KR100541727B1

KR100541727B1 - 전원공급모듈과, ｃｐｕ의 전원공급시스템 및 이를 구비한컴퓨터

Info

Publication number: KR100541727B1
Application number: KR1020030038003A
Authority: KR
Inventors: 박성근
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2003-06-12
Filing date: 2003-06-12
Publication date: 2006-01-10
Also published as: KR20040107737A; US20050039059A1; US7366928B2

Abstract

본 발명은 전원공급모듈과, CPU의 전원공급시스템 및 이를 구비한 이를 구비한 컴퓨터에 관한 것이다. 본 발명에 따른 전원공급모듈은 CPU로부터 VID 신호를 입력받아 상기 VID 신호에 대응하는 레벨의 코어전압을 상기 CPU에 공급하고; 상기 코어전압을 출력하는 코어전압발생부와; 상기 CPU로부터 상기 코어전압의 전압변동률을 결정하기 위한 스펙신호와 상기 코어전압의 오프셋값을 결정하기 위한 오프셋신호를 인가받아 상기 코어전압발생부가 상기 스펙신호 및 상기 오프셋신호에 대응하는 전압변동률 및 오프셋값을 갖는 코어전압을 출력하도록 제어하는 전원공급제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다. 이에 의해, CPU의 동작에 필요한 전원의 특성에 대한 정보를 CPU로부터 인가받아 CPU가 요구하는 특성의 전원을 공급하여, CPU의 종류와 무관하게 안정적인 코어전압을 공급할 수 있는 전원공급모듈 및 CPU의 전원공급시스템이 제공된다.

Description

전원공급모듈과, ＣＰＵ의 전원공급시스템 및 이를 구비한 컴퓨터{VOLTAGE REGULATOR MODULE, VOLTAGE REGULATING SYSTEM OF CPU AND COMPUTER HAVING THE VOLTAGE REGULATING SYSTEM}

도 1은 종래의 CPU의 전원공급시스템의 제어블럭도이고,

도 2는 종래의 전원공급시스템이 지원하는 CPU가 장착되는 경우의 전류 및 전압의 관계를 도시한 도면이고,

도 3은 종래의 전원공급시스템이 지원하지 않는 CPU가 장착되는 경우의 전류 및 전압의 관계를 도시한 도면이고,

도 4는 본 발명에 따른 CPU의 전원공급시스템의 제어블럭도이고,

도 5는 도 4의 전원공급시스템의 전원공급제어부의 구체적인 제어블럭도이고,

도 6은 CPU로부터 출력되는 VID 신호와 코어전압간의 관계를 도시한 도면이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

1 : CPU 2 : VID 레귤레이터

3 : 전원공급모듈

31 : VID D/A 컨버터 32 : 스펙 A/D 컨버터

33 : 오프셋 A/D 컨버터 34 : VID 입력핀

35 : 스펙신호 입력핀 36 : 오프셋신호 입력핀

37 : 전압레벨 보상부 38 : 비교 회로부

39 : 피드백 회로부 40 : 코어전압 입력핀

41 : 프로그래머블 레지스터 42 : 컨트롤 회로부

43 : 카운터 레지스터 44 : 레지스터 어레이

45 : 가합부 46 : PWM 신호발생부

47 : PWM 신호출력핀

본 발명은, 전원공급모듈 및 CPU의 전원공급시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, CPU의 작동에 필요한 전원의 특성에 대한 정보를 CPU로부터 인가받아 CPU가 요구하는 특성의 전원을 공급하여 CPU의 종류에 무관하게 안정적인 전원을 공급할 수 있는 전원공급모듈 및 CPU의 전원공급시스템에 관한 것이다.

컴퓨터를 구성하는 프로세서들은 중앙처리장치(CPU : Central Processing Unit)의 코어전압(Core Voltage)을 필요로 한다. 이를 위해 전원공급모듈(VRM : Voltage Regulator Module)을 이용하여 코어전압을 CPU에 맞게 변환하여 공급한다.

인텔(Intel)사의 펜티엄 프로(Pentium Pro)급 이상의 CPU에서는 CPU의 종류에 따라 코어전압의 레벨이 다양할 수 있는데, 각 CPU가 달라짐에 따라 필요한 코 어전압의 레벨에 대한 정보를 몇 개의 VID 신호(Voltage IDentification Signal)를 통해 전원공급모듈에 알려줌으로서 필요한 코어전압을 공급받게 된다.

도 1은 종래의 CPU(100)의 전원공급시스템의 제어블럭도이다. 종래의 CPU(100)의 전원공급시스템은 복수의 VID 신호가 출력되는 복수의 VID 핀을 갖는 CPU(100)와, CPU(100)로부터 VID 신호를 입력받아 입력된 VID 신호에 대응하는 레벨의 코어전압을 CPU(100)에 공급하는 전원공급모듈(300)을 포함한다.

CPU(100)는 VID 레귤레이터(200)(Regulator)로부터 VID 신호의 출력을 위한 VID 전압을 인가받아 VID 핀을 통해 VID 신호를 출력한다. 인텔사의 CPU(100)인 펜티엄 4는 5개의 VID 핀으로부터 출력되는 5비트(Bit)의 디지털 VID 신호를 출력하며, 도 6은 이러한 5비트의 디지털 VID 신호를 출력하는 CPU(100)의 VID 신호와 전원공급모듈(300)로부터 출력되는 코어전압의 레벨과의 관계를 일 예로 도시하고 있다. 도면에 도시된 바와 같이, CPU(100)는 자신이 요구하는 코어전압에 대한 정보를 VID 신호로 출력하고, 전원공급모듈(300)은 VID 신호에 대응하는 레벨의 코어전압을 CPU(100)로 출력한다.

한편, 종래의 CPU(100)의 전원공급시스템은 피드백/오프셋 회로부(500)(Feedback and Offset Circuit)를 포함한다. 피드백/오프셋 회로부(500)는 CPU(100)로부터 출력되는 소정의 논리신호(High or Low)에 기초하여 각각 두가지 타입의 피드백신호 및 오프셋신호를 전원공급모듈(300)에 인가한다. 여기서, 전원공급모듈(300)은 피드백신호 및 오프셋신호에 기초하여 코어전압의 레벨을 안정화시키고, 코어전압의 오프셋값을 결정한다.

여기서, 도 1의 미설명 참조번호 130은 전원공급모듈(300)의 전원공급제어부로, CPU(100)로부터의 VId 신호 및 피드백/오프셋회로부로부터의 피드백신호 및 오프셋신호에 기초하여 PWM 신호를 출력한다. 또한, 미설명 참조번호 150은 코어전압발생부로, 전원공급제어부(130)으로부터 출력되는 PWM 신호에 기초하여 코어전압을 발생한다.

그런데, 이러한 종래의 CPU(100)의 전원공급시스템에 있어서, CPU(100)는 그 종류에 따라 각각 다른 오프셋값을 갖는 코어전압을 필요로 한다. 예컨대, N개 유형의 CPU(100)가 존재하는 것으로 가정하고, 피드백/오프셋회로부가 N개 유형의 CPU(100)가 요구하는 특성을 갖는 코어전압을 공급하기 위해서는, 피드백/오프셋회로부의 구성이 복잡해지는 문제점이 있다. 예컨대, 두개의 오프셋값을 지원할 수 있는 종래의 피드백/오프셋 회로부(500)의 구성을 기준으로, 여기에 다양한 오프셋값을 지원하기 위해서는 더 많은 저항성소자, 오프셋값의 선택을 위한 FET 등의 스위칭소자를 추가 구성해야 한다. 또한, 이러한 스위칭소자는 공정, 온도등의 외부 영향에 따라 편차를 가지게 되어 안정적인 전원공급이 어려우며, 또한 스위칭소자의 응답속도가 전원공급에 악영향을 끼치는 문제점이 있다.

또한, 다양한 유형의 CPU(100)의 유형을 예상하여 피드백/오프셋 회로부(500)를 구성하는 것은 현실적으로 어려우며, 전원공급시스템이 장착되는 CPU(100)의 특성을 지원하지 못하는 경우, CPU(100)의 동작이 불안해지는 문제점이 있다. 도 2는 종래의 전원공급시스템이 지원하는 CPU(100)가 장착된 경우 CPU(100)에서의 전류와 전압과의 관계를 도시한 도면이고, 도 3은 종래의 전원공급 시스템이 지원하지 못하는 CPU(100)가 장착된 경우 CPU(100)에서의 전류와 전압과의 관계를 나타낸 도면이다. 이들 도면에 도시된 바와 같이, 종래의 전원공급시스템이 지원하지 못하는 CPU(100)가 장착되는 경우, 장착된 CPU(100)의 오프셋값이 요구되는 오프셋값과 무관한 값을 가지게 된다. 또한, CPU(100)에서의 전류에 대한 전압의 전압변동률이 다르게 된다. 여기서, 전압변동률은 CPU(100)에 걸리는 전류의 변화에 따른 전압의 변화율, 즉 도 2 및 도 3에 도시된 그래프의 기울기에 대응하며, 최대, 최적 및 최소값의 전압의 전압변동률이 달라져, 시스템의 안정적인 동작에 악영향을 미친다.

따라서, 본 발명의 목적은 CPU의 작동에 필요한 전원의 특성에 대한 정보를 CPU로부터 인가받아 CPU가 요구하는 특성의 전원을 공급하여, CPU의 종류에 맞게 안정적인 전원을 공급할 수 있는 전원공급모듈 및 CPU의 전원공급시스템을 제공하는 것이다.

상기 목적은, 본 발명에 따라, CPU로부터 VID 신호를 입력받아 상기 VID 신호에 대응하는 레벨의 코어전압을 상기 CPU에 공급하는 전원공급모듈에 있어서, 상기 코어전압을 출력하는 코어전압발생부와; 상기 CPU로부터 상기 코어전압의 전압변동률을 결정하기 위한 스펙신호를 인가받아 상기 코어전압발생부가 상기 스펙신호에 대응하는 전압변동률을 갖는 코어전압을 출력하도록 제어하는 전원공급제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 전원공급모듈에 의해 달성된다.

여기서, 상기 전원공급제어부는, 상기 스펙신호에 기초하여 상기 코어전압의 전압변동률을 보상하기 위한 전압변동률 보상신호를 출력하는 프로그래머블 레지스터(Programmable Register)와; 상기 프로그래머블 레지스터로부터 출력되는 상기 전압변동률 보상신호에 기초하여 상기 코어전압발생부가 상기 스펙신호에 대응하는 전압변동률을 갖는 코어전압을 출력하도록 제어하기 위한 PWM 신호를 출력하는 PWM 신호발생부를 포함하는 것이 바람직하다.

여기서, 상기 CPU로부터 출력되는 상기 스펙신호는 아날로그 신호이며, 상기 전원공급제어부는 상기 아날로그 스펙신호를 디지털 스펙신호로 변환하여 상기 프로그래머블 레지스터로 출력하는 스펙 A/D 컨버터를 더 포함하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 프로그래머블 레지스터는, 복수의 저항값이 출력 가능한 레지스터 어레이(Resistor Array)와; 상기 레지스터 어레이로부터 출력되는 상기 복수의 저항값이 저장되는 카운터 레지스터(Counter Registor)와; 상기 스펙신호에 대응하는 저항값을 상기 카운터 레지스터로부터 독출하여, 상기 독출된 저항값에 대응하는 상기 전압변동률 보상신호를 출력하는 컨트롤 회로부를 포함하는 것이 바람직하다.

그리고, 상기 전원공급제어부는, 상기 VID 신호를 아날로그 신호로 변환하는 VID D/A 컨버터와; 아날로그 신호로 변환된 상기 VID 신호의 전압레벨과 상기 코어전압발생부로부터 출력되는 상기 코어전압의 전압레벨을 비교하여 상기 코어전압의 레벨을 보상하기 위한 전압레벨 보상신호를 상기 PWM 신호발생부로 출력하는 전압레벨 보상부를 더 포함하는 것이 바람직하다.

그리고, 상기 전원공급제어부는 상기 프로그래머블 레지스터로부터 출력되는 상기 전압변동률 보상신호와 상기 전압레벨 보상부로부터 출력되는 상기 전압레벨 보상신호를 가합하여 상기 PWM 신호발생부로 출력하는 가합부를 더 포함하는 것이 바람직하다.

한편, 상기 목적은 본 발명의 다른 실시예에 따라, CPU로부터 VID 신호를 입력받아 상기 VID 신호에 대응하는 레벨의 코어전압을 상기 CPU에 공급하는 전원공급모듈에 있어서, 상기 코어전압을 출력하는 코어전압발생부와; 상기 CPU로부터 상기 코어전압의 오프셋값을 결정하기 위한 오프셋신호를 인가받아 상기 코어전압발생부가 상기 오프셋신호에 대응하는 오프셋값을 갖는 코어전압을 출력하도록 제어하는 전원공급제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 전원공급모듈에 의해서도 달성될 수 있다.

여기서, 상기 전원공급제어부는, 상기 CPU로부터의 상기 오프셋신호에 기초하여 상기 코어전압의 오프셋값을 보상하기 위한 오프셋 보상신호를 출력하는 프로그래머블 레지스터(Programmable Register)와; 상기 프로그래머블 레지스터로부터 출력되는 상기 오프셋 보상신호에 기초하여 상기 코어전압발생부가 상기 오프셋신호에 대응하는 오프셋값을 갖는 코어전압을 출력하도록 제어하기 위한 PWM 신호를 출력하는 PWM 신호발생부를 포함하는 것이 바람직하다.

여기서, 상기 CPU로부터 출력되는 상기 오프셋신호는 아날로그 신호이며, 상기 전원공급제어부는 상기 아날로그 오프셋신호를 디지털 오프셋신호로 변환하여 상기 프로그래머블 레지스터로 출력하는 오프셋 A/D 컨버터를 더 포함하는 것이 바 람직하다.

또한, 상기 프로그래머블 레지스터는, 복수의 저항값이 출력 가능한 레지스터 어레이(Resistor Array)와; 상기 레지스터 어레이로부터 출력되는 상기 복수의 저항값이 저장되는 카운터 레지스터(Counter Registor)와; 상기 오프셋신호에 대응하는 저항값을 상기 카운터 레지스터로부터 독출하여, 상기 독출된 저항값에 대응하는 상기 오프셋 보상신호를 출력하는 컨트롤 회로부를 포함하는 것이 바람직하다.

그리고, 상기 전원공급제어부는 상기 프로그래머블 레지스터로부터 출력되는 상기 오프셋 보상신호와 상기 전압레벨 보상부로부터 출력되는 상기 전압레벨 보상신호를 가합하여 상기 PWM 신호발생부로 출력하는 가합부를 더 포함하는 것이 바람직하다.

한편, 상기 목적은, 본 발명의 또 다른 실시예에 따라, CPU로부터 VID 신호를 입력받아 상기 VID 신호에 대응하는 레벨의 코어전압을 상기 CPU에 공급하는 전원공급모듈에 있어서, 상기 코어전압을 출력하는 코어전압발생부와; 상기 CPU로부터 상기 코어전압의 전압변동률을 결정하기 위한 스펙신호와 상기 코어전압의 오프 셋값을 결정하기 위한 오프셋신호를 인가받아 상기 코어전압발생부가 상기 스펙신호 및 상기 오프셋신호에 대응하는 전압변동률 및 오프셋값을 갖는 코어전압을 출력하도록 제어하는 전원공급제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 전원공급모듈에 의해서도 달성될 수 있다.

여기서, 상기 전원공급제어부는, 상기 CPU로부터의 상기 스펙신호 및 상기 오프셋신호에 기초하여 상기 코어전압의 전압변동률 및 오프셋값을 보상하기 위한 전압변동율 및 오프셋 보상신호를 출력하는 프로그래머블 레지스터(Programmable Register)와; 상기 프로그래머블 레지스터로부터 출력되는 상기 전압변동률 보상신호 및 상기 오프셋 보상신호에 기초하여 상기 코어전압발생부가 상기 스펙신호 및 상기 오프셋신호에 대응하는 전압변동율 및 오프셋값을 갖는 코어전압을 출력하도록 제어하기 위한 PWM 신호를 출력하는 PWM 신호발생부를 포함하는 것이 바람직하다.

여기서, 상기 CPU로부터 출력되는 상기 스펙신호 및 상기 오프셋신호 중 적어도 어느 하나는 아날로그 신호이며, 상기 전원공급제어부는 상기 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하여 상기 프로그래머블 레지스터로 출력하는 A/D 컨버터를 더 포함하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 프로그래머블 레지스터는, 복수의 저항값이 출력 가능한 레지스터 어레이(Resistor Array)와; 상기 레지스터 어레이로부터 출력되는 상기 복수의 저항값이 저장되는 카운터 레지스터(Counter Registor)와; 상기 스펙신호 및 상기 오프셋신호에 각각 대응하는 저항값을 상기 카운터 레지스터로부터 독출하여, 상기 독출된 각 저항값에 대응하는 상기 전압변동률 보상신호 및 상기 오프셋 보상신호를 출력하는 컨트롤 회로부를 포함하는 것이 바람직하다.

그리고, 상기 전원공급제어부는 상기 프로그래머블 레지스터로부터 출력되는 상기 전압변동율 보상신호 및 상기 오프셋 보상신호와 상기 전압레벨 보상부로부터 출력되는 상기 전압레벨 보상신호를 가합하여 상기 PWM 신호발생부로 출력하는 가합부를 더 포함하는 것이 바람직하다.

한편, 상기 목적은, 본 발명의 다른 분야에 따라, 동작을 위한 코어전압의 레벨을 결정하기 위한 VID 신호와, 상기 코어전압의 전압변동률을 결정하기 위한 스펙신호와, 상기 코어전압의 오프셋값을 결정하기 위한 오프셋신호를 출력하는 CPU와; 상기 코어전압을 출력하는 코어전압발생부와, 상기 VID 신호, 상기 스펙신호 및 상기 오프셋신호를 인가받아 상기 코어전압발생부가 상기 VID 신호, 상기 스펙신호 및 상기 오프셋신호에 대응하는 레벨, 전압변동률 및 오프셋값을 갖는 코어전압을 출력하도록 제어하는 전원공급제어부를 갖는 전원공급모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 CPU의 전원공급시스템에 의해 달성될 수 있다.

여기서, 상기 전원공급모듈의 상기 전원공급제어부는, 상기 CPU로부터의 상 기 스펙신호 및 상기 오프셋신호에 기초하여 상기 코어전압의 전압변동률 및 오프셋값을 보상하기 위한 전압변동율 및 오프셋 보상신호를 출력하는 프로그래머블 레지스터(Programmable Register)와; 상기 프로그래머블 레지스터로부터 출력되는 상기 전압변동률 보상신호 및 상기 오프셋 보상신호에 기초하여 상기 코어전압발생부가 상기 스펙신호 및 상기 오프셋신호에 대응하는 전압변동율 및 오프셋값을 갖는 코어전압을 출력하도록 제어하기 위한 PWM 신호를 출력하는 PWM 신호발생부를 포함하는 것이 바람직하다.

한편, 상기 CPU의 전원공급시스템은 컴퓨터에 구비될 수 있다.

이하에서는 첨부도면을 참조하여 본 발명에 대해 상세히 설명한다.

본 발명에 따른 CPU(1)의 전원공급시스템은, 도 5에 도시된 바와 같이, 연산이나 데이터 처리를 수행하는 CPU(1)와, CPU(1)에 코어전압을 출력하는 전원공급모듈(3)(Voltage Regulator Module : VRM)을 포함한다.

CPU(1)는 전원공급모듈(3)로부터 코어전압을 인가받아 동작하며, 코어전압의 레벨을 결정하기 위한 VID(Voltage Identification) 신호와, 코어전압의 전압변동률을 결정하기 위한 스팩신호(Spec Signal)와, 코어전압의 오프셋값을 결정하기 위한 오프셋신호(Offset Signal)를 생성하여 전원공급모듈(3)로 출력한다.

본 발명의 실시예에 따른 CPU(1)는 VID 레귤레이터(2)(Regulator)로부터 VID 신호의 출력을 위한 VID 전압을 인가받아 5개의 VID 핀을 통해 5비트(Bit)의 VID 신호를 출력하는 것을 일예로 하며, VID 신호와 이에 대응하는 코어전압과의 관계는 도 6을 참조한다. 여기서, CPU(1)는 VID 레귤레이터(2)로부터 입력되는 VID 신 호를 디지털 신호로 변환하기 위한 VID A/D 컨버터를 포함한다. 또한, 본 발명에 따른 CPU(1)는 아날로그 형식의 스펙신호 및 오프셋신호를 출력하도록 마련되는 것을 일 예로 하며, 스펙신호 및 오프셋신호를 출력하는 도시되지 않은 스펙신호 발생부 및 오프셋신호 발생부를 포함할 수 있다.

한편, 전원공급모듈(3)은 코어전압을 출력하는 코어전압발생부(50)와, 스펙신호 및 오프셋신호를 인가받아 코어전압발생부(50)가 VID 신호, 스펙신호 및 오프셋신호에 각각 대응하는 전압레벨, 전압변동률 및 오프셋값을 갖는 코어전압을 출력하도록 제어하는 전원공급제어부(30)를 포함한다.

본 발명에 따른 전원공급제어부(30)는, 도 5에 도시된 바와 같이, CPU(1)로부터 출력되는 5피트의 VID 신호가 입력되는 VID 입력핀(34)과, VID 입력핀(34)을 통해 입력되는 디지털 VID 신호를 아날로그 신호로 변환하는 VID D/A 컨버터(31)를 포함한다.

VID D/A 컨버터(31)를 통해 아날로그 신호로 변환된 VID 신호는 전압레벨 보상부(37)에 입력된다. 본 발명에 따른 전압레벨 보상부(37)는 오차증폭기(Error Amplifier)의 형태로 구성된다. 즉, 전압레벨 보상부(37)는 VID D/A 컨버터(31)에 의해 아날로그 변환된 VID 신호와 코어전압발생부(50)로부터 출력되어 코어전압 입력핀(40)을 통해 입력되는 코어전압을 입력받아 VID 신호의 전압레벨과 코어전압의 전압레벨 간의 차이를 검출하는 비교 회로부(38) 및 피드백 회로부(39)를 통해 출력전류를 조절함으로써, 코어전압의 레벨을 보상하기 위한 전압레벨 보상신호를 출력한다.

또한, 본 발명에 따른 전원공급제어부(30)는 CPU(1)로부터 입력되는 스펙신호 및 오프셋신호가 각각 입력되는 스펙신호 입력핀(35) 및 오프셋신호 입력핀(36)과, 코어전압의 전압변동률 및 오프셋값을 보상하기 위한 전압변동률 보상신호 및 오프셋 보상신호를 출력하는 프로그래머블 레지스터(41)(Programmable Register)를 포함한다. 또한, 본 발명에 따른 전원공급제어부(30)는 아날로그 스펙신호 및 오프셋신호를 각각 디지털 신호로 변환하는 스펙 A/D 컨버터(32)와, 오프셋 A/D 컨버터(33)를 더 포함한다. 여기서, 디지털 신호로 변환된 스펙신호 및 오프셋신호는 프로그래머블 레지스터(41)에 입력된다.

프로그래머블 레지스터(41)는 복수의 저항값이 출력 가능한 레지스터 어레이(44)(Resistor Array)와, 레지스터 어레이(44)로부터 출력되는 복수의 저항값이 저장되는 카운터 레지스터(43)(Counter Register)와, 스펙 A/D 컨버터(32) 및 오프셋 A/D 컨버터(33)로부터 입력되는 디지털 스펙신호 및 오프셋신호에 대응하는 전압변동율 보상신호 및 오프셋 보상신호를 출력하는 컨트롤 회로부(42)를 포함한다.

레지스터 어레이(44)는 복수의 저항성소자(44a)와, 이들 저항성소자(44a)들에 선택적으로 접속하여 저항값을 가변시키는 적어도 하나의 와이퍼소자(44b)(Wiper element)를 포함한다. 여기서, 컨트롤 회로부(42)는 입력되는 디지털 스펙신호 및 오프셋신호에 기초하여 와이퍼소자(44b)를 제어함으로서, 레지스터 어레이(44)로부터 출력되는 저항값을 가변시킨다. 여기서, 레지스터 어레이(44)로부터 출력되는 저항값은 카운터 레지스터(43)에 기록된다.

컨트롤 회로부(42)는 입력되는 디지털 스펙신호 및 오프셋신호에 각각 대응하는 저항값을 카운터 레지스터(43)로부터 독출하며, 독출된 저항값에 기초하여 전압변동률 보상신호 및 오프셋 보상신호를 출력한다. 여기서, 컨트롤 회로부(42)는 입력되는 디지털 스펙신호 및 오프셋 신호를 카운터 레지스터(43)에 대한 어드레스 정보로 인식된다.

컨트롤 회로부(42)로부터 출력되는 전압변동률 보상신호 및 오프셋 보상신호는 전압레벨 보상부(37)로부터 출력되는 전압레벨 보상신호와 함께 가합부(45)로 입력되고, 가합부(45)는 입력된 전압변동률 보상신호, 오프셋 보상신호 및 전압레벨 보상신호를 가합하여 코어전압 보상신호를 출력한다.

한편, 본 발명에 따른 전원공급제어부(30)는 가합부(45)로부터 입력되는 코어전압 보상신호에 대응하는 듀티비를 갖는 PWM 신호를 출력하는 PWM 신호발생부(46)를 포함한다. 여기서, PWM 신호발생부(46)로부터 PWM 신호출력핀(47)을 통해 출력되는 PWM 신호는 전술한 코어전압발생부(50)에 입력된다.

코어전압발생부(50)는 전압공급제어부의 PWM 신호발생부(46)로부터 입력되는 PWM 신호에 기초하여, CPU(1)로부터 출력된 스펙신호 및 오프셋신호와 전원공급제어부(30)의 전압레벨 보상부(37)로부터 출력된 전압레벨 보상신호에 대응하는 전업레벨, 전압변동율 및 오프셋값을 갖는 코어전압을 출력한다. 이에 의해, CPU(1)가 요구하는 특성을 갖는 코어전압이 CPU(1)에 공급된다.

전술한 실시예에서는, CPU(1)가 아날로그 스펙신호 및 오프셋신호를 출력하 는 것을 일 예로 하고 있으나, 디지털 형식의 스펙신호 및 오프셋신호를 출력할 수 있음은 물론이다. 이 경우, 전술한 전원공급제어부(30)의 스펙 A/D 컨버터(32) 및 오프셋 A/D 컨버터(33)는 제거할 수 있으며, 이 때, 전원공급제어부(30)의 스펙신호 입력핀(35) 및 오프셋신호 입력핀(36)으로부터 입력되는 디지털 스펙신호 및 오프셋신호는 바로 프로그래머블 레지스터(41)로 입력되는 것이 바람직하다.

또한, 전술한 실시예에서는, CPU(1)의 전원공급시스템이 코어전압의 전압변동율 및 오프셋값을 모두 보상하도록 마련되어 있으나, 어느 하나만 보상하도록 마련될 수 있음은 물론이다.

이와 같이, CPU(1)로부터 VID 신호를 입력받아 VID 신호에 대응하는 레벨의 코어전압을 CPU(1)에 공급하는 전원공급모듈(3)에 있어서, 코어전압을 출력하는 코어전압발생부(50)와; 상기 CPU(1)로부터 상기 코어전압의 전압변동률을 결정하기 위한 스펙신호와 상기 코어전압의 오프셋값을 결정하기 위한 오프셋신호를 인가받아 상기 코어전압발생부(50)가 상기 스펙신호 및 상기 오프셋신호에 대응하는 전압변동률 및 오프셋값을 갖는 코어전압을 출력하도록 제어하는 전원공급제어부(30)를 마련함으로써, CPU(1)의 종류에 무관하게 CPU(1)가 요구하는 전압레벨, 전압변동률 및 오프셋값을 갖는 코어전압을 공급할 수 있게 된다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, CPU의 동작에 필요한 전원의 특성에 대한 정보를 CPU로부터 인가받아 CPU가 요구하는 특성의 전원을 공급하여, CPU의 종류와 무관하게 안정적인 코어전압을 공급할 수 있는 전원공급모듈 및 CPU 의 전원공급시스템이 제공된다.

Claims

CPU로부터 VID 신호를 입력받아 상기 VID 신호에 대응하는 레벨의 코어전압을 상기 CPU에 공급하는 전원공급모듈에 있어서,

상기 코어전압을 출력하는 코어전압발생부와;

상기 CPU로부터 상기 코어전압의 전압변동률을 결정하기 위한 스펙신호를 인가받아 상기 코어전압발생부가 상기 스펙신호에 대응하는 전압변동률을 갖는 코어전압을 출력하도록 제어하는 전원공급제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 전원공급모듈.
제1항에 있어서,

상기 전원공급제어부는,

상기 스펙신호에 기초하여 상기 코어전압의 전압변동률을 보상하기 위한 전압변동률 보상신호를 출력하는 프로그래머블 레지스터(Programmable Register)와;

상기 프로그래머블 레지스터로부터 출력되는 상기 전압변동률 보상신호에 기초하여 상기 코어전압발생부가 상기 스펙신호에 대응하는 전압변동률을 갖는 코어전압을 출력하도록 제어하기 위한 PWM 신호를 출력하는 PWM 신호발생부를 포함하는 것을 특징으로 하는 전원공급모듈.
제2항에 있어서,

상기 CPU로부터 출력되는 상기 스펙신호는 아날로그 신호이며,

상기 전원공급제어부는 상기 아날로그 스펙신호를 디지털 스펙신호로 변환하여 상기 프로그래머블 레지스터로 출력하는 스펙 A/D 컨버터를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전원공급모듈.
제3항에 있어서,

상기 프로그래머블 레지스터는,

복수의 저항값이 출력 가능한 레지스터 어레이(Resistor Array)와;

상기 레지스터 어레이로부터 출력되는 상기 복수의 저항값이 저장되는 카운터 레지스터(Counter Registor)와;

상기 스펙신호에 대응하는 저항값을 상기 카운터 레지스터로부터 독출하여, 상기 독출된 저항값에 대응하는 상기 전압변동률 보상신호를 출력하는 컨트롤 회로부를 포함하는 것을 특징으로 하는 전원공급모듈.
제2항에 있어서,

상기 전원공급제어부는,

상기 VID 신호를 아날로그 신호로 변환하는 VID D/A 컨버터와;

아날로그 신호로 변환된 상기 VID 신호의 전압레벨과 상기 코어전압발생부로부터 출력되는 상기 코어전압의 전압레벨을 비교하여 상기 코어전압의 레벨을 보상하기 위한 전압레벨 보상신호를 상기 PWM 신호발생부로 출력하는 전압레벨 보상부 를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전원공급모듈.
제5항에 있어서,

상기 전원공급제어부는 상기 프로그래머블 레지스터로부터 출력되는 상기 전압변동률 보상신호와 상기 전압레벨 보상부로부터 출력되는 상기 전압레벨 보상신호를 가합하여 상기 PWM 신호발생부로 출력하는 가합부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전원공급모듈.
CPU로부터 VID 신호를 입력받아 상기 VID 신호에 대응하는 레벨의 코어전압을 상기 CPU에 공급하는 전원공급모듈에 있어서,

상기 코어전압을 출력하는 코어전압발생부와;

상기 CPU로부터 상기 코어전압의 오프셋값을 결정하기 위한 오프셋신호를 인가받아 상기 코어전압발생부가 상기 오프셋신호에 대응하는 오프셋값을 갖는 코어전압을 출력하도록 제어하는 전원공급제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 전원공급모듈.
제7항에 있어서,

상기 전원공급제어부는,

상기 CPU로부터의 상기 오프셋신호에 기초하여 상기 코어전압의 오프셋값을 보상하기 위한 오프셋 보상신호를 출력하는 프로그래머블 레지스터(Programmable Register)와;

상기 프로그래머블 레지스터로부터 출력되는 상기 오프셋 보상신호에 기초하여 상기 코어전압발생부가 상기 오프셋신호에 대응하는 오프셋값을 갖는 코어전압을 출력하도록 제어하기 위한 PWM 신호를 출력하는 PWM 신호발생부를 포함하는 것을 특징으로 하는 전원공급모듈.
제8항에 있어서,

상기 CPU로부터 출력되는 상기 오프셋신호는 아날로그 신호이며,

상기 전원공급제어부는 상기 아날로그 오프셋신호를 디지털 오프셋신호로 변환하여 상기 프로그래머블 레지스터로 출력하는 오프셋 A/D 컨버터를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전원공급모듈.
제9항에 있어서,

상기 프로그래머블 레지스터는,

복수의 저항값이 출력 가능한 레지스터 어레이(Resistor Array)와;

상기 레지스터 어레이로부터 출력되는 상기 복수의 저항값이 저장되는 카운터 레지스터(Counter Registor)와;

상기 오프셋신호에 대응하는 저항값을 상기 카운터 레지스터로부터 독출하여, 상기 독출된 저항값에 대응하는 상기 오프셋 보상신호를 출력하는 컨트롤 회로부를 포함하는 것을 특징으로 하는 전원공급모듈.
제8항에 있어서,

상기 전원공급제어부는,

상기 VID 신호를 아날로그 신호로 변환하는 VID D/A 컨버터와;

아날로그 신호로 변환된 상기 VID 신호의 전압레벨과 상기 코어전압발생부로부터 출력되는 상기 코어전압의 전압레벨을 비교하여 상기 코어전압의 레벨을 보상하기 위한 전압레벨 보상신호를 상기 PWM 신호발생부로 출력하는 전압레벨 보상부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전원공급모듈.
제11항에 있어서,

상기 전원공급제어부는 상기 프로그래머블 레지스터로부터 출력되는 상기 오프셋 보상신호와 상기 전압레벨 보상부로부터 출력되는 상기 전압레벨 보상신호를 가합하여 상기 PWM 신호발생부로 출력하는 가합부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전원공급모듈.
CPU로부터 VID 신호를 입력받아 상기 VID 신호에 대응하는 레벨의 코어전압을 상기 CPU에 공급하는 전원공급모듈에 있어서,

상기 코어전압을 출력하는 코어전압발생부와;

상기 CPU로부터 상기 코어전압의 전압변동률을 결정하기 위한 스펙신호와 상기 코어전압의 오프셋값을 결정하기 위한 오프셋신호를 인가받아 상기 코어전압발 생부가 상기 스펙신호 및 상기 오프셋신호에 대응하는 전압변동률 및 오프셋값을 갖는 코어전압을 출력하도록 제어하는 전원공급제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 전원공급모듈.
제13항에 있어서,

상기 전원공급제어부는,

상기 CPU로부터의 상기 스펙신호 및 상기 오프셋신호에 기초하여 상기 코어전압의 전압변동률 및 오프셋값을 보상하기 위한 전압변동율 및 오프셋 보상신호를 출력하는 프로그래머블 레지스터(Programmable Register)와;

상기 프로그래머블 레지스터로부터 출력되는 상기 전압변동률 보상신호 및 상기 오프셋 보상신호에 기초하여 상기 코어전압발생부가 상기 스펙신호 및 상기 오프셋신호에 대응하는 전압변동율 및 오프셋값을 갖는 코어전압을 출력하도록 제어하기 위한 PWM 신호를 출력하는 PWM 신호발생부를 포함하는 것을 특징으로 하는 전원공급모듈.
제14항에 있어서,

상기 CPU로부터 출력되는 상기 스펙신호 및 상기 오프셋신호 중 적어도 어느 하나는 아날로그 신호이며,

상기 전원공급제어부는 상기 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하여 상기 프로그래머블 레지스터로 출력하는 A/D 컨버터를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전원공급모듈.
제15항에 있어서,

상기 프로그래머블 레지스터는,

복수의 저항값이 출력 가능한 레지스터 어레이(Resistor Array)와;

상기 레지스터 어레이로부터 출력되는 상기 복수의 저항값이 저장되는 카운터 레지스터(Counter Registor)와;

상기 스펙신호 및 상기 오프셋신호에 각각 대응하는 저항값을 상기 카운터 레지스터로부터 독출하여, 상기 독출된 각 저항값에 대응하는 상기 전압변동률 보상신호 및 상기 오프셋 보상신호를 출력하는 컨트롤 회로부를 포함하는 것을 특징으로 하는 전원공급모듈.
제15항에 있어서,

상기 전원공급제어부는,

상기 VID 신호를 아날로그 신호로 변환하는 VID D/A 컨버터와;

아날로그 신호로 변환된 상기 VID 신호의 전압레벨과 상기 코어전압발생부로부터 출력되는 상기 코어전압의 전압레벨을 비교하여 상기 코어전압의 레벨을 보상하기 위한 전압레벨 보상신호를 상기 PWM 신호발생부로 출력하는 전압레벨 보상부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전원공급모듈.
제17항에 있어서,

상기 전원공급제어부는 상기 프로그래머블 레지스터로부터 출력되는 상기 전압변동율 보상신호 및 상기 오프셋 보상신호와 상기 전압레벨 보상부로부터 출력되는 상기 전압레벨 보상신호를 가합하여 상기 PWM 신호발생부로 출력하는 가합부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전원공급모듈.
동작을 위한 코어전압의 레벨을 결정하기 위한 VID 신호와, 상기 코어전압의 전압변동률을 결정하기 위한 스펙신호와, 상기 코어전압의 오프셋값을 결정하기 위한 오프셋신호를 출력하는 CPU와;

상기 코어전압을 출력하는 코어전압발생부와, 상기 VID 신호, 상기 스펙신호 및 상기 오프셋신호를 인가받아 상기 코어전압발생부가 상기 VID 신호, 상기 스펙신호 및 상기 오프셋신호에 대응하는 레벨, 전압변동률 및 오프셋값을 갖는 코어전압을 출력하도록 제어하는 전원공급제어부를 갖는 전원공급모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 CPU의 전원공급시스템.
제19항에 있어서,

상기 전원공급모듈의 상기 전원공급제어부는,

상기 CPU로부터의 상기 스펙신호 및 상기 오프셋신호에 기초하여 상기 코어전압의 전압변동률 및 오프셋값을 보상하기 위한 전압변동율 및 오프셋 보상신호를 출력하는 프로그래머블 레지스터(Programmable Register)와;

상기 프로그래머블 레지스터로부터 출력되는 상기 전압변동률 보상신호 및 상기 오프셋 보상신호에 기초하여 상기 코어전압발생부가 상기 스펙신호 및 상기 오프셋신호에 대응하는 전압변동율 및 오프셋값을 갖는 코어전압을 출력하도록 제어하기 위한 PWM 신호를 출력하는 PWM 신호발생부를 포함하는 것을 특징으로 하는 CPU의 전원공급시스템.
제19항 또는 제20항에 따른 CPU의 전원공급시스템을 구비한 컴퓨터.