CPU是一塊片上系統(SoC)。絕大部分是數位電路,即:CMOS工作在關斷或者線性區,不會工作在飽和區。但是也有不少類比電路,在類比電路中的MOSFET可以工作在關斷/線性區/飽和區。這些類比電路包括:
1)頻率綜合器,為CPU提供時鐘。雖然現在全數字鎖相環越來越流行,但是頻率綜合器中的振盪器往往還是會用模擬差分電路實現,因為由反相器構成的振盪器容易受到電源電壓的波動的影響。CPU的耗電很大,電流可達幾個安培,在電流發生變化時電源電壓往往也會發生波動,但是我們不希望CPU時鐘頻率受到電源波動的影響,所以採用差分電路來產生時鐘是很最常見的做法。
2)電源管理模組(PM),負責產生穩定的CPU內部的電源電壓,另外還需要根據CPU的狀況來調整電源電壓。例如當CPU需要全力工作時把電源電壓適當提高使得CPU可以操作在更高頻率,反之在節能模式下把電源電壓降低。PM需要反饋結構來穩定地輸出電源電壓,也是一種類比電路。
3)I/O介面。所有與外界的I/O介面都需要類比電路來實現電源電壓轉換。CPU內部的電源電壓往往較低(~1V),但是外部的I/O介面使用的是標準電壓(例如1.8V)。這就需要level shifter來轉換電平。另外,一些高速介面的標準是模擬差分訊號(例如LVDS),這些介面電路也是類比電路(BTW Intel自己的快速介面是QuickPath,會跑在2.4 GHz,估計也不會直接反相器直接打訊號)4)溫度監控,監控CPU的溫度,如果過熱需要採取措施。該監控電路也是類比電路。
CPU是一塊片上系統(SoC)。絕大部分是數位電路,即:CMOS工作在關斷或者線性區,不會工作在飽和區。但是也有不少類比電路,在類比電路中的MOSFET可以工作在關斷/線性區/飽和區。這些類比電路包括:
1)頻率綜合器,為CPU提供時鐘。雖然現在全數字鎖相環越來越流行,但是頻率綜合器中的振盪器往往還是會用模擬差分電路實現,因為由反相器構成的振盪器容易受到電源電壓的波動的影響。CPU的耗電很大,電流可達幾個安培,在電流發生變化時電源電壓往往也會發生波動,但是我們不希望CPU時鐘頻率受到電源波動的影響,所以採用差分電路來產生時鐘是很最常見的做法。
2)電源管理模組(PM),負責產生穩定的CPU內部的電源電壓,另外還需要根據CPU的狀況來調整電源電壓。例如當CPU需要全力工作時把電源電壓適當提高使得CPU可以操作在更高頻率,反之在節能模式下把電源電壓降低。PM需要反饋結構來穩定地輸出電源電壓,也是一種類比電路。
3)I/O介面。所有與外界的I/O介面都需要類比電路來實現電源電壓轉換。CPU內部的電源電壓往往較低(~1V),但是外部的I/O介面使用的是標準電壓(例如1.8V)。這就需要level shifter來轉換電平。另外,一些高速介面的標準是模擬差分訊號(例如LVDS),這些介面電路也是類比電路(BTW Intel自己的快速介面是QuickPath,會跑在2.4 GHz,估計也不會直接反相器直接打訊號)4)溫度監控,監控CPU的溫度,如果過熱需要採取措施。該監控電路也是類比電路。