CN113260091B - 数字传感器与识别和映射数字传感器网络中的热点的方法 - Google Patents

数字传感器与识别和映射数字传感器网络中的热点的方法 Download PDF

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Abstract

数字传感器网络覆盖在集成电路上，用于识别和映射集成电路中的热点。该数字传感器网络可以包括分布在集成电路的集成电路组件的区域内的多个数字传感器。多个数字传感器中的每个可以包括环形振荡器，并且可以配置为输出在指定时间段内计数的环形振荡器的计数值。可以提供传感器网络控制单元，该传感器网络控制单元经由通信电路通信地连接至多个数字传感器。传感器网络控制单元可以配置为从多个数字传感器中的每个接收包括计数值在内的多个计数值，并且识别集成电路的区域内的热点。本发明的实施例还涉及识别和映射数字传感器网络中的热点的方法。

Description

数字传感器与识别和映射数字传感器网络中的热点的方法
技术领域
本发明的实施例涉及数字传感器与识别和映射数字传感器网络中的热点的方法。
背景技术
操作现代电子器件的电子电路已经变得异常强大。电路通常每秒能够执行大量计算，能够实现复杂的功能和应用。然而，这些电路工作，电路需要更多的电压和/或电流来为它们的操作供电。随着电流需求的增加，电路的温度(由于电阻两端电流的增加)会增加。随着电路温度的升高，电路的整体性能可能会退化。因此，监测电路的温度可能是有用的。当确定电路的温度升高到一些阈值之上时，可以采取步骤以从可能接近或超过阈值温度的特定电路卸载一些功能和/或计算，使得电路可以适当地冷却。
传统的工艺、电压和温度片上监测是通过非常大的非常精确的模拟电路完成的，需要自己的电源，并且可以稀疏地放置在芯片上。由于尺寸、功率要求、电压或温度传感器通常放置为远离关键电路，因此不能用于直接测量关键区内的速度、电压或温度。
发明内容
本发明的实施例提供了一种数字传感器网络，包括：多个数字传感器，分布在集成电路的集成电路组件的区域内，其中，所述多个数字传感器中的每个配置为输出在指定时间段内计数的计数值；以及传感器网络控制单元，经由通信电路通信地连接至所述多个数字传感器，其中，所述传感器网络控制单元配置为：从所述多个数字传感器中的每个接收包括所述计数值的多个计数值；并且识别所述集成电路组件的区域内的热点。
本发明的另一实施例提供了一种数字传感器网络，包括：多个数字传感器，分布在集成电路的集成电路组件的区域内，其中，所述多个数字传感器中的每个包括经由第一通信电路电连接的多个组件，包括：环形振荡器，配置为输出振荡环形振荡器信号；高速计数器，配置为输出表示所述振荡环形振荡器信号的计数值的计数值信号；和计数器存储器，配置为：存储所述计数值；和输出表示所存储的计数值的传感器输出信号；以及传感器网络控制单元，经由第二通信电路通信地连接至所述多个数字传感器，其中，所述传感器网络控制单元配置为：从所述多个数字传感器中的每个接收包括所述传感器输出信号的多个传感器输出信号；和识别所述集成电路组件的区域内的热点。
本发明的又一实施例提供了一种用于识别和映射数字传感器网络中的热点的方法，所述数字传感器网络具有位于集成电路的集成电路组件的区域内的多个数字传感器，所述方法包括：从所述集成电路组件的区域内的所述多个数字传感器中的每个接收包括计数值的多个计数值；对围绕关键区块的关键数字传感器的多个周边数字传感器相关联的所述多个计数值中的计数值进行排序；基于所述关键数字传感器周围的半区块宽度半径内的潜在热点以及指示相关联的多个周边数字传感器之间的关系的排序计数值的关系，确定所述集成电路组件的区域内的潜在热点的子集；以及从所述潜在热点的子集识别所述集成电路组件的区域内的热点。
附图说明
结合在本文中并构成本说明书的部分的附图示出了各个实施例的示例实施例，并且与上文给出的一般描述和下文给出的详细描述一起用于解释权利要求的特征。当结合附图进行阅读时，从以下详细描述可最佳理解本发明的各个方面。应该注意，根据工业中的标准实践，各个部件未按比例绘制。实际上，为了清楚的讨论，各个部件的尺寸可以任意地增大或减小。
图1是示出了用于实现各个实施例的集成电路上的示例数字传感器网络的组件框图。
图2是示出适合于实现各个实施例的示例数字传感器的组件框图。
图3是示出根据实施例的用于在数字传感器处感测环境条件的方法的工艺流程图。
图4是示出集成电路上的温度衰减的曲线图。
图5是示出适合于实现各个实施例的集成电路上的示例数字传感器网络的组件框图。
图6A至图6D是示出适合于实现各个实施例的集成电路上的数字传感器网络的关键区块的示例的组件框图。
图7是示出根据实施例的用于传感器网络控制单元的自校准的方法的工艺流程图。
图8是示出根据实施例的用于识别和映射热点的方法的工艺流程图。
图9是示出适合于实现各个实施例的示例传感器网络控制单元的组件框图和工艺流程图。
具体实施方式
以下公开内容提供了许多用于实现所提供主题的不同特征的不同的实施例或实例。下面描述了组件和布置的具体实施例或实例以简化本发明。当然，这些仅是实例而不旨在限制。将参考附图详细描述各个实施例。只要有可能，在附图中将使用相同的参考数字指代同一或相同部件。为了说明的目的参考具体示例和实施方式，并且不旨在限制权利要求的范围。
此外，为了便于描述，本文中可以使用诸如“在…下方”、“在…下面”、“下部”、“在…上面”、“上部”等的间距关系术语，以描述如图中所示的一个元件或部件与另一元件或部件的关系。除了图中所示的方位外，间距关系术语旨在包括器件在使用或操作工艺中的不同方位。装置可以以其它方式定位(旋转90度或在其它方位)，并且在本文中使用的间距关系描述符可以同样地作相应地解释。
除非另有说明，术语“处理器”、“处理器核心”、“控制器”和“控制单元”在本文中可互换使用，是指软件配置的处理器、硬件配置的处理器、通用处理器、专用处理器、单核处理器、同质多核处理器、异质多核处理器、多核处理器的内核、微处理器，中央处理单元(CPU)、图形处理单元(GPU)、数字信号处理器(DSP)等、控制器、微控制器、现场可编程门阵列(FPGA)、专用集成电路(ASIC)、其他可编程逻辑器件，离散门逻辑、晶体管逻辑等。处理器可以是集成电路，集成电路可以配置为使得集成电路的组件位于诸如硅的单片半导体材料上。
各个实施例可以包括实现用于使用数字传感器网络远程映射由于工艺、电压和/或温度引起的电路速度变化的这种方法的器件、方法和处理设备。一些实施例可以包括以对称图案分布在集成电路上的数字传感器网络。每个数字传感器可以生成并输出表示数字传感器处的工艺、电压和/或温度测量的传感器信号。一些实施例可以包括传感器网络控制单元，该传感器网络控制单元接收传感器信号，识别数字传感器网络的关键数字传感器和该关键数字传感器所属的关键区块，确定并映射热点，关键区块中的峰值工艺、电压和/或温度测量的位置，以及将热点映射到集成电路上。一些实施例可以包括传感器网络控制单元的自校准工艺，以针对数字传感器中的变化进行调整。
用于监测温度或电压/处理速度的常规手段和方法包括使用大型模拟传感器，该大型模拟传感器太大而不能放置在集成电路组件的实际电路内。相反，模拟传感器通常放置在集成电路的组件的区域之外。模拟传感器的尺寸和位置可能会影响模拟传感器进行它们的测量的速度。此外，模拟传感器的尺寸和放置可能需要用于模拟传感器的单独电源。虽然模拟传感器能够准确测量传感器处的温度，但是模拟传感器的尺寸通常会限制其放置在远离电路本身的位置或只能在与集成电路的子部分中的离散区域相反的对整个组件的温度进行整体测量的区域。因此，响应于所测量的温度的调整与关键区域的尺寸相同。换句话说，可以修改整个组件的操作，而不是对组件的子部分进行更细化的修改。出于类似的原因，通常将电压/处理速度的模拟传感器测量用于集成电路组件的启动和初始速度测试，而不用于操作期间的组件管理。基于模拟传感器测量进行调整的确定在软件中实现，这会增加对模拟传感器测量的反应时间，并且对于现代集成电路而言通常太慢。传统的模拟传感器通常位于远离关键区块的位置，并且无法查明热量或电压降的来源。因此，常规系统和传感器采用最坏情况的包络以确保集成电路正常工作。这样的常规方法是粗糙的和悲观的。
通过使用较小的、离散的、均匀地或准均匀地分布在集成电路的一部分或全部上的数字传感器的网络可以克服模拟传感器的缺点。数字传感器可以足够小以放置在集成电路的组件的区域内，提供比集成电路上的模拟传感器所能提供的更好的工艺、温度和/或电压测量粒度。与通过模拟电路的测量相比，数字传感器的更精细的粒度可以提高在集成电路的组件内的工艺、温度和/或电压的测量的位置的准确性。数字传感器可能比模拟传感器小，部分是因为数字传感器可能不需要专用的电源。尽管数字传感器的精度可能不如模拟传感器精确，但是数字传感器的测量速度可能比相应的模拟传感器快几个数量级。
传感器网络控制单元可以解释数字传感器的测量，检测集成电路组件的关键区域，在关键区域中构建温度和/或电压梯度的局部映射以及识别关键区域中和集成电路上的峰值温度和/或电压的位置。在一些实施例中，传感器网络控制单元可以是配置为实现传感器网络控制单元的功能的硬件电路。基于硬件电路的传感器网络控制单元可能能够使用数字传感器的更精细粒度的测量，不仅可以更准确地在集成电路上定位峰值温度和/或电压，而且比用于解释模拟电路的测量的软件更快地确定测量。
传感器网络控制单元可以进一步实施自校准工艺，该自校准工艺可以调整传感器网络控制单元操作所使用的值以解决数字传感器中的变化。数字传感器中的此类变化可能是制造差异或组件随时间推移而退化的结果。自校准工艺可以使用数字传感器的典型设计性能特性的参考以及在受控条件下来自数字传感器的测量，以计算数字传感器的校准系数，该数字传感器提供不同于典型设计性能特性的测量。可以在计算中使用校准系数，以在关键区域中构建温度和/或电压梯度的局部映射，并在关键区域中和集成电路上识别峰值温度和/或电压的位置。
利用由数字传感器网络和传感器网络控制单元提供的更精细的粒度和更快的速度来确定峰值温度和/或电压的位置，可以提供用于检测可能影响集成电路性能和/或寿命的集成电路的任何电路中的温度或电压降的工具。由数字传感器网络和传感器网络控制单元确定的信息可用于精确控制集成电路的组件内的电路，而不是集成电路的整个组件，以减轻峰值温度和/或电压对电路的影响，而不必牺牲组件的其余部分的使用。
图1示出了适合于实现各个实施例的集成电路上的示例数字传感器网络。集成电路可以包括各种组件，诸如处理器102、高速缓存104、知识产权(IP)单元106(可以包括可以集成到系统中的任何专用逻辑块/单元/核心电路)、联网单元108、输入/输出(IO)单元110和/或系统控制器118的任何数量和组合。此外，集成电路可以包括数字传感器网络100，该数字传感器网络100可以包括遍及整个集成电路放置的任何数量和组合的数字传感器114和传感器网络控制单元112。
在此参考图2进一步描述的数字传感器114可以放置在集成电路组件102、104、106、108、112的电路之间的集成电路衬底上。在一些实施例中，数字传感器114可以均匀地分布在集成电路组件102、104、106、108、112的区域内。在一些实施例中，集成电路组件102、104、106、108、112的电路的位置可能不允许数字传感器114均匀分布在集成电路组件102、104、106、106、108、112的区域内，并且数字传感器114可以准均匀地分布在集成电路组件102、104、106、108、112的区域内。准均匀分布可以是尽可能接近于集成电路组件102、104、106、108、112的电路所在的均匀分布给定布局限制，其中数字传感器114可以均匀分布地位于其中。可以设计均匀分布和准均匀分布两者，以便不破坏集成电路组件102、104、106、108、112的电路设计。每个数字传感器114可以通过对数字传感器114的感测范围内的条件做出反应来测量数字传感器114的感测范围内的电路的处理速度、温度和/或电压。
每个数字传感器114可以通过通信电路116通信地连接至传感器网络控制单元112。在一些实施例中，通信电路116可以是在数字传感器114和与数字传感器114和数字传感器114的传感器标识符相关联的传感器网络控制单元112处的专用输入引脚之间的单独的通信线。传感器标识符可以向传感器网络控制单元112指示从哪个数字传感器114发送测量。数字传感器114可以经由单独的通信线将测量值发送到传感器网络控制单元112处的专用输入引脚。在一些实施例中，通信电路116可以是多个数字传感器114和传感器网络控制单元112之间的通信总线。数字传感器114可以经由通信总线将测量值和传感器标识符发送到传感器网络控制单元112。在一些实施例中，数字传感器114可以将测量值和/或传感器标识符直接写入到可由传感器网络控制单元112访问的存储器(未示出)，诸如寄存器或高速缓存。数字传感器114可以将测量值和/或传感器标识符写入传感器网络控制单元可访问存储器中的数字传感器114的专用地址。在一些实施例中，数字传感器114可以将测量值和/或传感器标识符写入传感器网络控制单元可访问存储器中的第一可用地址。
传感器网络控制单元112可以经由通信电路116从数字传感器114接收测量值和/或传感器标识符。在一些实施例中，传感器网络控制单元112可以将测量值和/或传感器标识符写入到传感器网络控制单元可访问存储器(未显示)。在一些实施例中，传感器网络控制单元112可以将测量值和/或传感器标识符写入与专用输入引脚相关联的传感器网络控制单元可访问存储器中的地址。在一些实施例中，传感器网络控制单元112可以将测量值和/或传感器标识符写入与传感器标识符相关联的传感器网络控制单元可访问存储器中的地址。在一些实施例中，传感器网络控制单元112可以将测量值和/或传感器标识符写入传感器网络控制单元可访问存储器中的第一可用地址。
传感器网络控制单元112可以从传感器网络控制单元可访问存储器中检索测量值和传感器标识符，并且可以使用所检索的测量值和传感器标识符来识别数字传感器114的关键组，在本文中称为关键区块512，并参考图5进一步描述。传感器网络控制单元112可以从传感器网络控制单元可访问存储器的任何数量和组合中检索和使用其他数据，诸如测量值、关键区块的传感器标识符、区块标识符、区块在集成电路上的位置、校准系数和拟合矩阵系数，全部在此参考图7至图9进一步描述。传感器网络控制单元112可以使用其他数据来确定关键区块中的热点、峰值工艺的位置、电压和/或温度测量，来实现各种算术运算，诸如乘法加法运算，并且将参考图6A至图9进一步描述，并将热点映射到集成电路上。热点可以被映射到关键区块的区域内的位置，该关键区块可以是集成电路的组件102、104、106、108、112的区域的子区域。传感器网络控制单元112可以将热点的位置以及热点的处理速度、温度和/或电压输出到系统控制器118。
系统控制器118可以采取适当的步骤来调整热点的处理速度、温度和/或电压。例如，系统控制器118可以降低位于热点处的组件102、104、106、108、112的一部分的频率，将处理工作负荷从位于热点处的组件102、104、106、108、112的一部分转移到组件102、104、106、108、112等的另一部分(例如，另一个处理核心)。
传感器网络控制单元112还可自校准以解决数字传感器114的制造差异和退化。传感器网络控制单元112可实施自校准工艺，该工艺可比较由数字传感器114在受控条件下进行的测量，诸如处理负载和指定频率，并且参考数字传感器114的典型设计性能特性从数字传感器114接收该测量。比较可以是计算，在此参考图8和图9进一步描述，配置为输出数字传感器114的校准系数。可以为每个数字传感器114计算校准系数，并以将校准系数以与数字传感器114相关联的方式存储在传感器网络控制单元存储器中。可以在热点的处理速度、温度和/或电压的计算中使用校准系数以调整数字传感器114的制造差异和退化。使用校准系数计算的热点可以用于识别热点的位置，将热点映射到关键区块中，并将热点映射到集成电路上。
图2示出了适合于实现各个实施例的示例数字传感器。数字传感器114可以包括环形振荡器200、高速计数器202、计数器存储器204和存储信号同步器206。数字传感器200、202、204、206的这些组件的尺寸可以调整成允许数字传感器114以均匀或准均匀分布放置在集成电路的组件(例如，图1中的处理器102、高速缓冲存储器104、IP单元106、联网单元108、IO单元110、图5中的集成电路组件500)的区域内。虽然典型的模拟温度传感器的面积可以为200μm2，但是数字传感器114的面积可以小得多。例如，数字传感器114可以使用纳米级晶体管技术，诸如5nm鳍式场效应晶体管(FinFET)技术，并且可以具有10.6μm2的面积。数字传感器114可以对传感器范围内的诸如热或电压的环境条件做出反应，如果数字传感器114上的环境条件允许测量结果，则将测量输出为表示处理速度、温度和/或电压的测量。在此，术语“测量”、“测量值”和“计数值”可互换使用，以表示数字传感器114的输出数据，该输出数据表示环境条件对数字传感器114的影响。
环形振荡器200可以包括输入引脚，环形振荡器200可以在该输入引脚处接收触发信号208。触发信号208可以是可以向数字传感器114指示何时测量以及何时不测量数字传感器114的传感器范围内的环境条件的数字信号。例如，触发信号208的上升沿可以指示数字传感器114开始测量环境条件，并且触发信号208的高值可以指示数字传感器114继续测量环境条件。类似地，触发信号208的下降沿可以指示数字传感器114停止测量环境条件，并且触发信号208的低值可以指示数字传感器114继续不测量环境条件。在一些实施例中，触发信号208的上升沿和高值以及触发信号208的下降沿和低值的指示可以颠倒。在一些实施例中，触发信号208可以是模拟信号，对于该模拟信号，第一电压或电流可以指示数字传感器114开始测量环境条件并且继续测量环境条件。类似地，触发信号208的第二电压或电流可以指示数字传感器114停止测量环境条件并且继续不测量环境条件。为了清楚起见，使用以下来描述本文的示例，触发信号208的上升沿和高值来指示数字传感器114开始和保持测量环境条件，以及触发信号208的下降沿和低值指示数字传感器114停止并且保持不测量环境条件。触发信号208可以被控制为在发信号给数字传感器114以开始和停止测量环境条件之间经过指定的时间段。该时间段可以通过程序和/或由用户指定。
为了使数字传感器114测量环境条件，环形振荡器200可以接收触发信号208的上升沿和/或高值。响应于接收触发信号208的上升沿和/或高值，环形振荡器200可以使环形振荡器信号振荡，并将振荡的环形振荡器信号输出到高速计数器202和存储信号同步器206。环形振荡器信号可以是可以在高值和低值之间振荡的数字信号。在一些实施例中，环形振荡器200可以使用触发信号208来为环形振荡器200供电和/或作为环形振荡器信号的输入。环形振荡器200可振荡环形振荡器信号的速度可能受数字传感器114测量的环境条件的影响。例如，处于较高温度环境中的环形振荡器200可以以可能导致环形振荡器200相对于处于较低温度环境中更慢地振荡环形振荡器信号的方式受到影响。在前述示例中，术语较高温度和较低温度可以相对于彼此和/或相对于温度阈值。在高压应用中，性能可能会响应于温度升高而降低，因此温度精度可能是重要的，并且数字传感器114可以配置为检测温度的微小变化。例如，数字传感器114可以配置为在纳秒的测量时间尺度上检测单摄氏度的温度变化，诸如在10ns的测量时间至少2℃。在低压应用中，性能可能会相对于电压降迅速下降，因此电压精度可能是重要的，并且数字传感器114可以配置为检测小的电压降。例如，数字传感器114可以配置为在纳秒的测量时间尺度上检测单位数毫伏的电压降，诸如在10ns的测量时间内在电压范围的低端变化至少1mV。环形振荡器200和高速计数器202可以通过通信电路通信地连接。环形振荡器200可以经由通信电路将环形振荡器信号输出到高速计数器202。环形振荡器200和存储信号同步器206可以通过通信电路通信地连接。环形振荡器200可以经由通信电路将环形振荡器信号输出到高速计数器202。在一些实施例中，高速计数器202和存储信号同步器206可以经由共享的通信电路并行地通信连接至环形振荡器200。
高速计数器202可以经由通信电路从环形振荡器200接收环形振荡器信号。环形振荡器信号可以向高速计数器202指示何时增加环形振荡器信号的计数值。例如，上升沿和/或高值可以指示高速计数器202增加计数值，而下降沿和/或低值可以指示高速计数器202停止增加计数值。为了清楚起见，如在前述示例，使用环形振荡器信号来描述本文中的示例，然而，在一些实施例中，环形振荡器信号对高速计数器202的指示可以颠倒。在一些实施例中，高速计数器202可以响应于环形振荡器信号的上升沿和/或高值而增加计数值一次。在一些实施例中，高速计数器202可以响应于环形振荡器信号的高值而重复地增加计数值。在一些实施例中，高速计数器202可以将计数值存储到诸如寄存器的计数器存储器204，该计数器存储器204在每次计数值增加之后可由高速计数器202访问。在一些实施例中，高速计数器202可响应于环形振荡器信号的下降沿和/或低值而将计数值存储到计数器存储器204。高速计数器202可以通过通信电路通信地连接至计数器存储器204。高速计数器202可以经由通信电路将计数值信号输出到计数器存储器204。计数器存储器204可以经由通信电路从高速计数器202接收计数值并且存储该计数值。
存储信号同步器206也可以接收触发信号208，并且解释触发信号208的下降沿和/或低值，以指示数字传感器114停止测量。存储信号同步器206可以经由通信电路从环形振荡器200接收环形振荡器信号。响应于接收触发信号208的下降沿和/或低值以及环形振荡器信号的下降沿和/或低值，存储信号同步器206可以将清除计数器信号输出到计数器存储器204。换句话说，存储信号同步器206可以将触发信号208与环形振荡器信号对准，以在数字传感器114的测量周期结束时输出清除计数器信号。清除计数器信号可以是可以在高值和低值之间交替的数字信号，并且可以是与触发信号208和/或环形振荡器信号相同或相反类型的数字信号值。在一些实施例中，清除计数器信号可以从触发信号208和/或环形振荡器信号生成。在一些实施例中，可以响应于触发信号208和/或环形振荡器信号来生成和/或选择清除计数器信号。存储信号同步器206和计数器存储器204可以通过通信电路通信地连接。存储信号同步器206可以经由通信电路将清除计数器信号输出到计数器存储器204。
计数器存储器204可以经由通信电路从存储信号同步器206接收清除计数器信号。清除计数器信号可以向计数器存储器204指示何时经由通信电路(例如，图1中的通信电路116)将传感器输出信号210输出到传感器网络控制单元(例如，图1和图9中的传感器网络控制单元112)，该传感器输出信号210可以包括存储的计数值和/或数字传感器114的标识符。在一些实施例中，清除计数器信号还可以指示计数器存储器204清除所存储的计数值。例如，清除计数器信号的上升沿和/或高值可以指示计数器存储器204输出传感器输出信号210和/或清除所存储的计数值。为了清楚起见，如前述示例，使用清除计数器信号来描述本文中的示例，然而，在一些实施例中，计数器存储器204可以类似地响应于清除计数器信号的下降沿和/或低值。
图3示出了根据实施例的用于在数字传感器处感测环境条件的方法300。方法300可以在专用硬件中实现(例如，图1、图2和图5至图6D中的数字传感器114、图2中的环形振荡器200、高速计数器202、计数器存储器204、存储信号同步器206)。为了包含在各个实施例中启用的可选配置，实现方法300的硬件在本文中被称为“感测器件”。为了说明和易于参考的目的，本文中参考一些结构元件来描述方法300。然而，在本发明的范围内可以想到其他合适的结构元件，用于执行参考方法300的框302-324描述的操作。
在框302中，感测器件可以接收触发信号(例如，图2中的触发信号208)。触发信号可以是数字信号，其可以指示感测器件何时在感测器件的传感器范围内进行测量以及何时不测量环境条件。例如，触发信号的上升沿可以指示感测器件开始测量环境条件，并且触发信号的高值可以指示感测器件继续测量环境条件。类似地，触发信号的下降沿可以指示感测器件停止测量环境条件，并且触发信号的低值可以指示感测器件继续不测量环境条件。触发信号的下降沿和/或低值还可以部分地指示感测器件输出传感器输出信号(例如，图2中的传感器输出信号210)并且清除感测器件的存储设备(例如，图2中的计数器存储器204)。在一些实施例中，触发信号的上升沿和高值以及触发信号208的下降沿和低值的指示可以颠倒。在一些实施例中，触发信号可以是模拟信号，对于该模拟信号，第一电压或电流可以指示感测器件开始测量环境条件以及继续测量环境条件。类似地，触发信号的第二电压或电流可以指示感测器件停止测量环境条件以及继续不测量环境条件。触发信号的第二电压或电流或第三电压或电流还可以部分地指示感测器件以输出传感器输出信号并清除感测器件的存储设备。为了清楚起见，本文中的示例使用以下进行描述，触发信号的上升沿和高值来指示感测器件开始并保持测量环境条件，以及触发信号的下降沿和低值指示感测器件停止并且保持不测量环境条件。提供这些触发方法作为示例，触发感测器件开始或停止测量环境条件的其他方法在本发明的预期范围内。触发信号可以被控制为在发信号给感测器件以开始和停止测量环境条件之间经过指定的时间段。该时间段可以通过程序和/或由用户指定。在一些实施例中，数字传感器114的环形振荡器200和/或存储信号同步器206可以在框302中接收触发信号。
在确定框304中，感测器件可以确定触发信号是否指示感测器件测量环境条件。换句话说，感测器件可以确定接收的触发信号是触发信号的上升沿还是触发信号的高值。感测器件可以使用各种已知手段确定接收的触发信号是上升沿还是高值。在一些实施例中，在确定框304中，环形振荡器200和/或存储信号同步器206可以确定触发信号是否指示感测器件测量环境条件。
响应于确定触发信号指示感测器件测量环境条件(即，确定框304＝“是”)，感测器件可以在框306中振荡环形振荡器信号。环形振荡器信号可以是可以在高值和低值之间振荡的数字信号。环形振荡器信号可以向感测器件指示何时增加环形振荡器信号的计数值。例如，上升沿和/或高值可以指示感测器件增加计数值，而下降沿和/或低值可以指示感测器件停止计数值增加。为了清楚起见，如前述示例中那样使用环形振荡器信号来描述本文中的示例，然而，在一些实施例中，环形振荡器信号至感测器件的指示可以颠倒。在一些实施例中，感测器件可以使用触发信号来向感测器件供电和/或作为环形振荡器信号的输入。在框308中，感测器件可以输出环形振荡器信号。在一些实施例中，环形振荡器200可以在框306中振荡环形振荡器信号，并且可以在框308中输出环形振荡器信号。
在框310中，感测器件可以接收环形振荡器信号。在一些实施例中，在框310中，高速计数器202和/或存储信号同步器206可以接收环形振荡器信号。在框312中，感测器件可以增加计数值。在一些实施例中，感测器件可以响应于环形振荡器信号的上升沿和/或高值而增加计数值一次。在一些实施例中，感测器件可以响应于环形振荡器信号的高值而重复地增加计数值。在一些实施例中，高速计数器202可以在框312中增加计数值。
在框314中，感测器件可以存储计数值。感测器件可以在计数值的每次增加之后将计数值存储到感测器件可访问的计数器存储器(诸如寄存器)中。在一些实施例中，感测器件可以响应于环形振荡器信号的下降沿和/或低值而将计数值存储到计数器存储器。在一些实施例中，高速计数器202可以在框314中存储计数值。在框314中存储计数值之后，感测器件可以在框302中继续接收触发信号。
响应于确定触发信号没有指示感测器件测量环境条件(即，确定框304＝“否”)，感测器件可以在框316中输出环形振荡器信号，并且感测器件可以在框318中接收环形振荡器信号。在一些实施例中，环形振荡器200可以在框316中输出环形振荡器信号，并且高速计数器202和/或存储信号同步器206可以在框318中接收环形振荡器信号。
在确定框320中，感测器件可以确定环形振荡器信号是否为下降沿。感测器件可以使用各种已知手段来确定环形振荡器信号是否为下降沿。在一些实施例中，存储信号同步器206可以在确定框320中确定环形振荡器信号是否为下降沿。响应于确定环形振荡器信号不是下降沿(即，确定框320＝“否”)，在框316中，感测器件可以继续输出环形振荡器信号。
响应于确定环形振荡器信号是下降沿(即，确定框320＝“是”)，感测器件可以在框322中输出清除计数器信号。换句话说，感测器件可以对准触发信号与环形振荡器信号以在感测器件的测量周期结束时输出清除计数器信号。清除计数器信号可以是可以在高值和低值之间交替的数字信号，并且可以是与触发信号和/或环形振荡器信号相同或相反的数字信号值。在一些实施例中，清除计数器信号可以从触发信号和/或环形振荡器信号生成。在一些实施例中，可以响应于触发信号和/或环形振荡器信号来生成和/或选择清除计数器信号。清除计数器信号可以向感测器件指示何时将传感器输出信号输出到传感器网络控制单元(例如，图1和图9中的传感器网络控制单元112)，该传感器输出信号可以包括所存储的计数值和/或用于感测器件的标识符。在一些实施例中，清除计数器信号还可以指示感测器件清除所存储的计数值。例如，清除计数器信号的上升沿和/或高值可以指示感测器件输出传感器输出信号和/或清除所存储的计数值。为了清楚起见，如在前述示例，使用清除计数器信号来描述本文中的示例，然而，在一些实施例中，感测器件可以类似地响应于清除计数器信号的下降沿和/或低值。在一些实施例中，存储信号同步器206可以在框322中输出清除计数器信号。
在框324中，感测器件可以接收清除计数器信号。在框326中，感测器件可以输出传感器输出信号。在框328中，感测器件可以清除计数器存储器。在一些实施例中，计数器存储器204可以在框324中接收清除计数器信号，在框326中输出传感器输出信号，并且在框328中清除计数器存储器。在框328中清除计数器存储器之后，感测器件可以在框302中继续接收触发信号。
图4以图形方式示出了集成电路上的温度随距离的衰减。当集成电路可操作时，集成电路的组件(例如，图1中的处理器102、高速缓冲存储器104、IP单元106、联网单元108、IO单元110、图5中的集成电路组件500)可能消耗电力并且生成热量。热量可能主要通过集成电路的衬底(诸如硅)消散。如从集成电路上的位置(d)(例如，图1中的数字传感器114)测量的，温度(T)随着距集成电路上的热源(d0)(诸如热点)的距离而降低的方式可以使用指数衰减函数来计算：
在一定距离(δ)处，温度可能是热源温度的一半，而与热源的温度无关。如图4的曲线图所示，当第一距离和第二距离隔开一定距离(δ)时，第一距离(d0)处的温度(T1或T2)可以在第二距离(d)处减半(T1/2或T2/2)。通过将温度(T)替换为电压(V)，可以相同的方式计算随着距离的电压放电：
其中电压放电在一定距离(δ)上可能衰减一半。
图5示出了适合于实现各个实施例的集成电路组件的区域内的数字传感器网络的部分的示例。数字传感器网络(例如，图1中的数字传感器网络100)可以包括配置为感测特定集成电路组件500(例如，图1中的处理器102、高速缓冲存储器104、IP单元106、联网单元108、IO单元110)的环境条件。数字传感器114的放置可以均匀地或准均匀地分布在集成电路组件500的区域上。任何数量的数字传感器114可以分布在集成电路组件500的区域上。为清楚起见，在图5中省略了通信电路(例如，图1中的通信电路116)，该通信电路将数字传感器114通信地连接至传感器网络控制单元(例如，图1和图9中的传感器网络控制单元112)。
数字传感器114的组可以被称为区块502。区块可以包括以对称或准对称图案配置的任意数量的数字传感器114。如同数字传感器114的准均匀分布，数字传感器114的准对称图案可以尽可能接近分布至集成电路组件500的电路的对称图案给定布局限制，其中数字传感器114可以以对称图案定位。均匀和准对称图案都可以设计为不破坏集成电路组件500的电路设计。例如，数字传感器114的均匀和/或准对称分布图案可以是数字传感器114的网格状分布图案，其中数字传感器114的行和列可以偏移距离δ的一半(例如，δ/2)。所得的区块图案可以是正方形，在正方形的周边的每个拐角处具有数字传感器114，并且在正方形的中间具有数字传感器114。正方形的每侧可以是距离δ，其中温度和/或电压放电可以衰减一半。正方形的周边上的数字传感器114可以间隔开距离δ。正方形的周边与正方形的中间的数字传感器114之间的距离可以是距离δ的一半(δ/2)。相邻区块502和/或重叠区块502可以共享数字传感器114。其中中央数字传感器114被计算为最接近热点510的数字传感器114的区块502可以称为关键区块512。在示例区块502中，环境条件可以通过衬底散热在毫米级距离上减小一半，诸如约1mm。具有0.5mm区块侧尺寸的数字传感器114的分布可以以31.5mm的精度来识别热点510。当以5nm晶体管技术形成时，常见的64位整数乘法器可能约为40mm x40mm。0.5mm x 0.5mm的区块可以包含150个64位乘法器。31.5mm的精度意味着可以准确地识别位于热点处的特定乘法器。由于传感器在64位整数乘法器中的数字传感器114的这种区块分布中的插入而导致的面积损失可以是0.0125％。
当数字传感器114比另一个数字传感器114更接近热点时，数字传感器114可以比另一个数字传感器114更可靠地测量环境条件的变化。数字传感器114可以以网格状的图案布置，使得任何热点510都可能出现在关键区块512的数字传感器114之间，并且使得数字传感器114的传感器范围重叠。数字传感器114的这种配置可以保证功能性数字传感器114寄存环境条件的变化。从围绕热点510的数字传感器114感测的测量，并且知道环境条件如何随着集成电路上的距离衰减，可以计算热点510位于何处以及热点510具有什么峰值环境条件。例如，热点510的温度在径向距离504、506、508上可预测地衰减，该热点510可以出现在关键区块512的两个数字传感器114之间，并且可以由关键区块512的任何数量的数字传感器114感测。数字传感器114的网格状分布图案的益处可以是对于给定的中央数字传感器114，可以唯一地定义周边数字传感器114。具有数字传感器114的分布的均匀图案可能是优选的，使得来自每个数字传感器114的测量可以以相同的方式来解释。然而，集成电路组件500的一些关键功能块可能不允许数字传感器114的精确放置，导致数字传感器114的分布的均匀图案具有局部“不规则”区块。从这种“不规则”区块的测量的概念和数学处理可以与对于常规区块的测量相同，仅矩阵系数可以不同以对准均匀距离进行调整。传感器网络控制单元可以具有对于这些不规则区块的特定信息。
传感器网络控制单元可以从集成电路组件500的数字传感器114接收测量，并确定数字传感器网络100中哪个数字传感器114具有最高的测量。传感器网络控制单元可以通过识别哪个区块502具有具有最高测量的中央数字传感器114来识别关键区块512。识别关键区块512可以识别关键区块512的数字传感器114。传感器网络控制单元可以处理关键区块512的数字传感器114的测量，并且在热点510处产生环境条件的峰值以及热点510的位置。
图6A至图6D示出了适合于实现各个实施例的集成电路上的数字传感器网络的关键区块512的示例。关键区块512可以包括任何数量的数字传感器114和有限数量的潜在热点600。图6A至图6D中示出的示例包括具有五个数字传感器114的关键区块512，其中数字传感器A、B、C和D是周边或拐角数字传感器114，并且数字传感器E是中央数字传感器114。在这些示例中，关键区块512的潜在热点600的数量可以是有限数目N2，其中潜在热点600的每行和每列可以存在N个潜在热点600。如本文所述，关键区块512可以是任何对称的或准对称的形状，并且包括任意数量的数字传感器114。关键区块512的形状和尺寸以及数字传感器114的放置可能会影响关键区块512的潜在热点600的数量和/或布局。图6A至图6D中示出的示例不限制权利要求或说明书的范围。
一系列等式可用于确定关键区块512的热点(例如，图5中的热点510)的特征，包括该热点处的环境条件以及该热点与关键区块512的数字传感器114之间的距离。此处参考图6A至图6D所示的示例来描述等式，但是可以被修改以容纳不同配置的关键区块512。
可以作为潜在热点600处的环境条件(C潜在热点)和数字传感器114与潜在热点之间的距离(d传感器，潜在热点)的函数来计算关键区块512的数字传感器114处的测量(C传感器)：
指数项可以重写以简化等式：
对于每个数字传感器114的每次测量(C每个传感器)，可以构建中央：
可以针对每个潜在热点600处的环境条件(C每个潜在热点)求解用于测量每个数字传感器114的中央(等式5)：
然而，在每个潜在热点600处的环境条件的中央(等式6)可能是不确定的，并且可能没有解。
图6A至图6D示出了用于将潜在热点600缩小至多个潜在热点600的配置，针对该潜在热点600，可以解决在每个潜在热点600处的环境条件的方程组(等式6)。如本文所述，关键区块512是用于特定集成电路组件(例如，图1中的处理器102、高速缓冲存储器104、IP单元106、联网单元108、IO单元110、图5中的集成电路组件500)的数字传感器网络100的一部分的区块(例如，图5中的区块502)，其中相对于周边数字传感器114(数字传感器A、B、C和D)，热点可能最接近中央数字传感器114(数字传感器E)。因此，如图6A所示，对于关键区块512，潜在热点600可以在距中央数字传感器114(数字传感器E)一半的区块宽度半径606内缩小为潜在热点604。在半区块宽度半径606内将潜在热点600缩小为潜在热点604可以将针对热点处的环境条件的计算精度加倍。这种精度水平可以允许将热点处的环境条件与分隔开微米尺度的距离的其他潜在热点604区分开。例如，这种精度水平可以允许区分0.5mm区块上分隔开31.5μm的热点处的环境条件。
图6B至图6D示出了基于数字传感器114之间的测量的比较来进一步缩小潜在热点604的宽度，以确定哪个周边数字传感器114(数字传感器A、B、C和D)在中央数字传感器114(数字传感器E)之后其次最接近热点。基于具有五个数字传感器114，对数字传感器114的测量进行排序可以每半区块宽度半径606的八分之一产生三种不同的组合。图6B示出了比较，数字传感器114的测量可以指示数字传感器114的测量可以被排序为E＞D＞C＝A＞B。在潜在热点604最接近中央数字传感器E，然后最接近周边数字传感器D，然后相等于周边数字传感器C和周边数字传感器A的情况下，潜在热点604可被缩小为半区块宽度半径606内的潜在热点604，并且沿着中央数字传感器E和周边数字传感器D之间的轴。
对于另一个示例，图6C示出了比较，数字传感器114的测量可以指示数字传感器114的测量可以被排序为E＞D＞C＞B＞A。在潜在热点604最接近中央数字传感器E，然后最接近周边数字传感器D，然后最接近周边数字传感器C的情况下，潜在热点604可被缩小为半区块宽度半径606内的潜在热点604，并且位于中央数字传感器E和周边数字传感器D之间的轴与周边数字传感器D和周边数字传感器C之间二等分潜在热点604的轴之间。
对于另一个示例，图6D示出了比较，数字传感器114的测量可以指示数字传感器114的测量可以被排序为E＞D＝C＞B＝A。在潜在热点604最接近中央数字传感器E然后均等地接近周边数字传感器D和周边数字传感器C的情况下，潜在热点604可以被缩小为半区块宽度半径606内的潜在热点604并且沿着周边数字传感器D和周边数字传感器C之间的二等分潜在热点604的轴。
图6B至图6D中所示的前述示例涉及中央数字传感器E与周边数字传感器D之间的轴与周边数字传感器D与周边数字传感器C之间的二等分潜在热点604的轴之间的半区块宽度半径606的八分之一中的潜在热点604。周边数字传感器114的相似比较产生周边数字传感器114(A、B、C和D)的不同排序，可以类似地使半区块宽度半径606的其他八分之七中的潜在热点604缩小。
每个潜在热点600处的环境条件的方程组(等式6)可以简化为潜在热点604的等式。数字传感器114可以提供足够的信息来每个潜在热点604处的环境条件的复杂度较低的方程组(等式6)。
图7示出了根据实施例的用于传感器网络控制单元的自校准的方法700。方法700可以以处理器(例如，图1和图9中的传感器网络控制单元112、图1中的系统控制器116)、通用硬件、专用硬件(例如，图1和图9中的传感器网络控制单元112)或软件配置的处理器和专用硬件的组合(诸如数字传感器网络(例如，图1中的数字传感器网络100)内的执行软件的处理器)(例如，图1和图9中的传感器网络控制单元112、图1中的系统控制器116)，该数字传感器网络包括其他单独的组件(例如，图1中的处理器102、高速缓冲存储器104、IP单元106、联网单元108、IO单元110、图5中的集成电路组件500)和各个存储器/高速缓存控制器。为了包含在各个实施例中启用的可选配置，实现方法700的硬件在本文中称为“控制器件”。为了说明和易于参考的目的，本文中参考一些结构元件来描述方法700。然而，在本发明的范围内可以想到其他合适的结构元件，用于执行参考方法700的框702-712描述的操作。
数字传感器网络的数字传感器(例如，图1、图2和图5至图6D中的数字传感器114)可能会受到制造差异和/或随着时间的推移而退化的影响，并且可能无法按预期执行，诸如未根据相同类型数字传感器的预期性能来执行。控制器件可以实现控制器件的自校准，以能够针对数字传感器的性能差异进行调整。在一些实施例中，可以响应于来自任意数量和组合的数字传感器的异常传感器数据、周期性地响应于用户提示等，针对任意数量和组合的数字传感器执行控制器件的自校准。
在框702中，控制器件可以将控制因数应用于集成电路组件。控制因数可以是工作负载、电压、处理器频率、处理器、存储器和/或通信操作等的任意组合，对此，在集成电路组件时，已知集成电路组件的正常环境条件。控制器件可以将控制因数应用于集成电路组件的任何数量和组合，诸如将要校准的控制器件分布的数字传感器的区域中的集成电路组件。在一些实施例中，在框702中，传感器网络控制单元和/或系统控制器可以将控制因数应用于集成电路组件。在一些实施例中，在框702中，处理器102、传感器网络控制单元112、系统控制器116或其他处理设备(未示出)(诸如与数字传感器网络100和/或具有数字传感器网络100的集成电路分离的处理器)可以将控制因数应用于集成电路组件。
在框704中，控制器件可以从数字传感器网络的任何数量的数字传感器及其组合接收传感器输出信号。控制器件可以从分布在框702中施加控制因素的集成电路组件的区域内的至少数字传感器接收传感器输出信号。每个传感器输出信号可以包括计数值的传感器数据和/或输出传感器输出信号的数字传感器的标识符。在一些实施例中，在框704中，包括传感器测量输入和存储单元(例如，图9中的传感器测量输入和存储单元904)的传感器网络控制单元112可以从数字传感器接收传感器输出信号。
在框706中，控制器件可以存储传感器输出信号的传感器数据。控制器件可以存储计数值和/或输出传感器输出信号的数字传感器的标识符。控制器件可以将传感器数据存储到集成和/或可访问的存储器，该存储器可以实现为易失性和/或非易失性存储器器件的任何数量和组合，诸如寄存器、高速缓存、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、电可擦除可编程ROM(EEPROM)、闪存等。控制器件可以以将数字传感器的标识符和来自计数器的计数值相关联的方式来存储传感器数据。在一些实施例中，存储在存储器中的用于数字传感器的标识符可以在传感器输出信号数据中被接收或者与控制器件的在其上检索传感器输出信号的引脚相关联，并且作为存储传感器输出信号数据的一部分被写入存储器，或预加载在存储器中。在一些实施例中，包括传感器数据存储器(例如，图9中的传感器数据存储器930)的传感器网络控制单元112可以在框706中存储传感器输出信号的传感器数据。
在框708中，控制器件可以检索用于数字传感器的传感器数据。控制器件可以使用数字传感器的标识符来从存储器中检索用于数字传感器的传感器数据。数字传感器的标识符可以是由控制器件选择以在控制器件的自校准中使用的数字传感器的标识符。在一些实施例中，在框708中，包括算术单元(例如，图9中的算术单元916)的传感器网络控制单元112可以检索用于数字传感器的传感器数据。
在框710中，控制器件可以计算数字传感器的校准系数。对于数字传感器的任何分布，控制器件的自校准工艺可以针对每个数字传感器“i”(和/>)使用至少两个传感器测量以使用已知的参考计数值(Cref1和Cref2)求解校准系数值(/>和/>)：
这些校准系数值(和/>)可以表示为多个数字传感器的矩阵，诸如/>值的数组可以表示为D0，而/>值的对角矩阵可以表示为D1。这些校准系数可用于求解每个潜在热点的环境条件的方程组(等式6)，同时考虑数字传感器之间的差异。知道每个数字传感器的参考传感器值(C传感器参考)，可以针对每个潜在热点(C每个潜在热点)的环境条件求解以下等式：
C传感器参考＝D0+D1·C每个传感器＝D0+D1·F·C每个潜在热点(等式9)
求解每个潜在热点处的环境条件(C每个潜在热点)的上述等式，每个潜在热点处的环境条件的方程组(等式6)变为：
其中(FT·F)-1·FT可以被固定并预先计算。在一些实施例中，在框710中，包括算术单元916的传感器网络控制单元112可以计算数字传感器的校准系数。
在框712中，控制器件可以存储校准系数。可以以将每个校准系数与针对其计算校准系数的数字传感器的适当标识符相关联的方式来存储校准系数。在一些实施例中，可以将校准系数存储在与框706中所存储的传感器数据相同或不同的存储器中。在一些实施例中，包括算术单元916的传感器网络控制单元112可以在框712中存储校准系数。
图8示出了根据实施例的用于识别和映射热点的方法800。方法800可以以在处理器(例如，图1和图9中的传感器网络控制单元112)中执行的软件、通用硬件、专用硬件(例如，图1和图9中的传感器网络控制单元112)或软件配置的处理器和专用硬件的组合中实现，诸如在包括其他单独的组件(例如，图1中的处理器102、高速缓冲存储器104、IP单元106、联网单元108、IO单元110、图5中的集成电路组件500)以及各个存储器/高速缓存控制器的数字传感器网络(例如，图1中的数字传感器网络100)内的执行软件的处理器(例如，图1和图9中的传感器网络控制单元112)。为了包含在各个实施例中启用的可选配置，实现方法800的硬件在本文中称为“控制器件”。在一些实施例中，方法800可以针对集成电路组件的任何数量和组合来实现，包括分别针对多个集成电路组件和/或同时针对多个集成电路组件。为了说明和易于参考的目的，本文中参考特定结构元件来描述方法800。然而，在本发明的范围内可以想到其他合适的结构元件，用于执行参考方法800的框802-822描述的操作。
在框802中，控制器件可以从数字传感器网络的任何数量和组合的数字传感器(例如，图1、图2和图5至图6D中的数字传感器114)接收传感器输出信号。控制器件可以从分布在任意数量和组合的集成电路组件的区域内的数字传感器接收传感器输出信号。每个传感器输出信号可以包括计数值的传感器数据和/或用于输出传感器输出信号的数字传感器的标识符。在一些实施例中，在框802中，包括传感器测量输入和存储单元(例如，图9中的传感器测量输入和存储单元904)的传感器网络控制单元112可以从数字传感器接收传感器输出信号。
在框804中，控制器件可以选择任意数量的关键数字传感器。在一些实施例中，控制器件可以将数字传感器的计数值彼此进行比较，并确定哪个计数值是关键计数值。关键计数值可以是所比较计数值的范围的极限处的计数值。在一些实施例中，控制器件可以将计数值与具有与所比较的计数值相关联的数字传感器的标识符的数字传感器的预期计数值进行比较，并且可以确定哪个计数值是关键计数值。关键计数值可以是与期望计数值具有最小或最大偏差的计数值。在一些实施例中，可以在比较之前通过相应的校准系数来调整计数值。在一些实施例中，控制器件可以选择关键计数值的任何数量和组合，包括基于要选择的关键计数值的数量和/或关键计数值阈值，基于超过关键计数值阈值的关键计数值进行选择。关键计数值可以称为比较的极值。控制器件可以将与关键计数值相关联的数字传感器的标识符识别为关键数字传感器的标识符。在一些实施例中，包括关键数字传感器数据选择单元(例如，图9中的关键数字传感器数据选择单元906)的传感器网络控制单元112可以在框804中选择关键数字传感器。
在框806中，控制器件可以识别任何数量的关键区块(例如，图5至图6D中的关键区块512)。控制器件可以使用关键数字传感器的标识符来从存储器检索关键区块数据。关键数字传感器的标识符可以用于区块的中央数字传感器(例如，图5中的区块502、图5至图6D中的关键区块512)。关键数字传感器的标识符可以与区块数据相关联，包括区块的标识符。控制器件可以检索与关键数字传感器的标识符相关联的区块的标识符。控制器件可以将与关键数字传感器的标识符相关联的区块的标识符识别为关键区块的标识符。在一些实施例中，在框806中，包括区块数据选择单元(例如，图9中的区块数据选择单元912)的传感器网络控制单元112可以识别关键区块。
在框808中，控制器件可以识别关键区块的周边数字传感器。如上所述，控制器件可以使用关键数字传感器的标识符来从存储器检索关键区块数据。关键数字传感器的标识符可以与区块数据相关联，包括区块的标识符和区块的周边数字传感器的标识符。在一些实施例中，控制器件可以检索与关键数字传感器的标识符相关联的周边数字传感器的标识符。控制器件可以将与关键数字传感器的标识符相关联的周边数字传感器的标识符识别为关键区块的周边数字传感器的标识符。在一些实施例中，控制器件可以检索与关键区块的标识符相关联的周边数字传感器的标识符。控制器件可以将与关键区块的标识符相关联的周边数字传感器的标识符识别为关键区块的周边数字传感器的标识符。在一些实施例中，在块808中，包括区块数据选择单元912的传感器网络控制单元112可以识别关键区块的周边数字传感器。
在框810中，控制器件可以对关键区块的周边数字传感器的计数值进行排序。控制器件可以使用关键区块的周边数字传感器的标识符来从存储器中检索与周边数字传感器的标识符相关联的计数值。控制器件可以对每个关键区块的周边数字传感器的计数值进行排序，以缩小每个关键区块内的潜在热点(例如，图6A至图6D中的潜在热点600、604)的位置。在一些实施例中，控制器件可以基于计数值彼此之间的大小对计数值进行排序。在一些实施例中，控制器件可以基于计数值与各个期望值的偏差的大小来对计数值进行排序。在一些实施例中，控制器件可以使用关键区块的周边数字传感器的标识符来从存储器中检索与周边数字传感器的标识符相关联的校准系数。在比较之前，可以通过相应的校准系数来调整所检索的周边数字传感器的计数值。控制器件可以将计数值排序为向控制器件指示这样的顺序：与关键区块的其他数字传感器相比，关键区块的哪个数字传感器更接近热点(例如，图5中的热点510)，最接近的是中央数字传感器，其次是各个周边数字传感器。在一些实施例中，在框810中，包括算术单元(例如，图9中的算术单元916)的传感器网络控制单元112可以对关键区块的周边数字传感器的计数值进行排序。
在框812中，控制器件可以确定潜在热点的子集(例如，图6A至图6D中的热点604)。控制器件可以选择潜在热点，针对该潜在热点，求解每个潜在热点处的环境条件的方程组(等式10)。由于中央数字传感器是关键数字传感器，因此它可能是最接近热点的数字传感器，并且控制器件可以将潜在热点缩小为距离中央数字传感器半区块宽度半径(例如，图6A至图6D中的半区块宽度半径606)内的潜在热点。控制器件可以确定基于周边数字传感器的排序的计数值的关系来进一步缩小潜在热点。控制器件可以进一步将潜在热点缩小为中央数字传感器和与周边数字传感器的多个排名最高的计数值相关联的周边数字传感器之间的潜在热点。控制器件可以基于周边数字传感器的多个排名最高的计数值之间的关系来进一步缩小潜在热点。例如，对于两个相等的排名最高的计数值，控制器件可以进一步将潜在热点缩小为沿着与两个相等的排名最高的计数值相关联的周边数字传感器之间的轴的潜在热点。对于另一个示例，对于顺序排序的计数值，控制器件可以进一步将潜在热点缩小为连接中央数字传感器和与排名最高计数值相关联的周边数字传感器的轴与和下两个排名最高的计数值相关联的周边数字传感器之间的轴之间的潜在热点。对于另一示例，对于顺序地排序在排名最高的计数值以下的两个相等的排名最高的计数值，控制器件可以将潜在热点进一步缩小为沿着连接中央数字传感器和与排名最高的计数值相关联的周边数字传感器的轴的潜在热点。控制器件可以确定潜在热点的子集可以包括被控制器件缩小后的潜在热点。在一些实施例中，在框812中，包括算术单元916的传感器网络控制单元112可以确定潜在热点的子集。
在框814中，控制器件可以确定潜在热点的子集中的潜在热点处的环境条件。为了确定潜在热点的子集中的潜在热点处的环境条件，控制器件可以使用计数值和潜在热点的子集的数字传感器的校准系数来求解每个数字传感器的参考传感器值(等式9)来求解每个潜在热点处的环境条件的方程组(等式10)。控制器件可以使用针对每个数字传感器的所得参考传感器值和针对潜在热点的子集的数字传感器的校准系数，以求解每个潜在热点处的环境条件的方程组(等式10)。在一些实施例中，在框814中，包括算术单元916的传感器网络控制单元112可以确定潜在热点的子集中的潜在热点处的环境条件。
在框816中，控制器件可以识别热点。使用求解子集潜在热点的每个潜在热点处的环境条件的方程组(等式10)的结果，控制器件可以比较结果以确定哪个潜在热点是热点。该比较可以得到具有比通过求解每个潜在热点处的环境条件的方程组(等式10)所产生的所有其他环境条件值更加极端(诸如更高或更低)的环境条件值的热点。控制器件可以将具有最极端环境条件值的潜在热点识别为热点。在一些实施例中，在框816中，包括算术单元916的传感器网络控制单元112可以识别热点。
在框818中，控制器件可以将热点映射到关键区块上的位置。每个区块的每个周边数字传感器的预定义拟合矩阵系数可以与区块的标识符相关联地存储在存储器中。控制器件可以从存储器中检索与排名最高的计数值相关联并且与关键区块相关联的周边数字传感器的拟合矩阵系数。使用所检索的拟合矩阵系数，控制器件可以将热点映射到与与排名最高的计数值相关联并且与关键区块相关联的周边数字传感器偏移。在一些实施例中，在框818中，包括集成电路位置映射单元(例如，集成电路位置映射单元922)的传感器网络控制单元112可以将热点映射到关键区块上的位置。
在框820中，控制器件可以将热点映射到集成电路上的位置。在一些实施例中，控制器件可以将热点映射到集成电路上的位置。在一些实施例中，控制器件可以将热点映射到集成电路组件上的位置。使用集成电路描述本文中的示例；然而，应该清楚的是，可以类似地对集成电路组件进行映射。区块的每个标识符可以与集成电路上的坐标位置相关联。使用热点到关键区块的映射以及关键区块在集成电路上的位置，控制器件可以确定热点在集成电路上的位置。在一些实施例中，在框820中，包括集成电路位置映射单元922的传感器网络控制单元112可以将热点映射到集成电路上的位置。
在可选框822中，控制器件可以将关键数字传感器的计数值映射到环境条件。控制器件可以将关键数字传感器的计数值映射到由求解热点处的环境条件的方程组(等式10)得到的环境条件值。在一些实施例中，在可选框820中，包括集成电路位置映射单元922的传感器网络控制单元112可以将关键数字传感器的计数值映射到环境条件。
图9示出了适合于实现各个实施例的示例传感器网络控制单元和工艺流程。传感器网络控制单元112可以配置为使用计数值，来自数字传感器网络(例如，图1中的数字传感器网络100)的数字传感器(例如，图1和图6A至图6D中的数字传感器114)的环境条件的测量，以确定集成电路上的热点(例如，图5中的热点510)的位置。在一些实施例中，传感器网络控制单元112的各个单元904、906，912、916、922可以以硬件实现。在一些实施例中，传感器网络控制单元112的各个单元904、906、912、916、922可以在软件配置的处理器中实现。在一些实施例中，传感器网络控制单元112的各个单元904、906，912、916、922可以以硬件和软件配置的处理器的组合来实现。各个存储器914、930、932、934、936可以以易失性和/或非易失性存储器器件的任何数量及组合来实现，诸如寄存器、高速缓存、RAM、ROM、ROM、EEPROM、闪存等。存储到各个存储器914、930、932、934、936中的数据可以以数据存储格式的任何数量和组合来存储，包括数据库、数据结构、原始数据等，这些数据可以将数据与唯一标识符(诸如传感器标识符(SID)或区块标识符(TID))相关联。
顶级指令解码和顺序逻辑902可以促进传感器网络控制单元112的功能的执行。顶级指令解码和顺序逻辑902可以对传感器网络控制单元112的各个单元904、906、912、916、922的指令进行解码和排序。解码和排序指令可能涉及检索执行指令所需的操作码、操作数、存储器地址等，并控制指令的执行顺序。顶级指令解码和顺序逻辑902可以是各个单元904、906、912、916、922与指令和数据存储器(诸如各个存储器914、930、932、934、936)之间的接口。
传感器测量输入和存储单元904可以从数字传感器网络的数字传感器的任何数量和组合接收计数值。可以经由通信电路(例如，图1中的通信电路116)从数字传感器的计数器存储器(例如，图2中的计数器存储器204)以传感器输出信号(例如，图2中的传感器输出信号210)接收计数值。在一些实施例中，传感器测量输入和存储单元904可以从任何数量和组合的集成电路组件(例如，图1中的处理器102、高速缓冲存储器104、IP单元106、联网单元108、IO单元110、图5中的集成电路组件500)的数字传感器接收计数值。在一些实施例中，传感器测量输入和存储单元904可以在与指定的数字传感器相关联的引脚上接收计数值，诸如将引脚与SID相关联。在一些实施例中，传感器测量输入和存储单元904可以在总线接口上接收计数值以及识别与计数值相关联的数字传感器的数据，诸如SID。
传感器测量输入和存储单元904可以将接收的计数值存储在传感器数据存储器930(计数器)中。在一些实施例中，传感器测量输入和存储单元904可以将接收的计数值与可以预加载在传感器数据存储器930中的SID相关联地存储。在一些实施例中，传感器测量输入和存储单元904可以通过在传感器数据存储器930中为SID和相关联的接收的计数值创建条目来存储与SID相关联的接收的计数值。在一些实施例中，传感器测量输入和存储单元904可以存储接收的计数值和用于任何数量和组合的集成电路组件的数字传感器的SID。传感器数据存储器930可以进一步存储与SID相关联的校准系数(D0 Coeff、D1 Coeff)，用于调整用于与该SID相关联的数字传感器的制造偏差和/或随时间退化的计数值。
关键数字传感器数据选择单元906可以从传感器数据存储器930检索部分或全部存储的SID和计数值。在一些实施例中，关键数字传感器数据选择单元906可以从传感器数据存储器930检索用于任何数量和组合的集成电路组件的数字传感器的存储的SID和计数器。在一些实施例中，关键数字传感器数据选择单元906可以将检索到的计数值彼此进行比较，并确定哪个计数值是关键计数值。关键计数值可以是所比较计数值的范围的极限处的计数值。在一些实施例中，关键数字传感器数据选择单元906可以将检索到的计数值与数字传感器的期望计数值以及与检索到的计数值相关联的SID进行比较，并且可以确定哪个计数值是关键计数值。关键计数值可以是与期望计数值具有最小或最大偏差的计数值。在比较之前，可以通过相应的校准系数来调整所检索的计数值。在一些实施例中，关键数字传感器数据选择单元906可以选择关键计数值的任何数量和组合，包括基于要选择的关键计数值的数量和/或关键计数值阈值，基于超过关键计数值阈值的关键计数值来选择。关键计数值可以称为比较的极值。关键数字传感器数据选择单元906可以将与关键计数值相关联的SID识别为关键SID。在一些实施例中，关键数字传感器数据选择单元906可以进一步检索与所检索的SID相关联的校准系数。关键数字传感器数据选择单元906可以将关键SID 908和关键计数值910的任何数量和组合输出到区块数据选择单元912。
区块数据选择单元912可从关键数字传感器数据选择单元906接收关键SID 908和关键计数值910。区块数据选择单元912可使用关键SID从区块数据存储器932中检索关键区块数据。在区块数据存储器932中，区块的中央数字传感器的SID(可能是关键SID)可以与区块数据相关联，包括用于区块(例如，图5中的区块502、图5至图6D中的关键区块512)的TID、相对于集成电路和/或相对于集成电路组件的区块偏移(X和Y)以及用于区块的周边数字传感器的SID。区块数据选择单元912可以将关键SID识别为关键区块(例如，图5至图6D中的关键区块512)的中央数字传感器。区块数据选择单元912可以从区块数据存储器932中检索与关键SID相关联的周边数字传感器的TID和SID，并使用用于周边数字传感器的SID来从传感器数据存储器930中检索与周边数字传感器的SID相关联的计数值和校准系数。区块数据选择单元912还可使用关键SID来从传感器数据存储器930中检索与关键SID相关联的校准系数。区块数据选择单元912可以将关键SID、关键计数值以及与关键SID相关联的校准系数彼此关联地存储到临时关键区块数据存储器914。区块数据选择单元912可以将用于关键SID的周边数字传感器的检索的SID和与用于周边数字传感器的SID相关联的计数值以及与用于周边数字传感器的SID相关联的校准系数彼此关联地存储到关键区块数据存储器914。在一些实施例中，区块数据选择单元912还可以将与关键SID和周边数字传感器SID相关联的TID存储到关键区块数据存储器914。
算术单元916可以从关键区块数据存储器914中检索计数值，并且对计数值进行排序以缩小关键区块内的潜在热点的位置。在一些实施例中，算术单元916可以基于计数值彼此之间的大小比较来对计数值进行排序。在一些实施例中，算术单元916可以基于计数值与各个期望值的偏差的大小来对计数值进行排序。在比较之前，可以通过相应的校准系数来调整期望的计数值或检索的计数值。算术单元916可以将计数值排序为向算术单元916指示以下内容的顺序：与关键区块的其他数字传感器相比，关键区块的哪个数字传感器更接近热点。关键计数值可以是排名最高的计数值，并且周边SID的计数值可以是与关键计数值相关的排名较低的计数值。
算术单元916可以选择潜在热点的子集，针对该潜在热点的子集，求解每个潜在热点处的环境条件的方程组(等式10)。由于中央数字传感器是关键数字传感器，因此它们可以是最接近热点的数字传感器，并且算术单元916可以将潜在热点缩小为距每个中央数字传感器半区块宽度半径(例如，图6A至图6D中的半区块宽度半径606)内的潜在热点。算术单元916可以基于周边数字传感器的排序计数值的关系来确定可以进一步缩小潜在热点。算术单元916可以进一步将潜在热点缩小为中央数字传感器和与周边数字传感器的多个排名最高的计数值相关联的各个周边数字传感器之间的潜在热点。算术单元916可以基于周边数字传感器的多个排名最高的计数值之间的关系来进一步缩小潜在热点。例如，对于两个相等的排名最高的计数值，算术单元916可以将潜在热点进一步缩小为沿着与两个相等的排名最高的计数值相关联的周边数字传感器之间的轴的潜在热点。对于另一示例，对于顺序排序的计数值，算术单元916可以将潜在热点进一步缩小为连接中央数字传感器和与排名最高的计数值相关联的周边数字传感器的轴和与下两个排名最高的计数值相关联的周边数字传感器之间的轴之间的潜在热点。对于另一示例，对于顺序地排序在另一个排名最高的计数值之下的两个相等的排名最高的计数值，算术单元916可以将潜在热点缩小为沿着将中央数字传感器和与排名最高的计数值相关联的周边数字传感器连接的轴的潜在热点。算术单元916可以确定潜在热点的子集可以包括被算术单元916缩小后的潜在热点。
算术单元916可以求解方程组以确定潜在热点的子集的每个潜在热点处的环境条件。为了确定潜在热点的子集的潜在热点处的环境条件，算术单元916可以使用计数值和用于潜在热点的子集的数字传感器的校正系数以求解每个数字传感器的参考传感器值(等式9)来求解每个潜在热点处的环境条件的方程组(等式10)。算术单元916可以将用于每个数字传感器的所得参考传感器值和用于潜在热点的子集的数字传感器的校准系数用于求解每个潜在热点处的环境条件的方程组(等式10)。
使用求解子集潜在热点的每个潜在热点处的环境条件的方程组(等式10)的结果，算术单元916可以比较该结果以确定哪个潜在热点是热点。该比较可以得到具有比通过求解子集潜在热点的每个潜在热点处的环境条件方程组(等式)所产生的所有其他环境条件值更加极端(诸如更高或更低)的环境条件值的热点。算术单元916可以将具有最极端环境条件值的潜在热点识别为热点。
算术单元916可以将热点映射到关键区块上的位置。每个区块的每个周边数字传感器的预定义的拟合矩阵系数(f0、f1、f2、…)可以与TID相关联地存储在区块拟合存储器934中。算术单元916可以从区块拟合存储器934中检索与排名最高的计数值相关联并且与关键区块相关联的周边数字传感器的拟合矩阵系数。使用所检索的拟合矩阵系数，算术单元916可以将热点映射为与排名最高的计数值相关联并且与关键区块相关联的周边数字传感器偏移。算术单元916可以输出热点区块位置918和热点环境条件值920。
集成电路位置映射单元922可以从算术单元916接收热点区块位置918和热点环境条件值920。使用热点区块位置，集成电路位置映射单元922可以将热点映射到集成电路上的位置。在一些实施例中，控制器件可以将热点映射到集成电路上的位置。在一些实施例中，控制器件可以将热点映射到集成电路组件上的位置。使用集成电路描述本文中的示例；然而，应该清楚的是，可以类似地对集成电路组件进行映射。每个TID可以与集成电路上的坐标位置相关联。使用热点到关键区块的映射以及关键区块在集成电路上的位置，集成电路位置映射单元922可以确定每个热点在集成电路上的位置。集成电路位置映射单元922可以输出集成电路924上的热点位置和热点环境条件值926。
可选地，集成电路位置映射单元922可以将关键数字传感器的计数值映射到环境条件。集成电路位置映射单元922将关键计数值映射到通过求解热点处的环境条件的方程组(等式10)得到的环境条件值。集成电路位置映射单元922可以将与相应的关键SID和关键计数值相关联的环境条件值存储在环境条件映射存储器936中。
在一些实施例中，算术单元916可以使用计数值来执行传感器网络控制单元的自校准。使用来自传感器数据存储器930的计数值，算术单元916可以计算数字传感器的校准系数。算术单元916可以使用用于相应数字传感器的计数值和参考值来求解用于校准系数的等式(等式7和等式8)。校准系数存储单元928可以将计算出的校准系数与与计数值相关联的各个SID相关联地存储到传感器数据存储器930。
可以用诸如C、C++、C#、Smalltalk、Java、JavaScript、Visual Basic、StructuredQuery Language(例如Transact-SQL)、Perl或其他各种编程语言的高级编程语言写入用于在可编程处理器上执行以实施各个实施例的操作的计算机程序代码或“程序代码”。如在本申请中使用的，存储在计算机可读存储介质上的程序代码或多个程序可以指其格式可由处理器理解的机器语言代码(诸如目标代码)。
参照所有附图并且根据本发明的各个实施例，本文公开了一种数字传感器网络，其可以使更小、更快的离散数字传感器运转以有效地处理来自数字传感器网络的信息以查明位置和关键环境条件(例如电压和/或温度)的值。通过使用多个数字传感器，尽管这些数字传感器的精度比模拟传感器差，但是可以用更精细的粒度和精度来确定热点的位置。多个数字传感器可以更接近集成电路的关键区块并且以更快的方式定位。通过对来自数字传感器网络的读数进行后处理，控制单元可以产生热点的准确值和位置。以这种方式，系统控制器可以采取适当的步骤来降低温度(例如，降低热点单元的速度，将处理从热点单元转移到另一个单元等)。公开了各个实施例，这些实施例也可以提供自校准技术以控制制造偏差。
根据本发明的实施例，提供了一种数字传感器网络，其包括：多个数字传感器114，分布在集成电路组件(例如102、104、106、108、110)的区域内，其中，多个数字传感器114中的每个包括环形振荡器200，并且配置为输出在指定时间段内计数的环形振荡器的计数值；以及传感器网络控制单元112，经由通信电路116通信地连接至多个数字传感器114，其中，传感器网络控制单元112配置为：从多个数字传感器114中的每个接收包括计数值的多个计数值；并且识别集成电路组件(例如102、104、106、108、110)的区域内的热点510。
在上述数字传感器网络中，其中，所述传感器网络控制单元包括关键数字传感器数据选择单元，所述关键数字传感器数据选择单元配置为：比较所述多个计数值；将所述多个计数值的比较的计数值识别为关键计数值；并且识别与所述关键计数值相关联的关键数字传感器。
在上述数字传感器网络中，其中，所述传感器网络控制单元包括关键数字传感器数据选择单元，所述关键数字传感器数据选择单元配置为：比较所述多个计数值；将所述多个计数值的比较的计数值识别为关键计数值；并且识别与所述关键计数值相关联的关键数字传感器，其中，所述关键数字传感器数据选择单元配置为使得比较所述多个计数值包括：使用数字传感器的校准系数来调整来自所述多个数字传感器的数字传感器的所述多个计数值中的计数值。
在上述数字传感器网络中，其中，所述传感器网络控制单元包括区块数据选择单元，所述区块数据选择单元配置为：识别与关键数字传感器相关联的关键区块，其中，所述关键区块包括所述多个数字传感器的第一组，其中，所述关键数字传感器作为由多个周边数字传感器围绕的中央数字传感器；并且识别所述多个周边数字传感器。
在上述数字传感器网络中，其中，所述传感器网络控制单元包括算术单元，所述算术单元配置为：对与围绕关键区块的关键数字传感器的所述关键区块的多个周边数字传感器相关联的所述多个计数值中的计数值进行排序；并且基于所述关键数字传感器周围的半区块宽度半径内的潜在热点以及指示相关联的多个周边数字传感器之间的关系的排序计数值的关系，确定所述集成电路组件的区域内的潜在热点的子集。
在上述数字传感器网络中，其中，所述传感器网络控制单元包括算术单元，所述算术单元配置为：对与围绕关键区块的关键数字传感器的所述关键区块的多个周边数字传感器相关联的所述多个计数值中的计数值进行排序；并且基于所述关键数字传感器周围的半区块宽度半径内的潜在热点以及指示相关联的多个周边数字传感器之间的关系的排序计数值的关系，确定所述集成电路组件的区域内的潜在热点的子集，其中，所述算术单元还配置为：确定多个环境条件，所述多个环境条件包括所述潜在热点的子集的每个潜在热点处的环境条件；并且从所述多个环境条件识别最极端的环境条件，其中，识别所述集成电路组件的区域内的热点包括：将所述热点识别为具有所述最极端的环境条件的潜在热点。
在上述数字传感器网络中，其中，所述传感器网络控制单元包括算术单元，所述算术单元配置为：对与围绕关键区块的关键数字传感器的所述关键区块的多个周边数字传感器相关联的所述多个计数值中的计数值进行排序；并且基于所述关键数字传感器周围的半区块宽度半径内的潜在热点以及指示相关联的多个周边数字传感器之间的关系的排序计数值的关系，确定所述集成电路组件的区域内的潜在热点的子集，其中，所述算术单元还配置为使用所述多个周边数字传感器的周边数字传感器的位置将所述热点映射到所述关键区块中的所述热点的位置，其中，所述周边数字传感器与所述排序计数值中的排名最高计数值相关联。
在上述数字传感器网络中，其中，所述传感器网络控制单元包括集成电路位置映射单元，所述集成电路位置映射单元配置为使用关键区块中的所述热点的位置和所述集成电路中的所述关键区块的位置来将所述热点映射到所述集成电路中的位置。
在上述数字传感器网络中，其中，所述传感器网络控制单元包括算术单元，所述算术单元配置为使用所述数字传感器的参考计数值和所述多个计数值的来自所述数字传感器的计数值来计算所述多个数字传感器的数字传感器的校准系数，其中，所述参考计数值是当所述集成电路组件具有应用的控制因数时来自所述数字传感器的预期计数值，并且所述计数值是当所述集成电路组件具有所述应用的控制因数时来自所述数字传感器的测量计数值。
根据本发明的另一个实施例，提供了一种用于识别和映射数字传感器网络100中的热点510的方法，数字传感器网络100具有位于集成电路的集成电路组件(例如，102、104、106、108、110)的区域内的多个数字传感器114)中，该方法包括以下步骤：从集成电路组件的区域内的多个数字传感器114中的每个接收包括计数值的多个计数值；以及识别集成电路组件(例如102、104、106、108、110)的区域内的热点510。
本发明的实施例提供了一种数字传感器网络，包括：多个数字传感器，分布在集成电路的集成电路组件的区域内，其中，所述多个数字传感器中的每个包括经由第一通信电路电连接的多个组件，包括：环形振荡器，配置为输出振荡环形振荡器信号；高速计数器，配置为输出表示所述振荡环形振荡器信号的计数值的计数值信号；和计数器存储器，配置为：存储所述计数值；和输出表示所存储的计数值的传感器输出信号；以及传感器网络控制单元，经由第二通信电路通信地连接至所述多个数字传感器，其中，所述传感器网络控制单元配置为：从所述多个数字传感器中的每个接收包括所述传感器输出信号的多个传感器输出信号；和识别所述集成电路组件的区域内的热点。
在上述数字传感器网络中，其中：所述环形振荡器还配置为响应于接收到触发信号的第一沿而振荡环形振荡器信号；所述多个数字传感器中的每个包括经由所述第一通信电路电连接的所述多个组件，还包括存储信号同步器，所述存储信号同步器配置为：接收所述触发信号；接收所述环形振荡器信号；和响应于接收到所述触发信号的第二沿和所述环形振荡器信号的沿，输出清除计数器信号；并且所述计数器存储器还配置为接收所述清除计数器信号，其中，输出所述传感器输出信号包括响应于接收到所述清除计数器信号而输出所述传感器输出信号。
在上述数字传感器网络中，其中，分布在所述集成电路的所述集成电路组件的区域内的所述多个数字传感器以区块图案分布，其中，所述区块图案的第一区块包括所述多个数字传感器的子集，并且其中，所述第一区块的第一周边数字传感器和第二周边数字传感器相距第一距离，并且第一中央数字传感器与所述第一周边数字传感器和所述第二周边数字中的每个相距第二距离，所述第二距离最多为所述第一距离的一部分。
在上述数字传感器网络中，其中，分布在所述集成电路的所述集成电路组件的区域内的所述多个数字传感器以区块图案分布，其中，所述区块图案的第一区块包括所述多个数字传感器的子集，并且其中，所述第一区块的第一周边数字传感器和第二周边数字传感器相距第一距离，并且第一中央数字传感器与所述第一周边数字传感器和所述第二周边数字中的每个相距第二距离，所述第二距离最多为所述第一距离的一部分，其中，所述第一距离尽可能接近于由所述多个数字传感器测量的环境条件在所述集成电路组件的电路的给定布局限制下衰减一半的距离。
在上述数字传感器网络中，其中，分布在所述集成电路的所述集成电路组件的区域内的所述多个数字传感器以区块图案分布，其中，所述区块图案的第一区块包括所述多个数字传感器的子集，并且其中，所述第一区块的第一周边数字传感器和第二周边数字传感器相距第一距离，并且第一中央数字传感器与所述第一周边数字传感器和所述第二周边数字中的每个相距第二距离，所述第二距离最多为所述第一距离的一部分，其中，所述第二距离尽可能地接近所述第一距离的一半，所述第一距离在所述集成电路组件的电路的给定布局限制下。
在上述数字传感器网络中，其中，分布在所述集成电路的所述集成电路组件的区域内的所述多个数字传感器以区块图案分布，其中，所述区块图案的第一区块包括所述多个数字传感器的子集，并且其中，所述第一区块的第一周边数字传感器和第二周边数字传感器相距第一距离，并且第一中央数字传感器与所述第一周边数字传感器和所述第二周边数字中的每个相距第二距离，所述第二距离最多为所述第一距离的一部分，其中，所述第一区块的所述第一周边数字传感器是第二区块的第二中央数字传感器。
本发明的又一实施例提供了一种用于识别和映射数字传感器网络中的热点的方法，所述数字传感器网络具有位于集成电路的集成电路组件的区域内的多个数字传感器，所述方法包括：从所述集成电路组件的区域内的所述多个数字传感器中的每个接收包括计数值的多个计数值；对围绕关键区块的关键数字传感器的多个周边数字传感器相关联的所述多个计数值中的计数值进行排序；基于所述关键数字传感器周围的半区块宽度半径内的潜在热点以及指示相关联的多个周边数字传感器之间的关系的排序计数值的关系，确定所述集成电路组件的区域内的潜在热点的子集；以及从所述潜在热点的子集识别所述集成电路组件的区域内的热点。
在上述方法中，还包括：比较所述多个计数值；将所述多个计数值的比较的计数值识别为关键计数值；识别与所述关键计数值相关联的所述关键数字传感器；识别与所述关键数字传感器相关联的所述关键区块，其中，所述关键区块包括所述多个数字传感器中的第一组，其中，所述关键数字传感器作为中央数字传感器；以及使用所述关键区块中的所述热点的位置和所述集成电路中的所述关键区块的位置，将所述热点映射到所述集成电路中的位置。
在上述方法中，还包括：比较所述多个计数值；将所述多个计数值的比较的计数值识别为关键计数值；识别与所述关键计数值相关联的所述关键数字传感器；识别与所述关键数字传感器相关联的所述关键区块，其中，所述关键区块包括所述多个数字传感器中的第一组，其中，所述关键数字传感器作为中央数字传感器；以及使用所述关键区块中的所述热点的位置和所述集成电路中的所述关键区块的位置，将所述热点映射到所述集成电路中的位置，还包括：使用所述数字传感器的参考计数值和所述多个计数值中的来自所述数字传感器的计数值来计算所述多个数字传感器的数字传感器的校准系数，其中，所述参考计数值是当所述集成电路组件具有应用的控制因数时来自所述数字传感器的预期计数值，并且所述计数值是当所述集成电路组件具有所述应用的控制因数时来自所述数字传感器的测量计数值，并且其中，比较所述多个计数值包括使用所述数字传感器的校准系数来调整来自所述数字传感器的所述计数值。
在上述方法中，还包括：识别与所述关键数字传感器相关联的所述关键区块，其中，所述关键区块包括所述多个数字传感器中的第一组，其中，所述关键数字传感器作为由所述多个周边数字传感器围绕的中央数字传感器；识别所述多个周边数字传感器；以及使用所述多个周边数字传感器的周边数字传感器的位置，将所述热点映射到所述关键区块中的所述热点的位置，其中，所述周边数字传感器与所述排序计数值中的排名最高的计数值相关联。
在上述方法中，还包括：确定多个环境条件，所述多个环境条件包括所述潜在热点的子集的每个潜在热点处的环境条件；从所述多个环境条件中识别最极端的环境条件，其中，从所述潜在热点的子集识别所述集成电路组件的区域内的热点包括：将所述热点识别为具有所述最极端的环境条件的潜在热点。
前述方法描述和工艺流程图仅作为说明性示例而被提供，并且无意于要求或暗示各个实施例的操作必须以所呈现的顺序执行。如本领域技术人员将理解的，前述实施例中的操作顺序可以以任何顺序执行。诸如“此后”、“然后”、“接着”等词语无意限制操作的顺序；这些词语仅用于指导读者进行方法的描述。此外，例如，使用冠词“一”、“一个”或“该”以单数形式对权利要求要素的任何引用均不应被解释为将要素限制为单数形式。
结合各个实施例描述的各种说明性逻辑块、模块、电路和算法操作可以被实现为电子硬件、计算机软件或两者的组合。为了清楚地说明硬件和软件的这种可互换性，上面已经在其功能方面总体上描述了各种说明性的组件、块、模块、电路和操作。将这种功能性实现为硬件还是软件取决于特定的应用程序和施加在整个系统上的设计约束。技术人员可以针对每个特定应用以各种方式来实现所描述的功能，但是这种实现决定不应被解释为导致脱离权利要求的范围。
用于实现结合本文公开的实施例描述的各种说明性逻辑、逻辑块、模块和电路的硬件可以用通用处理器、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)或其他可编程逻辑器件、分立门或晶体管逻辑、分立硬件组件或其任何组合来实现或执行，旨在执行此处描述的功能。通用处理器可以是微处理器，但是可选地，处理器可以是任何常规处理器、控制器、微控制器或状态机。处理器还可以被实现为计算设备的组合，例如，DSP和微处理器的组合、多个微处理器、与DSP核心结合的一个或多个微处理器或任何其他这样的配置。可选地，可以通过特定于给定功能的电路来执行一些操作或方法。
在一个或多个实施例中，可以用硬件、软件、固件或其任何组合来实现所描述的功能。如果以软件实现，则功能可以作为一个或多个指令或代码存储在非暂时性计算机可读介质或非暂时性处理器可读介质上。本文公开的方法或算法的操作可以体现在可以驻留在非暂时性计算机可读或处理器可读存储介质上的处理器可执行软件模块中。非暂时性计算机可读或处理器可读存储介质可以是可由计算机或处理器访问的任何存储介质。作为示例而非限制，这样的非暂时性计算机可读或处理器可读介质可以包括RAM、ROM、EEPROM、EEPROM、闪存、CD-ROM或其他光盘存储、磁盘存储或其他磁性存储设备或可用于以指令或数据结构形式存储所需程序代码并且可由计算机访问的任何其他介质。本文使用的磁盘和光盘包括光盘(CD)、激光光盘、光盘、数字多功能光盘(DVD)、软盘和蓝光光盘，其中磁盘通常以磁性方式复制数据，而光盘则通过激光光学方式复制数据。以上的组合也包括在非暂时性计算机可读和处理器可读介质的范围内。另外，方法或算法的操作可以作为非暂时性处理器可读介质和/或计算机可读介质上的代码和/或指令的一个或任何组合或集合而驻留，其可以被并入计算机程序产品中。
提供对所公开的实施例的前述描述以使本领域的任何技术人员能够做出或使用权利要求。对这些实施例的各种修改对于本领域技术人员将是显而易见的，并且在不脱离权利要求的范围的情况下，本文中定义的一般原理可以应用于其他实施例和实施方式。因此，本发明内容不旨在限于本文描述的实施例和实施方式，而是与符合以下权利要求以及本文公开的原理和新颖性特征的最广范围相一致。

Claims (20)

1.一种数字传感器网络，包括：
多个数字传感器，分布在集成电路的集成电路组件的区域内，其中，所述多个数字传感器中的每个配置为输出在指定时间段内计数的计数值；以及
传感器网络控制单元，经由通信电路通信地连接至所述多个数字传感器，其中，所述传感器网络控制单元配置为：从所述多个数字传感器中的每个接收包括所述计数值的多个计数值；
其中，所述传感器网络控制单元包括算术单元，所述算术单元配置为：
对与围绕关键区块的关键数字传感器的所述关键区块的多个周边数字传感器相关联的所述多个计数值中的计数值进行排序；和
基于所述关键数字传感器周围的半区块宽度半径内的潜在热点以及指示相关联的多个周边数字传感器之间的关系的排序计数值的关系，确定所述集成电路组件的区域内的潜在热点的子集；并且
所述传感器网络控制单元还配置为：从所述潜在热点的子集识别所述集成电路组件的区域内的热点。
2.根据权利要求1所述的数字传感器网络，其中，所述传感器网络控制单元包括关键数字传感器数据选择单元，所述关键数字传感器数据选择单元配置为：
将所述多个计数值与具有与所比较的计数值相关联的数字传感器的标识符的数字传感器的预期计数值进行比较；
将与预期计数值具有最小或最大偏差的计数值识别为关键计数值；并且
识别与所述关键计数值相关联的关键数字传感器。
3.根据权利要求2所述的数字传感器网络，其中，所述关键数字传感器数据选择单元配置为使得将所述多个计数值与预期计数值进行比较之前包括：使用数字传感器的校准系数来调整来自所述多个数字传感器的数字传感器的所述多个计数值中的计数值。
4.根据权利要求1所述的数字传感器网络，其中，所述传感器网络控制单元包括区块数据选择单元，所述区块数据选择单元配置为：
识别与关键数字传感器相关联的关键区块，其中，所述关键区块包括所述多个数字传感器的第一组，其中，所述关键数字传感器作为由多个周边数字传感器围绕的中央数字传感器；并且
识别所述多个周边数字传感器。
5.根据权利要求1所述的数字传感器网络，其中，所述集成电路组件包括处理器。
6.根据权利要求1所述的数字传感器网络，其中，所述算术单元还配置为：
确定多个环境条件，所述多个环境条件包括所述潜在热点的子集的每个潜在热点处的环境条件；并且
从所述多个环境条件识别最极端的环境条件，其中，识别所述集成电路组件的区域内的热点包括：将所述热点识别为具有所述最极端的环境条件的潜在热点。
7.根据权利要求1所述的数字传感器网络，其中，所述算术单元还配置为使用所述多个周边数字传感器的周边数字传感器的位置将所述热点映射到所述关键区块中的所述热点的位置，其中，所述周边数字传感器与排序的所述计数值中的排名最高计数值相关联。
8.根据权利要求1所述的数字传感器网络，其中，所述传感器网络控制单元包括集成电路位置映射单元，所述集成电路位置映射单元配置为使用关键区块中的所述热点的位置和所述集成电路中的所述关键区块的位置来将所述热点映射到所述集成电路中的位置。
9.根据权利要求1所述的数字传感器网络，其中，所述算术单元配置为使用所述数字传感器的参考计数值和所述多个计数值的来自所述数字传感器的计数值来计算所述多个数字传感器的数字传感器的校准系数，其中，所述参考计数值是当所述集成电路组件具有应用的控制因数时来自所述数字传感器的预期计数值，并且所述计数值是当所述集成电路组件具有所述应用的控制因数时来自所述数字传感器的测量计数值。
10.一种数字传感器网络，包括：
多个数字传感器，分布在集成电路的集成电路组件的区域内，其中，所述多个数字传感器中的每个包括经由第一通信电路电连接的多个组件，包括：
环形振荡器，配置为输出振荡环形振荡器信号；
高速计数器，配置为输出表示所述振荡环形振荡器信号的计数值的计数值信号；和
计数器存储器，配置为：
存储所述计数值；和
输出表示所存储的计数值的传感器输出信号；以及
传感器网络控制单元，经由第二通信电路通信地连接至所述多个数字传感器，其中，所述传感器网络控制单元配置为：从所述多个数字传感器中的每个接收包括所述传感器输出信号的多个传感器输出信号，所述传感器输出信号包括所述计数值的多个计数值；所述传感器网络控制单元包括算术单元，所述算术单元配置为：
对与围绕关键区块的关键数字传感器的所述关键区块的多个周边数字传感器相关联的所述多个计数值中的计数值进行排序；和
基于所述关键数字传感器周围的半区块宽度半径内的潜在热点以及指示相关联的多个周边数字传感器之间的关系的排序计数值的关系，确定所述集成电路组件的区域内的潜在热点的子集；并且
所述传感器网络控制单元还配置为：从所述潜在热点的子集识别所述集成电路组件的区域内的热点。
11.根据权利要求10所述的数字传感器网络，其中：
所述环形振荡器还配置为响应于接收到触发信号的第一沿而振荡环形振荡器信号；
所述多个数字传感器中的每个包括经由所述第一通信电路电连接的所述多个组件，还包括存储信号同步器，所述存储信号同步器配置为：
接收所述触发信号；
接收所述环形振荡器信号；和
响应于接收到所述触发信号的第二沿和所述环形振荡器信号的沿，输出清除计数器信号；并且
所述计数器存储器还配置为接收所述清除计数器信号，其中，输出所述传感器输出信号包括响应于接收到所述清除计数器信号而输出所述传感器输出信号。
12.根据权利要求10所述的数字传感器网络，其中，分布在所述集成电路的所述集成电路组件的区域内的所述多个数字传感器以区块图案分布，其中，所述区块图案的第一区块包括所述多个数字传感器的子集，并且其中，所述第一区块的第一周边数字传感器和第二周边数字传感器相距第一距离，并且第一中央数字传感器与所述第一周边数字传感器和所述第二周边数字中的每个相距第二距离，所述第二距离最多为所述第一距离的一部分。
13.根据权利要求12所述的数字传感器网络，其中，所述第一距离尽可能接近于由所述多个数字传感器测量的环境条件在所述集成电路组件的电路的给定布局限制下衰减一半的距离。
14.根据权利要求12所述的数字传感器网络，其中，所述第二距离尽可能地接近所述第一距离的一半，所述第一距离在所述集成电路组件的电路的给定布局限制下。
15.根据权利要求12所述的数字传感器网络，其中，所述第一区块的所述第一周边数字传感器是第二区块的第二中央数字传感器。
16.一种用于识别和映射数字传感器网络中的热点的方法，所述数字传感器网络具有位于集成电路的集成电路组件的区域内的多个数字传感器，所述方法包括：
从所述集成电路组件的区域内的所述多个数字传感器中的每个接收包括计数值的多个计数值；
对围绕关键区块的关键数字传感器的多个周边数字传感器相关联的所述多个计数值中的计数值进行排序；
基于所述关键数字传感器周围的半区块宽度半径内的潜在热点以及指示相关联的多个周边数字传感器之间的关系的排序计数值的关系，确定所述集成电路组件的区域内的潜在热点的子集；以及
从所述潜在热点的子集识别所述集成电路组件的区域内的热点。
17.根据权利要求16所述的方法，还包括：
将所述多个计数值与具有与所比较的计数值相关联的数字传感器的标识符的数字传感器的预期计数值进行比较；
将与预期计数值具有最小或最大偏差的计数值识别为关键计数值；
识别与所述关键计数值相关联的所述关键数字传感器；
识别与所述关键数字传感器相关联的所述关键区块，其中，所述关键区块包括所述多个数字传感器中的第一组，其中，所述关键数字传感器作为中央数字传感器；以及
使用所述关键区块中的所述热点的位置和所述集成电路中的所述关键区块的位置，将所述热点映射到所述集成电路中的位置。
18.根据权利要求17所述的方法，将所述多个计数值与预期计数值进行比较之前还包括：使用所述数字传感器的参考计数值和所述多个计数值中的来自所述数字传感器的计数值来计算所述多个数字传感器的数字传感器的校准系数，其中，所述参考计数值是当所述集成电路组件具有应用的控制因数时来自所述数字传感器的预期计数值，并且所述计数值是当所述集成电路组件具有所述应用的控制因数时来自所述数字传感器的测量计数值，并且其中，将所述多个计数值与预期计数值进行比较之前包括使用所述数字传感器的校准系数来调整来自所述数字传感器的所述计数值。
19.根据权利要求16所述的方法，还包括：
识别与所述关键数字传感器相关联的所述关键区块，其中，所述关键区块包括所述多个数字传感器中的第一组，其中，所述关键数字传感器作为由所述多个周边数字传感器围绕的中央数字传感器；
识别所述多个周边数字传感器；以及
使用所述多个周边数字传感器的周边数字传感器的位置，将所述热点映射到所述关键区块中的所述热点的位置，其中，所述周边数字传感器与排序的所述计数值中的排名最高的计数值相关联。
20.根据权利要求16所述的方法，还包括：
确定多个环境条件，所述多个环境条件包括所述潜在热点的子集的每个潜在热点处的环境条件；
从所述多个环境条件中识别最极端的环境条件，其中，从所述潜在热点的子集识别所述集成电路组件的区域内的热点包括：将所述热点识别为具有所述最极端的环境条件的潜在热点。
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1692326A (zh) * 2002-08-23 2005-11-02 英特尔公司 用于多核心微处理器热管理的装置
CN107830946A (zh) * 2016-09-15 2018-03-23 瑞萨电子株式会社 温度测量电路、集成电路和温度测量方法
CN108475101A (zh) * 2016-01-21 2018-08-31 苹果公司 数字欠压检测和控制的方法和装置

Family Cites Families (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7086058B2 (en) 2002-06-06 2006-08-01 International Business Machines Corporation Method and apparatus to eliminate processor core hot spots
JP3807381B2 (ja) * 2003-03-05 2006-08-09 セイコーエプソン株式会社 Ａ／ｄ変換回路、温度センサ回路、集積回路、及び温度センサ回路の調整方法
WO2005064356A2 (en) 2003-12-23 2005-07-14 Koninklijke Philips Electronics N.V. High sensitivity magnetic built-in current sensor
EP1751766A1 (en) 2004-05-18 2007-02-14 Koninklijke Philips Electronics N.V. Digital magnetic current sensor and logic
US7149645B2 (en) 2004-12-30 2006-12-12 Intel Corporation Method and apparatus for accurate on-die temperature measurement
US7180380B2 (en) * 2005-04-20 2007-02-20 Advanced Micro Devices, Inc. Zoned thermal monitoring
US7549795B2 (en) * 2006-06-30 2009-06-23 Intel Corporation Analog thermal sensor array
US8717051B2 (en) 2009-10-22 2014-05-06 Intersil Americas Inc. Method and apparatus for accurately measuring currents using on chip sense resistors
US8595731B2 (en) * 2010-02-02 2013-11-26 International Business Machines Corporation Low overhead dynamic thermal management in many-core cluster architecture
CN101957399B (zh) 2010-09-21 2014-04-30 中国电力科学研究院 一种数字闭环型光纤电流传感器
US9317082B2 (en) 2010-10-13 2016-04-19 Advanced Micro Devices, Inc. Controlling operation of temperature sensors
US9823280B2 (en) 2011-12-21 2017-11-21 Microchip Technology Incorporated Current sensing with internal ADC capacitor
US9057761B2 (en) 2011-12-30 2015-06-16 Arm Limited Sensing supply voltage swings within an integrated circuit
WO2015061001A1 (en) 2013-10-21 2015-04-30 Parker-Hannifin Corporation Determining an extreme temperature location from a plurality of locations
US10401235B2 (en) * 2015-09-11 2019-09-03 Qualcomm Incorporated Thermal sensor placement for hotspot interpolation
US10337932B2 (en) * 2015-09-25 2019-07-02 Oracle International Corporation Adaptive method for calibrating multiple temperature sensors on a single semiconductor die
US9720033B2 (en) 2015-09-29 2017-08-01 Apple Inc. On-chip parameter measurement
US10527503B2 (en) * 2016-01-08 2020-01-07 Apple Inc. Reference circuit for metrology system
US20180073933A1 (en) * 2016-09-12 2018-03-15 Qualcomm Incorporated Dynamic and fast local hotspot search and real time temperature monitoring
US20180143862A1 (en) * 2016-11-18 2018-05-24 Qualcomm Incorporated Circuits and Methods Providing Thread Assignment for a Multi-Core Processor
US10747258B1 (en) * 2017-02-28 2020-08-18 Amazon Technologies, Inc. Distributed digital ring oscillators in a digital system
US10768057B2 (en) 2017-03-30 2020-09-08 Oracle International Corporation Statistical temperature sensor calibration apparatus and methodology
EP3506548A1 (en) 2017-12-27 2019-07-03 Secure-IC SAS Quantitative digital sensor
TWI813615B (zh) 2018-01-08 2023-09-01 以色列商普騰泰克斯有限公司 積體電路工作負荷、溫度及/或次臨界洩漏感測器
US10459478B1 (en) 2018-04-13 2019-10-29 Apple Inc. Digital sensor with embedded reference clock

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1692326A (zh) * 2002-08-23 2005-11-02 英特尔公司 用于多核心微处理器热管理的装置
CN108475101A (zh) * 2016-01-21 2018-08-31 苹果公司 数字欠压检测和控制的方法和装置
CN107830946A (zh) * 2016-09-15 2018-03-23 瑞萨电子株式会社 温度测量电路、集成电路和温度测量方法

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