具有芯片上监视器电路和控制电路的电路装置及对应方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及具有芯片上监视器电路和控制电路的电路装置及对应方法。这里给出的实施方式包括多个芯片上监视器电路以及控制器。所述多个芯片上监视器电路中的每一个被配置为测量半导体芯片的参数。所述控制器耦合至所述多个芯片上监视器电路。所述控制器被配置为从所述多个芯片上监视器电路中的至少一个接收测量结果，并根据所述测量结果来控制所述多个芯片上监视器电路中的另一个芯片上监视器电路的校准。

【技术实现步骤摘要】

各个实施例涉及具有多个芯片上(on-chip )监视器电路和控制电路的电路装置以及对应的方法。
技术介绍
现代电子系统(例如移动电话、数码摄像机和个人数字助理)具有对高度集成且高能效的半导体电路的不断增长的需要。为了满足这些需求，减小了半导体电路内的场效应 晶体管(FET)的物理大小。由于缩小的大小，FET变得更易受半导体电路的參数(例如过程、供电电压、器件的老化、和温度)的变化影响。传统地，通过防护频带(guard-banding)来对这些变化进行建摸，即，可以添加安全余量，以虑及半导体电路的健壮操作。然而，安全余量在面积和功率耗散方面是昂贵的。可以实现芯片上监视器电路，以关于特定变化测量半导体电路的实际状态。响应于芯片上监视器电路的測量结果，可以在电路级或系统级上发起对策或自适应技木。典型地，具体的芯片上监视器电路被设计为以高測量精度測量ー个具体效应，例如过程性能类另IJ。另外的变化(例如过程或供电电压)在測量期间充当干扰效应，并将降低具体的芯片上监视器电路的測量精度。芯片上监视器电路对干扰效应的灵敏度应当尽可能小，以避免对测量结果的破坏。芯片上监视器的彻底设计可以降低对干扰效应的灵敏度。如果无法完全消除芯片上监视器电路对干扰效应的灵敏度，则可能需要对芯片上监视器电路校准以补偿干扰效应。可以在芯片上监视器电路的制造期间、制造后或者操作期间执行该校准。可以通过提供对监视器的电气行为进行修改的电路(即，可在若干预定义配置设置之间切换监视器操作)来实现对芯片上监视器的校准。在校准期间，可以选择提供最佳测量精度的ー个具体预定义配置设置，并将其存储以便以后在测量模式中使用监视器。可以将所选择的配置设置存储在寄存器、易失性存储器、非易失性存储器或电熔丝中。可以在与芯片上监视器相同的半导体衬底上实现或者在分离的半导体衬底上实现该寄存器、易失性存储器、非易失性存储器或电熔丝。附图说明參照附图来描述具体实施方式。在附图中，參考标记的最左侧数字标识该參考标记首次出现的图。相似參考标记在说明书和附图中的不同实例中的使用可以指示相似或相同的项目。图I示意了具有多个芯片上监视器电路和控制器的示例电路装置。图2示意了示出要在校准期间校准的芯片上监视器电路的供电电压的曲线图。图3示意了示出要在校准期间校准的芯片上监视器电路的供电电压的另一曲线图。图4示意了具有多个芯片上监视器电路和控制器的另ー示例电路装置。图5示意了示例自校准芯片上监视器电路。图6示意了具有外部校准的示例芯片上监视器电路。图7示意了具有多个芯片上监视器电路、控制器和多个后处理器的示例电路装置。图8示意了具有电路装置、功能电路和调节器电路的示例系统。图9示意了包括监管芯片上监视器电路的多个操作的流程图。图10示意了包括校准芯片上监视器电路的多个操作的流程图。具体实施方式 这里公开了用于监视半导体芯片的參数的技木。根据ー个实施方式，一种电路装置包括多个芯片上监视器电路。所述多个芯片上监视器电路中的每ー个被配置为测量半导体芯片的參数。所述电路装置还包括控制器，其耦合至所述多个芯片上监视器电路。所述控制器被配置为从所述多个芯片上监视器电路中的至少ー个接收测量結果，并根据所述测量结果来控制对所述多个芯片上监视器电路中的另ー个芯片上监视器电路的校准。在各个实施例中，控制器可以由任何类型的逻辑(例如数字逻辑(诸如例如硬接线 逻辑和/或可编程逻辑))实现。在各个实施例中，控制器可以被实现为例如处理器(例如微处理器(如CISC微处理器或RISC微处理器))、可编程门阵列(PGA)或现场可编程门阵列(FPGA)等。根据另ー实施方式，一种电路装置包括布置在网络中的多个芯片上监视器电路。所述多个芯片上监视器电路中的每ー个被配置为测量半导体芯片的至少ー个參数。所述电路装置还包括控制器，其耦合至芯片上监视器电路的网络。所述控制器被配置为从所述多个芯片上监视器电路接收测量結果，并根据对所述测量结果的评估来生成输出。所述电路装置还包括至少ー个反馈回路，其耦合至所述控制器和所述网络。所述至少一个反馈回路被配置为根据所述输出来控制对所述多个芯片上监视器电路中的至少ー个芯片上监视器电路的校准。根据另ー实施例，提供了ー种用于监管芯片上监视器电路的方法。启动多个芯片上监视器电路中的至少ー个芯片上监视器电路的测量，并且，所述多个芯片上监视器电路中的每ー个被配置为测量半导体芯片的參数。此外，启动要监管的芯片上监视器电路的测量，并且，要监管的芯片上监视器电路被配置为测量所述半导体芯片的參数。此外，对来自所述多个芯片上监视器电路中的该至少一个芯片上监视器电路的至少ー个測量结果进行处理。如果来自所述多个芯片上监视器电路中的该至少一个芯片上监视器电路的该至少一个测量结果偏离于预定范围，则将要监管的芯片上监视器电路的测量结果表示为无效。根据另ー实施例，提供了一种用于校准芯片上监视器电路的方法。对被配置为测量半导体芯片的至少ー个參数的多个芯片上监视器电路进行激活。此外，对要校准的芯片上监视器电路进行激活。将来自所述多个芯片上监视器电路的測量结果进行组合。此外，根据所述测量结果的组合来控制要校准的芯片上监视器电路的校准。由此示意和描述的实施方式可以允许对芯片上监视器电路的精确校准和对芯片參数的精确测量。可以在校准阶段或测量阶段期间检测操作条件的变化，并可以在操作条件的显著变化的情况下重复校准或測量。此外，由此示意和描述的实施方式可以仅需要小面积并可以仅具有低功率消耗。可以以多种方式实现这里描述的技木。以下參照所包括的附图和正在进行的讨论来提供示例和上下文。示例设各 图I示出了包括多个芯片上监视器电路102和104以及控制器106的示例电路装置100的示意图。所述多个芯片上监视器电路102和104中的每ー个被配置为测量半导体芯片的參数。控制器106耦合至所述多个芯片上监视器电路102和104，并被配置为从所述多个芯片上监视器电路102和104中的至少ー个芯片上监视器电路104接收测量結果。控制器106还被配置为根据测量结果来控制对所述多个芯片上监视器电路102和104中的另ー个芯片上监视器电路102的校准。如图I所示，所述多个芯片上监视器电路102和104可以包括两个芯片上监视器、电路102和104，即第一芯片上监视器电路102和第二芯片上监视器电路104。备选地，所述多个芯片上监视器电路可以包括多于两个芯片上监视器电路。所述多个芯片上监视器电路102和104中的每ー个可以被配置为测量半导体芯片的ー个或几个參数。由芯片上监视器电路102和104之一提供的测量结果可以与半导体芯片的參数的当前状态相对应。芯片上监视器电路可以被配置为测量參数，例如温度、供电电压、电路延迟、频率、老化状态、过程变化、动态功率耗散或泄漏电流。附加地或备选地，芯片上监视器电路可以被配置为测量CMOS器件參数，例如驱动电流和阈值电压或者芯片上互连的电阻和耦合电容。芯片上监视器电路可以包括例如环形振荡器、延迟元件线和/或时间至数字转换器，以测量该ー个或几个參数。附加地或备选地，芯片上监视器电路可以包括传感器(例如热传感器)，以测量该ー个或几个參数。芯片上监视器电路可以包括全数字逻辑、全模拟逻辑、或者数字和模拟逻辑二者。控制器1本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电路装置，包括：多个芯片上监视器电路，所述多个芯片上监视器电路中的每一个被配置为测量半导体芯片的参数；以及耦合至所述多个芯片上监视器电路的控制器，所述控制器被配置为从所述多个芯片上监视器电路中的至少一个接收测量结果，并根据所述测量结果来控制对所述多个芯片上监视器电路中的另一个芯片上监视器电路的校准。

【技术特征摘要】
2011.03.31 US 13/0764341.一种电路装置，包括 多个芯片上监视器电路，所述多个芯片上监视器电路中的每一个被配置为测量半导体芯片的参数；以及 耦合至所述多个芯片上监视器电路的控制器，所述控制器被配置为从所述多个芯片上监视器电路中的至少一个接收测量结果，并根据所述测量结果来控制对所述多个芯片上监视器电路中的另一个芯片上监视器电路的校准。2.根据权利要求I所述的电路装置，其中，所述多个芯片上监视器电路中的至少两个芯片上监视器电路是相同类型的。3.根据权利要求I所述的电路装置，其中，所述多个芯片上监视器电路被配置为同时测量所述半导体芯片的参数。4.根据权利要求I所述的电路装置，其中，所述多个芯片上监视器电路被布置在所述半导体芯片的各个区域中。5.根据权利要求I所述的电路装置，其中，所述控制器被配置为通过适配所述多个芯片上监视器电路中的所述另一个芯片上监视器电路的设置，来控制校准。6.根据权利要求I所述的电路装置，其中，所述控制器被配置为在所述测量结果偏离于预定范围的情况下重复校准。7.根据权利要求I所述的电路装置，其中，所述控制器被配置为在预定时段内从所述多个芯片上监视器电路中的该至少一个接收多个测量结果，并根据所述多个测量结果的组合来控制校准。8.根据权利要求I所述的电路装置，其中，所述控制器被配置为从所述多个芯片上监视器电路接收多个测量结果，并检测是否所述多个测量结果中的至少一个偏离于预定范围。9.根据权利要求8所述的电路装置，其中，所述控制器被配置为在所述多个测量结果均未偏离于预定范围的情况下，根据所述多个测量结果的组合，适配所述半导体芯片的参数。10.一种电路装置，包括 布置在网络中的多个芯片上监视器电路，所述多个芯片上监视器电路中的每一个被配置为测量半导体芯片的至少一个参数； 耦合至芯片上监视器电路的网络的控制器，所述控制器被配置为从所述多个芯片上监视器电路接收测量结果，并根据对所述测量结果的评估来生成输出；以及 耦合至所述控制器和所述网络的至少一个反馈回路，所述至少一个反馈回路被配置为根据所述输出来控制对所述多个芯片上监视器电路中的至少一个芯片上监视器电路的校准。11.根据权利要求10所述的电路装置，其中，所述控制器还被配置为根据所述测量结果的组合来适配所述半导体芯片的参数。12.根据权利要求10所述的电路装置，其中，所述多个芯片上监视器电路中的该至少一个芯片上监视器电路包括校准控制字，并且其中，所述反馈回路被配置为通过根据所述输出适配所述校准控制字来控制校准。13.根据权利要求10所述的电路装置，其中，所述多个芯片上监视器电路的网络被配置为同时操作。14.根据权利要求10所述的电路装置，其中，所述多个芯片上监视器电路中的每一个在专用电路块中实现，并且，其中所述控制器在处理器中实现。15.一种用于监管芯片上监视器电路的方法，所述方法包括 (a)启动多个芯片上...

【专利技术属性】
技术研发人员：T鲍曼，C帕哈，
申请(专利权)人：英特尔移动通信有限公司，
类型：发明
国别省市：