[發明專利]性能、熱能及功率管理系統及其方法

有效

• 申請號: 201210553883.X
• 申請日: 2012-12-19
• 公開（公告）號: CN103207638A
• 公開（公告）日: 2013-07-17
• 發明（設計）人: 戈登·葛米;王愛麗;柯又銘
• 申請（專利權）人: 聯發科技（新加坡）私人有限公司
• 主分類號: G05F1/66
• 分類號: G05F1/66;G01R31/28
• 代理公司: 北京萬慧達知識產權代理有限公司 11111
• 代理人: 于淼;楊穎

技術領域

本發明有關于一種性能、熱能及功率管理系統，更具體地，有關于一種性能、熱能及功率管理系統及其方法。

背景技術

隨著半導體制造技術的進步，電路元件的體積趨于越來越小。場效應晶體管（field?effect?transistor）通常在制造集成電路（integrated?circuit,IC）上扮演重要角色。在電子元件中，IC可具有不同的功能且操作于不同頻率。一般來說，所有的IC及/或給定IC的所有部分可接收均勻（uniform）的電位。然而，隨著客戶需求的提升，電子裝置必須具有更小的體積、更快的操作速度以及更低的功耗，以提升應用上的便利性，例如延長無線通信裝置內電池的使用壽命。通過提供根據應用需求優化的電壓來操作不同IC或操作單個IC中不同的部分，可在不提供額外電壓的情況下對電子裝置中單個或多個IC達到省電的效果。

在產品測試（production?testing）的過程中可確定在給定用途下供應至IC的電壓。然而，環境變化和制造上的誤差可能會改變IC的操作特性，甚至影響對給定IC的產品測試的過程。例如，IC在特定操作中，其頻率可能會隨著溫度而改變。與此同時，晶體管強度和性能差異可能衍生出不同的特性值，進而影響到給定用途下不同IC的操作頻率。

此外，由于對半導體裝置的開關操作，構成半導體裝置的半導體材料會逐漸耗損(age)。而隨著IC的半導體材料逐漸耗損，其中的晶體管可能會受到有害影響。例如PMOS晶體管會受到負偏壓溫度不穩定性(Negative?BiasedTemperature?Instability,NBTI)的影響，導致開啟PMOS晶體管時所需的直流閘極-源極電壓（DC?gate-to-source?voltage）更大。又例如，NMOS晶體管可能會受到熱載流子注入（Hot?Carrier?Injection,HCI）效應的影響而拉高電壓轉換速率(slew?rate)，從而導致在固定偏壓下開關切換更慢。由于上述損耗效應，IC的晶體管需要更高位準（level）的電壓才能在進行產品測試時以相同性能進行操作。

因此，非常需要提出一種可對IC的性能、熱能特性及功率（performance,thermal?and?power,PTP）進行優化的管理系統。

發明內容

有鑒于此，本發明提供一種性能、熱能及功率管理系統及其方法。

本發明提供一種性能、熱能及功率管理系統，應用于集成電路，該性能、熱能及功率管理系統包括：性能電路，具有可調節設置，且該性能電路用于當接收到供應電壓時，仿真該集成電路的多個操作；感應模塊，用于測量該性能電路的特性；存儲器，用于存儲關于該集成電路的特性數據；以及性能、熱能及功率控制器，用于根據該特性數據將該性能電路設置為特定配置；及根據該性能電路的該特性調整該供應電壓的位準。

本發明再提供一種操作于性能、熱能及功率管理系統的方法，其中，該性能、熱能及功率管理系統應用于集成電路，且該操作于性能、熱能及功率管理系統的方法包括：提供具有可調整配置的性能電路，以當接收到供應電壓時，仿真該集成電路的多個操作；提供關于該集成電路的特性數據；根據該特性數據將該性能電路設置為特定配置；以及根據該性能電路的特性調整該供應電壓的位準。

本發明提供的性能、熱能及功率管理系統可通過動態調整電壓實現優化的熱能或功率等性能。

附圖說明

圖1為根據本發明實施例PTP管理系統100的功能方塊圖；

圖2為根據本發明實施例性能電路20中可調式PTP檢測器的示意圖；

圖3為根據本發明實施例PTP管理系統100執行DVFS校正的示意圖；

圖4為根據本發明實施例PTP管理系統100執行溫度補償調整的示意圖；

圖5為根據本發明實施例PTP管理系統100執行直流偏移校正的示意圖；

圖6為根據本發明實施例PTP管理系統100執行損耗校正的示意圖。

具體實施方式