芯片上系统及其温度控制方法技术方案

提出了一种半导体器件的温度控制方法。该温度控制方法包括：检测半导体器件的温度；当检测的温度高于第一温度水平时激活反向体偏置操作，在所述反向体偏置操作中对施加至半导体器件的功能模块的体偏置电压进行调节；以及当检测的温度高于与第一温度水平不同的第二温度水平时，激活热节流操作，在所述热节流操作中对提供给半导体器件的功能模块的驱动时钟频率以及施加至半导体器件的功能模块的驱动电压中的至少一个进行调节。

【技术实现步骤摘要】
相关申请的交叉引用该申请要求2012年7月26日递交的韩国专利申请N0.10-2012-0081855的优先权，其全部内容合并在此作为参考。
根据示例性实施例的方法和设备涉及一种半导体器件，更具体地，涉及一种能够根据温度控制无功电流(idle current)的量的半导体器件及其温度控制方法。
技术介绍
近年来，诸如智能电话、平板个人计算机(PC)、数码相机、MP3播放器、个人数字助手(PDA)之类的移动设备的使用迅速增加。由于多媒体处理和各种类型数据的吞吐量增力口，这些移动设备可能必须使用高速处理器。移动设备可以包括半导体器件，例如工作存储器(例如，DRAM)、非易失性存储器以及用于驱动各种应用程序的应用程序处理器(AP)。期待半导体器件的集成程度和驱动频率根据移动环境下对高性能的需求而增加。在移动设备中，管理半导体器件的温度对于改进总体性能并且减小移动设备的功耗而言可能非常重要。可以通过精确地测量温度并且根据所测量的结果迅速且适当地控制温度来管理半导体器件的温度。具体地，随着用于高集成度的精巧工艺的开发，半导体器件的无功电流可能增加。半导体器件的无功电流的量非常易受温度的影响。引起温度增加和无功电流增加之间的相互促进动作的现象(例如，热逸散)可以显著地劣化半导体器件的性能。在高性能半导体器件中，温度的非故意迅速增加可能极大地影响半导体器件的性能和可靠性。随着移动设备市场的扩展，移动设备中包括的半导体器件的温度管理变得重要起来。因此，需要一种用于对移动设备或其他电子设备中包括的半导体器件的温度进行有效控制的技术。
技术实现思路
根据本专利技术的一个方案，提出了一种半导体器件的温度控制方法，该温度控制方法包括:检测半导体器件的温度；当检测的温度高于第一温度水平时激活反向体偏置操作，在所述反向体偏置操作中对施加至半导体器件的功能模块的体偏置电压进行调节，以及当检测的温度高于与第一温度水平不同的第二温度水平时，激活热节流操作，在所述热节流操作中对提供给半导体器件的功能模块的驱动时钟频率以及施加至半导体器件的功能模块的驱动电压中的至少一个进行调节。当检测的温度高于第一温度水平和第二温度水平两者时，可以同时执行反向体偏置操作和热节流操作。第二温度水平可以高于第一温度水平。第一温度水平可以高于第二温度水平。激活热节流操作可以包括按照多个模式之一执行热节流操作，并且所述多个模式中每一模式分别指定了不同水平的驱动时钟频率和不同电平的驱动电压。可以响应于所述多个模式分别将体偏置电压改变为不同的电平。功能模块可以根据操作性质而包括多个子模块，并且提供给所述多个子模块中至少一个子模块的体偏置电压的电平与施加至其余子模块的体偏置电压的电平不同。根据另一实施例的方案，提出了一种半导体器件的温度控制方法，该温度控制方法包括:将热节流模式设置为多个不同的热节流模式之一；根据设置的热节流模式执行热节流操作和反向体偏置操作，其中在热节流操作中，根据设置的热节流模式改变提供给半导体器件的功能模块的驱动电压和驱动时钟频率中的至少一个，并且在反向体偏置操作中，根据设置的热节流模式设置施加至半导体器件的功能模块的体偏置电压；检测半导体器件的温度；以及基于检测的温度，调节施加至半导体器件的功能模块的所设置体偏置电压的电平。设置热节流模式可以包括基于半导体器件的驱动性能和半导体器件的功耗中的至少一个来设置热节流模式。所述多个热节流模式可以至少包括第一模式、第二模式和第三模式，并且第一模式、第二模式和第三模式中的每一个模式指定了不同水平的驱动时钟频率和不同电平的驱动电压。在执行反向体偏置操作中，可以根据所述多个模式分别将体偏置电压设置为不同的电平。执行反向体偏置操作可以包括:当热节流模式设置为第一模式时，将体偏置电压的电平设置为第一电平；当热节流模式设置为第二模式时，将体偏置电压的电平设置为第二电平；以及当热节流模式设置为第三模式时，将体偏置电压的电平设置为第三电平，其中第一电平高于第二电平，并且第二电平高于第三电平。功能模块可以根据操作性质包括多个子模块，并且提供给所述多个子模块中至少一个子模块的体偏置电压的电平与施加至其余子模块的体偏置电压的电平不同。根据另一实施例的方案，提出了一种芯片上系统，包括:多个晶体管；体偏置发生器，所述体偏置发生器向所述多个晶体管提供体偏置电压；以及控制单元，配置为当芯片上系统的温度高于第一温度水平时，控制体偏置发生器以激活反向体偏置操作，在所述反向体偏置操作中对由体偏置发生器提供的体偏置电压进行调节，并且配置为当芯片上系统的温度高于与第一温度水平不同的第二温度水平时，激活热节流操作，在所述热节流操作中，对施加至所述多个晶体管的驱动时钟频率以及施加至所述多个晶体管的驱动电压中的至少一个进行调节。当检测的温度高于第一温度水平和第二温度水平两者时，可以同时执行反向体偏置操作和热节流操作。第二温度水平可以高于第一温度水平。第一温度水平可以高于第二温度水平。控制单元可以按照多个模式之一执行热节流操作，并且所述多个模式中每一模式分别指定了不同水平的驱动时钟频率和不同电平的驱动电压。控制单元可以控制体偏置发生器，以响应于所述多个模式分别将体偏置电压改变为不同的电平。芯片上系统还可以包括温度传感器，所述温度传感器测量芯片上系统的温度并且将测量的温度提供给控制单元。芯片上系统还可以包括性能监测器，所述性能监测器测量芯片上系统的性能并且将测量的性能提供给控制单元，并且控制单元还可以配置为根据测量的性能调节反向体偏置操作的电平。根据另一实施例的方案，提出了一种芯片上系统，包括:多个晶体管；体偏置发生器，所述体偏置发生器向所述多个晶体管提供体偏置电压；以及控制单元，配置为将热节流模式设置为多个不同的热节流模式之一，配置为根据设置的热节流模式激活热节流操作和反向体偏置操作，其中在热节流操作中，根据设置的热节流模式改变提供给所述多个晶体管的驱动电压和驱动时钟频率中的至少一个，并且在反向体偏置操作中，根据设置的热节流模式设置施加至所述多个晶体管的体偏置电压，并且配置为基于芯片上系统的温度，调节施加至所述多个晶体管的所设置体偏置电压的电平。控制单元可以基于芯片上系统的驱动性能和芯片上系统的功耗中的至少一个来设置热节流模式。所述多个热节流模式可以至少包括第一模式、第二模式和第三模式，并且第一模式、第二模式和第三模式中的每一个模式指定了不同水平的驱动时钟频率和不同电平的驱动电压。可以根据所述多个模式分别将体偏置电压设置为不同的电平。当热节流模式设置为第一模式时，控制单元可以控制体偏置发生器以将体偏置电压的电平设置为第一电平；当热节流模式设置为第二模式时，控制单元可以控制体偏置发生器以将体偏置电压的电平设置为第二电平；以及当热节流模式设置为第三模式时，控制单元可以控制体偏置发生器以将体偏置电压的电平设置为第三电平，其中第一电平可以高于第二电平，并且第二电平高于第三电平。芯片上系统还可以包括温度传感器，所述温度传感器测量芯片上系统的温度，并且将测量的温度提供给控制单元。芯片上系统还可以包括性能监测器，所述性能监测器测量芯片上系统的性能并且将测量的性能提供给控制单元，并且所测量的性能包括芯片上系统的驱动性能和芯片上系统的功耗中的至少一个本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种控制半导体器件的温度的方法，包括：检测半导体器件的温度；当检测的温度高于第一温度水平时激活反向体偏置操作，在所述反向体偏置操作中对施加至半导体器件的功能模块的体偏置电压进行调节；以及当检测的温度高于与第一温度水平不同的第二温度水平时，激活热节流操作，在所述热节流操作中对提供给半导体器件的功能模块的驱动时钟频率以及施加至半导体器件的功能模块的驱动电压中的至少一个进行调节。

【技术特征摘要】
2012.07.26 KR 10-2012-0081855;2013.07.23 US 13/941.一种控制半导体器件的温度的方法，包括: 检测半导体器件的温度； 当检测的温度高于第一温度水平时激活反向体偏置操作，在所述反向体偏置操作中对施加至半导体器件的功能模块的体偏置电压进行调节；以及 当检测的温度高于与第一温度水平不同的第二温度水平时，激活热节流操作，在所述热节流操作中对提供给半导体器件的功能模块的驱动时钟频率以及施加至半导体器件的功能模块的驱动电压中的至少一个进行调节。2.根据权利要求1所述的方法，其中当检测的温度高于第一温度水平和第二温度水平两者时，同时执行反向体偏置操作和热节流操作。3.根据权利要求2所述的方法，其中第二温度水平高于第一温度水平。4.根据权利要求2所述的方法，其中第一温度水平高于第二温度水平。5.根据权利要求1所述的方法，其中激活热节流操作包括按照多个模式之一执行热节流操作，并且所述多个模式中每一模式分别指定了不同水平的驱动时钟频率和不同电平的驱动电压。6.根据权利要求5所述的方法，其中响应于所述多个模式分别将体偏置电压改变为不同的电平。7.根据权利要求1所述的方法，其中所述功能模块根据操作性质而包括多个子模块，并且提供给所述多个子模块中至少一个子模块的体偏置电压的电平与施加至其余子模块的体偏置电压的电平不同。8.—种控制半导体器件`的温度的方法，包括: 检测半导体器件的温度； 基于检测的温度，将热节流模式设置为多个不同的热节流模式之一；以及根据设置的热节流模式执行热节流操作和反向体偏置操作，其中在热节流操作中，根据设置的热节流模式调节提供给半导体器件的功能模块的驱动电压和驱动时钟频率中至少之一，并且在反向体偏置操作中，根据设置的热节流模式调节施加至半导体器件的功能模块的体偏置电压。9.根据权利要求8所述的方法，其中设置热节流模式包括基于半导体器件的驱动性能和半导体器件的功耗中的至少一个来设置热节流模式。10.根据权利要求9所述的方法，其中所述多个热节流模式至少包括第一模式、第二模式和第三模式，并且第一模式、第二模式和第三模式中的每一个模式指定了不同水平的驱动时钟频率和不同电平的驱动电压。11.根据权利要求10所述的方法，其中在执行反向体偏置操作中，根据所述多个模式分别将体偏置电压设置为不同的电平。12.根据权利要求10所述的方法，其中执行反向体偏置操作包括: 当热节流模式设置为第一模式时，将体偏置电压的电平设置为第一电平； 当热节流模式设置为第二模式时，将体偏置电压的电平设置为第二电平；以及 当热节流模式设置为第三模式时，将体偏置电压的电平设置为第三电平，以及 其中第一电平高于第二电平，并且第二电平高于第三电平。13.根据权利要求8所述的方法，其中所述功能模块根据操作性质包括多个子模块，并且提供给所述多个子模块中至少一个子模块的体偏置电压的电平与施加至其余子模块的体偏置电压的电平不同。14.一种芯片上系统,包括: 多个晶体管； 体偏置发生器，配置为向所述多个晶体管提供体偏置电压；以及控制器，配置为当芯片上系统的温度高于第一温度水平时，控制体偏置发生器以激活反向体偏置操作，在所述反向体偏置操作中对由体偏置发生器提供的体偏置电压进行调节，并且配置为当芯片上系统的温度高于与第一温度水平不同的第二温度水平时，激活热节流操作，在所述热节流操作中，对施加至所述多个晶体管的至少一个驱动时钟频率以及施加至所述多个晶体管的至少一个驱动电压进行调节。15.根据权利要求14所述的芯片上系统，其中当检测的温度高于第一温度水平和第二温度水平两者时，同时执行反向体偏置操作和热节流操作。16.根据权利要求15所述的芯片上系统，其中第二温度水平高于第一温度水平。17.根据权利要求15所述的芯片上系统，其中第一温度水平高于第二...

【专利技术属性】
技术研发人员：金亨沃，金郁，西门浚，吴忠基，全宰汉，都炅兑，崔晶然，元孝植，金基涉，
申请(专利权)人：三星电子株式会社，
类型：发明
国别省市：