高效配电
阅读：1025发布：2020-06-19
专利汇可以提供高效配电专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且从来自多个电荷存储件的第一电荷存储件的第一功率 信号 接收功率。从所述多个电荷存储件的第二电荷存储件输出第二功率信号。所述第二功率信号与所述第一电源隔离。，下面是高效配电专利的具体信息内容。
1.一种设备，所述设备包括：
功率输入；
功率输出；以及
多个电荷存储件，其中：
所述多个电荷存储件中的第一电荷存储件能够接收来自所述功率输入的功率，所述多个电荷存储件中的第二电荷存储件能够向所述功率输出输出功率，并且所述第一电荷存储件和所述第二电荷存储件被布置成使得所述功率输出与所述功率输入隔离。
2.根据权利要求1所述的设备，其中，所述多个电荷存储件被分组为多个供电单元，其中，所述多个供电单元中的每个供电单元设有的时钟信号相对于其他供电单元中的至少另一个其他供电单元的时钟信号有相位偏移。
3.根据权利要求2所述的设备，其中，所述多个供电单元中的每个供电单元设有的时钟信号相对于所述其他供电单元中的每个供电单元的时钟信号有相位偏移。
4.根据权利要求3所述的设备，还包括环形振荡器，所述环形振荡器能够为所述多个供电单元中的每个供电单元生成时钟信号。
5.根据权利要求2-4中的任一项所述的设备，其中，所述多个供电单元中的每个供电单元还包括：
第一开关，所述第一开关能够选择性地将所述供电单元中的多个电荷存储件中的至少一个电荷存储件耦合到所述功率输入；以及
第二开关，所述第二开关能够选择性地将所述供电单元中的多个电荷存储件中的至少一个电荷存储件耦合到所述功率输出。
6.根据权利要求5所述的设备，还包括：
控制器，其中：
所述第一开关由第一开关控制信号控制；
所述第二开关由第二开关控制信号控制，
其中，所述第一开关信号和所述第二开关信号由所述控制器提供，并且所述控制器能够向所述多个供电单元中的每个供电单元提供独立的第一开关信号和第二开关信号。
7.根据权利要求2-6中的任一项所述的设备，其中，所述多个供电单元中的至少一些供电单元各自包括多个供电单元子单元，并且
其中，所述供电单元子单元物理地分布在所述设备中，使得所述多个供电单元中的第一供电单元的多个供电单元子单元中的至少一个供电单元子单元位于所述多个供电单元中的第二供电单元的多个供电单元子单元中的两个供电单元子单元之间。
8.根据权利要求7所述的设备，其中，所述供电单元子单元物理地分布在所述设备中，使得所述多个供电单元中的第一供电单元的多个供电单元子单元与所述多个供电单元中的第二供电单元的多个供电单元子单元在位置上交错。
9.根据权利要求1-8中的任一项所述的设备，还包括：
开关装置，所述开关装置能够选择性地将所述多个电荷存储件中的第一电荷存储件耦合至电源连接，
其中，所述第一开关装置包括耦合在开关装置子节点处的两个子开关以及将所述开关装置子节点耦合至电压节点的短接子开关，
其中，所述两个子开关响应于开关信号以将所述多个电荷存储件的第一电荷存储件耦合至所述电源连接，
并且所述短接子开关响应于所述开关信号以将所述开关装置子节点与所述电压节点解耦。
10.根据权利要求9所述的设备，其中，所述开关装置还包括：
耦合在所述电压节点处的两个另外的子开关以及将电压节点耦合至所述开关装置子节点的第二短接子开关，
其中，所述两个另外的子开关响应于所述开关信号以将所述多个电荷存储件中的第一电荷存储件耦合至所述电源连接，
并且所述第二短接子开关响应于所述开关信号以将所述开关装置子节点与所述电压节点解耦。
11.根据权利要求9或10所述的设备，其中，所述两个子开关和所述短接子开关是互补型的CMOS开关。
12.根据权利要求10所述的设备，其中，所述第一短接子开关和所述第二短接子开关是互补型的CMOS开关。
13.根据权利要求9-12中的任一项所述的设备，其中，所述电源连接是所述功率输入。
14.根据权利要求9-12中的任一项所述的设备，其中，所述电源连接是所述第二电荷存储件和所述功率输出中的至少一者。
15.根据权利要求1-14中的任一项所述的设备，还包括：分流开关，所述分流开关响应于刷新信号以使所述第一电荷存储件放电。
16.根据权利要求15所述的设备，还包括：
定时控制器，所述定时控制器能够与所述第一电荷存储件从所述功率输入接收功率以及从所述第二电荷存储件向所述功率输出输出功率的定时控制相协调地生成刷新使能信号；以及
定时随机化源，所述定时随机化源能够生成随机化定时信号，
其中，所述刷新信号是根据所述刷新使能信号和所述随机化定时信号生成的。
17.根据权利要求15或16所述的设备，还包括：
电压比较器，所述电压比较器能够根据第二电荷存储件电压和参考电压之间的电压差来生成所述刷新信号。
18.根据权利要求17所述的设备，其中，所述参考电压被设置为相对于所述功率输出的最小要求电压超出预定裕度。
19.一种方法，所述方法包括：
从来自多个电荷存储件的第一电荷存储件的第一功率信号接收功率；以及从所述多个电荷存储件的第二电荷存储件输出第二功率信号，
其中，所述第二功率信号与所述第一电源隔离。
20.一种方法，所述方法包括：
从第一电荷存储件对第二电荷存储件充电；
使所述第一电荷存储件与所述第二电荷存储件隔离；
在从所述第二电荷存储件向受保护电路供电时从全局电源对所述第一电荷存储件充电；
使所述第一电荷存储件与所述全局电源隔离；并且
从所述第一电荷存储件对所述第二电荷存储件重新充电。
高效配电
背景技术
[0001] 电子电路的安全变得越来越重要，并且人们越来越关注侧信道攻击的脆弱性。侧信道攻击旨在通过分析在系统运行时系统的物理参数的变化来确定有关系统的信息。例如，可以监测功率或能量随时间的变化以尝试识别在执行代码期间何时执行安全或安全关键功能。附图说明
[0002] 本文参考附图描述了各种技术的实施例。然而，应当理解，附图仅示出了本文描述的各种示例实施方式，并且并不意味着限制本文描述的各种技术的实施例。
[0003] 图1示出了根据本文所述的各种示例实施方式的框图。
[0004] 图2示出了根据本文所述的各种示例实施方式的框图。
[0005] 图3a示出了根据本文所述的各种示例实施方式的框图。
[0006] 图3b示出了根据本文所述的各种示例实施方式的框图。
[0007] 图4示出了根据本文所述的各种示例实施方式的框图。
[0008] 图5示出了根据本文所述的各种示例实施方式的方法。
[0009] 图6示出了根据本文所述的各种示例实施方式的框图。
[0010] 图7示出了根据本文所述的各种示例实施方式的方法。
[0011] 图8示出了根据本文所述的各种示例实施方式的方法。
[0012] 图9示出了根据本文所述的各种示例实施方式的方法。
[0013] 图10示出了根据本文所述的各种示例实施方式的框图。
[0014] 图11a示出了根据本文所述的各种示例实施方式的框图。
[0015] 图11b示出了根据本文所述的各种示例实施方式的框图。
[0016] 图12a示出了根据本文所述的各种示例实施方式的框图。
[0017] 图12b示出了根据本文所述的各种示例实施方式的框图。
[0018] 图12c示出了根据本文所述的各种示例实施方式的框图。
[0019] 图13a示出了根据本文所述的各种示例实施方式的框图。
[0020] 图13b示出了根据本文所述的各种示例实施方式的框图。
[0021] 图14a示出了根据本文所述的各种示例实施方式的框图。
[0022] 图14b示出了根据本文所述的各种示例实施方式的框图。
[0023] 图15示出了根据本文所述的各种示例实施方式的方法。
[0024] 图16示出了根据本文所述的各种示例实施方式的方法。具体实施例
[0025] 在下面的描述中，术语“一些实施例”的范围不应限于意指多于一个实施例，而是该范围可以包括一个实施例、多于一个实施例或也许所有的实施例。在整个说明书和附图中，相同的附图标记分别用于指代相同的元件。
[0026] 图1是根据一些示例实施例的系统100的框图。系统100包括保护电路102和受保护电路121。保护电路102被配置为提供多个局部功率信号118、120作为输出，受保护电路121将这些局部功率信号作为输入接收。保护电路102包括振荡器104、定时电路108、控制器110和电荷存储电路112。电荷存储电路被配置为接收多个片上系统(SOC)功率信号114、116作为输入，并且提供多个局部功率信号118、120作为输出。保护电路进一步被配置为接收至少一个控制信号106。受保护电路121进一步被配置为接收至少一个控制信号122。
[0027] 在一些示例实施例中，电荷存储电路可以被配置为向受保护电路提供隔离的电力。这可以通过使用多个电荷存储器件(例如电容器)来实现。这些电容器可以从全局电源线充电，然后通过局部电源线或隔离电源线放电。为了确保局部电源线与全局电源线隔离，开关网络可以选择性地将多个电容器耦合和解耦至全局电源线和局部电源线。开关由控制器控制，使得当在保护模式中工作时，电容器随时耦合至全局或局部电源线之一。换句话说，当使用全局电源线对电荷存储件进行充电时，电荷存储件未电连接至局部电源线。类似地，当电荷存储件向受保护电路供电时，它不电连接到全局电源线。下面描述的示例实施例示出了电荷存储件和开关的各种示例布置，其中一个或多个电荷存储件可以继续向受保护电路供电，而一个或多个其他电荷存储件可以由全局电源充电或重新充电。
[0028] 受保护电路与全局电源的解耦或隔离可以通过限制由受保护电路内的切换或处理引起的电压、电流或功率变化在全局电源线上的可见性来降低受保护电路对侧信道攻击的脆弱性。相反，全局电源线上可见的功率、电流或电压的变化可以取决于保护电路的电荷存储电路部分内的多个电荷存储电路的充电周期或方案以及保护电路本身的功率要求。
[0029] 在一些示例实施例中，电荷存储电路可以用于为保护电路以及受保护电路供电。
[0030] 在一些示例实施例中，保护电路可以以恒定水平向受保护电路提供功率或能量。
[0031] 图2示出了根据一些实施例的电荷存储电路。第一开关201耦合至第一全局功率信号114，第二开关206耦合至第二全局功率信号116。第一电荷存储件212和第三开关210并联耦合在第一和第二开关201、206的输出之间。第四开关202耦合至第三开关210的第一端子，并且第五开关208耦合至第三开关210的第二端子，使得第四开关202和第五开关208彼此并联地布置并且分别与第一开关206和第二开关208串联。第二电荷存储件214耦合在第四开关202和第五开关208的输出之间。第二电荷存储件214的第一端子耦合至第一局部功率信号118。第二电荷存储件214的第二端子耦合至第二局部功率信号120。图2还显示了受保护电路121。
[0032] 在一些示例实施例中，五个开关201、202、206、208、210可以控制电荷存储件212、214的充电耦合和放电循环。在一些示例实施例中，电荷存储件212、214可以向受保护电路
121提供功率。
121提供功率。
[0033] 在一些示例实施例中，功率循环可以使用一组充电阶段来操作。在一些示例实施例中，在第一充电阶段中，第三开关210断开，并且第一、第二、第四和第五开关201、202、206和208闭合。在该充电阶段，全局功率信号114、116经由局部功率信号118、120向受保护电路121提供功率。全局功率信号还对第一和第二电荷存储件212、214充电。在一些示例实施例中，第一充电阶段可以被称为旁路模式。在一些示例实施例中，第一充电阶段可以被称为低功率模式。
[0034] 在第二充电阶段中，第三、第四和第五开关202、208、210断开，并且第一和第二开关201、206闭合。在第二充电阶段，受保护电路121由第二电荷存储件214供电，而第一电荷存储件212从全局电源充电。
[0035] 在第三充电阶段中，第一、第二和第三开关201、206、210断开，而第四和第五开关202、208闭合。在第三充电阶段，受保护电路由第一和第二电荷存储件212、214中的至少一个供电。第一电荷存储件212还对第二电荷存储件214充电。
[0036] 在一些示例实施例中，充电电路可以在以受保护模式操作时在第二和第三充电阶段之间切换。在刷新状态下，第一、第二、第四和第五开关201、202、206、208断开并且第三开关210闭合。在这种状态下，第一电荷存储件212放电。
[0037] 在一些示例实施例中，刷新状态可以用于刷新第一电荷存储件中保持的电荷。在一些示例实施例中，刷新状态可以用于在进入未保护状态之前使第一电荷存储件和第二电荷存储件放电。在一些示例实施例中，通过放电，留在电荷存储件上的剩余电荷可以移动到大地。在一些示例实施例中，第一电荷存储件可以是被布置成由全局电源或片上系统电源充电的放电电荷存储件或放电电容器。
[0038] 在一些示例实施例中，第二电荷存储件可以是核心保持电荷存储件或核心保持电容器，该核心保持电荷存储件或核心保持电容器被布置成在启用保护电路时向受保护电路或受保护加密引擎供电。通过从刚刚放电的电荷存储件开始，当电容器连接到芯片电源时，施加到电容器上的能量或电荷在电容器重新充电时可以是恒定的。
[0039] 在一些示例实施例中，刷新状态可以包括分流状态或放电状态中的至少一种。
[0040] 在一些示例实施例中，在刷新状态期间，第一电容器可以与全局和局部电源解耦。在这些示例中，保持在电容器内的电荷将在电容器两端均等，并且电容器两端的电压将减半。
[0041] 在一些示例实施例中，开关210可以被设计为具有大电阻以帮助从电容器去除功率。
[0042] 在一些示例实施例中，振荡器可以向控制器提供源时钟信号。在一些实施例中，控制器对多个开关信号进行控制和/或计时以控制电荷存储电路内的多个开关。
[0043] 在一些示例实施例中，电荷存储电路可以被布置成选择性地将电荷存储件中的一个或多个耦合至受保护电路。
[0045] 在一些示例实施例中，至少电荷存储件214最初使用全局电源来充电。然后将电荷存储件214和受保护的与全局电源隔离。当电荷存储件214放电以向受保护电路提供隔离的功率时，另一个电荷存储件212保持耦合至全局电源以保持充电。一旦电荷存储件214中的电荷下降到阈值以下，另一个电荷存储件212也与全局电源隔离，并且耦合至电荷存储件214和受保护电路。然后，另一个电荷存储件212用于对电荷存储件214进行重新充电并为受保护电路供电。一旦电荷存储件中的电荷超过另一个阈值，另一个电荷存储件就从电荷存储件214和受保护电路121解耦，然后电荷存储件212首先放电，然后重新耦合至全局电源。
这意味着在保护模式下，受保护电路与全局电源保持隔离。
这意味着在保护模式下，受保护电路与全局电源保持隔离。
[0046] 在一些示例实施例中，电荷存储件212可以包括多个电容器，多个电容器能够在耦合至全局电源时并联耦合并且在耦合至受保护电路时串联耦合。
[0047] 在一些示例实施例中，电荷存储件212可以包括多个电容器，多个电容器能够在耦合至全局电源时串联耦合并且在耦合至受保护电路时并联耦合。
[0048] 图5示出了根据一些示例实施例的方法500的流程图。对电路是否需要以保护模式工作进行确定502。如果电路需要在保护模式下运行504；则从第一电荷存储件506对第二电荷存储件进行充电。然后，第二电荷存储件用于为受保护电路供电，而第一电荷存储件是从全局电源508充电的。然后，受保护电路由第一电荷存储件供电，同时使用第一电荷存储件508对第二电荷存储件进行重新充电。然后，流程确定何时第一电荷存储件需要刷新512。如果确实需要刷新514第一电荷存储件，则流程返回508。如果确实需要刷新516电路，则刷新第一电荷存储件518。如果在502处确定的结果是电路不需要在保护模式下操作520；则使用全局电源向受保护电路供电522。
[0049] 在一些示例实施例中，可以通过充电电路来提供用于非保护模式的全局电源。在一些示例实施例中，可以将未保护模式的全局电源直接提供给受保护电路。
[0050] 在一些示例实施例中，第二电荷存储件在进入保护模式之前可以已经由全局电源充电。在这些实施例中，步骤506可以是可选的。
[0051] 图3a示出了根据一些实施例的第一供电单元。第一供电单元300a被布置成接收第一全局功率信号114作为第一输入，并且接收第二全局功率信号116作为第二输入。第一开关201被布置成选择性地将第一全局功率信号114耦合至电荷存储件212的第一端子。第二开关206被布置成选择性地将第二全局功率信号116耦合至电荷存储件212的第二端子。第三开关210被布置成选择性地将电荷存储件212的第一端子耦合至电荷存储件212的第二端子。在一些示例实施例中，这可以导致电荷存储件212的刷新、分流或放电。电荷存储件的第一端子被配置为提供第一局部功率信号118作为输出。电荷存储件212的第二端子被配置为提供第二局部功率信号120作为输出。供电单元300a可以向受保护电路数据第一和第二局部功率信号118、120。
[0052] 图3b示出了根据一些其他示例实施例的第二供电单元。第二供电单元300b被布置成接收第一全局功率信号114作为第一输入，并且接收第二全局功率信号116作为第二输入。第一对开关302a被布置成选择性地将第一全局功率信号114耦合至电荷存储件212的第一端子，并且将第二全局功率信号116耦合至电荷存储件212的第二端子。第二对开关302b被布置成选择性地将电荷存储件212的第一端子耦合至第一局部功率信号118，并且将电荷存储件212的第二端子耦合至第二局部功率信号120。第三对开关302c布置成选择性地将电荷存储件212的第一和第二端子耦合至分流系统314、316。
[0053] 在一些示例实施例中，分流器系统可以是其中分流器端子314、316耦合在一起的分流器环。
[0054] 在一些示例实施例中，分流端子314和316耦合至其他电荷存储件，但是彼此不耦合。这可以使多个电荷存储件彼此共享电荷，同时避免将特定电荷存储件的端子耦合在一起。一些实施例可以包括被配置为向受保护电路提供功率的第一供电单元300a中的至少一个。一些实施例可以包括第二供电单元300b中的至少一个以向受保护电路提供功率。一些实施例可以包括第一供电单元300a中的至少一个和第二供电单元300b中的至少一个以向受保护电路提供功率。
[0055] 供电单元300a、300b的一些示例实施例可以包括多个电荷存储件，这些电荷存储件被布置成使得在操作期间可以选择一个或多个电荷存储件。电荷存储件的选择可以取决于受保护电路的功率要求。
[0056] 一些示例实施例可以被配置为动态选择在给定时间在使用中的电荷存储件的数量。
[0057] 图4示出了根据一些示例实施例的包括多个供电单元300i，300ii...300n的电荷存储电路112。多个供电单元300中的每个被配置为接收全局功率信号114、116作为输入。供电单元300还可选地被配置为接收来自并联回路314、316信号。供电单元300的输出被组合到局部电源118、120中并被提供给受保护电路。供电单元内的开关可以由控制器110控制。一些示例实施例还可包括布置在供电单元300的输出与局部电源118、120之间的另一可选开关416和可选电荷存储件414。可选开关416和可选电荷存储件414与耦合至第一局部电源118的它们各自的第一端子和耦合至第二局部电源120的它们各自的第二端子并联布置。供电单元300可以是供电单元300a或300b或两者的组合。
[0058] 图6示出了根据一些实施例的包括多个供电单元300i，300ii...300n的电荷存储电路112。多个供电单元300中的每个被配置为接收全局功率信号114、116作为输入。供电单元300还可选地被配置为接收来自并联回路314、316信号。提供多个开关602a、602b以将来自供电单元300的多个输出耦合至多个局部功率信号118和120。在一些示例实施例中，多路复用器可以代替开关602a和602b以将多个供电单元300连接到受保护电路。一些实施例可以进一步包括布置在供电单元300的输出与局部电源118、120之间的另一可选开关416和可选电荷存储件614。可选开关616和可选电荷存储件414与耦合至第一局部电源118的它们各自的第一端子和耦合至第二局部电源120的它们各自的第二端子并联布置。供电单元300可以是供电单元300a或300b或两者的组合。
[0059] 在一些示例实施例中，多个供电单元300a、300b可以并联和串联组合以提供复杂的充电选择布置。在一些实施例中，可以根据受保护电路的功率要求来选择和改变使用中的供电单元300a、300b的数量。
[0060] 一些示例实施例可以使受保护电路与全局电源隔离。在一些示例实施例中，这种隔离会降低外部侧信道攻击成功识别受保护电路的功率或能量消耗变化的能力。
[0061] 在一些示例实施例中，电荷存储件可以是电容器、CeRAM元件、SRAM元件、能够存储电荷的电路形式和/或能够在芯片上提供大的解耦电容的电路形式。
[0062] 在一些示例实施例中，保护电路可以提供一个功率信号，并且受保护电路可以从外部控制信号接收一个或多个其他功率信号。
[0063] 在一些示例实施例中，每个供电单元300可以被布置成以三种模式之一工作。第一模式是功率或电源模式。当处于功率或电源模式时，供电单元300耦合至受保护电路和/或被布置成向受保护电路300提供功率。第二模式是充电模式。当处于充电模式时，供电单元耦合至全局电源并且被布置成由全局电源充电。
[0064] 第三模式是可选的并联模式。当处于并联模式时，供电单元300与全局电源解耦并且耦合至其他电容器和电荷共享，或者将电容器或多个电容器的两侧耦合至接地。在一些示例实施例中，分流模式可以在充电模式之前。在一些示例实施例中，分流模式可以在功率或源模式之前。在一些示例实施例中，分流模式可以在电荷模式和电源模式两者之前。
[0065] 图7示出了根据一些实施例的充电方案。
[0066] 在第一定时事件T1，供电单元1处于源模式并且耦合至受保护电路。供电单元2处于并联模式，并且耦合至接地或并联耦合至其他供电单元。在分流模式下，供电单元2。供电单元3处于与全局电源耦合的充电模式。
[0067] 在第二定时事件T2，供电单元1与受保护电路解耦。供电单元1已从电源模式过渡到分流模式。供电单元2耦合至全局电源并开始充电。供电单元2已经从分流模式过渡到充电模式。供电单元3与全局电源耦合并耦合至受保护电路，并开始为受保护电路供电。供电单元3已经从充电模式过渡到电源模式。
[0068] 在第三定时事件T3，供电单元1将耦合至全局电源并开始重新充电；供电单元2将与全局电源解耦，并耦合至受保护电路。供电单元2正在向受保护电路供电。供电单元3与受保护电路解耦，并进入分流模式。
[0069] 在第四定时事件T4，供电单元1、2和3将分别恢复到其原始电源模式、分流模式和充电模式。
[0070] 当受保护电路处于工作状态时，图7中所示的充电方案可以根据需要旋转或取消。
[0071] 在一些示例实施例中，在分流模式下，供电单元与全局电源的解耦以及随后与受保护电路的耦合不受严格的限制，并且可以在定时事件之间的任何时间发生。在一些示例实施例中，供电单元在分流模式中耦合至受保护电路可以根据在电源模式供电单元中剩余的电荷水平分阶段。
[0072] 在一些示例实施例中，供电单元的模式之间的过渡的定时可以分阶段，使得一个供电单元在另一供电单元已经进入充电模式之后退出充电模式。
[0073] 图8示出了根据一些实施例的充电方案。使用该充电方案的实施例可以在任何时间避免不向受保护电路供电。
[0074] 在T1，当供电单元3处于分流模式时，供电单元1和2向受保护电路供电。
[0075] 在T2，当供电单元3正在充电时，供电单元1和2向受保护电路供电。
[0076] 在T3后的多个周期，供电单元1与受保护电路解耦，因此不再向受保护电路供电。供电单元继续向受保护电路供电。由于供电单元3已完成充电，因此使其与全局电源解耦。
在一些示例实施例中，该阶段可以花费1个周期。
在一些示例实施例中，该阶段可以花费1个周期。
[0077] 在T4后的一个周期，供电单元1进入分流模式；而供电单元2和3向受保护电路供电。
[0078] 在T5后的一个周期，供电单元1耦合至全局电源并开始充电；而供电单元2和3向受保护电路供电。
[0079] 在T6之后的多个周期，供电单元1已经完成充电并且从全局电源解耦，并且供电单元2从受保护电路解耦，因此不再向受保护电路供电。供电单元3继续向受保护电路供电。
[0080] 在T7后的一个周期，供电单元2进入分流模式，而供电单元1和3向受保护电路供电。
[0081] 在T8后的一个周期，供电单元2耦合至全局电源并开始充电，而供电单元1和3向受保护电路供电。
[0082] 在T9之后的多个周期，供电单元2已经完成充电并且从全局电源解耦，并且供电单元3从受保护电路解耦，因此不再向受保护电路供电。供电单元1继续向受保护电路供电。
[0083] 一旦在T10以后循环，该循环就如在T1一样重复。
[0084] 在一些示例实施例中，在此周期性布置中使用三个供电单元可以使受保护电路能够在受保护模式操作的持续时间内接收来自供电单元或电荷存储件不间断的隔离电力。
[0085] 在一些示例实施例中，可以将3个供电单元的使用与另外可选的电荷存储件相结合。这可以进一步确保受保护电路总是耦合至向装置供电的多个电荷存储件或供电单元。这可能导致受保护电路永远不会遇到其电源在同一周期内断开或受其影响。
[0086] 在图8所示的实施例中使用的电容器或电荷存储件的大小可以取决于充电周期的数量。运行图8的全整旋转所需的最小周期数是3A+6个周期，其中A是充电阶段所需的周期数。重新充电的供电单元之间的最小周期数可以是2A+3个周期。
[0087] 图9示出了根据一些示例实施例的充电方案。
[0088] 图9的一些示例实施例可以仅需要序列中的两个电荷存储件或供电单元。在一些示例实施例中，另外的电荷存储件可以保持耦合至受保护电路。
[0089] 在时间T1，第一供电单元处于分流模式，而第二供电单元和第三供电单元向受保护电路供电。
[0090] 在时间T2的一个周期之后，第一供电单元耦合至全局电源并且开始充电，而第二供电单元和第三供电单元继续向受保护电路供电。
[0091] 在T3的多个周期之后，第一供电单元已经完成充电并且从全局电源解耦并耦合至受保护电路。第二供电单元与受保护电路解耦，并且第三供电单元继续向受保护电路供电。
[0092] 在时间T4的另一个周期之后，第二供电单元处于分流模式，而第一供电单元和第三供电单元向受保护电路供电。
[0093] 在T5的另一个周期之后，第二供电单元耦合至全局电源并开始充电，而第一供电单元和第三供电单元继续向受保护电路供电。
[0094] 在T6的另外多个周期之后，第二供电单元已经完成充电，并且从全局电源解耦并耦合至受保护电路。第一供电单元与受保护电路解耦，并且第三供电单元继续向受保护电路供电。
[0095] 在T7的另一个周期之后，该方案将在T1处重复。
[0096] 在图9所示的实施例中使用的电容器或电荷存储件的大小可以取决于充电周期的数量。运行图9的全整旋转所需的最小周期数是2A+5个周期，其中A是充电阶段所需的周期数。重新充电的供电单元之间的最小周期数可以是2A+2个周期。在一些示例实施例中，一个周期的长度和/或受保护电路的弹性可以意味着不需要第三供电单元或可选的电源存储。
[0097] 在一些示例实施例中，供电单元可以在处于分流模式下向受保护电路提供一些电力。
[0098] 一些示例实施例可以使用电源和分流供电单元的组合来更均匀地分配未使用的电荷。这会进一步混淆电源使用。
[0099] 一些示例实施例可以向受保护电路提供平均功率水平。
[0100] 一些示例实施例可以在三相或多相充电方案上使用三个或更多个电荷存储件而不是两个。在三个电荷存储方案中，两个电荷存储件可以在第三电荷存储件充电或重新充电时向装置供电。在一些示例实施例中，即使在切换期间，通过保持到装置的稳定电压，这可以减少改变电荷存储时的处理中断。
[0101] 在一些示例实施例中，可以随机选择用于对至少一个电荷存储件或电源单元充电的时间段。在一些示例实施例中，这可以包括：确定电荷存储件或电源单元可以对受保护电路进行充电的最大循环数(n)；使用随机数发生器来确定循环的第一随机数x1，其中x小于n；对电荷存储件或电源单元充电n-x个循环；然后确定下一个电源单元将进行充电的循环的第二随机数x2。在一些示例实施例中，解耦循环的长度可以类似地变化。
[0102] 在一些示例实施例中，可以使用电荷监测器来确保用于供电的供电电荷存储件或电源单元中的电荷不低于预定阈值。
[0103] 在一些示例实施例中，电源单元可以包括不同大小的电荷存储件。这些可以被选择进行充电和/或随机地向受保护单元供电。在一些示例实施例中，一些电源单元可以在其他电源单元经由全局电源充电的同时能够经由全局电源放电。
[0105] 一些示例实施例可能会混淆受保护电路的功率要求。
[0106] 一些示例实施例可以基于存储状态或指定的时间间隔中的至少一个提供在电荷存储件之间切换的选项。在一些示例实施例中，基于指定时间间隔的切换可以提供改善的活动隐藏。在一些示例实施例中，基于电荷存储状态的切换可以提供改善的功耗特性。
[0107] 在一些示例实施例中，一种可以在循环结束时监测电容器上的电压(或电荷)的设备。该测量结果可以存储在寄存器中。在该电压达到指定电压(或电荷)后，这会触发电荷存储件开始刷新。然后可以在电荷存储件被分流或短路至固定的较低电压的情况下开始刷新。然后可以在电荷存储件已被重新充电回到最大电压并准备好在随后的周期中使用之后完成刷新。
[0108] 在一些示例实施例中，可以取决于达到指定电压来确定在刷新开始之前使用电荷存储件的循环数。
[0109] 在一些示例实施例中，刷新可以在每次达到该指定电压时发生。一些示例实施例可以测量为达到指定电压所花费的周期数，然后计算最小周期数。可能需要多个刷新周期才能找到最小值。此最小循环数然后可以建立用于刷新之前使用电荷存储件的循环数的常数。在一些示例实施例中，这此循环数将可以是频率相关的。因此，当改变处理器的频率时，则可能需要重新计算新的循环最小值或电荷存储件刷新频率。
[0110] 在一些示例实施例中，可以存储与每个处理器频率a相关联的电荷存储件刷新频率以供将来重新使用。
[0111] 在一些示例实施例中，可以在确定实际电荷存储件刷新频率的同时使用起始初始电荷存储件刷新频率。在一些实施例中，确定新的电荷存储件刷新频率设备可以使得能够确定取决于实际过程的更准确或能量效率更高的指定电压。在一些示例实施例中，可以设置电荷存储件刷新频率以维持来自分组密码的恒定周期平均功率签名。
[0112] 在一些示例实施例中，可以在达到阈值最小电荷之前连续地切换电荷存储件。在这样的实施例中，分流机构可以被构造为分流到最小电压。在一些实施例中，可以从多个电压之一中选择最小电压。
[0113] 在一些示例实施例中，至少一个电荷存储件可以通过多路复用器被选择性地耦合至受保护电路。
[0114] 在一些示例实施例中，保护电路可以是安全框架。在一些实施例中，安全框架或保护电路可以提供功率和电磁分析缓解机制。一些实施例可以通过从片上电荷存储件或电容器向隔离的逻辑供电来使所选的逻辑电路与主SoC电源或全局电源隔离。
[0115] 在一些示例实施例中，保护电路可以减少来自受保护电路的数据泄漏。
[0116] 一些示例实施例可以借助于多个电容器、电荷存储件或供电单元分别与受保护电路和全局电源的分阶段耦合和解耦来提供受保护电路的连续隔离电源。
[0117] 在一些示例实施例中，可以通过模拟受保护电路的功率模型来确定电荷存储件或电容器的大小。这可以使用活动向量来显示电路内的最高活动率。
[0118] 在一些示例实施例中，电荷存储件可以具有不同的大小以匹配受保护电路的不同功率要求。
[0119] 在一些示例实施例中，可以随机选择下一个要充电的电荷存储件和/或可以随机确定充电时段。
[0121] 在一些实施例中，刷新周期可以包括以下各项的一个或多个：分流、重新充电、放电、放电到恒定水平、使两个节点的电荷均衡、耦合端子等。
[0122] 在一些示例实施例中，可以从可用的能量中收集电力。
[0123] 在一些示例实施例中，受保护电路可以包括以下各项的至少一个：逻辑电路、数字电路、模拟电路、处理电路、互连电路、存储器电路、CPU、GPU、片上系统、存储器控制器、中断控制器、高速缓存、缓冲、总线、锁存器、触发器、FPGA、寄存器文件、显示处理器、视频处理器、协处理器、加速器、多处理器系统、数字信号处理器、片上网络、内存管理单元、仲裁器等。
[0124] 图10示出了根据一些示例实施例的包括多个供电单元300i，300ii...300n的电荷存储电路112。多个供电单元300中的每个被配置为接收全局功率信号114、116作为输入。供电单元300还可以可选地被配置为从分流回路(未明确示出)接收信号。供电单元300的输出被组合到局部电源118、120中并提供给受保护电路。供电单元内的开关可以由控制器110控制。多个供电单元300中的每个被配置为接收相应的时钟信号CK1，CK2，...，CKn。时钟信号CKi-n由环形振荡器生成，该环形振荡器可以形成振荡器104的一部分。可替代地或另外，环形振荡器可以形成定时电路108的一部分。向每个供电单元300提供单独的时间偏移时钟信号的结果是当第三开关210用于擦除(或至少减小)第二电荷存储件214上剩余的电压(使得进一步隐藏与受保护电路有关的信息)时并且然后当第一开关201和第二开关206接通时，流过全局功率信号114、116的电流(产生IR压降)除以n(多个供电单元300的数量)。此外，图10的布置还具有可以减小第二电荷存储件214的尺寸的结果。这是因为在负载时间期间(当第一和第二开关201、206接通而第四和第五开关202、208断开时)，第二电荷存储件214向受保护电路供电。通常，第二电荷存储件214的容量越大，受保护电路可以利用其电荷进行的操作越多。在多个供电单元300提供彼此在时间上的功率偏移的情况下，供应受保护电路的电荷存储件容量的总量为n*(第二电荷存储件214容量)加上n*(第一电荷存储件212容量)的一部分，其中该部分取决于以下各项的操作的相位比：第一和第二开关201、206；第四和第五开关202、208；以及第三开关210。
[0125] 图11a示出了根据一些示例实施例的包括多个供电单元300i，300ii...300n的电荷存储电路112。多个供电单元300中的每个被配置为接收全局功率信号114、116作为输入。供电单元300还可以可选地被配置为从分流回路(未明确示出)接收信号。供电单元300(未明确示出)的输出被组合到局部电源118、120中，并且被提供给受保护电路。供电单元内的开关可以由定时电路108和/或控制器110控制。因此，每个供电单元可以设有独立的开关信号SWCTRLi-n。供电单元的这种独立性可以改善对受保护电路的保护。
[0126] 图11b示出了根据一些示例实施例的包括多个供电单元300i，300ii...300n的电荷存储电路112，其中每个供电单元被细分成一组(A-J)较小的供电单元子单元。因此，图11b示出了一组供电单元子单元300iA-ij至一组供电单元子单元300nA-nj。在示例实施例中，供电子单元的布局可以采用多种形式。仅举一个实例，供电子单元的集合可以在它们的布局中在物理上彼此交错。在一些示例实施例中，供电单元子单元物理地分布在设备中，使得用于多个供电单元的第一供电单元的多个供电单元子单元中的至少一个位于用于多个供电单元中的第二供电单元的多个供电单元子单元中的两个之间。可以提供任何布局配置，这些布局配置为给定的供电单元分配多个供电单元子单元。需注意，图11b还示出了接收共享时钟信号或接收由参考图10讨论的示例实施例可以生成的相应的时钟信号CKi，CK2，...，CKn的多个供电单元子单元中的每一个。这会进一步混淆与供电单元300i,300ii...300n相关的任何功率签名，因为它们会因此不仅被细分为彼此物理地分布的一组供电单元子单元，而且这些供电单元子单元组也可以根据各自的单独时钟信号进行操作。
[0127] 图12a示出了根据一些示例实施例可以如何提供第二开关206和第五开关208中的每一个。提供了串联的两个CMOS开关的双开关结构，其中双开关结构的中间节点可以与“冷”节点VNODE 1短接。在这些示例实施例中，在第二开关206和第五开关208连接VSS作为第二全局功率信号116的情况下，示出了两个NMOS开关的示例的双开关结构，该双开关结构可以用于第二开关206和第五开关208中的一个或两个，并且VNODE1可以是VDD。与VNODE1的连接(短接)由第二开关206和第五开关208的连接信号(cmd)的反相控制。
[0128] 图12b示出了根据一些示例实施例可以如何提供第一开关201和第四开关202中的每一个。提供了串联的两个CMOS开关的双开关结构，其中双开关结构的中间节点可以与“冷”节点VNODE2短接。在这些示例实施例中，在第一开关201和第四开关202连接VDD作为第一全局功率信号114的情况下，示出了两个NMOS开关的示例的双开关结构，该双开关结构可以用于第一开关201和第四开关202中的一个或两个，并且VNODE2可以是VSS。与VNODE2的连接(短接)由第一开关201和第四开关202的连接信号(cmd)的反相控制。
[0129] 如图12a的示例实施例所示，图12a和图12b的示例实施例也可以进行组合。图12b的布置形成图12c的上部，而图12a的布置形成图12c的下部。节点VNODE 1和VNODE2进行组合，并且由一对NMOS/PMOS开关形成的虚拟节点表示。在这些示例实施例中，其中第一开关201和第四开关202连接VDD作为第一全局功率信号114，并且第二开关206和第五开关208连接VSS作为第二全局功率信号116，虚拟节点可以是VDD/2。
[0130] 图12a、12b和12c的示例实施例可以减少全局功率信号114、116与局部电源118、120之间的耦合。
[0131] 图13a示出了根据一些示例实施例的第一电荷存储件212、第三开关210和控制器110。控制器110可以被配置为以各种方式控制电荷存储电路112中的每个开关的操作，其中一些方式已经在上面进行了描述。在一些示例实施例中，第三开关210用于减小或擦除第二电荷存储件214中剩余的电压，使得该剩余电压不提供关于受保护电路121中的活动的信息。在下一阶段中，当第一和第二开关201、206接通时，第二电荷存储件214重新充电。这样，该电路布置的大部分功耗可以来自每个周期对第二电荷存储件214进行擦除和重新充电。
控制器110可以被配置为控制第三开关210的操作以解决该问题。例如，在一些示例实施例中，控制器110可以被配置为在第三开关210被切换时改变，从而实质上减小第二电荷存储件214被擦除和重新充电的频率(虽然仍然使第三开关在足够频繁地擦除第二电荷存储件
214并对其进行重新充电以掩盖受保护电路121的功率特征的过程中发挥其作用)。在一些示例实施例中，控制器110可以被配置为使第二电荷存储件214的电压减小有限的量，而不是试图完全擦除它。
控制器110可以被配置为控制第三开关210的操作以解决该问题。例如，在一些示例实施例中，控制器110可以被配置为在第三开关210被切换时改变，从而实质上减小第二电荷存储件214被擦除和重新充电的频率(虽然仍然使第三开关在足够频繁地擦除第二电荷存储件
214并对其进行重新充电以掩盖受保护电路121的功率特征的过程中发挥其作用)。在一些示例实施例中，控制器110可以被配置为使第二电荷存储件214的电压减小有限的量，而不是试图完全擦除它。
[0132] 图13b示出了在一些示例实施例中可以实现这一点的一种方式。再次示出了第一电荷存储件212、第三开关210和控制器110，此外，存在随机数发生器700、锁存器701和与非门702。随机数发生器可以由上述随机数发生器提供，或者可以是单独的部件。随机数生成器700向锁存器701提供数据(D)输入，并且锁存器701的输出向与非门702提供输入。与非门702的第二输入是刷新信号。在不将该随机化应用于第一电荷存储件212的擦除的其他实施例中，刷新信号可以直接控制第三开关210。因此，图13b中表示的示例实施例所支持的随机化用于掩盖其中第三开关210用于擦除第一电荷存储件212的循环。因此，观察者观察到第一电荷存储件212中残留的电荷将不能使其与受保护电路121的活动相关。
[0133] 图14a和图14b示出了具有与图13a和图13b的目标相似的目的(即，避免在每个循环完全擦除第一电荷存储件212并对其进行重新充电)的另一示例实施例。在图13a和13b的示例实施例采用不在每个循环切换第三开关210的方法的情况下，图14a和14b的示例实施例采用第一电荷存储件212被擦除(放电)到减小(但不是最小)的电压的补充方法。这样，图13a和13b以及图14a和14b的示例实施例是互补的。
[0134] 图14a示出了示例实施例，其中，开关控制710参考参考电压VREF的第一输入来控制第三开关210。到开关控制710的第二输入是电荷存储件212的电压。开关控制器710可以被布置成控制第三开关，使得第一电荷存储件212参照VREF放电，例如，被放电直到电荷存储件212的电压达到VREF。对电荷存储件212被放电到的电压(例如VREF)进行选择，使得该电压高于(例如，以预定的裕度)受保护电路121在其电源中将容许的最小电压。
[0135] 图14b示出了示例实施例，其中开关控制710由比较器711实现，该比较器参考参考电压VREF的第一输入控制第三开关210-比较器711的第二输入是电荷存储件212的电压。比较器711可以被布置成控制第三开关，使得第一电荷存储件212参考VREF放电，例如放电直到电荷存储件212的电压达到VREF。电荷存储件212放电的电压(例如，VREF)被选择使得该电压高于(例如，以预定的裕度)受保护电路121在其电源中将容许的最小电压。
[0136] 图15示出了根据本文所述的各种示例实施方式的方法。在步骤800，从来自多个电荷存储件的第一电荷存储件的第一功率信号接收功率。然后在步骤801，从多个电荷存储件的第二电荷存储件输出第二功率信号，其中第二功率信号与第一电源隔离。
[0137] 图16示出了根据本文所述的各种示例实施方式的方法。在步骤810，从第一电荷存储件对第二电荷存储件充电。在步骤811，将第一电荷存储件与第二电荷存储件隔离。在步骤812，第一电荷存储件在从第二电荷存储件向受保护电路供电时从全局电源充电。在步骤813，第一电荷存储件与全局电源隔离。在步骤814，第二电荷存储件从第一电荷存储件重新充电。
[0138] 将理解的是，来自本文描述的任何一个或多个示例实施例的任何一个或多个特征可以进行组合。
[0139] 根据第一方面，提供一种设备，所述设备包括：功率输入；功率输出；以及多个电荷存储件。多个电荷存储件中的第一电荷存储件能够接收来自所述功率输入的功率，并且所述多个电荷存储件中的第二电荷存储件能够向所述功率输出输出功率。所述第一电荷存储件和第二电荷存储件被布置成使得第二电源与所述功率输入隔离。
[0140] 所述设备可以进一步包括多个开关，所述多个开关能够使所述多个电荷存储件中的至少一个电荷存储件耦合至所述功率输入。
[0141] 所述设备可以进一步包括多个开关，所述多个开关能够选择性地将所述多个电荷存储件中的至少一个电荷存储件耦合至所述功率输出。
[0142] 所述设备可以能够在多种模式下操作。在第一模式中，所述多个电荷存储件中的至少一个电荷存储件可以能够选择性地耦合至所述功率输入。在第二模式中，所述多个电荷存储件中的至少一个电荷存储件可以能够选择性地耦合至所述第二电荷存储件和所述功率输出中的至少一个。
[0143] 当所述多个电荷存储件中的一个电荷存储件在所述第一模式下运行时，所述多个电荷存储件中的另一个电荷存储件可以在所述第二模式下操作。
[0144] 所述多个电荷存储件可能能够在所述第一模式和所述第二模式之间切换，使得至少一个电荷存储件可以总是在所述第二模式下操作。
[0145] 所述设备可能能够在第三模式下操作。所述多个电荷存储件中的至少一个电荷存储件可以能够选择性地与所述功率输入和所述功率输出两者解耦。
[0146] 所述多个电荷存储件中的至少第三电荷存储件可以在第三模式下操作。
[0147] 所述多个电荷存储件可能能够在所述第一、第二和第三模式之间切换，使得至少一个电荷存储件可以总是在所述第二模式下操作。
[0148] 所述多个电荷存储件的模式切换可以偏移，使得所述功率输出总是耦合至至少一个电荷存储件。
[0149] 所述多个电荷存储件与所述功率输出的选择性耦合可以取决于所述受保护电路的功率要求、所述电荷存储件中保持的阈值电荷水平、电荷存储件充电周期和/或随机选择标准中的至少一个。
[0150] 可以根据以下各项的至少一项选择所述多个电荷存储件中的至少一个电荷存储件以耦合至所述功率输出：所述受保护电路的功率要求、所述电荷存储件中保持的阈值电荷水平、电荷存储件充电周期和/或随机选择标准。
[0151] 可以基于以下各项的至少一项选择所述多个电荷存储件中的至少一个电荷存储件以耦合至所述全局电源：所述受保护电路的功率要求、所述电荷存储件中保持的阈值电荷水平；电荷存储件充电周期和/或随机选择标准。
[0152] 所述多个电荷存储件中的至少一个电荷存储件耦合至所述功率输出的持续时间可以取决于以下各项的至少一项：所述受保护电路的功率要求、所述电荷存储件中保持的阈值电荷水平、电荷存储件充电周期和/或随机选择标准。
[0153] 所述多个电荷存储件中的至少一个电荷存储件耦合至所述全局电源的持续时间可以取决于以下各项的至少一项：所述受保护电路的功率要求、所述电荷存储件中保持的阈值电荷水平、电荷存储件充电周期和/或随机选择标准。
[0154] 根据第二方面，提供了一种电路，所述电路包括：全局电源；局部电源；受保护电路；以及保护电路。所述保护电路包括多个电荷存储件。多个电荷存储件中的第一电荷存储件能够接收来自所述功率输入的功率，并且所述多个电荷存储件中的第二电荷存储件能够向所述功率输出输出功率。所述第一电荷存储件和第二电荷存储件被布置成使得第二电源与所述第一电源隔离。
[0155] 根据第三方面，提供了一种方法，所述方法包括：从多个电荷存储件中的第一个电荷的第一功率信号接收功率，并且从所述多个电荷存储件中的第二个电荷存储件输出第二功率信号。所述第二功率信号与所述第一电源隔离。
[0156] 所述方法可以进一步包括：在充电模式下对所述多个电荷存储件中的至少一个电荷存储件进行充电；在供电模式下从所述多个电荷存储件中的至少一个电荷存储件输出功率；并且在刷新模式下刷新所述多个电荷存储件中的至少一个电荷存储件中的电荷。
[0157] 所述方法可以进一步包括：使所述多个电荷存储件中的至少两个电荷存储件循环通过所述充电模式、供电模式和刷新模式。
[0158] 所述多个电荷存储件中的至少一些电荷的循环可以彼此偏移。
[0159] 根据第四方面，提供了一种方法，所述方法包括：从第一电荷存储件对第二电荷存储件充电；使所述第一电荷存储件与所述第二电荷存储件隔离；在从所述第二电荷存储件向受保护电路供电时从全局电源对所述第一电荷存储件充电；使所述第一电荷存储件与所述全局电源隔离；并且从所述第一电荷存储件对所述第二电荷存储件重新充电。
[0160] 所述方法可以进一步包括使所述第一电荷存储件与所述全局电源和所述第二电荷存储件隔离并且使第一电荷存储件放电。
[0161] 根据第五方面，提供了一种设备，所述设备包括：功率输入；功率输出；以及多个电荷存储件，其中：多个电荷存储件中的第一电荷存储件能够接收来自所述功率输入的功率，所述多个电荷存储件中的第二电荷存储件能够向所述功率输出输出功率，并且所述第一电荷存储件和所述第二电荷存储件被布置成使得所述功率输出与所述功率输入隔离。
[0162] 所述多个电荷存储件可以被分组为多个供电单元，其中所述多个供电单元中的每个设有时钟信号，所述时钟信号相对于其他供电单元中的至少另一个其他供电单元的时钟信号具有相位偏移。
[0163] 所述多个供电单元中的每个可以设有相对于所述其他供电单元中的每个的时钟信号存在相位偏移的时钟信号。
[0164] 所述设备可以进一步包括环形振荡器，所述环形振荡器能够为所述多个供电单元中的每个生成时钟信号。
[0165] 所述多个供电单元中的每个还包括：第一开关，所述第一开关能够选择性地将所述供电单元中的多个电荷存储件中的至少一个耦合至所述功率输入；以及第二开关，所述第二开关能够选择性地将所述供电单元中的多个电荷存储件中的至少一个耦合至所述功率输出。
[0166] 所述设备可以进一步包括：控制器，其中：所述第一开关由第一开关控制信号控制；所述第二开关由第二开关控制信号控制，其中所述第一开关信号和所述第二开关信号由所述控制器提供，并且所述控制器能够向所述多个供电单元中的每个提供独立的第一开关信号和第二开关信号。
[0167] 所述多个供电单元中的至少一些可以各自包括多个供电单元子单元，并且其中所述供电单元子单元物理地分布在所述设备中，使得用于所述多个供电单元的第一供电单元的多个供电单元子单元中的至少一个位于用于所述多个供电单元中的第二供电单元的多个供电单元子单元中的两个之间。
[0168] 所述供电单元子单元物理地分布在所述设备中，使得用于所述多个供电单元中的第一供电单元的多个供电单元子单元与用于所述多个供电单元的第二供电单元的多个供电单元子单元在位置上交错。
[0169] 所述设备可以进一步包括：开关装置，所述开关装置能够选择性地将所述多个电荷存储件的第一电荷存储件耦合至电源连接，其中所述第一开关装置包括耦合在开关装置子节点处的两个子开关以及将所述开关装置子节点耦合至电压节点的短接子开关，其中所述两个子开关响应于开关信号以将所述多个电荷存储件的第一电荷存储件耦合至所述电源连接，并且所述短接子开关响应于所述开关信号使所述开关装置子节点与所述电压节点解耦。
[0170] 所述开关装置可以进一步包括：在所述电压节点处耦合的两个另外的子开关以及将所述电压节点耦合至所述开关装置子节点的第二短接子开关，其中所述两个另外的子开关响应于所述开关信号以将所述多个电荷存储件的第一电荷存储件耦合至所述电源连接，并且所述第二短接子开关响应于所述开关信号使所述开关装置子节点与所述电压节点解耦。
[0171] 电源连接可以是功率输入。
[0172] 电源连接可以是第二电荷存储件和功率输出中的至少一个。
[0173] 两个子开关和短接子开关可以是互补型的CMOS开关。
[0174] 第一短接子开关和第二短接子开关可以是互补型的CMOS开关。
[0175] 所述设备还可以包括分流开关，所述分流开关响应于刷新信号以使所述第一电荷存储件放电。
[0176] 所述设备可以进一步包括：定时控制器，所述定时控制器能够与所述第一电荷存储件从所述功率输入接收功率以及从所述第二电荷存储件向所述功率输出输出功率的定时控制协调地生成刷新使能信号；以及能够生成随机化定时信号的定时随机化源，其中所述刷新信号是根据所述刷新使能信号和所述随机化定时源生成的。
[0177] 所述设备可以进一步包括：电压比较器，所述电压比较器能够根据第二电荷存储件电压和参考电压之间的电压差来生成所述刷新信号。
[0178] 所述参考电压可以被设置为相对于所述功率输出的最小要求电压超出预定裕度。
[0179] 根据第六方面，提供了一种方法，所述方法包括：从来自多个电荷存储件的第一电荷存储件的第一功率信号接收功率；并且从所述多个电荷存储件的第二电荷存储件输出第二功率信号，其中所述第二功率信号与所述第一电源隔离。
[0180] 根据第七方面，提供了一种方法，所述方法包括：从第一电荷存储件对第二电荷存储件充电；使所述第一电荷存储件与所述第二电荷存储件隔离；在从所述第二电荷存储件向受保护电路供电时从全局电源对所述第一电荷存储件充电；使所述第一电荷存储件与所述全局电源隔离；并且从所述第一电荷存储件对所述第二电荷存储件重新充电。
[0181] 因此，如以下编号的条款中所述描述了其他示例配置：
[0182] 1.一种设备，所述设备包括：
[0183] 功率输入；
[0184] 功率输出；以及
[0185] 多个电荷存储件；
[0186] 其中：
[0187] 多个电荷存储件中的第一电荷存储件能够接收来自所述功率输入的功率，[0188] 所述多个电荷存储件中的第二电荷存储件能够向所述功率输出输出功率，并且[0189] 所述第一电荷存储件和第二电荷存储件被布置成使得第二电源与所述功率输入隔离。
[0190] 2.根据条款1所述的设备，还包括：
[0191] 多个开关，所述多个开关能够选择性地将所述多个电荷存储件中的至少一个电荷存储件耦合至所述功率输入。
[0192] 3.根据条款1所述的设备，还包括：
[0193] 多个开关，所述多个开关能够选择性地将所述多个电荷存储件中的至少一个电荷存储件耦合至所述功率输出。
[0194] 4.根据条款1所述的设备，其中：
[0195] 在第一模式中，所述多个电荷存储件中的至少一个电荷存储件能够选择性地耦合至所述功率输入，并且
[0196] 在第二模式中，所述多个电荷存储件中的至少一个电荷存储件能够选择性地耦合至所述第二电荷存储件和所述功率输出中的至少一个。
[0197] 5.根据条款4所述的设备，其中当所述多个电荷存储件中的一个电荷存储件在所述第一模式下运行时，所述多个电荷存储件中的另一个电荷存储件在所述第二模式下操作。
[0198] 6.根据条款5所述的设备，其中所述多个电荷存储件被配置成在所述第一模式与所述第二模式之间切换，使得至少一个电荷存储件始终在所述第二模式下操作。
[0199] 7.根据条款5所述的设备，其中在第三模式下，所述多个电荷存储件中的至少一个电荷存储件能够选择性地与所述功率输入和所述功率输出两者解耦。
[0200] 8.根据条款6所述的设备，其中所述多个电荷存储件中的至少第三电荷存储件在所述第三模式下操作。
[0201] 9.根据条款3所述的设备，其中所述多个电荷存储件选择性地耦合到所述功率输出取决于以下各项的至少一项：
[0202] 所述受保护电路的功率要求；
[0203] 所述电荷存储件中保存的阈值电荷水平；
[0204] 电荷存储件充电周期；或
[0205] 随机选择标准。
[0206] 10.根据条款1所述的设备，其中根据以下各项的至少一项选择所述多个电荷存储件中的至少一个电荷存储件以耦合至所述功率输出：
[0207] 所述受保护电路的功率要求；
[0208] 所述电荷存储件中保存的阈值电荷水平；
[0209] 电荷存储件充电周期；或
[0210] 随机选择标准。
[0211] 11.根据条款1所述的设备，其中根据以下各项的至少一项选择所述多个电荷存储件中的至少一个电荷存储件以耦合至所述全局电源：
[0212] 所述受保护电路的功率要求；
[0213] 所述电荷存储件中保存的阈值电荷水平；
[0214] 电荷存储件充电周期；或
[0215] 随机选择标准。
[0216] 12.根据条款1所述的设备，其中所述多个电荷存储件中的至少一个电荷存储件耦合至所述功率输出的持续时间取决于以下各项的至少一项：
[0217] 所述受保护电路的功率要求；
[0218] 所述电荷存储件中保存的阈值电荷水平；
[0219] 电荷存储件充电周期；或
[0220] 随机选择标准。
[0221] 13.根据条款1所述的设备，其中所述多个电荷存储件中的至少一个电荷存储件耦合至所述全局电源的持续时间取决于以下各项的至少一项：
[0222] 所述受保护电路的功率要求；
[0223] 所述电荷存储件中保存的阈值电荷水平；
[0224] 电荷存储件充电周期；或
[0225] 随机选择标准。
[0226] 14.一种电路，所述电路包括：
[0227] 全局电源；
[0228] 局部电源；
[0229] 受保护电路；以及
[0230] 具有多个电荷存储件的保护电路，
[0231] 其中：
[0232] 多个电荷存储件中的第一电荷存储件能够接收来自所述功率输入的功率；并且[0233] 所述多个电荷存储件中的第二电荷存储件能够向所述功率输出输出功率；并且[0234] 所述第一电荷存储件和第二电荷存储件被布置成使得第二电源与所述第一电源隔离。
[0235] 15.一种方法，所述方法包括：
[0236] 从来自多个电荷存储件的第一电荷存储件的第一功率信号接收功率；
[0237] 并且
[0238] 从所述多个电荷存储件的第二电荷存储件输出第二功率信号，
[0239] 其中所述第二功率信号与所述第一电源隔离。
[0240] 16.根据条款15所述的方法，还包括：
[0241] 在充电模式下对所述多个电荷存储件中的至少一个电荷存储件进行充电；
[0242] 在供电模式下从所述多个电荷存储件中的至少一个电荷存储件输出功率；并且[0243] 在刷新模式下刷新所述多个电荷存储件中的至少一个电荷存储件中的电荷。
[0244] 17.根据条款16所述的方法，还包括：
[0245] 使所述多个电荷存储件中的至少两个电荷存储件循环通过所述充电模式、供电模式和刷新模式。
[0246] 18.根据条款17所述的方法，其中所述多个电荷存储件中的至少一些的循环彼此偏移。
[0247] 19.一种方法，所述方法包括：
[0248] 从第一电荷存储件对第二电荷存储件充电；
[0249] 使所述第一电荷存储件与所述第二电荷存储件隔离；
[0250] 在从所述第二电荷存储件向受保护电路供电时从全局电源对所述第一电荷存储件充电；
[0251] 使所述第一电荷存储件与所述全局电源隔离；并且
[0252] 从所述第一电荷存储件对所述第二电荷存储件重新充电。
[0253] 20.根据条款19所述的方法，还包括：
[0254] 使所述第一电荷存储件与所述全局电源和所述第二电荷存储件隔离；并且[0255] 使所述第一电荷存储件放电。
[0256] 此外，本文提供的描述可被认为是针对某些特定的示例实施方式。应当理解，本文提供提供的描述提供用于使本领域普通技术人员能够制造和使用由权利要求的主题所限定的任何主题。权利要求的主题将不限于本文提供的实施方式和说明，而是包括那些实施方式的修改形式，包括根据权利要求的实施方式的部分以及不同实施方式的要素的组合。应当理解的是，在任何这种示例实施方式的开发中(如在任何工程或设计方案中)，应当作出大量实施方式特定的决定以实现开发者的特定目标(诸如符合系统相关的和商业相关的约束)，所述目标从一个实施方式到另一个实施实施方式可能有所变化。此外，应当理解，这种开发工作会是复杂且耗时的，但是对于受益于本公开的普通技术人员而言，这仍将是设计、制备和制造的日常工作。
[0257] 已经详细参考了各种实施方式，这些实施方式的示例在附图和附图中示出。在以下详细描述中，阐述了许多具体细节以提供对本文提供的公开的透彻理解。然而，可以在没有这些具体细节的情况下实践本文提供的公开。在一些其他实例中，未详细描述公知的方法、过程、组件、电路和网络以免不必要地模糊示例实施例的细节。
[0258] 还应该理解，尽管在这里可以使用术语第一、第二等来描述各种元件，但是这些元件不应受到这些术语的限制。这些术语仅用于区分一个元件和另一个元件。例如，第一元件可以被称为第二元件，并且类似地，第二元件可以被称为第一元件。第一元件和第二元件分别是两个元件，但是不应将它们视为同一元件。
[0259] 本文提供的本公开的描述中使用的术语是出于描述特定实施方式的目的，并且并非旨在限制本文提供的本公开。如本文所提供的公开描述和所附权利要求书中所使用的，单数形式“一”、“一个”和“该”也旨在包括复数形式，除非上下文另外明确指出。如本文所使用的术语“和/或”是指并且涵盖一个或多个相关联的所列项目的任何和所有可能的组合。当在本说明书中使用时，术语“包括”和/或“包含”指定存在所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或部件，但不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、部件和/或它们的组。
[0260] 如本文所使用的，取决于上下文，术语“如果”可被解释为表示“当...时”或“在...上”或“响应于确定”或“响应于检测”。类似地，短语“如果确定”或“如果检测到【陈述的状况或事件】”可以被解释为意指“在确定时”或“在响应于确定”或“在检测到【陈述的条件或事件】时”或“响应于检测到【陈述的条件或事件】”具体取决于上下文。术语“上”和“下”；“上面”和“下面”；“向上”和“向下”；“以下”和“以上”；可以结合本文描述的各种技术的一些实施方式使用指示在给定点或元件上方或下方的相对位置的其他类似术语。
[0261] 尽管前述内容针对本文描述的各种技术的实施方式，但是可以根据本文的公开内容设计其他和另外的实施方式，本文的公开内容可以由所附权利要求确定。
[0262] 尽管用结构特征和/或方法动作专用的语言描述了本主题，但应理解，所附权利要求书中定义的主题不必限于上述具体特征或动作。相反，本文所述的具体特征和动作被公开为实现权利要求的示例形式。
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