[發明專利]一種面向復雜SoC可靠性監測的片上傳感器讀出系統

有效

• 申請號: 202011545254.3
• 申請日: 2020-12-23
• 公開（公告）號: CN112729395B
• 公開（公告）日: 2022-09-13
• 發明（設計）人: 黃樂天;王梓任;謝暄;趙天津
• 申請（專利權）人: 電子科技大學
• 主分類號: G01D21/02
• 分類號: G01D21/02;H04L9/32;H04L45/48;H04L47/6275
• 代理公司: 北京正華智誠專利代理事務所(普通合伙) 11870
• 代理人: 劉方正

本發明公開了一種面向復雜SoC可靠性監測的片上傳感器讀出系統，包括傳感器組、傳感器網絡接口、路由器組、電壓/溫度傳感器、通用異步收發傳輸器、電壓/溫度傳感器網絡接口、通用異步收發傳輸器網絡接口、令牌分發單元。該系統采用層次的樹狀拓撲結構的片上網絡，相比于其它拓撲形式的片上網絡面積和功耗開銷較小，路由算法簡單，網絡的可擴展性好，同時能夠靈活地承載具有常規數據類型和緊急數據類型的可靠性監測傳感器，對不同類型的傳感器數據處理具有優先級，先處理緊急數據，并且采用令牌環激勵采樣的方法確保每個傳感器數據采樣時溫度電壓信息的準確性。

技術領域

本發明涉及片上系統領域，具體涉及一種面向復雜SoC可靠性監測的片上傳感器讀出系統。

背景技術

隨著芯片集成度的提高，片上系統(SoC)設計已經從簡單的單核設計演變為復雜的多核設計，電路的功率密度和工作溫度正在急劇增加，同時一些老化效應對集成電路的使用壽命造成了嚴重影響。在這種情況下，主動研究數字集成電路特別是復雜SoC可靠性至關重要，而此基礎就是對電路中各種參數的實時監測，這就要求一個面向復雜SoC可靠性監測的低功耗低面積開銷的片上傳感器讀出電路。

目前片上傳感器讀出電路的主要問題和缺陷：

a，隨著傳感器數目的增加，利用片上總線來連接傳感器陣列的方法使得總線的互連不可擴展，因此無法處理增加的帶寬。

b，基于網狀拓撲結構的片上傳感器讀出電路，其直徑的迅速增加會降低其性能和增大其功耗，使其不適用于面向監測的片上網絡。

c,復雜SoC中面向可靠性監測的傳感器種類較多，多數片上傳感器讀出電路的靈活性較差，不能靈活集成多種類型的傳感器，并且數據處理上沒有優先級。

發明內容

為解決上述問題，本發明提出一種面向復雜SoC可靠性監測的片上傳感器讀出系統，通過下述技術方案實現：

一種面向復雜SoC可靠性監測的片上傳感器讀出系統，包括：傳感器組、傳感器網絡接口、路由器組、電壓/溫度傳感器、通用異步收發傳輸器、電壓/溫度傳感器網絡接口、通用異步收發傳輸器網絡接口、令牌分發單元；

所述傳感器組通過傳感器組網絡接口與所述路由器組相連；

所述路由器組通過通用異步收發傳輸器網絡接口與所述通用異步收發傳輸器連接；

所述電壓/溫度傳感器網絡接口一端連接所述路由器組，另一端連接所述電壓/溫度傳感器；

所述傳感器組網絡接口和電壓/溫度傳感器網絡接口與所述令牌分發單元連接。

上述方案的有益效果是，能夠靈活地承載多種不同類型的傳感器，如常規數據類型和緊急數據類型，同時對不同類型的傳感器數據處理具有優先級，先處理緊急數據。復雜SoC的可靠性監測通常需要結合溫度和電壓信息對傳感器數據進行分析，采用令牌環激勵采樣的方法確保對每個傳感器數據采樣時溫度電壓信息能夠與之對應。

進一步的，所述傳感器組包括常規傳感器組和緊急傳感器組，所述常規傳感器組包括多個常規傳感器，用于接收常規且無需緊急響應的數據；所述緊急傳感器組包括多個緊急傳感器，用于收集存儲器故障及需緊急處理的數據信息。

上述進一步方案的有益效果是，能夠靈活地承載多種不同類型的傳感器，如常規數據類型和緊急數據類型，同時對不同類型的傳感器數據處理具有優先級，先處理緊急數據。