[发明专利]基于所监测的芯片温度动态调整电源电压

说明书

本发明的各实施方式总体上涉及基于所监测的芯片温度动态调整电源电压。具体地，在一个实施例中，一种方法包括监测半导体芯片的温度、以及基于所监测的温度为该半导体芯片调整电源电压。可以由位于芯片上或芯片外的温度传感器对该温度进行监测。调整该电源电压包括随着所监测的温度降低而增大该电源电压。只有当所监测的温度低于阈值温度时，才发生该电源电压的增大。该电源电压调整通过具有与温度的负斜率的线性关系来确定。

本申请是申请号为“201410503442.8”，申请日为“2014年9月26日”，发明名称为“基于所监测的芯片温度动态调整电源电压”的发明专利申请的分案申请。

背景技术

在半导体芯片设计工艺中，通常一直是设备最坏情况的延迟处于高温角落的情况。已经使用最近的先进处理技术(40nm及以下)对逆温现象进行了观察。这种现象是设备性能在低温时恶化的现象。

晶体管性能与电源电压高度相关，即，更高的电压意味着更高的性能。芯片功率耗散由两种成分(动态和泄露)组成。动态功率随着电源电压的平方而增大并且对温度不敏感。泄露功率也随电源电压而增大并且与温度呈指数。

发明内容

由于本披露的方式，基于在低温区域内为芯片增大电源电压解决了逆温的问题。相应地，示例实施例可以在低温提高晶体管性能。

在一个实施例中，一种方法包括监测半导体芯片的温度、以及基于所监测的温度为该半导体芯片调整电源电压。可以由位于芯片上或芯片外的温度传感器对该温度进行监测。调整该电源电压包括随着所监测的温度降低而增大该电源电压。只有当所监测的温度低于阈值温度时，才可能发生该电源电压的增大。该电源电压调整通过具有与温度的负斜率的线性关系来确定。

在另一实施例中，一种装置包括用于监测半导体芯片的温度的温度传感器、以及被配置成用于基于所监测的温度为该半导体芯片调整电源电压的控制器。在某些实施例中，该温度传感器和该控制器位于该半导体芯片上。在其他实施例中，该温度传感器和该控制器位于该半导体芯片外。

该控制器可以被配置成用于向电压调节器模块(VRM)发送控制信号以使得该VRM调整该电源电压。该控制器可以通过随着所监测的温度降低而增大该电源电压来调整该电源电压。只有当所监测的温度低于阈值温度时，该控制器才可以增大该电源电压。

在某些实施例中，该装置可以包括片上热敏二极管，该热敏二极管耦合至该温度传感器，该温度传感器对该芯片上的结温度进行监测。

该控制器可以被配置成用于将该电源电压调整为通过具有负斜率的线性关系来确定。

附图说明

上述内容将从本发明的示例实施例的以下更具体的说明中明显，如在这些附图中所展示的，其中，贯穿这些不同的视图，相似的参考字符是指相同的部分。附图不一定按比例，而是着重于展示本发明的实施例。

图1是电源电压调整电路的第一示例实施例的框图。

图2是展示了示例电源电压调整电路的电源电压和温度之间的关系的折线图。

图3是电源电压调整电路的第二示例实施例的框图。

图4是电源电压调整电路的第三示例实施例的框图。

具体实施方式

以下是本发明的示例实施例的说明。