CN114280351A - 集成电路内部电源网络电压降获取方法及相关装置 - Google Patents
集成电路内部电源网络电压降获取方法及相关装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN114280351A CN114280351A CN202111572645.9A CN202111572645A CN114280351A CN 114280351 A CN114280351 A CN 114280351A CN 202111572645 A CN202111572645 A CN 202111572645A CN 114280351 A CN114280351 A CN 114280351A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- voltage
- integrated circuit
- power supply
- obtaining
- test
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 79
- 238000012360 testing method Methods 0.000 claims description 189
- 238000013507 mapping Methods 0.000 claims description 19
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 claims description 7
- 238000010276 construction Methods 0.000 claims description 5
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 13
- 230000006870 function Effects 0.000 description 10
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 3
- 238000013461 design Methods 0.000 description 3
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 3
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 2
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 2
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 2
- 238000004088 simulation Methods 0.000 description 2
- 238000012935 Averaging Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 238000004377 microelectronic Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 230000002035 prolonged effect Effects 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02D—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES [ICT], I.E. INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES AIMING AT THE REDUCTION OF THEIR OWN ENERGY USE
- Y02D10/00—Energy efficient computing, e.g. low power processors, power management or thermal management
Landscapes
- Power Sources (AREA)
- Semiconductor Integrated Circuits (AREA)
Abstract
本申请实施例提供一种集成电路内部电源网络电压降获取方法及相关装置,其中集成电路内部电源网络电压降获取方法包括:获取所述集成电路存在工作负荷时,集成电路的供电电压和所述集成电路的电压获取器件的器件电压,所述电压获取器件设置于所述集成电路;获取所述供电电压和所述器件电压的电压差值,得到从供电电源到所述集成电路内部电源网络的电压降。本申请实施例可以实时获取能够实现对供电电源进行实时控制的集成电路内部电源网络电压降。
Description
技术领域
本申请实施例涉及集成电路领域,具体涉及一种集成电路内部电源网络电压降获取方法及相关装置。
背景技术
集成电路的供电***包括:供电电源、电源连线、内部电源网络和内部器件,内部器件与内部电源网络相连,而内部电源网络通过电源连线与供电电源相连。在集成电路工作过程中,内部电源网络与供电电源之间的电源连线会产生电流,同时由于供电电源内阻和电源网络内阻的存在,从供电电源到内部电源网络会有一电压降,又由于内部器件连接到内部电源网络,所以又可以认为该电压降为供电电源到集成电路内部器件的的电压降。
当集成电路的工作负荷突然加大时,即同一时刻处于工作状态的内部器件增多时,集成电路的内部器件上的电压会急剧下降,电压降低的内部器件会增加延时时间,导致关键路径上寄存器的建立时间无法满足,从而引起整个集成电路功能失效,为避免因电压降低导致的集成电路功能失效,需要实时调整供电电源的供电电压,控制内部器件电压处于集成电路可以正常工作的范围内,因此需要获取从供电电源到内部器件的电压降,也即获取从供电电源到内部电源网络的电压降。
然而,按照现有电压降的获取方法,虽然能获取电压降,却无法用于实时对供电电源进行控制。
因此,如何实时获取能够用于对供电电源进行实时控制的集成电路内部电源网络电压降,就成为本领域技术人员需要解决的技术问题。
发明内容
有鉴于此,本申请实施例提供一种集成电路内部电源网络电压降获取方法及相关装置,以实时获取能够实现对供电电源进行实时控制的集成电路内部电源网络电压降。
为实现上述目的,本申请实施例提供如下技术方案。
第一方面,本申请实施例提供一种集成电路内部电源网络电压降获取方法,包括:
获取所述集成电路存在工作负荷时,集成电路的供电电压和所述集成电路的电压获取器件的器件电压,所述电压获取器件设置于所述集成电路;
获取所述供电电压和所述器件电压的电压差值,得到从供电电源到所述集成电路内部电源网络的电压降。
第二方面,本申请实施例提供一种集成电路内部电源网络的电压降获取装置,包括:
电压获取模块,适于获取所述集成电路存在工作负荷时,集成电路的供电电压和所述集成电路的电压获取器件的器件电压,所述电压获取器件设置于所述集成电路;
电压降计算模块,适于获取所述供电电压和所述器件电压的电压差值,得到从供电电源到所述集成电路内部电源网络的电压降。
第三方面,本申请实施例提供一种集成电路,包括:
内部电源网络,连接集成电路的供电电源;
集成电路内部器件,连接于所述内部电源网络;
电压获取器件,连接于所述内部电源网络,适于实时获取所述集成电路内部器件两端的电压值。
本申请实施例所提供的集成电路内部电源网络电压降获取方法,为了获取电压降,在集成电路存在工作负荷时,获取集成电路的供电电压和设置在集成电路内部的电压获取器件两侧的器件电压,然后计算获取到的供电电压和器件电压的电压差值,从而得到从供电电源到集成电路内部电源网络的电压降。
可见,本申请实施例所提供的集成电路内部电源网络电压降获取方法,由于电压获取器件设置于集成电路的内部,因此可以在集成电路上电后,实时获取集成电路工作时的供电电压和电压获取器件的器件电压,并实现二者的电压差值的计算,得到电压降,从而仅通过集成电路就可以实时得到电压降,由于电压降的获取是在集成电路内部实现的,因此可以直接将其传递给同属于集成电路的供电电源控制模块,以实现对供电电源的实时控制,这样,本申请实施例所提供的集成电路内部电源网络电压降获取方法,可以获取到能够实现对供电电源进行实时控制的集成电路内部电源网络电压降,进而可以根据电压降的情况来实时调节可变电阻的电压,确保电压能够稳定在期望的范围,进一步地,基于对具体集成电路的内部电源网络电压降的获取,可以得到更为准确的电压降,从而可以用于与设计阶段所使用的电压降进行比较,以修正后续的设计。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本申请的实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1示出了一种集成电路的供电结构示意图;
图2示出了本申请实施例所提供的集成电路内部电源网络电压降获取方法对应的集成电路的供电结构示意图;
图3是图2所示的集成电路的供电结构等效结构图;
图4是本申请实施例所提供的集成电路内部电源网络电压降获取方法的一流程示意图;
图5示出了本申请实施例所提供的集成电路内部电源网络电压降获取方法的获取器件电压步骤的一流程图;
图6示出了本申请实施例所提供的集成电路内部电源网络电压降获取方法的电压等效模型构建步骤的一流程图;
图7示出了本申请实施例所提供的集成电路内部电源网络电压降获取方法的电压等效模型构建步骤的另一流程图;
图8示出了本申请实施例所提供的集成电路内部电源网络电压降获取方法的电压等效模型参数获取的一流程图;
图9示出了本申请实施例所提供的集成电路内部电源网络电压降获取方法的电压等效模型参数获取的另一流程图;
图10示出了本申请实施例所提供的集成电路内部电源网络电压降获取方法的获取器件电压的另一流程图;
图11示出了本申请实施例所提供的集成电路内部电源网络电压降获取方法的获取集成电路的器件电压步骤的一流程图;
图12示出了本申请实施例所提供的集成电路内部电源网络电压降获取方法的另一流程示意图;
图13示出了本申请实施例所提供的集成电路内部电源网络电压降获取方法的又一流程示意图;
图14示出了本申请实施例所提供的集成电路内部电源网络的电压降获取装置的结构框图;
图15示出了本申请实施例所提供的集成电路内部电源网络的电压降获取装置电压获取模块的结构框图;
图16示出了本申请实施例所提供的集成电路内部电源网络的电压降获取装置构建模块的结构框图。
其中:110-供电电源;111-内部电源网络;112-集成电路内部器件;113-电源连线;114-电压获取器件;115-温度传感器;210-等效供电电源;220-等效供电电源内阻;230-电源连线等效电阻;240-电压获取器件;250-集成电路内部器件等效电阻;260-内部电源网络等效电阻。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。
下面对现有的集成电路内部电源网络电压降获取方法进行介绍。
请参考图1,图1示出了集成电路的供电结构示意图。
如图1所示,集成电路的供电结构主要包括供电电源110,电源连线113、内部电源网络111和集成电路内部器件112。
其中,本文所述的集成电路,是一种微型电子器件或部件,具有一定电路功能的微型结构,可以是一种芯片;
供电电源110,可以设置于集成电路所在的板子上,通过电源连线113与集成电路连接,具体是与集成电路的内部电源网络111连接,供电电源110的供电电压可以通过供电电源控制模块控制;
集成电路内部器件112,是指处于耗电的工作态的集成电路内部器件,直接连接到内部电源网络111的不同位置;
电源连线113,可以理解为从供电电源110到内部电源网络111之间的连线、引线以及引脚等实现电连接的部件的统称。
供电电源110的正极通过电源连线113与内部电源网络111连接。因此供电电源120到集成电路内部器件112的电压降可以近似认为是从供电电源120到内部电源网络111的电压降,具体可以理解为供电电源120的电源等效电阻、电源连线113的连线电阻和电源网络111的内部电源网络等效电阻所产生的电压降。
容易理解的是,集成电路内部的器件都是一端连接内部电源网络111,一端接地,可以视为并联接在内部电源网络和地之间,因此,根据并联特性,可以把处于工作状态的集成电路内部器件112的内阻,等效为一个电阻,而由于集成电路运行时其负荷是动态变化的,所以处于工作状态的集成电路内部器件112的等效电阻阻值也是动态变化的,可以认为是一个可变电阻。
当集成电路上电时,供电电源110提供供电电压A1,供电电压A1从供电电源110内部经过电源连线113到达内部电源网络111,电压A1经过电源等效电阻、电源连线113的连线电阻和内部电源网络111的内部电源网络等效电阻的分压,得到内部电源网络111的电压A2,集成电路内部器件112连接内部电源网络111,因此集成电路内部器件112所获得的电压为电压A2。
当内部电源网络111面积较大时,从供电电源120到内部电源网络111不同位置的电阻差异不能忽略时,内部电源网络111的不同位置会有不同大小的电压A2,与内部电源网络111不同位置相连的器件会获得不同的电压A2,所以会形成多个集成电路内部电源网络的电压降A1-A2。
当处于工作状态的集成电路负荷突然增加时,所需要的电流突然增大,电源等效电阻和连线电阻上流通的电流突然增大,使得电源等效电阻和连线电阻上分得的电压也突然增大,而由于供电电源的电压不能突然发生变化,内部电源网络111所提供的电压会急剧下降,即集成电路内部器件112的电压会急剧下降,从而造成集成电路内部器件112的延时时间会延长,导致关键路径上的寄存器的建立时间不能满足,从而引起整个集成电路功能失效。
为了避免上述情况的发生,需要即使在处于工作状态的集成电路内部器件112突然增多的情况下,也保证集成电路内部器件112的电压满足寄存器建立时间的要求,为此,可以采用以下两种方法:
方案一,通过仿真进行估计,在集成电路流片前进行估计。
方案二,通过把内部电源网络111引到集成电路的引脚上,在集成电路工作时对内部电源网络111的电压大小进行实时测量,了解内部电源网络111的电压情况。
然而,对于第一种方法,估计的准确性取决于所提供的仿真波形,为了保证集成电路功能的实现,一般情况采用最差的情况进行估计,用于指导电源网络的设计,因此估计误差大且无法实时进行估计;而对于第二种方法,需要利用外部设备(比如:万用表)进行测量,并且由于测量结果的无法及时被供电电源控制模块获取,因此所测得的结果无法用于实时进行供电电源110的供电电压的调整,另外,由于需要额外设置集成电路的引脚,还会对集成电路的封装造成影响,为了更准确地获取测量结果,需要增加引脚数量时,还会造成设计困难和成本的增加。
可见,上述两种电压降获取方法,难以实现对供电电源进行实时控制,从而达到避免集成电路功能失效的目的,即现有技术无法实现实时获取能够用于实时对供电电源110进行控制的集成电路内部电源网络电压降。
为了解决前述问题,本申请实施例提供一种集成电路内部电源网络电压降获取方法以及相关装置,以获取能够用于实时对供电电源进行控制的集成电路内部电源网络电压降。
为方便理解,首先对本申请实施例所提供的集成电路内部电源网络电压降获取方法的集成电路进行说明。
请参考图2,图2示出了本申请实施例所提供的集成电路内部电源网络电压降获取方法对应的集成电路的供电结构示意图。
如图2中所示,本申请实施例所提供的集成电路内部电源网络电压降获取方法对应的集成电路的供电结构包括:供电电源110,电源连线113、内部电源网络111、集成电路内部器件112以及电压获取器件114,其中,集成电路至少包括内部电源网络111、集成电路内部器件112和电压获取器件114。
其中,供电电源110,电源连线113、内部电源网络111和集成电路内部器件112的具体内容请参考图1关于相关器件的描述,在此不再赘述。
对于电压获取器件114,是指用于获取电压的器件,如图2中所示,设置于集成电路内部,与集成电路内部器件112并联接在内部电源网络111和地之间,因此所述电压获取器件114的器件电压可以认为是集成电路内部器件112的电压。结合上文可以理解,该所述集成电路内部器件112的电压即内部电源网络111的电压。
需要注意的是,当内部电源网络111较大导致不同位置的电源网络等效内阻无法忽略时,该所述电压获取器件114的器件电压只能认为是该电压获取器件114与内部电源网络111连接处及周围的内部电源网络111的局部电压。
当然,电压获取器件114既可以包括能够直接获取到电压值的器件,也可以是获取到能够间接反映电压值的器件,即获取的器件的数值与电压值之间具有相互映射关系的器件,此时需要预先构建电压获取器件114的读数值(即电压等效值)与电压值的对应关系,以便在具体获取到电压获取器件114的读数值时,可以得到对应的电压值。
在一种具体实施方式中,电压获取器件114可以包括电源监控器(PSM,powersupply monitor),电源监控器包括由反相器组成的环形振荡器和计数器,环形振荡器会根据当前的集成电路的不同PVT(工艺、电压、温度)产生在不同的频率时钟,计数器可以对产生的频率时钟进行计数,而单位时间内的计数值(PSM值)的大小可以反映集成电路在该温度和工艺下面电压的情况,即通过获取的PSM值就可以了解集成电路内部器件112在对应温度下的电压值。
具体,电源监控器(PSM,power supply monitor)的PSM值能够反映集成电路电压的情况的原因如下:
环形振荡器的反相器中电容的充放电会受到电压大小的影响,电压越大电容充放电越快,电容充放电越快反相器进行反向的时间就越短,从而环形振荡器的震荡频率就越高,循环一周的周期就越短,通过PSM中的计数器记录单位时间的周期数,就可以得到计数器的计数值,即PSM值,并且PSM值可以反映电压。
容易理解的是,为了能够准确获取集成电路内部器件112两侧的电压,电源监控器可以设置为不导电,当然,本文所述的不导电是指电阻极大导致流经电流微弱可以忽略不计,可以视为不导电。
当然,为了能够基于PSM值得到电压值,还需要预先建立PSM值与集成电路内部器件112的电压值的映射关系,为方便理解,对各个部件进行电阻等效,请参考图3,图3是图2所示的集成电路的供电结构等效结构图。
如图3所示,集成电路的供电结构,经过电阻等效后可以包括:等效供电电源210、等效供电电源内阻220、电源连线等效电阻230、电压获取器件240、集成电路内部器件等效电阻250和内部电源网络等效电阻260。
当集成电路运行时,电压获取器件240两侧的电压即为并联的集成电路内部器件等效电阻250的电压,即器件电压;但当集成电路处于无工作负荷状态时,即各个集成电路内部器件112均处于非工作状态(可以通过门控电路控制实现)时,集成电路内部器件等效电阻250和电压获取器件等效电阻240极大视为断路,集成电路的供电结构中没有电流,因此电压获取器件240的器件电压就等于等效供电电源210的电压,而等效供电电源210的电压可以直接获知,并且电压获取器件240的读数值即为其两端电压为等效供电电源210的电压下的读数值,同时也是器件电压下的读数值,从而可以获取到器件电压和电压获取器件240的读数值二者之间的映射关系。
当电压获取器件240为PSM时,就可以得到器件电压与PSM值之间的映射关系,从而在集成电路存在工作负荷时,基于PSM的PSM值就可以得到器件电压。
另外,当集成电路较大时,为了实现对各个集成电路内部器件112的供电,内部电源网络111也较大,内部电源网络111的电阻会导致不同位置的电压降情况不同,为了提高所获取的电压降的准确性,在一种具体实施方式中,本申请实施例所提供的集成电路的电压获取器件114的数量包括至少2个,并联连接于所述集成电路内部电源网络,且各个所述电压获取器件分别连接于所述集成电路的内部电源网络的不同位置,从而实现对于内部电源网络111不同位置的电压降的获取。
影响集成电路工作状态的主要因素包括工艺、电压和温度,工艺在集成电路制作完成后已经确定,所以测试时为了得到更准确的电压等效模型,从而更准确的对集成电路内部器件的电压进行估计,还需要考虑温度的影响;因此,在一种具体实施方式中,本申请实施例所提供的集成电路,还可以包括温度传感器115,连接于所述内部电源网络111,适于检测所述电压获取器件114的器件环境温度。
当然,为了检测所述电压获取器件114的器件环境温度需要将温度传感器115设置于与电压获取器件114相对应的位置,如果设置多个电压获取器件114,也可以设置多个温度传感器。
基于上述结构,下面针对本申请实施例所提供的集成电路内部电源网络的电压获取方法进行详细说明:
请结合图2参考图4,图4是本申请实施例所提供的集成电路内部电源网络的电压降的电压获取方法的一流程示意图。
如图4所示,本申请实施例所提供的集成电路内部电源网络电压降获取方法可以包括如下步骤:
在步骤S310中,获取集成电路存在工作负荷时,集成电路的供电电压和电压获取器件的器件电压。
当然,基于前述结构的描述,电压获取器件114设置于所述集成电路且与所述集成电路内部器件112可视为并联连接。
其中,集成电路的供电电压是指集成电路的供电电源110的电压,可以直接获取,由于供电电源的电压由供电电源控制模块控制,从而基于供电电源控制模块就可以直接得到供电电压。
电压获取器件114设置于集成电路内,即电压获取器件114属于集成电路的一部分,且与其他的集成电路内部器件是并联关系,因此,电压获取器件114的器件电压,即为集成电路内部器件112两端的电压。
容易理解的是,获取集成电路存在工作负荷时,集成电路的供电电压和电压获取器件的器件电压,所获得的供电电压和器件电压是集成电路运行中的实时的供电电压和器件电压。
当电压获取器件114为直接可以读取电压值的器件时,那么通过读取电压获取器件114的读数值,就可以得到器件电压;如果电压获取器件114不是可以直接可以读取电压值的器件时,那么通过电压获取器件114得到的为电压等效值,还需要进行进一步的处理,获取器件电压。
在步骤S320中,获取所述供电电压和所述器件电压的电压差值,得到从供电电源到所述集成电路内部电源网络的电压降。
得到供电电压和器件电压后,获取供电电压和器件电压差值,得到从供电电源到所述集成电路内部电源网络的电压降。
这样,本申请实施例所提供的集成电路内部电源网络电压降获取方法,可以获取到能够实现对供电电源进行实时控制的集成电路内部电源网络电压降,进而可以根据电压降的情况来实时调节可变电阻的电压,确保电压能够稳定在期望的范围,进一步地,基于对具体的集成电路内部电源网络电压降的获取,可以得到更为准确的电压降,从而可以用于与设计阶段所使用的电压降进行比较,以修正后续的设计。
具体的,在一种具体实施方式中,当电压获取器件114所获取的为电压等效值时,为了获取器件电压,请参考图5,图5为本申请实施例所提供的集成电路内部电源网络电压降获取方法的获取器件电压步骤的一流程图。
如图5所示,本申请实施例所提供的集成电路内部电源网络电压降获取方法的获取器件电压的步骤可以包括:
在步骤S311中,获取所述集成电路的电压获取器件的电压等效值。
由于电压获取器件114不能直接获取电压值,因此,基于电压获取器件114直接获取到的为电压等效值,当然,电压等效值与器件电压之间具有对应的映射关系。
比如:当电压获取器件114为PSM时,电压等效值即为前述的PSM值。
在集成电路内部器件112工作时,利用PSM获取PSM值,就可以得到前述的电压等效值。
在步骤S312中,根据所述电压等效值和预先构建的所述电压获取器件的电压等效模型,获取所述器件电压。
容易理解的是,所述电压等效模型,是指电压等效值和器件电压之间的等效关系的模型;本文所述的预先构建的电压等效模型是指,在需要基于电压等效值获取器件电压之前构建,具体可以在获取电压等效值之前构建,比如集成电路上电时构建,也可以在电压等效值的同时构建。
得到电压等效值和电压等效模型后,基于对应关系,就可以得到器件电压。
可以看出,利用电压等效值和电压等效模型,可以很方便地基于电压等效值得到器件电压,实现器件电压的获取,并且可以放宽对于电压获取器件114的限制,只要能够获取到电压获取器件114的读数值与器件电压之间的映射关系的器件都可以作为电压获取器件114使用,增大了可选择的范围,同时,还为选择准确性较高、成本较低的器件提供可能,可以提高电压降获取的准确性,降低集成电路的成本。
然而,如前所述,如果使用能够获取电压等效值的电压获取器件114,需要预先构建电压等效模型,为此,在一种具体实施方式中,可以通过预先存储的相互对应的测试供电电压和测试电压等效值,构建电压等效模型。
参考图6,图6示出了本申请实施例所提供的集成电路内部电源网络电压降获取方法的电压等效模型构建步骤的一流程图。
如图6所示,构建电压等效模型的步骤可以包括:
步骤S410,获取预先存储的集成电路无工作负荷时,所述集成电路的各个测试供电电压和与各个所述测试供电电压对应的所述电压获取器件的各个所述测试电压等效值。
预先获取相互对应的测试供电电压和测试电压等效值,并进行存储,当需要建电压等效模型时,从其中读取出来并使用即可。
在一些实施例中,相互对应的测试供电电压和测试电压等效值可以存储于一次性可编程电路中。一次性可编程电路,可以很好的保存和保护得到的电压等效模型参数,不会因不当操作损毁参数数据,提高数据的安全性。
基于前述集成电路结构的描述可知,当集成电路处于未工作状态时,供电电压等于器件电压,因此可以通过供电电压得到器件电压,并且可以读取电压获取器件114的读取值(即电压等效值),从而可以得到相互对应的器件电压的器件电压和电压等效值。
由于上述过程需要在集成电路处于无工作负荷状态时获取,为方便区分,分别将其称为测试供电电压和测试电压等效值。
另外,由于测试供电电压和测试电压等效值的最终目标是构建电压等效模型,而仅有一组测试供电电压和测试电压等效值是无法形成模型的构建的,因此,需要获取多组分别相互对应的测试供电电压对应和测试电压等效值,具体数量可以根据需要确定。
比如:可以选取三组电压(V0,V1,V2)为测试供电电压进行获取,具体获取过程如下:
首先,调整全部所述集成电路处于无负荷状态,确定测试供电电压值V0,具体可以通过供电电源控制模块调整,得到电压获取器件114的测试电压等效值P0,然后调整测试供电电压值V1,得到电压获取器件114的测试电压等效值P1,最后调整测试供电电压值V2,得到电压获取器件114的测试电压等效值P2,获得三组对应的测试供电电压和测试电压等效值,即(V0,P0)、(V1,P1)、(V2,P2)。
分别测得各测试电压下的测试电压等效值(P0,P1,P2),获得三组测试供电电压和三组所述测试电压等效值之间的映射关系,即(V0,P0)、(V1,P1)、(V2,P2)。
具体地,在一实施例中,V0,V1和V2可以分别与接近集成电路可以正常工作的最大电压、最小电压和集成电路性能最高的最优电压接近。
当然,在其他实施例中,也可以选择其他值,获取对应的测试电压等效值。
得到各组相互对应的测试供电电压对应和测试电压等效值后,存储于对应的存储单元,当需要构建电压等效模型时,从中读取即可。
步骤S420,根据相互对应的各个所述测试供电电压和各个所述测试电压等效值,构建所述电压等效模型。
在一种实施例中,可以以相互对应的各个所述测试供电电压和各个所述测试电压等效值为自变量和因变量,进行曲线拟合,得到拟合曲线,得到所述电压等效模型。
可见,通过预先存储的相互对应的各个所述测试供电电压和各个所述测试电压等效值,可以很直接地获取到所述电压等效模型,为后续的电压降的获取提供基础。
在另一种具体实施方式中,还可以通过预先存储的电压等效模型参数构建电压等效模型。
具体地,请参考图7,图7示出了本申请实施例所提供的集成电路内部电源网络电压降获取方法的电压等效模型构建步骤的另一流程图。
如图7所示,在一种具体实施方式中,电压等效模型的构建步骤可以包括:
步骤S510,获取预先存储的电压等效模型参数。
需要说明的是,本文所述的电压等效模型参数是指,表示电压等效模型类型的参数和构建电压等效模型所需要的参数。
比如:当电压等效模型为二次多项式时,电压等效模型参数包括表示二次多项式(y=ax2+bx+c)的参数,以及二次多项式中的各个参数:a、b、c的参数值。
容易理解的是,电压等效模型参数是预先获取并存储的,在需要构建电压等效模型时,从其中读取出来并使用即可。
在一些实施例中,电压等效模型参数也可以存储于一次性可编程电路中。一次性可编程电路,可以很好的保存和保护得到的电压等效模型参数,不会因不当操作损毁参数数据,提高电压等效模型参数的安全性。
在另一些实施例中,电压等效模型参数还可以存储在集成电路的通用存储单元里。
步骤S520,根据所述电压等效模型参数构建所述电压等效模型。
得到电压等效模型参数后,基于电压等效模型参数就可以构建出对应的电压等效模型。
比如前述案例:但获取到表示二次多项式的参数,表示电压等效模型为二次多项式,然后获取到二次多项式中各个位置的参数值,可以直接构建出电压等效模型。
可见,通过电压等效模型参数构建电压等效模型,一方面所需要存储的数据量较少,减少所占用的存储空间;另一方面,也可以很容易地实现模型的构建,运算量较小。
当然,电压等效模型参数需要提前获取,为了获取电压等效参数,在一种具体实施方式中,本申请实施例提供了一种电压等效参数的获取步骤,请参考图8,图8示出了本申请实施例所提供的集成电路内部电源网络电压降获取方法的电压等效模型参数获取的一流程图。
如图8所示,获取电压等效模型参数的步骤具体可以包括:
在步骤S610中,获取所述集成电路无工作负荷时,所述集成电路的各个测试供电电压和与各个所述测试供电电压对应的所述电压获取器件的各个测试电压等效值。
步骤S610的具体内容,请参考图6所示的步骤S410的相关描述,在此不再赘述。
在步骤S620中,根据各个所述测试供电电压和各个所述测试电压等效值之间的映射关系,得到所述电压等效模型参数。
根据得到的相互对应的测试供电电压和测试电压等效值,进行曲线拟合,得到拟合函数,容易理解的是,拟合函数即电压等效模型,拟合函数的参数即电压等效模型的参数。
提取所述电压等效模型参数,并将获取的电压等效模型参数存入集成电路的存储单元中即可。
这样,通过在集成电路无工作负荷时,对所述集成电路的各个测试供电电压和与各个所述测试供电电压对应的各个测试电压等效值的获取,可以很方便地实现对于电压等效模型参数的获取,满足存储要求和后续的使用要求。
在另一种具体实施方式中,为了提高所获取的电压等效模型参数的准确性和后续获取电压降的准确性,本申请实施例还提供了一种获取电压等效模型参数的方式,请参数图9,图9示出了本申请实施例所提供的集成电路内部电源网络电压降获取方法的电压等效模型参数获取的另一流程图。
如图9所示,获取电压等效模型参数的步骤可以包括:
在步骤S710中,获取所述集成电路无工作负荷时,不同测试温度下,所述集成电路的各个测试供电电压和与各个所述测试供电电压对应的所述电压获取器件的各个所述测试电压等效值。
需要说明的是,影响集成电路工作状态的主要因素包括工艺、电压和温度,工艺在集成电路制作完成后已经确定,所以测试时为了得到更准确的电压等效模型,从而更准确的对集成电路内部器件的电压进行估计,还需要考虑温度的影响。
步骤S710的具体内容请参考图6所示的步骤S410的描述,当然,在本实例中,测试时还考虑了温度因素,是在不同测试温度下进行测试,获取不同温度下的相互对应的所述测试供电电压和所述测试电压等效值。
在一些实施例中,具体可以采用正交测试法进行测量,仍然基于前述选取三组电压(V0,V1,V2)的例子进行说明,容易理解的是,此时需要同时考虑三个测试温度状态(T0,T1,T2):
首先固定测试温度T0,按照前述步骤调整测试供电电压,获取对应的测试电压等效值P00,P01,P02,然后不断调整温度,得到九组对应的测试温度、测试供电电压和所述测试电压等效值,具体为(T0,V0,P00)、(T0,V0,P01)、(T0,V2,P02)、(T1,V0,P10)、(T1,V1,P11)、(T1,V1,P12)、(T2,V0,P20)、(T2,V1,P21)、(T2,V2,P22)
当然,在一实施例中,测试温度T0,T1,T2可以选择分别与集成电路可能工作的最高温度、最低电压和集成电路性能最高的最优温度接近的温度。在其他实施例中,也可以选择其他温度。
在步骤S720中,根据不同测试温度下,各个所述测试供电电压和各个所述测试电压等效值之间的映射关系,得到不同测试温度下的各个所述电压等效模型参数。
根据得到的不同测试温度下的,相互对应的测试供电电压和测试电压等效值,进行曲线拟合,得到与测试温度数量相等的拟合函数,因为有多个测试温度,所以容易理解的是,每个温度会得到一个电压等效模型,一共得到多个电压等效模型,各个拟合函数的参数即各个电压等效模型的参数。
分别提取各电压等效模型的参数,获取不同测试温度下的各个所述电压等效模型参数,将获取的不同温度下的电压等效模型参数连同对应的温度存入集成电路的存储单元中。
这样,通过对测试温度的限制,可以构建更准确的电压等效模型,可以获取更准确的集成电路内部电源网络的电压降。
当然,当存储了不同测试温度下的各个所述电压等效模型参数时,可以构建不同温度下的电压等效模型。
具体地,步骤S520,根据所述电压等效模型参数构建所述电压等效模型的步骤,可以包括:
根据不同测试温度下的各个所述电压等效模型参数,构建对应各个所述测试温度的各个所述电压等效模型。
当然,在直接获取预先存储的相互对应的测试供电电压和测试电压等效值的实施例中,也可以存储不同测试温度下的相互对应的测试供电电压和测试电压等效值,进而获取不同测试温度下的电压等效模型。
此时,为了在构建不同温度下的电压等效模型的情况下,提高所获取的器件电压,以及电压降的准确性,本申请实施例还提供一种器件电压获取方法,请参考图10,图10示出了本申请实施例所提供的集成电路内部电源网络电压降获取方法的获取器件电压的另一流程图。
如图10所示,本申请实施例所提供的集成电路内部电源网络电压降获取方法的获取器件电压的步骤,包括:
在步骤S810中,获取所述集成电路的电压获取器件的电压等效值和所述电压获取器件的器件环境温度。
具体的,为了获取所述电压获取器件的器件环境温度,可以在集成电路中集成一个温度传感器,并联接在所述电压获取器件附近,以此来获取器件环境温度。
容易理解的是,所述集成电路的电压获取器件的电压等效值和所述电压获取器件的器件环境温度是集成电路正常运行时的电压等效值和器件环境温度,此时集成电路处于有负荷状态。
在步骤S820中,根据所述电压等效值、所述器件环境温度和各个所述电压等效模型,获取所述器件电压。
具体的,根据所述电压等效值、所述器件环境温度和各个所述电压等效模型,获取所述器件电压,可以基于器件环境温度获取对应的电压等效模型,进而结合电压等效值获取器件电压。
这样,可以在构建不同温度下的电压等效模型的情况下,选择合适的电压等效模型获取器件电压,提高所获取的器件电压以及电压降的准确性。
由于器件环境温度与电压等效模型所对应的温度难以达到一一对应,为了在有限的电压等效模型的情况下,获取到各个器件环境温度的器件电压,在一种具体实施方式中,如图11所示,图11示出了获取集成电路的器件电压步骤的一流程图,包括:
在步骤S821中,获取各个所述测试温度之间的温度区间。
温度区间是指测试温度两两相邻构成温度区间,两相邻的测试温度分别为构成的温度区间的最低和最高温度。
例如,有三组测试温度(T0,T1,T2),三者的温度高低关系为T0<T1<T2,则上述三立足测试温度一共形成两个温度区间,分别为[T0,T1]和[T1,T2],其中区间[T0,T1]对应的各个所述电压等效模型的温度就是T0和T1,或称区间的端点温度。
在步骤S822中,根据所述器件环境温度确定所对应的所述温度区间,得到当前温度区间,获取所述当前温度区间对应的各个所述电压等效模型中的温度电压等效模型。
基于测得的器件环境温度确定温度区间,即当前温度区间,并进一步获取的所述当前温度区间对应的各个所述电压等效模型,得到温度电压等效模型。
比如:Tx位于T0和T1之间,那么获取T0和T1分别对应的电压等效模型,得到温度电压等效模型。
容易理解的是,如果期间环境温度正好是两个温度区间的端点温度,即正好等于一测试温度,也可以只获取该测试温度对应的电压等效模型;当然也可以获取两个温度电压等效模型。
在步骤S823中,根据所述电压等效值和各个所述温度电压等效模型,获取区间端点器件电压。
基于电压等效值,就可以得到在温度电压等效模型中对应的器件电压值,从而获取到区间端点器件电压。
所述区间端点器件电压,是指构成获取的温度区间的两端点温度的温度电压等效模型分别对应获取的电压等效值的器件电压。
结合前述案例,如果温度电压等效模型是温度T0下的温度电压等效模型和T1下的温度电压等效模型,则由于电压等效模型都是以器件电压和电压等效值为因变量和自变量的连续函数,所以根据电压等效值代入函数,可以分别在T0下的电压等效模型中得到对应的器件电压V0,在T1下的电压等效模型中得到对应的器件电压V1,所述V0和V1就是区间[T0,T1]的区间端点器件电压。
在步骤S824中,根据所述器件环境温度、所述当前温度区间的端点温度和所述区间端点器件电压,获取所述器件电压。
通过确定的所述区间端点器件电压,估算得出电压等效值对应的器件电压,估算时需要利用器件环境温度,当前温度区间的端点温度。例如,当器件环境温度更接近较高的端点温度时,估算的器件电压就要更接近较高端点温度对应的区间端点器件电压。
在一些实施例中,可以通过线性插值的方法进行估算,按照温度和器件电压之间的线性关系,得到器件环境温度下的器件电压,从而得到准确性较高的器件电压。
在另一些实施例中,还可以通过其他方法进行估算,比如通过求平均值的方式。
这样,即使在测试温度较少的情况下,也可以得到更准确的器件电压。
当然,当集成电路较大时,为了实现对各个集成电路内部器件112的供电,内部电源网络111也较大,内部电源网络111的电阻会导致不同位置的电压降不同,为了提高所获取的电压降的准确性,并实现对于供电电源110的控制,以保证集成电路内部器件能够正常运行,本申请实施例还提供一种集成电路内部电源网络电压降获取方法,请参考图12,图12示出了本申请实施例所提供的集成电路内部电源网络电压降获取方法的又一流程示意图;
如图12所示,本申请实施例所提供的集成电路内部电源网络电压降获取方法包括:
在步骤S1010中,获取所述集成电路存在工作负荷时,集成电路的供电电压和各个所述集成电路的电压获取器件的器件电压。
当集成电路较大时,集成电路的内部电源网络也会较大,导致内部电源网络不同位置间的等效电阻不可忽略,此时从供电电源到内部电源网络不同位置的电阻不同,接在内部电源网络不同位置的内部器件的电压不同。
电压获取器件只能测得其与内部电源网络连接处的电压,所以对应地,需要多个电压获取器件,分别连接于所述集成电路的内部电源网络的不同位置,获取所述集成电路存在工作负荷时,集成电路的供电电压和各个所述集成电路的电压获取器件的器件电压。
在步骤S1020中,获取所述供电电压和各个所述器件电压的电压差值,得到从供电电源到所述集成电路内部电源网络的不同位置的电压降。
在步骤S1010中获得各个器件电压后,与供电电压作差,获得从供电电源到集成电路内部器件的各个电压降,以各个电压降为依据控制供电电源控制模块,尽可能保证集成电路正常工作。
这样,在进行电压降获取时,可以同时对芯片内部多个点进行实时电压降的估计,得到各不同点的电压降,通过调整供电电压,保证各电压降下的集成电路内部器件的运行,可以最大限度地满足集成电路内部器件运行的需要。
进一步地,请参考图13,示出了本申请实施例所提供的集成电路内部电源网络电压降获取方法的另一流程示意图。
如图13所示,本申请实施例所提供的集成电路内部电源网络电压降获取方法包括:
在步骤S910中,获取所述集成电路存在工作负荷时,集成电路的供电电压和各个所述集成电路的电压获取器件的器件电压的最小值。
当集成电路较大时,集成电路的内部电源网络也会较大,导致内部电源网络不同位置间的等效电阻不可忽略,此时从供电电源到内部电源网络不同位置的电阻不同,接在内部电源网络不同位置的内部器件的电压不同,此时只有保证电压最小的内部器件仍能正常工作,才能尽可能保证集成电路正常工作。
电压获取器件只能测得其与内部电源网络连接处的电压,所以对应地,需要多个电压获取器件,分别连接于所述集成电路的内部电源网络的不同位置,获取所述集成电路存在工作负荷时,集成电路的供电电压和各个所述集成电路的电压获取器件的器件电压的最小值。
在步骤S920中,获取所述供电电压和所述器件电压的最小值的电压差值,得到从供电电源到所述集成电路内部电源网络的电压降。
在步骤S910中获得最小的器件电压后,与供电电压作差,获得从供电电源到集成电路内部器件的最大电压降,以最大的电压降为依据控制供电电源控制模块,尽可能保证集成电路正常工作。
这样,在进行电压降获取时,以最小器件电压作为器件电压,得到的电压降为最大电压降,通过调整供电电压,保证最大电压降情况下的集成电路内部器件的运行,可以最大限度地满足集成电路内部器件运行的需要。
上文描述了本申请实施例提供的多个实施例方案,各实施例方案介绍的各可选方式可在不冲突的情况下相互结合、交叉引用,从而延伸出多种可能的实施例方案,这些均可认为是本申请实施例披露、公开的实施例方案。
本申请实施例还提供一种集成电路内部电源网络的电压降获取装置,该装置可以认为是集成电路为实现本申请实施例提供的集成电路内部电源网络电压降获取方法所需设置的功能模块。下文描述的装置内容可与上文描述的方法内容相互对应参照。
图14示出了本申请实施例所提供的集成电路内部电源网络的电压降获取装置的结构框图;图15示出了本申请实施例所提供的集成电路内部电源网络的电压降获取装置电压获取模块的结构框图;图16示出了本申请实施例所提供的集成电路内部电源网络的电压降获取装置构建模块的结构框图。
如图14、图15和图16所示,该集成电路内部电源网络的电压降获取装置可以包括:
电压获取模块1010,适于获取所述集成电路存在工作负荷时,集成电路的供电电压和所述集成电路的电压获取器件的器件电压,所述电压获取器件设置于所述集成电路。
电压降计算模块1020,适于获取所述供电电压和所述器件电压的电压差值,得到从供电电源到所述集成电路内部电源网络的电压降。
这样,本申请实施例所提供的集成电路内部电源网络的电压降获取装置,可以获取到能够实现对供电电源进行实时控制的集成电路内部电源网络电压降,进而可以根据电压降的情况来实时调节可变电阻的电压,确保电压能够稳定在期望的范围,进一步地,基于对具体集成电路的内部电源网络电压降的获取,可以得到更为准确的电压降,从而可以用于与设计阶段所使用的电压降进行比较,以修正后续的设计。
在一些实施例中,所述电压获取模块1010,包括:
电压等效值获取单元1011,适于获取所述集成电路的电压获取器件的电压等效值。
电压等效值转化单元1012,适于根据所述电压等效值和预先构建的所述电压获取器件的电压等效模型,获取所述器件电压。
这样,利用电压等效值和电压等效模型,可以很方便地基于电压等效值得到器件电压,实现器件电压的获取,并且可以放宽对于电压获取器件的限制,只要能够获取到电压获取器件的读数值与器件电压之间的映射关系的器件都可以作为电压获取器件使用,增大了可选择的范围,同时,还为选择准确性较高、成本较低的器件提供可能,可以提高电压降获取的准确性,降低集成电路的成本。
在一些实施例中,所述集成电路内部电源网络的电压降获取装置,还包括:所述电压等效模型的构建模块1030,所述构建模块1030包括:
模型参数获取单元1031,适于获取预先存储的电压等效模型参数。
模型构建单元1032,适于根据所述电压等效模型参数构建所述电压等效模型。
在一些实施例中,所述电压等效模型参数通过参数获取模块获取,所述参数获取模块包括:
测试供电电压和测试电压等效值获取子模块,适于获取所述集成电路无工作负荷时,所述集成电路的各个测试供电电压和与各个所述测试供电电压对应的所述电压获取器件的各个测试电压等效值。
电压等效模型参数获取子模块,适于根据各个所述测试供电电压和各个所述测试电压等效值之间的映射关系,得到所述电压等效模型参数。
在一些实施例中,所述测试供电电压和测试电压等效值获取单元,适于获取所述集成电路无工作负荷时,所述集成电路的各个测试供电电压和与各个所述测试供电电压对应的所述电压获取器件的各个测试电压等效值,包括:
获取所述集成电路无工作负荷时,不同测试温度下,所述集成电路的各个测试供电电压和与各个所述测试供电电压对应的所述电压获取器件的各个所述测试电压等效值;
所述电压等效模型参数获取单元,适于根据各个所述测试供电电压和各个所述测试电压等效值之间的映射关系,得到所述电压等效模型参数,包括:
根据不同测试温度下,各个所述测试供电电压和各个所述测试电压等效值之间的映射关系,得到不同测试温度下的各个所述电压等效模型参数。
在一些实施例中,所述构建模块1030,适于根据不同测试温度下的各个所述电压等效模型参数,构建对应各个所述测试温度的各个所述电压等效模型;
所述电压等效值获取单元1011,适于获取所述集成电路的电压获取器件的电压等效值,包括:
适于获取所述集成电路的电压获取器件的等效值和所述电压获取器件的器件环境温度;
所述电压等效值转化单元1012,适于根据所述电压等效值和预先构建的所述电压获取器件的电压等效模型,获取所述器件电压,包括:
适于根据所述电压等效值、所述器件环境温度和各个所述电压等效模型,获取所述器件电压。
在一些实施例中,所述电压等效值转化单元1012,适于根据所述电压等效值、所述器件环境温度和各个所述电压等效模型,获取所述器件电压,包括:
适于获取各个所述测试温度之间的温度区间;
适于根据所述器件环境温度确定所对应的所述温度区间,得到当前温度区间,获取所述当前温度区间对应的各个所述电压等效模型中的温度电压等效模型;
适于根据所述电压等效值和各个所述温度电压等效模型,获取区间端点器件电压;
适于根据所述器件环境温度,所述当前温度区间的端点温度和所述区间端点器件电压,获取所述器件电压。
在一些实施例中,所述电压等效值转化单元1012,适于根据所述器件环境温度,所述当前温度区间的端点温度和所述区间端点器件电压,获取所述器件电压,包括:
适于利用线性插值的方法,根据所述器件环境温度、所述当前温度区间的端点温度和所述区间端点器件电压,获取所述器件电压。
在一些实施例中,所述集成电路内部电源网络的电压降获取装置,还包括:
一次性可编程电路,适于存储所述电压等效模型参数。
在另一些实施例中,所述集成电路内部电源网络的电压降获取装置1000,包括电压等效模型的构建模块1030,所述构建模块包括:
模型数据获取单元,适于获取预先存储的集成电路无工作负荷时,所述集成电路的各个测试供电电压与各个所述测试供电电压对应的所述电压获取器件的各个所述测试电压等效值;
模型构建单元,适于根据相互对应的各个所述测试供电电压和各个所述测试电压等效值,构建所述电压等效模型。
在一些实施例中,所述电压获取器件包括电源监控器,所述电源监控器不导电。
在一些实施例中,所述电压获取器件的数量包括至少两个,且各个所述电压获取器件分别连接于所述集成电路的内部电源网络的不同位置,所述集成电路内部电源网络的电压降获取装置1000,包括:
所述电压获取模块1010,适于获取所述集成电路存在工作负荷时,集成电路的供电电压和所述集成电路的电压获取器件的器件电压的步骤包括:
获取所述集成电路存在工作负荷时,集成电路的供电电压和各个所述集成电路的电压获取器件的器件电压;
所述电压降计算模块1020,适于获取所述供电电压和所述器件电压的电压差值,得到从供电电源到所述集成电路内部电源网络的电压降的步骤包括:
获取所述供电电压和各个所述器件电压的电压差值,得到从供电电源到所述集成电路内部电源网络的不同位置的电压降。
在一些实施例中,所述电压获取器件的数量包括至少两个,且各个所述电压获取器件分别连接于所述集成电路的内部电源网络的不同位置,所述集成电路内部电源网络的电压降获取装置1000,包括:
所述电压获取模块1010,适于获取所述集成电路存在工作负荷时,集成电路的供电电压和所述集成电路的电压获取器件的器件电压,所述电压获取器件设置于所述集成电路,包括:
获取所述集成电路存在工作负荷时,集成电路的供电电压和各个所述集成电路的电压获取器件的器件电压的最小值。
所述电压降计算模块1020,适于获取所述供电电压和所述器件电压的电压差值,得到从供电电源到所述集成电路内部电源网络的电压降,包括:
获取所述供电电压和所述器件电压的最小值的电压差值,得到从供电电源到所述集成电路内部电源网络的电压降。
本申请实施例还提供一种集成电路,包括:
内部电源网络,连接集成电路的供电电源;
集成电路内部器件,连接于所述内部电源网络;
电压获取器件,连接于所述内部电源网络,适于实时获取所述集成电路内部器件两端的电压值。
在一些实施例中,集成电路还可以包括:
温度传感器,连接于所述内部电源网络,适于检测所述电压获取器件的器件环境温度。
本申请实施例还提供一种电子设备,该电子设备可以包括本申请实施例上述提供的集成电路。
本申请实施例所提供的电子设备及集成电路,可以获取到能够实现对供电电源进行实时控制的集成电路内部电源网络电压降,进而可以根据电压降的情况来实时调节可变电阻的电压,确保电压能够稳定在期望的范围,进一步地,基于对具体集成电路的内部电源网络压降的获取,可以得到更为准确的电压降,从而可以用于与设计阶段所使用的电压降进行比较,以修正后续的设计。
虽然本申请实施例披露如上,但本申请并非限定于此。任何本领域技术人员,在不脱离本申请的精神和范围内,均可作各种更动与修改,因此本申请的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。
Claims (27)
1.一种集成电路内部电源网络电压降获取方法,其特征在于,包括:
获取所述集成电路存在工作负荷时,集成电路的供电电压和所述集成电路的电压获取器件的器件电压,所述电压获取器件设置于所述集成电路;
获取所述供电电压和所述器件电压的电压差值,得到从供电电源到所述集成电路内部电源网络的电压降。
2.如权利要求1所述的集成电路内部电源网络电压降获取方法,其特征在于,所述获取所述集成电路存在工作负荷时,所述集成电路的电压获取器件的器件电压的步骤包括:
获取所述集成电路的电压获取器件的电压等效值;
根据所述电压等效值和预先构建的所述电压获取器件的电压等效模型,获取所述器件电压。
3.如权利要求2所述的集成电路内部电源网络电压降获取方法,其特征在于,所述电压等效模型的构建步骤包括:
获取预先存储的电压等效模型参数;
根据所述电压等效模型参数构建所述电压等效模型。
4.如权利要求3所述的集成电路内部电源网络电压降获取方法,其特征在于,所述电压等效模型参数的获取步骤包括:
获取所述集成电路无工作负荷时,所述集成电路的各个测试供电电压和与各个所述测试供电电压对应的所述电压获取器件的各个测试电压等效值;
根据各个所述测试供电电压和各个所述测试电压等效值之间的映射关系,得到所述电压等效模型参数。
5.如权利要求4所述的集成电路内部电源网络电压降获取方法,其特征在于,所述获取所述集成电路无工作负荷时,所述集成电路的各个测试供电电压和与各个所述测试供电电压对应的所述电压获取器件的各个所述测试电压等效值的步骤包括:
获取所述集成电路无工作负荷时,不同测试温度下,所述集成电路的各个测试供电电压和与各个所述测试供电电压对应的所述电压获取器件的各个所述测试电压等效值;
所述根据各个所述测试供电电压和各个所述测试电压等效值之间的映射关系,得到所述电压等效模型参数的步骤包括:
根据不同测试温度下,各个所述测试供电电压和各个所述测试电压等效值之间的映射关系,得到不同测试温度下的各个所述电压等效模型参数。
6.如权利要求5所述的集成电路内部电源网络电压降获取方法,其特征在于,所述根据所述电压等效模型参数构建所述电压等效模型的步骤包括:
根据不同测试温度下的各个所述电压等效模型参数,构建对应各个所述测试温度的各个所述电压等效模型;
所述获取所述集成电路的电压获取器件的电压等效值的步骤包括:
获取所述集成电路的电压获取器件的电压等效值和所述电压获取器件的器件环境温度;
所述根据所述电压等效值和预先构建的所述电压获取器件的电压等效模型,获取所述器件电压的步骤包括:
根据所述电压等效值、所述器件环境温度和各个所述电压等效模型,获取所述器件电压。
7.如权利要求6所述的集成电路内部电源网络电压降获取方法,其特征在于,所述根据所述电压等效值、所述器件环境温度和各个所述电压等效模型,获取所述器件电压的步骤包括:
获取各个所述测试温度之间的温度区间;
根据所述器件环境温度确定所对应的所述温度区间,得到当前温度区间,获取所述当前温度区间对应的各个所述电压等效模型中的温度电压等效模型;
根据所述电压等效值和各个所述温度电压等效模型,获取区间端点器件电压;
根据所述器件环境温度、所述当前温度区间的端点温度和所述区间端点器件电压,获取所述器件电压。
8.如权利要求7所述的集成电路内部电源网络电压降获取方法,其特征在于,所述根据所述器件环境温度、所述当前温度区间的端点温度和所述区间端点器件电压,获取所述器件电压的步骤包括:
利用线性插值的方法,根据所述器件环境温度、所述当前温度区间的端点温度和所述区间端点器件电压,获取所述器件电压。
9.如权利要求3所述的集成电路内部电源网络电压降获取方法,其特征在于,所述电压等效模型参数存储于一次性可编程电路。
10.如权利要求2所述的集成电路内部电源网络电压降获取方法,其特征在于,所述电压等效模型的构建步骤包括:
获取预先存储的集成电路无工作负荷时,所述集成电路的各个测试供电电压和与各个所述测试供电电压对应的所述电压获取器件的各个测试电压等效值;
根据相互对应的各个所述测试供电电压和各个所述测试电压等效值,构建所述电压等效模型。
11.如权利要求2-10任一项所述的集成电路内部电源网络电压降获取方法,其特征在于,所述电压获取器件包括电源监控器,所述电源监控器不导电。
12.如权利要求1-10任一项所述的集成电路内部电源网络电压降获取方法,其特征在于,所述电压获取器件的数量包括至少两个,且各个所述电压获取器件分别连接于所述集成电路的内部电源网络的不同位置;
所述获取所述集成电路存在工作负荷时,集成电路的供电电压和所述集成电路的电压获取器件的器件电压的步骤包括:
获取所述集成电路存在工作负荷时,集成电路的供电电压和各个所述集成电路的电压获取器件的器件电压;
所述获取所述供电电压和所述器件电压的电压差值,得到从供电电源到所述集成电路内部电源网络的电压降的步骤包括:
获取所述供电电压和各个所述器件电压的电压差值,得到从供电电源到所述集成电路内部电源网络的不同位置的电压降。
13.如权利要求1-10任一项所述的集成电路内部电源网络电压降获取方法,其特征在于,所述电压获取器件的数量包括至少两个,且各个所述电压获取器件分别连接于所述集成电路的内部电源网络的不同位置;
所述获取所述集成电路存在工作负荷时,集成电路的供电电压和所述集成电路的电压获取器件的器件电压的步骤包括:
获取所述集成电路存在工作负荷时,集成电路的供电电压和各个所述集成电路的电压获取器件的器件电压的最小值;
所述获取所述供电电压和所述器件电压的电压差值,得到从供电电源到所述集成电路内部电源网络的电压降的步骤包括:
获取所述供电电压和所述器件电压的最小值的电压差值,得到从供电电源到所述集成电路内部电源网络的电压降。
14.一种集成电路内部电源网络的电压降获取装置,其特征在于,包括:
电压获取模块,适于获取所述集成电路存在工作负荷时,集成电路的供电电压和所述集成电路的电压获取器件的器件电压,所述电压获取器件设置于所述集成电路;
电压降计算模块,适于获取所述供电电压和所述器件电压的电压差值,得到从供电电源到所述集成电路内部电源网络的电压降。
15.如权利要求14所述的集成电路内部电源网络的电压降获取装置,其特征在于,所述电压获取模块包括:
电压等效值获取单元,适于获取所述集成电路的电压获取器件的电压等效值;
电压等效值转化单元,适于根据所述电压等效值和预先构建的所述电压获取器件的电压等效模型,获取所述器件电压。
16.如权利要求15所述的集成电路内部电源网络的电压降获取装置,其特征在于,还包括所述电压等效模型的构建模块,所述构建模块包括:
模型参数获取单元,适于获取预先存储的电压等效模型参数;
模型构建单元,适于根据所述电压等效模型参数构建所述电压等效模型。
17.如权利要求16所述的集成电路内部电源网络的电压降获取装置,其特征在于,所述电压等效模型参数通过参数获取模块获取,所述参数获取模块包括:
测试供电电压和测试电压等效值获取子模块,适于获取所述集成电路无工作负荷时,所述集成电路的各个测试供电电压和与各个所述测试供电电压对应的所述电压获取器件的各个测试电压等效值;
电压等效模型参数获取子模块,适于根据各个所述测试供电电压和各个所述测试电压等效值之间的映射关系,得到所述电压等效模型参数。
18.如权利要求17所述的集成电路内部电源网络的电压降获取装置,其特征在于,测试供电电压和测试电压等效值获取单元,适于获取所述集成电路无工作负荷时,所述集成电路的各个测试供电电压和与各个所述测试供电电压对应的所述电压获取器件的各个测试电压等效值,包括:
获取所述集成电路无工作负荷时,不同测试温度下,所述集成电路的各个测试供电电压和与各个所述测试供电电压对应的所述电压获取器件的各个所述测试电压等效值;
电压等效模型参数获取单元,适于根据各个所述测试供电电压和各个所述测试电压等效值之间的映射关系,得到所述电压等效模型参数,包括:
根据不同测试温度下,各个所述测试供电电压和各个所述测试电压等效值之间的映射关系,得到不同测试温度下的各个所述电压等效模型参数。
19.如权利要求18所述的集成电路内部电源网络的电压降获取装置,其特征在于,所述构建模块,适于根据不同测试温度下的各个所述电压等效模型参数,构建对应各个所述测试温度的各个所述电压等效模型;
所述电压等效值获取单元,适于获取所述集成电路的电压获取器件的电压等效值,包括:
适于获取所述集成电路的电压获取器件的等效值和所述电压获取器件的器件环境温度;
所述电压等效值转化单元,适于根据所述电压等效值和预先构建的所述电压获取器件的电压等效模型,获取所述器件电压,包括:
适于根据所述电压等效值、所述器件环境温度和各个所述电压等效模型,获取所述器件电压。
20.如权利要求19所述的集成电路内部电源网络的电压降获取装置,其特征在于,所述电压等效值转化单元,适于根据所述电压等效值、所述器件环境温度和各个所述电压等效模型,获取所述器件电压,包括:
适于获取各个所述测试温度之间的温度区间;
适于根据所述器件环境温度确定所对应的所述温度区间,得到当前温度区间,获取所述当前温度区间对应的各个所述电压等效模型中的温度电压等效模型;
适于根据所述电压等效值和各个所述温度电压等效模型,获取区间端点器件电压;
适于根据所述器件环境温度,所述当前温度区间的端点温度和所述区间端点器件电压,获取所述器件电压。
21.如权利要求20所述的集成电路内部电源网络的电压降获取装置,其特征在于,所述电压等效值转化单元,适于根据所述器件环境温度,所述当前温度区间的端点温度和所述区间端点器件电压,获取所述器件电压,包括:
适于利用线性插值的方法,根据所述器件环境温度、所述当前温度区间的端点温度和所述区间端点器件电压,获取所述器件电压。
22.如权利要求15所述的集成电路内部电源网络的电压降获取装置,其特征在于,还包括所述电压等效模型的构建模块,所述构建模块包括:
模型数据获取单元,适于获取预先存储的集成电路无工作负荷时,所述集成电路的各个测试供电电压与各个所述测试供电电压对应的所述电压获取器件的各个测试电压等效值;
模型构建单元,适于根据相互对应的各个所述测试供电电压和各个所述测试电压等效值,构建所述电压等效模型。
23.如权利要求15-22任一项所述的集成电路内部电源网络的电压降获取装置,其特征在于,所述电压获取器件包括电源监控器,所述电源监控器不导电。
24.如权利要求14-22任一项所述的集成电路内部电源网络电压降获取装置,其特征在于,所述电压获取器件的数量包括至少两个,且各个所述电压获取器件分别连接于所述集成电路的内部电源网络的不同位置;
所述电压获取模块,适于获取所述集成电路存在工作负荷时,集成电路的供电电压和所述集成电路的电压获取器件的器件电压的步骤包括:
获取所述集成电路存在工作负荷时,集成电路的供电电压和各个所述集成电路的电压获取器件的器件电压;
所述电压降计算模块,适于获取所述供电电压和所述器件电压的电压差值,得到从供电电源到所述集成电路内部电源网络的电压降的步骤包括:
获取所述供电电压和各个所述器件电压的电压差值,得到从供电电源到所述集成电路内部电源网络的不同位置的电压降。
25.如权利要求14-22任一项所述的集成电路内部电源网络的电压降获取装置,其特征在于,所述电压获取器件的数量包括至少两个,且各个所述电压获取器件分别连接于所述集成电路的内部电源网络的不同位置;
所述电压获取模块,适于获取所述集成电路存在工作负荷时,集成电路的供电电压和所述集成电路的电压获取器件的器件电压,包括:
适于获取所述集成电路存在工作负荷时,集成电路的供电电压和各个所述集成电路的电压获取器件的器件电压的最小值;
所述电压降计算模块,适于获取所述供电电压和所述器件电压的电压差值,得到从供电电源到所述集成电路内部电源网络的电压降,包括:
适于获取所述供电电压和所述器件电压的最小值的电压差值,得到从供电电源到所述集成电路内部电源网络的电压降。
26.一种集成电路,其特征在于,包括:
内部电源网络,连接集成电路的供电电源;
集成电路内部器件,连接于所述内部电源网络;
电压获取器件,连接于所述内部电源网络,适于实时获取所述集成电路内部器件两端的电压值。
27.如权利要求26所述的集成电路,其特征在于,还包括:
温度传感器,连接于所述内部电源网络,适于检测所述电压获取器件的器件环境温度。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202111572645.9A CN114280351B (zh) | 2021-12-21 | 2021-12-21 | 集成电路内部电源网络电压降获取方法及相关装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202111572645.9A CN114280351B (zh) | 2021-12-21 | 2021-12-21 | 集成电路内部电源网络电压降获取方法及相关装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN114280351A true CN114280351A (zh) | 2022-04-05 |
CN114280351B CN114280351B (zh) | 2023-11-21 |
Family
ID=80873662
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202111572645.9A Active CN114280351B (zh) | 2021-12-21 | 2021-12-21 | 集成电路内部电源网络电压降获取方法及相关装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN114280351B (zh) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN116953490A (zh) * | 2023-09-19 | 2023-10-27 | 西安智多晶微电子有限公司 | 一种测量fpga芯片内部电压降的方法、装置和*** |
Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101738578A (zh) * | 2009-12-24 | 2010-06-16 | 成都市华为赛门铁克科技有限公司 | 集成电路能耗测量方法、装置及*** |
US20150241955A1 (en) * | 2014-02-26 | 2015-08-27 | Advanced Micro Devices, Inc. | Adaptive voltage scaling |
CN106093531A (zh) * | 2016-07-25 | 2016-11-09 | 华为技术有限公司 | 一种芯片动态电压降检测电路及检测方法 |
CN111796199A (zh) * | 2020-07-30 | 2020-10-20 | 上海兆芯集成电路有限公司 | 电源网络均匀性及功耗测试方法 |
CN112114652A (zh) * | 2020-09-22 | 2020-12-22 | 维沃移动通信有限公司 | 电压控制方法、装置、电子设备及可读存储介质 |
CN112379764A (zh) * | 2020-11-12 | 2021-02-19 | 海光信息技术股份有限公司 | 芯片工作电压控制方法、装置、处理芯片及服务器 |
CN112560368A (zh) * | 2020-12-29 | 2021-03-26 | 海光信息技术股份有限公司 | 电路仿真方法、装置、电子设备和计算机可读存储介质 |
CN113627107A (zh) * | 2021-08-11 | 2021-11-09 | 海光信息技术股份有限公司 | 确定电源电压数据的方法、装置、电子设备和介质 |
-
2021
- 2021-12-21 CN CN202111572645.9A patent/CN114280351B/zh active Active
Patent Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101738578A (zh) * | 2009-12-24 | 2010-06-16 | 成都市华为赛门铁克科技有限公司 | 集成电路能耗测量方法、装置及*** |
US20150241955A1 (en) * | 2014-02-26 | 2015-08-27 | Advanced Micro Devices, Inc. | Adaptive voltage scaling |
CN106093531A (zh) * | 2016-07-25 | 2016-11-09 | 华为技术有限公司 | 一种芯片动态电压降检测电路及检测方法 |
CN111796199A (zh) * | 2020-07-30 | 2020-10-20 | 上海兆芯集成电路有限公司 | 电源网络均匀性及功耗测试方法 |
CN112114652A (zh) * | 2020-09-22 | 2020-12-22 | 维沃移动通信有限公司 | 电压控制方法、装置、电子设备及可读存储介质 |
CN112379764A (zh) * | 2020-11-12 | 2021-02-19 | 海光信息技术股份有限公司 | 芯片工作电压控制方法、装置、处理芯片及服务器 |
CN112560368A (zh) * | 2020-12-29 | 2021-03-26 | 海光信息技术股份有限公司 | 电路仿真方法、装置、电子设备和计算机可读存储介质 |
CN113627107A (zh) * | 2021-08-11 | 2021-11-09 | 海光信息技术股份有限公司 | 确定电源电压数据的方法、装置、电子设备和介质 |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN116953490A (zh) * | 2023-09-19 | 2023-10-27 | 西安智多晶微电子有限公司 | 一种测量fpga芯片内部电压降的方法、装置和*** |
CN116953490B (zh) * | 2023-09-19 | 2023-12-26 | 西安智多晶微电子有限公司 | 一种测量fpga芯片内部电压降的方法、装置和*** |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN114280351B (zh) | 2023-11-21 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN104950182A (zh) | 电阻测定装置、基板检查装置、检查方法以及维护方法 | |
EP3940404B1 (en) | Battery resistance diagnosis device and method | |
CN104076283A (zh) | 动力电池soc初值的计算方法及动力电池*** | |
CN114280351A (zh) | 集成电路内部电源网络电压降获取方法及相关装置 | |
KR101924149B1 (ko) | 전자기기를 위한 통합 성능검사 시스템 | |
CN106558335A (zh) | 存储器驱动装置以及方法 | |
JP6104578B2 (ja) | 検査装置および検査方法 | |
EP1039389B1 (en) | Method and apparatus for adaptively learning test error sources to reduce the total number of test measurements required in real-time | |
CN110261792A (zh) | 直流电源检测方法、装置、测试终端及可读存储介质 | |
CN105652056A (zh) | 单相电能表电压改变影响量的自适应补偿方法 | |
KR20220041045A (ko) | 배터리 성능 평가 방법 및 장치 | |
CN101246830A (zh) | 修正半导体引脚测试电压来校正输出电流的方法 | |
US20040085059A1 (en) | Method and apparatus to provide accurate high speed wide range current measurement in automated testing equipment | |
CN107918102A (zh) | 用于获取电池电量百分比的方法和电源管理装置 | |
CN108562813A (zh) | 一种SiC Mosfet电性能的测试装置 | |
TWI721532B (zh) | 電路板故障診斷裝置及診斷方法 | |
JP2007315981A (ja) | 測定装置および検査装置 | |
TW201836323A (zh) | 偵測裝置與偵測方法 | |
CN115004446A (zh) | 装置、测定装置、方法以及测定方法 | |
JP6821458B2 (ja) | 検査用データ作成装置および検査用データ作成方法 | |
Prashanth et al. | Estimation of SOC and SOH of Li-Ion Batteries | |
CN218767949U (zh) | 一种电压输出电路以及电压输出装置 | |
US20220268857A1 (en) | Power leakage testing | |
CN117805715B (zh) | 智能插座及其校准检测方法、装置和产品 | |
CN116626530B (zh) | 一种基于双通道的大功率稳压源故障检测方法及*** |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |