CN112859994A - 一种集成芯片的电压调节方法、装置、设备及介质 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种集成芯片的电压调节方法，包括：对集成芯片的结温进行检测；当集成芯片的当前结温低于第一预设阈值时，则对集成芯片的供电电压进行升压操作，直至集成芯片的当前结温高于第二预设阈值；其中，第二预设阈值为第一预设阈值和预设低温缓冲区间之和；当集成芯片的当前结温高于第三预设阈值时，则对集成芯片的供电电压进行降压操作，直至集成芯片的当前结温低于第四预设阈值；其中，第四预设阈值为第三预设阈值和预设高温缓冲区间之差。因为该方法可以相对减少对集成芯片进行升压操作或降压操作的调整次数，由此就可以在降低控制器资源开销的同时，也能够降低供电电源在对集成芯片进行电压调节过程中所产生的纹波。

Description

一种集成芯片的电压调节方法、装置、设备及介质

技术领域

本发明涉及集成电路技术领域，特别涉及一种集成芯片的电压调节方法、装置、设备及介质。

背景技术

随着集成芯片复杂度的增加，为了保证集成芯片的稳定工作，通常需要根据集成芯片的结温来对集成芯片的供电电压进行调整。也即，如果集成芯片的结温高于预设高温阈值时，则需要对集成芯片的供电电压进行降压操作，以防止集成芯片温度过高而出现的死机现象；如果集成芯片的结温低于预设低温阈值，则需要对集成芯片的供电电压进行升压操作，因为集成芯片在极低的工作温度下，其内部的逻辑单元会出现延时现象，此时需要对集成芯片增加额外的供电电压才能维持集成芯片的正常工作。

由于集成芯片通常都是工作在一定的温度范围内，基于上述调压原理，就会导致集成芯片工作在预设低温阈值或预设高温阈值附近时，集成芯片的控制器会对集成芯片的供电电压进行频繁调整，而此种操作方式不仅会加剧控制器的资源开销，而且，也会增加供电电源的纹波，并给集成芯片带来极大的安全隐患。目前，针对这一技术问题，还没有较为有效的解决办法。

由此可见，如何在降低控制器资源开销的同时，也能够降低供电电源在对集成芯片进行电压调节过程中所产生的纹波，是本领域技术人员亟待解决的技术问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种集成芯片的电压调节方法、装置、设备及介质，以在降低控制器资源开销的同时，也能够降低供电电源在对集成芯片进行电压调节过程中所产生的纹波。其具体方案如下：

一种集成芯片的电压调节方法，应用于目标集成芯片的控制器；包括：

对所述目标集成芯片的结温进行检测；

当所述目标集成芯片的当前结温低于第一预设阈值时，则对所述目标集成芯片的供电电压进行升压操作，直至所述目标集成芯片的当前结温高于第二预设阈值；其中，所述第二预设阈值为所述第一预设阈值和预设低温缓冲区间之和；

当所述目标集成芯片的当前结温高于第三预设阈值时，则对所述目标集成芯片的供电电压进行降压操作，直至所述目标集成芯片的当前结温低于第四预设阈值；其中，所述第四预设阈值为所述第三预设阈值和预设高温缓冲区间之差。

优选的，所述对所述目标集成芯片的结温进行检测的过程，包括：

通过所述目标集成芯片的温度传感器对所述目标集成芯片的结温进行检测。

优选的，所述对所述目标集成芯片的结温进行检测的过程，包括：

以预设检测频率对所述目标集成芯片的结温进行检测。

优选的，所述以预设检测频率对所述目标集成芯片的结温进行检测的过程，包括：

根据所述目标集成芯片的当前负载和所述目标集成芯片的当前结温设定所述预设检测频率，并以所述预设检测频率对所述目标集成芯片的结温进行检测。

优选的，所述根据所述目标集成芯片的当前负载和所述目标集成芯片的当前结温设定所述预设检测频率的过程，包括：

获取所述目标集成芯片的当前结温与所述第一预设阈值或所述第二预设阈值或所述第三预设阈值或所述第四预设阈值之间的目标差值，并根据所述目标差值设定所述预设检测频率。

优选的，所述预设低温缓冲区间和所述预设高温缓冲区间为根据所述目标集成芯片的PVT所设定的数值区间。

相应的，本发明还公开了一种集成芯片的电压调节装置，应用于目标集成芯片的控制器；包括：

结温检测模块，用于对所述目标集成芯片的结温进行检测；

升压调整模块，用于当所述目标集成芯片的当前结温低于第一预设阈值时，则对所述目标集成芯片的供电电压进行升压操作，直至所述目标集成芯片的当前结温高于第二预设阈值；其中，所述第二预设阈值为所述第一预设阈值和预设低温缓冲区间之和；

降压调整模块，用于当所述目标集成芯片的当前结温高于第三预设阈值时，则对所述目标集成芯片的供电电压进行降压操作，直至所述目标集成芯片的当前结温低于第四预设阈值；其中，所述第四预设阈值为所述第三预设阈值和预设高温缓冲区间之差。

相应的，本发明还公开了一种集成芯片的电压调节设备，包括：

存储器，用于存储计算机程序；

处理器，用于执行所述计算机程序时实现如前述所公开的一种集成芯片的电压调节方法的步骤。

相应的，本发明还公开了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如前述所公开的一种集成芯片的电压调节方法的步骤。

显然，相比于现有技术而言，因为在本发明所提供的电压调节方法中，是设置了预设低温缓冲区间和预设高温缓冲区间，这样在对目标集成芯片的供电电压进行调整的过程中，就可以相对减少对目标集成芯片进行升压操作或降压操作的调整次数，由此就可以在降低控制器资源开销的同时，也能够降低供电电源在对集成芯片进行电压调节过程中所产生的纹波。相应的，本发明所提供的一种集成芯片的电压调节装置、设备及介质，同样具有上述有益效果。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例所提供的一种集成芯片的电压调节方法的流程图；

图2为本发明实施例所提供的一种集成芯片的电压调节装置的结构图；

图3为本发明实施例所提供的一种集成芯片的电压调节设备的结构图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参见图1，图1为本发明实施例所提供的一种集成芯片的电压调节方法的流程图，该电压调节方法应用于目标集成芯片的控制器；该电压调节方法包括：

步骤S11：对目标集成芯片的结温进行检测；

步骤S12：当目标集成芯片的当前结温低于第一预设阈值时，则对目标集成芯片的供电电压进行升压操作，直至目标集成芯片的当前结温高于第二预设阈值；

其中，第二预设阈值为第一预设阈值和预设低温缓冲区间之和；

步骤S13：当目标集成芯片的当前结温高于第三预设阈值时，则对目标集成芯片的供电电压进行降压操作，直至目标集成芯片的当前结温低于第四预设阈值；

其中，第四预设阈值为第三预设阈值和预设高温缓冲区间之差。

在本实施例中，是提供了一种集成芯片的电压调节方法，利用该电压调节方法可以在降低控制器资源开销的同时，也能够降低供电电源在对集成芯片进行电压调节过程中所产生的纹波。在该电压调节方法中，是以集成芯片中的控制器为执行主体进行说明。

具体的，在本实施例所提供的电压调节方法中，需要预先对目标集成芯片设定预设低温缓冲区间和预设高温缓冲区间，其中，预设低温缓冲区间的温度阈值上下限分别为第二预设阈值和第一预设阈值，预设高温缓冲区间的温度阈值上下限分别为第三预设阈值和第四预设阈值。

为了保证目标集成芯片的稳定运行，在本实施例中，首先是利用目标集成芯片的控制器来对目标集成芯片的结温进行检测。可以理解的是，因为结温能够代表目标集成芯片的实际工作温度，所以，在本实施例中，是根据目标集成芯片的结温来对目标集成芯片的供电电压进行调整，由此就可以使得目标集成芯片供电电压的调整过程更加准确与可靠。

其中，在对目标集成芯片结温进行检测的过程中，如果目标集成芯片的当前结温低于第一预设阈值，则需要利用目标集成芯片的控制器对目标集成芯片的供电电压进行升压操作，直至目标集成芯片的当前结温高于第二预设阈值，就可以解除对目标集成芯片的外部供电高压输出；如果目标集成芯片的当前结温高于第三预设阈值，则需要利用目标集成芯片的控制器对目标集成芯片的供电电压进行降压操作，直至目标集成芯片的当前结温低于第四预设阈值，就可以解除对目标集成芯片的外部供电低压输出。

此处，通过一个具体例子进行说明，假设第一预设阈值、第二预设阈值和预设低温缓冲区间分别为A、B、C，那么，第二预设阈值B＝A+C；假设第三预设阈值、第四预设阈值和预设高温缓冲区间分别为D、E、F，那么，第四预设阈值E＝D-F。在实际操作过程中，如果控制器检测到目标集成芯片的当前结温小于A时，控制器就需要调用外部供电高压来调高对目标集成芯片的外部供电电压，而当目标集成芯片的当前结温大于或等于B时，控制器就可以解除对目标集成芯片的外部供电高压输出；如果控制器检测到目标集成芯片的当前结温大于D时，控制器就需要调用外部供电低压来调低对目标集成芯片的外部供电电压，而当目标集成芯片的当前结温小于或等于E时，控制器就可以解除对目标集成芯片的外部供电低压输出。

可以理解的是，当对目标集成芯片设置了预设低温缓冲区间和预设高温缓冲区间之后，就可以显著减少目标集成芯片的频繁动态调压过程，所以，通过这样的设置方式，不仅可以降低目标集成芯片中控制器所需要的资源开销，而且，也能够降低供电电源在对目标集成芯片进行电压调节过程中所产生的纹波。

显然，相比于现有技术而言，因为在本实施例所提供的电压调节方法中，是设置了预设低温缓冲区间和预设高温缓冲区间，这样在对目标集成芯片的供电电压进行调整的过程中，就可以相对减少对目标集成芯片进行升压操作或降压操作的调整次数，由此就可以在降低控制器资源开销的同时，也能够降低供电电源在对集成芯片进行电压调节过程中所产生的纹波。

基于上述实施例，本实施例对技术方案作进一步的说明与优化，作为一种优选的实施方式，上述步骤：对目标集成芯片的结温进行检测的过程，包括：

通过目标集成芯片的温度传感器对目标集成芯片的结温进行检测。

可以理解的是，在集成芯片中通常会设置有温度传感器，因此，在本实施例中，是直接利用目标集成芯片的温度传感器来对目标集成芯片的结温进行检测。显然，通过这样的设置方式，不仅可以省去额外购买温度检测装置所需要的费用，而且，也可以相对降低在对目标集成芯片进行结温检测过程中的检测难度。

基于上述实施例，本实施例对技术方案作进一步的说明与优化，作为一种优选的实施方式，上述步骤：对目标集成芯片的结温进行检测的过程，包括：

以预设检测频率对目标集成芯片的结温进行检测。

可以理解的是，在实际应用中，由于目标集成芯片的结温变化相对比较缓慢，所以，在本实施例中，为了减少目标集成芯片控制器的资源开销，还可以以预设检测频率来对目标集成芯片的结温进行检测。

作为一种优选的实施方式，上述步骤：以预设检测频率对目标集成芯片的结温进行检测的过程，包括：

根据目标集成芯片的当前负载和目标集成芯片的当前结温设定预设检测频率，并以预设检测频率对目标集成芯片的结温进行检测。

可以理解的是，目标集成芯片的当前负载会影响目标集成芯片的结温变化，比如：当目标集成芯片工作在轻负载时，由于目标集成芯片的功耗较低，从而导致目标集成芯片的结温上升过程缓慢，因此，在此情况下，为了进一步降低控制器时所需要的资源开销，就可以适应性的降低在对目标集成芯片进行结温检测时的检测频率；而当目标集成芯片工作在重负载时，由于目标集成芯片的功耗较高，从而导致目标集成芯片的结温上升过程较快，因此，在此情况下，为了避免目标集成芯片结温上升较快而出现的挂死现象，则需要适应性的增加对目标集成芯片进行结温检测时的检测频率。

所以，在本实施例中，为了进一步保证在对目标集成芯片进行电压调节过程中的可靠度，是根据目标集成芯片的当前负载和当前结温来设定在对目标集成芯片进行结温检测时的检测频率。

作为一种优选的实施方式，上述步骤：根据目标集成芯片的当前负载和目标集成芯片的当前结温设定预设检测频率的过程，包括：

获取目标集成芯片的当前结温与第一预设阈值或第二预设阈值或第三预设阈值或第四预设阈值之间的目标差值，并根据目标差值设定预设检测频率。

具体的，在实际应用中，可以根据目标集成芯片的当前结温与第一预设阈值或第二预设阈值或第三预设阈值或第四预设阈值之间的目标差值来设定预设检测频率。

也即，如果目标集成芯片的当前结温与第一预设阈值或第二预设阈值或第三预设阈值或第四预设阈值之间的差值越大，则可以调低在对目标集成芯片进行结温检测时的检测频率。因为在此情况下目标集成芯片可以在一段时间内保持稳定的运行状态，此时，为了减少控制器对目标集成芯片进行电压调节时所需要的资源开销，就可以相对降低在对目标集成芯片进行结温检测时的检测频率。如果目标集成芯片的当前结温与第一预设阈值或第二预设阈值或第三预设阈值或第四预设阈值之间的差值越小，则需要调高在对目标集成芯片进行结温检测时的检测频率，以避免目标集成芯片的结温变化太快而导致目标集成芯片出现被挂死的现象。

显然，通过本实施例所提供的技术方案，就可以进一步减少控制器在对目标集成芯片进行控制时所需要的资源开销。

基于上述实施例，本实施例对技术方案作进一步的说明与优化，作为一种优选的实施方式，预设低温缓冲区间和预设高温缓冲区间为根据目标集成芯片的PVT所设定的数值区间。

在本实施例中，是根据目标集成芯片的PVT(Process Voltage Temperature，工艺、电压、温度)来设定预设低温缓冲区间和预设高温缓冲区间，也即，根据目标集成芯片的工艺角、所处环境温度以及目标集成芯片的供电电压来设定预设低温缓冲区间和预设高温缓冲区间。

可以理解的是，因为目标集成芯片的预设低温缓冲区间和预设高温缓冲区间不仅与目标集成芯片的自身属性相关，而且，也与目标集成芯片所处的外界环境和供电电压有关。比如：当目标集成芯片处于较高环境温度、较高电压和ff模式等漏电比较大的工艺角时，如果将预设高温缓冲区间的上下限设置过大，就有可能会导致目标集成芯片的结温无法保持或降低，以及造成目标集成芯片非必要的电压调节；而当目标集成芯片处于较低环境温度、较低电压或ss模式等漏电比较小的工艺角时，目标集成芯片在预设高温缓冲区间的上限或下限还有足够的温度余量可以继续上升，能够保持目标集成芯片的结温处于可控状态，这时如果对目标集成芯片进行频繁的调压，则会造成目标集成芯片性能的损耗。

因此，当通过目标集成芯片的PVT来设定预设低温缓冲区间和预设高温缓冲区间时，不仅可以使得预设低温缓冲区间和预设高温缓冲区间的设定值更加准确与可靠，而且，也可以减少由于非必要电压调节而给目标集成芯片所带来的性能损耗。

请参见图2，图2为本发明实施例所提供的一种集成芯片的电压调节装置的结构图，该电压调节装置应用于目标集成芯片的控制器；其中，电压调节装置包括：

结温检测模块21，用于对目标集成芯片的结温进行检测；

升压调整模块22，用于当目标集成芯片的当前结温低于第一预设阈值时，则对目标集成芯片的供电电压进行升压操作，直至目标集成芯片的当前结温高于第二预设阈值；其中，第二预设阈值为第一预设阈值和预设低温缓冲区间之和；

降压调整模块23，用于当目标集成芯片的当前结温高于第三预设阈值时，则对目标集成芯片的供电电压进行降压操作，直至目标集成芯片的当前结温低于第四预设阈值；其中，第四预设阈值为第三预设阈值和预设高温缓冲区间之差。

本发明实施例所提供的一种集成芯片的电压调节装置，具有前述所公开的一种集成芯片的电压调节方法所具有的有益效果。

请参见图3，图3为本发明实施例所提供的一种集成芯片的电压调节设备的结构图，该电压调节设备包括：

存储器31，用于存储计算机程序；

处理器32，用于执行计算机程序时实现如前述所公开的一种集成芯片的电压调节方法的步骤。

本发明实施例所提供的一种集成芯片的电压调节设备，具有前述所公开的一种集成芯片的电压调节方法所具有的有益效果。

相应的，本发明实施例还公开了一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现如前述所公开的一种集成芯片的电压调节方法的步骤。

本发明实施例所提供的一种计算机可读存储介质，具有前述所公开的一种集成芯片的电压调节方法所具有的有益效果。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其它实施例的不同之处，各个实施例之间相同或相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上对本发明所提供的一种集成芯片的电压调节方法、装置、设备及介质进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (9)

1.一种集成芯片的电压调节方法，其特征在于，应用于目标集成芯片的控制器；包括：

对所述目标集成芯片的结温进行检测；

当所述目标集成芯片的当前结温低于第一预设阈值时，则对所述目标集成芯片的供电电压进行升压操作，直至所述目标集成芯片的当前结温高于第二预设阈值；其中，所述第二预设阈值为所述第一预设阈值和预设低温缓冲区间之和；

当所述目标集成芯片的当前结温高于第三预设阈值时，则对所述目标集成芯片的供电电压进行降压操作，直至所述目标集成芯片的当前结温低于第四预设阈值；其中，所述第四预设阈值为所述第三预设阈值和预设高温缓冲区间之差。

2.根据权利要求1所述的电压调节方法，其特征在于，所述对所述目标集成芯片的结温进行检测的过程，包括：

通过所述目标集成芯片的温度传感器对所述目标集成芯片的结温进行检测。

3.根据权利要求1所述的电压调节方法，其特征在于，所述对所述目标集成芯片的结温进行检测的过程，包括：

以预设检测频率对所述目标集成芯片的结温进行检测。

4.根据权利要求3所述的电压调节方法，其特征在于，所述以预设检测频率对所述目标集成芯片的结温进行检测的过程，包括：

根据所述目标集成芯片的当前负载和所述目标集成芯片的当前结温设定所述预设检测频率，并以所述预设检测频率对所述目标集成芯片的结温进行检测。

5.根据权利要求4所述的电压调节方法，其特征在于，所述根据所述目标集成芯片的当前负载和所述目标集成芯片的当前结温设定所述预设检测频率的过程，包括：

获取所述目标集成芯片的当前结温与所述第一预设阈值或所述第二预设阈值或所述第三预设阈值或所述第四预设阈值之间的目标差值，并根据所述目标差值设定所述预设检测频率。

6.根据权利要求1至5任一项所述的电压调节方法，其特征在于，所述预设低温缓冲区间和所述预设高温缓冲区间为根据所述目标集成芯片的PVT所设定的数值区间。

7.一种集成芯片的电压调节装置，其特征在于，应用于目标集成芯片的控制器；包括：

结温检测模块，用于对所述目标集成芯片的结温进行检测；

升压调整模块，用于当所述目标集成芯片的当前结温低于第一预设阈值时，则对所述目标集成芯片的供电电压进行升压操作，直至所述目标集成芯片的当前结温高于第二预设阈值；其中，所述第二预设阈值为所述第一预设阈值和预设低温缓冲区间之和；

降压调整模块，用于当所述目标集成芯片的当前结温高于第三预设阈值时，则对所述目标集成芯片的供电电压进行降压操作，直至所述目标集成芯片的当前结温低于第四预设阈值；其中，所述第四预设阈值为所述第三预设阈值和预设高温缓冲区间之差。

8.一种集成芯片的电压调节设备，其特征在于，包括：

存储器，用于存储计算机程序；

处理器，用于执行所述计算机程序时实现如权利要求1至6任一项所述的一种集成芯片的电压调节方法的步骤。

9.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至6任一项所述的一种集成芯片的电压调节方法的步骤。

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