一種半導(dǎo)體器件的溫度控制方法及系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種器件溫度控制領(lǐng)域，特別涉及一種半導(dǎo)體器件的溫度控制方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 半導(dǎo)體器件的運(yùn)行功耗主要受工作頻率、電壓、負(fù)載影響。通常工作頻率越高，性 能就越高，但需要的工作電壓將越高，運(yùn)行功耗也越大。在相同的工作頻率、工作電壓下，負(fù) 載越大，運(yùn)行功耗也越大。隨著運(yùn)行功耗的增大，又將導(dǎo)致半導(dǎo)體器件的溫度上升，溫度的 上升又會(huì)使半導(dǎo)體器件的特性發(fā)生改變，可能使其無法正常工作，并帶來不好的用戶體驗(yàn)。
[0003] 在許多半導(dǎo)體器件中，可能不存在溫度檢測模塊，無法在運(yùn)行時(shí)檢測溫度，并根據(jù) 檢測的溫度進(jìn)行相關(guān)操作實(shí)現(xiàn)對(duì)溫度的控制。一種現(xiàn)有的解決辦法是保持半導(dǎo)體器件的功 能模塊運(yùn)行在較低的頻率。但這樣將使半導(dǎo)體器件的性能大大下降。
[0004] 由上述可知，半導(dǎo)體器件的性能與溫度之間存在著相互矛盾的關(guān)系，因此，尋找一 種既能合理、有效控制半導(dǎo)體器件溫度，同時(shí)又能盡量降低對(duì)性能的影響的方法，特別是對(duì) 于不存在溫度檢測模塊的半導(dǎo)體器件，顯得極其重要。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明要解決的技術(shù)問題之一，在于提供一種半導(dǎo)體器件的溫度控制方法，所述 方法通過對(duì)半導(dǎo)體器件的功能模塊的溫度進(jìn)行合理有效地控制，以防止半導(dǎo)體器件溫度過 高，并影響用戶體驗(yàn)，同時(shí)還可以降低功耗，使半導(dǎo)體器件的性能盡量最大化。
[0006] 本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的：一種半導(dǎo)體器件的溫度控制方法，所述方法包括如下步 驟：
[0007] 步驟1、檢測半導(dǎo)體器件的功能模塊的負(fù)載；
[0008] 步驟2、根據(jù)檢測的功能模塊的負(fù)載的結(jié)果，動(dòng)態(tài)調(diào)整半導(dǎo)體器件的功能模塊的最 尚運(yùn)彳丁頻率限制。
[0009] 進(jìn)一步地，還包括步驟3、根據(jù)半導(dǎo)體器件的功能模塊的最高運(yùn)行頻率限制和檢測 的功能模塊的負(fù)載的結(jié)果，對(duì)提供給半導(dǎo)體器件的功能模塊的驅(qū)動(dòng)時(shí)鐘頻率和驅(qū)動(dòng)電壓的 至少一個(gè)進(jìn)行調(diào)節(jié)。
[0010] 進(jìn)一步地，在執(zhí)行步驟2之前，需要先測試出半導(dǎo)體器件的功能模塊的負(fù)載與最 高運(yùn)行頻率限制的關(guān)系，具體測試如下：先獲取半導(dǎo)體器件允許的最高溫度Tmax，并設(shè)置 半導(dǎo)體器件的功能模塊的負(fù)載為L1，以及預(yù)設(shè)一個(gè)功能模塊的運(yùn)行頻率；接著運(yùn)行半導(dǎo)體 器件的功能模塊，測出此時(shí)半導(dǎo)體器件的最高溫度T，并判斷半導(dǎo)體器件的最高溫度T是否 等于半導(dǎo)體器件允許的最高溫度Tmax，若是，則該預(yù)設(shè)的運(yùn)行頻率即為此功能模塊在負(fù)載 為Ll時(shí)對(duì)應(yīng)的最高運(yùn)行頻率限制；若否，則重復(fù)調(diào)整功能模塊的運(yùn)行頻率，直到測出的半 導(dǎo)體器件的最高溫度T等于半導(dǎo)體器件允許的最高溫度Tmax時(shí)，記下此時(shí)的運(yùn)行頻率，該 運(yùn)行頻率即為此功能模塊在負(fù)載為Ll時(shí)對(duì)應(yīng)的最高運(yùn)行頻率限制。
[0011] 進(jìn)一步地，所述步驟2具體為：根據(jù)測試出的半導(dǎo)體器件的功能模塊的負(fù)載與最 高運(yùn)行頻率限制間的關(guān)系，得到檢測的功能模塊的負(fù)載所對(duì)應(yīng)的最高運(yùn)行頻率限制，然后 將該半導(dǎo)體器件的功能模塊的運(yùn)行頻率限制調(diào)整至對(duì)應(yīng)的最高運(yùn)行頻率限制。
[0012] 進(jìn)一步地，當(dāng)半導(dǎo)體器件內(nèi)存在多個(gè)功能模塊時(shí)，根據(jù)半導(dǎo)體器件的性能需求和 各功能t旲塊的負(fù)載情況，對(duì)功能t旲塊的最尚運(yùn)彳丁頻率限制進(jìn)彳丁選擇性調(diào)整。
[0013] 本發(fā)明要解決的技術(shù)問題之二，在于提供一種半導(dǎo)體器件的溫度控制系統(tǒng)，所述 系統(tǒng)通過對(duì)半導(dǎo)體器件的功能模塊的溫度進(jìn)行合理有效地控制，以防止半導(dǎo)體器件溫度過 高，并影響用戶體驗(yàn)，同時(shí)還可以降低功耗，使半導(dǎo)體器件的性能盡量最大化。
[0014] 本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的：一種半導(dǎo)體器件的溫度控制系統(tǒng)，包括負(fù)載檢測模塊以及 控制模塊；
[0015] 所述負(fù)載檢測模塊，用于檢測半導(dǎo)體器件的功能模塊的負(fù)載；
[0016] 所述控制模塊，用于根據(jù)檢測的功能模塊的負(fù)載的結(jié)果，動(dòng)態(tài)調(diào)整半導(dǎo)體器件的 功能t旲塊的最尚運(yùn)彳丁頻率限制。
[0017] 進(jìn)一步地，還包括頻率/電壓調(diào)節(jié)模塊，用于根據(jù)半導(dǎo)體器件的功能模塊的最高 運(yùn)行頻率限制和檢測的功能模塊的負(fù)載的結(jié)果，對(duì)提供給半導(dǎo)體器件的功能模塊的驅(qū)動(dòng)時(shí) 鐘頻率和驅(qū)動(dòng)電壓的至少一個(gè)進(jìn)行調(diào)節(jié)。
[0018] 進(jìn)一步地，在執(zhí)行控制模塊之前，需要先測試出半導(dǎo)體器件的功能模塊的負(fù)載與 最高運(yùn)行頻率限制的關(guān)系，具體測試如下：先獲取半導(dǎo)體器件允許的最高溫度Tmax，并設(shè) 置半導(dǎo)體器件的功能模塊的負(fù)載為L1，以及預(yù)設(shè)一個(gè)功能模塊的運(yùn)行頻率；接著運(yùn)行半導(dǎo) 體器件的功能模塊，測出此時(shí)半導(dǎo)體器件的最高溫度T，并判斷半導(dǎo)體器件的最高溫度T是 否等于半導(dǎo)體器件允許的最高溫度Tmax，若是，則該預(yù)設(shè)的運(yùn)行頻率即為此功能模塊在負(fù) 載為Ll時(shí)對(duì)應(yīng)的最高運(yùn)行頻率限制；若否，則重復(fù)調(diào)整功能模塊的運(yùn)行頻率，直到測出的 半導(dǎo)體器件的最高溫度T等于半導(dǎo)體器件允許的最高溫度Tmax時(shí)，記下此時(shí)的運(yùn)行頻率， 該運(yùn)行頻率即為此功能模塊在負(fù)載為Ll時(shí)對(duì)應(yīng)的最高運(yùn)行頻率限制。
[0019] 進(jìn)一步地，所述控制模塊具體為：根據(jù)測試出的半導(dǎo)體器件的功能模塊的負(fù)載與 最高運(yùn)行頻率限制間的關(guān)系，得到檢測的功能模塊的負(fù)載所對(duì)應(yīng)的最高運(yùn)行頻率限制，然 后將該半導(dǎo)體器件的功能模塊的運(yùn)行頻率限制調(diào)整至對(duì)應(yīng)的最高運(yùn)行頻率限制。
[0020] 進(jìn)一步地，當(dāng)半導(dǎo)體器件內(nèi)存在多個(gè)功能模塊時(shí)，根據(jù)半導(dǎo)體器件的性能需求和 各功能t旲塊的負(fù)載情況，對(duì)功能t旲塊的最尚運(yùn)彳丁頻率限制進(jìn)彳丁選擇性調(diào)整。
[0021] 本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn)：1、本發(fā)明可以應(yīng)用在不包含溫度檢測模塊的半導(dǎo)體器件 上，能有效地控制半導(dǎo)體器件的溫度，防止半導(dǎo)體器件溫度過高，進(jìn)而影響用戶的體驗(yàn)；2、 可以根據(jù)負(fù)載動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)半導(dǎo)體器件的功能模塊的最高運(yùn)行頻率限制，相對(duì)于將功能模塊一 直運(yùn)行在較低的頻率，降低了對(duì)半導(dǎo)體器件性能的影響；3、可以在最高運(yùn)行頻率限制的范 圍內(nèi)進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)頻、調(diào)壓操作，這可以在達(dá)到控制溫度的前提下，進(jìn)一步降低功耗。
【附圖說明】
[0022] 下面參照附圖結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說明。
[0023] 圖1為本發(fā)明方法執(zhí)行流程圖。
[0024] 圖2為本發(fā)明系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖。
[0025] 圖3為本發(fā)明中測試負(fù)載與最高運(yùn)行頻率的關(guān)系的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0026] 請(qǐng)參照?qǐng)D1所示，一種半導(dǎo)體器件的溫度控制方法，包括：
[0027] 步驟1、檢測半導(dǎo)體器件的功能模塊的負(fù)載；
[0028] 步驟2、根據(jù)檢測的功能模塊的負(fù)載的結(jié)果，動(dòng)態(tài)調(diào)整半導(dǎo)體器件的功能模塊的最 高運(yùn)行頻率限制，以防止半導(dǎo)體器件的溫度過高，進(jìn)而影響用戶的體驗(yàn)。
[0029] 請(qǐng)參照?qǐng)D3所示，在執(zhí)行該步驟2之前，需要先測試出半導(dǎo)體器件的功能模塊 的負(fù)載與最高運(yùn)行頻率限制的關(guān)系，具體測試如下：先獲取半導(dǎo)體器件允許的最高溫度 Tmax (該允許的最高溫度Tmax通常是在設(shè)計(jì)半導(dǎo)體器件時(shí)所設(shè)定的該器件能夠承受的最 高工作溫度），并設(shè)置半導(dǎo)體器件的功能模塊的負(fù)載為L1，以及預(yù)設(shè)一個(gè)功能模塊的運(yùn)行 頻率，其中設(shè)置的功能模塊的負(fù)載Ll和預(yù)設(shè)的功能模塊的運(yùn)行頻率原則上是可以任意取 值的，但具體實(shí)施時(shí)，通常會(huì)選擇一些比較容易計(jì)算且具有代表性的值；接著運(yùn)行半導(dǎo)體器 件的功能模塊，在具體實(shí)施時(shí)，通常要等到半導(dǎo)體器件的功能模塊運(yùn)行一段時(shí)間且溫度較 穩(wěn)定時(shí)，再測出此時(shí)半導(dǎo)體器件的最高溫度T，并判斷半導(dǎo)體器件的最高溫度T是否等于半 導(dǎo)體器件允許的最高溫度Tmax，若是，則該預(yù)設(shè)的運(yùn)行頻率即為此功能模塊在負(fù)載為Ll時(shí) 對(duì)應(yīng)的最高運(yùn)行頻率限制；若否，則重復(fù)調(diào)整功能模塊的運(yùn)行頻率，直到測出的半導(dǎo)體器件 的最高溫度T等于半導(dǎo)體器件允許的最高溫度Tmax時(shí)，記下此時(shí)的運(yùn)行頻率，該運(yùn)行頻率 即為此功能模塊在負(fù)載為Ll時(shí)對(duì)應(yīng)的最高運(yùn)行頻率限制。
[0030] 該步驟2具體為：根據(jù)測試出的半導(dǎo)體器件的功能模塊的負(fù)載與最高運(yùn)行頻率限 制間的關(guān)系，得到檢測的功能模塊的負(fù)載所對(duì)應(yīng)的最高運(yùn)行頻率限制，然后將該半導(dǎo)體器 件的功能模塊的運(yùn)行頻率限制調(diào)整至對(duì)應(yīng)的最高運(yùn)行頻率限制。
[0031