DVFS电源系统和DVFS电源控制方法

摘要

公开了一种DVFS电源系统，可以应用于集成电路控制领域。该系统包括：芯片，PMU和负载模块；其中，PMU包括控制器和开关电源；芯片用于向控制器发送调压指令，调压指令与第一电压对应；若调压指令对应的第一电压大于或小于阈值电压，则控制器用于改变开关电源的状态，以使得开关电源从第一模式转换成第二模式，以使得改变开关电源可对负载模块的输出电流的范围。本申请无需等待比较器对负载模块的电压反馈，因此可以降低动态响应时间。

说明书

技术领域

本申请涉及集成电路控制领域，尤其涉及动态电压频率调整(dynamic voltageand frequency scaling，DVFS)电源系统和DVFS电源控制方法。

背景技术

对于同一芯片，运行的频率越高，需要的电压也越高。DVFS是根据芯片所运行的应用程序对计算能力的不同需要，动态调节芯片的运行频率和电压，从而达到节能的目的。

在采用DVFS的电源系统中，芯片的频率与电压对应。在芯片运行在某个频率上时，由于芯片的功率变化，会导致芯片的电流发生变化，导致芯片上的电压发生跳变。通过电源管理单元(power management unit，PMU)中的比较器，可以测量芯片的电压变化，获取电压变化率。当电压变化率达到一定数值时，PMU会改变对芯片的输出模式，以使得跳变的电压回到原先的电压。例如，芯片从轻载进入重载，PMU需要从非连续模式(discontinuousconduction mode，DCM)切换到连续模式(continuous conduction mode，CCM)。从芯片进入重载的时刻，到PMU切换到CCM的时刻存在延时，即动态响应时间。

在动态响应时间内，如果跳变后的电压与原先的电压偏离过大，或者动态响应时间过长，将导致电源系统供电异常。因此，如何降低动态响应时间，成为业内一个比较棘手的问题。

发明内容

本申请提供了一种DVFS电源系统和DVFS电源控制方法，可以降低动态响应时间。

本申请第一方面提供了一种DVFS电源系统。

DVFS电源系统包括：芯片，PMU和负载模块。负载模块可以是芯片，或者是芯片中的部分功能模块，例如中央处理器(central processing unit，CPU)，图形处理器(graphicsprocessing unit，GPU)，也可以是其它不属于芯片的负载。PMU包括控制器和开关电源。开关电源可以是BUCK电路，BOOST电路，BUCK-BOOST电路。芯片根据对计算能力的需求，确定是否需要调整电压。若需要调整电压，则芯片用于向控制器发送调压指令，调压指令与第一电压对应。调压指令与第一电压对应是指调压指令包括第一电压，或包括与第一电压相对应的标识。若调压指令对应的第一电压大于或小于阈值电压，则控制器用于改变开关电源的状态，以使得开关电源从第一模式转换成第二模式，以使得改变开关电源可对负载模块的输出电流的范围。具体的，控制器用于控制开关电源中某些电子元件的导通与关断，来改变开关电源的状态。

在调压指令对应的第一电压大于或小于阈值电压的情况下，控制器改变对负载模块的输出模式。无需等待比较器对负载模块的电压反馈，因此可以降低动态响应时间。

基于本申请第一方面，在本申请第一方面的第一种实施方式中，第一模式为DCM，第二模式为CCM。PMU在CCM下对负载模块的输出电流大于在DCM下对负载模块的输出电流。控制器具体用于若调压指令对应的第一电压大于阈值电压，则改变开关电源的状态，以使得开关电源从DCM转换成CCM。其中，负载模块进入重载后，PMU对负载模块的输出电压会发生跌落现象。若跌落后的输出电压不能满足要求，则负载模块可能会发生复位重启现象，降低用户体验。芯片发送的调压指令在负载模块进入重载之前。因此，通过调压指令对应的第一电压大于阈值电压来使得DCM转换成CCM，可以减少负载模块发生复位重启现象，提升用户体验。

基于本申请第一方面，或第一方面的第一种实施方式，在本申请第一方面的第二种实施方式中，开关电源可以对负载模块输出多个档位的电压值，多个电压值包括V

第一电压变化率大于或等于第一数值，其中，第一电压变化率

为了改善动态响应时间，可以增加负载模块的电容。当轻载进入重载时，电压瞬间跌落，开关电源对负载模块的输出电压不足，此时负载模块上的电容的能量

基于本申请第一方面，或第一方面的第一种实施方式至第二种实施方式中的任意一种实施方式，在本申请第一方面的第三种实施方式中，系统还包括比较器。若调压指令对应的第一电压小于阈值电压，则控制器用于确定第三电压变化率是否大于第二数值，第三电压变化率

基于本申请第一方面，或第一方面的第一种实施方式至第三种实施方式中的任意一种实施方式，在本申请第一方面的第四种实施方式中，系统还包括比较器。控制器还用于改变开关电源的状态，以使得开关电源对负载模块的输出电压达到第一电压。比较器用于确定负载模块的电压是否达到第一电压。若是，比较器还用于向控制器发送第一信息。第一信息可以包括一个电压值，或者包括一个电压值和第一电压对比的结果。控制器还用于接收第一信息。在接收到第一信息后，控制器具体用于在控制器接收到第一信息后，若调压指令对应的第一电压大于或小于阈值电压，则控制器用于改变开关电源的状态，以使得开关电源从第一模式转换成第二模式。其中，在控制器改变开关电源的状态，到负载模块的电压升或降到第一电压需要一段时间，在这段时间内，芯片可以等待控制器调压完成，不会进行运行频率的改变。因为在CCM下的电流大于DCM下的电流，即电量消耗更大。因此，通过在负载模块的电压到达第一电压后，才进行模式转换，在DCM转CCM的情况下，可以节省电量。

基于本申请第一方面，或第一方面的第一种实施方式至第三种实施方式中的任意一种实施方式，在本申请第一方面的第四种实施方式中，芯片还用于确定调压指令对应的第一电压是否大于或小于阈值电压。若是，则芯片还用于向控制器发送模式转换指令。控制器具体用于根据模式转换指令，改变开关电源的状态，以使得开关电源从第一模式转换成第二模式。其中，在芯片中完成第一电压和阈值电压的对比，可以无需增加其它的电子器件或电路，节约成本。

本申请第二方面提供了一种DVFS电源控制方法。

PMU接收芯片发送的调压指令，调压指令与第一电压对应。调压指令与第一电压对应是指调压指令包括第一电压，或包括与第一电压相对应的标识。

若调压指令对应的第一电压大于或小于阈值电压，则PMU改变开关电源的状态，以使得开关电源从第一模式转换成第二模式，以使得改变开关电源可对负载模块的输出电流的范围。负载模块可以是芯片，或者是芯片中的部分功能模块，例如CPU，GPU，也可以是其它不属于芯片的负载。具体的，PMU控制开关电源中某些电子元件的导通与关断，来改变开关电源的状态。

在调压指令对应的第一电压大于或小于阈值电压的情况下，PMU改变对负载模块的输出模式。无需等待比较器对负载模块的电压反馈，因此可以降低动态响应时间。

基于本申请第二方面，在本申请第二方面的第一种实施方式中，第一模式为DCM，第二模式为CCM。若调压指令对应的第一电压大于阈值电压，则PMU改变开关电源的状态，以使得开关电源从DCM转换成CCM。

基于本申请第二方面，或第二方面的第一种实施方式，在第二方面的第二种实施方式中，开关电源可对负载模块输出多个电压值，多个电压值包括V

基于本申请第二方面，或第二方面的第一种实施方式至第二种实施方式中的任意一种实施方式，在本申请第二方面的第三种实施方式中，若调压指令对应的第一电压小于阈值电压，则PMU用于确定第三电压变化率是否大于第二数值。

基于本申请第二方面，或第二方面的第一种实施方式至第三种实施方式中的任意一种实施方式，在本申请第二方面的第四种实施方式中，PMU根据调压指令改变开关电源的状态，以使得开关电源对负载模块的输出电压达到第一电压。PMU接收比较器发送的第一信息，第一信息为比较器确定负载模块的电压达到第一电压得到的。PMU在接收到第一信息后，若调压指令对应的第一电压大于或小于阈值电压，则改变开关电源的状态，以使得开关电源从第一模式转换成第二模式。

基于本申请第二方面，或第二方面的第一种实施方式至第四种实施方式中的任意一种实施方式，在本申请第二方面的第五种实施方式中，PMU接收模式转换指令，模式转换指令为芯片根据调压指令对应的第一电压大于或小于阈值电压得到的。在接收到模式转换指令后，PMU根据模式转换指令，改变开关电源的状态，以使得开关电源从第一模式转换成第二模式。

关于对本申请第二方面的有益效果的描述，可以参考对前述第一方面的DVFS电源系统的有益效果的描述。

本申请第三方面提供了一种DVFS电源控制方法。

芯片向PMU发送调压指令，使得PMU根据调压指令改变开关电源的状态，以使得开关电源对负载模块的输出电压达到第一电压，调压指令与第一电压对应；

若调压指令对应的第一电压大于或小于阈值电压，则芯片生成模式转换指令。

芯片向PMU发送模式转换指令，以使得PMU根据模式转换指令，改变开关电源的状态，以使得开关电源从第一模式转换成第二模式，以使得改变开关电源可对负载模块的输出电流的范围。

基于本申请第三方面，在本申请第三方面的第一种实施方式中，第一模式为DCM，第二模式为CCM。若调压指令对应的第一电压大于阈值电压，则芯片生成模式转换指令。芯片向PMU发送模式转换指令，以使得PMU根据模式转换指令，改变开关电源的状态，以使得开关电源从DCM转换成CCM，以使得改变开关电源可对负载模块的输出电流的范围。

本申请第四方面提供了一种终端，其特征在于，终端包括前述第一方面，或第一方面中任意一种实施方式所描述的DVFS电源系统。

附图说明

图1为终端的DVFS电源系统的结构示意图；

图2为BUCK电路的一个结构示意图；

图3为BUCK电路工作于CCM时的波形示意图；

图4为BUCK电路工作于DCM时的波形示意图；

图5为本申请实施例中DVFS电源系统的一个结构示意图；

图6为DCM转换为CCM的曲线变化示意图；

图7为在CCM下调压的曲线变化示意图；

图8为同时调压和调模式的曲线变化示意图；

图9为终端在不同电流下的功耗示意图；

图10为本申请实施例中DVFS电源控制方法的一个流程示意图；

图11为本申请实施例中终端的一个结构示意图。

具体实施方式

本申请实施例提供了一种DVFS电源系统和DVFS电源控制方法，应用于集成电路控制领域，可以降低动态响应时间。

为了方便理解本申请中的技术方案，下面对技术方案中的相关背景技术进行描述。

DVFS，目前，由于终端的芯片对于供电电池的寿命和功耗有严格的要求，因此需要通过DVFS技术，根据芯片的实时负载需求，动态调整芯片的工作频率和工作电压，从而达到有效降低芯片的功耗的目的。请参阅图1，图1为终端的DVFS电源系统的结构示意图。DVFS电源系统包括芯片101，PMU102，负载模块106，电容107。其中，PMU102包括控制器103，开关电源104，比较器105。负载模块106可以是芯片101，或者是芯片101中的部分功能模块，例如CPU，GPU，也可以是其它不属于芯片101的负载。当负载模块106是芯片101时，DVFS的系统流程如下：芯片101采集与芯片101有关的信号。根据有关的信号，芯片101预测在下一时间段，芯片101需要的性能。芯片101将预测的性能转换成需要的频率，从而调整芯片101的时钟设置，改变芯片101的运算频率，根据新的运算频率计算相应的电压。芯片101通知PMU102关于芯片101需要的电压。PMU102控制开关电源104的状态，用以调整对芯片101的输出电压。

PMU102是一种高度集成的、针对便携式应用的电源管理方案，即将传统分立的若干类电源管理器件整合在单个的封装之内，这样可实现更高的电源转换效率和更低功耗,及更少的组件数以适应缩小的板级空间。本申请中，PMU102是一种相对宽泛的概念，即对于PMU102是否包括某个电路或结构并不需要非常明确的定义。例如，在图1中，也可以认为比较器105或控制器103是不属于PMU102的结构。

开关电源104可以是BUCK电路(也称降压型电路)，BOOST电路(也称升压型电路)，或BUCK-BOOST电路(也称升降压型电路)。如图2所示，图2为BUCK电路的一个结构示意图。BUCK电路包括开关201，开关202，电感203，电容204，负载L205。电感203和电容204组成低通滤波器。其中，负载L205可以理解为前述的负载模块106。开关201和开关202可以是高频开关管，开关202还可以是二级管。开关201和开关202的导通，截止状态相反。通过导通或截止开关201，使得电感203的电流大小，方向发生变化。当开关电源为BUCK电路时，负载L上的电压U

开关电源有不同的工作模式，包括CCM，DCM和边界线导通模式(boundaryconduction mode，BCM)。下面为不同模式的相关说明。

CCM，在一个开关周期内，电感203电流从不会到0。或者说电感203从不“复位”，意味着在一个开关周期内，电感203的磁通从不回到0，开关202闭合时，电感203的线圈中还有电流流过。一个开关周期包括开关201的导通时间段和截止时间段。请参阅图3，图3为BUCK电路工作于CCM时的波形示意图。曲线301为开关201的导通和截止的时序图。曲线302为开关202的导通和截止的时序图。从图3中可以看出，开关201和开关202的导通和截止状态相反，在开关201导通时，开关202截止，开关201截止时，开关202导通。曲线303为负载L上的电压U

DCM，在开关周期内，电感203的电流总会回到0，意味着电感203被适当地“复位”，即开关202闭合时，电感203的电流为零。请参阅图4，图4为BUCK电路工作于DCM时的波形示意图。曲线401为开关201的导通和截止的时序图。曲线402为开关202的导通和截止的时序图。从图中可以看出，开关201和开关202的导通和截止状态相反。曲线403为负载L上的电压U

边界或边界线导通模式(boundary conduction mode，BCM)：控制器监控电感203的电流，一旦检测到电流等于0，开关201立即闭合。控制器总是通过电感203的电流“复位”信号来激活开关201。如果电感值电流高，而截至斜坡相当平，则开关周期延长，因此，BCM变化器是可变频率系统。BCM变换器也可以称为临界导通模式(critical conduction mode，CRM)。

CCM适合重载的场景，DCM适合在中轻载的场景。不同的工作模式适合不同的工作场景，那么在同时包括不同场景的电路中，就需要根据不同的场景切换不同的模式。下面根据图1，以DCM切换CCM为例进行模式切换的说明。当负载模块106为芯片101，芯片101工作在某个频率，开关电源104工作在DCM时。由于芯片101的功率变化，例如芯片101的CPU使用率从2％变成90％，会导致芯片101的电流发生变化，导致芯片101上的电压从1.0V变成0.97V。通过PMU102中的比较器105，可以测量得到芯片101的电压变化，获取电压变化率3％。当电压变化率3％达到一定数值时，PMU102通过改变开关电源104的状态，改变开关电源104对芯片101的输出模式，从DCN切换为CCM。从芯片101的CPU使用率从2％变成90％的时刻，到PMU102切换到CCM的时刻存在延时，即动态响应时间。动态响应时间是电源系统设计中的一个重要指标，表征当负载模块的电流发生突变时，电源对负载模块的输出电压恢复到设定范围内所需要的时间。

当芯片101的功率大幅跳变，导致经过芯片101的电流大幅跳变，会造成开关电源104对芯片101的输出电压瞬间偏离目标设定值。如果电压偏离过大，或者偏离时间过长(即动态响应时间过长)，将导致电源系统供电异常。如何确保芯片101的电流大幅跳变，但是开关电源104对芯片101的输出电压的波动在一个可接受范围内，成为业内一个比较棘手的问题。

通过在负载端增加电容107，可以降低电压的偏离程度。当芯片101的CPU使用率从2％变成90％时，开关电源104的输出能力不够，电压瞬间跌落，控制器103还未接收到比较器105的反馈电压，未调整输出模式。此时电容107上的能量就释放一部分来供给芯片101的负载增量，维持电压稳定。根据电容能量公式

为了降低动态响应时间，本申请提供了一种DVFS电源系统。在芯片根据负载模块的功率变化，确定需要调整对负载模块的输出电压时，便可以确定是否调整开关电源的输出模式，从而降低，甚至消除动态响应时间。例如，芯片根据运行频率的变化，需要开关电源对芯片的输出电压从0.8V调整到1.0V。在确定1.0V的情况下，就可以确定是否调整开关电源的输出模式。对比于开关电源对芯片的输出电压调整到1.0V之后，再根据电压变化率确定是否调整开关电源的输出模式，本申请中的DVFS电源系统对降低动态响应时间的效果是明显的。下面将结合附图对本申请中的DVFS电源系统进行详细描述。为了方便阐述，本申请中以负载模块为芯片，开关电源为BUCK电路，开关电源从DCM切换为CCM为例进行阐述。

请参阅图5，图5为本申请实施例中DVFS电源系统的一个结构示意图。

DVFS电源系统包括芯片501，PMU，电容507，负载模块508。其中，PMU包括控制器502，开关电源。开关电源包括开关503，开关504，电感505，电容506。可选地，PMU还可以包括比较器509。

芯片501用于根据运算能力确定是否需要调整运行频率。例如，芯片501用于根据当前CPU的使用率来确定是否需要调整运行频率。当CPU的使用率大于阈值时，则在当前的运行频率1上，增加运行频率，得到运行频率2。或者芯片501用于预测将要运行的数据量，根据将要运行的数据量，确定对应的运行频率2。若运行频率2与当前的运行频率1不同，则确定调整芯片501的运行频率。

运行频率2为芯片501将要调整到的运行频率，可以是不同的值，即芯片501包括多个档位的运行频率，不同档位的运行频率可以对应开关电源对芯片501不同的输出电压。如表一所示，表一为芯片501的运行频率和电压的映射表。若芯片501的运行频率需要从2.0GHz调整到2.2GHz，因为2.0GHz和2.2GHz对应的电压都为1.5V，PMU无需调整开关电源对芯片501的输出电压。若芯片501的运行频率需要从2.2GHz调整到2.4GHz，因为2.2GHz对应的电压为1.5V，2.4GHz对应的电压为2.0V，PMU需要调整开关电源对芯片501的输出电压。

表一

若需要调整开关电源对芯片501的输出电压，则芯片501用于向控制器502发送调压指令，调压指令与第一电压对应。调压指令与第一电压对应是指调压指令包括第一电压，例如2.0V，或包括与第一电压相对应的标识，标识的内容可以由芯片501和控制器502事先约定。

若调压指令对应的第一电压大于阈值电压，则芯片501还用于生成模式转换指令，向控制器502发送模式转换指令。在本申请实施例中，假设阈值电压为2.2V。若芯片501的运行频率需要从2.2GHz调整到2.4GHz。因为2.2GHz对应的电压为1.5V，2.4GHz对应的电压为2.0V，PMU需要调整开关电源对芯片501的输出电压，即调压指令对应的第一电压为2.0V，2.0V小于2.2V，不满足芯片501生成模式转换指令的条件。若芯片501的运行频率需要从2.4GHz调整到2.6GHz。因为2.4GHz对应的电压为2.0V，2.6GHz对应的电压为2.5V，PMU需要调整开关电源对芯片501的输出电压，即调压指令对应的第一电压为2.5V，2.5V大于2.2V，满足芯片501生成模式转换指令的条件。

可选地，根据表一可知，芯片501的运行频率和电压存在映射关系。又根据前面的描述可知，芯片501可以通过调压指令对应的第一电压是否大于阈值电压来生成模式转换指令。可以推导得出，芯片501可以通过需要调整的运行频率是否大于阈值频率来生成模式转换指令。例如，设定阈值频率为2.5Hz。若芯片501的运行频率需要从2.2GHz调整到2.4GHz，即芯片501需要调整的运行频率为2.4GHz，小于阈值频率2.5Hz，不满足芯片501生成模式转换指令的条件。若芯片501的运行频率需要从2.4GHz调整到2.6GHz，即芯片501需要调整的运行频率为2.6GHz，大于阈值频率2.5Hz，满足芯片501生成模式转换指令的条件。

前述中的阈值电压为0.9V，是假设的一个值。在实际应用中，可以根据下面的方法确定阈值电压。

开关电源可以对芯片501输出多个档位的电压值。多个电压值包括V

表二

在每个电压档位下，通过改变芯片501的功率，会改变芯片501的电流，会使得芯片501的电压发生跳变。其中，若使得芯片501中的电流从最小电流变成最大电流，可以获取最大的电压跳变率。例如，在开关电源的输出电压为1.0V时，芯片501的CPU使用率从1％变成100％，芯片501的电流从0.2A变成0.5A，芯片501的电压从1.0V跳变为0.99V。在电压档位1.0V下，通过1.0V和0.99V，可以获取相应的最大的电压跳变率。在每一个电压档位中，都获取各自的最大的电压跳变率，获得如表三所示的电压档位与最大的电压跳变率的映射关系。

表三

假设第一数值为2.0％。第一数值是一个电压跳变率阈值，在实际应用中，电压跳变率阈值一般为2％至3％。若芯片501中的电压跳变率大于电压跳变率阈值，即跳变后的电压与原来的电压的差值过大，会导致系统异常。根据表三可知，电压档位V

可选地，一般每个电压档位中最大的电压跳变率会随着电压档位的增加而增大。因此，若通过控制器502获取不同档位下的最大的电压跳变率，可以无需获取所有档位下的最大的电压跳变率。例如，在表三中，开关电源可以输出4个档位的电压。在控制器502获取电压档位V

可选地，在未得出阈值电压前，控制器502尝试获取电压档位1对应的最大的电压跳变率1。该电压档位1为在所有的电压档位中处于中间的电压档位，例如表三中的电压档位V

控制器502接收到模式转换指令后，控制器502用于改变开关电源的状态，以使得改变开关电源的输出模式，以使得改变开关电源可对负载模块的输出电流的范围，简称调模式。具体地，如图6所示，图6为DCM转换为CCM的曲线变化示意图。曲线601为DCM下负载模块上的电压U

控制器502接收到调压指令后，控制器502用于改变开关电源的状态，以使得改变开关电源对芯片501的输出电压，简称为调压。具体地，如图7所示，图7为在CCM下调压的曲线变化示意图。曲线701为调压前负载模块上的电压U

调压和调模式可以同时执行，也可以单独执行。当单独执行时，可以先执行调压，再执行调模式，也可以先执行调模式，再执行调压。因为调压和调模式都是改变开关电源的状态，即开关503和开关504的状态，因此，调压和调模式可以同时执行。当调压和调模式同时执行时，如图8所示，图8为同时调压和调模式的曲线变化示意图。图8中的D2与图6中的D1不同。图8的曲线图可以理解为图6的曲线图和图7的曲线图相加的结果。

可选地，比较器509用于确定芯片501的电压是否达到第一电压。若是，比较器509还用于向控制器502发送第一信息。第一信息可以包括一个电压值，或者包括一个电压值和第一电压对比的结果。控制器502还用于接收第一信息。在接收到第一信息后，控制器502具体用于在接收到第一信息后，若调压指令对应的第一电压大于阈值电压，则控制器502用于改变开关电源的状态，以使得开关电源从DCM转换成CCM。其中，在控制器502改变开关电源的状态，到芯片501的电压升到第一电压需要一段时间。在这段时间内，芯片501可以等待控制器502调压完成，不会进行运行频率的改变。因为在CCM下的电流大于DCM下的电流，即电量消耗更大。因此，通过在芯片501的电压到达第一电压后，才进行模式转换，可以节省电量。

可选地，若芯片501不用于对比阈值电压和第一电压的大小，不生成模式转换指令，则控制器502还用于根据调压指令，确定调压指令对应的第一电压是否大于阈值电压。若调压指令对应的第一电压大于阈值电压，则控制器502用于改变开关电源的状态，以使得开关电源从DCM转换成CCM。其中，阈值电压一般需要通过控制器502得出，通过控制器502来对比阈值电压和第一电压的大小，控制器502可以不需要事先向芯片501发送阈值电压，减少控制器502和芯片501之间的信息交互。

经过对终端模型的研究发现，终端日常使用的90％以上的功耗集中在中轻载。如图9所示，图9为终端在不同电流下的功耗示意图。通过图9可知，终端90％以上的功耗集中在中轻载(电流2.0A以下)。在中轻载情况下，负载电压的突变不会很大，可以用较小的电容来维持负载模块的电压稳定。重载情况下，负载电压的突变比较大，需要用较大的电容来维持负载模块的电压稳定。

可选地，若调压指令对应的第一电压大于阈值电压，且芯片501在调压前的电压小于阈值电压，则改变开关电源的状态，使得开关电源从DCM转换为CCM。控制器502不根据芯片501的电压变化率来改变开关电源的模式。当调压指令对应的第一电压大于阈值电压时，认为芯片501处于重载下。从而在重载情况下，无需使用电容维持芯片501的电压稳定，达到精简电容的目的。结合图5，可以理解为减少了电容507的体积或数量。

可选地，若调压指令对应的第一电压大于阈值电压，控制器502不根据芯片501的电压变化率来改变开关电源的模式。若调压指令对应的第一电压小于阈值电压，则控制器502用于确定第三电压变化率是否大于第二数值，第三电压变化率

上面对本申请实施例中DVFS电源系统进行了描述，下面对本申请实施例中DVFS电源控制方法进行描述。

请参阅图10，图10为本申请实施例中DVFS电源控制方法的一个流程示意图。

在步骤1001中，PMU接收芯片发送的调压指令，调压指令与第一电压对应。调压指令与第一电压对应是指调压指令包括第一电压，或包括与第一电压相对应的标识。

在步骤1002中，若调压指令对应的第一电压大于或小于阈值电压，则PMU改变开关电源的状态，以使得开关电源从第一模式转换成第二模式，以使得改变开关电源可对负载模块的输出电流的范围。负载模块可以是芯片，或者是芯片中的部分功能模块，例如CPU，GPU，也可以是其它不属于芯片的负载。具体的，PMU控制开关电源中某些电子元件的导通与关断，来改变开关电源的状态。

在调压指令对应的第一电压大于或小于阈值电压的情况下，PMU改变对负载模块的输出模式。无需等待比较器对负载模块的电压反馈，因此可以降低动态响应时间。

可选地，第一模式为DCM，第二模式为CCM。若调压指令对应的第一电压大于阈值电压，则PMU改变开关电源的状态，以使得开关电源从DCM转换成CCM。

可选地，开关电源可对负载模块输出多个电压值，多个电压值包括V

可选地，若调压指令对应的第一电压小于阈值电压，则PMU用于确定第三电压变化率是否大于第二数值。第三电压变化率

可选地，PMU根据调压指令改变开关电源的状态，以使得开关电源对负载模块的输出电压达到第一电压。PMU接收比较器发送的第一信息，第一信息为比较器确定负载模块的电压达到第一电压得到的。PMU在接收到第一信息后，若调压指令对应的第一电压大于或小于阈值电压，则改变开关电源的状态，以使得开关电源从第一模式转换成第二模式。

可选地，PMU接收模式转换指令，模式转换指令为芯片根据调压指令对应的第一电压大于或小于阈值电压得到的。在接收到模式转换指令后，PMU根据模式转换指令，改变开关电源的状态，以使得开关电源从第一模式转换成第二模式。

关于对本申请实施中DVFS电源控制方法的描述，可以参考前面对DVFS电源系统的描述。

上面对本申请实施例中DVFS电源控制方法进行了描述，下面对本申请实施例中终端进行描述。

请参阅图11，图11为本申请实施例中终端的一个结构示意图。

如图11所示，终端1100包括芯片1110，PMU1130，电池1140，与所述芯片1110耦接的收发器1120。芯片1110可以是CPU，网络处理器(network processor，NP)，或者CPU和NP的组合。处理器还可以是专用集成电路(application-specific integrated circuit，ASIC)，可编程逻辑器件(programmable logic device，PLD)或其组合。上述PLD可以是复杂可编程逻辑器件(complex programmable logic device，CPLD)，现场可编程逻辑门阵列(field-programmable gate array，FPGA)，通用阵列逻辑(generic array logic,GAL)或其任意组合。芯片1110可以是指一个处理器，也可以包括多个处理器。

收发器1120用于与其它终端或基站等设备进行通信。电池1140用于对PMU1130进行供电。

芯片1110用于根据运行频率确定是否需要调整电压，若需要，则向PMU1130发送调压指令。

PMU1130用于接收芯片1110发送的调压指令，调压指令与第一电压对应。调压指令与第一电压对应是指调压指令包括第一电压，或包括与第一电压相对应的标识。若调压指令对应的第一电压大于或小于阈值电压，则PMU1130用于改变PMU1130中开关电源的状态，以使得开关电源从第一模式转换成第二模式，以使得改变开关电源可对负载模块的输出电流的范围。负载模块可以是芯片1110，或者是芯片1110中的部分功能模块，例如CPU，GPU，也可以是其它不属于芯片1110的负载。具体的，1130用于控制开关电源中某些电子元件的导通与关断，来改变开关电源的状态。

可选地终端1100还包括存储器，存储器可以包括易失性存储器(volatilememory)，例如随机存取存储器(random-access memory，RAM)；存储器也可以包括非易失性存储器(non-volatile memory)，例如只读存储器(read-only memory，ROM)，快闪存储器(flash memory)，硬盘(hard disk drive，HDD)或固态硬盘(solid-state drive，SSD)；存储器还可以包括上述种类的存储器的组合。

此外，PMU1130或芯片1110执行存储器中的计算机可读指令后，可以按照所述计算机可读指令的指示，执行PMU1130或芯片1110可以执行的全部操作，例如PMU或芯片在与图5对应的实施例中执行的操作。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统，装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：闪存盘、移动硬盘、ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。