JP2019529890A - 経時的温度センサ位置オフセット誤り訂正 - Google Patents

経時的温度センサ位置オフセット誤り訂正 Download PDF

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Abstract

温度センサ位置オフセット誤り訂正電力実装形態は、ダイ上のアクティビティを測定するためのモニタ（たとえば、デジタル電力モニタ／メータ）を含み、アクティビティを電力に変換することによって実時間温度オフセットを計算するためにアクティビティ測定値を使用し、実時間温度オフセットは、簡略化されたコンパクト熱モデルにおいて使用され得る。ダイを含むチップ上のシステムは、システムオンチップの領域の温度測定値をセンサから受信する。その領域によって消費される電力は、測定されたアクティビティに基づいて推定され、システムオンチップの温度測定値は、推定され電力に基づいて調整される。

Description

本出願は、熱緩和に関し、より詳細には、オンダイ電力モニタの使用による経時的温度センサ位置オフセット誤り訂正に関する。
従来の現代的スマートフォンは、プロセッサおよび他の演算回路を有するシステムオンチップ（ＳｏＣ）を含み得る。具体的には、スマートフォン内のＳｏＣは、パッケージ内部にプロセッサチップを含んでもよく、パッケージは、電話の内部のプリント回路基板（ＰＣＢ）上に搭載される。電話は、外部ハウジングと、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）などのディスプレイとを含む。人間のユーザは、電話を使用するとき、外部ハウジングおよびディスプレイに物理的に触れる。
ＳｏＣは、動作するとき、熱を発生する。一例では、スマートフォン内部のＳｏＣは、８０℃〜１００℃の温度に達する場合がある。さらに、従来のスマートフォンは、熱を放散するためのファンを含まない。使用中、人間のユーザがスマートフォン上でビデオを閲覧しているときなど、ＳｏＣは熱を発生し、熱は、電話の内部を通って電話の外面に拡散する。
電話の外面は、「表皮（ｓｋｉｎ）」と呼ばれることがある。外面は、物理的に電話の外側にある外部ハウジングの部分、ならびにＬＣＤディスプレイなどの任意の他の外部に露出している部分を含む。安全および人間工学的理由のため、電話の表皮は、約４０℃〜４５℃より高い温度に達してはならないことが、一般に認められている。上述のように、スマートフォン内部のＳｏＣは、約８０℃〜１００℃の温度に達する場合があるが、ＳｏＣの温度は、電話の表皮において直接感じられるものではない。代わりに、電話内部の熱放散は、しばしば、電話の表皮温度がＳｏＣ温度より低い温度であることを意味する。さらに、ＳｏＣ温度に対する変化は比較的速やか（たとえば、数秒）である場合があるが、デバイス表皮温度に対する変化は比較的遅い（たとえば、数十秒または数分）場合がある。
従来のスマートフォンは、ＳｏＣ内の温度センサがしきい値レベルに達したときに、ＳｏＣの動作周波数を低減することによって表皮温度を制御するためのアルゴリズムを含む。しかしながら、ＳｏＣ温度を正確に測定することは困難である。
本開示の一態様では、ダイ上の熱センサ測定値を訂正する方法が開示される。方法は、領域の温度測定値をセンサから受信するステップを含む。同じく、その領域によって消費される電力を推定するステップを含む。方法は、推定された電力に基づいて温度測定値を調整するステップをさらに含む。
別の態様は、ダイ上の熱センサ測定値を訂正するための装置を開示する。装置は、メモリと、メモリに結合された少なくとも一つのプロセッサとを有する。プロセッサは、領域の温度測定値をセンサから受信するように構成される。プロセッサはまた、その領域によって消費される電力を推定するように構成される。プロセッサは、推定された電力に基づいて温度測定値を調整するようにさらに構成される。
別の態様では、非一時的プログラムコードを記録した非一時的コンピュータ可読媒体が開示される。非一時的プログラムコードは、プロセッサによって実行されたとき、領域の温度測定値をセンサから受信する動作をプロセッサに実行させる。プログラムコードはまた、その領域によって消費される電力をプロセッサに推定させる。プログラムコードはさらに、推定された電力に基づいて、温度測定値をプロセッサに調整させる。
別の態様は、領域の温度測定値をセンサから受信するための手段を含む装置を開示する。また装置は、その領域によって消費される電力を推定するための手段を含む。装置は、推定された電力に基づいて温度測定値を調整するための手段をさらに含む。
上記では、後続の詳細な説明をより良く理解することができるように、本開示の特徴および技術的利点について、かなり大まかに概説してきた。本開示の追加の特徴および利点について以下において説明する。本開示が、本開示と同じ目的を果たすための他の構造を変更または設計するための基礎として容易に利用できることを、当業者には諒解されたい。そのような同等な構成が、添付の特許請求の範囲に記載されるような本開示の教示から逸脱しないことも、当業者には理解されたい。本開示の構成と動作方法の両方に関して本開示の特徴になると考えられる新規の特徴が、さらなる目的および利点とともに、以下の説明を添付の図と併せて検討することからより十分に理解されるであろう。しかしながら、図の各々が、例示および説明のために提供されるにすぎず、本開示の範囲を定めるものではないことは明確に理解されたい。
様々な態様による方法を実行し得る例示的なコンピューティングデバイスの図である。 一態様による、図１のコンピューティングデバイスの内部機能ユニットの図である。 一態様による熱管理回路およびロジックの図である。 一態様に従って適応された、インパッケージ温度センサを含む例示的なパッケージおよびプリント回路基板アーキテクチャの図である。 本開示の一態様によるアプリケーションベースのホットスポット切替えを示す例示的な熱解析である。 図６Ａは、本開示の態様による動作中に電力の印加を受ける電子デバイスの図である。図６Ｂは、本開示の態様による図６Ａの電子デバイスの温度分布を示す図である。図６Ｃは、本開示の態様による電子デバイスの温度対時間の曲線を示す図である。図６Ｄは、本開示の態様による分散型抵抗‐キャパシタ（ＲＣ）システムの一例を示す図である。 本開示の態様による、経時的温度センサ位置オフセット誤り訂正システムまたはフレームワークの図である。 熱緩和の例示的な方法のフロー図である。 本開示の一構成が有利に採用される場合がある例示的なワイヤレス通信システムを示すブロック図である。
従来、温度センサはＳｏＣの温度を感知する。たとえば、温度センサは、今日のＳｏＣにおいて予期される大きい電力密度によって誘発されるホットスポットを検出する。例示的な温度センサには、ｐチャネル金属酸化物半導体（ＰＮＰまたはＰＭＯＳ）ダイオードまたはトランジスタ（たとえば、熱）あるいはｎチャネル金属酸化物半導体（ＮＰＮまたはＮＭＯＳ）ダイオードまたはトランジスタ（たとえば、熱）が含まれる。しかしながら、センサを、ホットスポットがまさに生じる場所に設置することはできない。たとえば、センサは、半導体デバイス（たとえば、シリコンから製造される）の活性層の準最適なエリア内に設置され、それにより、位置オフセット不正確性およびセンサの不十分な空間カバレージがもたらされ、設置誤りが導かれる。これらの従来の温度感知実装形態は、不正確な温度測定値をもたらす。そのような誤りおよび不正確さは、デバイス動作、性能、およびデバイス信頼性を危険にさらす。
温度センサの位置決め制約に対するいくつかの理由には、デバイス性能に影響を及ぼす配線の複雑さによるシリコン設計制約が含まれる。たとえば、中央処理装置（ＣＰＵ）のコアの一定の領域内にセンサを設置することは、配線仕様によってＣＰＵ性能に影響を及ぼす。同じく、バンプ領域の上にセンサを設置することは、センサ動作に悪い影響を及ぼすことがある。センサ誤差の他の理由は、取り付けられたセンサの数に対する制限によるものである。
温度センサの位置決め制約に対するさらなる理由は、シリコンの異なる領域を働かせるアプリケーションおよび使用事例によって生じ、ホットスポットのシフトまたは移動をもたらし、これを、静的方法を使用して特徴づけることはできない。たとえば、システムの電力密度プロファイルの使用事例依存性は、ホットスポットのシフトまたは移動をもたらす。任意の潜在的ホットスポットの上にセンサを設置することは、困難であるかまたは不可能である。
本開示の態様は、アクティビティを測定するための電力モニタ（たとえば、デジタル電力モニタ／メータ）、およびアクティビティを電力に変換することによって実時間温度オフセットを計算するためにアクティビティ測定値を使用することを対象とし、実時間温度オフセットは簡略化されたコンパクト熱モデルにおいて使用され得る。コンパクト熱モデルは、コンピューティングデバイス内に記憶されるパラメータを規定するプレシリコン熱モデルとすることができ、センサからの温度測定値を訂正するために使用され得る。たとえば、電力モニタは、温度センサによって検出されないままであるＳｏＣのアクティブ領域のアクティビティを測定する。したがって、提案されたフレームワークはアクティビティを電力に変換し、フレームワークに供給された実時間電力情報を使用して簡略化されたコンパクト熱モデルに従って温度オフセットを計算する。
デバイス（たとえば、ダイまたはＳｏＣ）上の熱センサ測定値を訂正するプロセスが説明される。ダイは、ＳｏＣ内部にはめ込まれ得る。説明するプロセスは、プロセッサのカーネルプロセスによって読み取られ、実行されるコンピュータ実行可能コードとして実装され得る。別の態様では、プロセスは、プロセッサに内蔵されたハードウェアプロセスとして実装され得る。
本開示の態様は、熱緩和の任務を負うＳｏＣのソフトウェアカーネルによって実行され得る。ＳｏＣは、温度センサと電気通信しており、温度センサを使用して温度を継続的に測定している。たとえば、温度センサがサーミスタである場合、ＳｏＣは、サーミスタにわたって電圧を印加し、電流または電圧測定値を、ソフトウェアカーネルの熱緩和プロセスによって読み取られ得るデジタル信号に変換することによって抵抗変化を測定する。
本開示の一態様では、ＳｏＣは、ＳｏＣの領域の温度測定値をセンサから受信し、その領域によって消費される電力を推定し、推定された電力に基づいて温度測定値を調整する。その領域によって消費される推定された電力は、温度差または絶対温度を表す。その領域によって消費された電力は、数値定式化または解析的定式化に基づいて推定され得る。本開示の一態様では、ＳｏＣのその領域によって消費される電力は、その領域のアクティビティに基づく場合がある。たとえば、その領域のアクティビティは、電力モニタ（たとえば、デジタル電力モニタ／メータ）によって測定されて電力に変換され、次いで、温度オフセットが、フレームワークに供給される実時間電力情報を使用して簡略化されたコンパクト熱モデルに従って導出される。
本開示のいくつかの態様では、アクティビティには、電力スイッチを通って流れる電流またはダイに基づくデバイスの性能が含まれる。デバイスの性能に対応する性能測定値は、性能カウンタに基づいて決定される。たとえば、性能カウンタは、測定値としてキャッシュミスの数またはパイプラインストールの数を決定する。
図１は、様々な態様が実装され得る例示的なコンピューティングデバイス１００を示す簡略図である。図１の例では、コンピューティングデバイス１００が、スマートフォンとして示されている。しかしながら、態様の範囲はスマートフォンに限定されるものではなく、他の態様は、タブレットコンピュータ、ラップトップコンピュータ、または他の適切なデバイスを含み得る。実際、態様の範囲は、モバイルであるか否かにかかわらず、任意の特定のコンピューティングデバイスを含む。タブレットコンピュータおよびスマートフォンなどのバッテリ電源式デバイスを含む態様は、本明細書で開示される概念から利益を得ることができる。具体的には、説明される概念は、コンピューティングデバイス１００内の熱を推定するための技法を提供する。
図１に示すように、コンピューティングデバイス１００は、外面または表皮１２０を含み、外面または表皮１２０は、人間のユーザの手または体の他の部分に接触することが予期され得る。外面１２０は、たとえば、金属およびプラスチックの表面ならびにディスプレイユニット１１０を構成する表面を含む。一例では、ディスプレイユニット１１０は、容量性液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）タッチスクリーンであり、それによりディスプレイユニット１１０の表面は、ガラスまたはプラスチック被覆ガラスのいずれかである。それゆえ、外面１２０は、ディスプレイユニット１１０および外部ハウジングの他の部分など、様々な外面を含む。図１の視点（ｖａｎｔａｇｅ ｐｏｉｎｔ）では示されていないが、コンピューティングデバイス１００の裏面は、デバイスの外面の別の部分と、特に外部ハウジングの別の部分とを含み、それらはディスプレイユニット１１０の平面に平行な平面内に配置され得る。
図１は、コンピュータプロセッサを示していないが、コンピュータプロセッサはコンピューティングデバイス１００内部に含まれていることが理解される。一例では、コンピュータプロセッサは、パッケージ内部のＳｏＣ内に実装され、パッケージはプリント回路基板に搭載され、物理ハウジング内部に配設される。従来のスマートフォンでは、プロセッサを含むパッケージは、ディスプレイ表面の平面および裏面の平面に平行な平面内に搭載される。
コンピュータプロセッサが動作するにつれて、それは熱を発生し、その熱は、コンピューティングデバイス１００の物理構造全体に放散する。コンピューティングデバイス１００の特定の熱特性に応じて、プロセッサの動作からの熱は、コンピューティングデバイス１００の外面１２０上で不快なまたは不快に近い温度に達する場合がある。コンピューティングデバイス１００内部のコンピュータプロセッサは、一つまたは複数の温度センサにおける温度読取値を測定し、必要に応じて読取値を調整することによって、コンピューティングデバイス１００の外面上で感じられる熱を制御するための機能を提供する。
図２は、一態様による、図１のコンピューティングデバイス１００の内部機能構成要素の例示的な物理レイアウトの構造図である。図２は、例示を意図しており、例示を容易にするためにいくつかの特徴を省略している。
バッテリ２０５、電力管理集積回路（ＰＭＩＣ）２１０、およびＳｏＣ２３０は、コンピューティングデバイス１００内部に配設され、それによりそれらは、外面１２０（図１に示す）によって示されるように、コンピューティングデバイス１００の物理ハウジング内部に囲まれる。さらに、ＳｏＣ２３０は、パッケージ２４０内部に含まれる。バッテリ２０５、電力管理集積回路ＰＭＩＣ２１０、およびＳｏＣ２３０はまた、物理ハウジングと熱的に接触しており、それにより、それらの物体によって生成される熱は、デバイス１００の外面１２０に伝導される。ＳｏＣ２３０によって生成された熱は、パッケージ２４０を通してデバイス１００の外面１２０に伝導される。パッケージ２４０は、熱センサ２４５をさらに含む。
コンピューティングデバイス１００は、現在知られているかまたは今後開発される任意の適切なバッテリであり得るバッテリ２０５を含む。たとえば、バッテリ２０５は、リチウムイオン電池または他の電力源を含み得る。バッテリ２０５は、バッテリ２０５から電力を分配するバッテリレール２０６に結合される。バッテリレール２０６は、デバイスディスプレイ１１０およびＰＭＩＣ２１０に結合される。いくつかの態様では、バッテリレール２０６からの電力は、ディスプレイ１１０に供給される前に調整されるか場合によっては調節される場合があるが、例示を容易にするために、この例におけるバッテリレール２０６は、ディスプレイ１１０に直接供給される。
ＰＭＩＣ２１０は、バッテリレール２０６から電力を受け、ＳｏＣ２３０によって使用可能な出力電圧を供給するために電圧を調節する。ＳｏＣ２３０は、４つのコア２３１〜２３４を有する。コアの例には、中央処理装置（ＣＰＵ）、グラフィックス処理ユニット（ＧＰＵ）、モデムなどが含まれる。図２に示されていないが、クロック回路は、動作周波数を有するクロック信号をコア２３１〜２３４の各々に供給し、クロック回路は、動作周波数を増加または減少するように制御され得る。
ＰＭＩＣ２１０は、ＳｏＣ２３０に電力を供給し、具体的には、この態様では４つの個別の電力レール２１１によってコア２３１〜２３４に電力を供給する。態様の範囲は、任意の特定のＳｏＣアーキテクチャに限定されるものではなく、任意の適切な数のコアおよびＰＭＩＣ電力レールが、特定の態様において使用され得る。たとえば、他の態様が、１６のコア、３２のコア、または他の数を含んでもよい。
ＳｏＣ２３０は、温度センサ２４５を使用して温度を測定するため、および電力消費に基づいて温度を訂正するための機能を含む。
図３は、説明する方法を実行する例示的なシステムの図を提供する。図３のシステムは、この態様ではサーミスタとして示される温度センサ２４５を含む。サーミスタは、その抵抗を温度に従って変化させ、温度と抵抗との間の関係は、通常は非線型である。しかしながら、所与のサーミスタは、知られている温度−抵抗関係を有する。温度センサ２４５は、この態様では、「インパッケージ」と標示されたエリア内に示されている。
温度センサ２４５は、導電性コンタクト３１０の使用を介してオンチップ回路３００と電気通信している。この例におけるオンチップ回路３００は、ＳｏＣ２３０（図２）内部に実装された回路およびロジックを含む。オンチップ回路３００は、非反転入力（＋）および反転入力（−）を有する演算増幅器３３２を含む。非反転入力は、温度センサ２４５と通信している。演算増幅器３３２は負帰還を含み、それにより、出力端子は反転入力に結合される。この配置は、電圧読取値を滑らかにする。非反転入力における電圧は、温度センサ２４５によって経験された温度を示す。それゆえ、演算増幅器３３２の出力端子は、センサ２４５によって経験された温度を示すアナログ信号を提供する。
演算増幅器３３２からのアナログ出力信号は、アナログデジタル変換器（ＡＤＣ）３３１によって受信され、ＡＤＣ３３１は、演算増幅器３３２から受信された温度情報を示すデジタル信号を提供する。ＡＤＣ３３１は、デジタル信号を、さらなる処理のために熱管理ユニット／回路３３５に送る。一例では、熱管理ユニット３３５は、熱管理サービスをＳｏＣ２３０に提供するためのハードウェアロジックを含む。
別の態様では、熱管理ユニット３３５は、ＳｏＣ２３０のソフトウェアカーネルによって提供される熱管理処理を表す。たとえば、ＳｏＣ２３０は、ＳｏＣ２３０が電力供給されてクロック信号を受信しているときに動作する、ソフトウェアカーネルを含み得る。熱管理ユニット３３５は、この事例では、カーネルに内蔵されるソフトウェア処理を含み得る。しかしながら、ハードウェアまたはソフトウェアまたはそれらの組合せのいずれかは、熱管理を行うために本明細書で説明するプロセスを実行し得る。
熱管理ユニット３３５は、ＡＤＣ３３１からデジタル信号を受信し、デジタル信号は、センサ２４５によって測定された温度を示すデータを含む。熱管理ユニット３３５は、表皮温度における望ましくない上昇に関連するパッケージ温度に対応する少なくとも一つのプログラムされた温度しきい値を含む。熱管理ユニット３３５は、デジタル信号をＡＤＣ３３１から受信し、そのデジタル信号の温度情報とプログラムされた温度しきい値とを比較する。温度が温度しきい値より低い場合、熱管理ユニット３３５は、周期的にまたは他の適切な時間にモニタすることを、単に継続してもよい。しかしながら、熱管理ユニット３３５は、デジタル信号によって示される温度がしきい値を超えたと判断することに応答して、ＳｏＣ２３０の動作パラメータを低減してもよい。動作パラメータを低減することの例には、ＳｏＣ２３０の動作の電圧および／または周波数を低減することが含まれる。図３の例は、処理が、少なくともＳｏＣ２３０の動作周波数を低減することを含むことが仮定される。
熱管理ユニット３３５は、クロック制御ユニット３１２にコマンドを送ることによって、コアに供給されるクロック周波数を低減してもよく、またはコアに供給されるクロック周波数を増加してもよい。クロック制御ユニット３１２は、物理的にＳｏＣ２３０の一部であってもよく、またはＳｏＣ２３０と分離していてもよく、態様の範囲は任意の特定のクロッキングアーキテクチャに限定されない。クロック制御ユニット３１２は、たとえば、コア２３１〜２３４のうちの一つまたは複数の動作周波数を上昇または下降させるために、周期的クロック信号を供給する位相ロックループ（ＰＬＬ）または他の適切な回路を制御し得る。
一例では、熱管理ユニット３３５が温度を温度しきい値と比較し、次いで動作の周波数を低下させることが適切であると判断するとき、熱管理ユニット３３５は、制御信号をクロック制御ユニット３１２に送って、動作の周波数を低減するようにクロック制御ユニット３１２に指示する。さらに、熱管理ユニット３３５は、デジタル信号からの温度データをモニタし、そのデータを同じまたは異なるしきい値と比較し、温度が同じまたは異なるしきい値より低下したとき、熱管理ユニット３３５は、別の制御信号をクロック制御ユニット３１２に送ることによって動作の周波数を増加させてもよい。
熱管理ユニット３３５によって使用される温度しきい値は、所与のデバイスの特定の熱伝導特性に依存する場合がある。図１のコンピューティングデバイス１００など、所与のデバイスは、特定の熱伝導特性をデバイスに保有させる様々な物理材料からなる。たとえば、いくつかのコンピューティングデバイスは、ハウジングの内部にあり、ハウジングの内面とデバイス内部のコンピュータプロセッサとの間に設置された、特別に設計されたヒートスプレッダを含み得る。良く機能するヒートスプレッダは、ＳｏＣによって生成された熱がハウジングの一エリアにおいて集中することを避け、それにより、コンピューティングデバイスの表面の周りでより均一な熱特性を維持する。熱はより大きい表面積に拡散し、熱は、周囲空気によってより効率的に除去されるので、それにより、熱緩和が適切になる前にＳｏＣによってより多くの熱生成を許容する。
図４は、様々な態様による、インパッケージ温度センサを利用するシステムの一例である。図４に示す所与のパッケージおよびＰＣＢアーキテクチャは、デバイス１００（図１）内部に配設されてもよく、それにより、それは他のハウジングによって少なくとも部分的に囲われる。長さ寸法（この例では水平）は、図１のデバイス１００の高さ寸法に対応してもよく、それにより、ＰＣＢ４１６は、ディスプレイ１１０に平行に、デバイス１００の裏面に対して設置され得る。
図４では、システムは、パッケージ２４０内部に配設されたＳｏＣ２３０を含む。電気接続が、導電バンプ４１３の使用によってＳｏＣ２３０とパッケージ２４０の残りの部分との間に作製される。パッケージ２４０は、プリント回路基板（ＰＣＢ）４１６（図５に示す）上に配設され、電気接続は、はんだボール４１４の使用を介してパッケージ２４０とＰＣＢ４１６との間に作製される。電力管理集積回路ＰＭＩＣ２１０は、ＰＣＢ４１６の金属トレース（図示せず）、一つまたは複数はんだボール４１４、一つまたは複数の金属層４１２、および一つまたは複数の導電バンプ４１３によって電力をＳｏＣ２３０に供給する。
パッケージ２４０は、この例では複数の層を含む。最上層は黒いプラスチックモールディング４１０であり、プラスチックモールディング４１０は、ＳｏＣ２３０を環境から遮蔽し、ＳｏＣ２３０をパッケージ２４０に機械的に固定するように動作する。パッケージ２４０の基板部分は、ビアで接続された誘電体材料４１５および金属層４１２の交互に重なった層を含む。図４の例は、例示を容易にするために簡略化されており、所与のパッケージは、様々な接着剤およびマスクなど、より多くの異なる層を含んでもよいことが理解される。態様の範囲は、任意の特定のパッケージアーキテクチャまたは材料に限定されない。
さらに、図４の例では、温度センサ２４５は、基板部分の上でかつプラスチックモールディング４１０の下になるように、パッケージ内部に配設される。温度センサ２４５は、導電性経路４１１の使用によってＳｏＣ２３０と電気通信しており、導電性経路４１１は、基板の金属層のうちの一つまたは複数からの金属を含む。図４の例では、温度センサ２４５は、ＳｏＣ２３０と物理的に分離しており、温度センサ２４５は、ＳｏＣ２３０と間接的に熱的接触している。ＳｏＣ２３０によって発生した熱は、パッケージ２４０の材料を通して伝導され、温度センサ２４５によって感知される。
図５は、本開示の態様によるアプリケーションベースのホットスポット切替えを示す熱解析に対する例示的な図５００である。図は、種々のアプリケーション／使用事例によるホットスポットシフトの重要な影響を示す。図５００は、ＳｏＣ５０２の中心領域において複数のコア（たとえば、デュアルコア）を有するプロセッサを含むＳｏＣ５０２の温度分布を示す。アプリケーションがＳｏＣ５０２上で動作しているとき、ＳｏＣ５０２は熱を受ける。たとえば、プロセッサのコアは、ＳｏＣ５０２の領域５０４（通常、中心付近）内にあり、一般的にはＳｏＣの最も熱い部分である。周辺デバイス５０６およびキャッシュデバイス（たとえば、Ｌ２キャッシュ）（通常、ＳｏＣの両側に沿う）は、通常、コアより冷たい。
プロセッサの複数のコアのうちのコア５０８は、異なるアプリケーションがプロセッサ上で動作しているときに、熱解析を実行するために使用される。コア５０８は拡張され、詳細にモデル化されて、特定用途向け表現５０８Ａおよび５０８Ｂとして表される。コア５０８の特定用途向け表現５０８Ａは、第１のアプリケーションがプロセッサ上で動作しているときのコア５０８を示す。コア５０８の特定用途向け表現５０８Ｂは、第２のアプリケーションがプロセッサ上で動作しているときのコア５０８を示す。
コア５０８および対応する特定用途向け表現５０８Ａおよび５０８Ｂは、領域５１０内のコア周辺機器（たとえば、Ｌ１キャッシュ）とコア内部領域５１２（たとえば、浮動小数点および整数計算ユニット）とを含む。いくつかの実装形態では、第１のアプリケーションは、浮動小数点実装形態を対象とし、第２のアプリケーションは整数実装形態を対象とする。特定用途向け表現５０８Ａは、ホットスポット５１４および温度センサ５１６の位置を示す。特定用途向け表現５０８Ａに示すように、ホットスポットおよび温度センサ５１６の位置は一致せず、そのことで、温度測定値における不正確さがもたらされる場合がある。第１のアプリケーションがコア５０８内で動作しているときの、コア５０８内のセンサ５１６の位置に関連するホットスポット５１４のさらなる例が、温度マップ５２２内に示される。
特定用途向け表現５０８Ｂは、ホットスポット５１８および温度センサ５２０の位置を示す。特定用途向け表現５０８Ｂに示すように、ホットスポット５１８および温度センサ５２０の位置は一致せず、そのことで、温度測定値における不正確さがもたらされる場合がある。第１のアプリケーションがコア５０８内で動作しているときの、コア５０８内のセンサ５２０の位置に関連するホットスポット５１８のさらなる例が、温度マップ５２４内に示される。
特定用途向け表現５０８Ｂおよび温度マップ５２４に示されるホットスポット５１８および温度センサ５２０の位置は、ホットスポット５１４の位置に対して、特定用途向け表現５０８Ａおよび温度マップ５２２内で示される温度センサ５１６からより近い。したがって、ホットスポットおよび温度センサの位置は一致していないので、温度測定値における不正確さが生じる。不正確さは、プロセッサのコア上で動作するアプリケーションに基づいて悪化する。いくつかの例では、不正確さは、たとえば、非常に高い不正確さ許容しない接合温度制限が存在する実装形態に対してクリティカルであり得る。
たとえば、異なるアプリケーションがデバイス上で動作しているときに、ホットスポットが浮動小数点ユニットと整数ユニットとの間で切り替わるとき、領域５０４内の異なるロケーションにおいて複数のホットスポットが存在する。それゆえ、一つだけの温度センサが存在する場合、温度センサは、一つまたは複数のアプリケーションをプロセッサ上で動作させることによって生じる異なるホットスポットのうちの少なくとも一つの温度の読取値を正確に捕捉することはできない。
空間および設計の制約によって、使用されるセンサの数が制限され、したがって、時間的および空間的に、使用事例によって消費される電力に応じてオフセットを訂正し得る解決策が望まれる。これらの欠陥を緩和するために、本開示の態様は、経時的温度センサ位置オフセット誤り訂正のための熱モデルを提供する。
図６Ａ〜図６Ｄは、本開示の態様による、経時的温度センサ位置オフセット誤り訂正のための例示的な熱モデルの図６００である。熱モデルは、解析中の電子デバイス（たとえば、ＳｏＣ）の基準熱モデルパラメータを導くプレシリコン熱モデルであり得る。基準熱モデルパラメータは、ＳｏＣの異なる領域における推定された電力に対応し得る。推定された電力は、温度差値または絶対温度値に関連付けられ得る。いくつかの態様では、推定された電力ならびに対応する温度差値および／または絶対温度値は、数値定式化および／または解析的定式化に基づいて規定され得る。たとえば、熱モデルは、電子デバイスの熱挙動（たとえば、熱拡散を含む）が分散型ＲＣ（抵抗−キャパシタ）ネットワークとして特徴づけられることを可能にする経時的熱測定値に基づき得る。
推定された電力ならびに対応する温度差値および／または絶対温度値を含む基準熱モデルパラメータは、コンピューティングデバイス内に記憶され得る。たとえば、基準熱モデルパラメータは、ＳｏＣの様々な領域内の現在のアプリケーションアクティビティを、経時的温度センサ位置オフセット誤り訂正システムまたはフレームワーク内の基準熱モデルパラメータとマッチングさせるための基準として使用され得る。たとえば、現在動作しているＳｏＣの領域の現在の温度差値または絶対温度は、マッチングに基づいて推定され得る。温度差値または絶対温度の現在の推定は、温度センサの誤り測定値を訂正するために使用され得る。
図６Ａは、本開示の態様による、動作中に電力の印加を受ける電子デバイス６０２を含む３次元スタック６００Ａの図である。電子デバイス６０２は、ＳｏＣデバイスであり得る。電子デバイスは、電子デバイス６０２の異なる領域内で実行されるアクティビティに類似する熱を受ける場合がある。ＳｏＣの異なる領域においてアクティビティを実行することで、プレシリコン熱モデリングの間に電子デバイスに加えられた熱に対応する、ＳｏＣの異なる領域における電力消費がもたらされる。
解析中の電子デバイス６０２は熱を受ける場合があり、熱伝導構成要素に結合される場合がある。たとえば、電力は、電子デバイス６０２に放散される場合がある。ヒートスプレッダ６０４は、電子デバイス６０２から熱を拡散させるために電子デバイス６０２に結合されてもよい。加えて、ヒートシンク６０６は、電子デバイス６０２から熱を分散させるためにヒートスプレッダ６０４に結合されてもよい。解析中の電子デバイス６０２の配置は、３次元構成（たとえば、３次元スタック）に従う場合がある。たとえば、電子デバイス６０２、ヒートスプレッダ６０４、およびヒートシンク６０６は、積み重ねられて３次元スタックを形成する場合がある。
したがって、図６Ａは、温度値（たとえば、絶対温度または温度差）が電子デバイス６０２の異なる領域に関連するエネルギーまたは電力に基づいて決定される、本開示の態様による例示的な３次元熱モデルを示し得る。たとえば、電子デバイスの異なる領域の温度値は、以下のエネルギー式に基づいて計算され得る。
ここで、δは微分演算子を表し、
Ｃは、ジュール毎キログラムケルビン（Ｊ／ｋｇＫ）における熱容量を表し、
（ρＣ）は、固相密度（ｍ３／ｋｇ）と熱容量（Ｊ／ｋｇＫ）との積を表し、
δＴ／δｔは、時間に関する温度の１次導関数を表し、
ｋｓは固体材料の熱伝導率を表し、
∇は、選択された指数に依存する１次または高次の差分を表すデルタ演算子であり、
Ｔは温度を表す。
いくつかの実装形態では、式は、境界条件に従う場合がある。たとえば、ｈｆＴｏによって表される境界条件は、式（１）に入力され得、ここでｈｆは、加熱または冷却される表面の境界における対流性熱伝達係数（ワット毎平方メートルケルビン：Ｗ／（ｍ２Ｋ））であり、Ｔｏは基準温度（セルシウス度）である。
図６Ｂは、本開示の態様による、図６Ａの電子デバイス６０２の温度分布マップ６００Ｂを示す。たとえば、電子デバイス６０２の温度分布マップ６００Ｂは、図５のＳｏＣ５０２の温度分布マップ６００Ｂに類似する。温度分布マップ６００Ｂは、プレシリコン熱モデルに基づいて生成され得る。温度分布マップ６００Ｂを規定するために使用されるパラメータは、解析的定式化または数値定式化などの定式化に基づいて取得され得る。
たとえば、解析中の電子デバイス（たとえば、ＳｏＣ）の温度分布マップ６００Ｂおよび対応する基準熱モデルパラメータは、エネルギー式（１）に基づいて取得または推定され得る。温度分布マップ６００Ｂおよび対応する基準熱モデルパラメータは、コンピューティングデバイス内に記憶されてもよく、説明したように経時的温度センサ位置オフセット誤り訂正のために使用されてもよい。
しかしながら、本開示のいくつかの態様では、３次元スタックは、経時的温度センサ位置オフセット誤り訂正のためのコンパクト熱モデルに変換されてもよい。コンパクト熱モデルは、図６Ｃおよび図６Ｄによって示され得る。
図６Ｃは、本開示の態様による、電子デバイスが熱を受けるときの、電子デバイスの温度対時間の曲線６００Ｃを示す。電力が電子デバイスに印加され、電子デバイスの温度の変化が、時間とともに測定される。グラフのｘ軸は時間を表す一方で、ｙ軸は温度を表す。たとえば、ＲＣシステムを評価するために、過渡応答が、ステップ電力励起の下で測定される。
たとえば、ステップ関数電力パルス（たとえば、図６Ａに示す電力放散がステップ関数電力であり得る）を受けるシステムの熱応答が記録される。次いで、好適な抽出技法が、等価な応答を有するＲＣラダーモデル（たとえば、フォスターＲＣラダーモデル）を規定するために使用される。たとえば、ステップ関数は、数値的にまたは他の方法でモデル化され得る。
図６Ｄは、本開示の態様による、分散型抵抗−キャパシタ（ＲＣ）システム（たとえば、ＲＣラダー）６００Ｄの一例を示す。たとえば、電子デバイスまたは熱システム（たとえば、３次元スタック）は、分散型ＲＣシステムにモデル化されてもよく、分散型ＲＣシステムは、図６Ｄおよび以下の式２に示すように、熱抵抗（Ｒｔｈ）および熱キャパシタンス（Ｃｔｈ）によってモデル化され得る。
ここで、Ｔ（ｔ）は、任意の電力トレース入力Ｐ（ｔ）に応答する温度であり、
ｄＴ（ｔ）／ｄｔは、温度応答の時間導関数である。
熱拡散経路上の熱特性ＲｔｈおよびＣｔｈは、システムのステップ電力応答を決定する。ＳｏＣの領域によって消費される電力は、ＲＣラダーモデルなどのモデルに基づいて推定され得る。電力推定は、定式化（たとえば、解析的定式化または数値定式化）に基づき得る。たとえば、解析的定式化に従ってラダーモデル（たとえば、フォスターＲＣラダーモデル）を使用してステップ応答を決定するために、時間依存性熱インピーダンスは、
として記述されてもよく、ここでＲｔｈｉおよびＣｔｈｉはｉ番目の段階のＲＣラダーを形成し、
ｎは、ＲＣラダーの段階の数である。
数値定式化に従ってラダーモデル（たとえば、フォスターＲＣラダーモデル）を使用してステップ応答を決定するために、時間依存性熱インピーダンスは、
として記述されてもよく、ここでＴｎおよびＰｎは、時間ｎ＋Δｔにおける、離散温度出力および電力入力である。
数値定式化または解析的定式化によって導出されたエネルギー／電力および温度の関係は、コンピューティングデバイス内に記憶される推定された電力および対応する温度差値および／または絶対温度値を含む熱モデルパラメータを規定するために使用され得る。推定された電力および対応する温度差値および／または絶対温度値は、異なるアプリケーションを動作させるＳｏＣの一つまたは複数の領域に対するデジタル電力モニタによって取得されたエネルギーまたは電力の測定値とマッチングされ得る。経時的温度センサ位置オフセット誤り訂正が、マッチングに基づいて達成され得る。
図７は、本開示の態様による、経時的温度センサ位置オフセット誤り訂正システムまたはフレームワーク７００の図である。説明のために、図６Ａ、図６Ｂ、図６Ｃおよび図６Ｄのデバイスおよび特徴のラベリングおよびナンバリングのうちのいくつかは、図７のものと同様である。たとえば、プレシリコン熱モデリング実装形態７１４は、図６Ａ、図６Ｂ図、６Ｃおよび図６Ｄに関して説明したプレシリコン熱モデリング実装形態と同様である。図６Ａ、図６Ｂ、図６Ｃおよび図６Ｄの実装形態と同様に、図７は、温度分布マップ６００Ｂおよび対応する基準熱モデルパラメータが、コンピューティングデバイス内に記憶されてもよく、説明したように経時的温度センサ位置オフセット誤り訂正のために使用されてもよいことを示す。本開示のいくつかの態様では、温度分布マップ６００Ｂおよび対応する基準熱モデルパラメータは、ブロック７１２に示すように、熱行列またはフィールドでアップグレード可能なシステム環境（ＦＵＳＥ）の形態で記憶され得る。たとえば、ＦＵＳＥは、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）システム上での開発をサポートするために生成された再構成可能な軽量オペレーティングシステムである。
本開示の一態様では、ＳｏＣのより正確な温度読取値を供給するために、式５に示すように、訂正が温度センサの生の読取値に加えられる。
ＴＳＥＮＳｃｏｒｒ＝ＴＳＥＮＳｒａｗ＋ΔＴｃｏｒｒ （５）
ここでΔＴｃｏｒｒは訂正であり、
ＴＳＥＮＳｒａｗは、ブロック７０２に示すように、温度センサの生の読取値であり、
ＴＳＥＮＳｃｏｒｒは正確な温度読取値である。
訂正ΔＴｃｏｒｒは、デジタル電力モニタからの測定値（たとえば、データ）に基づく。たとえば、ブロック７０４において、訂正ΔＴｃｏｒｒおよび後続の正確な温度読取値を決定するためにさらに処理するために、デジタル電力モニタ読取値が獲得されて他のデバイス（たとえば、システムまたはローカルのプロセッサ）に供給される。電力モニタは、ＳｏＣのコアのアクティビティに基づいて電力を決定し得る。たとえば、コアのいくつかの領域は、コア上で動作しているアプリケーションに応じてよりアクティブになる。コアのよりアクティブな領域は、コアの最も高温の領域である傾向があり、コアのホットスポットと見なされる。したがって、アクティブ領域の推定された温度は、特定のアプリケーションに対するコアのホットスポットの温度に対応する。ホットスポットの温度は、測定する電力に基づいて推定されてもよく、電力はアクティブ領域のアクティビティに対応する。領域の実際のアクティビティは、アクティブ領域から離れているセンサからの温度測定値に対して、領域の温度のより正確な読取値を供給する。たとえば、デジタル電力モニタの読取値は、ブロック７０６に示すように、領域毎電力に変換されてもよく、ここでＩＰは領域を表し、電力は放散される。
デジタル電力モニタ読取値または変換されたデジタル電力モニタ読取値（ブロック７０６に示すように）を解釈して、訂正温度を導出するために、ブロック７０８に示すように、記憶された情報（ブロック７１２において）が参照される。訂正温度は、温度センサの読取値とデジタル電力モニタ読取値の解釈との間の差である。たとえば、デジタル電力モニタ読取値は、コンピューティングデバイス内に記憶されている温度差または絶対温度読取値とマッチングされる。ブロック７１０において、正確な温度の読取値が計算される。
図８は、本開示の一態様による、ダイ上の熱センサ測定値を訂正する方法を示すプロセスフロー図８００である。ブロック８０２において、ダイ、またはダイを含むコンピューティングデバイスのコントローラ／プロセッサを含むＳｏＣデバイスは、領域の温度測定値をセンサから受信する。たとえば、ＳｏＣデバイスは、方法のステップを実行するためのコントローラ／プロセッサを含み得る。ブロック８０４において、ダイ、またはダイを含むコンピューティングデバイスのコントローラを含むＳｏＣデバイスは、その領域によって消費される電力を推定する。ブロック８０６において、ダイ、またはダイを含むコンピューティングデバイスのコントローラを含むＳｏＣデバイスは、推定された電力に基づいて温度測定値を調整する。
本開示のさらなる態様によれば、経時的温度センサ位置オフセット誤り訂正実装形態が説明される。経時的温度センサ位置オフセット誤り訂正実装形態は、領域の温度測定値をセンサから受信するための手段を含む。受信する手段は、コンピューティングデバイス１００、コンピューティングデバイス１００内部のコンピュータプロセッサ、パッケージ２４０、電力管理集積回路２１０、ＳｏＣ２３０、一つまたは複数のコア２３１〜２３４、ＡＤＣ３３１、演算増幅器３３２、クロック制御ユニット３１２、熱管理ユニット３３５、および／またはオンチップ回路３００を含む。経時的温度センサ位置オフセット誤り訂正実装形態は、その領域によって消費される電力を推定するための手段をさらに含む。電力を推定する手段は、電力モニタ（たとえば、デジタル電力モニタ／メータ）、コンピューティングデバイス１００、コンピューティングデバイス１００内部のコンピュータプロセッサ、パッケージ２４０、電力管理集積回路２１０、ＳｏＣ２３０、一つまたは複数のコア２３１〜２３４、ＡＤＣ３３１、演算増幅器３３２、クロック制御ユニット３１２、熱管理ユニット３３５、および／またはオンチップ回路３００を含む。経時的温度センサ位置オフセット誤り訂正実装形態は、調整するための手段をさらに含む。調整する手段は、コンピューティングデバイス１００、コンピューティングデバイス１００内部のコンピュータプロセッサ、パッケージ２４０、電力管理集積回路２１０、ＳｏＣ２３０、一つまたは複数のコア２３１〜２３４、ＡＤＣ３３１、演算増幅器３３２、クロック制御ユニット３１２、熱管理ユニット３３５、および／またはオンチップ回路３００を含む。別の態様では、前述の手段は、前述の手段によって列挙された機能を実行するように構成される任意のモジュールまたは任意の装置であってもよい。
図９は、本開示の一態様が有利に使用される場合がある例示的なワイヤレス通信システム９００を示すブロック図である。例示として、図９は、３つのリモートユニット９２０、９３０および９５０と、２つの基地局９４０とを示している。ワイヤレス通信システムがこれよりも多くのリモートユニットおよび基地局を有してもよいことが認識されよう。リモートユニット９２０、９３０および９５０は、温度訂正を有する開示されたＳｏＣを含み得るＩＣデバイス９２５Ａ、９２５Ｂおよび９２５Ｃを含む。基地局、スイッチングデバイス、およびネットワーク機器などの他のデバイスも、開示されたＳｏＣを含んでもよいことが認識されよう。図９は、基地局９４０からリモートユニット９２０、９３０、および９５０への順方向リンク信号９８０、ならびに、リモートユニット９２０、９３０、および９５０から基地局９４０への逆方向リンク信号９９０を示す。
図９では、リモートユニット９２０はモバイル電話として示され、リモートユニット９３０はポータブルコンピュータとして示され、リモートユニット９５０はワイヤレスローカルループシステム内の固定ロケーションリモートユニットとして示される。たとえば、リモートユニットは、モバイルフォン、ハンドヘルドパーソナル通信システム（ＰＣＳ）ユニット、個人情報端末などのポータブルデータユニット、ＧＰＳ可能デバイス、ナビゲーションデバイス、セットトップボックス、音楽プレイヤ、ビデオプレイヤ、エンターテインメントユニット、メータ読取り装置などの固定ロケーションデータユニット、またはデータもしくはコンピュータ命令を記憶もしくは検索する他のデバイスまたはそれらの組合せであってよい。図９は本開示の態様によるリモートユニットを示すが、本開示は、これらの示された例示的なユニットには限定されない。本開示の態様は、温度訂正を有する開示されたＳｏＣを含む多くのデバイスにおいて適切に利用することができる。
ファームウェアおよび／またはソフトウェアの実装形態の場合、この方法は、本明細書で説明した機能を実行するモジュール（たとえば、プロシージャ、関数など）を用いて実装されてもよい。本明細書で説明する方法を実施する際に、命令を有形に具現する機械可読媒体が使用されてもよい。たとえば、ソフトウェアコードは、メモリに記憶され、プロセッサユニットによって実行されてもよい。メモリは、プロセッサユニット内に実装されてもよくあるいはプロセッサユニットの外部に実装されてもよい。本明細書において使用される「メモリ」という用語は、長期メモリ、短期メモリ、揮発性メモリ、不揮発性メモリ、または他のメモリのタイプを指し、特定のタイプのメモリもしくは特定の数のメモリ、またはメモリが格納される媒体のタイプに限定すべきではない。
各機能は、ファームウェアおよび／またはソフトウェアにおいて実装される場合、コンピュータ可読媒体上の一つまたは複数の命令またはコードとして記憶されてもよい。例には、データ構造を用いて符号化されたコンピュータ可読媒体、およびコンピュータプログラムを用いて符号化されたコンピュータ可読媒体が含まれる。コンピュータ可読媒体は、物理的なコンピュータ記憶媒体を含む。記憶媒体は、コンピュータによってアクセスできる入手可能な媒体であってもよい。限定ではなく例として、そのようなコンピュータ可読媒体は、ＲＡＭ、ＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭもしくは他の光ディスクストレージ、磁気ディスクストレージもしくは他の磁気ストレージデバイス、または命令もしくはデータ構造の形態の所望のプログラムコードを記憶するために使用され得、コンピュータによってアクセスされ得る他の媒体を含むことができる。本明細書で使用されるディスク（ｄｉｓｋ）およびディスク（ｄｉｓｃ）は、コンパクトディスク（ｄｉｓｃ）（ＣＤ）、レーザーディスク（登録商標）（ｄｉｓｃ）、光ディスク（ｄｉｓｃ）、デジタル多用途ディスク（ｄｉｓｃ）（ＤＶＤ）、フロッピーディスク（登録商標）（ｄｉｓｋ）、およびブルーレイ（登録商標）ディスク（ｄｉｓｃ）を含み、ディスク（ｄｉｓｋ）は通常、データを磁気的に再生し、ディスク（ｄｉｓｃ）は、レーザーを用いてデータを光学的に再生する。上記の組合せもまた、コンピュータ可読媒体の範囲内に含まれるべきである。
コンピュータ可読媒体上のストレージに加えて、命令および／またはデータは、通信装置に含まれる伝送媒体上の信号として備えられてもよい。たとえば、通信装置は、命令およびデータを示す信号を有するトランシーバを含んでもよい。命令およびデータは、一つまたは複数のプロセッサに、請求項に概説される機能を実施させるように構成される。
本開示およびその利点について詳細に説明したが、添付の特許請求の範囲によって定義される本開示の技術から逸脱することなく、明細書において様々な変更、置換、および改変を施すことができることを理解されたい。たとえば、「上」および「下」などの関係語が、基板または電子デバイスに関して使用される。当然、基板または電子デバイスが反転される場合、上は下に、下は上になる。加えて、横向きの場合、上および下は、基板または電子デバイスの側面を指すことがある。その上、本出願の範囲は、本明細書で説明するプロセス、機械、製造、組成物、手段、方法およびステップの特定の構成に限定されることを意図していない。本開示から当業者が容易に諒解するように、本明細書で説明する対応する構成と実質的に同じ機能を実行するかまたは実質的にそれと同じ結果を達成する、現存するかまたは今後開発されるプロセス、機械、製造、組成物、手段、方法、またはステップが、本開示に従って利用されてもよい。したがって、添付の特許請求の範囲は、そのようなプロセス、機械、製造、組成物、手段、方法、またはステップをそれらの範囲内に含むことを意図する。
本明細書の開示に関して説明する様々な例示的な論理ブロック、モジュール、回路、およびアルゴリズムステップは、電子ハードウェア、コンピュータソフトウェア、または両方の組合せとして実装され得ることを、当業者はさらに諒解されよう。ハードウェアとソフトウェアとのこの互換性を明確に示すために、様々な例示的な構成要素、ブロック、モジュール、回路、およびステップが、概して、それらの機能の観点から上記で説明されている。そのような機能が、ハードウェアとして実現されるか、またはソフトウェアとして実現されるかは、具体的な適用例と、システム全体に課される設計制約とによって決まる。当業者は説明された機能を具体的な適用例ごとに様々な方法で実装し得るが、そのような実装の決定は、本開示の範囲からの逸脱を引き起こすものと解釈されるべきでない。
本開示に関して説明した様々な例示的な論理ブロック、モジュール、および回路は、本明細書で説明する機能を実行するように設計された、汎用プロセッサ、デジタル信号プロセッサ（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）もしくは他のプログラマブルロジックデバイス、個別ゲートもしくはトランジスタロジック、個別ハードウェア構成要素、またはそれらの任意の組合せを用いて、実装または実行され得る。汎用プロセッサはマイクロプロセッサであってよいが、代わりに、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ってよい。プロセッサはまた、コンピューティングデバイスの組合せ、たとえば、ＤＳＰとマイクロプロセッサとの組合せ、複数のマイクロプロセッサ、ＤＳＰコアと連携した一つもしくは複数のマイクロプロセッサ、または任意の他のそのような構成としても実装され得る。
本開示に関連して説明した方法またはアルゴリズムのステップは、ハードウェアにおいて直接実施されてもよく、プロセッサによって実行されるソフトウェアモジュールにおいて実施されてもよく、あるいはその２つの組合せにおいて実施されてもよい。ソフトウェアモジュールは、ＲＡＭ、フラッシュメモリ、ＲＯＭ、ＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、レジスタ、ハードディスク、リムーバブルディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、または当技術分野で知られている任意の他の形態の記憶媒体に存在してもよい。プロセッサが記憶媒体から情報を読み取ること、および記憶媒体に情報を書き込むことができるように、例示的な記憶媒体がプロセッサに結合される。代替として、記憶媒体はプロセッサに一体化されてよい。プロセッサおよび記憶媒体は、ＡＳＩＣの中に存在してよい。ＡＳＩＣはユーザ端末の中に存在してよい。代替として、プロセッサおよび記憶媒体は、個別の構成要素としてユーザ端末の中に存在してよい。
一つまたは複数の例示的な設計では、説明した機能は、ハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア、またはそれらの任意の組合せにおいて実装されてもよい。ソフトウェアで実装される場合、機能は、一つまたは複数の命令またはコードとしてコンピュータ可読媒体上に記憶され得るか、またはコンピュータ可読媒体を介して送信され得る。コンピュータ可読媒体は、コンピュータ記憶媒体と、ある場所から別の場所へのコンピュータプログラムの移転を容易にする任意の媒体を含む通信媒体の両方を含む。記憶媒体は、汎用コンピュータまたは専用コンピュータによってアクセスされ得る任意の利用可能な媒体であり得る。限定ではなく例として、そのようなコンピュータ可読媒体は、ＲＡＭ、ＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭまたは他の光ディスクストレージ、磁気ディスクストレージまたは他の磁気記憶デバイス、あるいは、規定されたプログラムコード手段を命令またはデータ構造の形で搬送または記憶するために使用され得るとともに、汎用もしくは専用コンピュータまたは汎用もしくは専用プロセッサによってアクセスされ得る任意の他の媒体を含むことができる。また、任意の接続も厳密にはコンピュータ可読媒体と呼ばれる。たとえば、ソフトウェアが、同軸ケーブル、光ファイバケーブル、ツイストペア、デジタル加入者線（ＤＳＬ）、または赤外線、無線、およびマイクロ波などのワイヤレス技術を使用してウェブサイト、サーバ、または他のリモートソースから送信される場合、同軸ケーブル、光ファイバケーブル、ツイストペア、ＤＳＬ、または赤外線、無線、およびマイクロ波などのワイヤレス技術は、媒体の定義に含まれる。本明細書で使用するディスク（ｄｉｓｋ）およびディスク（ｄｉｓｃ）は、コンパクトディスク（ｄｉｓｃ）（ＣＤ）、レーザーディスク（登録商標）（ｄｉｓｃ）、光ディスク（ｄｉｓｃ）、デジタル多用途ディスク（ｄｉｓｃ）（ＤＶＤ）、およびブルーレイ（登録商標）ディスク（ｄｉｓｃ）を含み、ディスク（ｄｉｓｋ）は通常、データを磁気的に再生し、ディスク（ｄｉｓｃ）はレーザーを用いてデータを光学的に再生する。上記の組合せはまた、コンピュータ可読媒体の範囲内に含まれるものとする。
上述の説明は、本明細書で説明された様々な態様を当業者が実践できるようにするために提供される。これらの態様への様々な変更は当業者に容易に明らかになり、本明細書で定義される一般原理は他の態様に適用されてもよい。したがって、特許請求の範囲は、本明細書で示された態様に限定されるようには意図されておらず、特許請求の範囲の文言と矛盾しないすべての範囲に一致すべきであり、ここで、単数形の要素への参照は、特にそのように述べられていない限り、「唯一無二の」を意味するのではなく、「一つまたは複数の」を意味するように意図されている。その他の形で特に述べられない限り、「いくつかの」という用語は、一つまたは複数を指す。項目のリスト「のうちの少なくとも一つ」を指す句は、単一の部材を含む、これらの項目の任意の組合せを指す。一例として、「ａ、ｂ、またはｃのうちの少なくとも一つ」は、ａ、ｂ、ｃ、ａおよびｂ、ａおよびｃ、ｂおよびｃ、ならびにａ、ｂおよびｃを包含することを意図している。当業者に知られているか、または後に知られることになる、本開示を通じて説明した様々な態様の要素に対するすべての構造的および機能的同等物は、参照により本明細書に明確に組み込まれ、特許請求の範囲によって包含されることが意図される。その上、本明細書で開示したものはいずれも、そのような開示が特許請求の範囲において明示的に記載されているかどうかにかかわらず、公に捧げられることを意図するものではない。いかなるクレーム要素も、要素が「のための手段」という句を使用して明確に記載されていない限り、または、方法クレームの場合、要素が「のためのステップ」という句を使用して記載されていない限り、米国特許法第１１２条第６項の規定に基づいて解釈されるべきではない。
１００ コンピューティングデバイス
１１０ ディスプレイユニット
１２０ 外面
２０５ バッテリ
２０６ バッテリレール
２１０ 電力管理集積回路（ＰＭＩＣ）
２１１ 電力レール
２３０ システムオンチップ（ＳｏＣ）
２３１ コア
２３２ コア
２３３ コア
２３４ コア
２４０ パッケージ
２４５ 熱センサ
３００ オンチップ回路
３１０ 導電性コンタクト
３１２ クロック制御ユニット
３３１ アナログデジタル変換器（ＡＤＣ）
３３２ 演算増幅器
３３５ 熱管理ユニット
４１０ プラスチックモールディング
４１１ 導電性経路
４１２ 金属層
４１３ 導電バンプ
４１４ はんだボール
４１６ プリント回路基板（ＰＣＢ）
５００ 図
５０２ システムオンチップ（ＳｏＣ）
５０４ 領域
５０６ 周辺デバイス
５０８ コア
５０８Ａ 特定用途向け表現
５０８Ｂ 特定用途向け表現
５１０ 領域
５１２ コア内部領域
５１４ ホットスポット
５１６ 温度センサ
５１８ ホットスポット
５２０ 温度センサ
５２２ 温度マップ
５２４ 温度マップ
６００ 図
６００Ａ ３次元スタック
６００Ｂ 温度分布マップ
６００Ｃ 温度対時間の曲線
６００Ｄ 抵抗−キャパシタ（ＲＣ）システム（ＲＣラダー）
６０２ 電子デバイス
６０４ ヒートスプレッダ
６０６ ヒートシンク
７００ フレームワーク
７０２ ブロック
７０６ ブロック
７０８ ブロック
７１０ ブロック
７１２ ブロック
７１４ プレシリコン熱モデリング実装形態
９００ ワイヤレス通信システム
９２０ リモートユニット
９２５Ａ ＩＣデバイス
９２５Ｂ ＩＣデバイス
９２５Ｃ ＩＣデバイス
９３０ リモートユニット
９４０ 基地局の
９５０ リモートユニット
９８０ 順方向リンク信号
９９０ 逆方向リンク信号

Claims (25)

  1. ダイ上の熱センサ測定値を訂正する方法であって、
    領域の温度測定値をセンサから受信するステップと、
    前記領域によって消費される電力を推定するステップと、
    推定された前記電力に少なくとも部分的に基づいて前記温度測定値を調整するステップとを含む方法。
  2. 推定された前記電力が温度差を含む、請求項１に記載の方法。
  3. 推定された前記電力が絶対温度を含む、請求項１に記載の方法。
  4. 前記推定するステップが数値定式化を含む、請求項１に記載の方法。
  5. 前記推定するステップが解析的定式化を含む、請求項１に記載の方法。
  6. 前記領域のアクティビティを測定するステップと、
    前記測定されたアクティビティに少なくとも部分的に基づいて推定するステップとをさらに含む請求項１に記載の方法。
  7. 前記アクティビティが、電力スイッチを通って流れる電流を含む、請求項６に記載の方法。
  8. 前記アクティビティが、前記ダイに少なくとも部分的に基づくデバイスの性能を含む、請求項６に記載の方法。
  9. 前記性能の測定値が、性能カウンタに少なくとも部分的に基づいて決定される、請求項８に記載の方法。
  10. 前記領域によって消費される電力を推定するステップが、デジタル電力モニタ／メータによって実行される、請求項１に記載の方法。
  11. ダイ上の熱センサ測定値を訂正するための装置であって、
    領域の温度測定値をセンサから受信するための手段と、
    前記領域によって消費される電力を推定するための手段と、
    推定された前記電力に少なくとも部分的に基づいて前記温度測定値を調整するための手段とを含む装置。
  12. 推定された前記電力が温度差を含む、請求項１１に記載の装置。
  13. 推定された前記電力が絶対温度を含む、請求項１１に記載の装置。
  14. 前記領域のアクティビティを測定するための手段と、
    前記測定されたアクティビティに少なくとも部分的に基づいて推定するための手段とをさらに含む請求項１１に記載の装置。
  15. 前記アクティビティが、電力スイッチを通って流れる電流、または前記ダイに少なくとも部分的に基づくデバイスの性能を含む、請求項１４に記載の装置。
  16. ダイ上の熱センサ測定値を訂正するための装置であって、
    メモリと、
    前記メモリに結合された少なくとも一つのプロセッサとを備え、前記少なくとも一つのプロセッサが、
    領域の温度測定値をセンサから受信することと、
    前記領域によって消費される電力を推定することと、
    推定された前記電力に少なくとも部分的に基づいて前記温度測定値を調整することとを行うように構成されている、装置。
  17. 推定された前記電力が温度差を含む、請求項１６に記載の装置。
  18. 推定された前記電力が絶対温度を含む、請求項１６に記載の装置。
  19. 前記少なくとも一つのプロセッサが、数値定式化に少なくとも部分的に基づいて、前記領域によって消費される電力を推定するようにさらに構成されている、請求項１６に記載の装置。
  20. 前記少なくとも一つのプロセッサが、解析的定式化に少なくとも部分的に基づいて、前記領域によって消費される電力を推定するようにさらに構成されている、請求項１６に記載の装置。
  21. 前記少なくとも一つのプロセッサが、
    前記領域のアクティビティを測定することと、
    前記測定されたアクティビティに少なくとも部分的に基づいて推定することとを行うようにさらに構成されている、請求項１６に記載の装置。
  22. 前記アクティビティが、電力スイッチを通って流れる電流を含む、請求項２１に記載の装置。
  23. 前記アクティビティが、前記ダイに少なくとも部分的に基づくデバイスの性能を含む、請求項２１に記載の装置。
  24. 前記性能の測定値が、性能カウンタに少なくとも部分的に基づいて決定される、請求項２３に記載の装置。
  25. 非一時的プログラムコードが記録された非一時的コンピュータ可読媒体であって、前記非一時的プログラムコードが、
    領域の温度測定値をセンサから受信するためのプログラムコードと、
    前記領域によって消費される電力を推定するためのプログラムコードと、
    推定された前記電力に少なくとも部分的に基づいて前記温度測定値を調整するためのプログラムコードとを含む、非一時的コンピュータ可読媒体。
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