JP2018532185A - ホットスポット補間のための熱センサ配置 - Google Patents

ホットスポット補間のための熱センサ配置 Download PDF

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Abstract

１つの実施形態において、温度管理システムは、チップ上の異なるロケーションにある複数の熱センサと、温度マネジャと、を備える。温度マネジャは、熱センサから複数の温度読取り値を受け取ることと、受け取られた温度読取り値に二次温度モデルを適合させることと、適合させた二次温度モデルを使用してチップ上のホットスポット温度を推定することと、を行うように構成される。

Description

関連出願の相互参照
[0001] 本願は、２０１５年９月１１日に米国特許商標庁に出願された特許出願第１４／８５２，３５０号の優先権および利益を主張し、その内容全体が、参照によって本明細書に組み込まれている。
[0002] 本開示の態様は、概して、温度感知に関し、より具体的には、ホットスポット温度を推定することに関する。
[0003] チップ（集積回路）の集積化および動作周波数の増加により、チップの電力密度が劇的に増加しており、より高いチップ温度をもたらす。結果として、温度管理は、過熱による損傷からチップを保護するのにますます重要な役割を果たしている。
[0004] これに関して、複数の熱センサが、チップ上の様々なロケーションで温度をモニタするためにチップ上に集積され得る。それら熱センサからの温度読取り値は、過度な電力漏れおよび／または熱暴走を防ぐために、温度読取り値に基づいてチップ上のブロック（例えば、中央処理ユニット（ＣＰＵ））を管理する温度マネジャに入力され得る。熱暴走は、温度の増加がリーク電力の増加を引き起こし、それが次に、さらなる温度の増加を引き起こすときに生じる。この正のフィードバックは、チップの温度が急速に上昇することを引き起こすこともあり、場合によるとチップを損傷する。
[0005] 以下に、１つまたは複数の実施形態の基本的な理解を提供するために、そのような実施形態の簡略化された概要を提示する。この概要は、企図されるすべての実施形態の広範な概観ではなく、また、すべての実施形態の主要または重要な要素を特定することも、任意またはすべての実施形態の範囲を定めることも意図されていない。その唯一の目的は、後に提示されるより詳細な説明への前置きとして、簡略化された形式で１つまたは複数の実施形態のいくつかの概念を提示することである。
[0006] 第１の態様によると、温度管理システムが提供される。前記温度管理システムは、チップ上の異なるロケーションにある複数の熱センサと、温度マネジャとを備える。前記温度マネジャは、前記熱センサから複数の温度読取り値を受け取り、前記受け取られた温度読取り値に二次温度モデル（quadratic temperature model）を適合させ、前記適合させた二次温度モデルを使用して前記チップ上のホットスポット温度を推定するように構成される。
[0007] 第２の態様は、温度を管理するための方法に関する。前記方法は、複数の熱センサから複数の温度読取り値を受け取ることを備え、前記熱センサは、チップ上の異なるロケーションにある。前記方法は、また、前記受け取られた温度読取り値に二次温度モデルを適合させることと、前記適合させた二次温度モデルを使用して前記チップ上のホットスポット温度を推定することと、を備える。
[0008] 第３の態様は、温度を管理するための装置に関する。前記装置は、複数の熱センサから複数の温度読取り値を受け取るための手段を備え、前記熱センサは、チップ上の異なるロケーションにある。前記装置は、また、前記受け取られた温度読取り値に二次温度モデルを適合させるための手段と、前記適合させた二次温度モデルを使用して前記チップ上のホットスポット温度を推定するための手段と、を備える。
[0009] 第４の態様は、その上に記憶された命令を備えるコンピュータ可読媒体に関する。プロセッサによって実行されると、前記命令は、前記プロセッサに、複数の熱センサから複数の温度読取り値を受け取ることと、ここにおいて、前記熱センサはチップ上の異なるロケーションにあり、前記受け取られた温度読取り値に二次温度モデルを適合させることと、前記適合させた二次温度モデルを使用して前記チップ上のホットスポット温度を推定することと、を行わせる。
[0010] 前述の目的および関連する目的の達成のために、１つまたは複数の実施形態が、以下に十分に説明され、かつ特許請求の範囲において具体的に指し示される特徴を備える。下記の説明および付属の図面は、１つまたは複数の実施形態のある特定の例示的な態様を詳細に述べる。しかしながら、これらの態様は、様々な実施形態の原理が用いられ得る様々な手法のごく一部を示すものであり、説明される実施形態は、そのようなすべての態様およびそれらの同等物を含むことが意図されている。
[0011] 本開示のある特定の態様による、実例的な温度管理システムを示す図。 [0012] 本開示のある特定の態様による、ＣＰＵの両側（opposite sides）に配置された熱センサを備える実例的な温度管理システムを示す図。 [0013] 本開示のある特定の態様による、実例的な温度曲線（temperature curve）を例示するプロット。 [0014] 本開示のある特定の態様による、ＣＰＵの両側に配置された熱センサと、ＣＰＵの内部に配置された熱センサとを備える実例的な温度管理システムを示す図。 [0015] 本開示のある特定の態様による、ＣＰＵの各側面に配置された熱センサを備える実例的な温度管理システムを示す図。 [0016] 本開示のある特定の態様による、ＣＰＵの各側面に配置された熱センサと、ＣＰＵの内部に配置された熱センサとを備える実例的な温度管理システムを示す図。 [0017] 本開示のある特定の態様による、ＣＰＵの各側面およびそれぞれの角に配置された熱センサを備える実例的な温度管理システムを示す図。 [0018] 本開示のある特定の態様による、ＣＰＵの各側面およびそれぞれの角に配置された熱センサと、ＣＰＵの内部に配置された熱センサとを備える実例的な温度管理システムを示す図。 [0019] 本開示のある特定の態様による、２つのＣＰＵに関する温度を管理するために第１の構成で配列された熱センサを備える実例的な温度管理システムを示す図。 [0020] 本開示のある特定の態様による、２つのＣＰＵに関する温度を管理するために第２の構成で配列された熱センサを備える実例的な温度管理システムを示す図。 [0021] 本開示のある特定の態様による、温度マネジャの実例的な動作を例示するフローチャート。 [0022] 本開示のある特定の態様による、温度を管理するための方法のフローチャート。 [0023] 本開示のある特定の態様による、温度を管理するための方法において行われ得る追加のオプションのステップのフローチャート。
詳細な説明
[0024] 添付の図面に関連して以下に述べられる詳細な説明は、様々な構成の説明として意図されており、本明細書で説明されている概念が実現され得るそれら構成のみを表すように意図されたものではない。詳細な説明は、様々な概念の完全な理解を提供する目的で具体的な詳細を含む。しかしながら、これらの概念がこれらの具体的な詳細なしに実現され得ることが当業者には明らかになるであろう。いくつかの事例では、周知の構造およびコンポーネントが、そのような概念を曖昧にすることを避けるためにブロック図の形態で示されている。
[0025] 複数の熱センサが、チップ上の様々なロケーションで温度をモニタするためにチップ上に集積され得る。それら熱センサからの温度読取り値は、過度な電力漏れおよび／または熱暴走を防ぐために温度読取り値に基づいてチップ上のブロック（例えば、中央処理ユニット（ＣＰＵ））を管理する温度マネジャに入力され得る。例えば、温度読取り値が温度しきい値に達すると、温度マネジャは、ＣＰＵの動作周波数を落とす（低減する）というような、温度を低減するためのステップをとり得る。これは、ＣＰＵの動的な電力散逸（power dissipation）を低減することによって温度を低減する。
[0026] 図１は、本開示のある特定の態様による、実例的な温度管理システムを示している。温度管理システムは、１つまたは複数の熱センサ１１０、温度マネジャ１２０、調整可能なクロックソース１４０、および調整可能な電力ソース１５０を備え得る。
[0027] 熱センサ１１０は、ＣＰＵ１３０または他のタイプの回路内の温度を測定し、対応する温度読取り値を温度マネジャ１２０に出力するように構成され得る。熱センサ１１０は、図１に示されているように、ＣＰＵ１３０中に集積され得る。
[0028] 調整可能なクロックソース１４０は、ＣＰＵ１３０のためのクロック信号を生成することと、温度マネジャ１２０の制御下でクロック信号の周波数を調整することとを行うように構成される。クロック信号は、ＣＰＵ１３０に出力され、それは、ＣＰＵ１３０がＣＰＵ１３０内のトランジスタをスイッチ（トグル）するために使用し得る。この例では、クロック信号の周波数は、ＣＰＵ１３０の動作周波数に対応し得る。よって、温度マネジャ１２０は、クロックソース１４０によって出力されるクロック信号の周波数を調整することによって、ＣＰＵ１３０の動作周波数を調整（スケーリング）することができる。
[0029] 調整可能な電力ソース１５０は、調整可能な供給電圧（「Ｖｄｄ」と表示）をＣＰＵ１３０に供給することと、温度マネジャ１２０の制御下で供給電圧Ｖｄｄを調整することとを行うように構成される。電力ソース１５０は、電力管理集積回路（ＰＭＩＣ：power management integrated circuit）を備え得る。ＣＰＵ１３０は、ＣＰＵ１３０内のデバイス（例えば、トランジスタ）に電力供給するために供給電圧Ｖｄｄを使用し得る。よって、温度マネジャ１２０は、電力ソース１５０からＣＰＵ１３０に供給される供給電圧Ｖｄｄを調整することによって、ＣＰＵ１３０の供給電圧を調整（スケーリング）することができる。
[0030] 動作中、温度マネジャ１２０は、熱センサ１１０からの温度読取り値を使用してＣＰＵ１３０の温度をモニタする。温度が温度しきい値を上回って上昇する場合、温度マネジャ１２０は、温度緩和（temperature mitigation）を開始し得、ここにおいて、温度マネジャ１２０はＣＰＵ１３０の温度を低減するためのアクションをとる。温度マネジャ１２０は、ＣＰＵ１３０の動作周波数を低減すること、供給電圧Ｖｄｄを低減すること、またはその両方によって温度を低減し得る。動作周波数、供給電圧Ｖｄｄ、または両方を低減することは、ＣＰＵ１３０の動的な電力散逸を低減することによって温度を低減し、それは、動作周波数と供給電圧Ｖｄｄの二乗とにほぼ比例する。
[0031] 従来のアプローチでは、熱センサは、チップ上の１つまたは複数の熱ホットスポットにできるだけ近く配置される。本明細書で使用されるとき、「ホットスポット」は、所与の時間においてチップの所与のエリアで最も高温のスポットである。このエリアは、チップ上のＣＰＵのエリア、チップ上の別のブロック（例えば、モデム、メモリ、プロセッサ、等）のエリア、チップ全体のエリア、等であり得る。
[0032] 従来のアプローチでの課題は、ホットスポットが典型的には、チップの非常にアクティブで、かつ密に部品が搭載された（densely populated）領域（例えば、チップ上のＣＰＵの中心、またはその近く）に生じるということである。それゆえ、ホットスポット近くに熱センサを配置することは、チップの設計を妨害し、チップのパフォーマンスにマイナスの影響を与えることもある。また、ホットスポットは、時間にわたり（例えば、使用ケースに依存して）チップ内を移動することもあり、ホットスポットの位置を特定（locate）し、ホットスポットの正確な温度測定値を得ることを難しくする。
[0033] 結果として、熱センサからの温度読取り値とホットスポットの温度との間の最悪ケースの差を説明するために、マージン（margin）が温度読取り値へ充てられる（budgeted）必要がある。例えば、ホットスポット温度が摂氏９０度に達すると温度マネジャ１２０が温度緩和を開始するように構成される場合、温度マネジャ１２０は、熱センサからの温度読取り値が摂氏７５度に達すると温度緩和を開始し得る。この例では、１５度のマージンが温度読取り値へ充てられている。このアプローチでの課題は、温度読取り値とホットスポット温度との間の差が、ほとんどのケースで最悪ケースの差よりも少ないこともあるということである。結果として、温度マネジャ１２０は、ホットスポット温度がまだ摂氏９０度を下回っている間に温度緩和を開始し得る。温度緩和をあまりにすぐに開始することは、不必要にチップのパフォーマンスを低減させる。これは、温度緩和が典型的にはチップ上のＣＰＵの動作周波数を低減することを伴うこともあり、それは、ＣＰＵのパフォーマンス（例えば、処理速度）を低下させるからである。
[0034] 本開示の実施形態は、熱センサがホットスポットに配置されることを必要とせずに、温度マネジャが、チップ上のホットスポットの温度（ホットスポット温度）を推定することを可能にする。単一の熱センサをホットスポットに配置するのではなく、いくつかの熱センサがホットスポットの周りに配置され得る。温度マネジャは、センサから温度読取り値を受け取り、温度読取り値にチップの温度モデルを適合させる。温度読取り値に温度モデルを適合させた後、温度マネジャは、以下にさらに説明されるように、チップ上のホットスポット温度を推定するために温度モデルを使用し得る。ホットスポットがチップ上のＣＰＵ内にある例の場合、ホットスポットから離してセンサを配置することの利点は、典型的には、ＣＰＵの周りに大量のオープンスペース（例えば、フィラーエリア（filler area））があるということである。これは、センサがＣＰＵにおける臨界経路（critical paths）から離れて配置されることを可能にし、ＣＰＵの動作への妨害を最小限にする。
[0035] 図２は、本開示のある特定の態様による、温度管理システムを示している。この例では、温度管理システムは、ＣＰＵ１３０の外側に配置された熱センサ２１０、２１２、２１４、および２１６を備える。より具体的には、温度管理システムは、ＣＰＵ１３０の片側に位置する第１および第２のセンサ２１０および２１２と、ＣＰＵ１３０の反対側に位置する第３および第４のセンサ２１４および２１６を含む。この例では、熱センサ２１０、２１２、２１４、および２１６は、図２に示されているように、ＣＰＵ１３０を横切る線２１８に沿ってほぼ整列（aligned）されている。線２１８は、線２１８がＣＰＵ１３０内の推定されたホットスポットロケーションを横切るように置かれ得る。例えば、線２１８は、ホットスポットがＣＰＵ１３０の中心に、またはその近くに生じると予想される場合、（図２の例に示されているように）ＣＰＵ１３０の中心を横切るように置かれ得る。
[0036] 動作中、熱センサ２１０、２１２、２１４、および２１６の各々は、それのロケーションで温度を測定し、対応する温度読取り値を温度マネジャ２２０に送る。温度マネジャ２２０は、熱センサから受け取られた温度読取り値にチップの温度モデルを適合させるように構成され得る。適合させた温度モデルは、以下にさらに説明されるように、温度マネジャ２２０が、熱センサ間のロケーションにおける温度を補間し、それによって、ＣＰＵ１３０内のホットスポット温度を推定することを可能にする。
[0037] これの例が図３に例示されており、それは、図２に示されている線２１８に沿った温度の実例的なプロットを示している。図３に示されているように、熱センサ２１０、２１２、２１４、および２１６からの温度読取り値は、線２１８に沿った熱センサ２１０、２１２、２１４、および２１６の既知のロケーション（それぞれｘ0、ｘ1、ｘ2、およびｘ3と表示）における温度を示す。温度マネジャ２２０は、次いで、温度読取り値に温度モデルを適合させる。図３の例では、温度モデルは、例えば、回帰（regression）または別の技法を使用して熱センサからの温度読取り値に適合される二次曲線（quadratic curve）３１０を備える。二次曲線３１０は、チップ（ダイ）の温度勾配がほぼ二次（quadratic）であるので、線２１８に沿った温度の良好な推定値を供給する。図３に示されているように、曲線３１０は、ＣＰＵ１３０内に位置するピーク温度Ｔpを有する凹形である。
[0038] 温度読取り値に温度モデルを適合させた後に、温度マネジャ２２０はそのモデルを使用してホットスポット温度を推定し得る。図３の例では、温度マネジャ２２０は、曲線３１０上のピーク温度Ｔpを計算し、ピーク温度Ｔpをホットスポット温度の推定値として使用することによってホットスポット温度を推定し得る。図３に示されているように、曲線３１０上のピーク温度Ｔpはロケーションｘpにおいて生じ、これは、ＣＰＵ１３０内にある。よって、ピーク温度Ｔpは、ホットスポットが線２１８上またはその近くに位置すると仮定して、ＣＰＵ１３０内のホットスポット温度の正確な推定値を供給する。ホットスポット温度（例えば、ピーク温度Ｔp）を推定した後、以下にさらに説明されるように、温度マネジャ２２０は、推定されたホットスポット温度を、温度管理を行うために使用し得る。
[0039] ある特定の態様において、温度モデルは、以下の式によって与えられる二次曲線を備え得、
ここで、Ｔ（ｘ）は、（例えば、線２１８に沿った）ロケーションｘの関数としての温度であり、ａ0、ａ1、およびａ2は、曲線の係数である。式（１）は、以下のように、（例えば、線２１８に沿った）４つの異なるセンサロケーションに対応する４つの温度読取り値に関して行列形式で書かれることができ、
ここで、Ｔ（ｘ0）がセンサロケーションｘ0（例えば、第１のセンサ２１０のロケーション）における温度読取り値であり、Ｔ（ｘ1）がセンサロケーションｘ1（例えば、第２のセンサ２１２のロケーション）における温度読取り値であり、Ｔ（ｘ2）がセンサロケーションｘ2（例えば、第３のセンサ２１４のロケーション）における温度読取り値であり、Ｔ（ｘ3）がセンサロケーションｘ3（例えば、第４のセンサ２１６のロケーション）における温度読取り値である。温度マネジャ２２０は、式（２）に基づく熱センサからの温度読取り値を使用して温度モデルの係数ａ0、ａ1、およびａ2の値を求め、それによって、温度読取り値に温度モデルを適合させ得る。これは、式（２）の行列における式の数（すなわち、４つの式）が、未知数の数（すなわち、３つの係数ａ0、ａ1、およびａ2）よりも大きいので可能である。例えば、温度マネジャ２２０は、以下の式にしたがって係数ａ0、ａ1、およびａ2の値を求め得、
Ａ＝ＴＸ-1 （式３）
ここで、Ａは、値が求められる係数を備える行列であり、Ｔは、センサロケーション（例えば、４つのセンサロケーション）における温度読取り値を備える温度行列であり、Ｘ-1は、それらセンサロケーションを備える疑似逆行列（a pseudo inverse of a matrix）である。
[0040] 熱センサからの温度読取り値に温度モデルを適合させることが、曲線３１０が温度読取り値に正確に適合することを必要としないことが認識されるべきである。例えば、曲線３１０と温度読取り値のうちの１つまたは複数との間に小さい誤差があり得る。この例では、温度マネジャ２２０は、曲線３１０と温度読取り値との間の誤差を最小限にする、曲線３１０に関する係数ａ0、ａ1、およびａ2を決定（例えば、温度読取り値に曲線３１０を最もよく適合させる係数ａ0、ａ1、およびａ2を決定）し得る。
[0041] 係数ａ0、ａ1、およびａ2が一旦決定されると、温度マネジャ２２０は、以下の式にしたがって、ピーク温度のロケーションを決定し得、
ここで、ｘpは、ピーク温度のロケーションである。式（４）は、ｘに関する式（１）の導関数（derivative）を計算することと、導関数をゼロに等しく設定することと、ｘの値を求めることとによって導出される。ピークロケーションｘpを決定した後、温度マネジャ２２０は、ピークロケーションｘpと、決定された係数ａ0、ａ1、およびａ2とを式（１）へと入力し、温度の値を求めることによって、ピーク温度を決定し得る。
[0042] ある特定の態様において、温度マネジャ２２０は、周期的なベースで熱センサから温度読取り値を受け取り、上述されたように、温度マネジャ２２０が熱センサから温度読取り値を受け取る度にホットスポット温度を推定し得る。これは、温度マネジャ２２０が、ＣＰＵ１３０内のホットスポット温度をモニタし、モニタされたホットスポット温度に基づいて温度管理を行うことを可能にする。例えば、温度マネジャ２２０は、ホットスポット温度が臨界温度（critical temperature）（例えば、熱暴走がトリガされる温度）に達する、またはそれに近くなることを防ぐために、モニタされたホットスポット温度が温度しきい値に達すると、温度緩和を開始し得る。温度マネジャ２２０は、調整可能なクロックソース１４０にＣＰＵの周波数を低減（スケールダウン）するように指示すること、調整可能な電力ソース１５０に供給電圧Ｖｄｄを低減するように指示すること、またはその両方によって、温度緩和を行い得る。
[0043] 温度マネジャ２２０は、熱センサがＣＰＵ１３０内のホットスポットに、またはその近くに位置することを必要とせずに、ＣＰＵ１３０内のホットスポット温度を正確に推定することができる。結果として、推定されたホットスポット温度と実際のホットスポット温度との間の差を説明するために推定ホットスポット温度へと組み込まれる必要があるマージンが低減される。低減されたマージンは、熱緩和が開始される前に、より長い期間の間、より速い速度でＣＰＵが動作することを可能にし、これにより、パフォーマンスを向上させる。
[0044] 本開示の態様が図２に示されている熱センサの実例的な配置および数に限定されるものではないことが認識されるべきである。例えば、熱マネジャ２２０は、４つではなく３つの熱センサを使用してホットスポット温度を推定し得る。これは、３つの異なるセンサロケーションにおける３つの温度読取り値が、式（１）における３つの係数を決定するのに十分であり得るからである。この例では、図２の熱センサのうちの１つが省略され得る。
[0045] 図２はセンサのすべてがＣＰＵ１３０の外側に位置する例を示しているが、これがそうである必要はないことが認識されるべきである。例えば、センサのうちの１つまたは複数が、ＣＰＵ内の既知のロケーションに配置され得る。この例では、１つまたは複数のセンサは、ＣＰＵの動作への妨害を低減するために、ＣＰＵの非臨界エリアに配置され得る。これは、本開示の態様が、ホットスポット温度を正確に推定するために温度センサが（典型的にはＣＰＵの臨界エリアに位置する）ホットスポットに配置されることを必要としないので可能である。
[0047] これに関して、図４は、線２１８に沿った３つの熱センサ４１０、４１２、および４１４を備える温度管理システムの例を示している。より具体的には、温度管理システムは、ＣＰＵ１３０の両側に位置する２つの熱センサ４１０および４１４と、ＣＰＵ１３０内に位置する１つの熱センサ４１２とを備える。ＣＰＵ１３０内の熱センサ４１２は、上述されたように、ＣＰＵの動作への妨害を低減するために、ＣＰＵの非臨界エリアに位置し得る。この例では、温度マネジャ２２０は、３つの熱センサ４１０、４１２、および４１４から温度読取り値を受け取り、受け取られた温度読取り値にチップの温度モデル（例えば、式（１）によって与えられる温度モデル）を適合させ得る。これは、温度マネジャ２２０が、熱センサ間のロケーションにおける温度を補間することを可能にする。温度マネジャ２２０は、次いで、上述されたように、適合させた温度モデルを使用してピーク温度を決定することによってホットスポット温度を推定し得る。
[0047] 図５は、本開示のある特定の態様による、温度管理システムを示している。この例では、温度管理システムは、ＣＰＵ１３０のすべての側面上に熱センサを備える。より具体的には、温度管理システムは、図２に示されている第１、第２、第３、および第４の熱センサ２１０、２１２、２１４、および２１６を含む。加えて、温度管理システムは、ＣＰＵ３１０の片側に位置する第５および第６の熱センサ５１０および５１２と、ＣＰＵの反対側に位置する第７および第８の熱センサ５１４および５１６を含む。第５、第６、第７、および第８の熱センサ５１０、５１２、５１４、および５１６は、図５に示されているように、ＣＰＵ１３０を横切り、線２１８にほぼ垂直である、線５１８に沿ってほぼ整列される。
[0048] 動作中、熱センサ２１０、２１２、２１４、２１６、５１０、５１２、５１４、および５１６の各々は、それのロケーションで温度を測定し、対応する温度読取り値を温度マネジャ２２０に送る。温度マネジャ２２０は、温度読取り値にチップの温度モデルを適合させ、ＣＰＵ１３０のホットスポット温度を推定するために、適合させた温度モデルを使用する。１つの例では、温度モデルは、以下の二次方程式によって与えられ得、
ここで、Ｔ（ｘ，ｙ）は、ロケーションｘ，ｙの関数としての温度であり、ｘはｘ軸に沿ったロケーションであり、ｙはｙ軸に沿ったロケーションであり、ａ0、ａ1、ａ2、ａ3、およびａ4は係数である。この例では、線２１８はｘ軸と整列され得、線５１８はｙ軸と整列され得る。
[0049] この例では、ＣＰＵ１３０の周りにある８個の熱センサ２１０、２１２、２１４、２１６、５１０、５１２、５１４、および５１６は、温度マネジャ２２０に、ＣＰＵ１３０の周りの８個の異なるロケーションに対応する温度読取り値を供給する。温度マネジャ２２０は、熱センサから受け取られた温度読取り値と温度センサの既知のロケーションとを使用して温度モデルの５個の係数ａ0、ａ1、ａ2、ａ3、およびａ4の値を求め、それによって、熱センサからの温度読取り値に温度モデルを適合させ得る。適合させたモデルは、温度マネジャ２２０が、ＣＰＵ１３０内の温度を補間することを可能にする。温度モデルを温度読取り値に適合させた後、温度マネジャ２２０は、そのモデルを使用してピーク温度を決定し、決定されたピーク温度をＣＰＵ１３０内のホットスポット温度の推定値として使用し得る。温度マネジャ２２０は、次いで、上述されたように、推定されたホットスポット温度に基づいてＣＰＵ１３０の温度を管理し得る。
[0050] 温度マネジャ２２０は、様々な技法のいずれか１つを使用してピーク温度を決定し得る。１つの例では、温度マネジャ２２０は、ｘおよびｙ次元の式（５）の導関数を算出することと、ピークロケーション（ピーク温度のロケーション）を見つけるために導関数をゼロに設定することと、ピーク温度を決定するためにピークロケーションを式（５）へと入力することとによって、ピーク温度を決定し得る。別の例では、温度マネジャ２２０は、勾配降下（gradient descent）アルゴリズムのような反復のピーク発見アルゴリズムを使用してピーク温度を決定し得る。さらに別の例では、温度マネジャ２２０は、温度モデルを使用してロケーションの離散的なセット（discrete set）における各ロケーションに関する温度を算出することと、算出された最高温度を選択することとによって、ピーク温度を決定し得る。計算上の負荷を低減するために、そのロケーションのセットが、ホットスポットにある、またはその近くにある可能性がより高いロケーション（例えば、ＣＰＵ１３０における高アクティビティのエリアのロケーションまたはそのエリア近くのロケーション）に低減され得る。
[0051] 本開示で使用されるとき、「ピーク温度」という用語は、必ずしも、温度モデルによって与えられる絶対ピーク温度であるわけではないことが認識されるべきである。例えば、上述されたように、温度マネジャ２２０は、ロケーションの離散的なセットに関して、モデルによって与えられるピーク温度（最高温度）を決定し得る。この例では、絶対ピーク温度に対応するロケーションがそのロケーションのセットにおけるロケーション間にある場合、決定されたピーク温度は、モデルによって与えられる絶対ピーク温度を近似し得る。
[0052] 熱マネジャ２２０は、８個より少ないセンサを使用して式（５）に基づいてホットスポット温度を推定し得ることが認識されるべきである。これに関して、図６は、ＣＰＵ１３０の各側面にある熱センサと、ＣＰＵ１３０内にある１つの熱センサとの合計５個の熱センサを備える、温度管理システムの例を示している。より具体的には、温度管理システムは、線２１８に沿った２つの熱センサ６１０および６１２と、線５１８に沿った２つの熱センサ６１６および６１４と、ほぼ線２１８および５１８の交点に位置する１つの熱センサ６１８とを備える。この例では、５個の熱センサ６１０、６１２、６１４、６１６、および６１８は、５個の異なるセンサロケーションに対応する温度読取り値を供給し、それらは、式（５）によって与えられる温度モデルの５個の係数ａ0、ａ1、ａ2、ａ3、およびａ4の値を求めるのに十分であり得る。
[0053] 動作中、温度マネジャ２２０は、熱センサ６１０、６１２、６１４、６１６、および６１８から温度読取り値を受け取り、受け取られた温度読取り値にチップの温度モデル（例えば、式（５）によって与えられる温度モデル）を適合させ得る。温度マネジャ２２０は、次いで、上述されたように、適合させた温度モデルを使用してピーク温度を決定することによってホットスポット温度を推定し得る。
[0054] 熱センサ６１８が、図６の例ではＣＰＵ１３０のほぼ中心に位置しているが、これがそうである必要はないことが認識されるべきである。例えば、熱センサ６１８は、ＣＰＵ１３０の中心から熱センサ６１８を離すように線２１８に沿って左または右に動かされ得る。この例では、熱センサ６１４および６１６もまた、熱センサ６１４、６１６、および６１８が縦線に沿って整列されたままであるように、左または右に動かされ得る。別の例では、熱センサ６１８は、ＣＰＵ１３０の中心から熱センサ６１８を離すように線５１８に沿って上または下に動かされ得る。この例では、熱センサ６１０および６１２もまた、熱センサ６１０、６１２、および６１８が横線に沿って整列されたままであるように、上または下に動かされ得る。
[0055] 図７は、本開示のある特定の態様による、温度管理システムを示している。この例では、温度管理システムは、ＣＰＵ１３０の周りに１６個の熱センサを備える。より具体的には、温度管理システムは、図５に示されている熱センサ２１０、２１２、２１４、２１６、５１０、５１２、５１４、および５１６を含む。加えて、温度管理システムは、図７に示されているように、第１の対角線７１８に沿って整列された熱センサ７１０、７１２、７１４、および７１６と、第２の対角線７２８に沿って整列された熱センサ７２０、７２２、７２４、および７２６とを含む。例示しやすくするために、温度マネジャ２２０は図７には示されていない。
[0056] 動作中、熱センサの各々は、それのロケーションで温度を測定し、対応する温度読取り値を温度マネジャ２２０に送る。温度マネジャ２２０は、温度読取り値にチップの温度モデルを適合させ、ＣＰＵ１３０のホットスポット温度を推定するために、適合させた温度モデルを使用する。１つの例では、温度モデルは、以下の二次方程式によって与えられ得、
ここで、Ｔ（ｘ，ｙ）は、ロケーションｘ，ｙの関数としての温度であり、ｘはｘ軸に沿ったロケーションであり、ｙはｙ軸に沿ったロケーションであり、ａ0、ａ1、ａ2、ａ3、ａ4、ａ5、ａ6、ａ7、およびａ8は係数である。この例では、線２１８はｘ軸と整列され得、線５１８はｙ軸と整列され得る。
[0057] この例では、温度マネジャ２２０は、熱センサから受け取られた温度読取り値と温度センサの既知のロケーションとを使用して温度モデルの係数ａ0、ａ1、ａ2、ａ3、ａ4、ａ5、ａ6、ａ7、およびａ8の値を求め、それによって、熱センサからの温度読取り値に温度モデルを適合させ得る。温度モデルを温度読取り値に適合させた後、温度マネジャ２２０は、モデルを使用してピーク温度を決定し、決定されたピーク温度をＣＰＵ１３０内のホットスポット温度の推定値として使用し得る。温度マネジャ２２０は、上述された技法または他の技法の任意のものを使用してピーク温度を決定し得る。温度マネジャ２２０は、次いで、上述されたように、推定されたホットスポット温度に基づいてＣＰＵ１３０の温度を管理し得る。
[0058] 熱マネジャ２２０は、１６個より少ないセンサを使用して式（６）に基づいてホットスポット温度を推定し得ることが認識されるべきである。これに関して、図８は、ＣＰＵ１３０の各側面上にある熱センサ、ＣＰＵ１３０のそれぞれの角にある熱センサ、およびＣＰＵ１３０内にある１つの熱センサの合計９個の熱センサを備える、温度管理システムの例を示している。より具体的には、温度管理システムは、線２１８に沿った２つの熱センサ８１２および８２０と、線５１８に沿った２つの熱センサ８１６および８２４と、対角線７１８に沿った２つの熱センサ８１４および８２２と、対角線７２８に沿った２つの熱センサ８１０および８１８と、ほぼ線２１８、５１８、７１８、および７２８の交点に位置する１つの熱センサ６１８とを備える。この例では、９個の熱センサ８１０、８１２、８１４、８１６、８１８、８２０、８２２、８２４、および８２６は、９個の異なるセンサロケーションに対応する温度読取り値を供給し、それらは、式（６）によって与えられる温度モデルの９個の係数a0、a1、a2、a3、a4、a5、a6、a7、およびa8の値を求めるのに十分であり得る。
[0059] 動作中、温度マネジャ２２０は、熱センサから温度読取り値を受け取り、受け取られた温度読取り値にチップの温度モデル（例えば、式（６）によって与えられる温度モデル）を適合させ得る。温度マネジャ２２０は、次いで、上述されたように、適合させた温度モデルを使用してピーク温度を決定することによってホットスポット温度を推定し得る。
[0060] よって、本開示の態様は、温度マネジャが、チップ上の既知のロケーションにある熱センサからの温度読取り値に適合される温度モデルを使用して、チップ上のホットスポットの温度を推定することを可能にする。ある特定の態様において、温度モデルは二次である。これは、チップ（ダイ）の温度勾配がほぼ二次であるので、チップ上のＣＰＵ内の温度の良好な推定値を供給する。
[0061] 温度マネジャ２２０が１つのＣＰＵに限定されるものではなく、（例えば、マルチコアシステム内の）２つ以上のＣＰＵに関する温度を管理し得ることが認識されるべきである。これに関して、図９は、本開示のある特定の態様による、第１のＣＰＵ９３０および第２のＣＰＵ９７０に関する温度を管理するように構成された実例的な温度管理システムを示している。温度管理システムは、温度マネジャ９３５、調整可能なクロックソース９４０、および調整可能な電力ソース９５０を備え得る。
[0062] 温度管理システムは、さらに、第１および第２のＣＰＵ９３０および９７０を横切る線９２２に沿って整列された複数の熱センサ９１２、９１４、９１６、９１８、および９２０を備える。より具体的には、温度管理システムは、第１のＣＰＵ９３０の片側に位置する第１の熱センサ９１２と、第１のＣＰＵ９３０内に位置する第２の熱センサ９１４と、第１のＣＰＵ９３０と第２のＣＰＵ９７０との間に位置する第３の熱センサ９１８と、第２のＣＰＵ９７０内に位置する第４の熱センサと、第１のＣＰＵ９３０の反対にある第２のＣＰＵ９７０の片側に位置する第５の熱センサ９２０とを備える。熱センサの各々は、以下にさらに説明されるように、それのロケーションで温度を測定し、対応する熱読取り値を温度マネジャ９３５に送るように構成される。
[0063] 調整可能なクロックソース９４０は、第１のＣＰＵ９３０のための第１のクロック信号（「Ｃｌｋ１」と表示）と、第２のＣＰＵ９７０のための第２のクロック信号（「Ｃｌｋ２」と表示）とを生成し、温度マネジャ９３５の制御下で第１および第２のクロック信号の周波数を独立して調整するように構成される。これは、温度マネジャ９３５が、第１および第２のクロック信号Ｃｌｋ１およびＣｌｋ２の周波数を独立して調整することによって、第１のＣＰＵ９３０および第２のＣＰＵ９７０の動作周波数を独立して調整（スケーリング）することを可能にする。
[0064] 調整可能な電力ソース９５０は、第１のＣＰＵ９３０に第１の供給電圧（「Ｖｄｄ１」と表示）を、第２のＣＰＵ９７０に第２の供給電圧（「Ｖｄｄ２」と表示）を供給し、温度マネジャ９３５の制御下で第１および第２の供給電圧Ｖｄｄ１およびＶｄｄ２を独立して調整するように構成される。これは、温度マネジャ９３５が、第１および第２の供給電圧Ｖｄｄ１およびＶｄｄ２を独立して調整することによって、第１および第２のＣＰＵ９３０および９７０の供給電圧を独立して調整（スケーリング）することを可能にする。
[0065] 動作中、温度マネジャ９３５は、第１、第２、および第３の熱センサ９１２、９１４、および９１６から温度読取り値を受け取ることと、受け取られた温度読取り値に温度モデル（例えば、式（１）において与えられる温度モデル）を適合させることとによって、第１のＣＰＵ９３０の温度を管理し得る。温度モデルを適合させた後、温度マネジャ９３５は、温度モデルを使用してピーク温度を決定し、決定されたピーク温度を第１のＣＰＵ９３０内のホットスポット温度の推定値として使用し得る。温度マネジャ９３５は、次いで、第１のＣＰＵ９３０内の推定されたホットスポット温度に基づいて第１のＣＰＵ９３０の温度を管理し得る。例えば、第１のＣＰＵ９３０内の推定されたホットスポット温度が温度しきい値を越える場合、温度マネジャ９３５は、第１のＣＰＵ９３０の温度を低減するために温度緩和を開始し得る。温度マネジャ９３５は、調整可能なクロックソース９４０に、第１のクロック信号Ｃｌｋ１の周波数を低減するように指示すること、および／または調整可能な電力ソース９５０に、第１の供給電圧Ｖｄｄ１を低減するように指示することによって、温度を低減し得る。
[0066] 温度マネジャ９３５は、第３、第４、および第５の熱センサ９１６、９１８、および９２０から温度読取り値を受け取ることと、受け取られた温度読取り値に温度モデル（例えば、式（１）において与えられる温度モデル）を適合させることとによって、第２のＣＰＵ９７０の温度を管理し得る。温度モデルを適合させた後、温度マネジャ９３５は、温度モデルを使用してピーク温度を決定し、決定されたピーク温度を第２のＣＰＵ９７０内のホットスポット温度の推定値として使用し得る。温度マネジャ９３５は、次いで、第２のＣＰＵ９７０内の推定されたホットスポット温度に基づいて第２のＣＰＵ９７０の温度を管理し得る。例えば、第２のＣＰＵ９７０内の推定されたホットスポット温度が温度しきい値を越える場合、温度マネジャ９３５は、第２のＣＰＵ９７０の温度を低減するために温度緩和を開始し得る。温度マネジャ９３５は、調整可能なクロックソース９４０に、第２のクロック信号Ｃｌｋ２の周波数を低減するように指示すること、および／または調整可能な電力ソース９５０に、第２の供給電圧Ｖｄｄ２を低減するように指示することによって、温度を低減し得る。
[0067] 図９の例では、温度マネジャ９３０は、第１および第２のＣＰＵ９３０および９７０の両方に関する温度を管理するために第３の熱センサ９１６からの温度読取り値を使用する。よって、第３の熱センサ９１６は、第１および第２のＣＰＵによって共有される。しかしながら、本開示がこの例に限定されるものではないことが認識されるべきである。例えば、図９の温度管理システムは、線９２２に沿って第１のＣＰＵと第２のＣＰＵとの間に２つの熱センサを含むように修正され得、ここにおいて、２つの熱センサのうちの一方が第１のＣＰＵ９３０の方により近く位置し、２つの熱センサのうちの他方が第２のＣＰＵ９７０の方により近く位置する。この例では、温度マネジャ９３０は、第１のＣＰＵ９３０の方により近く位置する熱センサと第１のＣＰＵ９３０のための熱センサ９１２および９１４とからの温度読取り値を使用し、第２のＣＰＵ９７０の方により近く位置する熱センサと第２のＣＰＵ９７０のための熱センサ９１８および９２０とを使用し得る。
[0068] 図１０は、本開示のある特定の態様による、第１のＣＰＵ９３０および第２のＣＰＵ９７０に関する温度を管理するように構成された実例的な温度管理システムを示している。この例では、温度管理システムは、線９２２に沿って整列された複数の熱センサ１０１０、１０１２、１０１４、１０１６、および１０１８を備える。より具体的には、温度管理システムは、第１のＣＰＵ９３０の片側に位置する第１および第２の熱センサ１０１０および１０１２と、第１のＣＰＵ９３０と第２のＣＰＵ９７０との間に位置する第３の熱センサ１０１４と、第１のＣＰＵ９３０の反対にある第２のＣＰＵ９７０の片側に位置する第４および第５の熱センサ１０１６および１０１８とを備える。熱センサの各々は、以下にさらに説明されるように、それのロケーションで温度を測定し、対応する熱読取り値を温度マネジャ９３５に送るように構成される。
[0069] 動作中、温度マネジャ９３５は、第１、第２、および第３の熱センサ１０１０、１０１２、および１０１４から温度読取り値を受け取ることと、受け取られた温度読取り値に温度モデル（例えば、式（１）において与えられる温度モデル）を適合させることとによって、第１のＣＰＵ９３０の温度を管理し得る。温度モデルを適合させた後、温度マネジャ９３５は、温度モデルを使用してピーク温度を決定し、決定されたピーク温度を第１のＣＰＵ９３０内のホットスポット温度の推定値として使用し得る。温度マネジャ９３５は、次いで、上述されたように、第１のＣＰＵ９３０内の推定されたホットスポット温度に基づいて第１のＣＰＵ９３０の温度を管理し得る。
[0070] 温度マネジャ９３５は、第３、第４、および第５の熱センサ１０１４、１０１６、および１０１８から温度読取り値を受け取ることと、受け取られた温度読取り値に温度モデル（例えば、式（１）において与えられる温度モデル）を適合させることとによって、第２のＣＰＵ９７０の温度を管理し得る。温度モデルを適合させた後、温度マネジャ９３５は、温度モデルを使用してピーク温度を決定し、決定されたピーク温度を第２のＣＰＵ９７０内のホットスポット温度の推定値として使用し得る。温度マネジャ９３５は、次いで、上述されたように、第２のＣＰＵ９７０内の推定されたホットスポット温度に基づいて第２のＣＰＵ９７０の温度を管理し得る。
[0071] ある特定の態様において、温度マネジャ２２０または９３５は、電力を節約するために、システムが温度緩和に近くないときは１つの熱センサを使用し得る。例えば、温度マネジャ２２０または９３５は、単一の熱センサから温度読取り値を最初に受け取り、各温度読取り値を低い温度しきい値（例えば、摂氏７０度）と比較し得る。温度読取り値が低いしきい値を下回る場合、温度マネジャ２２０または９３５は、その単一の熱センサのみをモニタし続け得る。これは、単一の熱センサからの温度読取り値が比較的低い（例えば、摂氏７０度を下回る）とき、システムは、必要とする温度緩和に近くないという仮定に基づき得る。単一の熱センサからの温度読取り値が低い温度しきい値を超える場合、温度マネジャ２２０または９３５は、複数の熱センサ（例えば、熱センサのすべて）をモニタし始め、上述されたようにＣＰＵの温度を管理し得る。
[0072] 単一の熱センサは、ホットスポットに最も近いと予想される熱センサに対応し得る。例えば、図４に示されている例の場合、単一の熱センサは熱センサ４１２に対応し得る。図４に示されている例の場合、単一の熱センサは、熱センサ２１２または２１４（ＣＰＵ１３０に最も近い熱センサ）に対応し得る。
[0073] 図１１は、ある特定の態様による、温度マネジャ２２０または９３５の実例的な動作１１００を例示するフローチャートである。最初に、温度マネジャ２２０または９３５は、上述されたように、単一の熱センサからの温度読取り値をモニタする。
[0074] ステップ１１１０において、温度マネジャは、単一の熱センサからの温度読取り値が低い温度しきい値（「Ｔｍ」と表示）を越えるかどうかを決定する。低い温度しきい値を越えない場合、温度マネジャは、ステップ１１２０において、単一のセンサからの温度読取り値をモニタし続ける。そうでない場合、温度マネジャはステップ１１３０に進む。
[0075] ステップ１１３０において、温度マネジャは、複数の熱センサ（例えば、ＣＰＵの周りの熱センサ）からの温度読取り値をモニタする。ステップ１１４０において、温度マネジャは、複数の熱センサからの温度読取り値が凹曲線（例えば、凹曲線３１０）に対応するかどうかを決定する。温度読取り値が凹曲線に対応しない（例えば、凸曲線に対応する）場合、温度マネジャは、ステップ１１５０において、複数の熱センサからの最大の温度読取り値に基づいて温度管理を行う。例えば、温度マネジャは、最大の温度読取り値を第１の温度しきい値と比較し、最大の温度読取り値が第１の温度しきい値を超えるときに温度緩和を開始し得る。複数の熱センサからの温度読取り値が凹曲線に対応する場合、温度マネジャはステップ１１６０に進み得る。
[0076] ステップ１１６０において、温度マネジャは、複数の熱センサからの温度読取り値をとる。ステップ１１７０において、温度マネジャは、温度読取り値に温度モデルを適合させ、ステップ１１８０において、温度マネジャは、適合させた温度モデルを使用してピーク温度を算出する。温度マネジャは、ピーク温度をホットスポット温度の推定値として使用し得る。この例では、温度マネジャは、推定されたホットスポット温度が第２の温度しきい値を超えるときに温度緩和を開始し得る。第２の温度しきい値は、第１の温度しきい値よりも高いこともある。これは、推定されたホットスポット温度が、最大の温度読取り値よりも正確なホットスポット温度のインジケーションを供給すると仮定して、より大きいバジェットが第１の温度しきい値へと組み込まれ得るからである。
[0077] 上述されたように、温度マネジャは、ステップ１１４０において複数の熱センサからの温度読取り値が凹曲線に対応するかどうかを決定する。図２の例の場合、温度マネジャは、熱センサ２１０および２１２からの温度読取り値を比較することによってこれを行い得る。熱センサ２１２からの温度読取り値が熱センサ２１０からの温度読取り値よりも高い場合、温度マネジャは、ステップ１１４０において凹曲線を決定し得る。その一方、熱センサ２１２からの温度読取り値が熱センサ２１０からの温度読取り値よりも低い場合、温度マネジャは、ステップ１１４０において凸曲線を決定し得る。
[0078] 図１２Ａは、本開示のある実施形態による、温度を管理するための方法１２００を例示するフローチャートである。方法１２００は、温度マネジャ２２０または９３５によって行われ得る。
[0079] ステップ１２１０において、複数の温度読取り値が複数の熱センサから受け取られ、ここにおいて、熱センサは、チップ上の異なるロケーションにある。例えば、熱センサは、プロセッサ（例えば、ＣＰＵ）の周りに位置する熱センサを含み得る。熱センサは、また、プロセッサ内に位置する１つまたは複数の熱センサを含み得る。
[0080] ステップ１２２０において、二次温度モデルが、受け取られた温度読取り値に適合される。例えば、二次温度モデルは、温度読取り値に適合される凹形の温度曲線（例えば、曲線３１０）を定め得る。
[0081] ステップ１２３０において、チップ上のホットスポット温度は、適合された二次温度モデルを使用して推定される。例えば、ホットスポット温度は、適合された温度モデルのピーク温度を決定することによって推定され得る。
[0082] 図１２Ｂは、ある特定の態様による、温度を管理するための方法１２００において行われ得る追加のオプションのステップを例示するフローチャートである。オプションのステップ１２４０において、推定されたホットスポット温度は温度しきい値と比較される。オプションのステップ１２５０において、推定されたホットスポット温度が温度しきい値を超える場合、温度緩和が開始される。温度緩和は、クロック信号の周波数を低減すること、供給電圧を低減すること、または両方を伴い得る。
[0083] 本開示の実施形態はＣＰＵの例を使用して上述されているが、本開示の実施形態が、この例に限定されるものではなく、任意のタイプのプロセッサまたは回路に関する温度を管理するために使用され得ることが認識されるべきである。例えば、図２および図４〜図１０に示されている温度管理システムの任意のものが、ＣＰＵをＧＰＵ、モデム、等と置き換えることによって、ＧＰＵ、モデム、等に関する温度を管理するために使用され得る。
[0084] 上述された実施形態の任意のものによる温度マネジャは、本明細書で説明されている機能を実行するように設計された、汎用プロセッサ、デジタルシグナルプロセッサ（ＤＳＰ）、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）または他のプログラマブル論理デバイス、ディスクリートハードウェアコンポーネント、またはこれらの任意の組合せを用いてインプリメントされ得る。汎用プロセッサはマイクロプロセッサであり得るが、代替として、このプロセッサは、任意の従来のプロセッサ、コントローラ、マイクロコントローラ、またはステートマシンであり得る。プロセッサは、機能を行うためのコードを備えるソフトウェアを実行することによって本明細書で説明されている機能を行うことができる。ソフトウェアは、ＲＡＭ、ＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ（登録商標）、光ディスク、および／または磁気ディスクのような、コンピュータ可読記憶媒体上に記憶され得る。
[0085] 本開示の先の説明は、当業者が本開示を製造または使用することを可能にするために提供されている。本開示に対する様々な修正は、当業者には容易に明らかとなり、本明細書で定義されている包括的な原理は、本開示の範囲または趣旨から逸脱せずに、他の変形物に適用され得る。よって、本開示は、本明細書で説明されている例に限定されるようには意図されておらず、本明細書に開示されている原理および新規の特徴と矛盾しない最大範囲であると認められるべきである。
[0085] 本開示の先の説明は、当業者が本開示を製造または使用することを可能にするために提供されている。本開示に対する様々な修正は、当業者には容易に明らかとなり、本明細書で定義されている包括的な原理は、本開示の範囲または趣旨から逸脱せずに、他の変形物に適用され得る。よって、本開示は、本明細書で説明されている例に限定されるようには意図されておらず、本明細書に開示されている原理および新規の特徴と矛盾しない最大範囲であると認められるべきである。
以下に、本願の出願当初の特許請求の範囲に記載された発明を付記する。
［Ｃ１］
温度管理システムであって、
チップ上の異なるロケーションにある複数の熱センサと、
前記熱センサから複数の温度読取り値を受け取ることと、前記受け取られた温度読取り値に二次温度モデルを適合させることと、前記適合させた二次温度モデルを使用して前記チップ上のホットスポット温度を推定することと、を行うように構成された温度マネジャと
を備える、温度管理システム。
［Ｃ２］
前記温度マネジャは、前記適合させた二次温度モデルを使用してピーク温度を決定することによって前記ホットスポット温度を推定するように構成される、Ｃ１に記載のシステム。
［Ｃ３］
前記温度マネジャは、前記ピーク温度に対応するロケーションを決定するために、前記適合させた二次温度モデルの導関数をゼロに設定することと、前記ピーク温度を決定するために、前記適合させた二次温度モデルに前記決定されたロケーションを入力することとによって、前記ピーク温度を決定するように構成される、Ｃ２に記載のシステム。
［Ｃ４］
前記温度マネジャは、前記適合させた二次温度モデルを使用して前記チップ上の複数の異なるロケーションにおける複数の温度を決定することと、前記決定された温度のうちの最高温度を選択することとによって、前記ピーク温度を決定するように構成される、Ｃ２に記載のシステム。
［Ｃ５］
前記温度マネジャは、前記推定されたホットスポット温度を温度しきい値と比較することと、前記推定されたホットスポット温度が前記温度しきい値を超える場合に温度緩和を開始することとを行うように構成される、Ｃ１に記載のシステム。
［Ｃ６］
前記温度マネジャは、クロック信号の周波数を低減するようにクロックソースに指示すること、供給電圧を低減するように電力ソースに指示すること、または両方によって、温度緩和を開始するように構成される、Ｃ５に記載のシステム。
［Ｃ７］
前記複数の熱センサは、線に沿ってほぼ整列された少なくとも３つの熱センサを備え、前記線は前記チップ上のプロセッサを横切り、前記推定されたホットスポット温度は前記プロセッサ内のロケーションに対応する、Ｃ１に記載のシステム。
［Ｃ８］
前記少なくとも３つの熱センサはすべて、前記プロセッサの外側に位置する、Ｃ７に記載のシステム。
［Ｃ９］
前記少なくとも３つの熱センサは、前記プロセッサの外側に位置する少なくとも２つの熱センサと、前記プロセッサ内に位置する少なくとも１つの熱センサとを備える、Ｃ７に記載のシステム。
［Ｃ１０］
温度を管理するための方法であって、
複数の熱センサから複数の温度読取り値を受け取ることと、前記熱センサは、チップ上の異なるロケーションにある、
前記受け取られた温度読取り値に二次温度モデルを適合させることと、
前記適合させた二次温度モデルを使用して前記チップ上のホットスポット温度を推定することと
を備える、方法。
［Ｃ１１］
前記ホットスポット温度を推定することは、前記適合させた二次温度モデルを使用してピーク温度を決定することを備える、Ｃ１０に記載の方法。
［Ｃ１２］
前記ピーク温度を決定することは、前記ピーク温度に対応するロケーションを決定するために、前記適合させた二次温度モデルの導関数をゼロに設定することと、前記ピーク温度を決定するために、前記適合させた二次温度モデルに前記決定されたロケーションを入力することとを備える、Ｃ１１に記載の方法。
［Ｃ１３］
前記ピーク温度を決定することは、前記適合させた二次温度モデルを使用して前記チップ上の複数の異なるロケーションにおける複数の温度を決定することと、前記決定された温度のうちの最高温度を選択することとを備える、Ｃ１１に記載の方法。
［Ｃ１４］
前記推定されたホットスポット温度を温度しきい値と比較することと、前記推定されたホットスポット温度が前記温度しきい値を超える場合に温度緩和を開始することとをさらに備える、Ｃ１０に記載の方法。
［Ｃ１５］
温度緩和を開始することは、クロック信号の周波数を低減するようにクロックソースに指示すること、供給電圧を低減するように電力ソースに指示すること、または両方を備える、Ｃ１４に記載の方法。
［Ｃ１６］
前記複数の熱センサは、線に沿ってほぼ整列された少なくとも３つの熱センサを備え、前記線は前記チップ上のプロセッサを横切り、前記推定されたホットスポット温度は前記プロセッサ内のロケーションに対応する、Ｃ１０に記載の方法。
［Ｃ１７］
前記少なくとも３つの熱センサはすべて、前記プロセッサの外側に位置する、Ｃ１６に記載の方法。
［Ｃ１８］
前記少なくとも３つの熱センサは、前記プロセッサの外側に位置する少なくとも２つの熱センサと、前記プロセッサ内に位置する少なくとも１つの熱センサとを備える、Ｃ１６に記載の方法。
［Ｃ１９］
温度を管理するための装置であって、
複数の熱センサから複数の温度読取り値を受け取るための手段と、前記熱センサは、チップ上の異なるロケーションにある、
前記受け取られた温度読取り値に二次温度モデルを適合させるための手段と、
前記適合させた二次温度モデルを使用して前記チップ上のホットスポット温度を推定するための手段と
を備える、装置。
［Ｃ２０］
前記ホットスポット温度を推定するための前記手段は、前記適合させた二次温度モデルを使用してピーク温度を決定するための手段を備える、Ｃ１９に記載の装置。
［Ｃ２１］
前記ピーク温度を決定するための前記手段は、前記ピーク温度に対応するロケーションを決定するために、前記適合させた二次温度モデルの導関数をゼロに設定するための手段と、前記ピーク温度を決定するために、前記適合させた二次温度モデルに前記決定されたロケーションを入力するための手段とを備える、Ｃ２０に記載の装置。
［Ｃ２２］
前記ピーク温度を決定するための前記手段は、前記適合させた二次温度モデルを使用して前記チップ上の複数の異なるロケーションにおける複数の温度を決定するための手段と、前記決定された温度のうちの最高温度を選択するための手段とを備える、Ｃ２０に記載の装置。
［Ｃ２３］
前記推定されたホットスポット温度を温度しきい値と比較するための手段と、前記推定されたホットスポット温度が前記温度しきい値を超える場合に温度緩和を開始するための手段とをさらに備える、Ｃ１９に記載の装置。
［Ｃ２４］
温度緩和を開始するための前記手段は、クロック信号の周波数を低減するようにクロックソースに指示するための手段、供給電圧を低減するように電力ソースに指示するための手段、または両方を備える、Ｃ２３に記載の装置。
［Ｃ２５］
前記複数の熱センサは、線に沿ってほぼ整列された少なくとも３つの熱センサを備え、前記線は前記チップ上のプロセッサを横切り、前記推定されたホットスポット温度は前記プロセッサ内のロケーションに対応する、Ｃ１９に記載の装置。
［Ｃ２６］
前記少なくとも３つの熱センサはすべて、前記プロセッサの外側に位置する、Ｃ２５に記載の装置。
［Ｃ２７］
前記少なくとも３つの熱センサは、前記プロセッサの外側に位置する少なくとも２つの熱センサと、前記プロセッサ内に位置する少なくとも１つの熱センサとを備える、Ｃ２５に記載の装置。
［Ｃ２８］
命令を記憶したコンピュータ可読媒体であって、前記命令は、プロセッサによって実行されると、前記プロセッサに、
複数の熱センサから複数の温度読取り値を受け取ることと、ここにおいて、前記熱センサは、チップ上の異なるロケーションにある、
前記受け取られた温度読取り値に二次温度モデルを適合させることと、
前記適合させた二次温度モデルを使用して前記チップ上のホットスポット温度を推定することと
を行わせる、コンピュータ可読媒体。

Claims (28)

  1. 温度管理システムであって、
    チップ上の異なるロケーションにある複数の熱センサと、
    前記熱センサから複数の温度読取り値を受け取ることと、前記受け取られた温度読取り値に二次温度モデルを適合させることと、前記適合させた二次温度モデルを使用して前記チップ上のホットスポット温度を推定することと、を行うように構成された温度マネジャと
    を備える、温度管理システム。
  2. 前記温度マネジャは、前記適合させた二次温度モデルを使用してピーク温度を決定することによって前記ホットスポット温度を推定するように構成される、請求項１に記載のシステム。
  3. 前記温度マネジャは、前記ピーク温度に対応するロケーションを決定するために、前記適合させた二次温度モデルの導関数をゼロに設定することと、前記ピーク温度を決定するために、前記適合させた二次温度モデルに前記決定されたロケーションを入力することとによって、前記ピーク温度を決定するように構成される、請求項２に記載のシステム。
  4. 前記温度マネジャは、前記適合させた二次温度モデルを使用して前記チップ上の複数の異なるロケーションにおける複数の温度を決定することと、前記決定された温度のうちの最高温度を選択することとによって、前記ピーク温度を決定するように構成される、請求項２に記載のシステム。
  5. 前記温度マネジャは、前記推定されたホットスポット温度を温度しきい値と比較することと、前記推定されたホットスポット温度が前記温度しきい値を超える場合に温度緩和を開始することとを行うように構成される、請求項１に記載のシステム。
  6. 前記温度マネジャは、クロック信号の周波数を低減するようにクロックソースに指示すること、供給電圧を低減するように電力ソースに指示すること、または両方によって、温度緩和を開始するように構成される、請求項５に記載のシステム。
  7. 前記複数の熱センサは、線に沿ってほぼ整列された少なくとも３つの熱センサを備え、前記線は前記チップ上のプロセッサを横切り、前記推定されたホットスポット温度は前記プロセッサ内のロケーションに対応する、請求項１に記載のシステム。
  8. 前記少なくとも３つの熱センサはすべて、前記プロセッサの外側に位置する、請求項７に記載のシステム。
  9. 前記少なくとも３つの熱センサは、前記プロセッサの外側に位置する少なくとも２つの熱センサと、前記プロセッサ内に位置する少なくとも１つの熱センサとを備える、請求項７に記載のシステム。
  10. 温度を管理するための方法であって、
    複数の熱センサから複数の温度読取り値を受け取ることと、前記熱センサは、チップ上の異なるロケーションにある、
    前記受け取られた温度読取り値に二次温度モデルを適合させることと、
    前記適合させた二次温度モデルを使用して前記チップ上のホットスポット温度を推定することと
    を備える、方法。
  11. 前記ホットスポット温度を推定することは、前記適合させた二次温度モデルを使用してピーク温度を決定することを備える、請求項１０に記載の方法。
  12. 前記ピーク温度を決定することは、前記ピーク温度に対応するロケーションを決定するために、前記適合させた二次温度モデルの導関数をゼロに設定することと、前記ピーク温度を決定するために、前記適合させた二次温度モデルに前記決定されたロケーションを入力することとを備える、請求項１１に記載の方法。
  13. 前記ピーク温度を決定することは、前記適合させた二次温度モデルを使用して前記チップ上の複数の異なるロケーションにおける複数の温度を決定することと、前記決定された温度のうちの最高温度を選択することとを備える、請求項１１に記載の方法。
  14. 前記推定されたホットスポット温度を温度しきい値と比較することと、前記推定されたホットスポット温度が前記温度しきい値を超える場合に温度緩和を開始することとをさらに備える、請求項１０に記載の方法。
  15. 温度緩和を開始することは、クロック信号の周波数を低減するようにクロックソースに指示すること、供給電圧を低減するように電力ソースに指示すること、または両方を備える、請求項１４に記載の方法。
  16. 前記複数の熱センサは、線に沿ってほぼ整列された少なくとも３つの熱センサを備え、前記線は前記チップ上のプロセッサを横切り、前記推定されたホットスポット温度は前記プロセッサ内のロケーションに対応する、請求項１０に記載の方法。
  17. 前記少なくとも３つの熱センサはすべて、前記プロセッサの外側に位置する、請求項１６に記載の方法。
  18. 前記少なくとも３つの熱センサは、前記プロセッサの外側に位置する少なくとも２つの熱センサと、前記プロセッサ内に位置する少なくとも１つの熱センサとを備える、請求項１６に記載の方法。
  19. 温度を管理するための装置であって、
    複数の熱センサから複数の温度読取り値を受け取るための手段と、前記熱センサは、チップ上の異なるロケーションにある、
    前記受け取られた温度読取り値に二次温度モデルを適合させるための手段と、
    前記適合させた二次温度モデルを使用して前記チップ上のホットスポット温度を推定するための手段と
    を備える、装置。
  20. 前記ホットスポット温度を推定するための前記手段は、前記適合させた二次温度モデルを使用してピーク温度を決定するための手段を備える、請求項１９に記載の装置。
  21. 前記ピーク温度を決定するための前記手段は、前記ピーク温度に対応するロケーションを決定するために、前記適合させた二次温度モデルの導関数をゼロに設定するための手段と、前記ピーク温度を決定するために、前記適合させた二次温度モデルに前記決定されたロケーションを入力するための手段とを備える、請求項２０に記載の装置。
  22. 前記ピーク温度を決定するための前記手段は、前記適合させた二次温度モデルを使用して前記チップ上の複数の異なるロケーションにおける複数の温度を決定するための手段と、前記決定された温度のうちの最高温度を選択するための手段とを備える、請求項２０に記載の装置。
  23. 前記推定されたホットスポット温度を温度しきい値と比較するための手段と、前記推定されたホットスポット温度が前記温度しきい値を超える場合に温度緩和を開始するための手段とをさらに備える、請求項１９に記載の装置。
  24. 温度緩和を開始するための前記手段は、クロック信号の周波数を低減するようにクロックソースに指示するための手段、供給電圧を低減するように電力ソースに指示するための手段、または両方を備える、請求項２３に記載の装置。
  25. 前記複数の熱センサは、線に沿ってほぼ整列された少なくとも３つの熱センサを備え、前記線は前記チップ上のプロセッサを横切り、前記推定されたホットスポット温度は前記プロセッサ内のロケーションに対応する、請求項１９に記載の装置。
  26. 前記少なくとも３つの熱センサはすべて、前記プロセッサの外側に位置する、請求項２５に記載の装置。
  27. 前記少なくとも３つの熱センサは、前記プロセッサの外側に位置する少なくとも２つの熱センサと、前記プロセッサ内に位置する少なくとも１つの熱センサとを備える、請求項２５に記載の装置。
  28. 命令を記憶したコンピュータ可読媒体であって、前記命令は、プロセッサによって実行されると、前記プロセッサに、
    複数の熱センサから複数の温度読取り値を受け取ることと、ここにおいて、前記熱センサは、チップ上の異なるロケーションにある、
    前記受け取られた温度読取り値に二次温度モデルを適合させることと、
    前記適合させた二次温度モデルを使用して前記チップ上のホットスポット温度を推定することと
    を行わせる、コンピュータ可読媒体。
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