公开了一种用于感测集成电路的局部操作特性的电路。该电路可包括一个或多个传感器电路，该一个或多个传感器电路被配置为感测该集成电路的该局部操作特性。该传感器电路可从数字电源接收具有在有限范围内的量值的供电电压，该数字电源不同于向该集成电路中的功能电路提供电力的数字电源。电平移位器可耦接到该传感器电路，以将来自该传感器电路的输出信号移位到对应于向该集成电路中的功能电路提供电力的数字电源的电平。计数器和移位寄存器可耦接到该电平移位器以接收经移位的输出信号，该输出信号的值可用于确定如由该传感器电路感测到的该集成电路的局部操作特性。感测到的该集成电路的局部操作特性。感测到的该集成电路的局部操作特性。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】数字块内部的模拟电路集成
技术介绍
[0001]本文所述的实施方案涉及电子电路。更具体地，本文所述的实施方案涉及用于感测集成电路的局部电压和温度的电子电路。
[0002]相关技术描述
[0003]集成电路(IC)上的晶体管数量随着特征部尺寸的减小而相应地增加。每单位面积晶体管数量的增加导致IC的热输出相应地增加。此外，每单位面积晶体管数量的增加也对应于提供给IC上各种功能电路的供电电压的降低。这继而为平衡IC的性能、功率消耗和热输出带来了重大挑战。为此，许多IC实现了监测IC的各种度量(例如，温度、电压、电压降)的子系统，并且基于接收到的测量结果来调整性能。例如，控制子系统可响应于超过预定义阈值的温度读数来减小时钟频率、供电电压或两者。这可有助于使IC的操作保持在指定的发热限制范围内。此类控制系统也可在所测得的度量完全在限制范围内时提高某些功能电路的性能。
[0004]用于基于系统度量来控制性能的IC子系统通常包括一个或多个传感器和至少一个控制系统。在一些系统中，传感器可耦接以从与附近的其他电路分开的源(例如，受到严密控制的模拟电源)接收电源。然而，为传感器使用模拟电源可能需要复杂的计量来将模拟电源集成并耦接到数字电路块中的模拟元件。在一些系统中，已经设想了使用与数字电路块中的处理单元相关联的数字电源来向传感器提供供电电压。在此类系统中，供电电压的变化和提供给传感器的低供电电压电平可能会降低传感器的准确度和性能。
技术实现思路
[0005]可使用用于振荡器的数字电源将模拟传感器电路集成在数字功能电路块内部。该模拟传感器电路可包括用以感测数字功能电路块的局部操作特性的环形振荡器。在某些实施方案中，为数字功能电路块内的传感器电路使用基本上固定或有限范围的供电电压(例如，SRAM存储器电源)。使用基本上固定或有限范围的供电电压，这些传感器可提供对局部操作特性(例如，电压、温度或电流)的更准确的测量。电平移位器可耦接到这些传感器电路，以将来自这些传感器电路的输出信号的电平移位到对应于提供给数字功能电路块的供电电压的电平。
附图说明
[0006]当与附图结合时，通过参考根据本公开中描述的实施方案的目前优选的但仅为示例性实施方案的以下详细描述，将更充分地理解在本公开中描述的实施方案的方法与装置的特征和优点，在附图中：
[0007]图1描绘了集成电路的实施方案的框图。
[0008]图2描绘的图示示出了传感器的实施方案。
[0009]图3描绘的图示示出了实现串联耦接的反相器的传感器电路的实施方案。
[0010]图4描绘的图示示出了实现串联耦接的NAND门的传感器电路的实施方案。
[0011]图5的框图示出了用于采用两个环形振荡器的传感器的实施方案的操作概念示例。
[0012]图6的流程图示出了根据一些实施方案的用于确定传感器的电压和温度的方法。
[0013]图7是示例性系统的一个实施方案的框图。
[0014]尽管本文所公开的实施方案易受各种修改形式和替代形式的影响，但本专利技术的特定实施方案在附图中以举例的方式示出并在本文中详细描述。然而，应该理解，附图和对其的详细描述并非旨在将权利要求的范围限制于所公开的特定形式。相反，本申请旨在覆盖落入由所附权利要求限定的本申请的公开内容的精神和范围内的所有修改、等同物和另选方案。
[0015]本公开包括对“一个实施方案”、“特定实施方案”、“一些实施方案”、“各种实施方案”或“实施方案”的引用。出现短语“在一个实施方案中”、“在特定实施方案中”、“在一些实施方案中”、“在各种实施方案中”或“在实施方案中”并不一定是指同一个实施方案。特定特征、结构或特性可以与本公开一致的任何合适的方式被组合。
[0016]在本公开内，不同实体(其可被不同地称为“单元”、“电路”、其他部件等)可被描述或声称成“被配置为”执行一个或多个任务或操作。此表达方式—被配置为[执行一个或多个任务]的[实体]—在本文中用于指代结构(即，物理的事物，诸如电子电路)。更具体地，此表达方式用于指示此结构被布置成在操作期间执行一个或多个任务。结构可被说成“被配置为”执行某个任务，即使该结构当前并非正被操作。“被配置为将积分分发到多个处理器内核的积分分发电路”旨在涵盖例如具有在操作期间执行该功能的电路的集成电路，即使所涉及的集成电路当前并非正被使用(例如电源未连接到它)。因此，被描述或表述为“被配置为”执行某个任务的实体指代用于实施该任务的物理的事物，诸如设备、电路、存储有可执行程序指令的存储器等。此短语在本文中不被用于指代无形的事物。
[0017]术语“被配置为”并不旨在意指“可配置为”。例如，未经编程的FPGA不会被认为是“被配置为”执行某个特定功能，虽然在编程之后其可能“可配置为”执行该功能。
[0018]所附权利要求书中的表述结构“被配置为”执行一个或多个任务明确地旨在对该权利要求要素不援引35 U.S.C.
§
112(f)。于是，所提交的本申请中没有任何权利要求旨在要被解释为具有装置
‑
加
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功能要素。如果申请人在申请过程中想要援引112(f)部分，则其将使用“用于[执行功能]的装置”结构来表述权利要求的要素。
[0019]如本文所用，术语“基于”用于描述影响确定的一个或多个因素。此术语不排除可能有附加因素可影响确定。也就是说，确定可仅基于指定的因素或基于所指定的因素及其他未指定的因素。考虑短语“基于B确定A”。此短语指定B是用于确定A的因素或者B影响A的确定。此短语并不排除A的确定也可基于某个其他因素诸如C。此短语也旨在覆盖A仅基于B来确定的实施方案。如本文所用，短语“基于”与短语“至少部分地基于”是同义的。
[0020]如本文所用，短语“响应于”描述触发效果的一个或多个因素。该短语并未排除其他因素可能影响或以其他方式触发效果的可能性。也就是说，效果可以仅仅响应于这些因素，或者可以响应于指定的因素以及其他未指定的因素。考虑短语“响应于B执行A”。该短语指定B是触发A的性能的因素。该短语不排除执行A也可能响应于某些其他因素，诸如C。该短
语还旨在涵盖其中仅响应于B而执行A的实施方案。
[0021]如本文所用，术语“第一”、“第二”等充当其之后的名词的标签，并且不暗指任何类型的排序(例如，空间的、时间的、逻辑的等)，除非另有说明。例如，在具有八个寄存器的寄存器文件中，术语“第一寄存器”和“第二寄存器”可用于指八个寄存器中的任两个，而不是例如仅逻辑寄存器0和1。
[0022]在权利要求书中使用时，术语“或”被用作包含性的或，而不是排他性的或。例如，短语“x、y或z中的至少一个”表示x、y和z中的任何一个以及它们的任何组合。
[0023]在以下描述中，阐述了许多具体细节，以提供对所述实施方案的透彻理解。然而，本领域的普通技术人员应当认识到，可在没有这些具体细节的情况下实践所公开的实施方案的方面。在一些情况下，未详细示出熟知的电路、结构本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种电路，包括：第一数字电源，所述第一数字电源在使用期间提供第一供电电压；第二数字电源，其中所述第二数字电源在使用期间提供具有在有限范围内的量值的供电电压；第一电路，所述第一电路被配置为评估一个或多个局部操作特性，其中所述第一电路包括：第一传感器电路，所述第一传感器电路耦接到所述第二数字电源，其中所述第一传感器电路被配置为提供响应于第一局部操作特性的值的输出信号；第一电平移位器，所述第一电平移位器耦接到所述第一传感器电路，所述第一电平移位器被配置为从所述第一传感器电路接收所述输出信号并且提供对应于所述第一供电电压的第一经移位的输出信号；和第一计数器，所述第一计数器耦接到所述第一电平移位器，其中所述第一计数器被配置为接收所述第一经移位的输出信号并且捕获表示所述第一经移位的输出信号的第一值。2.根据权利要求1所述的电路，还包括耦接以从所述第一计数器接收所述第一值的移位寄存器。3.根据权利要求1所述的电路，其中所述第一传感器电路包括耦接到所述第二数字电源的环形振荡器，所述环形振荡器被配置为提供响应于所述第一局部操作特性的所述值的所述输出信号。4.根据权利要求3所述的电路，其中所述第一计数器被配置为基于从所述第一传感器电路中的所述环形振荡器接收到的所述第一经移位的输出信号的频率来确定所述第一值。5.根据权利要求1所述的电路，其中所述第一电路包括耦接到所述第二数字电源的第二传感器电路，其中所述第二传感器电路被配置为提供响应于第二局部操作特性的值的输出信号，并且其中所述第二局部操作特性不同于所述第一局部操作特性。6.根据权利要求5所述的电路，还包括：第二电平移位器，所述第二电平移位器耦接到所述第二传感器电路，所述第二电平移位器被配置为从所述第二传感器电路接收所述输出信号并且提供对应于所述第一供电电压的第二经移位的输出信号；和第二计数器，所述第二计数器耦接到所述第二电平移位器，其中所述第二计数器被配置为接收所述第二经移位的输出信号并且捕获表示所述第二经移位的输出信号的第二值。7.根据权利要求5所述的电路，其中所述第二传感器电路包括耦接到所述第二数字电源的环形振荡器，所述环形振荡器被配置为提供响应于所述第二局部操作特性的所述值的所述输出信号。8.根据权利要求5所述的电路，其中所述第一传感器电路的电路拓扑结构对电压的变化敏感，并且其中所述第二传感器电路的电路拓扑结构对温度的变化敏感。9.根据权利要求5所述的电路，其中所述第二计数器被配置为接收所述第二经移位的输出信号并且捕获表示所述第二经移位的输出信号的第二值。10.根据权利要求1所述的电路，其中具有在所述有限范围内的所述量值的所述供电电压是具有基本上固定量值的供电电压。11.根据权利要求1所述的电路，还包括耦接到所述第一数字电源的环形振荡器，其中
所述环形振荡器被配置为评估局部老化特性，并且其中所述环形振荡器耦接到所述第一计数器。12.一种方法，包括：在第一传感器电路处接收来自第一数字电源的第一供电电压，其中所述第一数字电源以具有在有限范围内的量值的供电电压提供所述第一供电电压，并且其中所述第一传感器电路产生响应于第一局部操作特性的值的输出信号；使用耦接到所述第一传感器电路的第一电平移位器来使所述输出信号的电平移位，其中经移位的所述输出信号被移位成对应于由第二数字电源提供的第二供电电压；在耦接到所述第一电平移位器的第一计数器处接收所述经移位的输出信号；以及由所述第一计数器确定表示所述经移位的输出信号的第一值。13.根据权利要求1...
【专利技术属性】
技术研发人员：R，
申请(专利权)人：苹果公司，
类型：发明
国别省市：
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