本實用新型涉及電源供電技術(shù)，特別是涉及一種串聯(lián)供電芯片和系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

目前市場上的比特幣礦機基本都是采用DC/DC(直流轉(zhuǎn)直流)芯片的并聯(lián)型挖礦機，由于DC/DC存在轉(zhuǎn)化效率低的問題，造成了電源能量的浪費，同時，DC/DC芯片的電路設(shè)計比較苛刻，增加了設(shè)計的要求和生產(chǎn)設(shè)計的成本。

隨著半導(dǎo)體工藝的發(fā)展，芯片的工作電源電壓越來越低，工作電流越來越大，為了最大化電源的轉(zhuǎn)換效率，現(xiàn)有技術(shù)在印刷電路板(Printed circuit board，PCB)上采取芯片串聯(lián)的供電方式，即：芯片的電源和地首尾相連形成多級串聯(lián)的電壓域，每個電壓域擁有一顆或幾顆芯片。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型實施例提供一種進行串聯(lián)供電的技術(shù)方案。

本實用新型實施例的一個方面，提供的一種串聯(lián)供電芯片，所述串聯(lián)供電芯片包括n個串行連接的待供電單元，所述n個待供電單元采用串聯(lián)方式進行供電，在每個待供電單元上分別形成一個電壓域，所述串聯(lián)供電芯片的電源電壓形成n級串聯(lián)的電壓域，其中，n為大于1的整數(shù)；相鄰待供電單元之間串行連接一個信號電平轉(zhuǎn)換單元，用于在連接的相鄰兩個待供電單元之間進行通信信號的電平轉(zhuǎn)換。

可選的，所述串聯(lián)供電芯片中還包括n個獨立設(shè)置的、用于實現(xiàn)不同電壓域之間隔離的深阱，所述n個待供電單元中的每個待供電單元分別位于一個深阱中。

可選的，所述深阱包括N型深阱DEEP-NWELL或者P型深阱DEEP-PWELL。

可選的，每個所述信號電平轉(zhuǎn)換單元分別包括高到低信號電平轉(zhuǎn)換模塊和低到高信號電平轉(zhuǎn)換模塊。

可選的，每個所述信號電平轉(zhuǎn)換單元分別位于一個深阱中；每個深阱中的待供電單元，分別通過所述信號電平轉(zhuǎn)換單元中的低到高信號電平轉(zhuǎn)換模塊與上一級電壓域中的待供電單元連接，通過所述信號電平轉(zhuǎn)換單元中的高到低信號電平轉(zhuǎn)換模塊與下一級電壓域中的待供電單元連接。

可選的，每個所述待供電單元中分別包括一個或多個并行連接的芯片內(nèi)核；每個所述待供電單元中的各芯片內(nèi)核分別與所在待供電單元連接的信號電平轉(zhuǎn)換單元連接。

可選的，所述信號電平轉(zhuǎn)換單元具體采用電容耦合法、差分信號傳輸法和\或二極管壓降法實現(xiàn)。

本實用新型實施例的另一個方面，提供的一種串聯(lián)供電系統(tǒng)，包括控制裝置，和在供電端與地之間串行連接的、m個上述任一實施例所述的串聯(lián)供電芯片；在每個串聯(lián)供電芯片上分別形成一個大電壓域，所述串聯(lián)供電系統(tǒng)在電源和地之間形成m級串聯(lián)的大電壓域；分別在相鄰兩個串聯(lián)供電芯片之間串行連接一個信號轉(zhuǎn)換裝置，用于對連接的相鄰兩個串聯(lián)供電芯片之間電平信號和差分信號的轉(zhuǎn)換；所述控制裝置分別與各信號轉(zhuǎn)換裝置連接，用于控制各信號轉(zhuǎn)換裝置進行電平信號和差分信號的轉(zhuǎn)換；

其中，每級大電壓域包括對應(yīng)串聯(lián)供電芯片的n級串聯(lián)的電壓域，m為大于1的整數(shù)。

本實用新型實施例的又一個方面，提供的另一種串聯(lián)供電系統(tǒng)，包括控制裝置，和在供電端與地之間串行連接的、m個說桑樹任一實施例所述的串聯(lián)供電芯片；在每個串聯(lián)供電芯片上分別形成一個大電壓域，所述串聯(lián)供電系統(tǒng)在電源和地之間形成m級串聯(lián)的大電壓域；分別在各串聯(lián)供電芯片與地之間串行連接一個信號轉(zhuǎn)換裝置，用于實現(xiàn)連接的串聯(lián)供電芯片與地之間電平信號和差分信號的轉(zhuǎn)換；所述控制裝置分別與各信號轉(zhuǎn)換裝置連接，用于控制各信號轉(zhuǎn)換裝置進行電平信號和差分信號的轉(zhuǎn)換；

其中，每級大電壓域包括對應(yīng)串聯(lián)供電芯片的n級串聯(lián)的電壓域，m為大于1的整數(shù)。

可選的，上述串聯(lián)供電系統(tǒng)還包括調(diào)整電路，分別與各串聯(lián)供電芯片連接，對各串聯(lián)供電芯片進行電壓、溫度或頻率調(diào)整。

基于本實用新型上述實施例提供的串聯(lián)供電芯片和系統(tǒng)，串聯(lián)供電芯片包括n個串行連接的待供電單元，采用串聯(lián)方式進行供電，相鄰待供電單元之間串行連接一個信號電平轉(zhuǎn)換單元對該相鄰兩個待供電單元之間進行通信信號的電平轉(zhuǎn)換，由此，本實用新型實現(xiàn)了在芯片內(nèi)部串聯(lián)供電。由于串聯(lián)在一起的待供電單元都在同一芯片內(nèi)部，每顆芯片封裝帶來的寄生電阻產(chǎn)生的電壓降對芯片工作性能的影響較小，提升了待供電單元的工作性能；并且，由于同一芯片內(nèi)部的特性基本一致，同一芯片內(nèi)部的各待供電單元之間的差異性較小，使得每一級電壓域能得到更均勻的電壓分布，提高了芯片的整體工作性能，降低了整個生產(chǎn)成本。

下面通過附圖和實施例，對本實用新型的技術(shù)方案做進一步的詳細描述。

附圖說明

構(gòu)成說明書的一部分的附圖描述了本實用新型的實施例，并且連同描述一起用于解釋本實用新型的原理。

參照附圖，根據(jù)下面的詳細描述，可以更加清楚地理解本實用新型，其中：

圖1為本實用新型串聯(lián)供電芯片一個實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本實用新型串聯(lián)供電芯片另一個實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3為本實用新型串聯(lián)供電芯片又一個實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4為芯片外部串聯(lián)供電的一個結(jié)構(gòu)示意圖。

圖5為本實用新型串聯(lián)供電系統(tǒng)一個實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖6為本實用新型串聯(lián)供電系統(tǒng)另一個實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖7為本實用新型串聯(lián)供電系統(tǒng)又一個實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖8為本實用新型串聯(lián)供電系統(tǒng)再一個實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖9為本實用新型虛擬數(shù)字幣挖礦機一個實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖10為本實用新型服務(wù)器一個實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

現(xiàn)在將參照附圖來詳細描述本實用新型的各種示例性實施例。應(yīng)注意到：除非另外具體說明，否則在這些實施例中闡述的部件和步驟的相對布置、數(shù)字表達式和數(shù)值不限制本實用新型的范圍。

同時，應(yīng)當(dāng)明白，為了便于描述，附圖中所示出的各個部分的尺寸并不是按照實際的比例關(guān)系繪制的。

以下對至少一個示例性實施例的描述實際上僅僅是說明性的，決不作為對本實用新型及其應(yīng)用或使用的任何限制。

對于相關(guān)領(lǐng)域普通技術(shù)人員已知的技術(shù)、方法和設(shè)備可能不作詳細討論，但在適當(dāng)情況下，所述技術(shù)、方法和設(shè)備應(yīng)當(dāng)被視為說明書的一部分。

應(yīng)注意到：相似的標號和字母在下面的附圖中表示類似項，因此，一旦某一項在一個附圖中被定義，則在隨后的附圖中不需要對其進行進一步討論。

圖1為本實用新型串聯(lián)供電芯片一個實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。本實用新型實施例的串聯(lián)供電芯片，即：采用串聯(lián)供電方式進行供電的芯片。如圖1所示，本實用新型實施例的串聯(lián)供電芯片包括n個串行連接的待供電單元，該n個待供電單元采用串聯(lián)方式進行供電，在每個待供電單元上分別形成一個電壓域，串聯(lián)供電芯片的電源電壓形成n級串聯(lián)的電壓域，其中，n為大于1的整數(shù)；相鄰待供電單元之間串行連接一個信號電平轉(zhuǎn)換單元，用于在連接的相鄰兩個待供電單元之間進行通信信號的電平轉(zhuǎn)換，即：將相鄰兩個待供電單元中一個待供電單元發(fā)送的通信信號的電平，轉(zhuǎn)換為另一個待供電單元的電平后發(fā)送給另一個待供電單元。

基于本實用新型上述實施例提供的串聯(lián)供電芯片，串聯(lián)供電芯片包括n個串行連接的待供電單元，采用芯片內(nèi)部串聯(lián)方式進行供電，相鄰待供電單元之間串行連接一個信號電平轉(zhuǎn)換單元對該相鄰兩個待供電單元之間進行通信信號的電平轉(zhuǎn)換，由此，本實用新型實現(xiàn)了在芯片內(nèi)部串聯(lián)供電。由于串聯(lián)在一起的待供電單元都在同一芯片內(nèi)部，每顆芯片封裝帶來的寄生電阻產(chǎn)生的電壓降對芯片工作性能的影響較小，提升了待供電單元的工作性能；并且，由于同一芯片內(nèi)部的特性基本一致，同一芯片內(nèi)部的各待供電單元之間的差異性較小，使得每一級電壓域能得到更均勻的電壓分布，提高了芯片的整體工作性能，降低了整個生產(chǎn)成本。

具體地，在本實用新型實施例的串聯(lián)供電芯片中，每個待供電單元中可以分別包括一個芯片內(nèi)核(core)，或者，每個待供電單元中可以分別包括多個并行連接的芯片內(nèi)核。每個芯片內(nèi)核可以包括一組計算單元和存儲單元，或者也可以僅包括計算單元或存儲單元。其中，每個待供電單元中的各芯片內(nèi)核分別與所在待供電單元連接的信號電平轉(zhuǎn)換單元連接。圖2為本實用新型串聯(lián)供電芯片另一個實施例的結(jié)構(gòu)示意圖，圖2示出了每個待供電單元中分別包括一個芯片內(nèi)核的實施例。圖3為本實用新型串聯(lián)供電芯片又一個實施例的結(jié)構(gòu)示意圖，圖3示出了每個待供電單元中分別包括多個并行連接的芯片內(nèi)核的實施例。

每級電壓域的芯片內(nèi)核，其電路中分別包括P溝道金屬氧化物半導(dǎo)體(P-channel Metal Oxide Semiconductor，PMOS)管和N溝道金屬氧化物半導(dǎo)體(N-channel metal oxide semiconductor，NMOS)管。本實用新型人在實現(xiàn)本實用新型的過程中發(fā)現(xiàn)，每級電壓域的芯片內(nèi)核，其PMOS管的襯底都是和本級電壓域的電源電壓或工作電壓(VDD)相連，而本級電壓域的VDD又和上一級電壓域的地(VSS)相連，如果不進行隔離，上一級電壓域的芯片內(nèi)核的NMOS管的襯底就和本級電壓域芯片內(nèi)核PMOS管的N型阱相連，從而造成短路。

再參見圖2和圖3，在本實用新型再一實施例的串聯(lián)供電芯片中，還可以包括n個用于實現(xiàn)不同電壓域之間隔離的深阱，這n個深阱相互獨立設(shè)置，互不相連，n個待供電單元中的每個待供電單元分別位于一個深阱中，從而實現(xiàn)在同一芯片上不同電壓域之間的隔離，有效避免了不同電壓域之間形成短路。

具體地，如果串聯(lián)供電芯片的襯底是P型襯底，本實用新型各實施例中的深阱具體是N型深阱(DEEP-NWELL)，每級電壓域的NMOS管及其P型阱和PMOS管及其N型阱設(shè)置在一個DEEP-NWELL中；如果串聯(lián)供電芯片的襯底是N型襯底，各實施例中的深阱具體是P型深阱(DEEP-PWELL)，每級電壓域的NMOS管及其P型阱和PMOS管及其N型阱設(shè)置在一個DEEP-PWELL中。圖2和圖3中僅示例性示出了本實用新型各實施例中的深阱為N型深阱的情況，本領(lǐng)域技術(shù)人員基于本實用新型實施例的記載，可以知悉采用P型深阱的具體實現(xiàn)。

進一步地，在本實用新型上述各串聯(lián)供電芯片實施例的一個具體示例中，每個信號電平轉(zhuǎn)換單元分別包括高到低信號電平轉(zhuǎn)換模塊(H2L)和低到高信號電平轉(zhuǎn)換模塊(L 2H)。具體可參見圖2，圖3中未示出，本領(lǐng)域技術(shù)人員基于本實用新型實施例的記載可以采取類似方式在圖3所示的實施例中實現(xiàn)信號電平轉(zhuǎn)換單元的具體結(jié)構(gòu)。

具體地，本實用新型各實施例中，信號電平轉(zhuǎn)換單元例如可以采用電容耦合法、差分信號傳輸法和\或二極管壓降法實現(xiàn)。

另外，如圖2所示，每個信號電平轉(zhuǎn)換單元可以分別設(shè)置在一個深阱中，每個深阱中的待供電單元，分別通過信號電平轉(zhuǎn)換單元中的低到高信號電平轉(zhuǎn)換模塊與上一級電壓域中的待供電單元連接，通過信號電平轉(zhuǎn)換單元中的高到低信號電平轉(zhuǎn)換模塊與下一級電壓域中的待供電單元連接。圖3中未示出該實施例的具體結(jié)構(gòu)，本領(lǐng)域技術(shù)人員基于本實用新型實施例的記載可以采取類似方式在圖3所示的實施例中實現(xiàn)信號電平轉(zhuǎn)換單元的具體結(jié)構(gòu)。由于不同待供電單元上形成的電壓域大小不同，上一級電壓域要高于本級電壓域，本級電壓域又高于下一級電壓域，每級電壓域的待供電單元通過低到高信號電平轉(zhuǎn)換模塊與上一級電壓域中的待供電單元連接，低到高信號電平轉(zhuǎn)換模塊可以將本級電壓域待供電單元發(fā)送的信號轉(zhuǎn)換為上一級電壓域的信號后發(fā)送給上一級電壓域中的待供電單元；每級電壓域的待供電單元通過高到低信號電平轉(zhuǎn)換模塊與下一級電壓域中的待供電單元連接，高到低信號電平轉(zhuǎn)換模塊可以將本級電壓域待供電單元發(fā)送的信號轉(zhuǎn)換為下一級電壓域的信號后發(fā)送給下一級電壓域中的待供電單元，從而在串聯(lián)供電芯片內(nèi)部實現(xiàn)不同電壓域之間的通信。

圖4為芯片外部串聯(lián)供電的一個結(jié)構(gòu)示意圖。圖4所示的技術(shù)中，是在PCB上采取芯片串聯(lián)的供電方式進行供電，即：芯片的電源電壓和地首尾相連形成n級串聯(lián)的電壓域，每個電壓域擁有一顆或幾顆芯片，每顆芯片上封裝有一個芯片內(nèi)核(core)，封裝時通過一根金屬線將芯片內(nèi)核的引腳綁定在芯片的管腳上，基于該金屬線以及綁定會產(chǎn)生一個電阻，該電阻即為芯片上封裝帶來的寄生電阻Rb，也稱為封裝寄生電阻。圖4所示的供電方式在本實用新型實施例中也稱為芯片外部串聯(lián)供電方式。由圖4可以看到，當(dāng)使用芯片外部串聯(lián)供電方式供電時，每個芯片內(nèi)核兩端的電壓為(VDD-2*Iop*Rb)。其中，VDD為電源電壓，Iop為工作電流，Rb為封裝寄生電阻?；诜治龇奖?，假定所有芯片管腳的封裝寄生電阻阻值都等于Rb。

在實現(xiàn)本實用新型的過程中，本實用新型人通過研究發(fā)現(xiàn)，如圖4所示采取芯片外部串聯(lián)的供電方式進行供電，至少會存在以下問題：

一是每顆芯片上封裝帶來的寄生電阻產(chǎn)生的電壓降會影響芯片的工作性能，尤其是在芯片工作電壓比較低，而工作電流又比較大的時候，芯片上的封裝寄生電阻產(chǎn)生的電壓降會更明顯；二是對于串聯(lián)供電，我們希望是每顆芯片的工作特性(例如，溫度、頻率)完全一樣，這樣每級電壓域的電壓才能完全一樣，但是實際生產(chǎn)過程中，串聯(lián)的每顆芯片由于半導(dǎo)體生產(chǎn)工藝的原因會產(chǎn)生差異，每顆芯片的工作特性是不一樣的，從而使得每級電壓域的電壓不是完全均勻的，而每一級電壓域電壓的不一樣反過來又會讓芯片在工作特性上的差異性變的更大，從而使得電壓分布更不均勻。因此，若芯片外部串聯(lián)的供電方式進行供電，就必須在生產(chǎn)過程中去挑選工作特性差不多的芯片來進行串聯(lián)供電，這就導(dǎo)致了生產(chǎn)成本的上升，降低了生產(chǎn)效率。

而通過圖2所示的實施例可知，基于本實用新型實施例的串聯(lián)供電芯片，采用芯片內(nèi)部串聯(lián)方式進行供電時，整個芯片內(nèi)部n個芯片內(nèi)核兩端的電壓為(n*VDD-2*Iop*Rb)，因此，每個芯片內(nèi)核上的電壓等于(VDD-2*Iop*Rb/n)，封裝寄生電阻產(chǎn)生的電壓降為2*Iop*Rb/n，相對于圖4所示的芯片外部串聯(lián)的供電方式，本實用新型實施例整個封裝寄生電阻產(chǎn)生的電壓降被降低了n倍，提升了芯片內(nèi)核的工作性能，從而提升了整個串聯(lián)供電芯片的工作性能。另外，由于串聯(lián)在一起的芯片內(nèi)核都在同一芯片內(nèi)部，每個芯片內(nèi)核之間的差異性(例如溫度等)比不同芯片中芯片內(nèi)核的差異性小很多，相比于芯片外部串聯(lián)的供電方式，本實用新型實施例每一個電壓域能得到更均勻的電壓分布，并且也避免了生產(chǎn)過程中挑選芯片這一過程，提高了生產(chǎn)的效率，同時也能提高產(chǎn)品的良品率，從而降低了整個生產(chǎn)成本。

圖5為本實用新型串聯(lián)供電系統(tǒng)一個實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖5所示，該實施例的串聯(lián)供電系統(tǒng)包括控制裝置，和在供電端VDD與地VSS之間串行連接的m個串聯(lián)供電芯片，本實用新型實施例中的串聯(lián)供電芯片具體為本實用新型上述任一實施例的串聯(lián)供電芯片。在每個串聯(lián)供電芯片上分別形成一個大電壓域，串聯(lián)供電系統(tǒng)在電源和地之間形成m級串聯(lián)的大電壓域。分別在相鄰兩個串聯(lián)供電芯片之間串行連接一個信號轉(zhuǎn)換裝置，分別用于對連接的相鄰兩個串聯(lián)供電芯片之間電平信號和差分信號的轉(zhuǎn)換?？刂蒲b置分別與各信號轉(zhuǎn)換裝置連接，用于控制各信號轉(zhuǎn)換裝置進行電平信號和差分信號的轉(zhuǎn)換，從而通過信號轉(zhuǎn)換裝置直接實現(xiàn)其連接的相鄰兩個串聯(lián)供電芯片之間的信號傳輸。其中，每級大電壓域包括對應(yīng)串聯(lián)供電芯片的n級串聯(lián)的電壓域，m為大于1的整數(shù)。圖6為本實用新型串聯(lián)供電系統(tǒng)另一個實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖6所示，該實施例的串聯(lián)供電系統(tǒng)包括控制裝置，和在供電端VDD與地VSS之間串行連接的m個串聯(lián)供電芯片，本實用新型實施例中的串聯(lián)供電芯片具體為本實用新型上述任一實施例的串聯(lián)供電芯片。在每個串聯(lián)供電芯片上分別形成一個大電壓域，串聯(lián)供電系統(tǒng)在電源和地之間形成m級串聯(lián)的大電壓域。分別在各串聯(lián)供電芯片與地之間串行連接一個信號轉(zhuǎn)換裝置，用于實現(xiàn)連接的串聯(lián)供電芯片與地之間電平信號和差分信號的轉(zhuǎn)換?？刂蒲b置分別與各信號轉(zhuǎn)換裝置連接，用于控制各信號轉(zhuǎn)換裝置進行電平信號和差分信號的轉(zhuǎn)換。其中，每級大電壓域包括對應(yīng)串聯(lián)供電芯片的n級串聯(lián)的電壓域，m為大于1的整數(shù)?？刂蒲b置控制一個信號轉(zhuǎn)換裝置直接實現(xiàn)該一個信號轉(zhuǎn)換裝置連接的串聯(lián)供電芯片與地之間的電平信號和差分信號的轉(zhuǎn)換，再控制另一個信號轉(zhuǎn)換裝置實現(xiàn)地與該另一個信號轉(zhuǎn)換裝置連接的串聯(lián)供電芯片之間的電平信號和差分信號的轉(zhuǎn)換，從而實現(xiàn)上述兩個信號轉(zhuǎn)換裝置連接的串聯(lián)供電芯片之間的信號傳輸。

在具體實踐中，通常是串聯(lián)供電芯片的大電流的芯片內(nèi)核電壓采用供電電路供電，上一級電壓域串聯(lián)供電芯片的接地端作為本級電壓域待供電芯片的供電端，本級電壓域待供電芯片的接地端作為下一級電壓域待供電芯片的供電端，m個串聯(lián)供電芯片按照此連接關(guān)系依次串聯(lián)。

在本實用新型各串聯(lián)供電系統(tǒng)實施例的一個具體示例中，信號轉(zhuǎn)換裝置可以轉(zhuǎn)換電平信號和差分信號，具體可以采用但不限于以下任意一種或多種方式實現(xiàn)：電容耦合法、光耦轉(zhuǎn)換法、變壓器轉(zhuǎn)換法、差分信號傳輸法、二極管壓降法。

例如，信號轉(zhuǎn)換裝置采用光耦轉(zhuǎn)換法實現(xiàn)時，信號轉(zhuǎn)換裝置連接的相鄰兩個串聯(lián)供電芯片通過光電耦合器連接。信號轉(zhuǎn)換裝置采用變壓器轉(zhuǎn)換法實現(xiàn)時，信號轉(zhuǎn)換裝置連接的相鄰兩個串聯(lián)供電芯片通過變壓器連接。信號轉(zhuǎn)換裝置采用差分信號傳輸法實現(xiàn)時，信號轉(zhuǎn)換裝置連接的相鄰兩個串聯(lián)供電芯片之間的信號電平轉(zhuǎn)換通過通用串行總線(Universal Serial Bus，USB)、串并轉(zhuǎn)換器(SERDES)等標準或私有的等差分信號來實現(xiàn)。信號轉(zhuǎn)換裝置采用二極管壓降法實現(xiàn)時，信號轉(zhuǎn)換裝置連接的相鄰兩個串聯(lián)供電芯片通過二極管連接。

圖7為本實用新型串聯(lián)供電系統(tǒng)又一個實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。圖8為本實用新型串聯(lián)供電系統(tǒng)再一個實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖7和圖8所示，在本實用新型上述各實施例的串聯(lián)供電系統(tǒng)中，還可以包括調(diào)整電路，分別與各串聯(lián)供電芯片連接，對各串聯(lián)供電芯片進行電壓、溫度或頻率調(diào)整，以使所有串聯(lián)供電芯片均處于正常工作狀態(tài)。

在本實用新型上述各串聯(lián)供電系統(tǒng)實施例的一個具體示例中，調(diào)整電路對各串聯(lián)供電芯片進行頻率調(diào)整時，作為頻率調(diào)整電路，具體可以通過一個檢測器，分別針對各串聯(lián)供電芯片，按照預(yù)設(shè)周期檢測串聯(lián)供電芯片中各待供電單元的工作狀態(tài)是否正常；若有待供電單元的工作狀態(tài)不正常，具體可以通過一個調(diào)節(jié)器，在預(yù)設(shè)頻率范圍內(nèi)按照預(yù)設(shè)頻率步長提高或降低工作狀態(tài)不正常的待供電單元的工作頻率。

串聯(lián)供電芯片的工作頻率、分擔(dān)的電壓過高或過低，都會影響其正常工作。本實用新型實施例限定在預(yù)設(shè)頻率范圍內(nèi)提高或降低工作狀態(tài)不正常的待供電單元的工作頻率，即：保證待供電單元提高或降低后的工作頻率不會超出該預(yù)設(shè)頻率范圍。若按照預(yù)設(shè)頻率步長提高或降低工作頻率后，其工作頻率會超出預(yù)設(shè)頻率范圍，則可以在提高工作頻率時，將提高后的工作頻率限定至預(yù)設(shè)頻率范圍內(nèi)的頻率上限；在降低工作頻率時，將降低后的工作頻率限定至預(yù)設(shè)頻率范圍內(nèi)的頻率下限。通過改變待供電單元的工作頻率，可以改變該待供電單元的功耗、散熱量、所在芯片的溫度和該芯片分擔(dān)的供電電壓。例如，降低一個待供電單元的工作頻率，該待供電單元的功耗會降低，散熱量會減少，降低其整個芯片的溫度，從而該串聯(lián)供電芯片分擔(dān)的供電電壓會降低；反之，提高一個待供電單元的工作頻率，該待供電單元的功耗會提高，散熱量會增加，其整個芯片的溫度會升高，從而該串聯(lián)供電芯片分擔(dān)的供電電壓會升高。

其中的預(yù)設(shè)頻率范圍是芯片中各待供電單元或其中芯片內(nèi)核可工作的頻率范圍，例如可以是200MHZ～700MHZ，預(yù)設(shè)頻率步長例如可以是6.25MHz。由于芯片中的各待供電單元之間采用串聯(lián)結(jié)構(gòu)，改變其中一個或多個待供電單元的工作頻率時，會影響芯片中其他待供電單元分擔(dān)的供電電壓，從而可能影響其他待供電單元的工作狀態(tài)。本實用新型人基于研究發(fā)現(xiàn)，預(yù)設(shè)頻率步長設(shè)置為6.25MHz時，既可以有效改善當(dāng)前工作狀態(tài)不正常的待供電單元工作狀態(tài)，還不會影響芯片中其他工作狀態(tài)正常的待供電單元的正常工作。

在在本實用新型上述各串聯(lián)供電系統(tǒng)實施例的一個具體示例中，還可以包括分別為m個串聯(lián)供電芯片對應(yīng)設(shè)置的m個風(fēng)扇，每個風(fēng)扇分別用于為對應(yīng)的一個串聯(lián)供電芯片進行散熱。調(diào)整電路對各串聯(lián)供電芯片進行溫度調(diào)整時，作為溫度調(diào)整電路，具體可以通過一個檢測器，分別針對各串聯(lián)供電芯片，按照預(yù)設(shè)周期檢測串聯(lián)供電芯片中各待供電單元的工作狀態(tài)是否正常；若有待供電單元的工作狀態(tài)不正常，具體可以通過一個調(diào)節(jié)器，在預(yù)設(shè)轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)提高或降低工作狀態(tài)不正常的待供電單元所在串聯(lián)供電芯片的風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速。

待供電單元或其中芯片內(nèi)核的溫度過高或過低，都會影響其正常工作。本實用新型實施例中預(yù)設(shè)一個轉(zhuǎn)速范圍，風(fēng)扇在預(yù)設(shè)轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)，串聯(lián)供電芯片的溫度不會過高或過低從而影響其中待供電單元的正常工作。本實用新型實施例限定在預(yù)設(shè)轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)提高或降低工作狀態(tài)不正常的待供電單元所在串聯(lián)供電芯片中風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速，即：保證提高或降低后風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速不會超出該預(yù)設(shè)轉(zhuǎn)速范圍。通過改變風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速，可以改變串聯(lián)供電芯片的整體溫度及其分擔(dān)的供電電壓。例如，提高串聯(lián)供電芯片的風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速，可以降低其整個芯片的溫度，從而該串聯(lián)供電芯片分擔(dān)的供電電壓會提高；反之，降低串聯(lián)供電芯片的風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速，其整個芯片的溫度會升高，從而該串聯(lián)供電芯片分擔(dān)的供電電壓會降低。

在進一步的一個具體示例中，各芯片內(nèi)核都有一個用于指示其工作狀態(tài)是否正常的狀態(tài)寄存器，可以在串聯(lián)供電芯片上電后進行自檢，并指示所在串聯(lián)供電芯片中各芯片內(nèi)核的狀態(tài)，其中的狀態(tài)寄存器指示的狀態(tài)包括以下任意一項或多項：電壓狀態(tài)、溫度狀態(tài)、工作頻率狀態(tài)。根據(jù)狀態(tài)寄存器指示的狀態(tài)，可以獲知芯片內(nèi)核的狀態(tài)是否正常，在待供電單元的狀態(tài)不正常時，可以進行告警。相應(yīng)地，該實施例中，調(diào)整電路檢測串聯(lián)供電芯片的工作狀態(tài)是否正常時，具體可用于根據(jù)串聯(lián)供電芯片中各芯片內(nèi)核的狀態(tài)寄存器指示的狀態(tài)判斷串聯(lián)供電芯片的工作狀態(tài)是否正常，如有芯片內(nèi)核的工作狀態(tài)不正常，則所在的串聯(lián)供電芯片的工作狀態(tài)不正常。

另外，由于各待供電單元都要進行數(shù)據(jù)收發(fā)，可以通過待供電單元是否對發(fā)送給該待供電單元的數(shù)據(jù)都進行了正確反饋，來判斷該待供電單元的工作狀態(tài)是否正常。則在進一步的另一個具體示例中，調(diào)整電路檢測待供電單元的工作狀態(tài)是否正常時，具體可以通過一個比較器，根據(jù)待供電單元對發(fā)送給該待供電單元的數(shù)據(jù)的反饋數(shù)據(jù)，判斷待供電單元的工作狀態(tài)是否正常。例如，向一個待供電單元發(fā)送P組數(shù)據(jù)，P為大于1的整數(shù)，檢測該待供電單元是否針對該P組數(shù)據(jù)都進行了正確反饋，若該待供電單元對該P組數(shù)據(jù)都進行了正確反饋，則判定該待供電單元的工作狀態(tài)正常；否則，若該待供電單元未對P組數(shù)據(jù)都進行反饋、或者對其中某組數(shù)據(jù)的反饋錯誤，可以判定該待供電單元的工作狀態(tài)不正常。

在在本實用新型上述各串聯(lián)供電系統(tǒng)實施例的一個具體示例中，調(diào)整單元對各串聯(lián)供電芯片進行電壓調(diào)整時，調(diào)整單元具體為m個，每個調(diào)整單元分別與一個串聯(lián)供電芯片并行連接，各調(diào)整單元具體可以通過電阻和/或穩(wěn)壓電路實現(xiàn)，對連接的串聯(lián)供電芯片進行電壓調(diào)整。通過并行連接調(diào)整單元可以更好的實現(xiàn)為串聯(lián)供電芯片串行分壓供電，其中，穩(wěn)壓電路例如可以是運算放大器與金屬氧化物半導(dǎo)體(Metal Oxide Semiconductor，MOS)管的組合。

本實用新型各實施例的串聯(lián)供電系統(tǒng)中，調(diào)整電路具體可以分別根據(jù)各串聯(lián)供電芯片中待供電單元的工作狀態(tài)，例如，是否處于正常工作狀態(tài)(如是否可以正常收發(fā)數(shù)據(jù))、電壓狀態(tài)、溫度狀態(tài)、工作頻率狀態(tài)等，對各串聯(lián)供電芯片進行溫度調(diào)整、或?qū)ζ渲械拇╇妴卧M行頻率調(diào)整。其中的調(diào)整電路具體可以通過硬件實現(xiàn)，也可以通過軟件實現(xiàn)。例如，待供電單元的工作狀態(tài)為電壓狀態(tài)、溫度狀態(tài)或工作頻率狀態(tài)時，調(diào)整電路通過硬件實現(xiàn)時，可以通過比較器和調(diào)節(jié)器實現(xiàn)，示例性地，比較器可以比較串聯(lián)供電芯片待供電單元的電壓值、溫度值、工作頻率值與標準的電壓、溫度、工作頻率的數(shù)值或范圍之間的大小關(guān)系，向調(diào)節(jié)器輸出表示比較結(jié)果信號，例如，以1表示比較結(jié)果相同，0表示比較結(jié)果不同；也可以僅在比較結(jié)果不同時向調(diào)節(jié)器輸出0，在比較結(jié)果相同時不向調(diào)節(jié)器輸出任何信號；調(diào)節(jié)器根據(jù)比較器發(fā)送的信號調(diào)高或調(diào)低串聯(lián)供電芯片待供電單元進行溫度或頻率。再如，待供電單元的工作狀態(tài)為是否處于正常工作狀態(tài)時，調(diào)整電路通過硬件實現(xiàn)時，具體可以通過監(jiān)控器和調(diào)節(jié)器實現(xiàn)，示例性地，由監(jiān)控器監(jiān)控待供電單元當(dāng)前是否處于正常工作狀態(tài)，向調(diào)節(jié)器輸出表示比較結(jié)果信號，例如，以1表示工作狀態(tài)正常，0表示工作狀態(tài)不正常；也可以僅在工作狀態(tài)不正常時向調(diào)節(jié)器輸出0，在工作狀態(tài)正常時不向調(diào)節(jié)器輸出任何信號；調(diào)節(jié)器根據(jù)監(jiān)控器發(fā)送的信號調(diào)高或調(diào)低串聯(lián)供電芯片的溫度，或者待供電單元的頻率。

進一步地，再參見圖7和圖8，在本實用新型串聯(lián)供電系統(tǒng)的再一個實施例中，還可以分別包括m個輔助電源單元，分別與各串聯(lián)供電芯片連接，用于對連接的串聯(lián)供電芯片中芯片內(nèi)核以外的其他單元進行供電。示例性地，輔助電壓單元例如可以是普通的低壓差線性穩(wěn)壓器(Low Drop Out Regular，LDO)和/或DC/DC等電源產(chǎn)生電路和/或芯片。其中，芯片內(nèi)核以外的其他單元，例如串聯(lián)供電芯片中的I/O(輸入/輸出)模塊、PLL(鎖相環(huán))模塊等一些特殊功能模塊提供電源，通常可以用DC-DC模塊實現(xiàn)。

本實用新型實施例還提供了一種虛擬數(shù)字幣挖礦機。圖9為本實用新型虛擬數(shù)字幣挖礦機一個實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖9所示，該實施例的虛擬數(shù)字幣挖礦機包括機箱、位于機箱內(nèi)部的控制板、與控制板連接的擴展板以及與擴展板連接的運算板，運算板包含本實用新型上述任一實施例的串聯(lián)供電芯片或者串聯(lián)供電系統(tǒng)。

虛擬數(shù)字幣挖礦機中，控制板是整個挖礦機的控制中心，控制板通過輸入/輸出(IO)擴展板發(fā)送指令和數(shù)據(jù)，運算板采用供電電路供電，是整個挖礦機的運算中心?？刂瓢鍖⒅噶詈蛿?shù)據(jù)下發(fā)到IO擴展板，IO擴展板將指令和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)到運算板，運算板運算后將結(jié)果通過IO擴展板返回到控制板，控制板通過有線網(wǎng)絡(luò)接口上傳到互聯(lián)網(wǎng)中。另外，運算板還可以包括其他單元，例如供電保護電路，該供電保護電路可以在供電電路的整體溫度異常時切斷供電電源的供電。

本實用新型實施例還提供了一種服務(wù)器。圖10為本實用新型服務(wù)器一個實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖10所示，該實施例的服務(wù)器包括主板、與主板電連接的內(nèi)存盤和硬盤、為主板供電的電源、以及中央處理單元，中央處理單元包含本實用新型上述任一實施例的串聯(lián)供電芯片或者串聯(lián)供電系統(tǒng)。

本說明書中各個實施例均采用遞進的方式描述，每個實施例重點說明的都是與其它實施例的不同之處，各個實施例之間相同或相似的部分相互參見即可。對于系統(tǒng)、虛擬數(shù)字幣挖礦機、服務(wù)器實施例而言，由于其與芯片實施例基本對應(yīng)，所以描述的比較簡單，相關(guān)之處參見芯片實施例的部分說明即可。

可能以許多方式來實現(xiàn)本實用新型的芯片、系統(tǒng)和裝置。例如，可通過軟件、硬件、固件或者軟件、硬件、固件的任何組合來實現(xiàn)本實用新型的芯片、系統(tǒng)和裝置。用于所述方法的步驟的上述順序僅是為了進行說明，本實用新型的方法的步驟不限于以上具體描述的順序，除非以其它方式特別說明。此外，在一些實施例中，還可將本實用新型實施或其一部分作為記錄在記錄介質(zhì)中的程序，這些程序包括用于實現(xiàn)根據(jù)本實用新型的方法的機器可讀指令。因而，本實用新型還覆蓋存儲用于執(zhí)行根據(jù)本實用新型的方法的程序的記錄介質(zhì)。

本實用新型的描述是為了示例和描述起見而給出的，而并不是無遺漏的或者將本實用新型限于所公開的形式。很多修改和變化對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言是顯然的。選擇和描述實施例是為了更好說明本實用新型的原理和實際應(yīng)用，并且使本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員能夠理解本實用新型從而設(shè)計適于特定用途的帶有各種修改的各種實施例。