CN114325315A - 一种芯片老化补偿方法、装置、soc芯片及电子设备 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及一种芯片老化补偿方法、装置、SOC芯片及电子设备，属于集成电路技术领域。该方法包括利用电压测量模块测量预设基准电压所对应的当前时刻的测量值；基于当前时刻的测量值和预设第一规则，得到电压测量模块的老化程度；基于电压测量模块的老化程度和预设的表征电压测量模块与芯片内部关键路径的老化相关性的映射关系，得到关键路径的老化程度；基于关键路径的老化程度和预设第二规则，得到关键路径的老化程度对应的老化补偿值；根据老化补偿值调节芯片的电源电压或工作频率以进行老化补偿。本申请能够根据需要随时进行老化检测衡量、并对芯片的电源电压或工作频率进行补偿，以保证最优的能效比。
Description
技术领域
本申请属于集成电路技术领域，具体涉及一种芯片老化补偿方法、装置、SOC芯片及电子设备。
背景技术
随着半导体器件(如MOS(Metal Oxide Semiconductor，金属氧化物半导体)管)的尺寸缩小到超深亚微米及纳米尺寸后，半导体器件老化对大规模集成电路芯片的影响越来越突出，半导体器件老化会使阈值电压(Vth)增大、沟道电流(Ids)减小，从而导致电路单元驱动能力降低、延时增大，最终降低了整个芯片的工作速度(最高工作频率(Fmax))。为了能让芯片随着工作时间的增长仍然能够满足较优的能效比，就需要根据芯片老化情况采用合适的方法及时调整芯片的工作状态，使芯片随着工作时间的增长一直工作在较优的状态。
目前为了能使芯片随着工作时间的增长一直工作在较优的状态，会在芯片工作的初期，提前给芯片电源电压增加相应的裕量，保证在相应年限内芯片可以正常工作不宕机。但是该方案在芯片工作的初期和中期，芯片还没有老化衰退的时候，所增加的电源电压裕量是多余的，会造成额外的功耗，使得芯片达不到最优的能效比，同时也会影响整个***的性能。
发明内容
鉴于此，本申请的目的在于提供一种芯片老化补偿方法、装置、SOC芯片及电子设备，以改善现有补偿方案在初期给芯片电源电压增加多余的裕量，会造成额外的功耗，使得芯片达不到最优的能效比，同时也会影响整个***的性能的问题。
本申请的实施例是这样实现的：
第一方面，本申请实施例提供了一种芯片老化补偿方法，包括：利用电压测量模块测量预设基准电压所对应的当前时刻的测量值，其中，所述电压测量模块为基于环形振荡器的电压测量模块；基于所述当前时刻的测量值和预设第一规则，得到所述电压测量模块的老化程度；基于所述电压测量模块的老化程度和预设的表征所述电压测量模块与芯片内部关键路径的老化相关性的映射关系，得到所述关键路径的老化程度；基于所述关键路径的老化程度和预设第二规则，得到所述关键路径的老化程度对应的老化补偿值；根据所述老化补偿值调节所述芯片的电源电压或工作频率以进行老化补偿。本申请实施例中，能够根据需要随时进行老化检测衡量，得到关键路径的老化程度对应的老化补偿值，并以此对芯片的电源电压或工作频率进行补偿，能使芯片电源电压跟随老化情况进行调节，不需要为了避免老化引起宕机而在初期给芯片电源电压增加多余的裕量，从而实现在改善老化对芯片性能恶化的同时，保证最优的能效比。
结合第一方面实施例的一种可能的实施方式，所述预设第一规则包括表征所述电压测量模块在不同老化时间下的电源电压、测量值和温度关系的第一特性方程，所述方法还包括：获取当前时刻的环境温度；相应地，基于所述当前时刻的测量值和预设第一规则，得到所述电压测量模块的老化程度，包括：基于所述第一特性方程，确定所述环境温度下初始时刻的所述预设基准电压对应的初始测量值；获取所述当前时刻的测量值与所述初始时刻的初始测量值的测量值变化量；若所述测量值变化量超过预设阈值，基于所述第一特性方程获取所述环境温度下指定目标测量值对应的电压值，并获取所述指定目标测量值对应的电压值与初始时刻的初始电压值的电压变化量，所述电压变化量表征所述电压测量模块的老化程度。本申请实施例中，在考虑电压测量模块的老化程度时，还将温度影响考虑在内，进一步提高了准确性，同时，通过计算相同环境温度下初始时刻的预设基准电压对应的初始测量值，并根据初始测量值与当前时刻的测量值的测量值变化量来快速判断是否发生电压测量模块老化，并在发生老化时，计算目标测量值对应的电压值与初始时刻的初始电压值的电压变化量来表征电压测量模块的老化程度。
结合第一方面实施例的一种可能的实施方式，所述预设第一规则包括表征所述电压测量模块在不同老化时间下的电源电压、测量值和温度关系的第一特性方程，所述方法还包括：获取当前时刻的环境温度；相应地，基于所述当前时刻的测量值和预设第一规则，得到所述电压测量模块的老化程度，包括：基于所述第一特性方程，确定所述环境温度下初始时刻的所述预设基准电压对应的初始测量值；获取所述当前时刻的测量值与所述初始时刻的初始测量值的测量值变化量；所述测量值变化量表征所述电压测量模块的老化程度。本申请实施例中，在确定初始时刻的预设基准电压对应的初始测量值时，还将温度影响考虑在内，通过确定相同环境温度下当前时刻的测量值与初始时刻的初始测量值的测量值变化量来表征电压测量模块的老化程度，提高了其准确性。
结合第一方面实施例的一种可能的实施方式，若所述关键路径的老化程度用所述芯片目标工作频率对应的电源电压变化量来表征，所述预设第二规则包括表征所述关键路径在不同老化时间下的电源电压、工作频率和温度关系的第二特性方程；所述方法还包括：获取当前时刻的环境温度；相应地，基于所述关键路径的老化程度和预设第二规则，得到所述关键路径的老化程度对应的老化补偿值，包括：基于所述第二特性方程确定所述环境温度下初始时刻的目标工作频率对应的电源电压；基于所述电源电压变化量和所述目标工作频率对应的电源电压，得到所述当前时刻目标工作频率对应的电源电压，所述当前时刻目标工作频率对应的电源电压为所述老化补偿值。本申请实施例中，可以用芯片的电源电压变化量来表征关键路径的老化程度，在计算电源电压变化量时，还将温度对老化程度的影响考虑在内，提高了计算的准确性。
结合第一方面实施例的一种可能的实施方式，若所述关键路径的老化程度用所述芯片目标电源电压对应的工作频率变化量来表征，所述预设第二规则包括表征所述关键路径在不同老化时间下的电源电压、工作频率和温度关系的第二特性方程；所述方法还包括：获取当前时刻的环境温度；相应地，基于所述关键路径的老化程度和预设第二规则，得到所述关键路径的老化程度对应的老化补偿值，包括：基于所述第二特性方程确定所述环境温度下初始时刻的目标电源电压对应的工作频率；基于所述工作频率变化量和所述目标电源电压对应的工作频率，得到所述当前时刻目标电源电压对应的工作频率，所述当前时刻目标电源电压对应的工作频率为所述老化补偿值。本申请实施例中，可以根据芯片的工作频率变化量来表征关键路径的老化程度，在计算芯片的工作频率变化量时，还将温度对老化程度的影响考虑在内，提高了计算的准确性，从而以此计算的老化补偿值更准确。
结合第一方面实施例的一种可能的实施方式，根据所述老化补偿值调节所述芯片的电源电压或工作频率以进行老化补偿，包括：若所述关键路径的老化程度对应的老化补偿值为当前时刻目标电源电压对应的工作频率，调节所述芯片的工作频率与所述当前时刻目标电源电压对应的工作频率一致，以进行老化补偿；若所述关键路径的老化程度对应的老化补偿值为所述当前时刻目标工作频率对应的电源电压，调节所述芯片的电源电压使所述电源电压的值与所述当前时刻目标工作频率对应的电源电压一致，以进行老化补偿。本申请实施例中，当关键路径的老化程度对应的老化补偿值为当前时刻目标工作频率对应的电源电压，可以调节芯片的电源电压来进行老化补偿，当关键路径的老化程度对应的老化补偿值为当前时刻目标电源电压对应的工作频率，可以调节芯片的工作频率进行老化补偿，补偿方式灵活。
结合第一方面实施例的一种可能的实施方式，所述方法还包括：获取所述电压测量模块在不同电源电压、不同温度条件下的测量值，并进行拟合得到初始时刻下电源电压、测量值和温度关系的表达式；获取经过不同老化时间处理后的所述电压测量模块在不同电源电压、不同温度条件下对应的测量值，并进行拟合得到不同老化时间下电源电压、测量值和温度关系的表达式，得到表征所述电压测量模块在不同老化时间下的电源电压、测量值和温度关系的第一特性方程，其中，所述第一特性方程包括表征初始时刻下电源电压、测量值和温度关系的表达式以及不同老化时间下电源电压、测量值和温度关系的表达式。本申请实施例中，通过测量电压测量模块在不同时刻(未老化及不同老化时间)、不同电源电压、不同温度条件下对应的测量值，然后进行拟合，从而可以得到表征电压测量模块在不同老化时间下的电源电压、测量值和温度关系的第一特性方程，以便于后续根据该方程快速确定电压测量模块的老化程度。
结合第一方面实施例的一种可能的实施方式，所述方法还包括：获取关键路径模块在不同电源电压、不同温度条件下的频率值，并进行拟合得到初始时刻下电源电压、频率值和温度关系的表达式，其中，所述关键路径模块由所述关键路径中的逻辑门器件组成的环形振荡器；获取经过不同老化时间处理后的所述关键路径模块在不同电源电压、不同温度条件下的频率值，并进行拟合得到不同老化时间下电源电压、频率值和温度关系的表达式，得到表征所述关键路径在不同老化时间下的电源电压、工作频率和温度关系的第二特性方程，所述第二特性方程包括初始时刻下电源电压、频率值和温度关系的表达式和不同老化时间下电源电压、频率值和温度关系的表达式。本申请实施例中，通过测量关键路径模块在不同时刻(未老化及不同老化时间)、不同电源电压、不同温度条件下对应的频率值，然后进行拟合，从而可以得到表征关键路径在不同老化时间下的电源电压、工作频率和温度关系的第二特性方程，以便于后续根据该方程快速确定关键路径的老化程度对应的老化补偿量。
第二方面，本申请实施例还提供了一种芯片老化补偿装置，包括：获取模块、老化检测模块以及补偿模块；获取模块，用于获取利用电压测量模块测量预设基准电压所对应的当前时刻的测量值，其中，所述电压测量模块为基于环形振荡器的电压测量模块；老化检测模块，用于基于所述当前时刻的测量值和预设第一规则，得到所述电压测量模块的老化程度，以及基于所述电压测量模块的老化程度和预设的表征所述电压测量模块与芯片内部关键路径的老化相关性的映射关系，得到所述关键路径的老化程度，以及基于所述关键路径的老化程度和预设第二规则，得到所述关键路径的老化程度对应的老化补偿值；补偿模块，用于根据所述老化补偿值调节所述芯片的电源电压或工作频率以进行老化补偿。
第三方面，本申请实施例还提供了一种SOC芯片，包括：电压测量模块、芯片老化补偿装置；电压测量模块，与预设基准电压连接，用于测量所述预设基准电压所对应的当前时刻的测量值，其中，所述电压测量模块测量为基于环形振荡器的电压测量模块；芯片老化补偿装置，与所述电压测量模块连接，所述芯片老化补偿装置，用于获取所述当前时刻的测量值，基于所述当前时刻的测量值和预设第一规则，得到所述电压测量模块的老化程度，以及基于所述电压测量模块的老化程度和预设的表征所述电压测量模块与芯片内部关键路径的老化相关性的映射关系，得到所述关键路径的老化程度，基于所述关键路径的老化程度和预设第二规则，得到所述关键路径的老化程度对应的老化补偿值，以及根据所述老化补偿值调节所述芯片的电源电压或工作频率以进行老化补偿。
第四方面，本申请实施例还提供了一种电子设备，所述电子设备包括本体和如上述第一方面实施例和/或结合第一方面实施例的任一种可能的实施方式提供的芯片老化补偿装置，或者，如上述第二方面实施例提供的SOC芯片。
第五方面，本申请实施例还提供了一种电子设备，包括：存储器和处理器，所述处理器与所述存储器连接；所述存储器，用于存储程序；所述处理器，用于调用存储于所述存储器中的程序，以执行上述第一方面实施例和/或结合第一方面实施例的任一种可能的实施方式提供的方法。
第六方面，本申请实施例还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器运行时，执行上述第一方面实施例和/或结合第一方面实施例的任一种可能的实施方式提供的方法。
本申请的其他特征和优点将在随后的说明书阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本申请实施例而了解。本申请的目的和其他优点可通过在所写的说明书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
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一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。通过附图所示，本申请的上述及其它目的、特征和优势将更加清晰。在全部附图中相同的附图标记指示相同的部分。并未刻意按实际尺寸等比例缩放绘制附图，重点在于示出本申请的主旨。
图1示出了本申请实施例提供的一种芯片老化补偿方法的流程示意图。
图2示出了本申请实施例提供的一种计算表征电压测量模块与芯片内部关键路径的老化相关性的映射关系的原理示意图。
图3示出了本申请实施例提供的又一种芯片老化补偿方法的流程示意图。
图4示出了本申请实施例提供的一种芯片老化补偿的模块框图。
图5示出了本申请实施例提供的一种电子设备的结构示意图。
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描述。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表征类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。同时，在本申请的描述中诸如“第一”、“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
再者，本申请中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。
鉴于当前的芯片老化补偿方案存在的缺陷，本申请实施例提供了一种芯片老化补偿方法，为了在改善老化对芯片性能恶化的同时，保证最优的能效比，提出了一种能够根据需要随时进行老化检测衡量、并对芯片的电源电压或工作频率进行补偿的方案，使芯片电源电压跟随老化情况进行调节，不需要为了避免老化引起宕机而在初期给芯片电源电压增加多余的裕量。
为了便于理解，下面结合图1，对本申请实施例提供的芯片老化补偿方法进行说明。
S1：利用电压测量模块测量预设基准电压所对应的当前时刻的测量值。
当满足老化测量条件时，利用电压测量模块测量预设基准电压(可以是芯片电源电压，也可以是其他外部电源电压，为一已知值)的电压，得到当前时刻的测量值(用Count表示)。其中，电压测量模块为基于环形振荡器的电压测量模块。其中，环形振荡器是由多个逻辑门电路的输出端和输入端首尾相连构成的环形振荡器，会随着工作时间的增长存在老化情况。
其中，老化测量条件可以是芯片上电时刻，也可以是定时进行老化检测，也可以是在***空闲或任何需要检测的时候，满足老化测量条件时进行老化程度检测，可以根据需要进行灵活配置。
S2：基于所述当前时刻的测量值和预设第一规则，得到所述电压测量模块的老化程度。
在获取到当前时刻的测量值后，基于当前时刻的测量值和预设第一规则，便可得到电压测量模块的老化程度。其中，电压测量模块的老化程度可以用差值、比例、误差百分比等方式表示，可以根据需要选择表示老化程度的方式。
其中，电压测量模块在未老化及老化时测量同一电源电压时的测量值不同，因此可以用相同电源电压对应的测量值的变化量来表征电压测量模块的老化程度。同理，电压测量模块在未老化及老化时对应同一测量值的电源电压不同，因此可以利用相同测量值对应的电源电压的变化量来表征电压测量模块的老化程度。
第一种实施方式下，若电压测量模块的老化程度用指定目标测量值对应的电源电压的变化量(为绝对值)来表征，则预设第一规则可以包括表征电压测量模块在不同老化时间下的测量值和电源电压关系的第一特性方程。可选地，第一特性方程可以为：
Voltage_T0＝func(Count)，
Voltage_T1＝func(Count)，
……
Voltage_Tn＝func(Count)。其中，Count为测量值，T0为初始时刻，此时电压测量模块未老化，T1～Tn为电压测量模块的不同老化时间，Voltage_T0为T0时刻也即初始时刻(不老化)的电源电压，Voltage_T1为T1时刻的电源电压，以此类推，Voltage_Tn为Tn时刻的电源电压。
此时，S2的实现过程可以是：基于当前时刻的测量值判断电压测量模块是否发生老化，在确定电压测量模块发生老化时，基于第一特性方程获取指定目标测量值(可以根据需要进行指定或设置)对应的电压值，并获取指定目标测量值对应的电压值与初始时刻该指定目标测量值对应的初始电压值的电压变化量，电压变化量表征电压测量模块的老化程度。由于在T0时刻电压测量模块未老化，如果当前时刻的测量值与T0时刻的初始测量值不相等或差值大于预设阈值，则表征电压测量模块发生老化。之后，便可基于第一特性方程获取指定目标测量值对应的电压值，并获取指定目标测量值对应的电压值与初始时刻的初始电压值的电压变化量，来表征电压测量模块的老化程度。
在基于第一特性方程获取指定目标测量值对应的电压值时，其可以是将预设基准电压分别代入第一特性方程Voltage_T1～Voltage_Tn的表达式中，计算得到对应测量值，然后分别与当前时刻的测量值相比，选择差异度最小的那个方程来计算指定目标测量值对应的电压值，假设利用Voltage_T2计算得到的测量值与当前时刻的测量值相比差异度最小，则利用Voltage_T2的表达式来计算指定目标测量值对应的电压值。
当然上述第一特性方程的表达式中的Count和Voltage也可以反过来，此时，第一特性方程可以为：
Count_T0＝func(Voltage)，
Count_T1＝func(Voltage)，
……
Count_Tn＝func(Voltage)。其中，Count为测量值，T0为初始时刻，此时电压测量模块未老化，T1～Tn为电压测量模块的不同老化时间，Count_T0为T0时刻也即初始时刻(不老化)的测量值，Count_T1为T1时刻的测量值，以此类推，Count_Tn为Tn时刻的测量值。
此时，在基于第一特性方程获取指定目标测量值对应的电压值时，其原理与上述类似，也是需要将预设基准电压分别代入第一特性方程Count_T1～Count_Tn的表达式，计算得到对应测量值，然后分别与当前时刻的测量值相比，选择差异度最小的那个方程来计算指定目标测量值对应的电压值。
在该种实施方式下，该芯片老化补偿方法还包括获取上述表征电压测量模块在不同老化时间下的测量值和电源电压关系的第一特性方程。其中，获取上述表征电压测量模块在不同老化时间下的测量值和电源电压关系的第一特性方程的过程可以是：获取电压测量模块(T0时刻)在不同电源电压下的测量值，并进行拟合得到初始时刻下电源电压、测量值关系的表达式，即上述的Voltage_T0＝func(Count)或Count_T0＝func(Voltage)；获取经过不同老化时间(T1～Tn)处理后的电压测量模块在不同电源电压下的测量值，并进行拟合得到不同老化时间下电源电压、测量值关系的表达式，即上述的Voltage_T1＝func(Count)～Voltage_Tn＝func(Count)，或者Count_T1＝func(Voltage)～Count_Tn＝func(Voltage)，从而得到表征电压测量模块在不同老化时间下的测量值和电源电压关系的第一特性方程。
其中，拟合方式可以采用线性插值拟合，也可以采用曲线拟合，如多项式拟合、指数拟合等，而这些拟合方式的具体原理，已经为本领域技术人员所熟知，在此不再介绍。
第二实施方式下，若电压测量模块的老化程度用指定电源电压(如预设基准电压)对应的测量值的变化量来表征，则预设第一规则可以包括初始时刻预设基准电压对应的测量值。此时，S2的实现过程可以是：获取当前时刻预设基准电压对应的测量值与T0时刻(初始时刻)预设基准电压对应的初始测量值的测量值变化量。由于在T0时刻电压测量模块未老化，如果当前时刻的测量值与T0时刻的初始测量值相等，则表征电压测量模块未发生老化，若当前时刻的测量值与T0时刻的初始测量值不相等，则表征电压测量模块发生老化，当前时刻的测量值与T0时刻的初始测量值的测量值变化量即为电压测量模块的老化程度。
此外，若电压测量模块的老化程度用指定电源电压(如预设基准电压)对应的测量值的变化量来表征，预设第一规则也可以包括上述的第一特性方程，此时，S2的实现过程可以是：基于T0时刻的表述式Voltage_T0＝func(Count)或Count_T0＝func(Voltage)，将预设基准电压代入其表达式，得到初始时刻的测量值，再获取当前时刻预设基准电压对应的测量值与T0时刻的初始测量值的测量值变化量。
此外，考虑到环境温度也会芯片的老化造成一定影响，因此在计算关键路径的老化程度时还可以将环境温度考虑在内。第三种实施方式下，预设第一规则包括表征电压测量模块在不同老化时间下的电源电压、测量值和温度关系的第一特性方程。可选地，第一特性方程可以为：
Voltage_T0＝func(Count，Temp)，
Voltage_T1＝func(Count，Temp)，
……
Voltage_Tn＝func(Count，Temp)，其中，Temp为温度。
此时，芯片老化补偿方法还包括：获取当前时刻的环境温度。可以利用温度传感器来获取芯片所处环境的环境温度或芯片内部的结温。
若电压测量模块的老化程度用指定目标测量值对应的电源电压的变化量来表征，相应地，S2的实现过程可以是：基于第一特性方程，确定相同环境温度下初始时刻的预设基准电压(已知值)对应的初始测量值；获取当前时刻的预设基准电压对应的测量值与初始时刻的初始测量值的测量值变化量；若测量值变化量超过预设阈值，基于第一特性方程获取环境温度下指定目标测量值对应的电压值，并获取指定目标测量值对应的电压值与初始时刻该指定目标测量值对应的初始电压值的电压变化量，电压变化量表征电压测量模块的老化程度。将当前时刻的环境温度、预设基准电压代入Voltage_T0＝func(Count，Temp)表达式，得到初始时刻的测量值，然后将当前时刻的测量值与初始时刻的测量值相比，若两者的差值超过预设阈值，则基于第一特性方程获取相同环境温度下指定目标测量值对应的电压值，并获取指定目标测量值对应的电压值与初始时刻的初始电压值的电压变化量，电压变化量表征电压测量模块的老化程度。
其中，基于第一特性方程获取相同环境温度下指定目标测量值对应的电压值的过程与上述基于第一特性方程获取指定目标测量值对应的电压值时的过程类似，只不过多考虑了当前时刻的环境温度，也是将预设基准电压和当前时刻的环境温度分别代入第一特性方程Voltage_T1～Voltage_Tn的表达式中，计算得到对应测量值，然后分别与当前时刻的测量值相比，选择差异度最小的那个方程来计算指定目标测量值对应的电压值，假设利用Voltage_T2计算得到的测量值与当前时刻的测量值相比差异度最小，则利用Voltage_T2的表达式来计算指定目标测量值对应的电压值。
当然上述第一特性方程的表达式中的Count和Voltage也可以反过来，此时，第一特性方程可以为：
Count_T0＝func(Voltage，Temp)，
Count_T1＝func(Voltage，Temp)，
……
Count_Tn＝func(Voltage，Temp)。
若电压测量模块的老化程度用指定电源电压(如预设基准电压)对应的测量值的变化量来表征，此时，S2的实现过程可以是：基于第一特性方程，确定相同环境温度下初始时刻的预设基准电压(已知值)对应的初始测量值，获取当前时刻预设基准电压对应的测量值与初始时刻的初始测量值的测量值变化量。由于在T0时刻电压测量模块未老化，如果相同环境温度下当前时刻的测量值与T0时刻的初始测量值相等，则表征电压测量模块未发生老化，若相同环境温度下当前时刻的测量值与T0时刻的初始测量值不相等，则表征电压测量模块发生老化，相同环境温度下当前时刻的测量值与T0时刻的初始测量值的测量值变化量即为电压测量模块的老化程度。
在考虑环境温度的情况下，该芯片老化补偿方法还包括：获取上述的表征电压测量模块在不同老化时间下的电源电压、测量值和温度关系的第一特性方程，其中，获取上述的表征电压测量模块在不同老化时间下的电源电压、测量值和温度关系的第一特性方程的过程可以是：获取电压测量模块(在T0时刻)在不同电源电压、不同温度条件下的测量值，并进行拟合得到初始时刻下电源电压、测量值和温度关系的表达式，也即上述的Voltage_T0＝func(Count，Temp)或Count_T0＝func(Voltage，Temp)；获取经过不同老化时间(T1～Tn)处理后的电压测量模块在不同电源电压、不同温度条件下对应的测量值，并进行拟合得到不同老化时间下电源电压、测量值和温度关系的表达式，也即上述的Voltage_T1＝func(Count，Temp)～Voltage_Tn＝func(Count，Temp)，或者Count_T1＝func(Voltage，Temp)～Count_Tn＝func(Voltage，Temp)，从而得到表征电压测量模块在不同老化时间下的电源电压、测量值和温度关系的第一特性方程。
其中，拟合方式可以采用线性插值拟合，也可以采用曲线拟合，如多项式拟合、指数拟合等。
S3：基于所述电压测量模块的老化程度和预设的表征所述电压测量模块与芯片内部关键路径的老化相关性的映射关系，得到所述关键路径的老化程度。
在获取到电压测量模块的老化程度后，结合预设的表征电压测量模块与芯片内部关键路径的老化相关性的映射关系，可以得到电压测量模块的老化程度对应的关键路径的老化程度。
其中，基于上述可知，电压测量模块的老化程度可以用指定电源电压对应的测量值变化量表征，也可以是用目标测量值对应的电压变化量表征。而关键路径的老化程度可以用芯片在目标频率条件下的电源电压变化量来表征，也可以用芯片在目标电源电压条件下的工作频率变化量来表征。则映射关系可以是上述电压变化量或测量值变化量与芯片的电源电压变化量或工作频率变化量的映射关系。
由于关键路径的老化会使芯片相同电源电压条件下的工作频率降低以及会使相同目标频率条件下需要的电源电压增大。因此可以基于老化前后目标频率对应的电源电压变化量或目标电源电压对应的工作频率变化量来表征关键路径的老化程度。
其中，本申请中的电源电压变化量、测量值变化量、电压变化量、工作频率变化量均用绝对值表示为正值。
需要说明的是，芯片内部关键路径可以是一个也可以是多个，若是多个，则对应的老化相关性的映射关系也为多个，在确定关键路径的老化程度时，需要针对每一个关键路径，结合该关键路径的映射关系计算对应的老化程度。
S4：基于所述关键路径的老化程度和预设第二规则，得到所述关键路径的老化程度对应的老化补偿值。
在得到关键路径的老化程度后，再结合预设第二规则，便可得到关键路径的老化程度对应的老化补偿值。其中，关键路径的老化程度与老化补偿值具有相关性。例如，若关键路径的老化程度用芯片目标频率对应的电源电压变化量来表征，则老化补偿值为当前时刻目标频率对应的电源电压，老化程度越大对应的老化补偿值越大；若关键路径的老化程度用芯片目标电源电压对应的工作频率变化量来表征，则老化补偿值为当前时刻芯片目标电源电压对应的工作频率，老化程度越大对应的老化补偿值越小。
若关键路径的老化程度用芯片目标电源电压对应的工作频率变化量来表征，则一种实施方式下，在不考虑温度对关键路径老化影响的情况下，S4的实现过程可以是：基于工作频率变化量和初始时刻目标电源电压对应的工作频率，得到当前时刻目标电源电压对应的工作频率，也即当前时刻目标电源电压对应的工作频率＝初始工作频率-工作频率变化量。此时，预设第二规则可以包括初始时刻的初始工作频率。
此外，在不考虑温度对关键路径老化影响的情况下，预设第二规则还可以包括表征关键路径在不同老化时间下的电源电压(用Vdd来表示)和工作频率(用Freq来表示)关系的第二特性方程，可选地，第二特性方程可以为：
Vdd_T0＝func(Freq)，
Vdd_T1＝func(Freq)，
……
Vdd_Tn＝func(Freq)，其中，T0为初始时刻，此时关键路径未老化，T1～Tn为关键路径的不同老化时间，Vdd_T0为T0时刻也即初始时刻(不老化)的电源电压，Vdd_T1为T1时刻的电源电压，以此类推，Vdd_Tn为Tn时刻的电源电压。
当然上述第二特性方程的表达式中的Vdd和Freq也可以反过来，此时，第二特性方程可以为：
Freq_T0＝func(Vdd)，
Freq_T1＝func(Vdd)，
……
Freq_Tn＝func(Vdd)。
此时，S4的实现过程可以是：将T0时刻的芯片目标电源电压代入Vdd_T0＝func(Freq)或Freq_T0＝func(Vdd)，得到T0时刻的芯片工作频率，再基于目标电源电压对应的工作频率变化量和初始时刻的初始工作频率，得到当前时刻目标电源电压对应的工作频率。
若关键路径的老化程度用芯片目标工作频率对应的电源电源电压变化量来表征，则一种实施方式下，在不考虑温度对关键路径老化影响的情况下，S4的实现过程可以是：基于目标工作频率对应的、电源电压变化量和初始时刻的、电源电压，得到当前时刻目标工作频率对应的电源电压，也即当前时刻目标工作频率对应的电源电压＝初始时刻的电源电压+电源电压变化量。此时，预设第二规则可以包括初始时刻目标工作频率对应的芯片电源电压。
此外，预设第二规则还可以包括表征关键路径在不同老化时间下的电源电压(用Vdd来表示)和工作频率(用Freq来表示)关系的第二特性方程。此时，S4的实现过程可以是：将T0时刻的芯片目标工作频率代入Vdd_T0＝func(Freq)或Freq_T0＝func(Vdd)，得到T0时刻的电源电压，再基于目标工作频率对应的电源电压变化量和初始时刻的电源电压，得到当前时刻目标工作频率对应的电源电压。
在该种实施方式下，该芯片老化补偿方法还包括获取上述表征关键路径在不同老化时间下的电源电压和工作频率关系的第二特性方程，其中，获取上述表征关键路径在不同老化时间下的电源电压和工作频率关系的第二特性方程的过程可以是：获取关键路径模块在T0时刻不同电源电压下的频率值，并进行拟合得到初始时刻下电源电压和频率值关系的表达式，也即得到Vdd_T0＝func(Freq)或Freq_T0＝func(Vdd)。获取经过不同老化时间(T1～Tn)处理后的关键路径模块在不同电源电压、不同温度条件下的频率值，并进行拟合得到不同老化时间下电源电压和频率值关系的表达式，也即得到Vdd_T1＝func(Freq)～Vdd_Tn＝func(Freq)或Freq_T1＝func(Vdd)～Freq_Tn＝func(Vdd)，从而得到表征关键路径在不同老化时间下的电源电压和工作频率关系的第二特性方程。
其中，拟合方式可以采用线性插值拟合，也可以采用曲线拟合，如多项式拟合、指数拟合等，而这些拟合方式的具体原理，已经为本领域技术人员所熟知，在此不再介绍。
其中，需要说明的是，为了测试关键路径的老化程度，可以利用由芯片的关键路径中的逻辑门器件组成的环形振荡器来实现。其中，关键路径模块由芯片的关键路径中的逻辑门器件组成的环形振荡器，具有与关键路径部分相同的逻辑器件及相同的连接方式。通过关键路径模块来模拟关键路径，通过监测关键路径模块的工作特性来反应核心电路中关键路径的特性，在设定工作条件(如电压、温度等)下，测量环形振荡器(关键路径模块)的输出频率来表征和衡量关键路径的延时特性和芯片在该工作条件下能够达到的最高工作频率。
由于芯片的关键路径可以有多个，对应的关键路径模块也可以有多个，一个关键路径对应一个关键路径模块。在测试时，会测试芯片中所有的关键路径中的逻辑门器件组成的环形振荡器，相应地，上述的第二特性方程也可以有多个。最终得到芯片对应的工作频率和电源电压的对应关系，应用时根据目标工作频率设置相应的工作电压，或者根据目标电源电压设置相应的工作频率。
此外，考虑到环境温度也会对芯片老化造成一定的影响，因此在计算关键路径的老化程度时还可以将环境温度考虑在内。又一种实施方式下，预设第二规则包括表征关键路径在不同老化时间下的电源电压(用Vdd表示)、工作频率(用Freq表示)和温度(用Temp表示)关系的第二特性方程。可选地，第二特性方程可以为：
Vdd_T0＝func(Freq，Temp)，
Vdd_T1＝func(Freq，Temp)，
……
VddTn＝func(Freq，Temp)，其中，Temp为温度。
同理，第二特性方程中的Freq和Vdd也可以反过来，此时，第二特性方程为：
Freq_T0＝func(Vdd，Temp)，
Freq_T1＝func(Vdd，Temp)，
……
Freq_Tn＝func(Vdd，Temp)。
在该种实施方式下，芯片老化补偿方法还包括获取当前时刻的环境温度。
若关键路径的老化程度用芯片目标工作频率对应的电源电压变化量来表征，相应地，S4的实现过程可以是：基于第二特性方程确定环境温度下初始时刻目标工作频率(如初始时刻的芯片工作频率)对应的电源电压，基于该目标工作频率对应的电源电压变化量和初始时刻的电源电压，得到当前时刻目标工作频率对应的电源电压，当前时刻目标工作频率对应的电源电压即为老化补偿值。即将目标工作频率代入上述Vdd_T0＝func(Freq，Temp)或Freq_T0＝func(Vdd，Temp)，得到初始时刻的电源电压，再基于该目标工作频率对应的电源电压变化量，得到当前时刻目标工作频率对应的电源电压。其中，当前时刻目标工作频率对应的电源电压＝初始时刻的电源电压+电源电压变化量。
若关键路径的老化程度用芯片目标电源电压对应的工作频率变化量来表征，相应地，S4的实现过程可以是：基于第二特性方程确定环境温度下初始时刻目标电源电压对应的工作频率，基于该目标电源电压对应的工作频率变化量和电源电压初始时刻的工作频率，得到当前时刻该目标电源电压对应的工作频率，当前时刻的工作频率即为老化补偿值。即，初始时刻的目标电源电压代入上述Vdd_T0＝func(Freq，Temp)或Freq_T0＝func(Vdd，Temp)，得到初始时刻的工作频率，再基于该目标电源电压对应的工作频率变化量，得到当前时刻该目标电源电压对应的工作频率。其中，当前时刻该目标电源电压对应的工作频率＝初始时刻的工作频率-工作频率变化量。
需要说明的是，本申请中的电源电压变化量、测量值变化量、电压变化量、工作频率变化量均用绝对值表示为正值。
在考虑环境温度的情况下，该芯片老化补偿方法还包括：获取上述表征关键路径在不同老化时间下的电源电压、工作频率和温度关系的第二特性方程，其中，获取上述表征关键路径在不同老化时间下的电源电压、工作频率和温度关系的第二特性方程的过程可以是：获取关键路径模块在不同电源电压、不同温度条件下的频率值，并进行拟合得到初始时刻下电源电压、频率值和温度关系的表达式，也即得到Vdd_T0＝func(Freq，Temp)或Freq_T0＝func(Vdd，Temp)。获取经过不同老化时间处理后的所述关键路径模块在不同电源电压、不同温度条件下的频率值，并进行拟合得到不同老化时间下电源电压、频率值和温度关系的表达式，也即得到Vdd_T1＝func(Freq，Temp)～Vdd_Tn＝func(Freq，Temp)或Freq_T1＝func(Vdd，Temp)～Freq_Tn＝func(Vdd，Temp)，从而得到表征关键路径在不同老化时间下的电源电压、工作频率和温度关系的第二特性方程。
其中，拟合方式可以采用线性插值拟合，也可以采用曲线拟合，如多项式拟合、指数拟合，而这些拟合方式的具体原理，已经为本领域技术人员所熟知，在此不再介绍等。
上述的表征电压测量模块与芯片内部关键路径的老化相关性的映射关系可以是基于上述的第一特性方程和第二特性方程获得，为了更好的理解上述的电压测量模块与芯片内部关键路径的老化相关性的映射关系，下面结合上述的第一特性方程和第二特性方程进行说明，其示意图可以如图2所示。
在考虑环境温度的情况下，假设第一特性方程为：
Voltage_T0＝func(Count，Temp)，
Voltage_T1＝func(Count，Temp)，
……
Voltage_Tn＝func(Count，Temp)。
第二特性方程可以为：
Vdd_T0＝func(Freq，Temp)，
Vdd_T1＝func(Freq，Temp)，
……
Vdd_Tn＝func(Freq，Temp)。
在得到上述的第一特性方程后，此时，根据应用需求，设定电压测量模块的目标测量值Count_Target，并推算电压测量模块不同老化时间(T1～Tn)相对于T0时刻的目标测量值所对应的电压变化量Voltage_variation(T1、T1……Tn||T0)，也即推算T1时刻的目标测量值对应的电源电压与T0时刻的目标测量值对应的电源电压的电压变化量，推算T2时刻的目标测量值对应的电源电压与T0时刻的目标测量值对应的电源电压的电压变化量，推算T3时刻的目标测量值对应的电源电压与T0时刻的目标测量值对应的电源电压的电压变化量，依次类推，直至推算Tn时刻的目标测量值对应的电源电压与T0时刻的目标测量值对应的电源电压的电压变化量。
在得到上述的第二特性方程后，此时，根据应用需求，设定关键路径模块的目标频率值(Freq_Target)，推算关键路径模块不同的老化时间(T1～Tn)相对于T0时刻目标频率值所对应的电源电压变化量Vdd_variation(T1、T1……Tn||T0)，也即推算T1时刻的目标频率值对应的电源电压与T0时刻的目标频率值对应的电源电压的电源电压变化量，推算T2时刻的目标频率值对应的电源电压与T0时刻的目标频率值对应的电源电压的电源电压变化量，推算T3时刻的目标频率值对应的电源电压与T0时刻的目标频率值对应的电源电压的电源电压变化量，依次类推，直至推算Tn时刻的目标频率值对应的电源电压与T0时刻的目标频率值对应的电源电压的电源电压变化量。
在推算得到电压测量模块不同老化时间(T1～Tn)相对于T0时刻的目标测量值所对应的电压变化量Voltage_variation(T1、T1……Tn||T0)以及关键路径模块不同的老化时间(T1～Tn)相对于T0时刻目标频率值所对应的电源电压变化量Vdd_variation(T1、T1……Tn||T0)后，将得到的电压变化量和电源电压变化量按相同老化时间进行一一对应，之后采用合适的模型(如一次多项式、多次多项式、指数模型、幂指数模型、多次方模型等)进行拟合表征，从而得到表征电压测量模块与芯片内部关键路径的老化相关性的映射关系。
上述的映射关系为电压测量模块的电压变化量与芯片的电源电压变化量之间的映射关系，此外，映射关系还可以是测量值变化量与芯片的电源电压变化量之间的映射关系、电压测量模块的电压变化量与工作频率变化量的映射关系、测量值变化量与工作频率变化量的映射关系。
具体地，一种实施方式下，当第一特性方程为：
Count_T0＝func(Voltage，Temp)，
Count_T1＝func(Voltage，Temp)，
……
Count_Tn＝func(Voltage，Temp)。
第二特性方程可以为：
Vdd_T0＝func(Freq，Temp)，
Vdd_T1＝func(Freq，Temp)，
……
Vdd_Tn＝func(Freq，Temp)。此时，映射关系为测量值变化量与芯片的电源电压变化量之间的映射关系。
又一种实施方式下，当第一特性方程为：
Count_T0＝func(Voltage，Temp)，
Count_T1＝func(Voltage，Temp)，
……
Count_Tn＝func(Voltage，Temp)。
第二特性方程可以为：
Freq_T0＝func(Vdd，Temp)，
Freq_T1＝func(Vdd，Temp)，
……
Freq_Tn＝func(Vdd，Temp)。此时，映射关系为测量值变化量与工作频率变化量的映射关系。
又一种实施方式下，当第一特性方程为：
Voltage_T0＝func(Count，Temp)，
Voltage_T1＝func(Count，Temp)，
……
Voltage_Tn＝func(Count，Temp)。
第二特性方程可以为：
Freq_T0＝func(Vdd，Temp)，
Freq_T1＝func(Vdd，Temp)，
……
Freq_Tn＝func(Vdd，Temp)。此时，映射关系为电压变化量与工作频率变化量的映射关系。
在不考虑环境温度的情况下，基于上述的第一特性方程和第二特性方程获得表征电压测量模块与芯片内部关键路径的老化相关性的映射关系的原理与上述考虑环境温度的情况下，基于上述的第一特性方程和第二特性方程获得表征电压测量模块与芯片内部关键路径的老化相关性的映射关系的原理类似，在此不再说明。
S5：根据所述老化补偿值调节所述芯片的电源电压或工作频率以进行老化补偿。
在计算得到老化补偿值后，根据老化补偿值调节芯片的电源电压或工作频率以进行老化补偿。
一种实施方式下，若关键路径的老化程度对应的老化补偿值为当前时刻的工作频率，则进行老化补偿时，可以是调节芯片的工作频率与当前时刻的工作频率一致，以进行老化补偿。在该种实施方式下，在进行老化补偿时是通过调节芯片的工作频率进行补偿。
一种实施方式下，若关键路径的老化程度对应的老化补偿值为当前时刻的目标工作频率对应电源电压，则进行老化补偿时，可以是调节电源相关模块(比如芯片外部电源模块或芯片内部的LDO(low dropout regulator，低压差线性稳压器))的输出电压，使其输出值与当前时刻的电源电压一致，以进行老化补偿。在该种实施方式下，在进行老化补偿时是通过调节芯片的工作电压进行补偿。
为了更好的理解上述的芯片老化补偿方法，下面结合图3所示的一种具体的实施方式进行说明。需要说明的是，图3所示的实施方式仅是本申请众多实施方式中的一种，因此不能将其理解成是对本申请的限制。
在满足老化测量条件时，将电压测量模块与预设基准电压(可以是芯片电源电压，也可以是其他外部电源电压，为一已知值)连接，得到当前时刻的测量值。再基于第一特性方程推算相同环境温度下初始时刻的预设基准电压对应的初始测量值，计算当前时刻的测量值与述初始时刻的初始测量值的测量值变化量，若该测量值变化量大于预设阈值，则结合第一特性方程获取相同环境温度下指定目标测量值对应的电压值，并获取指定目标测量值对应的当前时刻电压值与初始时刻的初始电压值的电压变化量，从而得到电压测量模块的老化程度。之后，结合电压测量模块与芯片内部关键路径的老化相关性的映射关系，得到关键路径的老化程度如电源电压变化量。之后，基于第二特性方程确定相同环境温度下初始时刻的目标频率对应的电源电压，并基于电源电压变化量和目标频率对应的电源电压，得到当前时刻的电源电压，之后控制电源相关模块调节其输出电压，使该输出电压与当前时刻的电源电压一致。
基于同样的发明构思，本申请实施例还提供了一种芯片老化补偿装置，该芯片补偿老化装置用于：获取利用电压测量模块测量预设基准电压所对应的当前时刻的测量值，基于所述当前时刻的测量值和预设第一规则，得到所述电压测量模块的老化程度，以及基于所述电压测量模块的老化程度和预设的表征所述电压测量模块与芯片内部关键路径的老化相关性的映射关系，得到所述关键路径的老化程度，基于所述关键路径的老化程度和预设第二规则，得到所述关键路径的老化程度对应的老化补偿值，以及根据所述老化补偿值调节所述芯片的电源电压或工作频率以进行老化补偿。
其中，该芯片老化补偿装置可以是实体设备也可以是虚拟设备(软件功能模块)。一种实施方式下，芯片老化补偿装置的结构示意图可以如图4所示。包括获取模块、老化检测模块和补偿模块。
其中，获取模块用于获取利用电压测量模块测量预设基准电压所对应的当前时刻的测量值，其中，所述电压测量模块为基于环形振荡器的电压测量模块。
老化检测模块，用于基于所述当前时刻的测量值和预设第一规则，得到所述电压测量模块的老化程度，以及基于所述电压测量模块的老化程度和预设的表征所述电压测量模块与芯片内部关键路径的老化相关性的映射关系，得到所述关键路径的老化程度，以及基于所述关键路径的老化程度和预设第二规则，得到所述关键路径的老化程度对应的老化补偿值。
补偿模块，用于根据所述老化补偿值调节所述芯片的电源电压或工作频率以进行老化补偿。
可选地，所述预设第一规则包括表征所述电压测量模块在不同老化时间下的电源电压、测量值和温度关系的第一特性方程，获取模块还用于获取当前时刻的环境温度。相应地，老化检测模块，用于：基于所述第一特性方程，确定所述环境温度下初始时刻的预设基准电压对应的初始测量值；获取所述当前时刻的测量值与所述初始时刻的初始测量值的测量值变化量；若所述测量值变化量超过预设阈值，基于所述第一特性方程获取所述环境温度下指定目标测量值对应的电压值，并获取所述指定目标测量值对应的电压值与初始时刻的初始电压值的电压变化量，所述电压变化量表征所述电压测量模块的老化程度。或者，老化检测模块，用于：基于所述第一特性方程，确定所述环境温度下初始时刻的预设基准电压对应的初始测量值；获取所述当前时刻的测量值与所述初始时刻的初始测量值的测量值变化量，所述测量值变化量表征所述电压测量模块的老化程度。
可选地，所述预设第二规则包括表征所述关键路径在不同老化时间下的电源电压、工作频率和温度关系的第二特性方程，若所述关键路径的老化程度用所述芯片目标工作频率对应的电源电压变化量来表征，则老化检测模块，用于：基于所述第二特性方程确定所述环境温度下初始时刻的目标工作频率对应的电源电压；基于所述电源电压变化量和所述目标工作频率对应的电源电压，得到所述当前时刻目标工作频率对应的电源电压，所述当前时刻目标工作频率对应的电源电压为所述老化补偿值。
若所述关键路径的老化程度用所述芯片目标电源电压对应的工作频率变化量来表征，则老化检测模块，用于：基于所述第二特性方程确定所述环境温度下初始时刻的目标电源电压对应的工作频率；基于所述工作频率变化量和所述目标电源电压对应的工作频率，得到所述当前时刻目标电源电压对应的工作频率，所述当前时刻目标电源电压对应的工作频率为所述老化补偿值。
本申请实施例所提供的芯片老化补偿装置，其实现原理及产生的技术效果和前述方法实施例相同，为简要描述，装置实施例部分未提及之处，可参考前述方法实施例中相应内容。
需要说明的是，若上述的芯片老化补偿装置为实体设备，则上述的获取模块可以是包括端口的收发器，上述的老化检测模块可以是处理器、控制器或者具有类似功能的硬件模块，上述的补偿模块可以是调节器或者具有类似功能的硬件模块，其中，调节器也可以是处理器、控制器等。
基于同样的发明构思，本申请实施例还提供了一种SOC芯片，该SOC芯片包括电压测量模块和上述芯片老化补偿装置(此时为硬件)。电压测量模块预设基准电源电压连接，用于测量预设基准电源电压所对应的当前时刻的测量值，其中，所述电压测量模块为基于环形振荡器的电压测量模块。
芯片老化补偿装置，与所述电压测量模块连接，所述芯片老化补偿装置，用于获取利用电压测量模块测量预设基准电压所对应的当前时刻的测量值，基于所述当前时刻的测量值和预设第一规则，得到所述电压测量模块的老化程度，以及基于所述电压测量模块的老化程度和预设的表征所述电压测量模块与芯片内部关键路径的老化相关性的映射关系，得到所述关键路径的老化程度，基于所述关键路径的老化程度和预设第二规则，得到所述关键路径的老化程度对应的老化补偿值，以及根据所述老化补偿值调节所述芯片的电源电压或工作频率以进行老化补偿。
该SOC(System on Chip)芯片可以是在现有大规模集成电路中涉及的SOC芯片的基础上，进一步集成上述电压测量模块和上述芯片老化补偿装置的SOC芯片。其中，大规模集成电路中涉及的SOC芯片可以是各种处理器、存储器等芯片。
SOC芯片实施例所提供的芯片老化补偿装置，其实现原理及产生的技术效果和前述方法实施例相同，为简要描述，SOC芯片实施例部分未提及之处，可参考前述方法实施例中相应内容。
基于同样的发明构思，本申请实施例提供的一种电子设备，该电子设备包括上述的SOC芯片或者上述的芯片老化补偿装置。SOC芯片可以是存储器或处理器等。该电子设备可以是手机、平板、电脑、服务器等设备。
基于同样的发明构思，如图5所示，图5示出了本申请实施例提供的一种电子设备200的结构框图。所述电子设备200包括：收发器210、存储器220、通讯总线230以及处理器240。
所述收发器210、所述存储器220、处理器240各元件相互之间直接或间接地电性连接，以实现数据的传输或交互。例如，这些元件相互之间可通过一条或多条通讯总线230或信号线实现电性连接。其中，收发器210用于收发数据。存储器220用于存储计算机程序，如存储有图4中所示的软件功能模块，即芯片老化补偿装置。其中，芯片老化补偿装置包括至少一个可以软件或固件(Firmware)的形式存储于所述存储器220中或固化在所述电子设备200的操作***(Operating System，OS)中的软件功能模块。所述处理器240，用于执行存储器220中存储的可执行模块，例如芯片老化补偿装置包括的软件功能模块或计算机程序。例如，处理器240，用于利用电压测量模块测量预设基准电压所对应的当前时刻的测量值，其中，所述电压测量模块为基于环形振荡器的电压测量模块；基于所述当前时刻的测量值和预设第一规则，得到所述电压测量模块的老化程度；基于所述电压测量模块的老化程度和预设的表征所述电压测量模块与芯片内部关键路径的老化相关性的映射关系，得到所述关键路径的老化程度；基于所述关键路径的老化程度和预设第二规则，得到所述关键路径的老化程度对应的老化补偿值；根据所述老化补偿值调节所述芯片的电源电压或工作频率以进行老化补偿。
其中，存储器220可以是，但不限于，随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)，只读存储器(Read Only Memory，ROM)，可编程只读存储器(Programmable Read-OnlyMemory，PROM)，可擦除只读存储器(Erasable Programmable Read-Only Memory，EPROM)，电可擦除只读存储器(Electric Erasable Programmable Read-Only Memory，EEPROM)等。
处理器240可能是一种集成电路芯片，具有信号的处理能力。上述的处理器可以是通用处理器，包括中央处理器(Central Processing Unit，CPU)、网络处理器(NetworkProcessor，NP)等；还可以是数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现场可编程门阵列(FieldProgrammable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。可以实现或者执行本申请实施例中的公开的各方法、步骤及逻辑框图。通用处理器可以是微处理器或者该处理器240也可以是任何常规的处理器等。
本申请实施例还提供了一种非易失性的计算机可读取存储介质(以下简称存储介质)，该存储介质上存储有计算机程序，该计算机程序被计算机如上述的电子设备200运行时，执行上述所示的芯片老化补偿方法。
需要说明的是，本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，也可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，附图中的流程图和框图显示了根据本申请的多个实施例的装置、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或代码的一部分，所述模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现方式中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个连续的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的***来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。
另外，在本申请各个实施例中的各功能模块可以集成在一起形成一个独立的部分，也可以是各个模块单独存在，也可以两个或两个以上模块集成形成一个独立的部分。
所述功能如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读存储介质中。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个计算机可读存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，笔记本电脑，服务器，或者电子设备等)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的计算机可读存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。
Claims (11)
1.一种芯片老化补偿方法，其特征在于，包括：
利用电压测量模块测量预设基准电压所对应的当前时刻的测量值，其中，所述电压测量模块为基于环形振荡器的电压测量模块；
基于所述当前时刻的测量值和预设第一规则，得到所述电压测量模块的老化程度；
基于所述电压测量模块的老化程度和预设的表征所述电压测量模块与芯片内部关键路径的老化相关性的映射关系，得到所述关键路径的老化程度；
基于所述关键路径的老化程度和预设第二规则，得到所述关键路径的老化程度对应的老化补偿值；
根据所述老化补偿值调节所述芯片的电源电压或工作频率以进行老化补偿。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述预设第一规则包括表征所述电压测量模块在不同老化时间下的电源电压、测量值和温度关系的第一特性方程，所述方法还包括：
获取当前时刻的环境温度；相应地，
基于所述当前时刻的测量值和预设第一规则，得到所述电压测量模块的老化程度，包括：
基于所述第一特性方程，确定所述环境温度下初始时刻的所述预设基准电压对应的初始测量值；
获取所述当前时刻的测量值与所述初始时刻的初始测量值的测量值变化量；
若所述测量值变化量超过预设阈值，基于所述第一特性方程获取所述环境温度下指定目标测量值对应的电压值，并获取所述指定目标测量值对应的电压值与初始时刻的初始电压值的电压变化量，所述电压变化量表征所述电压测量模块的老化程度。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述预设第一规则包括表征所述电压测量模块在不同老化时间下的电源电压、测量值和温度关系的第一特性方程，所述方法还包括：
获取当前时刻的环境温度；相应地，
基于所述当前时刻的测量值和预设第一规则，得到所述电压测量模块的老化程度，包括：
基于所述第一特性方程，确定所述环境温度下初始时刻的所述预设基准电压对应的初始测量值；
获取所述当前时刻的测量值与所述初始时刻的初始测量值的测量值变化量，所述测量值变化量表征所述电压测量模块的老化程度。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，若所述关键路径的老化程度用所述芯片目标工作频率对应的电源电压变化量来表征，所述预设第二规则包括表征所述关键路径在不同老化时间下的电源电压、工作频率和温度关系的第二特性方程；所述方法还包括：
获取当前时刻的环境温度；相应地，
基于所述关键路径的老化程度和预设第二规则，得到所述关键路径的老化程度对应的老化补偿值，包括：
基于所述第二特性方程确定所述环境温度下初始时刻的目标工作频率对应的电源电压；
基于所述电源电压变化量和所述目标工作频率对应的电源电压，得到所述当前时刻目标工作频率对应的电源电压，所述当前时刻目标工作频率对应的电源电压为所述老化补偿值。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，若所述关键路径的老化程度用所述芯片目标电源电压对应的工作频率变化量来表征，所述预设第二规则包括表征所述关键路径在不同老化时间下的电源电压、工作频率和温度关系的第二特性方程；所述方法还包括：
获取当前时刻的环境温度；相应地，
基于所述关键路径的老化程度和预设第二规则，得到所述关键路径的老化程度对应的老化补偿值，包括：
基于所述第二特性方程确定所述环境温度下初始时刻的目标电源电压对应的工作频率；
基于所述工作频率变化量和所述目标电源电压对应的工作频率，得到所述当前时刻目标电源电压对应的工作频率，所述当前时刻目标电源电压的工作频率为所述老化补偿值。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述老化补偿值调节所述芯片的电源电压或工作频率以进行老化补偿，包括：
若所述关键路径的老化程度对应的老化补偿值为当前时刻目标电源电压对应的工作频率，调节所述芯片的工作频率与所述当前时刻目标电源电压对应的工作频率一致，以进行老化补偿；
若所述关键路径的老化程度对应的老化补偿值为所述当前时刻目标工作频率对应的电源电压，调节所述芯片的电源电压使所述电源电压的值与所述当前时刻目标工作频率对应的电源电压一致，以进行老化补偿。
7.根据权利要求2或3所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
获取所述电压测量模块在不同电源电压、不同温度条件下的测量值，并进行拟合得到初始时刻下电源电压、测量值和温度关系的表达式；
获取经过不同老化时间处理后的所述电压测量模块在不同电源电压、不同温度条件下对应的测量值，并进行拟合得到不同老化时间下电源电压、测量值和温度关系的表达式，得到表征所述电压测量模块在不同老化时间下的电源电压、测量值和温度关系的第一特性方程，其中，所述第一特性方程包括表征初始时刻下电源电压、测量值和温度关系的表达式以及不同老化时间下电源电压、测量值和温度关系的表达式。
8.根据权利要求4或5所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
获取关键路径模块在不同电源电压、不同温度条件下的频率值，并进行拟合得到初始时刻下电源电压、频率值和温度关系的表达式，其中，所述关键路径模块由所述关键路径中的逻辑门器件组成的环形振荡器；
获取经过不同老化时间处理后的所述关键路径模块在不同电源电压、不同温度条件下的频率值，并进行拟合得到不同老化时间下电源电压、频率值和温度关系的表达式，得到表征所述关键路径在不同老化时间下的电源电压、工作频率和温度关系的第二特性方程，所述第二特性方程包括初始时刻下电源电压、频率值和温度关系的表达式和不同老化时间下电源电压、频率值和温度关系的表达式。
9.一种芯片老化补偿装置，其特征在于，包括：
获取模块，用于获取利用电压测量模块测量预设基准电压所对应的当前时刻的测量值，其中，所述电压测量模块为基于环形振荡器的电压测量模块；
老化检测模块，用于基于所述当前时刻的测量值和预设第一规则，得到所述电压测量模块的老化程度，以及基于所述电压测量模块的老化程度和预设的表征所述电压测量模块与芯片内部关键路径的老化相关性的映射关系，得到所述关键路径的老化程度，以及基于所述关键路径的老化程度和预设第二规则，得到所述关键路径的老化程度对应的老化补偿值；
补偿模块，用于根据所述老化补偿值调节所述芯片的电源电压或工作频率以进行老化补偿。
10.一种SOC芯片，其特征在于，包括：
电压测量模块，与预设基准电压连接，用于测量所述预设基准电压所对应的当前时刻的测量值，其中，所述电压测量模块测量为基于环形振荡器的电压测量模块；
芯片老化补偿装置，与所述电压测量模块连接，所述芯片老化补偿装置，用于获取所述当前时刻的测量值，基于所述当前时刻的测量值和预设第一规则，得到所述电压测量模块的老化程度，以及基于所述电压测量模块的老化程度和预设的表征所述电压测量模块与芯片内部关键路径的老化相关性的映射关系，得到所述关键路径的老化程度，基于所述关键路径的老化程度和预设第二规则，得到所述关键路径的老化程度对应的老化补偿值，以及根据所述老化补偿值调节所述芯片的电源电压或工作频率以进行老化补偿。
11.一种电子设备，其特征在于，包括：包括本体和如权利要求9所述的芯片老化补偿装置，或者，如权利要求10所述的SOC芯片。
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