DE102010046904B4

DE102010046904B4 - Optimieren von Arbeitspunkten für ein Halbleiterelement

Info

Publication number: DE102010046904B4
Application number: DE102010046904.1A
Authority: DE
Inventors: Daniel J. Cooley
Original assignee: Silicon Laboratories Inc
Current assignee: Silicon Laboratories Inc
Priority date: 2009-09-29
Filing date: 2010-09-29
Publication date: 2019-02-28
Anticipated expiration: 2030-09-30
Also published as: US9176558B2; CN102033979A; DE102010046904A1; US20110076980A1; CN102033979B

Abstract

Verfahren, umfassend:Ermitteln von Prozesseckinformation für jeden von mehreren Elementtypen eines Halbleiterplättchens basierend auf einem Betrieb jedes der Elementtypen über wenigstens einen entsprechenden von mehreren Sensoren und Speichern der Prozesseckinformation für jeden der Elementtypen in einem Speicher des Halbleiterplättchens, wobei das Halbleiterplättchen die mehreren Sensoren (310, 310, 410a, 310, 410b, 310, 410c) umfasst, die einen Transistorsensor (310, 410a), der mehrere verschiedene Transistortypen aufweist, einen Widerstandssensor (310, 410b), der mehrere verschiedene Widerstandstypen aufweist, und einen Kondensatorsensor (310, 410c), der mehrere verschiedene Kondensatortypen aufweist, umfassen;Ermitteln von Umgebungsbedingungen, die mit dem Betrieb des Halbleiterplättchens verbunden sind;Verwenden einer Steuerung des Halbleiterplättchens zum Zugreifen auf eine Tabelle in dem Speicher basierend auf den ermittelten Umgebungsbedingungen, wobei die Tabelle einen Satz von Arbeitspunkten umfasst, zum Ermitteln eines Arbeitspunkts für jeden von mehreren Blöcken des Halbleiterplättchens basierend auf den Umgebungsbedingungen und einer Heuristik für das Halbleiterplättchen, wobei die Tabelle in mehrere getrennte Bereiche geteilt ist, die jeweils mit wenigstens einem der Blöcke verknüpft sind und mehrere Arbeitspunkte umfassen, die jeweils einem Satz von Umgebungsbedingungen entsprechen und auf der ermittelten Prozesseckinformation jedes der mehreren Elementtypen basieren; unddynamisches Betreiben des Halbleiterplättchens bei einem basierend auf den ermittelten Umgebungsbedingungen aus der Tabelle abgerufenen Arbeitspunkt.

Description

Hintergrund
Bei der Herstellung von Halbleiterchips können Prozessabweichungen zu Abweichungen der Eigenschaften (characteristics) von Elementen (devices) auf dem Chip führen. Im Allgemeinen können auf dem Chip angeordnete Elemente durch ihre Prozessecke (process corner) charakterisiert werden. D. h., in Abhängigkeit von Abweichungen beim Herstellungsprozess können auf einem Chip ausgebildete Elemente, beispielsweise Transistoren usw., unterschiedliche Prozessecken aufweisen. Das bedeutet, dass sie mit leicht unterschiedlichen Eigenschaften, wie Spannungseigenschaften, Arbeitsgeschwindigkeit usw., arbeiten. Im Allgemeinen können Prozessecken allgemein gesetzt werden als: minimal, typisch, und maximal; langsam, mittel, schnell; oder andere solche klassifizierenden Eigenschaften. Beim Entwurf (design) eines Halbleiterchips werden alle Eigenschaften, wie Signalbandbreite, Verarbeitungsgeschwindigkeit usw., so gesetzt, dass der Betrieb in der minimalen Prozessecke oder bei einem Worst-Case-Szenario ausreichend ist, um sicherzustellen, dass ein vorgegebener, nach dem Entwurf hergestellter Chip wie gewünscht arbeitet.
Ebenso benötigen Elemente aus verschiedenen Prozessecken zu ihrem Betrieb unterschiedliche Energiemengen. Um jedoch sicherzustellen, dass alle Halbleiterchips eines vorgegebenen Entwurfs wie gewünscht arbeiten, werden Arbeitspunkte (bias points) für das Chipdesign auch für ein Worst-Case-Szenario festgesetzt (beispielsweise langsamer Prozess (process), hohe Temperatur und niedrige Spannung). Diese Arbeitspunkte werden verwendet, um Ströme und Spannungen auf dem Chip zu erzeugen, die den verschiedenen Elementen zur Verfügung gestellt werden, um ihren Betrieb zu ermöglichen. Indem diese Arbeitspunkte beim Entwurfprozess für ein Wort-Case-Szenario festgesetzt werden, verbrauchen Elemente in einer schnelleren Prozessecke mehr Energie als für den ordnungsgemäßen Betrieb (operation) notwendig.
Zusätzlich zu Abweichungen bei Halbleiterchips aufgrund von Prozessabweichungen können Eigenschaften der Halbleiterleistung auch aufgrund von Spannung und Temperatur variieren. D. h., wenn sich eine Spannung, beispielsweise eine Batteriespannung, die das Element versorgt, ändert, können Leistungsschwankungen auftreten. Ebenso kann die Funktion eines Elements durch Temperaturabweichungen gegenüber einer Nominaltemperatur beeinträchtigt werden. Dies ist jedenfalls der Fall in Bezug auf Halbleiterelemente, die nach einem komplementären Metalloxidhalbleiter(complementary metal oxide semiconductor, CMOS)-Verfahren ausgebildet werden, da solche Halbleiterchips in Abhängigkeit vom Prozess, der Spannung und der Temperatur eine variierende Leistung und einen variierenden Energieverbrauch haben können. US 2008/0307240 A1 beschreibt eine elektronische Schaltung mit einer leistungsverwalteten Schaltung und einer Leistungsverwaltungssteuerungsschaltung, die mit der leistungsverwalteten Schaltung gekoppelt ist und so betreibbar ist, dass sie zwischen wenigstens einem ersten Arbeitspunkt und einem zweiten höheren Arbeitspunkt für die leistungsverwaltete Schaltung wählt. Jeder Arbeitspunkt umfasst ein jeweiliges Paar einer Spannung und einer Betriebsfrequenz und die Leistungsverwaltungssteuerungsschaltung ist des Weiteren so betreibbar, dass dynamisches Leistungsschalten der leistungsverwalteten Schaltung basierend auf einer Bedingung gesteuert wird. Prozessschwankungen werden über Prozessecken berücksichtigt.
Während Entwurfsüberlegungen wie oben diskutiert die ungünstigsten Fälle berücksichtigen können, kann der Energieverbrauch für die Mehrheit der Chips, die nach einem vorgegebenen Entwurf ausgebildet sind, negativ beeinflusst sein. Ein solcher erhöhter Energieverbrauch kann die Leistung beeinträchtigen und die Kosten erhöhen, insbesondere in Bezug auf batteriebetriebene Geräte, wie Mobilgeräte einschließlich Mobiltelefone, mobilen Internetgeräte, Radios usw.
Zusammenfassung der Erfindung
Nach einem ersten Aspekt stellt die Erfindung ein Verfahren gemäß dem unabhängigen Anspruch 1, eine Vorrichtung gemäß dem unabhängigen Anspruch 4 und ein System gemäß dem unabhängigen Anspruch 9 bereit. Weitere Aspekte der Erfindung ergeben sich aus abhängigen Ansprüchen, der beigefügten Beschreibung und der Zeichnung.
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst ein Verfahren Ermitteln (determining) von Umgebungsbedingungen (environmental conditions), die mit dem Betrieb eines Chips mit mehreren Elementtypen (device types) verknüpft sind, Zugreifen auf eine Tabelle basierend auf den ermittelten Umgebungsbedingungen und dynamisches Betreiben des Chips an einem Arbeitspunkt, der basierend auf den ermittelten Umgebungsbedingungen aus der Tabelle abgerufen wird. Ein solcher Arbeitspunkt kann bewirken, dass ein Energieverbrauch basierend auf den Bedingungen und Prozessecken der Elemente reduziert wird. Solche Prozessecken können für die verschiedenen Elementtypen basierend auf dem Betrieb des Chips ermittelt werden, beispielsweise unter kontrollierten Bedingungen. Bei einigen Implementierungen kann eine Steuerung des Chips für jeden von mehreren Blöcken des Halbleiterplättchens (semiconductor die) basierend auf ausgewählten Umgebungsbedingungen und einer Heuristik (heuristics) einen Arbeitspunkt ermitteln. In einer spezifischen Implementierung kann der Chip ein Mixed-Signal-Funkempfänger mit einem analogen Front-End, einem digitalen Signalprozessor, einem Mikrocontroller und einem nicht-flüchtigen Speicher zum Speichern der ermittelten Eckwerte (corner values) und der Tabelle sein.
Ein anderer Aspekt der vorliegenden Erfindung ist auf eine Vorrichtung gerichtet, die verschiedene Komponentensensoren (component sensors), wie beispielsweise Transistor-, Widerstands- und Kondensatorsensoren (transistor, resistor and capacitor sensors), die jeweils mehrere unterschiedliche Komponententypen (component types) umfassen, die umschaltbar mit einer Testleitung zum Empfangen eines Testsignals und zum Ausgeben eines Testausgangs verbunden werden können, einen Temperatursensor und einen Spannungssensor zum Messen einer Spannung einer Energiequelle, etwa einer Batterie, umfasst. Die Vorrichtung kann außerdem einen Analog-Digital-Wandler (analog-to-digital converter, ADC) aufweisen, der umschaltbar mit jedem der Sensoren verbunden wird, um einen entsprechenden Ausgang zu digitalisieren, und einen Mikrocontroller, um das Schalten der Sensoren an den ADC zu steuern, die ADC-Ausgabe zu empfangen, eine Prozessecke für jeden der unterschiedlichen Komponententypen zu ermitteln, einen Satz von Arbeitspunkten eines oder mehrerer Schaltungsblöcke basierend auf den ermittelten Prozessecken zu ermitteln und den Satz von Arbeitspunkten zu speichern. Danach kann der Mikrocontroller basierend auf einer aktuellen Temperatur und Spannung dynamisch einen Arbeitspunkt aus dem gespeicherten Satz von Arbeitspunkten auswählen.
Bei einem System, etwa einem auf einem einzelnen Halbleiterplättchen ausgebildeten Empfänger, kann die oben beschriebene Vorrichtung auf dem Plättchen integriert sein. Im Allgemeinen kann der Empfänger einen Signalweg umfassen, der ein analoges Front-End zum Empfangen und Verarbeiten eines Funkfrequenz(radio frequency, RF)-Signals zum Bereitstellen einer digitalen Ausgabe, und einen digitalen Signalprozessor (DSP) zum Empfangen der digitalen Ausgabe und Verarbeiten der digitalen Ausgabe zum Erzeugen eines Inhaltssignals aufweist. Während des Betriebs kann der Mikrocontroller basierend auf einer aktuellen Temperatur des Empfängers und einer Batteriespannung dynamisch einen Arbeitspunkt aus dem Satz von Arbeitspunkten auswählen, an dem ein oder mehrere Blöcke des Empfängers zu betreiben sind.
Figurenliste

1 ist ein Flussdiagramm eines Charakterisierungsverfahrens gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
2 ist ein Flussdiagramm eines Betriebsverfahrens gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
3 ist ein Blockdiagramm eines Teils eines Halbleiterchips gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
4 ist ein Blockdiagramm einer anderen Implementierung von verschiedenen auf dem Chip angeordneten Sensoren gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
5 ist ein Blockdiagramm eines Funkempfängers gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
6 ist ein Blockdiagramm eines Systems gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.

Detaillierte Beschreibung
In verschiedenen Ausführungsformen kann ein Halbleiterchip bei dynamischen Arbeitspunkten betrieben werden, um den Energieverbrauch zu senken. Solche Arbeitspunkte können für eine Vielzahl von Bedingungen über einen variierenden Prozess, eine variierende Spannung und Temperatur optimiert werden. Im Allgemeinen kann der Halbleiterchip viele unterschiedliche Elementtypen umfassen, die gemäß einer Prozessecke charakterisiert werden können. Basierend auf dieser Prozesseckinformation und außerdem basierend auf mit dem Halbleiterchip verbundener Heuristik kann für variierende Umgebungsbedingungen angesichts dieser spezifischen, auf einem vorgegebenen Halbleiterchip vorhandenen Prozessecken ein Satz von Arbeitspunkten festgelegt werden. Der Begriff „Arbeitspunkt“ kann, wie er hier gebraucht wird, eine Kombination eines Stroms und einer Spannung sein, die einem bestimmten Block eines Halbleiterchips zur Verfügung gestellt werden, um seinen Betrieb zu ermöglichen. Daher können in verschiedenen Implementierungen mehrere vom selben Halbleiterwafer gefertigte Halbleiterchips mit unterschiedlichen Prozessecken unterschiedliche Arbeitspunkte zum Betreiben des vorgegebenen Halbleiterchips aufweisen, was optimierte Arbeitspunkte für jeden vorgegebenen Chip ermöglicht, was wiederum einen reduzierten Energieverbrauch ermöglicht.
Wie unten weiter diskutiert, können Ausführungsformen in vielen verschiedenen Typen von Halbleiterchips implementiert sein, einschließlich beispielsweise Radios wie ein Ein-Chip-Mixed Signal-CMOS Funktuner (single chip mixed signal CMOS radio tuner), der sowohl analoge Verschaltungen, wie ein analoges Front-End zum Empfangen und Abwärtswandeln eines eingehenden Funkfrequenz(radio frequency, RF)-Signals, als auch digitale Verschaltungen, beispielsweise einen digitalen Signalprozessor (digital signal processor, DSP), zum Demodulieren und weiteren Verarbeiten des abwärts gewandelten Signals zum Bereitstellen eines Audioausgangs umfasst. Andere Beispiele können in Verbindung mit anderen RF-Empfängern, RF-Sendern usw. verwendet werden, obwohl der Bereich der vorliegenden Erfindung diesbezüglich nicht begrenzt ist. Ausführungsformen können daher einen dynamischen Vorspannalgorithmus (dynamic biasing algorithm) zum dynamischen Vorspannen eines spezifischen Halbleiterchips gemäß seiner Prozesseckinformation sowie seinen aktuellen Umgebungsbedingungen, einschließlich beispielsweise einer Umgebungstemperatur und Betriebsspannung, beispielsweise eine Batteriespannung, bereitstellen. Andere Bedingungen wie beispielsweise eine Verwindung des Chips wegen der mechanischen Beanspruchung der verschiedenen Schichten und Siliziumeffekte können ebenfalls berücksichtigt werden.
Ausführungsformen können außerdem mehrere Stufen (levels) einer Vorspannsteuerung (bias control) bereitstellen. D. h., basierend auf der Prozesseckinformation für einen vorgegebenen Halbleiterchip kann ein Satz von Arbeitspunkten ermittelt und im Chip gespeichert werden. Dann können während des Betriebs ein oder mehrere Defaultcodes verwendet werden, um die Arbeitspunkte für verschiedene Schaltungen des Chips zu setzen. Außerdem kann eine dynamische Vorspannsteuerung auf einer anderen Stufe einer Steuerung des Energieverbrauchs verwendet werden. Genauer gesagt können, anstatt den (die) Defaultarbeitspunkt(e) zu verwenden, basierend auf Information, die während des Betriebs empfangen wird, wie beispielsweise Spannungs- und Temperaturinformation, optimale Arbeitspunkte ermittelt und zum Steuern des Vorspannens von verschiedenen Schaltungen des Chips verwendet werden, um maximale Energieeinsparungen zu ermöglichen.
Nunmehr in Bezug auf 1 ist ein Flussdiagramm eines Verfahrens gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung gezeigt. Wie in 1 gezeigt, kann das Verfahren 100 verwendet werden, um Prozessecken verschiedener Elemente eines Halbleiterchips zu ermitteln. In verschiedenen Ausführungsformen können Tests, die zum Erhalten der Prozesseckinformation durchgeführt werden, an verschiedenen Orten und durch verschiedene Instanzen durchgeführt werden. So können die Tests durchgeführt werden durch eine Halbleiterherstellungseinrichtung, welche die Halbleiterwafer herstellt, auf einer Prüfteststufe (probe test level), einer nachgestellten Teststufe (back-end test level) oder als fertiges Produkt durch einen Verbraucher. In diesen Fällen können einige oder alle der Verfahrensschritte unter Verwendung einer Steuerung des Chips zusätzlich zu den verschiedenen Sensorschaltungen durchgeführt werden. Wie in 1 gezeigt, kann das Verfahren 100 durch Ermitteln von Prozesseckinformation für mehrere Elementtypen beginnen (Block 110). Wie im Folgenden weiter diskutiert werden wird, können verschiedene Testschaltungen des Halbleiterchips vorhanden sein und verwendet werden, um seine Prozesseckinformation zu ermitteln. Beispielsweise kann (können) die Testschaltung(en) konfiguriert sein, um ein Eingangssignal (beispielsweise ein Strom oder eine Spannung) zu empfangen und ein Ausgangssignal zu erzeugen. Basierend auf dem Eingangs- und Ausgangssignal ebenso wie auf anderen möglichen Eigenschaften der Testschaltung(en) kann die Prozessecke des getesteten Elementtyps festgestellt werden. Obwohl der Bereich der vorliegenden Erfindung in dieser Hinsicht nicht beschränkt ist, kann (können) in vielen Ausführungsformen (eine) Testschaltung(en) für mehrere Elementtypen, beispielsweise für einen oder mehrere Transistortypen, die auf dem Halbleiterchip vorhanden sind, einen oder mehrere Widerstandstypen, die auf dem Halbleiterchip vorhanden sind, und einen oder mehrere Kondensatortypen, die auf dem Halbleiterchip vorhanden sind, vorhanden sein. Dieses Eigenschaftstesten kann bei einer gesteuerten Nominaltemperatur durchgeführt werden.
Immer noch in Bezug auf 1 kann diese Prozesseckinformation in einem Speicher des Chips gespeichert werden (Block 120 ). Beispielsweise kann ein nicht-flüchtiger Speicher diese Information in einer Tabelle für Prozesseckinformation speichern. Dann können basierend auf der Prozesseckinformation und einem Satz von Umgebungsbedingungen (beispielsweise Spannungs- und Temperaturkombinationen), bei denen der Chip voraussichtlich betrieben werden wird, Arbeitspunkte ermittelt werden (Block 130). Diese Arbeitspunkte können basierend auf einer Charakterisierung des Chips bei den verschiedenen Prozessecken und Umgebungsbedingungen ermittelt werden. In einer Ausführungsform kann die Heuristik, die zum Ermitteln von Arbeitspunkten verwendet wird, anzeigen, dass alle der folgenden Charakteristika eine höhere Energie erfordern (im Vergleich zu einer entgegengesetzten Charakteristik): höhere Temperatur; höherer Widerstand; langsamerer Transistor; und niedrigere Kapazität.
Im Allgemeinen kann ein Halbleiterchip in verschiedene Blöcke segmentiert werden, beispielsweise während eines Entwurfsprozesses. Diese verschiedenen Blöcke können Schaltungen zum Durchführen von im Allgemeinen ähnlicher Funktionalität aufweisen. Beispielsweise kann ein analoges Front-End in einen Block segmentiert werden, eine digitale Schaltung kann in einen anderen Block segmentiert werden, Hochspannungselemente können in einen anderen Block segmentiert werden, und Niederspannungselemente in wiederum einen anderen Block usw. In verschiedenen Implementierungen kann jeder Block seinen eigenen Arbeitspunkt aufweisen. Entsprechend ist ersichtlich, dass ein Halbleiterchip mehrere Vorspannschaltungen haben kann, die jeweils dazu ausgelegt sind, um Ströme und Spannungen für einen vorgegebenen Block zu generieren.
Weil ein Halbleiterchip, wie oben beschrieben, außerdem unter verschiedenen Umgebungsbedingungen arbeiten kann, kann jeder Block einen Satz von Arbeitspunkten haben, die für ihn basierend auf der Prozesseckinformation und variierenden Umgebungsbedingungen festgelegt wurden. Beispielsweise wird angenommen, dass ein Arbeitspunkt für einen digitalen Schaltungsblock auf einen ersten Code (entsprechend einem ersten Strom und einer ersten Spannung) für eine Nominalspannung und -temperatur gesetzt wird. Aufgrund von Schwankungen von Spannung und Temperatur, bei denen der Chip arbeiten kann, kann ein Satz von Vorspanncodes (bias codes) festgelegt werden, um diesen unterschiedlichen Umgebungsbedingungen Rechnung zu tragen. Ähnliche Sätze von Arbeitspunkten können für jeden Block festgelegt werden. Diese Arbeitspunkte können wiederum in einer Tabelle eines auf dem Chip angeordneten Speichers gespeichert werden (Block 140 ). In verschiedenen Implementierungen kann dieser Speicher derselbe Speicher sein, der oben in Bezug auf Block 120 diskutiert wurde, oder ein anderer Speicher. Wenn diese Codes festgelegt und gespeichert wurden (beispielsweise während eines der oben beschriebenen Testprozesse), ist der Chip bereit für den Betrieb bei einem dynamischen oder variierenden Arbeitspunkt basierend auf seinen Umgebungsbedingungen (und seinen vorher ermittelten Prozessecken). Obwohl in der Ausführungsform von 1 mit dieser speziellen Implementierung gezeigt, ist der Bereich der vorliegenden Erfindung in dieser Hinsicht nicht beschränkt.
Um den Betrieb bei einem optimierten Arbeitspunkt zum Reduzieren des Energieverbrauchs zu ermöglichen, kann eine Ausführungsform Umgebungsbedingungen während des Betriebs beobachten und die Arbeitspunkte entsprechend dynamisch einstellen. Nunmehr in Bezug auf 2, ist ein Flussdiagramm eines Verfahrens gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung gezeigt. Wie in 2 gezeigt, kann das Verfahren 200 verwendet werden, um Arbeitspunkte gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dynamisch zu optimieren. Wie in 2 gezeigt, kann das Verfahren 200 mit dem Ermitteln von Umgebungsbedingungen während des Betriebs beginnen (Block 210). Beispielsweise können auf dem Chip angeordnete Temperatur- und Spannungssensoren verwendet werden, um aktuelle Bedingungen zu detektieren. In einigen Implementierungen kann auch zusätzliche Umgebungsinformation, etwa Belastungseinwirkungen auf das Plättchen ebenso wie das Alter des Plättchens, ermittelt werden. Diese Umgebungsbedingungsinformation kann einer Steuerung bereitgestellt werden, beispielsweise einer Mikrocontrollereinheit (microcontroller unit, MCU) des Halbleiterchips (Block 220). Wie unten weiter diskutiert werden wird, kann diese Umgebungsbedingungsinformation, die wenigstens teilweise in analoger Form erhalten werden kann, ggf. digitalisiert werden, um ihre Verwendung durch die MCU zu ermöglichen. Die Steuerung geht als nächstes auf Block 230 über, wo die MCU basierend auf der Umgebungsbedingungsinformation auf die Arbeitspunkttabelle zugreifen kann. Beispielsweise kann die Tabelle so aufgebaut sein, dass ein Zugriff auf die Tabelle gemäß der Umgebungsbedingungsinformation erfolgt. Beispielsweise kann eine vorgegebene Temperatur- und Spannungskombination (beispielsweise 20° Celsius (C) und eine Batteriespannung von 3,0 V) verwendet werden, um einen Eintrag in der Tabelle für den dieser Spannung und Temperatur entsprechenden Arbeitspunkt abzurufen.
Im Betrieb kann die MCU daher Zugriff auf die Prozesseckinformation und die aktuellen Umweltbedingungen haben und interne Arbeitspunkte auf eine Weise setzen, die den Energieverbrauch minimiert, während das Absolvieren (passing) einer Leistung einer vorgegebenen Spezifikation, bei der der Chip betrieben werden soll, sichergestellt wird. Zu beachten ist, dass die Einträge der Arbeitspunkttabelle anstatt nach exakten Spannungen und Temperaturen nach Spannungs- und Temperaturbereichen geordnet sein können, so dass jede Kombination innerhalb eines vorgegeben Bereichs einen Zugriff auf den entsprechenden Arbeitspunkt ermöglicht. Weil, wie oben diskutiert, verschiedene Blöcke unterschiedliche Elementtypen und daher unterschiedliche Arbeitspunkte aufweisen können, kann die Tabelle in mehrere getrennte Bereiche (partitions) geteilt sein, die jeweils einen Satz von Arbeitspunkten für einen vorgegebenen Block des Halbleiterchips aufweisen.
Immer noch in Bezug auf 2 kann der abgerufene Arbeitspunkt von der MCU als ein Vorspannsteuersignal an wenigstens einen Block des Chips ausgegeben werden (Block 240). Während die Blöcke 230 und 240 in Bezug auf einen Zugriff auf einen einzelnen Arbeitspunkt und die Erzeugung eines Vorspannsteuersignals, das an einen oder mehrere Blöcke bereitgestellt werden kann, diskutiert werden, ist zu beachten, dass jeder unabhängige Block, der einen unabhängigen Arbeitspunkt erfordert, ein auf einem vorgegebenen abgerufenen Arbeitspunkt der Tabelle basierendes Vorspannsteuersignal empfangen kann. Entsprechend können die Blöcke des Halbleiterchips gemäß den empfangenen Vorspannsteuersignalen betrieben werden (Block 250).
Während des fortgesetzten Betriebs des Geräts kann ermittelt werden, ob ein Fenster zum Messen der Umgebungsbedingungen verfügbar ist (Diamant 260). Beispielsweise können diese Messungen gemäß einem vorgegeben Ablaufplan stattfinden, beispielsweise alle 30-60 Sekunden. Jedoch kann für bestimmte Systeme, beispielsweise Radios, das tastsächliche Ändern eines Arbeitspunkts unerwünschtes Rauschen oder andere nachteilige Effekte bewirken. Entsprechend gibt der Mikrocontroller, wenn gemäß den aktualisierten Umgebungsbedingungen ein neuer Arbeitspunkt festgelegt wird, ggf. kein Vorspannsteuersignal aus (wie beispielsweise oben in Bezug auf Block 240 diskutiert), bis ein vorgegebenes Fenster verfügbar ist, beispielsweise eine Änderung der Lautstärkenregelung vorgenommen wird, der Kanal geändert wird usw.
Implementierungen können bei vielen unterschiedlichen Halbleiterchiptypen verwendet werden, wie oben diskutiert. Außerdem können die verschiedenen Testschaltungen, die zum Ermitteln der Prozessecken und der Umgebungsbedingungen verwendet werden, viele Formen annehmen. Nunmehr in Bezug auf 3, ist ein Blockdiagramm eines Teils eines Halbleiterchips gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung gezeigt. Wie in 3 gezeigt, umfasst ein Chip 300 mehrere Sensoren 3101 bis 310n. Jeder dieser Sensoren kann für einen unterschiedlichen Elementtyp oder eine unterschiedliche Umgebungsbedingung sein. In der in 3 gezeigten Ausführungsform können unterschiedliche Sensoren für Temperatur und Spannung (zum Beispiel die Batteriespannung) ebenso wie für verschiedene, auf dem Chip vorhandene Elementtypen, beispielsweise Transistor-, Widerstands- und Kondensatorsensoren, vorhanden sein. Wie ersichtlich, kann jeder Sensor 310 zwischen eine individuelle Eingangstestleitung und Ausgangstestleitung geschaltet sein bzw. werden. Während die Ausführungsform von 3 diese speziellen Sensoren zeigt, ist zu beachten, dass in anderen Implementierungen andere Sensoren zum Einsatz kommen können. Für die Elementtypsensoren 3102 bis 3104 kann eine Verbindung mit einer Energiequelle 315, die zu einer vorgegebenen Testplattform oder einer anderen Einrichtung gehören kann, vorgesehen sein, beispielsweise mittels eines Bonddrahts (bond wire), da diese Sensoren zum Charakterisieren des Chips während Tests, die vor einer Einbindung in ein Endprodukt, beispielsweise ein Radio, Telefon usw., durchgeführt werden, verwendet werden können.
In einer Ausführungsform kann Transistoreckinformation erhalten werden, indem ein Strom über eine Serie von Transistorstrukturen (beispielsweise über eine Transistorstruktur nach der anderen) geleitet wird, um Information betreffend die Schwellenspannung, den Sättigungsstrom usw. zu erhalten. Diese Information kann verwendet werden, um zu ermitteln, zu welcher Prozessecke die Transistoren gehören (beispielsweise schnell, typisch, langsam). In einer Implementierung können Teststrukturen verwendet werden, wie sie beschrieben sind in der US-Patentveröffentlichungmit US 2008 / 0 076 372 A1 mit dem Titel „Reducing Power Dissipation Using Process Corner Information“, deren Inhalt hierin durch Bezugnahme aufgenommen ist. Ebenso kann Widerstandseckinformation erhalten werden, indem ein bekannter Strom über eine Serie von Widerstanden (zum Beispiel über einen Widerstand nach dem anderen) verschiedener Strukturen geleitet wird, um Information über eine Widerstandsprozessecke (beispielsweise hoch, typisch, niedrig) zu erhalten. Kondensatorprozesseckinformation kann erhalten werden, indem eine bekannte Ladungsmenge auf eine oder mehrere verschiedene Kondensatorstrukturen aufgebracht wird. Die resultierende Spannung, die proportional zur Kapazität ist, kann gemessen werden, und basierend auf dieser Information kann die Kondensatorprozessecke (beispielsweise hoch, niedrig, typisch) festgestellt werden. Temperaturinformation kann unter Verwendung eines auf dem Chip angeordneten Temperatursensors erhalten werden. In einer Ausführungsform kann der Sensor eine Spannung ausgeben, die auf eine gesteuerte Weise mit der Umgebungstemperatur variiert. Batterieinformation kann unter Verwendung eines auf dem Chip angeordneten Batteriesensors erhalten werden. In einer Ausführungsform kann der Sensor eine Spannung ausgeben, die proportional zur externen Batteriespannung bzw. den externen Batteriespannungen ist.
Wie weiter aus 3 ersichtlich, kann jeder Sensorausgang mit einem Multiplexer 320 verbunden sein, der wiederum, beispielsweise mittels einer MCU 350 , gesteuert wird, um zu einer Zeit einen entsprechenden der Eingänge auszugeben. Ein Digitalisierer 340, wie beispielsweise ein Analog-Digital-Wandler (analog to digital converter, ADC), kann vorhanden sein, um den gewählten Ausgang zu digitalisieren und an die MCU 350 bereitzustellen. In einer Ausführungsform kann der ADC ein Hilfs-ADC sein, der nicht mit einem Hauptsignalweg des Chips verbunden ist. Die MCU 350 kann Algorithmen durchführen, wie sie oben in Bezug auf 1 und 2 beschrieben wurden, um Prozesseckinformation in einem Speicher 360 zu speichern sowie eine Arbeitspunkttabelle zu erzeugen und zu speichern, beispielsweise ebenfalls im Speicher 360, und auf die Tabelle während des Normalbetriebs zum dynamischen Setzen von Arbeitspunkten zuzugreifen. Als solche kann die MCU ein Speichermedium umfassen oder mit ihm verbunden sein, beispielsweise mit einem maschinenlesbaren Speichermedium, das Befehle speichert, um Algorithmen wie die oben in Bezug auf die 1 und 2 beschriebenen durchzuführen.
Dann während des Normalbetriebs kann Umgebungsinformation, beispielsweise mittels Temperatursensor 3101 und Spannungssensor 310n , über Multiplexer 320 und ADC 340 an MCU 350 bereitgestellt werden, welche dann diese Information nutzen kann, um auf die Arbeitspunkttabelle von Speicher 360 zuzugreifen und passende Vorspannsteuersignale zu erzeugen. Zu beachten ist, dass bei bestimmten Systemen mehrere Batterien mit Spannungssensor 310n verbunden sein können. Während in der Ausführungsform von 3 in dieser speziellen Implementierung gezeigt, ist der Bereich der vorliegenden Erfindung in dieser Beziehung nicht beschränkt.
Nunmehr in Bezug auf 4 ist ein Beispiel einer anderen Implementierung von verschiedenen, auf dem Chip angeordneten Sensoren gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung gezeigt. Wie ersichtlich, kann jeder der Elementtypsensoren 410a bis 410c mehrere Elemente eines vorgegebenen Typs aufweisen, die umschaltbar abwechselnd mit einer Testleitung verbunden werden können, um ein Eingangssignal (beispielsweise einen Strom oder eine Spannung) zu empfangen und ein entsprechendes Signal auszugeben, beispielsweise über einen Schalter 425 an einen ADC 440. Wie gezeigt, weist ein Transistorsensor 410a mehrere unterschiedliche Transistortypen auf, beispielsweise n-Kanal-Metall-Oxid-Halbleiter-Feldeffekttransistoren (NMOS) und p-Kanal-MOSFETs (PMOS), einschließlich Elementen von unterschiedlicher Größe, von denen jeder individuell mit der Testleitung verbunden werden kann, um dadurch ein Signal an die MCU auszugeben, das zum Charakterisieren der Prozessecke des vorgegebenen Elementtyps verwendet werden kann. Ebenso kann ein Widerstandssensor 410b mehrere Widerstandstypen aufweisen, die individuell in eine Testleitung hineingeschaltet oder aus ihr herausgeschaltet werden können. Ebenso kann Kondensatorsensor 410c mehrere Kondensatortypen umfassen, die individuell in die Testleitung hineingeschaltet oder aus ihr herausgeschaltet werden können.
Wie außerdem in 4 gezeigt, können des Weiteren ein Temperatursensor 410d und ein Spannungssensor 410e auf dem Chip vorhanden sein. Die Ausgänge dieser Sensoren können ebenfalls mit Schalter 425 verbunden sein für eine Weitergabe an den ADC 440. Zu beachten ist, dass Schalter 425 mittels einer MCU oder einer anderen Steuerung gesteuert werden kann.
Nunmehr in Bezug auf 5 ist ein Blockdiagramm eines Funkempfängers gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung gezeigt. Wie in 5 gezeigt, umfasst ein Empfänger 410 , bei dem es sich um eine voll integrierte CMOS-Schaltung (fully integrated CMOS integrated circuit) (d. h., eine auf einem einzelnen Plättchen integrierte Schaltung (single die IC)) handeln kann, eine Schaltung zum Empfangen eingehender RF-Signale, zum Abwärtswandeln der Signale auf eine Basisbandfrequenz, zum Durchführen einer Demodulation und zum Bereitstellen von Audiosignalen daraus. Wie gezeigt, werden eingehende Signale, die von einer AM- oder FM-Antenne empfangen werden können, an ein analoges Front-End bereitgestellt, das rauscharme Verstärker (low noise amplifiers, LNAs) 420a bzw. 420b umfasst, die jeweils abwechselnd durch automatische Verstärkungssteuerungs(automatic gain control, AGC)-Schaltungen 425a und 425b gesteuert werden können. Die verstärkten Eingangssignale werden an entsprechende Mischer 430a und 430b bereitgestellt, welche eine Mischoperation zum Abwärtswandeln der RF-Signale auf eine niedrigere Frequenz durchführen, beispielsweise auf eine Zwischenfrequenz (intermediate frequency, IF), eine niedrige Zwischenfrequenz (low intermediate frequency, low-IF), eine Null-IF oder eine Basisbandfrequenz.
Wie in 5 gezeigt, werden die RF-Signale mit einem lokalen Oszillator(LO)-Signalausgang von einem LO 440 gemischt. Die Frequenz des LOs 440 kann unter Verwendung einer automatischen Frequenzsteuerungs(automatic frequency control, AFC)-Schaltung 445 oder einer PLL gesteuert werden, die ein Eingangstaktsignal empfangen kann, wie es von einem nicht auf dem Chip angeordneten Quarzoszillator erzeugt werden kann. Eine Feineinstellung des LOs 440 kann unter Steuerung einer Mikrocontrollereinheit (microcontroller unit, MCU) 490 stattfinden.
Immer noch in Bezug auf 5 werden die abwärts gewandelten Signale an einen ADC 450 des Hauptsignalwegs bereitgestellt, der wiederum digitalisierte Signale an einen digitalen Signalprozessor (DSP) 460 bereitstellt, welcher verschiedene Signalverarbeitungs- und Demodulationsoperationen durchführen kann, um den Nachrichtengehalt der Eingangssignale zu erhalten. Die digitalisierte Nachrichteninformation kann wiederum an einen Digital-Analog-Wandler (digital-to-analog converter, DAC) 470 bereitgestellt werden, der Ausgangs-Audiosignale entsprechend dem Nachrichtengehalt beispielsweise an nicht auf dem Chip angeordnete Lautsprecher 475 ausgibt.
Wie weiter in 5 gezeigt, kann ein variabler Widerstand, beispielsweise ein Potentiometer R, mit der integrierten Schaltung 410 verbunden sein. Wie ersichtlich, ist dieses Potentiometer zwischen eine Batteriespannung und Erde geschaltet. Das Potentiometer kann durch einen Einstellmechanismus eines Radios gesteuert werden, zu dem die integrierte Schaltung 410 gehört. Beispielsweise kann ein Weckerradio, ein mobiles Radio, ein Ghettoblaster usw. ein manuelles Einstellrad aufweisen, um eine mechanische Einstellung zu ermöglichen, anstatt einen digital gesteuerten Einstellmechanismus zu verwenden. Entsprechend wird basierend auf der manuellen Steuerung eine variable Spannung an einen. ADC 480 bereitgestellt, bei dem sich um einen Hilfs-ADC gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung handeln kann, der diese Spannung in eine digitale Darstellung umwandelt, beispielsweise in ein digitales Steuersignal, das wiederum an die MCU 490 weitergegeben wird. Die MCU 490 kann die Feineinstellung von LO 440 basierend auf diesem Steuersignal steuern, um dadurch eine Einstellung des Radios auf einen gewünschten Kanal zu ermöglichen.
Zu beachten ist in der Ausführungsform von 5, dass ein Vorauswahl-Einstellmechanismus mit dem Eingang von LNA 420a verbunden sein kann. D. h., dass für den AM-Modus eine Voreinstellkapazität (pre-tuning capacitance) Cpt gesteuert werden kann, um das Einstellen auf eine gewünschte Frequenz zu ermöglichen. Wie in 5 gezeigt, kann die MCU 490 ein Steuersignal bereitstellen, um diese variable Kapazität zu steuern. In einer solchen Ausführungsform kann die variable Kapazität mittels eines digital gesteuerten Kondensator-Arrays ausgebildet sein, bei dem das Steuersignal von der MCU 490 ein digitales Wort sein kann, wobei jedes Bit einen Schalttransistor, beispielsweise einen MOSFET, steuert, um einen gewählten Kapazitätswert zu- oder wegzuschalten. Um die Voreinstellung weiter zu unterstützen, kann eine Vorauswahl-Einstellinduktivität (pre-select tuning inductance) mit der Vorauswahlkapazität gekoppelt sein, die außerhalb des Chips angeordnet sein kann.
Nunmehr in Bezug auf 6 kann gemäß einigen Ausführungsformen der Erfindung ein AM/FM-Empfänger 510 (beispielsweise eine Implementierung des in der Ausführungsform von 5 gezeigten Empfängers) Teil eines Multimediageräts 500 sein. Beispielsweise kann das Gerät 500 ein Weckerradio, ein tragbares schnurloses Gerät wie beispielsweise ein zweckgebundener MP3-Player, ein Mobiltelefon oder ein PDA mit Audiofunktionen oder ein anderes derartiges Gerät sein.
Zusätzlich zu seinen anderen Funktionen kann das Gerät 500 digitalen Inhalt in einem Speicher 530 speichern, bei dem es sich beispielsweise um einen Flash-Speicher oder um eine Festplatte handeln kann. Das Gerät 500 umfasst im Allgemeinen ein Anwendungs-Untersystem 560 , das beispielsweise Eingaben von einer Tastatur 562 des schnurlosen Geräts 500 empfangen und Information auf einem Display 570 darstellen kann. Außerdem kann das Anwendungs-Untersystem 560 allgemein das Abrufen und Speichern von Inhalt aus dem Speicher 530 und die Kommunikation von beispielsweise Audiosignalen mit dem AM/FM-Empfänger 510 steuern. Wie gezeigt, kann der AM/FM-Empfänger 510 direkt mit Lautsprechern 540 und 550 zur Ausgabe von Audiodaten verbunden sein. Wie in 6 dargestellt, kann der AM/FM-Empfänger 510 über ein geeignetes Netz 532 mit einer FM-Empfängerantenne 582 verbunden sein, sowie über ein geeignetes Netz 534 mit einer AM-Empfängerantenne 584 , die einstellbar oder programmierbar sein kann, beispielsweise mittels des Anwendungs-Untersystems 560 , das Steuerinformation zum Steuern einer Vorauswahlkapazität und/oder -induktivität des geeigneten Netzes 534 bereitstellt.
Wie weiter in 6 gezeigt, kann das Anwendungs-Untersystem 560 außerdem mit einer variablen Impedanz 555 verbunden sein, beispielsweise einem Potentiometer oder einer variablen Kapazität, die mechanisch durch einen Bediener gesteuert werden kann, beispielsweise über ein Einstellrad 515. Information betreffend die variable Impedanz wird entweder als Spannung oder als Kapazität dem Anwendungs-Untersystem 560 bereitgestellt, das wiederum einen LO von Empfänger 510 und/oder das geeignete Netz 534 steuern kann, um das Einstellen auf einen gewünschten Kanal zu ermöglichen.
Gemäß einigen Ausführungsformen der Erfindung kann das Gerät 500 die Fähigkeit haben, über ein Kommunikationsnetz, etwa ein Mobilfunknetz, zu kommunizieren. Für diese Ausführungsformen kann das Gerät 500 ein Basisband-Untersystem 575 umfassen, das mit dem Anwendungs-Untersystem 560 zum Zweck des Kodierens und Dekodierens von Basisbandsignalen für dieses drahtlose Netz verbunden ist. Das Basisband-Untersystem 575 kann mit einem Transceiver 576 verbunden sein, der mit entsprechenden Sende- und Empfangsantennen 577 und 578 verbunden ist.
Während die vorliegende Erfindung in Bezug auf eine begrenzte Anzahl von Ausführungsformen beschrieben wurde, werden sich für den Fachmann zahlreiche Modifikationen und Variation davon ergeben. Es ist beabsichtigt, dass die beigefügten Ansprüche alle dieser Modifikationen und Variationen erfassen, die in den wahren Geist und den Bereich dieser vorliegenden Erfindung fallen.

Claims

Verfahren, umfassend: Ermitteln von Prozesseckinformation für jeden von mehreren Elementtypen eines Halbleiterplättchens basierend auf einem Betrieb jedes der Elementtypen über wenigstens einen entsprechenden von mehreren Sensoren und Speichern der Prozesseckinformation für jeden der Elementtypen in einem Speicher des Halbleiterplättchens, wobei das Halbleiterplättchen die mehreren Sensoren (310, 310₂, 410a, 310₃, 410b, 310₄, 410c) umfasst, die einen Transistorsensor (310₂, 410a), der mehrere verschiedene Transistortypen aufweist, einen Widerstandssensor (310₃, 410b), der mehrere verschiedene Widerstandstypen aufweist, und einen Kondensatorsensor (310₄, 410c), der mehrere verschiedene Kondensatortypen aufweist, umfassen; Ermitteln von Umgebungsbedingungen, die mit dem Betrieb des Halbleiterplättchens verbunden sind; Verwenden einer Steuerung des Halbleiterplättchens zum Zugreifen auf eine Tabelle in dem Speicher basierend auf den ermittelten Umgebungsbedingungen, wobei die Tabelle einen Satz von Arbeitspunkten umfasst, zum Ermitteln eines Arbeitspunkts für jeden von mehreren Blöcken des Halbleiterplättchens basierend auf den Umgebungsbedingungen und einer Heuristik für das Halbleiterplättchen, wobei die Tabelle in mehrere getrennte Bereiche geteilt ist, die jeweils mit wenigstens einem der Blöcke verknüpft sind und mehrere Arbeitspunkte umfassen, die jeweils einem Satz von Umgebungsbedingungen entsprechen und auf der ermittelten Prozesseckinformation jedes der mehreren Elementtypen basieren; und dynamisches Betreiben des Halbleiterplättchens bei einem basierend auf den ermittelten Umgebungsbedingungen aus der Tabelle abgerufenen Arbeitspunkt.
Verfahren nach Anspruch 1, bei dem das Halbleiterplättchen ein Mixed Signal-Funkempfänger mit einem analogen Front-End, einem digitalen Signalprozessor, einem Mikrocontroller und einem nicht-flüchtigen Speicher zum Speichern der Prozesseckinformation und der Tabelle ist.
Verfahren nach Anspruch 2, bei dem der Mikrocontroller dynamisch den Arbeitspunkt ermittelt, wenn ein Bediener einen Kanal ändert.
Vorrichtung, umfassend: einen Transistorsensor (310₂, 410a), der mehrere verschiedene Transistortypen aufweist, die umschaltbar mit einer ersten Testleitung verbunden werden können, um ein Testsignal zu empfangen und ein Testausgangssignal auszugeben, zum Ermitteln von Prozesseckinformation erts für jeden der verschiedenen Transistortypen; einen Widerstandssensor (310₃, 410b), der mehrere verschiedene Widerstandstypen aufweist, die umschaltbar mit einer zweiten Testleitung verbunden werden können, um ein Testsignal zu empfangen und ein Testausgangssignal auszugeben, zum Ermitteln von Prozesseckinformation für jeden der verschiedenen Widerstandstypen; einen Kondensatorsensor (310₄, 410c), der mehrere verschiedene Kondensatortypen aufweist, die umschaltbar mit einer dritten Testleitung verbunden werden können, um ein Testsignal zu empfangen und ein Testausgangssignal auszugeben, zum Ermitteln von Prozesseckinformation für jeden der verschiedenen Kondensatortypen; einen Temperatursensor zum Erzeugen eines Werts, der eine Temperatur darstellt, bei der die Vorrichtung arbeitet; einen Spannungssensor zum Erzeugen eines Ausgangssignals, das eine Spannung einer mit der Vorrichtung verbundenen Energiequelle darstellt; einen Analog-Digital-Wandler (340, 480, ADC), der umschaltbar mit jedem der Sensoren zum Digitalisieren eines entsprechendes Ausgangssignals verbunden werden kann; und einen Mikrocontroller zum Steuern des Schaltens der Sensoren an den Analog-Digital-Wandler (340, 480, ADC), Empfangen der entsprechenden digitalisierten Ausgangssignale, zum Ermitteln von Prozesseckinformation für jeden der verschiedenen Transistortypen, Widerstandstypen und Kondensatortypen, Speichern jeder der ermittelten Prozesseckinformation in einem ersten Speicher, Ermitteln eines Satzes von Arbeitspunkten für jeden der mehreren Blöcke der Vorrichtung basierend auf der ermittelten Prozesseckinformation und einem Satz von Umgebungsbedingungen und Speichern des Satzes von Arbeitspunkten in einem zweiten Speicher der Vorrichtung.
Vorrichtung nach Anspruch 4, bei der der Mikrocontroller dazu ausgelegt ist, dynamisch einen Arbeitspunkt, bei dem ein erster Block der Vorrichtung betrieben werden soll, aus dem Satz von Arbeitspunkten, der dem Block entspricht und im zweiten Speicher gespeichert ist, basierend auf einer aktuellen Temperatur der Vorrichtung und einer aktuellen Spannung der Energiequelle auszuwählen.
Vorrichtung nach Anspruch 5, bei der der Mikrocontroller dazu ausgelegt ist, den Arbeitspunkt zum Reduzieren des Energieverbrauchs der Vorrichtung dynamisch auszuwählen.
Vorrichtung nach Anspruch 4, bei der die Vorrichtung einen Radiotuner umfasst, der einen Hauptsignalweg zum Empfangen und Verarbeiten eines Funkfrequenz(RF)-Signals zum Erhalten eines Audioausgangssignals umfasst.
Vorrichtung nach Anspruch 7, bei der der Analog-Digital-Wandler (480, ADC) ein Hilfs-Analog-Digital-Wandler ist, der nicht mit dem Hauptsignalweg der Vorrichtung verbunden ist.
System, umfassend: einen Empfänger, der auf einem einzelnen Halbleiterplättchen ausgebildet ist, wobei der Empfänger einen Signalweg umfasst mit einem analogen Front-End, um ein Funkfrequenz(RF)-Signal zu empfangen und zu verarbeiten, um ein digitales Ausgangssignal bereitzustellen, und einen digitalen Signalprozessor (DSP), um das digitale Ausgangssignal zu empfangen und das digitale Ausgangssignal zu verarbeiten, um ein Inhaltssignal zu erzeugen, wobei der Empfänger umfasst: auf dem Halbleiterplättchen angeordnete Sensoren zum Erzeugen eines Ausgangssignals, das Prozesseckinformation mehrerer Elementtypen des Halbleiterplättchens anzeigt, wobei die auf dem Halbleiterplättchen angeordneten Sensoren die mehreren Elementtypen umfassen, die mehrere verschiedene Transistortypen, mehrere verschiedene Widerstandstypen und mehrere verschiedene Kondensatortypen umfassen; wenigstens einen Umgebungssensor zum Erzeugen eines Ausgangssignals, das eine Umgebungsbedingung des Halbleiterplättchens anzeigt; einen Analog-Digital-Wandler (480, ADC), der nicht mit einem Analog-Digital-Wandler des Signalwegs verbunden ist, und der umschaltbar mit jedem der Sensoren zum Digitalisieren eines entsprechenden Ausgangssignals verbunden werden kann; einen mit dem Analog-Digital-Wandler verbundenen Mikrocontroller zum Steuern des Schaltens der Sensoren an den Analog-Digital-Wandler, Empfangen der entsprechenden digitalisierten Ausgangssignale, Ermitteln der Prozesseckinformation für jeden der mehreren Elementtypen basierend auf dem Ausgangssignal der auf dem Halbleiterplättchen angeordnete Sensoren und Ermitteln eines Satzes von Arbeitspunkten für jeden der mehreren Blöcke des Empfängers basierend auf der Prozesseckinformation, wobei jeder der Sätze von Arbeitspunkten mehrere Arbeitspunkte umfasst, die jeweils mit einer Umgebungsbedingung verbunden sind, bei der der Empfänger betrieben werden kann; und einen nicht-flüchtigen Speicher zum Speichern des Satzes von Arbeitspunkten für jeden der mehreren Blöcke des Empfängers.
System nach Anspruch 9, bei dem der Mikrocontroller dazu ausgelegt ist, dynamisch einen Arbeitspunkt, bei dem ein erster Block des Empfängers betrieben werden soll, aus dem Satz von Arbeitspunkten, der dem ersten Block entspricht und in dem nicht-flüchtigen Speicher gespeichert ist, basierend auf einer aktuellen Temperatur des Empfängers und einer Batteriespannung auszuwählen.
System nach Anspruch 10, bei dem der Microcontroller dazu ausgelegt ist, den Arbeitspunkt dynamisch auszuwählen, um einen Energieverbrauch des Empfängers zu reduzieren.
System nach Anspruch 9, bei dem der Analog-Digital-Wandler (480, ADC) ein Hilfs-Analog-Digital-Wandler ist.