JP2013140979A - システムオンチップの温度管理方法及び温度管理回路、並びにそれを含むシステムオンチップ及びそれを制御する温度管理装置 - Google Patents
システムオンチップの温度管理方法及び温度管理回路、並びにそれを含むシステムオンチップ及びそれを制御する温度管理装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2013140979A JP2013140979A JP2012285174A JP2012285174A JP2013140979A JP 2013140979 A JP2013140979 A JP 2013140979A JP 2012285174 A JP2012285174 A JP 2012285174A JP 2012285174 A JP2012285174 A JP 2012285174A JP 2013140979 A JP2013140979 A JP 2013140979A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- temperature
- sub
- signal
- chip
- main
- 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
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05F—SYSTEMS FOR REGULATING ELECTRIC OR MAGNETIC VARIABLES
- G05F1/00—Automatic systems in which deviations of an electric quantity from one or more predetermined values are detected at the output of the system and fed back to a device within the system to restore the detected quantity to its predetermined value or values, i.e. retroactive systems
- G05F1/10—Regulating voltage or current
- G05F1/46—Regulating voltage or current wherein the variable actually regulated by the final control device is dc
- G05F1/56—Regulating voltage or current wherein the variable actually regulated by the final control device is dc using semiconductor devices in series with the load as final control devices
- G05F1/565—Regulating voltage or current wherein the variable actually regulated by the final control device is dc using semiconductor devices in series with the load as final control devices sensing a condition of the system or its load in addition to means responsive to deviations in the output of the system, e.g. current, voltage, power factor
- G05F1/567—Regulating voltage or current wherein the variable actually regulated by the final control device is dc using semiconductor devices in series with the load as final control devices sensing a condition of the system or its load in addition to means responsive to deviations in the output of the system, e.g. current, voltage, power factor for temperature compensation
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
- G06F1/00—Details not covered by groups G06F3/00 - G06F13/00 and G06F21/00
- G06F1/16—Constructional details or arrangements
- G06F1/20—Cooling means
- G06F1/206—Cooling means comprising thermal management
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
- G05D23/00—Control of temperature
- G05D23/19—Control of temperature characterised by the use of electric means
- G05D23/1927—Control of temperature characterised by the use of electric means using a plurality of sensors
- G05D23/193—Control of temperature characterised by the use of electric means using a plurality of sensors sensing the temperaure in different places in thermal relationship with one or more spaces
- G05D23/1932—Control of temperature characterised by the use of electric means using a plurality of sensors sensing the temperaure in different places in thermal relationship with one or more spaces to control the temperature of a plurality of spaces
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
- H01L23/34—Arrangements for cooling, heating, ventilating or temperature compensation ; Temperature sensing arrangements
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
- H01L23/34—Arrangements for cooling, heating, ventilating or temperature compensation ; Temperature sensing arrangements
- H01L23/345—Arrangements for heating
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
- H01L2924/0001—Technical content checked by a classifier
- H01L2924/0002—Not covered by any one of groups H01L24/00, H01L24/00 and H01L2224/00
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Human Computer Interaction (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Radar, Positioning & Navigation (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Semiconductor Integrated Circuits (AREA)
- Secondary Cells (AREA)
- Dram (AREA)
Abstract
【解決手段】本発明のシステムオンチップの温度管理方法は、メインセンサを利用してシステムオンチップの全体的なメイン温度に相応するデジタル信号をメイン温度信号として発生するステップと、複数のサブセンサを利用してシステムオンチップのサブブロックのサブ温度にそれぞれ比例する周波数を有するパルス信号をサブ温度信号として発生するステップと、メイン温度信号及びサブ温度信号に基づいてシステムオンチップの動作を制御するステップと、を有する。
【選択図】図1
Description
また、本発明の目的は、効率的にシステムオンチップの温度を監視して制御できる温度管理回路及びそれを含むシステムオンチップ並びにそれを制御する温度管理装置を提供することにある。
前記システムオンチップの動作を制御するステップは、少なくとも一つの温度臨界値及び前記メイン温度信号に基づいて前記メイン温度の変化を検出するステップと、前記検出されたメイン温度の変化及び前記サブ温度信号に基づいて前記システムオンチップの全体的な動作及び前記サブブロックの個別的な動作のうち、少なくとも一つを制御するステップと、を含み得る。
前記温度管理方法は、前記メイン温度信号をセンシング周期ごとにラッチし、前のメイン温度値及び現在のメイン温度値を保存するステップと、前記サブ温度信号のパルスを前記センシング周期ごとにカウントし、現在のサブ温度カウント値を保存するステップと、を更に含むことができる。
前記システムオンチップの動作を制御するステップは、少なくとも一つの温度臨界値、前記前のメイン温度値、及び前記現在のメイン温度値に基づいてインタラプト信号を発生するステップと、前記インタラプト信号及び前記現在のサブ温度カウント値に基づいて前記サブブロックのそれぞれの動作速度を調節するステップと、を含み得る。
前記サブブロックのそれぞれの動作速度を調節するステップは、前記サブブロックのそれぞれの電源電圧及びそれぞれの動作周波数のうち、少なくとも一つを増加させるか又は減少させるステップを含み得る。
前記サブブロックのそれぞれの動作速度を調節するステップは、前記インタラプト信号に応答して前記現在のサブ温度カウント値の大きさを比較するステップと、前記現在のサブ温度カウント値の大きさの比較結果に基づいて前記サブブロックのそれぞれの動作速度を調節するステップと、を含み得る。
前記インタラプト信号が前記メイン温度の増加を示す場合には、前記現在のサブ温度カウント値が大きい前記サブブロックの動作速度を優先的に減少し、前記インタラプト信号が前記メイン温度の減少を示す場合には、前記現在のサブ温度カウント値が小さい前記サブブロックの動作速度を優先的に増加し得る。
前記サブブロックのそれぞれの動作速度を調節するステップは、前記インタラプト信号に応答して前記現在のサブ温度カウント値の散布度を計算するステップと、前記現在のサブ温度カウント値の散布度に基づいて前記サブブロックのそれぞれの動作速度を調節するステップと、を含み得る。
前記インタラプト信号を発生するステップは、前記前のメイン温度値が温度上昇臨界値より小さく、前記現在のメイン温度値が前記温度上昇臨界値より大きい場合に温度上昇インタラプト信号を活性化するステップと、前記前のメイン温度値が温度下降臨界値より大きく、前記現在のメイン温度値が前記温度下降臨界値より小さい場合に温度下降インタラプト信号を活性化するステップと、を含み得る。
前記温度下降臨界値は、前記温度上昇臨界値より小さくし得る。
前記システムオンチップの動作を制御するステップは、前記現在のメイン温度値と最大温度臨界値とを比較するステップと、前記現在のメイン温度値が前記最大温度臨界値より大きい場合に前記システムオンチップに印加される外部電源電圧を遮断するステップと、を含み得る。
前記温度管理方法は、温度には依存しない基準周波数を有する基準クロック信号を前記センシング周期ごとにカウントして現在の基準カウント値を保存するステップと、前記現在のサブ温度カウント値、前記現在の基準カウント値、及び前記基準周波数に基づいて前記サブ温度にそれぞれ比例する現在のサブ温度周波数を計算するステップと、前記現在のサブ温度周波数に基づいて現在のサブ温度値を計算するステップと、を更に含むことができる。
前記温度管理方法は、前記メインセンサに隣接して配置される付加的なサブセンサを利用して前記メイン温度に比例する周波数を有する基準パルス信号を発生するステップと、前記基準パルス信号のパルスを前記センシング周期ごとにカウントして現在の基準カウント値を保存するステップと、前記現在のサブ温度カウント値、前記現在のメイン温度値、及び前記現在の基準カウント値に基づいて現在のサブ温度値を決定するステップと、を更に含むことができる。
前記温度サンプリング部は、前記メイン温度信号を前記センシング周期ごとにラッチしてメイン温度値を周期的に提供するラッチ部と、前記サブ温度信号のパルスを前記センシング周期ごとにカウントしてサブ温度カウント値を周期的に提供する複数のサブ温度カウンタを含み得る。
前記レジスタ部は、前記周期的に提供されるメイン温度値及びサブ温度カウント値に基づいて前のメイン温度値、現在のメイン温度値、及び現在のサブ温度カウント値を保存し、前記インタラプト発生部は、少なくとも一つの温度臨界値、前記前のメイン温度値、及び前記現在のメイン温度値に基づいて前記インタラプト信号を発生し得る。
前記プロセッサは、前記インタラプト信号に応答して前記現在のサブ温度カウント値の大きさを比較し、前記現在のサブ温度カウント値の大きさの比較結果に基づいて前記温度管理信号を発生し得る。
前記プロセッサは、前記インタラプト信号に応答して前記現在のサブ温度カウント値の散布度を計算し、前記現在のサブ温度カウント値の散布度に基づいて前記温度管理信号を発生し得る。
前記インタラプト発生部は、前記現在のメイン温度値と最大温度臨界値を比較し、前記現在のメイン温度値が前記最大温度臨界値より大きい場合に前記システムオンチップに印加される外部電源電圧を遮断するためのトリップ信号を更に発生し得る。
前記温度サンプリング部は、温度には依存しない基準周波数を有する基準クロック信号を前記センシング周期ごとにカウントして基準カウント値を周期的に提供する基準カウンタを更に含み、前記レジスタ部は、前記周期的に提供される基準カウント値に基づいて現在の基準カウント値を更に保存し、前記プロセッサは、前記現在のサブ温度カウント値、前記現在の基準カウント値、及び前記基準周波数に基づいて前記サブ温度にそれぞれ比例する現在のサブ温度周波数を計算し、前記現在のサブ温度周波数に基づいて現在のサブ温度値を決定し、前記現在のサブ温度値に基づいて前記温度管理信号を発生し得る。
前記システムオンチップは、前記メインセンサに隣接して配置され、前記メイン温度に比例する周波数を有する基準パルス信号を発生する付加的なサブセンサを更に含むことができ、前記温度サンプリング部は、前記基準パルス信号のパルスを前記センシング周期ごとにカウントして基準カウント値を周期的に提供する付加的なカウンタを更に含み、前記レジスタ部は、前記周期的に提供される基準カウント値に基づいて現在の基準カウント値を更に保存し、前記プロセッサは、前記現在のサブ温度カウント値、前記現在のメイン温度値、及び前記現在の基準カウント値に基づいて現在のサブ温度値を決定し、前記現在のサブ温度値に基づいて前記温度管理信号を発生し得る。
前記システムオンチップは、前記システムオンチップが集積される半導体基板より高い熱伝導率を有して前記サブセンサのそれぞれを前記メインセンサと熱的に接続する複数のヒートブリッジを更に含むことができる。
前記それぞれのサブセンサは、前記メインセンサより狭い占有面積を有し得る。
前記メインセンサは、前記メイン温度に比例する電圧信号及び電流信号のうち、少なくとも一つを出力する温度検出部及び該温度検出部の出力をデジタル信号に変換して前記メイン温度信号を発生するアナログ−デジタルコンバータを含み、前記それぞれのサブセンサは、前記それぞれのサブ温度に比例する動作速度を有して前記それぞれのサブ温度信号を出力するリング発振器を含み得る。
また、温度管理回路及びそれを含むシステムオンチップは、パルス信号を発生する狭い占有面積を有するサブセンサを利用することによって、温度管理性能を低下させずにシステムオンチップの大きさを減らすことができ、システムオンチップの設計時にルーティング(配線経路の設定)の制約を減少させることができる。
35〜38 第1〜第4ヒートブリッジ
100 温度管理ユニット(TMU)
120 センサ制御部
140、140a レジスタ部
142〜146 レジスタ1〜5(REG1〜5)
160、160a、160b、160c 温度サンプリング部
161〜163 サブ温度カウンタ1〜3
166 付加的なカウンタ
167 基準カウンタ
168 ラッチ部
180 インタラプト発生部
181〜185 第1〜第5比較器(COM)
186〜188 第1〜第3論理和ゲート
200 メインセンサ(MS)
220、222 温度検出部(DET)
240 アナログ−デジタルコンバータ(ADC)
310 サブセンサSS1
311 NANDロジックゲート
312〜315、312a、312b インバータ
320 サブセンサSS2
330 サブセンサSS3
340 サブセンサSS4
351、352 電極
353 金属ライン
354、355 垂直コンタクト
360 付加的なサブセンサ(AS)
400 プロセッサ
500 電力管理ユニット(PMU)
600 電気フューズROM(EFROM)
700 電圧調節器
710 基準電圧発生器(VREF)
712 単位利益増幅器(AMP)
800 サブブロック(BLKi)
900 位相ロックループ
910 周波数分周器(DIV)
920 位相−周波数検出器(P/F)
930 電荷ポンプ(CP)
940 ループフィルタ(LF)
950 電圧制御発振器(VCO)
1000、1100 電子機器
1020 メモリ装置
1030 保存装置
1040 入出力装置
1050 パワーサプライ
1060 イメージセンサ
1111 DSIホスト
1112 CSIホスト
1113、1161 PHY(物理層)
1114 DigRFマスター
1120 GPS
1140 イメージセンサ
1141 CSI装置
1150 ディスプレイ
1151 DSI装置
1160 RFチップ
1162 DigRFスレーブ
1170 ストレージ
1180 マイク
1185 DRAM
1190 スピーカー
1210 UWB
1220 WLAN
1230 WIMAX
INT インタラプト信号
RCLK 基準クロック信号
SMT メイン温度信号
SPi サブ温度信号
SRP 基準パルス信号
TRP トリップ信号
Claims (29)
- メインセンサを利用してシステムオンチップの全体的なメイン温度に相応する信号をメイン温度信号として発生するステップと、
複数のサブセンサを利用して前記システムオンチップのサブブロックのサブ温度にそれぞれ比例する周波数を有するパルス信号をサブ温度信号として発生するステップと、
前記メイン温度信号及び前記サブ温度信号に基づいて前記システムオンチップの動作を制御するステップと、を有することを特徴とするシステムオンチップの温度管理方法。 - 前記メインセンサと前記サブセンサは、前記システムオンチップが集積される半導体基板に共に集積されることを特徴とする請求項1に記載のシステムオンチップの温度管理方法。
- 前記システムオンチップの動作を制御するステップは、
少なくとも一つの温度臨界値及び前記メイン温度信号に基づいて前記メイン温度の変化を検出するステップと、
前記検出されたメイン温度の変化及び前記サブ温度信号に基づいて前記システムオンチップの全体的な動作及び前記サブブロックの個別的な動作のうち、少なくとも一つを制御するステップと、を含むことを特徴とする請求項1に記載のシステムオンチップの温度管理方法。 - 前記メイン温度信号をセンシング周期ごとにラッチし、前のメイン温度値及び現在のメイン温度値を保存するステップと、
前記サブ温度信号のパルスを前記センシング周期ごとにカウントし、現在のサブ温度カウント値を保存するステップと、を更に含むことを特徴とする請求項1に記載のシステムオンチップの温度管理方法。 - 前記システムオンチップの動作を制御するステップは、
少なくとも一つの温度臨界値、前記前のメイン温度値、及び前記現在のメイン温度値に基づいてインタラプト信号を発生するステップと、
前記インタラプト信号及び前記現在のサブ温度カウント値に基づいて前記サブブロックのそれぞれの動作速度を調節するステップと、を含むことを特徴とする請求項4に記載のシステムオンチップの温度管理方法。 - 前記サブブロックのそれぞれの動作速度を調節するステップは、
前記サブブロックのそれぞれの電源電圧及びそれぞれの動作周波数のうち、少なくとも一つを増加させるか又は減少させるステップを含むことを特徴とする請求項5に記載のシステムオンチップの温度管理方法。 - 前記サブブロックのそれぞれの動作速度を調節するステップは、
前記インタラプト信号に応答して前記現在のサブ温度カウント値の大きさを比較するステップと、
前記現在のサブ温度カウント値の大きさの比較結果に基づいて前記サブブロックのそれぞれの動作速度を調節するステップと、を含むことを特徴とする請求項5に記載のシステムオンチップの温度管理方法。 - 前記インタラプト信号が前記メイン温度の増加を示す場合には、前記現在のサブ温度カウント値が大きい前記サブブロックの動作速度を優先的に減少し、
前記インタラプト信号が前記メイン温度の減少を示す場合には、前記現在のサブ温度カウント値が小さい前記サブブロックの動作速度を優先的に増加することを特徴とする請求項7に記載のシステムオンチップの温度管理方法。 - 前記サブブロックのそれぞれの動作速度を調節するステップは、
前記インタラプト信号に応答して前記現在のサブ温度カウント値の散布度を計算するステップと、
前記現在のサブ温度カウント値の散布度に基づいて前記サブブロックのそれぞれの動作速度を調節するステップと、を含むことを特徴とする請求項5に記載のシステムオンチップの温度管理方法。 - 前記インタラプト信号を発生するステップは、
前記前のメイン温度値が温度上昇臨界値より小さく、前記現在のメイン温度値が前記温度上昇臨界値より大きい場合に温度上昇インタラプト信号を活性化するステップと、
前記前のメイン温度値が温度下降臨界値より大きく、前記現在のメイン温度値が前記温度下降臨界値より小さい場合に温度下降インタラプト信号を活性化するステップと、を含むことを特徴とする請求項5に記載のシステムオンチップの温度管理方法。 - 前記温度下降臨界値は、前記温度上昇臨界値より小さいことを特徴とする請求項10に記載のシステムオンチップの温度管理方法。
- 前記システムオンチップの動作を制御するステップは、
前記現在のメイン温度値と最大温度臨界値とを比較するステップと、
前記現在のメイン温度値が前記最大温度臨界値より大きい場合に前記システムオンチップに印加される外部電源電圧を遮断するステップと、を含むことを特徴とする請求項4に記載のシステムオンチップの温度管理方法。 - 温度には依存しない基準周波数を有する基準クロック信号を前記センシング周期ごとにカウントして現在の基準カウント値を保存するステップと、
前記現在のサブ温度カウント値、前記現在の基準カウント値、及び前記基準周波数に基づいて前記サブ温度にそれぞれ比例する現在のサブ温度周波数を計算するステップと、
前記現在のサブ温度周波数に基づいて現在のサブ温度値を計算するステップと、を更に含むことを特徴とする請求項4に記載のシステムオンチップの温度管理方法。 - 前記メインセンサに隣接して配置される付加的なサブセンサを利用して前記メイン温度に比例する周波数を有する基準パルス信号を発生するステップと、
前記基準パルス信号のパルスを前記センシング周期ごとにカウントして現在の基準カウント値を保存するステップと、
前記現在のサブ温度カウント値、前記現在のメイン温度値、及び前記現在の基準カウント値に基づいて現在のサブ温度値を決定するステップと、を更に含むことを特徴とする請求項4に記載のシステムオンチップの温度管理方法。 - それぞれの固有機能によって区分され、独立的なそれぞれの熱源として作用する複数のサブブロックを含むシステムオンチップであって、
温度情報に基づいて前記システムオンチップの動作を制御するための温度管理信号を発生するプロセッサと、
前記温度管理信号に応答して前記システムオンチップの電源電圧及び動作周波数のうち、少なくとも一つを調節する電力管理ユニットと、
前記システムオンチップの全体的なメイン温度に相応する信号をメイン温度信号として発生するメインセンサと、
前記サブブロックのサブ温度にそれぞれ比例する周波数を有するパルス信号をサブ温度信号として発生する複数のサブセンサと、
前記メイン温度信号及び前記サブ温度信号に基づいて前記温度情報を提供する温度管理ユニットと、を有することを特徴とするシステムオンチップ。 - 前記温度管理ユニットは、
センシング周期ごとに前記メイン温度信号及び前記サブ温度信号をサンプリングして周期的にサンプリング値を提供する温度サンプリング部と、
前記プロセッサから提供される動作制御信号及び前記サンプリング値に基づいて動作情報及び前記温度情報を保存するレジスタ部と、
前記温度情報に基づいてインタラプト信号を発生するインタラプト発生部と、
前記動作情報に基づいて前記メインセンサ及び前記サブセンサを制御するセンサ制御部と、を含むことを特徴とする請求項15に記載のシステムオンチップ。 - 前記温度サンプリング部は、
前記メイン温度信号を前記センシング周期ごとにラッチしてメイン温度値を周期的に提供するラッチ部と、
前記サブ温度信号のパルスを前記センシング周期ごとにカウントしてサブ温度カウント値を周期的に提供する複数のサブ温度カウンタと、を含むことを特徴とする請求項16に記載のシステムオンチップ。 - 前記レジスタ部は、前記周期的に提供されるメイン温度値及びサブ温度カウント値に基づいて前のメイン温度値、現在のメイン温度値、及び現在のサブ温度カウント値を保存し、
前記インタラプト発生部は、少なくとも一つの温度臨界値、前記前のメイン温度値、及び前記現在のメイン温度値に基づいて前記インタラプト信号を発生することを特徴とする請求項17に記載のシステムオンチップ。 - 前記プロセッサは、前記インタラプト信号に応答して前記現在のサブ温度カウント値の大きさを比較し、前記現在のサブ温度カウント値の大きさの比較結果に基づいて前記温度管理信号を発生することを特徴とする請求項18に記載のシステムオンチップ。
- 前記プロセッサは、前記インタラプト信号に応答して前記現在のサブ温度カウント値の散布度を計算し、前記現在のサブ温度カウント値の散布度に基づいて前記温度管理信号を発生することを特徴とする請求項18に記載のシステムオンチップ。
- 前記インタラプト発生部は、前記現在のメイン温度値と最大温度臨界値を比較し、前記現在のメイン温度値が前記最大温度臨界値より大きい場合に前記システムオンチップに印加される外部電源電圧を遮断するためのトリップ信号を更に発生することを特徴とする請求項18に記載のシステムオンチップ。
- 前記温度サンプリング部は、温度には依存しない基準周波数を有する基準クロック信号を前記センシング周期ごとにカウントして基準カウント値を周期的に提供する基準カウンタを更に含み、
前記レジスタ部は、前記周期的に提供される基準カウント値に基づいて現在の基準カウント値を更に保存し、
前記プロセッサは、前記現在のサブ温度カウント値、前記現在の基準カウント値、及び前記基準周波数に基づいて前記サブ温度にそれぞれ比例する現在のサブ温度周波数を計算し、前記現在のサブ温度周波数に基づいて現在のサブ温度値を決定し、前記現在のサブ温度値に基づいて前記温度管理信号を発生することを特徴とする請求項18に記載のシステムオンチップ。 - 前記メインセンサに隣接して配置され、前記メイン温度に比例する周波数を有する基準パルス信号を発生する付加的なサブセンサを更に含み、
前記温度サンプリング部は、前記基準パルス信号のパルスを前記センシング周期ごとにカウントして基準カウント値を周期的に提供する付加的なカウンタを更に含み、
前記レジスタ部は、前記周期的に提供される基準カウント値に基づいて現在の基準カウント値を更に保存し、
前記プロセッサは、前記現在のサブ温度カウント値、前記現在のメイン温度値、及び前記現在の基準カウント値に基づいて現在のサブ温度値を決定し、前記現在のサブ温度値に基づいて前記温度管理信号を発生することを特徴とする請求項18に記載のシステムオンチップ。 - 前記システムオンチップが集積される半導体基板より高い熱伝導率を有して前記サブセンサのそれぞれを前記メインセンサと熱的に接続する複数のヒートブリッジを更に含むことを特徴とする請求項15に記載のシステムオンチップ。
- それぞれの固有機能によって区分され、独立的なそれぞれの熱源として作用する複数のサブブロックを含むシステムオンチップの温度管理回路であって、
前記システムオンチップの全体的なメイン温度に相応する信号をメイン温度信号として発生するメインセンサと、
前記サブブロックのサブ温度にそれぞれ比例する周波数を有するパルス信号をサブ温度信号として発生する複数のサブセンサと、
前記メイン温度信号及び前記サブ温度信号に基づいて前記システムオンチップの温度情報を提供する温度管理ユニットと、を有することを特徴とするシステムオンチップの温度管理回路。 - 前記メインセンサと前記サブセンサは、前記システムオンチップが集積される半導体基板に共に集積されるオンチップセンサであることを特徴とする請求項25に記載のシステムオンチップの温度管理回路。
- 前記それぞれのサブセンサは、前記メインセンサより狭い占有面積を有することを特徴とする請求項26に記載のシステムオンチップの温度管理回路。
- 前記メインセンサは、前記メイン温度に比例する電圧信号及び電流信号のうち、少なくとも一つを出力する温度検出部及び該温度検出部の出力をデジタル信号に変換して前記メイン温度信号を発生するアナログ−デジタルコンバータを含み、
前記それぞれのサブセンサは、前記それぞれのサブ温度に比例する動作速度を有して前記それぞれのサブ温度信号を出力するリング発振器を含むことを特徴とする請求項25に記載のシステムオンチップの温度管理回路。 - システムオンチップの温度変化に応答して該システムオンチップを制御する温度管理装置であって、
プロセッサと、
前記プロセッサに結合された温度管理ユニットと、
前記システムオンチップの全体的な温度に対する温度モニタリング(monitoring)に基づいてメイン温度信号を前記温度管理ユニットに提供するデジタル温度センサと、
前記システムオンチップのサブ機能ブロックに対する温度モニタリングに基づいてサブ温度信号を前記温度管理ユニットに提供する複数のサブパルスセンサと、を備え、
前記温度管理ユニットは、
前記メイン温度信号をサンプリングし、前記サブ温度信号のサンプリング値には関係なく前記メイン温度信号のサンプリング値が、前記全体的な温度の顕著な変化が発生したか否かを決定するように設定されたインタラプト条件を満足するか否かを決定し、
前記温度管理ユニットは、
前記メイン温度信号が前記インタラプト条件を満足しない場合、前記メイン温度信号及び前記サブ温度信号をサンプリングして前記インタラプト条件を満たすか否かを決定し、 前記メイン温度信号が前記インタラプト条件を満足する場合、前記プロセッサが前記システムオンチップの動作を制御できるようにインタラプト信号を前記プロセッサに対して発生することを特徴とする温度管理装置。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR10-2012-0001139 | 2012-01-04 | ||
KR1020120001139A KR101885857B1 (ko) | 2012-01-04 | 2012-01-04 | 온도 관리 회로, 이를 포함하는 시스템 온 칩 및 온도 관리 방법 |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2013140979A true JP2013140979A (ja) | 2013-07-18 |
JP2013140979A5 JP2013140979A5 (ja) | 2016-02-12 |
JP6185718B2 JP6185718B2 (ja) | 2017-08-23 |
Family
ID=48608028
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2012285174A Active JP6185718B2 (ja) | 2012-01-04 | 2012-12-27 | システムオンチップの温度管理方法 |
Country Status (6)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US9405337B2 (ja) |
JP (1) | JP6185718B2 (ja) |
KR (1) | KR101885857B1 (ja) |
CN (1) | CN103197747B (ja) |
DE (1) | DE102012110694A1 (ja) |
TW (1) | TWI619012B (ja) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2015207735A (ja) * | 2014-04-23 | 2015-11-19 | 富士通株式会社 | 半導体部品および電子機器 |
US9625986B2 (en) | 2015-03-13 | 2017-04-18 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Semiconductor device and temperature control method of semiconductor device |
JP2017523065A (ja) * | 2014-08-06 | 2017-08-17 | 船井電機株式会社 | インクジェットプリントヘッド用の温度制御回路 |
US9846541B2 (en) | 2014-12-11 | 2017-12-19 | Toshiba Memory Corporation | Memory system for controlling perforamce by adjusting amount of parallel operations |
JP2020013859A (ja) * | 2018-07-17 | 2020-01-23 | キヤノン株式会社 | 集積回路装置 |
US11879791B2 (en) | 2019-06-07 | 2024-01-23 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Temperature detection circuit and module |
Families Citing this family (29)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2015041395A (ja) | 2013-08-20 | 2015-03-02 | キヤノン株式会社 | 情報処理装置及びその制御方法、並びに、そのプログラムと記憶媒体 |
US9552034B2 (en) * | 2014-04-29 | 2017-01-24 | Qualcomm Incorporated | Systems and methods for providing local hardware limit management and enforcement |
JP2015219927A (ja) * | 2014-05-14 | 2015-12-07 | マイクロン テクノロジー, インク. | 半導体装置 |
US9280188B2 (en) * | 2014-06-03 | 2016-03-08 | Mediatek Inc. | Thermal control method and thermal control system |
US9841325B2 (en) * | 2014-08-29 | 2017-12-12 | Oracle International Corporation | High accuracy, compact on-chip temperature sensor |
US10877530B2 (en) * | 2014-12-23 | 2020-12-29 | Intel Corporation | Apparatus and method to provide a thermal parameter report for a multi-chip package |
CN105823971B (zh) * | 2015-01-09 | 2018-11-16 | 中芯国际集成电路制造(上海)有限公司 | 芯片运行状态监测***及监测方法 |
CN105824727B (zh) * | 2015-01-09 | 2019-05-28 | 中芯国际集成电路制造(上海)有限公司 | 芯片运行状态监测***及监测方法 |
KR102239356B1 (ko) | 2015-02-17 | 2021-04-13 | 삼성전자주식회사 | 클록 제어 유닛 또는 전원 제어 유닛을 포함하는 저장 장치와 메모리 시스템, 그리고 그것의 동작 방법 |
KR102316441B1 (ko) | 2015-04-14 | 2021-10-25 | 삼성전자주식회사 | 스토리지 장치 및 스토리지 장치의 동작 방법 |
JP2017058146A (ja) * | 2015-09-14 | 2017-03-23 | 三菱電機株式会社 | 寿命推定回路およびそれを用いた半導体装置 |
CN105652916B (zh) * | 2016-01-06 | 2017-12-01 | 京东方科技集团股份有限公司 | 处理器温度控制电路 |
CN106020170B (zh) * | 2016-07-07 | 2019-03-15 | 工业和信息化部电子第五研究所 | SoC健康监测的方法、装置及*** |
US10309838B2 (en) | 2016-09-08 | 2019-06-04 | Qualcomm Incorporated | Temporal temperature sensor position offset error correction |
US10255960B2 (en) * | 2016-09-13 | 2019-04-09 | Toshiba Memory Corporation | Write pulse generator in a resistive memory |
US10141938B2 (en) * | 2016-09-21 | 2018-11-27 | Xilinx, Inc. | Stacked columnar integrated circuits |
JP6678094B2 (ja) * | 2016-12-05 | 2020-04-08 | ルネサスエレクトロニクス株式会社 | 温度計測回路、方法、及びマイクロコンピュータユニット |
CN108614756B (zh) * | 2016-12-12 | 2021-12-24 | 中国航空工业集团公司西安航空计算技术研究所 | 具有温度监控功能的fc-ae-asm协议处理芯片 |
KR102325564B1 (ko) | 2017-03-08 | 2021-11-12 | 삼성전자주식회사 | 전자 장치의 동적 열 관리 방법 |
TWI652567B (zh) | 2017-12-26 | 2019-03-01 | 技嘉科技股份有限公司 | 可分區散熱的散熱裝置及具散熱裝置之主機板 |
JP2020017133A (ja) * | 2018-07-26 | 2020-01-30 | キオクシア株式会社 | ストレージ装置及び制御方法 |
US10664027B2 (en) * | 2018-10-09 | 2020-05-26 | Intel Corporation | Methods, systems and apparatus for dynamic temperature aware functional safety |
EP3705985A4 (en) * | 2019-01-18 | 2020-11-18 | Shenzhen Goodix Technology Co., Ltd. | METHOD, DEVICE, TOUCH-SENSITIVE CHIP AND ELECTRONIC DEVICE FOR DETERMINING THE TEMPERATURE STATUS OF A TOUCH SCREEN |
CN112882819B (zh) * | 2019-11-29 | 2022-03-08 | 上海商汤智能科技有限公司 | 芯片工作频率的设置方法和装置 |
CN111722967A (zh) * | 2020-06-23 | 2020-09-29 | 青岛歌尔智能传感器有限公司 | 高低温测试方法、***、处理端及计算机可读存储介质 |
TWI760854B (zh) * | 2020-09-22 | 2022-04-11 | 瑞昱半導體股份有限公司 | 晶片、佈局設計系統與佈局設計方法 |
TWI746336B (zh) * | 2021-01-04 | 2021-11-11 | 仁寶電腦工業股份有限公司 | 儲存裝置以及儲存裝置管理方法 |
US11852544B2 (en) * | 2021-02-25 | 2023-12-26 | Infineon Technologies LLC | Temperature sensor for non-volatile memory |
TWI806035B (zh) * | 2021-04-20 | 2023-06-21 | 瑞昱半導體股份有限公司 | 電路系統與電路內讀取溫度值的方法 |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6091255A (en) * | 1998-05-08 | 2000-07-18 | Advanced Micro Devices, Inc. | System and method for tasking processing modules based upon temperature |
JP2007027709A (ja) * | 2005-06-28 | 2007-02-01 | Toshiba Corp | 熱感知システム及び方法 |
JP2008182835A (ja) * | 2007-01-25 | 2008-08-07 | Mitsubishi Electric Corp | 半導体装置 |
JP2010245117A (ja) * | 2009-04-01 | 2010-10-28 | Toshiba Corp | 半導体集積回路 |
Family Cites Families (45)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5873053A (en) * | 1997-04-08 | 1999-02-16 | International Business Machines Corporation | On-chip thermometry for control of chip operating temperature |
US6412977B1 (en) * | 1998-04-14 | 2002-07-02 | The Goodyear Tire & Rubber Company | Method for measuring temperature with an integrated circuit device |
US6172611B1 (en) | 1998-10-19 | 2001-01-09 | Telcom Semiconductor, Inc. | Independent hardware thermal sensing and monitoring |
US6789037B2 (en) * | 1999-03-30 | 2004-09-07 | Intel Corporation | Methods and apparatus for thermal management of an integrated circuit die |
JP3769200B2 (ja) * | 2001-03-06 | 2006-04-19 | インターナショナル・ビジネス・マシーンズ・コーポレーション | 冷却ファンの制御方法および装置 |
US6836849B2 (en) * | 2001-04-05 | 2004-12-28 | International Business Machines Corporation | Method and apparatus for controlling power and performance in a multiprocessing system according to customer level operational requirements |
US6914764B2 (en) * | 2002-07-11 | 2005-07-05 | International Business Machines Corporation | On-chip thermal sensing circuit |
US6847911B2 (en) * | 2002-08-02 | 2005-01-25 | Infineon Technologies Ag | Method and apparatus for temperature throttling the access frequency of an integrated circuit |
US7168853B2 (en) * | 2003-01-10 | 2007-01-30 | International Business Machines Corporation | Digital measuring system and method for integrated circuit chip operating parameters |
US6882238B2 (en) * | 2003-03-21 | 2005-04-19 | Intel Corporation | Method and apparatus for detecting on-die voltage variations |
US6934658B2 (en) * | 2003-03-27 | 2005-08-23 | International Business Machines Corporation | Computer chip heat responsive method and apparatus |
US6934652B2 (en) * | 2003-11-10 | 2005-08-23 | Sun Microsystems, Inc. | On-chip temperature measurement technique |
JP3781758B2 (ja) | 2004-06-04 | 2006-05-31 | 株式会社ソニー・コンピュータエンタテインメント | プロセッサ、プロセッサシステム、温度推定装置、情報処理装置および温度推定方法 |
JP3805344B2 (ja) | 2004-06-22 | 2006-08-02 | 株式会社ソニー・コンピュータエンタテインメント | プロセッサ、情報処理装置およびプロセッサの制御方法 |
JP4465598B2 (ja) | 2004-07-05 | 2010-05-19 | ソニー株式会社 | 集積回路およびその処理制御方法、並びに、プログラム |
US7347621B2 (en) | 2004-07-16 | 2008-03-25 | International Business Machines Corporation | Method and system for real-time estimation and prediction of the thermal state of a microprocessor unit |
US7150561B1 (en) * | 2004-09-16 | 2006-12-19 | National Semiconductor Corporation | Zero temperature coefficient (TC) current source for diode measurement |
US7180380B2 (en) * | 2005-04-20 | 2007-02-20 | Advanced Micro Devices, Inc. | Zoned thermal monitoring |
DE102005025168B4 (de) | 2005-06-01 | 2013-05-29 | Qimonda Ag | Elektronische Speichervorrichtung und Verfahren zum Betreiben einer elektronischen Speichervorrichtung |
KR100652422B1 (ko) | 2005-08-10 | 2006-12-01 | 삼성전자주식회사 | 온-칩 온도 센서 및 온도 검출 방법, 이를 이용한 리프레쉬제어 방법 |
JP2007250591A (ja) | 2006-03-13 | 2007-09-27 | Toshiba Corp | 温度制御システム |
JP2007281139A (ja) | 2006-04-05 | 2007-10-25 | Toshiba Corp | 温度制御システム |
KR100816690B1 (ko) | 2006-04-13 | 2008-03-27 | 주식회사 하이닉스반도체 | 온도 감지장치를 구비하는 반도체메모리소자 |
US7507019B2 (en) * | 2006-05-19 | 2009-03-24 | Covidien Ag | Thermometer calibration |
US20070290702A1 (en) | 2006-06-19 | 2007-12-20 | Credence Systems Corporation | System and method for thermal management and gradient reduction |
JP2008026948A (ja) | 2006-07-18 | 2008-02-07 | Renesas Technology Corp | 半導体集積回路 |
KR100810061B1 (ko) | 2006-11-02 | 2008-03-05 | 주식회사 하이닉스반도체 | 반도체 메모리 소자의 온도 정보 출력장치 및 내부온도 측정방법 |
US8423832B2 (en) * | 2006-11-07 | 2013-04-16 | Hewlett-Packard Development Company, L.P. | System and method for preventing processor errors |
US8122265B2 (en) | 2006-12-29 | 2012-02-21 | Intel Corporation | Power management using adaptive thermal throttling |
TWI388974B (zh) * | 2007-03-01 | 2013-03-11 | Via Tech Inc | 根據工作溫度的變化來動態改變功率損耗的微處理器及方法 |
US7525860B2 (en) * | 2007-04-30 | 2009-04-28 | Qimonda North American Corp. | System and method for monitoring temperature in a multiple die package |
US7870407B2 (en) * | 2007-05-18 | 2011-01-11 | Advanced Micro Devices, Inc. | Dynamic processor power management device and method thereof |
KR100854463B1 (ko) | 2007-05-21 | 2008-08-27 | 주식회사 하이닉스반도체 | 온도센서회로 및 이를 이용한 반도체 메모리 장치 |
US7877222B2 (en) * | 2007-07-20 | 2011-01-25 | International Business Machines Corporation | Structure for a phase locked loop with adjustable voltage based on temperature |
US20090235108A1 (en) * | 2008-03-11 | 2009-09-17 | Gold Spencer M | Automatic processor overclocking |
KR101520358B1 (ko) | 2008-12-09 | 2015-05-14 | 삼성전자주식회사 | 온도변화에 따른 출력특성을 보상한 온도감지기 및 온도보상방법 |
US9043795B2 (en) * | 2008-12-11 | 2015-05-26 | Qualcomm Incorporated | Apparatus and methods for adaptive thread scheduling on asymmetric multiprocessor |
KR20100079184A (ko) * | 2008-12-30 | 2010-07-08 | 주식회사 동부하이텍 | 온도 측정 장치 |
US8169764B2 (en) | 2009-02-20 | 2012-05-01 | Apple Inc. | Temperature compensation in integrated circuit |
TWI368839B (en) * | 2009-04-21 | 2012-07-21 | Univ Nat Sun Yat Sen | System and method for controlling chip temperature |
KR20110034729A (ko) * | 2009-09-29 | 2011-04-06 | 삼성전자주식회사 | 프로세서를 포함하는 장치의 전력 관리 방법 |
TWI425337B (zh) * | 2009-12-28 | 2014-02-01 | Asustek Comp Inc | 具超/降頻控制功能之電腦系統及其相關控制方法 |
US8595731B2 (en) | 2010-02-02 | 2013-11-26 | International Business Machines Corporation | Low overhead dynamic thermal management in many-core cluster architecture |
KR101151780B1 (ko) | 2010-06-29 | 2012-06-05 | 이재용 | 비상구 유도등 및 그 비상구 유도등의 화재정보 처리방법 |
US8909383B2 (en) * | 2011-12-22 | 2014-12-09 | International Business Machines Corporation | Proactive cooling of chips using workload information and controls |
-
2012
- 2012-01-04 KR KR1020120001139A patent/KR101885857B1/ko active IP Right Grant
- 2012-10-19 US US13/656,383 patent/US9405337B2/en active Active
- 2012-11-08 DE DE102012110694A patent/DE102012110694A1/de not_active Withdrawn
- 2012-11-19 TW TW101143023A patent/TWI619012B/zh active
- 2012-12-27 JP JP2012285174A patent/JP6185718B2/ja active Active
-
2013
- 2013-01-04 CN CN201310002266.5A patent/CN103197747B/zh active Active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6091255A (en) * | 1998-05-08 | 2000-07-18 | Advanced Micro Devices, Inc. | System and method for tasking processing modules based upon temperature |
JP2007027709A (ja) * | 2005-06-28 | 2007-02-01 | Toshiba Corp | 熱感知システム及び方法 |
JP2008182835A (ja) * | 2007-01-25 | 2008-08-07 | Mitsubishi Electric Corp | 半導体装置 |
JP2010245117A (ja) * | 2009-04-01 | 2010-10-28 | Toshiba Corp | 半導体集積回路 |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2015207735A (ja) * | 2014-04-23 | 2015-11-19 | 富士通株式会社 | 半導体部品および電子機器 |
JP2017523065A (ja) * | 2014-08-06 | 2017-08-17 | 船井電機株式会社 | インクジェットプリントヘッド用の温度制御回路 |
US9846541B2 (en) | 2014-12-11 | 2017-12-19 | Toshiba Memory Corporation | Memory system for controlling perforamce by adjusting amount of parallel operations |
US9625986B2 (en) | 2015-03-13 | 2017-04-18 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Semiconductor device and temperature control method of semiconductor device |
JP2020013859A (ja) * | 2018-07-17 | 2020-01-23 | キヤノン株式会社 | 集積回路装置 |
JP7199860B2 (ja) | 2018-07-17 | 2023-01-06 | キヤノン株式会社 | 集積回路装置 |
US11879791B2 (en) | 2019-06-07 | 2024-01-23 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Temperature detection circuit and module |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US20130169347A1 (en) | 2013-07-04 |
JP6185718B2 (ja) | 2017-08-23 |
DE102012110694A8 (de) | 2013-09-26 |
CN103197747A (zh) | 2013-07-10 |
US9405337B2 (en) | 2016-08-02 |
KR101885857B1 (ko) | 2018-08-06 |
DE102012110694A1 (de) | 2013-07-04 |
TW201329703A (zh) | 2013-07-16 |
CN103197747B (zh) | 2017-07-18 |
KR20130080305A (ko) | 2013-07-12 |
TWI619012B (zh) | 2018-03-21 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6185718B2 (ja) | システムオンチップの温度管理方法 | |
TWI594115B (zh) | 熱控制裝置及方法 | |
US9939839B2 (en) | Low power automatic calibration method for high frequency oscillators | |
JP5255908B2 (ja) | 半導体集積回路およびその動作方法 | |
KR101748747B1 (ko) | 프로세서의 구성가능한 피크 성능 제한들의 제어 | |
US20200089299A1 (en) | Voltage droop monitoring circuits, system-on chips and methods of operating the system-on chips | |
TWI627525B (zh) | 電壓與頻率調整裝置、系統晶片以及電壓與頻率調整方法 | |
TW201319534A (zh) | 具有溫度感測器校正之以臨限值為基礎之溫度相關之電力/熱管理 | |
TWI576592B (zh) | 用於控制定製電路及記憶體的動態邊際調諧 | |
KR20150096901A (ko) | 전력 관리 장치 및 이를 포함하는 시스템 온 칩 | |
US9647653B2 (en) | Method for reduced power clock frequency monitoring | |
EP3164780B1 (en) | Multi-domain heterogeneous process-voltage-temperature tracking for integrated circuit power reduction | |
US10845856B2 (en) | Reduced power operation using stored capacitor energy | |
US9829948B2 (en) | Current and input voltage sense circuit for indirectly measuring regulator current | |
US11942953B2 (en) | Droop detection and control of digital frequency-locked loop | |
JP2009016776A (ja) | 半導体集積回路 | |
US10650112B1 (en) | Multi-bit clock gating cell to reduce clock power | |
US8315830B2 (en) | On-chip variation, speed and power regulator | |
US20230195191A1 (en) | Fast droop detection circuit | |
US10394471B2 (en) | Adaptive power regulation methods and systems | |
US11294443B1 (en) | Noise reduction in oscillator-based sensor circuits | |
US11005457B2 (en) | PTAT ring oscillator circuit | |
US11615230B2 (en) | Wide range clock monitor system | |
WO2017171815A1 (en) | In-situ transistor recovery systems and methods | |
Gattiker | Yin and Yang of embedded sensors for post-scaling-era |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20151218 |
|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20151218 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20161220 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20170310 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20170711 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20170728 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6185718 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |