集成電路片上系統(tǒng)的低功耗多點(diǎn)溫度檢測系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型涉及集成電路驗(yàn)證測試技術(shù)，特別是一種對集成電路片上系統(tǒng)進(jìn)行低 功耗測試的多點(diǎn)溫度檢測系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002] 對采用深亞微米技術(shù)實(shí)現(xiàn)的集成電路進(jìn)行驗(yàn)證測試時(shí)，集成電路片上系統(tǒng)內(nèi)部的 芯核在測試過程中存在高功耗和高密度的影響，導(dǎo)致片上系統(tǒng)內(nèi)的芯核產(chǎn)生高溫，芯核溫 度過高會導(dǎo)致芯核產(chǎn)生熱斑或者損壞。因此，在測試過程中應(yīng)該盡量避免高溫對片上系統(tǒng) 芯核的影響。如果在測試過程中片上系統(tǒng)內(nèi)的芯核出現(xiàn)高溫，必須在測試過程中進(jìn)行處理， 降低片上系統(tǒng)內(nèi)的芯核溫度。
[0003] 傳統(tǒng)的溫度測試方法是采用熱電阻二極管接到芯核的邊緣進(jìn)行溫度采樣，由于測 試點(diǎn)單一、誤差較大，所以測量的溫度不準(zhǔn)確；再就是對于沒有分區(qū)的溫度約束的測試調(diào) 度，如果兩個(gè)測試的組合溫度大于給定的溫度范圍，測試就不能并行，從而導(dǎo)致多個(gè)測試在 溫度允許的范圍內(nèi)不能執(zhí)行更多的并行測試。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本實(shí)用新型的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的上述不足而提供一種對集成電路片上系統(tǒng) 進(jìn)行低功耗測試的多點(diǎn)溫度檢測系統(tǒng)。
[0005] 本實(shí)用新型的技術(shù)方案是：一種集成電路片上系統(tǒng)的低功耗多點(diǎn)溫度檢測系統(tǒng)， 包括溫度傳感器模塊、溫度控制器模塊、模數(shù)轉(zhuǎn)換器模塊、溫度選擇器模塊、溫度存儲器模 塊及測試控制器模塊。
[0006] 所述的溫度選擇器模塊內(nèi)設(shè)有高溫選擇模塊及低溫選擇模塊。
[0007] 所述的溫度存儲器模塊內(nèi)設(shè)有高溫存儲模塊及低溫存儲模塊。
[0008] 所述的測試控制器模塊內(nèi)設(shè)有高溫測試調(diào)度模塊及低溫測試調(diào)度模塊，高溫測試 調(diào)度模塊及低溫測試調(diào)度模塊的輸出端與測試總線連接。
[0009] 溫度傳感器模塊的輸出端通過信號線與溫度控制器模塊內(nèi)的溫度判斷邏輯電路 模塊的輸入端連接，溫度控制器模塊的輸出端通過信號線與模數(shù)轉(zhuǎn)換器模塊的輸入端連 接，模數(shù)轉(zhuǎn)換器模塊的輸出端通過信號線與溫度選擇器模塊內(nèi)的高溫選擇模塊及低溫選擇 模塊的輸入端連接，溫度選擇器模塊內(nèi)的高溫選擇模塊及低溫選擇模塊的輸出端分別通過 信號線與溫度存儲器模塊內(nèi)的高溫存儲模塊輸入端及低溫存儲模塊輸入端連接，高溫存儲 模塊輸出端及低溫存儲模塊輸出端通過信號線分別與測試控制器模塊內(nèi)的高溫測試調(diào)度 模塊的輸入端及低溫測試調(diào)度模塊輸入端連接。
[0010] 所述的溫度傳感器模塊包括復(fù)數(shù)個(gè)溫度傳感器，由溫度傳感器對片上系統(tǒng)內(nèi)的芯 核進(jìn)行多點(diǎn)米集。
[0011] 所述的溫度控制器模塊包括溫度判斷邏輯電路模塊、多路選擇器模塊、升溫處理 電路模塊、降溫處理電路模塊及繼續(xù)測試電路模塊，溫度判斷邏輯電路模塊的輸出端通過 信號線與多路選擇器模塊的輸入端連接，多路選擇器模塊的輸出端通過信號線分別與升溫 處理電路模塊、降溫處理電路模塊及繼續(xù)測試電路模塊的輸入端連接，溫度控制器模塊的 溫度控制端設(shè)有溫度控制總線。
[0012] 本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下特點(diǎn)：
[0013] 1、由于芯核內(nèi)部所測的溫度比熱電阻二極管在芯核的邊緣所測的溫度更可靠，通 過多個(gè)溫度傳感器在片上系統(tǒng)芯核內(nèi)部進(jìn)行多點(diǎn)采集的溫度更加準(zhǔn)確、可靠。
[0014] 2、溫度控制器模塊對溫度傳感器反饋的溫度進(jìn)行相應(yīng)地處理，能有效地避免芯核 局部過熱現(xiàn)象的產(chǎn)生。
[0015] 3、對于溫度約束的測試調(diào)度，如果兩個(gè)測試的組合溫度大于給定的溫度范圍就 不能并行，溫度控制器模塊將滿足條件的溫度值傳遞給溫度存儲器模塊，溫度存儲器模塊 將溫度值按高溫和低溫分別存儲，高溫區(qū)域的測試與其他測試由于溫度限制不相容而被孤 立，低溫區(qū)與其他測試相容可以與更多的測試并行調(diào)度，從而提高測試效率，減少測試應(yīng)用 時(shí)間。
[0016] 以下結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對本實(shí)用新型的詳細(xì)結(jié)構(gòu)作進(jìn)一步描述。
【附圖說明】
[0017] 附圖1為集成電路片上系統(tǒng)的低功耗多點(diǎn)溫度檢測系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018] 附圖2為溫度控制器模塊的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0019] 一種集成電路片上系統(tǒng)的低功耗多點(diǎn)溫度檢測系統(tǒng)，包括溫度傳感器模塊1、溫度 控制器模塊2、模數(shù)轉(zhuǎn)換器模塊3、溫度選擇器模塊4、溫度存儲器模塊5及測試控制器模塊 6〇
[0020] 所述的溫度選擇器模塊4內(nèi)設(shè)有高溫選擇模塊4-1及低溫選擇模塊4-2。
[0021] 所述的溫度存儲器模塊5內(nèi)設(shè)有高溫存儲模塊5-1及低溫存儲模塊5-2。
[0022] 所述的測試控制器模塊6內(nèi)設(shè)有高溫測試調(diào)度模塊6-1及低溫測試調(diào)度模塊6-2， 高溫測試調(diào)度模塊6-1及低溫測試調(diào)度模塊6-2的輸出端與測試總線7連接。
[0023] 溫度傳感器模塊1的輸出端通過信號線與溫度控制器模塊2內(nèi)的溫度判斷邏輯電 路模塊2-1的輸入端連接，溫度控制器模塊2的輸出端通過信號線與模數(shù)轉(zhuǎn)換器模塊3的 輸入端連接，模數(shù)轉(zhuǎn)換器模塊3的輸出端通過信號線與溫度選擇器模塊4內(nèi)的高溫選擇模 塊4-1及低溫選擇模塊4-2的輸入端連接，溫度選擇器模塊4內(nèi)的高溫選擇模塊4-1及低 溫選擇模塊4-2的輸出端分別通過信號線與溫度存儲器模塊5內(nèi)的高溫存儲模塊5-1輸入 端及低溫存儲模塊5-2輸入端連接，高溫存儲模塊5-1輸出端及低溫存儲模塊5-2輸出端 通過信號線分別與測試控制器模塊6內(nèi)的高溫測試調(diào)度模塊6-1的輸入端及低溫測試調(diào)度 模塊6-2輸入端連接。
[0024] 所述的溫度傳感器模塊1包括復(fù)數(shù)個(gè)溫度傳感器，由溫度傳感器對片上系統(tǒng)內(nèi)的 芯核進(jìn)行多點(diǎn)米集。
[0025] 所述的溫度控制器模塊2包括溫度判斷邏輯電路模塊2-1、多路選擇器模塊2-2、 升溫處理電路模塊2-3、降溫處理電路模塊2-4及繼續(xù)測試電路模塊2-5,溫度判斷邏輯電 路模塊2-1的輸出端通過信號線與多路選擇器模塊2-2的輸入端連接，多路選擇器模塊2-2 的輸出端通過信號線分別與升溫處理電路模塊2-3、降溫處理電路模塊2-4及繼續(xù)測試電 路模塊2-5的輸入端連接，溫度控制器模塊2的溫度控制端設(shè)有溫度控制總線2-6。
[0026] 對集成電路片上系統(tǒng)8進(jìn)行驗(yàn)證測試時(shí)，溫度傳感器模塊1的復(fù)數(shù)個(gè)溫度傳感器 分別對應(yīng)集成電路片上系統(tǒng)8上的芯核8-1~8-N，溫度控制器模塊2上的溫度控制總線 2-6分別與集成電路片上系統(tǒng)8上的芯核8-1~8-N連接，測試控制器模塊6上的測試總線 7分別與集成電路片上系統(tǒng)8上的芯核8-1~8-N連接。
[0027] 由溫度傳感器對片上系統(tǒng)內(nèi)的芯核8-1~8-N的溫度進(jìn)行多點(diǎn)采集，溫度控制器 模塊2內(nèi)的溫度判斷邏輯電路模塊2-1對溫度傳感器模塊1采集的溫度進(jìn)行判斷，通過多 路選擇器模塊2-2選擇升溫處理或降溫處理，然后通過溫度控制總線2-6將升溫處理電路 模塊2-3或降溫處理電路模塊2-4的控制信號反饋到片上系統(tǒng)，對片上系統(tǒng)內(nèi)需要進(jìn)行升 溫或者降溫的芯核進(jìn)行升溫或者降溫，達(dá)到測試溫度標(biāo)準(zhǔn)的芯核選擇繼續(xù)進(jìn)行測試，并將 溫度值通過繼續(xù)測試電路模塊2-5的輸出端輸出到模數(shù)轉(zhuǎn)換器模塊3,通過模數(shù)轉(zhuǎn)換后將 溫度信號輸出到溫度選擇器模塊4,溫度選擇器模塊4將溫度信號按高溫和低溫進(jìn)行區(qū)分， 高溫信號進(jìn)入溫度存儲器模塊5內(nèi)的高溫存儲模塊5-1存儲，低溫信號進(jìn)入溫度存儲器模 塊5內(nèi)的低溫存儲模塊5-2存儲，高溫存儲模塊5-1存儲的高溫信號及低溫存儲模塊5-2 存儲的低溫信號分別進(jìn)入測試控制器模塊6內(nèi)的高溫測試調(diào)度模塊6-1及低溫測試調(diào)度模 塊6-2,通過控制器模塊6上的測試總線7對芯核測試進(jìn)行統(tǒng)一調(diào)度。
[0028] 當(dāng)需要對芯核進(jìn)行升溫時(shí)，采用主動加熱模式，通過外置電路對芯核通電，增加電 壓，使得芯核溫度升高。
[0029] 當(dāng)需要對芯核進(jìn)行降溫時(shí)，采用被動冷卻模式，通過停止測試，使得芯核溫度降 低。
[0030] 為了驗(yàn)證本集成電路片上系統(tǒng)的低功耗多點(diǎn)溫度檢測系統(tǒng)的有效性，選用ITC'02 基準(zhǔn)SoC(片上系統(tǒng)）平臺的p93791電路進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn)。p93791是標(biāo)準(zhǔn)電路中規(guī)模最大 的電路，包含32個(gè)核，其中有18個(gè)存儲器核，14個(gè)邏輯核，對電路測試的復(fù)雜度具有較強(qiáng) 的代表性。實(shí)驗(yàn)用的計(jì)算機(jī)配置為聯(lián)想ThinkServer系列TD340型號，內(nèi)存8G，CPU型號： 已5-2407 ￥2,4核英特爾至強(qiáng)處理器，主頻2.46取。表1為實(shí)驗(yàn)結(jié)果。
[0031] 表1實(shí)驗(yàn)結(jié)果
[0032]
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種集成電路片上系統(tǒng)的低功耗多點(diǎn)溫度檢測系統(tǒng)，其特征是：包括溫度傳感器模 塊、溫度控制器模塊、模數(shù)轉(zhuǎn)換器模塊、溫度選擇器模塊、溫度存儲器模塊及測試控制器模 塊； 所述的溫度選擇器模塊內(nèi)設(shè)有高溫選擇模塊及低溫選擇模塊； 所述的溫度存儲器模塊內(nèi)設(shè)有高溫存儲模塊及低溫存儲模塊； 所述的測試控制器模塊內(nèi)設(shè)有高溫測試調(diào)度模塊及低溫測試調(diào)度模塊，高溫測試調(diào)度 模塊及低溫測試調(diào)度模塊的輸出端與測試總線連接； 溫度傳感器模塊的輸出端通過信號線與溫度控制器模塊內(nèi)的溫度判斷邏輯電路模塊 的輸入端連接，溫度控制器模塊的輸出端通過信號線與模數(shù)轉(zhuǎn)換器模塊的輸入端連接，模 數(shù)轉(zhuǎn)換器模塊的輸出端通過信號線與溫度選擇器模塊內(nèi)的高溫選擇模塊及低溫選擇模塊 的輸入端連接，溫度選擇器模塊內(nèi)的高溫選擇模塊及低溫選擇模塊的輸出端分別通過信號 線與溫度存儲器模塊內(nèi)的高溫存儲模塊輸入端及低溫存儲模塊輸入端連接，高溫存儲模塊 輸出端及低溫存儲模塊輸出端通過信號線分別與測試控制器模塊內(nèi)的高溫測試調(diào)度模塊 的輸入端及低溫測試調(diào)度模塊輸入端連接。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種集成電路片上系統(tǒng)的低功耗多點(diǎn)溫度檢測系統(tǒng)，其特征 是：所述的溫度傳感器模塊包括復(fù)數(shù)個(gè)溫度傳感器，由溫度傳感器對片上系統(tǒng)內(nèi)的芯核進(jìn) 行多點(diǎn)采集。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種集成電路片上系統(tǒng)的低功耗多點(diǎn)溫度檢測系統(tǒng)，其 特征是：所述的溫度控制器模塊包括溫度判斷邏輯電路模塊、多路選擇器模塊、升溫處理電 路模塊、降溫處理電路模塊及繼續(xù)測試電路模塊，溫度判斷邏輯電路模塊的輸出端通過信 號線與多路選擇器模塊的輸入端連接，多路選擇器模塊的輸出端通過信號線分別與升溫處 理電路模塊、降溫處理電路模塊及繼續(xù)測試電路模塊的輸入端連接，溫度控制器模塊的溫 度控制端設(shè)有溫度控制總線。
【專利摘要】一種集成電路片上系統(tǒng)的低功耗多點(diǎn)溫度檢測系統(tǒng)包括溫度傳感器模塊、溫度控制器模塊、模數(shù)轉(zhuǎn)換器模塊、溫度選擇器模塊、溫度存儲器模塊及測試控制器模塊。溫度傳感器模塊的輸出端通過信號線與溫度控制器模塊的輸入端連接，溫度控制器模塊的輸出端通過信號線與模數(shù)轉(zhuǎn)換器模塊的輸入端連接，模數(shù)轉(zhuǎn)換器模塊的輸出端通過信號線與溫度選擇器模塊內(nèi)的高溫選擇模塊及低溫選擇模塊的輸入端連接，高溫選擇模塊及低溫選擇模塊的輸出端分別通過信號線與溫度存儲器模塊內(nèi)的高溫存儲模塊輸入端及低溫存儲模塊輸入端連接，高溫存儲模塊輸出端及低溫存儲模塊輸出端通過信號線分別與測試控制器模塊內(nèi)的高溫測試調(diào)度模塊的輸入端及低溫測試調(diào)度模塊輸入端連接。
【IPC分類】G01K13-00
【公開號】CN204495485
【申請?zhí)枴緾N201520215076
【發(fā)明人】焦鉻, 魏書堤, 趙磊, 戴小新
【申請人】衡陽師范學(xué)院
【公開日】2015年7月22日
【申請日】2015年4月10日