[发明专利]具有芯片上监视器电路和控制电路的电路装置及对应方法

说明书

技术领域

各个实施例涉及具有多个芯片上（on-chip）监视器电路和控制电路的电路装置以及对应的方法。

背景技术

现代电子系统（例如移动电话、数码摄像机和个人数字助理）具有对高度集成且高能效的半导体电路的不断增长的需要。为了满足这些需求，减小了半导体电路内的场效应晶体管（FET）的物理大小。由于缩小的大小，FET变得更易受半导体电路的参数（例如过程、供电电压、器件的老化、和温度）的变化影响。传统地，通过防护频带（guard-banding）来对这些变化进行建模，即，可以添加安全余量，以虑及半导体电路的健壮操作。然而，安全余量在面积和功率耗散方面是昂贵的。

可以实现芯片上监视器电路，以关于特定变化测量半导体电路的实际状态。响应于芯片上监视器电路的测量结果，可以在电路级或系统级上发起对策或自适应技术。典型地，具体的芯片上监视器电路被设计为以高测量精度测量一个具体效应，例如过程性能类别。另外的变化（例如过程或供电电压）在测量期间充当干扰效应，并将降低具体的芯片上监视器电路的测量精度。

芯片上监视器电路对干扰效应的灵敏度应当尽可能小，以避免对测量结果的破坏。芯片上监视器的彻底设计可以降低对干扰效应的灵敏度。如果无法完全消除芯片上监视器电路对干扰效应的灵敏度，则可能需要对芯片上监视器电路校准以补偿干扰效应。可以在芯片上监视器电路的制造期间、制造后或者操作期间执行该校准。可以通过提供对监视器的电气行为进行修改的电路（即，可在若干预定义配置设置之间切换监视器操作）来实现对芯片上监视器的校准。在校准期间，可以选择提供最佳测量精度的一个具体预定义配置设置，并将其存储以便以后在测量模式中使用监视器。可以将所选择的配置设置存储在寄存器、易失性存储器、非易失性存储器或电熔丝中。可以在与芯片上监视器相同的半导体衬底上实现或者在分离的半导体衬底上实现该寄存器、易失性存储器、非易失性存储器或电熔丝。

附图说明

参照附图来描述具体实施方式。在附图中，参考标记的最左侧数字标识该参考标记首次出现的图。相似参考标记在说明书和附图中的不同实例中的使用可以指示相似或相同的项目。

图1示意了具有多个芯片上监视器电路和控制器的示例电路装置。

图2示意了示出要在校准期间校准的芯片上监视器电路的供电电压的曲线图。

图3示意了示出要在校准期间校准的芯片上监视器电路的供电电压的另一曲线图。

图4示意了具有多个芯片上监视器电路和控制器的另一示例电路装置。

图5示意了示例自校准芯片上监视器电路。

图6示意了具有外部校准的示例芯片上监视器电路。

图7示意了具有多个芯片上监视器电路、控制器和多个后处理器的示例电路装置。

图8示意了具有电路装置、功能电路和调节器电路的示例系统。

图9示意了包括监管芯片上监视器电路的多个操作的流程图。

图10示意了包括校准芯片上监视器电路的多个操作的流程图。

具体实施方式

这里公开了用于监视半导体芯片的参数的技术。根据一个实施方式，一种电路装置包括多个芯片上监视器电路。所述多个芯片上监视器电路中的每一个被配置为测量半导体芯片的参数。所述电路装置还包括：控制器，其耦合至所述多个芯片上监视器电路。所述控制器被配置为从所述多个芯片上监视器电路中的至少一个接收测量结果，并根据所述测量结果来控制对所述多个芯片上监视器电路中的另一个芯片上监视器电路的校准。

在各个实施例中，控制器可以由任何类型的逻辑（例如数字逻辑（诸如例如硬接线逻辑和/或可编程逻辑））实现。在各个实施例中，控制器可以被实现为例如处理器（例如微处理器（如CISC微处理器或RISC微处理器））、可编程门阵列（PGA）或现场可编程门阵列（FPGA）等。

根据另一实施方式，一种电路装置包括布置在网络中的多个芯片上监视器电路。所述多个芯片上监视器电路中的每一个被配置为测量半导体芯片的至少一个参数。所述电路装置还包括：控制器，其耦合至芯片上监视器电路的网络。所述控制器被配置为从所述多个芯片上监视器电路接收测量结果，并根据对所述测量结果的评估来生成输出。所述电路装置还包括：至少一个反馈回路，其耦合至所述控制器和所述网络。所述至少一个反馈回路被配置为根据所述输出来控制对所述多个芯片上监视器电路中的至少一个芯片上监视器电路的校准。