为多裸片系统级封装和半导体提供电源控制的方法和系统技术方案

本申请涉及为多裸片系统级封装和半导体提供电源控制的方法和系统。使用一个或更多个带有电源使能引脚的稳压器与封装有多个裸片或裸片内有多个电源域的半导体器件，以对封装半导体器件内的各种电压轨提供电源管理能力。稳压器可以在封装的半导体器件外部，也可以在内部作为封装内的多裸片系统。内部作为封装内的多裸片系统。内部作为封装内的多裸片系统。

【技术实现步骤摘要】
为多裸片系统级封装和半导体提供电源控制的方法和系统


[0001]本专利技术的示例性实施例涉及计算机硬件和软件的可编程半导体器件领域。更具体地，本专利技术的示例性实施例涉及现场可编程门阵列(Field
‑
Programmable Gate Array，FPGA)或可编程逻辑器件(Programmable Logic Device，PLD)的电源管理。

技术介绍

[0002]随着数字通信、人工智能(Artificial Intelligence，AI)、物联网(Internet of Things，IoT)和/或机器人控制的日益普及，对速度快、高效的具有处理能力的硬件和半导体的需求不断增加。要满足这种需求，一般来说，高速、灵活的半导体芯片是更合乎需求的。满足这种需求的一种传统方法是使用专用定制集成电路和/或特殊应用集成电路(Application
‑
Specific Integrated Circuit，ASIC)。使用特殊应用集成电路的方式，其缺点在于缺乏灵活性，同时消耗大量资源。
[0003]传统的方法使用专用的定制集成电路和/或特殊应用集成电路(ASIC)来实现期望功能。特殊应用集成电路方法的缺点在于其普遍价格高昂且灵活性有限。另一种日益流行的方法是利用可编程半导体器件(Programmable Semiconductor Device，PSD)，如可编程逻辑器件(PLD)或现场可编程门阵列(FPGA)。例如，终端用户可以对可编程半导体器件进行编程，以执行期望功能。/>[0004]传统的可编程半导体器件，如可编程逻辑器件或现场可编程门阵列，是一种半导体芯片，包括可编程逻辑阵列块(Logic Array Block，LAB)或逻辑块(Logic Block，LB)、布线资源和输入/输出(Input/Output，I/O)引脚的阵列。每个逻辑阵列块可进一步包括多个可编程逻辑元件(Logic element，LE)。例如，每个逻辑阵列块可包括16到128个逻辑元件，其中每个逻辑元件可被具体编程以执行一个或一组功能。
[0005]随着快速变化的技术与快速的市场准入，可编程半导体器件成为一种满足消费者需求的较为可行的方式。然而，传统可编程逻辑器件或现场可编程门阵列的缺点在于其功率效率低。

技术实现思路

[0006]本专利技术的一个实施例公开了一种可编程半导体器件(PSD)或可编程集成电路(Programmable Integrated Circuit，PIC)器件，这些器件包括使用外部稳压器(被封装在系统级封装(System in Package)中或是系统级封装中的裸片)控制电源域(power domain)，以实现封装半导体器件内的额外电源模式。例如，现场可编程门阵列(FPGA)能够使用系统级封装内的稳压器裸片(regulator die)控制电源域，以在封装半导体器件内增加额外的电源模式。或者，现场可编程门阵列的工艺包括在系统级封装中的两个裸片之间，使用外部稳压器集成电路控制电源域；以及在系统级封装中两个裸片之间，使用额外的稳压器裸片控制电源域。
[0007]通过以下详细描述、附图和权利要求，本专利技术示例性实施例的其他特征和优点将
显而易见。
附图说明
[0008]通过以下详细描述和本专利技术的各种实施例附图，将更充分理解本专利技术的示例性实施例，然而，不应将这些附图用于将本专利技术限制到具体的实施例，而仅用于解释和理解。
[0009]图1A
‑
1B是根据本专利技术的一个实施例示出的、包括电源管理的可编程半导体器件(PSD)或可编程集成电路(PIC)的框图。
[0010]图2是根据本专利技术的一个实施例示出的、包括带电源控制的可编程互连阵列的布线逻辑或布线结构的框图。
[0011]图3A
‑
3B是根据本专利技术的一个实施例示出的、主(master)现场可编程门阵列和从(slave)现场可编程门阵列的布局框图。
[0012]图4是根据本专利技术的一个实施例示出的、包括各种组件的主现场可编程门阵列的框图。
[0013]图5是根据本专利技术的一个实施例示出的、使用一个或更多个包括器件电源管理(device power management)的可编程半导体器件的系统或计算机的图示。
[0014]图6是根据本专利技术的一个实施例示出的、在云环境中使用的可编程半导体器件的各种应用框图，该可编程半导体器件包括电源管理。
[0015]图7是根据本专利技术的一个实施例示出的、系统级封装中的主现场可编程门阵列的自控过程流程图。
[0016]图8是根据本专利技术的一个实施例的、使用包括“主电源域”和“副电源域”的多个电源域的半导体器件封装框图。
[0017]图9是根据本专利技术的一个实施例的、包括主半导体裸片(master semiconductor die)和从半导体裸片(slave semiconductor die)的半导体器件封装框图。
[0018]图10是根据本专利技术的一个实施例示出的、具有集成到系统级封装(SiP)中的稳压器的半导体器件封装框图。
[0019]图11是根据本专利技术的一个实施例示出的、通过拉动电阻(pull resistor)和主裸片的通用输入输出(General Purpose Input Output，GPIO)引脚来对从裸片进行电源控制的半导体器件封装框图。
具体实施方式
[0020]本专利技术的实施例公开了用于提供能提供电源管理的可编程半导体器件(PSD)的方法和/或装置。
[0021]以下详细描述的目的是提供对本专利技术的一个或更多个实施例的理解。本领域的普通技术人员会意识到，以下详细描述仅是说明性的，并不意在以任何方式加以限制。受益于本文公开内容和/或描述的技术人员很容易联想到其它实施例。
[0022]为清楚起见，本文所述实施方式的常规功能并没有全部展示和描述。当然，可以理解，在任何这种实际实施方式的开发过程中，为了实现开发者的特定目标，例如遵守应用相关和商业相关的限制，可能会做出许多特定于实现方式的决定，而且这些特定目标会因不同的实施方式和不同的开发者而有所不同。此外，可以理解，这些开发工作虽然可能复杂耗
时，但对于那些受益于本文公开实施例的本领域普通技术人员而言，这些开发工作只是一项常规的工程工作。
[0023]附图中所示的本专利技术的各种实施例并非按比例绘制。相反，为清楚起见，可以扩大或缩小各种特征的尺寸。此外，为清楚起见，一些图样可能会被简化。因此，附图中可能没有描绘出给定装置(例如：设备)或方法的所有组件。在整个附图和下面的详细描述中将使用相同的参考标记来指代相同或类似的部件。
[0024]根据本专利技术的实施例，本文描述的组件、过程步骤和/或数据结构可以使用各种类型的操作系统、计算平台、计算机程序和/或通用机器来实现。此外，本领域的普通技术人员会认识到，在不偏离本文所公开的专利技术概念的范围和精神的情况下，也可以使用不那么通用本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于现场可编程门阵列的方法，所述方法包括使用外部稳压器控制电源域，以实现封装半导体器件内的额外电源模式，所述稳压器被封装在系统级封装中或是系统级封装中的裸片。2.一种用于现场可编程门阵列的方法，所述方法包括使用系统级封装内的稳压器裸片来控制电源域，以在封装半导体器件内增加额外的电源模式。3.一种用于现场可编程门阵列的方法，所述方法包括使用外部稳压器集成电路来控制系统级封装中两个裸片之间的电源域。4.一种用于现场可编程门阵列的方法，所述方法包括使用系统级封装内的额外稳压器裸片来控制两个裸片之间的电源域。5.一种用于现场可编程门阵列的方法，所述方法包括：使用所述现场可编程门阵列的系统级封装中的第一电源域，通过控制向所述系统级封装中的第二电源域供电的稳压器来控制所述第二电源域的电源。6.根据权利要求5所述的方法，其中，所述稳压器集成到所述系统级封装...

【专利技术属性】
技术研发人员：格兰特，
申请(专利权)人：广东高云半导体科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：