公開領(lǐng)域
本公開大體上涉及處理系統(tǒng),并且更具體地說涉及處理系統(tǒng)的電源。
相關(guān)技術(shù)說明
自動測試設(shè)備(ATE)用于在制作之后以及在安裝在產(chǎn)品中之前測試處理系統(tǒng)諸如片上系統(tǒng)(SOC)。例如,自動化測試可以用于在給定外加電壓下確定SOC的部件在不同操作負(fù)載下的操作頻率。典型的ATE包括非常高質(zhì)量的電源,所述電源可以在廣泛范圍的操作負(fù)載下將恒定外加電壓維持在非常小的公差內(nèi)。然而,產(chǎn)品諸如臺式計算機、膝上型計算機、平板電腦、智能手機等等中使用的系統(tǒng)級電源在相同的操作負(fù)載范圍內(nèi)無法維持相同的電壓公差。例如,如果SOC上的負(fù)載突然從非常低的水平增加到相對較高的水平,那么由SOC的部件汲取的電流就會增加,而提供給SOC的部件的電壓就會下降,這種現(xiàn)象稱為“電壓下垂(voltage droop)”。SOC的部件的操作頻率在電壓下垂時也會出現(xiàn)下降。
電壓下垂的量取決于電源的特征和SOC上的負(fù)載。實際上,運送給消費者的每個產(chǎn)品具有略微不同的電源并且在所述每個產(chǎn)品的使用壽命內(nèi)會經(jīng)歷不同的操作負(fù)載。因此,每個消費產(chǎn)品的電源特征和操作負(fù)載并不是精確已知的并且可以在產(chǎn)品的使用壽命內(nèi)變化。因此,額定為特定操作頻率的SOC必須包括電壓裕度以確保SOC的實際操作頻率在電壓下垂期間不會下降到額定值之下。電壓裕度典型通過假定最壞情況,例如在最高操作負(fù)載下的最大可能的電壓下垂來設(shè)定。在正常操作期間,例如在適中或輕的操作負(fù)載下,電壓裕度是不必要的并且因此可以表示浪費的功率或超過額定值的操作頻率。
附圖簡述
通過參考附圖,本領(lǐng)域技術(shù)人員可以更好地理解本公開并且清楚明白本公開的眾多特征和優(yōu)點。在不同的圖中使用相同的參考符號指示相似或相同的物品。
圖1是根據(jù)一些實施方案的包括處理裝置的處理系統(tǒng)的方塊圖。
圖2是根據(jù)一些實施方案的可以用于圖1中所示的處理裝置的電源監(jiān)控器(PSM)的方塊圖。
圖3是根據(jù)一些實施方案在由測試算法定義的代碼循環(huán)的執(zhí)行過程中從電源汲取的電流隨著時間的變化而變化的繪圖。
圖4是根據(jù)一些實施方案的用于校準(zhǔn)向處理裝置提供功率的電源的方法的流程圖。
圖5是根據(jù)一些實施方案的可以用于調(diào)節(jié)由電源提供的電壓以對泄漏電流進行補償?shù)呢?fù)載線的繪圖。
圖6是根據(jù)一些實施方案的用于校準(zhǔn)電源以將其他電壓修改考慮在內(nèi)的方法的流程圖。
圖7是示出根據(jù)一些實施方案的在不同操作情況下的SOC中的校準(zhǔn)邏輯的操作的方塊圖。
圖8是根據(jù)一些實施方案的用于使用第一電源產(chǎn)生參考電壓并之后基于參考電壓修改由第二電源提供的電壓的方法的流程圖。
圖9是示出根據(jù)一些實施方案的用于設(shè)計和制作實現(xiàn)處理系統(tǒng)的部件的至少一部分的集成電路裝置的方法的流程圖。
詳述
用于將處理系統(tǒng)中的可能的電壓下垂考慮在內(nèi)的電壓裕度可以通過以下方式減小:基于先前確定的參考電壓與處理系統(tǒng)中的不同位置處的電壓的測量的比較來校準(zhǔn)在啟動時間提供給處理系統(tǒng)的電壓?;跍y試算法來確定參考電壓,并且在執(zhí)行相同的測試算法的同時執(zhí)行啟動時間電壓測量。在一些實施方案中,處理系統(tǒng)連接至自動化測試設(shè)備(ATE)中的第一電源并且執(zhí)行由測試算法定義的一系列代碼循環(huán)。之后基于由處理系統(tǒng)中實現(xiàn)的電源監(jiān)控器(PSM)進行的測量來確定參考電壓。隨后,處理系統(tǒng)在連接至第二電源的同時執(zhí)行一系列相同的代碼循環(huán),所述第二電源諸如系統(tǒng)級測試(SLT)環(huán)境中的電源或用戶產(chǎn)品中的電源。在執(zhí)行代碼循環(huán)的同時由PSM測量電壓。之后將測量的電壓與參考電壓進行比較以確定應(yīng)該應(yīng)用于處理系統(tǒng)中實現(xiàn)的電源的電壓偏移。例如,如果由PSM在代碼循環(huán)的執(zhí)行過程中測量的電壓的平均值低于參考電壓,那么電壓偏移可以用于增加由電源提供的電壓。在另一個實例中,如果由PSM在代碼循環(huán)的執(zhí)行過程中測量的電壓的平均值高于參考電壓,那么電壓偏移可以用于減少由電源提供的電壓。SOC因此可以動態(tài)地控制其電源以使電源保持在確保SOC內(nèi)的多個位置處接收的電壓接近目標(biāo)電壓的電壓下操作。
圖1是根據(jù)一些實施方案的包括處理裝置105的處理系統(tǒng)100的方塊圖。處理裝置105可以是數(shù)據(jù)處理器、超大規(guī)模集成電路(VLSI)、片上系統(tǒng)(SoC)、中央處理單元(CPU)、加速處理單元(APU)、圖形處理單元(GPU)、存儲器子系統(tǒng)、系統(tǒng)控制器、外設(shè)功能或一些其他類型的處理裝置。圖1中所示的處理裝置105包括多個電路塊111、112、113、114、115、116、117、118、119(本文中稱為“電路塊111-119”),所述電路塊可以用于實現(xiàn)處理裝置105的功能的多個部分。電路塊111-119因此可以互連并且例如通過經(jīng)由各種線路、跡線、總線、通路、硅通路等等傳輸或接收信號來彼此通信。為了清晰起見,圖1中未示出電路塊111-119之間的互連。
每個電路塊111-119還與電源監(jiān)控器(PSM)相關(guān)聯(lián)。在Stephen V.Kosonocky和Gregory K.Chen的名稱為Power Supply Monitor的美國專利申請公開號2012/0126847中描述了示例性PSM,所述專利申請以引用的方式整體并入本文。PSM可以結(jié)合在如圖1中所示的電路塊111-119中或所述PSM可以實現(xiàn)為耦合至電路塊111-119的單獨裝置。然而,本領(lǐng)域中受益于本公開的普通技術(shù)人員應(yīng)了解,處理裝置105的一些實施方案可以包括與超過一個PSM相關(guān)聯(lián)的電路塊111-119。此外,一些PSM可以與超多一個電路塊111-119相關(guān)聯(lián)。
圖2是根據(jù)一些實施方案的可以用于圖1中所示的處理裝置105的電源監(jiān)控器(PSM)200的方塊圖。電源監(jiān)控器200的一些實施方案包括可以由多個級形成的環(huán)形振蕩器205,并且用于形成環(huán)形振蕩器205的級的數(shù)目可以至少部分確定電源監(jiān)控器200的電壓分辨率。用于實現(xiàn)和操作環(huán)形振蕩器205的技術(shù)是本領(lǐng)域已知的,并且為了清晰起見,本文僅論述了實現(xiàn)或操作環(huán)形振蕩器205的與要求保護的主題相關(guān)的那些方面。
電源監(jiān)控器200中的計數(shù)器210可以計數(shù)選定測量周期(諸如時鐘周期、多個時鐘周期的組合或時鐘周期的一部分)期間環(huán)形振蕩器205中的級躍遷的數(shù)目。例如,電壓下垂可以減緩環(huán)形振蕩器205的振蕩器速度,從而導(dǎo)致環(huán)形振蕩器205的多個級中的級躍遷變少。電壓的增加可以增加振蕩環(huán)形器205的振蕩器速度并且因此增加時鐘周期內(nèi)遍歷的級的數(shù)目。環(huán)形振蕩器205的多個級布置成環(huán)并且因此計數(shù)器210還可以計數(shù)環(huán)形振蕩器205在測量周期期間的轉(zhuǎn)數(shù)。轉(zhuǎn)數(shù)在電壓增加時增加并且在電壓下垂期間減少。環(huán)形振蕩器205或計數(shù)器210的一些實施方案可以在由時鐘信號215提供的時鐘周期的前沿復(fù)位。捕獲邏輯220可以捕獲測量周期結(jié)束時環(huán)形振蕩器的狀態(tài)。
級躍遷或環(huán)形振蕩器旋轉(zhuǎn)的數(shù)目可以指示電源監(jiān)控器200上的電壓。指示由計數(shù)器210在選定測量周期期間計數(shù)的級躍遷或環(huán)形振蕩器旋轉(zhuǎn)的數(shù)目(以及因此由計數(shù)器210測量的電壓)的信息可以提供給PSM編碼器225,所述PSM編碼器225基于測量周期結(jié)束時環(huán)形振蕩器205的狀態(tài)和環(huán)形振蕩器的轉(zhuǎn)數(shù)來供應(yīng)PSM輸出信號。電源監(jiān)控器200的一些實施方案可以使用界面(未示出)來提供這種信息。例如,電源監(jiān)控器200可以通過界面諸如根據(jù)JTAG協(xié)議操作的掃描鏈來提供指示環(huán)形振蕩器205的級躍遷的數(shù)目的信號,所述信號指示由電源監(jiān)控器200測量的電壓。界面可以接收捕獲時鐘脈沖235,諸如由掃描測試儀(未示出)提供的捕獲時鐘脈沖。
返回參考圖1,由PSM返回的計數(shù)值與PSM電壓之間的關(guān)系可以是溫度的函數(shù)。電路塊111-119的泄漏電流也可以取決于溫度。處理系統(tǒng)的一些實施方案因此可以包括可以用于確定處理裝置105上的溫度的溫度傳感器邏輯(TCEN)120。例如,TCEN 120可以包括或耦合至用于監(jiān)控溫度的溫度傳感器125。溫度傳感器125可以是單一傳感器或可以代表在整個處理裝置105中分布的多個傳感器。
處理系統(tǒng)100還包括電源130,所述電源130可以耦合至處理裝置105以在標(biāo)稱電壓下為電路塊111-119提供功率。處理裝置105在不同階段期間可以耦合至不同的電源130。例如,電源130可以是處理裝置105的ATE測試過程中的ATE電源130、處理裝置105的系統(tǒng)級測試過程中的SLT電源130以及處理裝置105已經(jīng)安裝在消費產(chǎn)品中之后的消費裝置電源130。不同電源130的特征可以是顯著不同的。例如,ATE電源130典型地是在處理裝置105的測試過程中基本上不可能經(jīng)歷電壓下垂(或電壓下垂處在非常低的公差內(nèi),諸如對于1.3V外加電壓是幾mV)的非常高質(zhì)量的電源130。在另一個實例中,SLT電源130或消費產(chǎn)品電源130在處理裝置105的測試過程中可能出現(xiàn)的高操作負(fù)載下可能經(jīng)歷顯著更高的電壓下垂,例如,對于1.3V外加電壓,電壓下垂是0.05V至0.1V。不同的消費產(chǎn)品電源130的特征可以彼此不同并且可能由于電源130老化而隨時間變化。
處理裝置105因此可以包括校準(zhǔn)邏輯135,所述校準(zhǔn)邏輯135可以確定供應(yīng)給電路塊111-119的電壓并且使用這些電壓來產(chǎn)生校準(zhǔn)信號以用于控制由電源130提供的電壓。例如,如本文所述,電路塊111-119中的電壓可能會例如因電壓下垂而不等于由電源130產(chǎn)生的電壓。每個PSM因此可以測量PSM位置處的電壓并且測量的電壓可以指示施加至對應(yīng)的電路塊111-119的電壓。校準(zhǔn)邏輯135可以從PSM訪問測量的電壓并且將測量的電壓與參考電壓進行比較,所述參考電壓可以存儲在可以由寄存器或熔絲形成的存儲元件140中。例如,如本文所述,校準(zhǔn)邏輯135可以將由PSM測量的電壓的平均值或由PSM測量的電壓當(dāng)中的最小電壓與參考電壓進行比較,并且之后向電源130提供調(diào)節(jié)信號。
參考電壓可以在處理裝置105的測試過程中確定。在一些實施方案中,處理裝置105通過執(zhí)行由測試算法定義的一系列代碼循環(huán)來測試,所述代碼循環(huán)可以由校準(zhǔn)邏輯135來實現(xiàn)??梢栽谔幚硌b置105耦合至ATE電源130的同時執(zhí)行代碼循環(huán)。校準(zhǔn)邏輯135可以在執(zhí)行代碼循環(huán)的同時從PSM讀取值,并且之后基于PSM電壓的測量值來確定參考電壓。校準(zhǔn)邏輯135的一些實施方案可以使用PSM電壓的統(tǒng)計組合,諸如PSM電壓的平均值、PSM電壓的中位值、PSM電壓的眾數(shù)、PSM電壓的最小值、PSM電壓的最大值等等。隨后,如本文所述,處理裝置105可以耦合至其他電源130,并且可以執(zhí)行相同的測試算法以通過與參考電壓進行比較來校準(zhǔn)其他電源130。
圖3是根據(jù)一些實施方案在由測試算法定義的代碼循環(huán)的執(zhí)行過程中從電源汲取的電流隨著時間的變化而變化的繪圖300。垂直軸指示電流(以任意單位計),并且水平軸指示從左到右增加的時間(以任意單位計)。繪圖300的一些實施方案可以對應(yīng)于由處理裝置105在執(zhí)行由圖1中所示的校準(zhǔn)邏輯135中實現(xiàn)的測試算法定義的代碼循環(huán)時汲取電流。每當(dāng)處理裝置105啟動(boot up)就可以由校準(zhǔn)邏輯135執(zhí)行相同的測試算法。繪圖300中所示的測試算法的一些實施方案可以被設(shè)計來測試處理裝置105的AC響應(yīng)、DC響應(yīng)、或諧振頻率。
在T<T0時,處理裝置處于靜止?fàn)顟B(tài)或非活動狀態(tài),并且電流對應(yīng)于處理裝置中的泄漏電流。
在T=T0時,系統(tǒng)BIOS起始系統(tǒng)管理單元(SMU)例程以開始對處理裝置測試。
在T1<T<T2時,處理裝置執(zhí)行第一基本功率代碼循環(huán)。處理裝置中多個位置處的電壓在這個時間間隔內(nèi)可以平穩(wěn)或穩(wěn)定下來。因此可以在這個時間間隔內(nèi)由PSM來執(zhí)行電壓測量并且同時執(zhí)行第一基本功率代碼循環(huán)。
在T=T2時,向處理裝置施加階躍負(fù)載,以將功率的供給增加至電源可以提供的最大電平。電流因此上升至最大值并且保持處于這個水平直到T=T3為止。可以在這個時間間隔內(nèi)在執(zhí)行產(chǎn)生階躍負(fù)載的代碼的同時由PSM來執(zhí)行電壓測量。
在T3<T<T4時,處理裝置執(zhí)行第二基本功率代碼循環(huán)。如由更高值的電流所指示,對應(yīng)于第二基本功率代碼循環(huán)的操作負(fù)載大于對應(yīng)于第一基本功率代碼循環(huán)的操作負(fù)載。處理裝置中多個位置處的電壓在這個時間間隔內(nèi)可以平穩(wěn)或穩(wěn)定下來??梢栽趫?zhí)行第二基本功率代碼循環(huán)的同時由PSM執(zhí)行電壓測量。
在T=T4時,向處理裝置施加階躍負(fù)載,以將功率的供給增加至電源可以提供的最大電平。電流因此上升至最大值并且保持處于這個水平直到T=T5為止??梢栽趫?zhí)行用于產(chǎn)生階躍負(fù)載的代碼的同時由PSM執(zhí)行電壓測量。
在T5<T<T6時,處理裝置執(zhí)行第三基本功率代碼循環(huán)。如由更高值的電流所指示,對應(yīng)于第三基本功率代碼循環(huán)的操作負(fù)載大于對應(yīng)于第二基本功率代碼循環(huán)的操作負(fù)載。處理裝置中多個位置處的電壓在這個時間間隔內(nèi)可以平穩(wěn)或穩(wěn)定下來??梢栽趫?zhí)行第三基本功率代碼循環(huán)的同時由PSM執(zhí)行電壓測量。
在T=T6時,向處理裝置施加階躍負(fù)載,以將功率的供給增加至電源可以提供的最大電平。電流因此上升至最大值并且保持處于這個水平直到測試算法完成為止。可以在足以允許電壓穩(wěn)定下來的時間間隔之后由PSM來執(zhí)行最終電壓測量,并且同時執(zhí)行產(chǎn)生階躍負(fù)載的代碼。
圖4是根據(jù)一些實施方案的用于校準(zhǔn)向處理裝置提供功率的電源的方法400的流程圖。方法400可以在校準(zhǔn)邏輯諸如圖1中所示的校準(zhǔn)邏輯135中實現(xiàn)并且可以響應(yīng)于處理裝置諸如圖1中所示的處理裝置105的啟動而開始。在方塊405,校準(zhǔn)邏輯讀取由一個或多個溫度傳感器或溫度傳感邏輯諸如圖1中所示的TCEN 120提供的溫度。校準(zhǔn)邏輯的一些實施方案將讀取溫度作為初始步驟,以使得能夠在溫度因不活動而發(fā)生下降之前確定所述溫度。
在方塊410,校準(zhǔn)邏輯從處理裝置中的PSM讀取計數(shù)。PSM的一些實施方案可能對溫度敏感。因此可以基于方塊405處由校準(zhǔn)邏輯讀取的溫度來(在方塊415)將計數(shù)轉(zhuǎn)換成電壓。例如,可以將溫度值與參考溫度進行比較,并且可以使用差值,例如通過相對于測量的溫度值與參考溫度之間的差值成比例地增加或減少測量的計數(shù)來對來自PSM的測量的計數(shù)定標(biāo)。定標(biāo)的計數(shù)之后可以用于確定PSM處的電壓??梢灾貜?fù)方塊405、410、415處執(zhí)行的測試以例如,如圖3中所示測量測試算法中的不同階段的電壓。
在方塊420,校準(zhǔn)邏輯基于由PSM測量的電壓來確定比較電壓(V比較)。校準(zhǔn)邏輯的一些實施方案可以在測試算法的執(zhí)行過程中使用由PSM測量的電壓的多個最小值當(dāng)中的最小值來確定比較電壓。然而,校準(zhǔn)邏輯還可以使用測量的電壓的其他統(tǒng)計組合諸如平均值、中位值、眾數(shù)、最大值等等來確定比較電壓。
在決策塊425,校準(zhǔn)邏輯將比較電壓與參考電壓諸如ATE測試過程中確定的電壓(V_ATE)進行比較。如本文所述,參考電壓和比較電壓使用相同的測試算法和測量的電壓的相同的統(tǒng)計組合來確定。如果比較電壓大于參考電壓,那么校準(zhǔn)邏輯可以(在方塊430)產(chǎn)生指示電源減少其供電電壓的信號。方法400之后可以結(jié)束于方塊435。如果比較電壓小于參考電壓(如決策塊440處所確定),那么校準(zhǔn)邏輯可以(在方塊445)產(chǎn)生指示電源增加其供電電壓的信號。方法400之后可以結(jié)束于方塊435。
圖5是根據(jù)一些實施方案的可以用于調(diào)節(jié)由電源提供的電壓以對泄漏電流進行補償?shù)呢?fù)載線505的繪圖500。垂直軸是由電源提供的電壓(以任意單位計),并且水平軸是對應(yīng)電壓下的泄漏電流(以任意單位計)。泄漏電流典型地隨著溫度的增加而增加,并且圖5示出可以用于在不同溫度下對具有不同溫度敏感度的兩個處理裝置中的泄漏電流進行補償?shù)碾妷赫{(diào)節(jié)。例如,在低溫下,第一處理裝置的泄漏電流可能是相對較低的電流(I0)并且在高溫下可以增加至相對較高的電流(I1)。電源電壓因此可以沿負(fù)載線變化(如由箭頭510所指示)以對泄漏電流的變化進行補償。對于第一處理裝置,電源電壓可以在范圍515內(nèi)變化。在另一個實例中,在低溫下,第二處理裝置的泄漏電流可能是相對較低的電流(I2)并且在高溫下可以增加至相對較高的電流(I3),但是泄漏電流的變化小于第一處理裝置的變化。電源電壓因此可以沿負(fù)載線變化(如由箭頭520所指示)以對泄漏電流的變化進行補償。對于第二處理裝置,電源電壓因此可以在范圍525內(nèi)變化。
用于啟動時間校準(zhǔn)的校準(zhǔn)邏輯(諸如圖1中所示的校準(zhǔn)邏輯135)應(yīng)考慮由電源提供的電壓的通過負(fù)載線或其他電壓補償機制產(chǎn)生的變化。例如,如果與負(fù)載線相關(guān)聯(lián)的邏輯指示電源增加或減少其電壓以對泄漏電流進行補償,那么校準(zhǔn)邏輯應(yīng)考慮這種修改,以使得在結(jié)合來自負(fù)載線邏輯和校準(zhǔn)邏輯的修改之后由電源提供的實際電壓對應(yīng)于參考電壓,即至少處在預(yù)定公差內(nèi)。例如,校準(zhǔn)邏輯可以在啟動時間處確定的比較電壓上加上或從其減去負(fù)載線電壓調(diào)節(jié)以避免過電壓狀況。
圖6是根據(jù)一些實施方案的用于校準(zhǔn)電源以將其他電壓修改考慮在內(nèi)的方法600的流程圖。方法600可以在校準(zhǔn)邏輯諸如圖1中所示的校準(zhǔn)邏輯135中實現(xiàn)并且可以響應(yīng)于處理裝置諸如圖1中所示的處理裝置105的啟動而開始。在方塊605,校準(zhǔn)邏輯讀取由一個或多個溫度傳感器或溫度傳感邏輯諸如圖1中所示的TCEN 120提供的溫度。在方塊610,校準(zhǔn)邏輯從處理裝置中的PSM讀取計數(shù)。如本文所述,可以在根據(jù)測試算法執(zhí)行多個代碼循環(huán)的同時重復(fù)方塊605或610以收集電壓測量結(jié)果。在方塊615,校準(zhǔn)邏輯確定電壓偏移。例如,電壓偏移可以被設(shè)定成等于先前確定的參考電壓與基于測量的電壓而確定的比較電壓之間的差值。
在方塊620,校準(zhǔn)邏輯可以確定其他電壓修改。例如,校準(zhǔn)邏輯可以訪問指示使用負(fù)載線諸如圖5中所示的負(fù)載線505來確定的電壓補償?shù)男畔?。通過負(fù)載線確定的電壓補償可以取決于處理裝置的溫度,并且校準(zhǔn)邏輯因此可以使用由溫度傳感邏輯提供的溫度來確定電壓補償。一些實施方案可以應(yīng)用其他電壓補償。例如,可以應(yīng)用固定電壓偏移以將由第一電源(諸如ATE電源)和第二電源(諸如SLT或消費產(chǎn)品電源)提供的電壓之間的期望差值考慮在內(nèi)。在方塊625,校準(zhǔn)邏輯可以基于其他電壓補償來調(diào)節(jié)電壓偏移。例如,校準(zhǔn)邏輯可以調(diào)節(jié)電壓偏移,以使得由電源提供的電壓的凈變化等于參考電壓與基于PSM測量而確定的比較電壓之間的差值。在方塊630,可以將電壓偏移應(yīng)用于電源以修改由電源提供的電壓。
圖7是示出根據(jù)一些實施方案的在不同操作情況下的SOC 710中的校準(zhǔn)邏輯705的操作的方塊圖700。校準(zhǔn)邏輯705的一些實施方案可以對應(yīng)于圖1中所示的處理裝置105中的校準(zhǔn)邏輯135。SOC 710初始放置到ATE 715中以供測試。SOC 710耦合至ATE電源720,并且之后校準(zhǔn)邏輯705可以起始測試算法,所述測試算法使SOC 710執(zhí)行將不同操作負(fù)載置于SOC 710上的一個或多個代碼循環(huán)。如本文所述,校準(zhǔn)邏輯705可以使用與代碼循環(huán)執(zhí)行同時執(zhí)行的一次或多次PSM電壓測量來確定參考電壓。之后可以使參考電壓與SOC 710相關(guān)聯(lián)并且存儲所述參考電壓。一些實施方案可以將參考電壓存儲在數(shù)據(jù)庫725中,所述數(shù)據(jù)庫725針對ATE 715中測試的每個部分都列出了參考電壓。出于其他目的,數(shù)據(jù)庫725可以通過其他測試裝置或者其他軟件、固件、或硬件來訪問。
隨后可以將SOC 710移至SLT環(huán)境以用于系統(tǒng)級測試。SOC 710耦合至SLT電源735,并且之后校準(zhǔn)邏輯705可以起始測試算法,所述測試算法使SOC 710執(zhí)行將不同操作負(fù)載置于SOC 710上的一個或多個代碼循環(huán)。由SLT 730中的SOC 710使用的測試算法與由ATE 715中的SOC 710使用的測試算法相同。如本文所述,校準(zhǔn)邏輯705可以使用與代碼循環(huán)執(zhí)行同時執(zhí)行的一次或多次PSM電壓測量來確定比較電壓。校準(zhǔn)邏輯705之后可以將比較電壓與參考電壓例如存儲在數(shù)據(jù)庫725中的參考電壓進行比較?;诒容^,校準(zhǔn)邏輯705之后可以如本文所述向SLT電源735提供校準(zhǔn)信號以調(diào)節(jié)由SLT電源735提供給SOC 710的電壓。之后在后續(xù)性能測試過程中可以向SOC 710提供調(diào)節(jié)的電壓。
SOC 710之后可以安裝在消費產(chǎn)品或裝置740中。安裝的SOC 710耦合至裝置電源745。參考電壓存儲在存儲元件750諸如一組寄存器或熔絲中,所述存儲元件750可以使用存儲在數(shù)據(jù)庫725中的信息來配置。之后每當(dāng)裝置740啟動時,校準(zhǔn)邏輯705就可以起始測試算法,以使得SOC 710能在啟動時間執(zhí)行由測試算法定義的代碼循環(huán)。由裝置740中的SOC 710使用的測試算法與由ATE 715和SLT 730中的SOC 710使用的測試算法相同。如本文所述,校準(zhǔn)邏輯705可以使用與代碼循環(huán)執(zhí)行同時執(zhí)行的一次或多次PSM電壓測量來確定比較電壓。校準(zhǔn)邏輯705之后可以將比較電壓與參考電壓例如存儲在存儲元件750中的參考電壓進行比較?;诒容^,校準(zhǔn)邏輯705之后可以如本文所述向裝置電源745提供校準(zhǔn)信號以調(diào)節(jié)由裝置電源745提供給SOC 710的電壓。之后在裝置740的正常操作過程中可以向SOC 710提供調(diào)節(jié)的電壓。
圖8是根據(jù)一些實施方案的用于使用第一電源產(chǎn)生參考電壓并之后基于參考電壓修改由第二電源提供的電壓的方法800的流程圖。方法800可以在處理裝置的校準(zhǔn)邏輯諸如圖1中所示的處理裝置105的校準(zhǔn)邏輯135中實現(xiàn)。在方塊805,校準(zhǔn)邏輯在處理裝置耦合至第一電源的同時確定參考電壓。如本文所述,參考電壓使用與執(zhí)行預(yù)定測試算法同時執(zhí)行的電壓測量來確定。在方塊810,參考電壓存儲在例如數(shù)據(jù)庫、一組寄存器或一組熔絲中。處理裝置之后可以與第一電源斷開并且連接至第二電源。
在方塊815,如本文所述,校準(zhǔn)邏輯使用與執(zhí)行預(yù)定測試算法同時執(zhí)行的電壓測量來確定比較電壓。在決策塊820,校準(zhǔn)邏輯確定比較電壓是否不同于參考電壓。如果是這樣的話,那么校準(zhǔn)邏輯如本文所述(在方塊825)基于比較電壓與參考電壓之間的偏移來修改由第二電源提供的電壓。所述方法之后可以結(jié)束于方塊830。如果比較電壓沒有不同于參考電壓,例如,比較電壓與參考電壓之間的差值小于預(yù)定公差,那么校準(zhǔn)邏輯將繞過修改由第二電源提供的電壓并且所述方法可以結(jié)束于方塊830。
在一些實施方案中,上文描述的設(shè)備和技術(shù)是在包括一個或多個集成電路(IC)裝置(又稱為集成電路封裝件或微芯片),諸如上文參考圖1-8描述的處理裝置的系統(tǒng)中實現(xiàn)。電子設(shè)計自動化(EDA)和計算機輔助設(shè)計(CAD)軟件工具可以用于設(shè)計和制作這些IC裝置。這些設(shè)計工具典型地表示為一個或多個軟件程序。一個或多個軟件程序包括代碼,所述代碼可由計算機系統(tǒng)執(zhí)行來操縱所述計算機系統(tǒng)以依靠表示一個或多個IC裝置的電路的代碼來操作,以便于執(zhí)行過程的至少一部分,從而設(shè)計或適應(yīng)制造系統(tǒng)來制作電路。這種代碼可以包括指令、數(shù)據(jù)或指令和數(shù)據(jù)的組合。表示設(shè)計工具或制作工具的軟件指令典型地存儲在可由計算系統(tǒng)訪問的計算機可讀存儲介質(zhì)中。類似地,表示IC裝置的設(shè)計或制作的一個或多個階段的代碼可以存儲在相同的計算機可讀存儲介質(zhì)或不同的計算機可讀存儲介質(zhì)中或者從其訪問所述代碼。
計算機可讀存儲介質(zhì)可以包括在使用過程中可由計算機系統(tǒng)訪問以向所述計算機系統(tǒng)提供指令和/或數(shù)據(jù)的任何存儲介質(zhì),或存儲介質(zhì)的組合。這類存儲介質(zhì)可以包括但不限于光學(xué)介質(zhì)(例如,壓縮光盤(CD)、數(shù)字多功能光盤(DVD)、藍(lán)光光盤),磁性介質(zhì)(例如,軟磁盤、磁帶或硬磁盤驅(qū)動器),易失性存儲器(例如,隨機存取存儲器(RAM)或緩存),非易失性存儲器(例如,只讀存儲器(ROM)或閃存器),或基于微機電系統(tǒng)(MEMS)的存儲介質(zhì)。計算機可讀存儲介質(zhì)可以嵌入計算系統(tǒng)中(例如,系統(tǒng)RAM或ROM),固定附接至計算系統(tǒng)(例如,硬磁盤驅(qū)動器),可去除地附接至計算系統(tǒng)(例如,光盤或基于通用串行總線(USB)的閃存器),或者通過有線或無線網(wǎng)絡(luò)耦合至計算機系統(tǒng)(例如,網(wǎng)絡(luò)可訪問存儲體(NAS))。
圖9是示出根據(jù)一些實施方案的用于設(shè)計和制作實現(xiàn)一個或多個方面的IC裝置的示例方法900的流程圖。如上所述,針對以下過程中的每一個產(chǎn)生的代碼存儲在或以其他方式體現(xiàn)在非暫態(tài)計算機可讀存儲介質(zhì)中以供對應(yīng)的設(shè)計工具或制作工具訪問和使用。
在方塊902,產(chǎn)生用于IC裝置的功能規(guī)范。功能規(guī)范(經(jīng)常又稱為微體系結(jié)構(gòu)規(guī)范(MAS))可以通過各種編程語言或建模語言,包括C、C++、SystemC、Simulink或MATLAB中的任一種來再現(xiàn)。
在方塊904,功能規(guī)范用于產(chǎn)生表示IC裝置的硬件的硬件說明碼。在一些實施方案中,硬件說明碼使用至少一種硬件說明語言(HDL)來再現(xiàn),所述硬件說明語言包括用于IC裝置的電路的形式描述和設(shè)計的各種計算機語言、規(guī)范語言、或建模語言中任一種。產(chǎn)生的HDL代碼典型地表示IC裝置的電路的操作、電路的設(shè)計和組織以及用于通過模擬驗證IC裝置的正確操作的測試。HDL的實例包括Analog HDL(AHDL)、Verilog HDL、SystemVerilog HDL以及VHDL。對于實現(xiàn)同步數(shù)字電路的IC裝置而言,硬件描述符代碼可以包括用于提供對同步數(shù)字電路的操作的抽象表示的寄存器傳送級(RTL)代碼。對于其他類型的電路而言,硬件描述符代碼可以包括用于提供對電路的操作的抽象表示的行為級代碼。由硬件說明碼表示的HDL模型典型地接受一輪或多輪模擬和調(diào)試以通過設(shè)計驗證。
在驗證由硬件說明碼表示的設(shè)計之后,在方塊906,合成工具用于合成硬件說明碼以產(chǎn)生表示或定義IC裝置的電路的初始物理實現(xiàn)方式的代碼。在一些實施方案中,合成工具產(chǎn)生一個或多個網(wǎng)表,所述一個或多個網(wǎng)表包括電路裝置實例(例如,門、晶體管、電阻器、電容器、電感器、二極管等)和線網(wǎng)、或電路裝置實例之間的連接。可替代地,網(wǎng)表的全部或一部分可以在不使用合成工具的情況下手動地產(chǎn)生。如同硬件說明碼一樣,網(wǎng)表可以接受一個或多個測試和驗證過程,之后產(chǎn)生最終的一個或多個網(wǎng)表的集合。
可替代地,電路圖編輯器工具可以用于繪制IC裝置的電路的電路圖,電路圖捕獲工具之后可以用于捕獲所得電路圖并且產(chǎn)生表示電路圖的部件和連接的一個或多個網(wǎng)表(存儲在計算機可讀介質(zhì)上)。捕獲的電路圖之后可以接受一輪或多輪模擬以進行測試和驗證。
在方塊908,一個或多個EDA工具使用方塊906處產(chǎn)生的網(wǎng)表來產(chǎn)生表示IC裝置的電路的物理布局的代碼。這個過程可以包括例如使用網(wǎng)表來放置工具以確定或固定IC裝置的電路的每個元件的位置。另外,布線工具建立在放置過程之上以根據(jù)網(wǎng)表來添加和排布連接電路元件所需的電線。所得代碼表示IC裝置的三維模型。代碼可以數(shù)據(jù)庫文件格式,例如像圖形數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)II(GDSII)格式表示。呈這種格式的數(shù)據(jù)典型地表示幾何形狀、文本標(biāo)簽和與呈分級形式的電路布局相關(guān)的其他信息。
在方塊910,向制造設(shè)施提供物理布局代碼(例如,GDSII代碼),所述制造設(shè)施使用物理布局代碼來(例如,通過掩模作品)配置或以其他方式適應(yīng)制造設(shè)施的制作工具以制作IC裝置。也就是說,物理布局代碼可以編程到一個或多個計算機系統(tǒng)中,所述物理布局代碼之后可以完全或部分控制制造設(shè)施的工具的操作或在其中執(zhí)行的制造操作。
在一些實施方案中,上文描述的技術(shù)的某些方面可以通過處理系統(tǒng)中執(zhí)行軟件的一個或多個處理器來實現(xiàn)。軟件包括存儲在或以其他方式有形地體現(xiàn)在非暫態(tài)計算機可讀存儲介質(zhì)上的一組或多組可執(zhí)行指令。軟件可以包括在由一個或多個處理器執(zhí)行時操縱所述一個或多個處理器來執(zhí)行上文描述的技術(shù)的一個或多個方面的指令和某些數(shù)據(jù)。非暫態(tài)計算機可讀存儲介質(zhì)可以包括例如磁盤或光盤存儲裝置、固態(tài)存儲裝置諸如閃存器、緩存、隨機存取存儲器(RAM)或者一種或多種其他非易失性存儲器裝置等等。存儲在非暫態(tài)計算機可讀存儲介質(zhì)上的可執(zhí)行指令可以是源代碼、匯編語言代碼、目標(biāo)代碼或由一個或多個處理器編譯或可以其他方式執(zhí)行的其他指令格式。
應(yīng)注意到,并不需要上文以一般描述描述的所有活動或元件,可能不需要特定活動或裝置的一部分,并且除了所描述的那些之外,還可以執(zhí)行一個或多個另外的活動或者包括一個或多個另外的元件。仍然另外,列出活動所依據(jù)的順序不必是執(zhí)行所述活動的順序。而且,已經(jīng)參考特定實施方案描述了概念。然而,本領(lǐng)域普通技術(shù)人員應(yīng)了解到,在不脫離以下權(quán)利要求書中所闡述的本公開的范圍的情況下可以進行各種修改和改變。因此,說明書和附圖應(yīng)被視為具有說明性的意義而不是限制性的意義,并且所有這類修改意圖被包括在本公開的范圍內(nèi)。
上文已經(jīng)針對特定實施方案描述了益處、其他優(yōu)點和問題的解決方案。然而,益處、優(yōu)點或問題的解決方案以及可以使任何益處、優(yōu)點或解決方案發(fā)生或變得更為突出的任何特征不應(yīng)當(dāng)被解釋為任何或所有權(quán)利要求的關(guān)鍵的、必要的或根本的特征。此外,以上公開的特定實施方案只是說明性的,因為所公開的主題可以對本領(lǐng)域中受益于本文的教義的技術(shù)人員顯而易知的不同但等效的方式來修改和實踐。除了如以下權(quán)利要求書中所描述,并不意圖限制本文所示的構(gòu)造或設(shè)計的細(xì)節(jié)。因此,顯而易見的是上文公開的特定實施方案可以進行改變或修改,并且所有這類變化都被認(rèn)為處在所公開的主題的范圍內(nèi)。因此,本文所尋求的保護在以下權(quán)利要求書中進行闡述。