塊1202處，使用第一功率軌向負載功率軌提供功率。例如，積體電路可以使用第一功率軌102向負載功率軌106提供功率。耦合在第一功率軌102與負載功率軌106之間的第一切換電路202可以處在閉合狀態下以允許電流流動。

在方塊1204處，將第一功率軌的第一電壓與第二功率軌的第二電壓進行比較。例如，積體電路可以將第一功率軌102的第一電壓112與第二功率軌104的第二電壓114進行比較。該相對電壓量測可以由耦合到第一功率軌102和第二功率軌104的比較器404執行。在方塊1206處，基於比較產生相對電壓信號。例如，積體電路可以基於比較產生相對電壓信號410。為此，比較器404的類比的實現可以基於哪個類比電壓位準（第一電壓112或者第二電壓114的類比電壓位準）更大來產生相對電壓信號410的數位的或者佈林的值。

在方塊1208處，獲得指示對關於改變第二功率軌的第二電壓的命令的發出的電壓位準指示信號。例如，積體電路可以獲得指示對關於改變第二功率軌104的第二電壓114的命令130的發出的電壓位準指示信號506。例如，電壓控制器122可以輸出指示電壓控制器122已經向功率管理積體電路124發出對改變第二功率軌104的第二電壓114的命令130的電壓位準指示信號506。藉由獲得電壓位準指示信號506，功率多工器控制電路206可以證實或者驗證所偵測到的電壓位準改變是有意的，而與伴隨功率分佈網路120的雜訊或者虛假問題的結果相反。

在方塊1210處，基於相對電壓信號和電壓位準指示信號產生功率軌切換信號。例如，積體電路可以基於相對電壓信號410和電壓位準指示信號506產生功率軌切換信號210。若供電電壓位準之間的差異的所偵測的改變被對所改變的供電電壓差異是有意地被造成的指示證實，則功率多工啟動電路402可以產生功率軌切換信號210，斷言功率軌切換信號210以啟動功率多工操作。

在方塊1212處，基於功率軌切換信號執行用於從第一功率軌斷開和連接到第二功率軌的功率多工操作。例如，積體電路可以基於功率軌切換信號210執行用於從第一功率軌102斷開和連接到第二功率軌104的功率多工操作。例如，功率多工器控制電路206可以在沿多個功率多工器分塊110-1到110-3的鏈型佈置200的每個功率多工器分塊110中使第一切換電路202被斷開和使第二切換電路204閉合。

在方塊1214處，使用第二功率軌向負載功率軌提供功率。例如，積體電路可以使用第二功率軌104向負載功率軌106提供功率。因此，每個功率多工器分塊110中的耦合在第二功率軌104與負載功率軌106之間的第二切換電路204可以繼續處在閉合狀態下以允許電流流動。

方塊1206處的相對電壓信號產生的一種示例實現包括決定相對電壓信號410指示第二電壓114大於第一電壓112和決定電壓位準指示信號506指示對關於將第二電壓114提高到第一電壓112以上的命令130的發出。

程序1200的示例實現可以進一步包括濾除影響第一電壓112或者第二電壓114的雜訊的操作。濾波可以例如使用遲滯濾波器504或者數位遲滯電路702來執行。程序1200的其他的示例實現可以進一步包括在執行功率多工操作期間向耦合到負載功率軌106的電路負載108提供振盪的時鐘信號412和回應於振盪的時鐘信號412繼續電路負載108的活躍的操作的操作。

方塊1212處的功率多工操作執行的一種示例實現包括沿多個功率多工器分塊110-1到110-3的鏈型佈置200傳播功率軌切換信號210。該執行進一步包括：在每個功率多工器分塊110處，回應於接收功率軌切換信號210將負載功率軌106從第一功率軌102斷開，和回應於接收功率軌切換信號210將負載功率軌106連接到第二功率軌104。在其他的示例實現中，斷開和連接是在沿多個功率多工器分塊110-1到110-3的鏈型佈置200的單個順序的通路中被執行的。

圖13圖示了包括具有多個核的積體電路（IC）1310的一個示例電子設備1302。如圖所示的，電子設備1302除了積體電路1310之外亦包括天線1304、收發機1306和使用者輸入/輸出（I/O）介面1308。積體電路1310或者其核的所示出的實例包括微處理器1312、圖形處理單元（GPU）1314、記憶體陣列1316和數據機1318。在一或多個實現中，如本文中描述的功率管理技術可以由積體電路1310實現。

電子設備1302可以是行動的或者電池供電的設備或者被設計為由電網供電的固定的設備。電子設備1302的實例包括伺服器電腦、網路交換機或者路由器、資料中心的刀片、個人電腦、桌面型電腦、筆記本或者膝上型電腦、平板型電腦、智慧型電話、娛樂電器或者諸如是智慧手錶、智慧的眼鏡或者衣物此種可穿戴計算設備。電子設備1302亦可以是具有嵌入式電子裝置的設備或者其部分。具有嵌入式電子裝置的電子設備1302的實例包括客車、工業設備、冰箱或者其他的家用電器、無人機或者其他的無人空中交通工具（UAV）或者電動工具。

對於具有無線能力的電子設備，電子設備1302包括耦合到收發機1306以便實現接收或者發送一或多個無線信號的天線1304。積體電路1310可以耦合到收發機1306以便使積體電路1310能夠能存取所接收的無線信號或者提供無線信號以經由天線1304進行發送。如所示的，電子設備1302亦包括至少一個使用者I/O介面1308。使用者I/O介面1308的實例包括鍵盤、滑鼠、麥克風、觸摸敏感螢幕、照相機、加速度計、觸覺機制、揚聲器、顯示螢幕或者投影儀。

積體電路1310可以例如包括微處理器1312、GPU 1314、記憶體陣列1316、數據機1318等的一或多個實例。微處理器1312可以充當中央處理單元（CPU）或者其他的通用處理器。一些微處理器包括可以被單個地通電或者斷電的不同的部分（諸如多個處理核）。GPU 1314可以是特別適於針對顯示對視覺相關的資料進行處理的。若視覺相關的資料不是正在被渲染或者以其他方式處理，則GPU 1314可以完全地或者部分地斷電。記憶體陣列1316為微處理器1312或者GPU 1314儲存資料。用於記憶體陣列1316的記憶體的示例類型包括隨機存取記憶體（RAM）（諸如動態RAM（DRAM）或者靜態RAM（SRAM））；快閃記憶體；等等。若程式不是正在存取被儲存在記憶體中的資料的，則記憶體陣列1316可以整體地或者逐塊地斷電。數據機1318對信號進行解調以提取被編碼的資訊，或者對信號進行調制以將資訊編碼到信號中。若不存在任何來自輸入通訊的要解碼的或者用於輸出通訊的要編碼的資訊，則數據機1318可以閒置以減少功耗。積體電路1310可以包括與所示的彼等部分相比額外的或者替代的部分（諸如I/O介面、諸如是加速度計此種感測器、收發機或者接收器鏈的另一個部分、諸如是特殊應用積體電路（ASIC）此種定製的或者硬編碼的處理器等）。

積體電路1310可以亦包括片上系統（SOC）。SOC可以整合足夠的數量的不同類型的部件以使SOC能夠至少主要地作為筆記型電腦、行動電話或者另一個使用一個晶片的電子裝置提供計算功能。概括地說，SOC或者積體電路1310的部件可以被稱為核或者電路塊。SOC的核或者電路塊若不處在使用中則可以斷電（諸如藉由經歷功率系統故障或者根據本文件中描述的技術被多工到具有較低電壓位準的功率軌上）。核或者電路塊的示例除了圖13中示出的彼等示例之外亦包括電壓調節器、主記憶體或者快取緩衝記憶體塊、記憶體控制器、通用處理器、密碼處理器、視訊或者影像處理器、向量處理器、無線電、介面或者通訊子系統、無線控制器或者顯示控制器。該等核或者電路塊中的任何核或者電路塊（諸如處理或者GPU核）可以進一步包括多個內部核或者電路塊。

除非上下文另外規定，否則在本文中對詞語「或者」的使用可以被看作對「包含或」或者允許包括或者應用由詞語「或者」連結的一或多個項目的術語的使用（例如，短語「A或者B」可以被解釋為允許僅「A」、被解釋為允許僅「B」或者被解釋為允許「A」和「B」兩者）。進一步地，在附圖中表示的項目和在本文中論述的術語可以指示一或多個項目或者術語，並且因此可以在本書面說明中可互換地作出對項目或者術語的單數或者複數形式的引用。最後，儘管已經使用專用於結構化特徵或者方法學操作的語言描述了標的，但應當理解，所附請求項中定義的主題不必限於上面描述的具體的特徵或者操作，包括不必限於按照其來對特徵進行佈置的組織或者按照其來執行操作的次序。

100‧‧‧積體電路

102‧‧‧第一功率軌

104‧‧‧第二功率軌

106‧‧‧負載功率軌

108‧‧‧電路負載

110-1‧‧‧功率多工器分塊

110-2‧‧‧功率多工器分塊

110-3‧‧‧功率多工器分塊

112‧‧‧第一電壓

114‧‧‧第二電壓

116‧‧‧負載電壓

118‧‧‧本征電容

120‧‧‧功率分佈網路

122‧‧‧電壓控制器

124‧‧‧功率管理積體電路

126‧‧‧片上電壓

128‧‧‧磁頭開關

130‧‧‧命令

200‧‧‧鏈型佈置

202‧‧‧第一切換電路

204‧‧‧第二切換電路

206‧‧‧功率多工器控制電路

208‧‧‧功率多工器控制信號

210‧‧‧功率軌切換信號

210-1‧‧‧功率軌切換信號

210-2‧‧‧功率軌切換信號

210-3‧‧‧功率軌切換信號

210-I‧‧‧輸入功率軌切換信號

210-O‧‧‧輸出功率軌切換信號

212‧‧‧分塊間信號轉播電路

300‧‧‧曲線圖

302‧‧‧電壓位準曲線

304‧‧‧電壓位準曲線

306‧‧‧時間軸

308‧‧‧電壓位準軸

310‧‧‧交疊區

314‧‧‧交疊電壓範圍

316‧‧‧交疊時段

402‧‧‧功率多工器啟動電路

404‧‧‧比較器

406‧‧‧分塊控制電路

408‧‧‧時鐘樹

410‧‧‧相對電壓信號

412‧‧‧振盪的時鐘信號

502‧‧‧功率多工器觸發電路

504‧‧‧遲滯濾波器

506‧‧‧電壓位準指示信號

508‧‧‧觸發信號

602‧‧‧第一功率軌觸發信號

604‧‧‧第二功率軌觸發信號

606‧‧‧第一反相器

608‧‧‧第二反相器

610‧‧‧第一AND閘

612‧‧‧第二AND閘

702‧‧‧數位遲滯電路

704‧‧‧直通緩衝器

706‧‧‧觸發信號組合電路

708‧‧‧經組合的觸發信號

710‧‧‧開關控制電路

712‧‧‧第一大開關啟用信號

714‧‧‧第一小開關啟用信號

716‧‧‧第二小開關啟用信號

718‧‧‧第二大開關啟用信號

720‧‧‧狀態機

802‧‧‧控制信號

802-1‧‧‧控制信號

802-2‧‧‧控制信號

804‧‧‧控制信號

804-1‧‧‧控制信號

804-2‧‧‧控制信號

902‧‧‧第一小開關

906‧‧‧第一大開關

908‧‧‧第二大開關

1002‧‧‧PFET

1004‧‧‧PFET

1006‧‧‧PFET

1008‧‧‧PFET

1102‧‧‧第一反相器

1104‧‧‧第二反相器

1154‧‧‧啟用大電晶體信號

1156‧‧‧觸發信號反相器

1158‧‧‧第一NAND閘

1160‧‧‧第二NAND閘

1162‧‧‧第三NAND閘

1164‧‧‧第四NAND閘

1172‧‧‧反相器

1174‧‧‧反相器

1176‧‧‧反相器

1178‧‧‧反相器

1200‧‧‧示例程序

1202‧‧‧方塊

1204‧‧‧方塊

1206‧‧‧方塊

1208‧‧‧方塊

1210‧‧‧方塊

1212‧‧‧方塊

1214‧‧‧方塊

1302‧‧‧示例電子設備

1304‧‧‧天線

1306‧‧‧收發機

1308‧‧‧使用者輸入/輸出（I/O）介面

1310‧‧‧積體電路

1312‧‧‧微處理器

1314‧‧‧圖形處理單元（GPU）

1316‧‧‧記憶體陣列

1318‧‧‧數據機

圖1圖示包括多個功率多工器分塊（功率mux分塊）和電路負載的積體電路的一個示例部分。

圖2圖示多個功率多工器分塊連同功率多工器控制電路的一種示例鏈型佈置，該多個功率多工器分塊之每一者功率多工器分塊包括耦合到兩個功率軌的第一和第二切換電路。

圖3圖示了示出兩個功率軌隨時間的示例電壓位準曲線的曲線圖。

圖4圖示功率多工器控制電路和相關聯的用於控制功率多工器分塊的功率多工控制信號的一個實例。

圖5圖示包括比較器和功率多工器啟動電路的功率多工器控制電路的一個實例，功率多工器啟動電路包括功率多工器觸發電路。

圖6圖示用於為功率多工操作產生觸發信號的功率多工器觸發電路的一個實例。

圖7-1圖示用於基於觸發信號產生功率軌切換信號的功率多工器啟動電路的一個實例。

圖7-2圖示用於基於觸發信號產生功率軌切換信號的功率多工器啟動電路的另一個實例。

圖7-3圖示用於基於觸發信號產生功率軌切換信號的功率多工器啟動電路的又另一個實例。

圖8圖示用於具有第一切換電路和第二切換電路的功率多工器分塊的一種示例功率多工控制介面和佈置。

圖9圖示具有利用包括大開關和小開關的多個開關來實現的第一和第二切換電路的功率多工器分塊的一個實例。

圖10圖示具有在電晶體級處利用多個開關來實現的第一和第二切換電路的功率多工器分塊的一個實例。

圖11-1圖示被根據圖7-1的功率軌切換信號控制的實現第一和第二切換電路的電晶體的功率多工控制訊號傳遞介面的一個實例。

圖11-2圖示被根據圖7-2的功率軌切換信號控制的實現第一和第二切換電路的電晶體的功率多工控制訊號傳遞介面的一個實例。

圖11-3圖示被根據圖7-3的功率軌切換信號控制的實現第一和第二切換電路的電晶體的功率多工控制訊號傳遞介面的一個實例。

圖12是示出用於伴隨活躍的負載的功率多工的一個示例程序的流程圖。

圖13圖示包括具有多個核的積體電路的一個示例電子設備。

國內寄存資訊 (請依寄存機構、日期、號碼順序註記) 無

國外寄存資訊 (請依寄存國家、機構、日期、號碼順序註記) 無

Claims (30)

1. 一種設備，包括：一第一功率軌，其經配置為被保持在一第一電壓處；一第二功率軌，其經配置為被保持在一第二電壓處；一負載功率軌；多個功率多工器分塊，其以一鏈型佈置被串聯地耦合，並且經配置為回應於一功率軌切換信號聯合地執行一功率多工操作，每個功率多工器分塊經配置為在將該負載功率軌耦合到該第一功率軌與將該負載功率軌耦合到該第二功率軌之間進行切換；及功率多工器控制電路，其耦合到該第一功率軌和該第二功率軌，該功率多工器控制電路包括：一比較器，該比較器經配置為基於該第一電壓和該第二電壓產生一相對電壓信號，該功率多工器控制電路經配置為基於該相對電壓信號產生該功率軌切換信號；及分塊間信號傳播電路，該分塊間信號傳播電路串聯地耦合該多個功率多工器分塊，並且經配置為沿著該鏈型佈置在連續的功率多工器分塊之間傳播該功率軌切換信號。
2. 根據請求項1之設備，進一步包括：一電路負載，其耦合到該負載功率軌，其中該功率多工器控制電路經配置為交疊該負載功率軌向該第一功率軌的該耦合和該負載功率軌向該第二功率軌的該耦合，以在該功率多工操作期間經由該第一功率軌或者該第二功率軌中的至少一項持續地為該電路負載提供功率。
3. 根據請求項2之設備，其中該電路負載經配置為接收一週期性時鐘信號，並且在該功率多工操作期間基於該週期性時鐘信號繼續活躍的操作。
4. 根據請求項1之設備，進一步包括：一處理器；一數據機；及一顯示螢幕，該顯示螢幕可操作地耦合到該處理器或該數據機的其中至少一者，其中該處理器或該數據機的其中至少一者耦合到該負載功率軌以接收功率；及該處理器及該數據機經配置以造成該顯示螢幕回應於該數據機所解碼的一通訊而顯示視覺相關的資料。
5. 根據請求項1之設備，其中：該比較器經配置為將該第一電壓與該第二電壓進行比較；及該相對電壓信號指示該第一功率軌還是該第二功率軌具有一較高的電壓位準。
6. 根據請求項1之設備，其中該比較器包括一類比比較器，該類比比較器包括經配置為濾除該第一功率軌或者該第二功率軌中的至少一項上的高頻電壓雜訊的一遲滯濾波器。
7. 根據請求項1之設備，其中該功率多工器控制電路包括經配置為從一電壓控制器接收一電壓位準指示信號並且基於該電壓位準指示信號產生該功率軌切換信號的功率多工器啟動電路。
8. 根據請求項7之設備，其中該電壓位準指示信號指示該電壓控制器發出對改變該第二功率軌上的該第二電壓的一第二電壓位準的一命令。
9. 根據請求項8之設備，其中該電壓位準指示信號指示該電壓控制器在發出提高該第二功率軌上的該第二電壓的該第二電壓位準以便高於該第一功率軌上的該第一電壓的一第一電壓位準的命令。
10. 根據請求項7之設備，其中：該功率多工器啟動電路包括功率多工器觸發電路，該功率多工器觸發電路經配置為基於來自該比較器的該相對電壓信號和來自該電壓控制器的該電壓位準指示信號來產生至少一個觸發信號；並且該功率多工器啟動電路經配置為基於該至少一個觸發信號產生該功率軌切換信號。
11. 根據請求項10之設備，其中該至少一個觸發信號指示基於由該比較器作出的一電壓量測和由該電壓控制器發出的一命令，該第二電壓大於該第一電壓。
12. 根據請求項10之設備，其中該功率多工器啟動電路包括數位遲滯電路，該數位遲滯電路經配置為接收該至少一個觸發信號，並且延遲對該至少一個觸發信號的轉發直到該至少一個觸發信號在延遲時段內具有一恆定的邏輯值為止。
13. 根據請求項1之設備，其中該多個功率多工器分塊中的一功率多工器分塊包括：一第一切換電路，其耦合在該第一功率軌與該負載功率軌之間，該第一切換電路經配置為回應於該功率軌切換信號將該負載功率軌從該第一功率軌斷開或者將該負載功率軌連接到該第一功率軌；及一第二切換電路，其耦合在該第二功率軌與該負載功率軌之間，該第二切換電路經配置為回應於該功率軌切換信號而將該負載功率軌從該第二功率軌斷開或者將該負載功率軌連接到該第二功率軌。
14. 根據請求項13之設備，其中：該第一切換電路包括耦合在該第一功率軌與該負載功率軌之間的一第一電晶體，該第一電晶體經配置為回應於該功率軌切換信號被接通或者關斷；並且該第二切換電路包括耦合在該第二功率軌與該負載功率軌之間的一第二電晶體，該第二電晶體經配置為回應於該功率軌切換信號被接通或者關斷。
15. 根據請求項13之設備，其中：該第一切換電路包括耦合在該第一功率軌與該負載功率軌之間的一第一大開關和一第一小開關；該第二切換電路包括耦合在該第二功率軌與該負載功率軌之間的一第二大開關和一第二小開關；並且該多個功率多工器分塊經配置為在耦合到該負載功率軌的一電路負載的一加電序列期間藉由閉合沿著該鏈型佈置的一第一通路中的小開關和閉合沿著該鏈型佈置的一第二通路中的大開關來充當一分散式功率開關。
16. 一種積體電路，包括：一第一功率軌，其經配置為被保持在一第一電壓處；一第二功率軌，其經配置為被保持在一第二電壓處；一負載功率軌；一電路負載，其耦合到該負載功率軌；多個功率多工器分塊，其以一鏈型佈置被串聯地耦合，並且經配置為回應於一功率軌切換信號聯合地執行一功率多工操作，每個功率多工器分塊經配置為在將該負載功率軌耦合到該第一功率軌與將該負載功率軌耦合到該第二功率軌之間進行切換；及功率多工器控制電路，其耦合到該第一功率軌和該第二功率軌，該功率多工器控制電路包括：比較構件，其用於基於該第一電壓和該第二電壓產生一相對電壓信號；啟動構件，其用於基於該相對電壓信號產生該功率軌切換信號；及訊號傳遞構件，其用於將該功率軌切換信號沿著該鏈型佈置從該多個功率多工器分塊中的一個功率多工器分塊傳播到一連續的功率多工器分塊，以使得該功率多工操作沿著該鏈型佈置被順序地執行。
17. 根據請求項16之積體電路，其中該訊號傳遞構件分佈於以下至少一處：該多個功率多工器分塊中的單個功率多工器分塊之內或者之間。
18. 根據請求項16之積體電路，其中該功率多工器控制電路包括：分塊控制構件，其用於使該多個功率多工器分塊之每一者功率多工器分塊在沿著該鏈型佈置的一個順序通路中將該負載功率軌從該第一功率軌斷開和將該負載功率軌連接到該第二功率軌，該分塊控制構件是隨該多個功率多工器分塊之每一者功率多工器分塊被分佈的。
19. 根據請求項16之積體電路，其中：該啟動構件包括觸發構件，該觸發構件用於基於該相對電壓信號和一電壓位準指示信號產生至少一個觸發信號；並且該啟動構件經配置為基於該至少一個觸發信號產生該功率軌切換信號。
20. 根據請求項19之積體電路，其中該功率多工器控制電路經配置為回應於在該第二電壓正在改變的同時該第二電壓的一第二電壓位準穿過該第一電壓的一第一電壓位準而將該功率軌切換信號提供給該多個功率多工器分塊以啟動該功率多工操作，以使得該多個功率多工器分塊能夠在該第二電壓位準與該第一電壓位準大體上相似時執行該功率多工操作。
21. 根據請求項19之積體電路，進一步包括：電壓控制構件，其用於控制多個片上電壓，該電壓控制構件經配置為回應於發出對改變該第二功率軌上的該第二電壓的一命令，提供該電壓位準指示信號。
22. 一種用於伴隨一活躍的負載的功率多工的方法，該方法包括：使用一第一功率軌向一負載功率軌提供功率；將該第一功率軌的一第一電壓與一第二功率軌的一第二電壓進行比較；基於該比較產生一相對電壓信號；獲得一電壓位準指示信號，該電壓位準指示信號指示對關於改變該第二功率軌的該第二電壓的一命令的一發出；基於該相對電壓信號和該電壓位準指示信號產生一功率軌切換信號；執行一功率多工操作，該功率多工操作包括：沿著多個功率多工器分塊的一鏈型佈置傳播該功率軌切換信號；及在每個功率多工器分塊處，回應於接收該功率軌切換信號，將該負載功率軌從該第一功率軌斷開；及回應於該功率軌切換信號的該接收，將該負載功率軌連接到該第二功率軌；及使用該第二功率軌向該負載功率軌提供功率。
23. 根據請求項22之方法，其中該產生該功率軌切換信號包括：決定該相對電壓信號指示該第二電壓高於該第一電壓；及決定該電壓位準指示信號指示對關於將該第二電壓提高到該第一電壓以上的該命令的該發出。
24. 根據請求項22之方法，進一步包括：濾除影響該第一電壓或者該第二電壓的雜訊。
25. 根據請求項22之方法，進一步包括在對該功率多工操作的該執行期間：向耦合到該負載功率軌的一電路負載提供一振盪時鐘信號；及回應於該振盪時鐘信號，繼續該電路負載的活躍的操作。
26. 根據請求項22之方法，其中沿著該多個功率多工器分塊的該鏈型佈置傳播該功率軌切換信號包括：沿著該多個功率多工器分塊的該鏈型佈置傳播至少一個觸發信號或至少一個開關啟用信號。
27. 根據請求項22之方法，其中該斷開和該連接是在沿著該多個功率多工器分塊的該鏈型佈置的單個順序通路中被執行的。
28. 一種設備，包括：一第一功率軌，其經配置為被保持在一第一電壓處；一第二功率軌，其經配置為被保持在一第二電壓處；一負載功率軌；多個功率多工器分塊，其耦合在該第一功率軌與該負載功率軌之間和該第二功率軌與該負載功率軌之間，該多個功率多工器分塊經配置為基於一功率軌切換信號在將該負載功率軌耦合到該第一功率軌與將該負載功率軌耦合到該第二功率軌之間進行切換；及功率多工器控制電路，其耦合到該第一功率軌和該第二功率軌，並且經配置為基於至少一個觸發信號產生該功率軌切換信號，該功率多工器控制電路包括：功率多工器觸發電路，其經配置為回應於該第二電壓的一第二電壓位準穿過該第一電壓的一第一電壓位準，產生該至少一個觸發信號，該多個功率多工器分塊的一功率多工器分塊包括：至少一個切換電路，該至少一個切換電路耦合在該第一功率軌及該第二功率軌兩者與該負載功率軌之間；及分塊控制電路，該分塊控制電路經配置以執行以下操作：從一在先的功率多工器分塊接收一輸入功率軌切換信號；回應於該輸入功率軌切換信號的接收，使該至少一個切換電路將該負載功率軌從該第一功率軌斷開；回應於該輸入功率軌切換信號的該接收，使該至少一個切換電路將該負載功率軌連接到該第二功率軌；及將一輸出功率軌切換信號轉發給一後繼的功率多工器分塊。
29. 根據請求項28之設備，進一步包括：一電壓控制器，其經配置為提供一電壓位準指示信號，該電壓位準指示信號指示對關於改變該第二功率軌上的該第二電壓的該第二電壓位準的一命令的一發出，其中該功率多工器控制電路包括一比較器，該比較器經配置為基於對該第二電壓位準與該第一電壓位準的一比較產生一相對電壓信號；並且該功率多工器觸發電路經配置為基於該電壓位準指示信號和該相對電壓信號偵測到該第二電壓位準穿過該第一電壓位準。
30. 根據請求項28之設備，其中該至少一個切換電路包括：一第一切換電路，其耦合在該第一功率軌與該負載功率軌之間；一第二切換電路，其耦合在該第二功率軌與該負載功率軌之間；及該分塊控制電路經配置為執行以下操作：回應於該輸入功率軌切換信號的該接收，使該第一切換電路將該負載功率軌從該第一功率軌斷開；及回應於該輸入功率軌切換信號的該接收，使該第二切換電路將該負載功率軌連接到該第二功率軌。