[發明專利]溫度自校準方法、溫度測量網絡、電子器件及電子設備

在審

• 申請號: 202111490949.0
• 申請日: 2021-12-08
• 公開（公告）號: CN114235215A
• 公開（公告）日: 2022-03-25
• 發明（設計）人: 張振亮;金軍貴
• 申請（專利權）人: 成都海光微電子技術有限公司
• 主分類號: G01K15/00
• 分類號: G01K15/00
• 代理公司: 北京超凡宏宇專利代理事務所(特殊普通合伙) 11463
• 代理人: 楊奇松

本申請提供一種溫度自校準方法、溫度測量網絡、電子器件及電子設備，方法在控制器上執行，控制器與至少一個ATS和至少一個DTS連接；DTS布設在ATS周圍，且ATS和DTS布設于芯片的測溫區域上；方法包括：獲取ATS檢測到的第一溫度數據和DTS檢測到的數字碼；以第一溫度數據為基準，根據第一溫度數據和DTS檢測到的數字碼，確定DTS的最新校準參數；將DTS的校準參數更新為最新校準參數。該方案可以實現對于DTS的校準參數的自動化校正，相比于目前在DTS器件老化后無法進行校準參數的調整的情況而言，采用本申請的方案后，準確性會更高，DTS的使用壽命得以延長。

技術領域

本申請涉及電子電路技術領域，具體而言，涉及一種溫度自校準方法、溫度測量網絡、電子器件及電子設備。

背景技術

近些年來，集成電路飛速發展，工藝制造水平不斷進步，單位芯片面積上的元器件數目越來越多，芯片的發熱量也越來越大，增大了器件性能退化甚至失效的隱患，由此引發了人們對芯片溫度監控與管理的關注。對于CPU這類規模較大的芯片，片上的溫度分布范圍廣，更需要能夠多處檢測芯片溫度。

傳統的溫度網絡是在片上各測溫區域布設ATS(Analog Temperature Sensor，模擬溫度傳感器)或DTS(Digital Temperature Sensor，數字溫度傳感器)來實現溫度測量。但是，ATS雖然具有溫度精度高，校準簡單的優勢，但是ATS布設面積大，物理實現復雜。而DTS相比于ATS而言，具有面積小，利于集成等優點。但是由于DTS的實現原理是：使用能感應溫度的器件(如三極管、二極管、電阻、電容、MOS(metal oxide semiconductor，金屬氧化物半導體)管等)，將溫度轉成電壓，電流或時鐘頻率等溫度信號，然后通過模數轉換器或其他方式，將感應到的溫度信號量化和轉換成數字碼。此數字碼的變化即可表征溫度，此數字碼在理想情況下和溫度是呈正比或其他關系，但是實際中，由于器件和電路的非理想性，導致溫度和數字碼不是嚴格的成正比，這時可以使用一個多項式來擬合溫度。其中，擬合用到的參數即是校準參數。因此，DTS的輸出精度會受到校準參數的影響。而隨著DTS工作時間的增長，DTS會因為器件老化導致原有的校準參數失效，進而引起溫度偏差。

發明內容

本申請實施例的目的在于提供一種溫度自校準方法、溫度測量網絡、電子器件及電子設備，用以實現對于DTS的校準參數的自校正。

本申請實施例提供了一種溫度自校準方法，應用于控制器上，所述控制器與至少一個ATS和至少一個DTS連接；所述DTS布設在所述ATS周圍，且所述ATS和所述DTS布設于芯片的測溫區域上；所述方法包括：獲取所述ATS檢測到的第一溫度數據和所述DTS檢測到的數字碼；以所述第一溫度數據為基準，根據所述第一溫度數據和所述DTS檢測到的數字碼，確定所述DTS的最新校準參數；將所述DTS的校準參數更新為所述最新校準參數。

在上述實現過程中，通過在芯片的測溫區域上布設ATS，并在ATS周圍布設DTS，從而利用ATS溫度精度高的特點，以ATS檢測到的第一溫度數據為基準，根據第一溫度數據和DTS的數字碼計算得到的最新校準參數，并將DTS的校準參數更新為最新校準參數。這就實現了對于DTS的校準參數的自動化校正，無需人工參與。由于同一芯片上相鄰測溫區域通常溫度偏差不會太大，基于臨近的ATS的第一溫度數據進行調整所得到的校準參數，雖然仍可能會存在一定誤差，但是在工業應用上該誤差是可以接受的。當DTS隨著工作時間的增長，因為器件老化導致原有的校準參數失效時，通過上述方式仍可保證DTS測量得到的溫度具有較高的可信度。相比于目前在DTS器件老化后無法進行校準參數的調整的情況而言，采用本申請的方案后，準確性會更高，DTS的使用壽命得以延長。

進一步地，以所述第一溫度數據為基準，根據所述第一溫度數據和所述DTS檢測到的數字碼，確定所述DTS的最新校準參數，包括：根據所述DTS當前時刻檢測到的數字碼和所述DTS當前的校準參數，計算出所述DTS的第二溫度數據；根據所述第一溫度數據和所述第二溫度數據之間的差異，確定所述DTS的最新校準參數。