[發明專利]一種三維堆疊存儲芯片的溫度變化計算方法

有效

• 申請號: 202010900741.0
• 申請日: 2020-08-31
• 公開（公告）號: CN112037845B
• 公開（公告）日: 2021-08-17
• 發明（設計）人: 王毅;王先華;廖好;周池;毛睿
• 申請（專利權）人: 深圳大學
• 主分類號: G11C29/50
• 分類號: G11C29/50;G06F30/20;G01K13/10;G06F119/08
• 代理公司: 北京三聚陽光知識產權代理有限公司 11250
• 代理人: 劉靜

1.一種三維堆疊存儲芯片的溫度變化計算方法，其特征在于，包括如下步驟：

獲取待計算三維堆疊存儲芯片的物理結構參數、芯片性能參數、環境溫度，所述物理結構參數包含物理塊個數、各物理塊中物理頁個數、物理頁的規格；所述芯片性能參數包括：芯片導熱系數、芯片比熱容、芯片密度以及芯片與空氣對流換熱系數；

根據所述物理結構參數構建三維物理模型，包括：根據三維堆疊存儲芯片的物理結構，以物理頁為基本單元，將存儲芯片劃分成多個節點；

對三維物理模型中每個節點均勻選取其周圍節點，并基于芯片性能參數和環境溫度建立導熱微分方程，求解得到各節點下一時刻溫度信息作為程序模擬溫度；在存儲芯片運行期間重復上述步驟，并周期性啟動溫度測量裝置測量存儲芯片的實時溫度替代程序模擬溫度，用于校正溫度場，包括：

步驟S01:通過溫度測量裝置獲得存儲芯片的初始溫度信息，并將校正的計數器Ct初始化為零；

步驟S02:判斷此時是否發生對存儲芯片讀/寫/擦除的操作；

步驟S03:若發生操作，則根據芯片發生的操作類型以及其目標物理頁節點更新溫度信息，繼續步驟S04；若不發生操作，繼續步驟S04；

步驟S04:對要計算下一時刻溫度值的目標物理頁節點，通過第一預設規則從其周圍節點中選取部分節點；

步驟S05:對已選取節點按照第二預設規則通過增加節點和刪除節點的方式使得以目標物理頁節點為中心劃分的各區域內已選取節點數量均勻；

步驟S06:對所有已選取節點和目標節點的導熱關系作分析，并求得對應的導熱微分方程，通過代入芯片性能參數和當前環境溫度對導熱微分方程求解，得到下一時刻目標物理頁節點溫度值作為程序模擬溫度；

步驟S07:使計數器Ct累加1到3范圍內的隨機整數值，并判斷Ct是否大于校正閾值N；

步驟S08:若計數器Ct大于N，則啟動溫度測量裝置測量存儲芯片的實時溫度信息，將實時溫度替代程序模擬溫度用于校正溫度場，并將Ct置零，則繼續步驟S09；若計數器Ct小于N，則繼續步驟S09；

步驟S09:判斷存儲芯片是否停止工作；若存儲芯片停止工作，則結束運行；若存儲芯片沒有停止工作，則返回步驟S02。

2.根據權利要求1所述的三維堆疊存儲芯片的溫度變化計算方法，其特征在于，所述根據所述物理結構參數構建三維物理模型，還包括：

建立三維笛卡爾坐標系，根據各節點的空間位置分配唯一的三維坐標。

3.根據權利要求1所述的三維堆疊存儲芯片的溫度變化計算方法，其特征在于，對目標物理頁節點周圍的物理頁節點根據其與目標物理頁節點的坐標歐氏距離分類成三類節點：

將坐標與目標節點坐標歐氏距離小于等于第一閾值的節點歸為第一類節點；

將坐標與目標節點坐標歐氏距離大于第一閾值且小于等于第二閾值的節點歸為第二類節點；

將坐標與目標節點坐標歐氏距離大于第二閾值的節點歸為第三類節點；

在第一類節點中選取A％的節點、在第二類節點中選取B％的節點，在第三類節點中選取C％的節點，其中A、B、C滿足AaB，BbC，A+B+CS，其中，a、b、s均為正整數，且abs。

4.根據權利要求3所述的三維堆疊存儲芯片的溫度變化計算方法，其特征在于，通過第一預設規則從其周圍節點中選取部分節點的過程，包括：

步驟S11：對每類節點內的所有節點按照坐標順序分配從0開始遞增的一組序號；

步驟S12：假設共有M個節點，隨機生成一個0至M-1范圍內的整數隨機數，并找到序號與該隨機數對應的節點；

步驟S13：判斷該節點是否已經在已選取節點集合中；

步驟S14：如果該節點已經在已選取節點集合中，則返回步驟S12；

步驟S15：如果該節點不在已選取集合中，將該節點和該節點以目標節點為中心的對稱節點添加到已選取節點集合中；

步驟S16：判斷當前已選取節點集合中該類節點數量占該類節點比例是否達到所要求選取的百分比；

步驟S17：若已選取節點集合中該類節點數量占該類節點比例未達到要求，則返回步驟S12；

步驟S18：若已選取節點集合中該類節點數量占該類節點比例達到要求，則該類節點選取完成。