用于VLSI应用的片上热管理制造技术

提供了用于管理半导体芯片的操作的装置和方法。在示例性实施例中，提供一种半导体芯片，其可包括温度传感器、加热器、处理器和热控制逻辑。热控制逻辑可以被配置为：确定来自温度传感器的第一读出温度达到第一温度阈值，打开加热器，确定来自温度传感器的第二读出温度达到低于第一温度阈值的第二温度阈值，暂停处理器的功能，确定来自温度传感器的第三读出温度达到第一温度阈值，恢复处理器的功能，并且确定来自温度传感器的第四读出温度达到高于第一温度阈值的第三温度阈值，关闭加热器。关闭加热器。关闭加热器。

【技术实现步骤摘要】
用于VLSI应用的片上热管理


[0001]本专利技术涉及用于半导体管芯的热管理，特别涉及用于超大规模集成(VLSI)集成电路(IC)和片上系统(SoC)应用的热管理。

技术介绍

[0002]在现代CMOS半导体技术中，集成电路的性能和可靠性已表现出对温度的极大依赖性。一方面，载流子迁移率随着温度的升高而降低，这会减慢电路速度。另一方面，阈值电压也随着温度的升高而降低，这有助于加快电路的速度。当阈值电压降低的影响超过载流子迁移率降低时，电路在较高的温度下会运行得更快。这就是众所周知的温度反转(Temperature Inversion)现象，在最新的亚微米CMOS技术中变得越来越普遍。
[0003]由于温度反转的影响，在现代亚微米CMOS技术中集成电路在较低的温度下变得较慢。由于每个电路都有温度范围的规格，这通常使得较低的温度界限成为电路开发和时序签核最具挑战性的角落。根据应用的不同，许多电路将在0℃、
‑
10℃或
‑
40℃的较低温度界限内停止工作。更低的温度角落往往会增加时序签核的挑战，推迟开发周期，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种半导体芯片，其特征在于，包括：温度传感器；加热器；处理器；和热控制逻辑，包括电路，所述电路被配置成：确定来自所述温度传感器的第一读出温度达到第一温度阈值；打开所述加热器；确定来自所述温度传感器的第二读出温度达到低于所述第一温度阈值的第二温度阈值；暂停所述处理器的功能；确定来自所述温度传感器的第三读出温度达到所述第一温度阈值；恢复所述处理器的功能；确定来自所述温度传感器的第四读出温度达到高于所述第一温度阈值的第三温度阈值；和关闭所述加热器。2.根据权利要求1所述的半导体芯片，其特征在于，所述热控制逻辑被配置为通过将输出到所述处理器的信号设置为有效来暂停所述处理器的功能，并通过将输出到所述处理器的所述信号设置为无效来恢复所述处理器的功能。3.根据权利要求2所述的半导体芯片，其特征在于，所述信号被设置为逻辑低，以暂停所述处理器的功能。4.根据权利要求1所述的半导体芯片，其特征在于，所述加热器包括开关和电阻结构，并且所述热控制逻辑被配置为通过将输出到所述开关的控制信号设置为有效以接通所述开关来打开所述加热器，以及通过将输出到所述开关的所述控制信号设置为无效以关断所述开关来关闭所述加热器。5.根据权利要求4所述的半导体芯片，其特征在于，所述电阻结构是正向偏置二极管，所述开关是NMOS，并且所述正向偏置二极管的偏置电压由所述NMOS控制。6.根据权利要求5所述的半导体芯片，其特征在于，所述加热器是均匀地放置在所述半导体芯片的管芯上的多个加热器之一。7.根据权利要求1所述的半导体芯片，其特征在于，所述第一温度阈值、所述第二温度阈值和所述第三温度阈值通过固件编程。8.根据权利要求1所述的半导体芯片，其特征在于，还包括存储器和输入/输出，当所述处理器的功能被暂停时，所述存储器和输入/输出的功能也被暂停。9.根据权利要求1所述的半导体芯片，其特征在于，所述热控制逻辑还被配置为向所述温度传感器发送多个控制信号以配置和校准所述温度传感器。10.根据权利要求1所述的半导体芯片，其特征在于，所述处理器被配置成通过向所述热控制逻辑发送控制和命令信...

【专利技术属性】
技术研发人员：ꢀ七四专利代理机构，
申请(专利权)人：英韧科技上海有限公司，
类型：发明
国别省市：