JP3369608B2 - 動的電力補償 - Google Patents
動的電力補償Info
- Publication number
- JP3369608B2 JP3369608B2 JP29286092A JP29286092A JP3369608B2 JP 3369608 B2 JP3369608 B2 JP 3369608B2 JP 29286092 A JP29286092 A JP 29286092A JP 29286092 A JP29286092 A JP 29286092A JP 3369608 B2 JP3369608 B2 JP 3369608B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- heater
- value
- chip
- input
- control information
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 19
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 4
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 claims description 3
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 claims 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 23
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 15
- 230000008859 change Effects 0.000 description 10
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 8
- 230000006870 function Effects 0.000 description 7
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 6
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 5
- 230000000295 complement effect Effects 0.000 description 4
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 3
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 3
- 230000008569 process Effects 0.000 description 3
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 3
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 3
- 238000004806 packaging method and process Methods 0.000 description 2
- 238000012935 Averaging Methods 0.000 description 1
- 101100127892 Caenorhabditis elegans let-60 gene Proteins 0.000 description 1
- 101150102323 PDYN gene Proteins 0.000 description 1
- YSHOWEKUVWPFNR-UHFFFAOYSA-N burgess reagent Chemical compound CC[N+](CC)(CC)S(=O)(=O)N=C([O-])OC YSHOWEKUVWPFNR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002800 charge carrier Substances 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 230000001010 compromised effect Effects 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000005669 field effect Effects 0.000 description 1
- 230000036039 immunity Effects 0.000 description 1
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
- H01L23/34—Arrangements for cooling, heating, ventilating or temperature compensation ; Temperature sensing arrangements
- H01L23/345—Arrangements for heating
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
- G05D23/00—Control of temperature
- G05D23/19—Control of temperature characterised by the use of electric means
- G05D23/1906—Control of temperature characterised by the use of electric means using an analogue comparing device
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
- G05D23/00—Control of temperature
- G05D23/19—Control of temperature characterised by the use of electric means
- G05D23/20—Control of temperature characterised by the use of electric means with sensing elements having variation of electric or magnetic properties with change of temperature
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
- H01L2924/0001—Technical content checked by a classifier
- H01L2924/0002—Not covered by any one of groups H01L24/00, H01L24/00 and H01L2224/00
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
- H01L2924/30—Technical effects
- H01L2924/301—Electrical effects
- H01L2924/3011—Impedance
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- Microcomputers (AREA)
- Logic Circuits (AREA)
- Amplifiers (AREA)
- Oscillators With Electromechanical Resonators (AREA)
- Control Of Temperature (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、一般に、実時間動的電
力補償を行うことによって、ＣＭＯＳ装置を含むコンピ
ュータ・チップの温度を制御するための装置及び方法に
関するものである。
力補償を行うことによって、ＣＭＯＳ装置を含むコンピ
ュータ・チップの温度を制御するための装置及び方法に
関するものである。
【０００２】
【従来の技術】相補形金属酸化膜半導体（ＣＭＯＳ）技
術は、周知のところである。ＣＭＯＳ装置は、逆極性の
装置（すなわち、ｐチャネル及びｎチャネルＦＥＴ）を
配置するので、「プッシュ／プル」動作をシミュレート
する相補形対称構成をなすように集積された電界効果ト
ランジスタを用いる。ＣＭＯＳ技術には、低い電力要
件、優れた雑音に対する耐性、高い論理出力数、電源変
動に対する広い許容範囲、及び広い温度範囲といった他
のＭＯＳ装置に比べてさまざまな利点がある。
術は、周知のところである。ＣＭＯＳ装置は、逆極性の
装置（すなわち、ｐチャネル及びｎチャネルＦＥＴ）を
配置するので、「プッシュ／プル」動作をシミュレート
する相補形対称構成をなすように集積された電界効果ト
ランジスタを用いる。ＣＭＯＳ技術には、低い電力要
件、優れた雑音に対する耐性、高い論理出力数、電源変
動に対する広い許容範囲、及び広い温度範囲といった他
のＭＯＳ装置に比べてさまざまな利点がある。
【０００３】ＣＭ０Ｓ装置を含むコンピュータ・チップ
には、正確なタイミング精度を必要とする時間副尺が含
まれている。デジタル回路要素の動的電力変動は、ＣＭ
ＯＳ装置を利用したアナログ機能の設計において重要な
問題である。動的電力変動によって、チップの温度は変
化し、アナログ信号にかなりのドリフトをもたらす。す
なわちタイミングまたは伝搬遅延は、動的電力変動によ
って大幅に損なわれることになる可能性がある。伝搬遅
延は、３つのパラメータ、すなわち容量性負荷、供給電
圧、及び温度によって影響を受ける。伝搬遅延は周囲温
度の関数である。ＣＭＯＳの温度依存関係は、ＴＴＬの
場合よりはるかに単純である。ＣＭＯＳ装置の場合、電
荷担体の移動度が変化し、このため温度とともにインピ
ーダンスが高くなり、従って遅延が大きくなる。従って
ＣＭＯＳ装置を利用し、精密な時間遅延が得られるよう
にチップを設計するためには、チップ温度を制御するの
が必須の目標である。
には、正確なタイミング精度を必要とする時間副尺が含
まれている。デジタル回路要素の動的電力変動は、ＣＭ
ＯＳ装置を利用したアナログ機能の設計において重要な
問題である。動的電力変動によって、チップの温度は変
化し、アナログ信号にかなりのドリフトをもたらす。す
なわちタイミングまたは伝搬遅延は、動的電力変動によ
って大幅に損なわれることになる可能性がある。伝搬遅
延は、３つのパラメータ、すなわち容量性負荷、供給電
圧、及び温度によって影響を受ける。伝搬遅延は周囲温
度の関数である。ＣＭＯＳの温度依存関係は、ＴＴＬの
場合よりはるかに単純である。ＣＭＯＳ装置の場合、電
荷担体の移動度が変化し、このため温度とともにインピ
ーダンスが高くなり、従って遅延が大きくなる。従って
ＣＭＯＳ装置を利用し、精密な時間遅延が得られるよう
にチップを設計するためには、チップ温度を制御するの
が必須の目標である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】以前には、ＣＭＯＳチ
ップの温度を制御するための技法が主として２つあっ
た。第１の場合には、バイポーラ・プロセスのようなク
ロック周波数の変動に比較的反応を示さないプロセスを
利用した技法が用いられた。このタイプのアプローチの
重大な欠陥は、固有の大電力消費であった。第２の技法
の場合には、シリコンから周囲温度への温度勾配を低く
保つように試みられた。温度勾配を制限することによっ
て、オン・チップの加熱効果を最小限に抑えることがで
きた。しかし、こうしたオン・チップ加熱は、最小限に
は抑えられたが、排除はされなかった。伝統的に、低温
度勾配は、高価なパッケージング技法によって、または
水冷システムの利用によって得られた。これらの技法
は、両方とも追加コストをシステムに加えることになっ
た。
ップの温度を制御するための技法が主として２つあっ
た。第１の場合には、バイポーラ・プロセスのようなク
ロック周波数の変動に比較的反応を示さないプロセスを
利用した技法が用いられた。このタイプのアプローチの
重大な欠陥は、固有の大電力消費であった。第２の技法
の場合には、シリコンから周囲温度への温度勾配を低く
保つように試みられた。温度勾配を制限することによっ
て、オン・チップの加熱効果を最小限に抑えることがで
きた。しかし、こうしたオン・チップ加熱は、最小限に
は抑えられたが、排除はされなかった。伝統的に、低温
度勾配は、高価なパッケージング技法によって、または
水冷システムの利用によって得られた。これらの技法
は、両方とも追加コストをシステムに加えることになっ
た。
【０００５】
【課題を解決するための手段】ＣＭＯＳ装置を含むコン
ピュータ・チップの温度制御における従来のアプローチ
の限界を克服するため、実時間動的電力補償が実現され
た。本発明の動的電力補償システムは、チップの温度変
動を制御する働きをし、このためＣＭＯＳ装置に関連し
たアナログ信号に対するドリフトが除去される。本発明
は、チップに配置された補償加熱器を利用して温度の制
御を行う。補償加熱器は、互いに協調して作用する複数
の加熱器制御信号によって駆動され、チップの温度が不
安定になるとその制御を行う。加熱器制御信号は、シス
テム・クロックに依存する電力の関数である。クロック
に依存する電力は、クロックに関連した回路要素によっ
てチップで消費される電力量である。
ピュータ・チップの温度制御における従来のアプローチ
の限界を克服するため、実時間動的電力補償が実現され
た。本発明の動的電力補償システムは、チップの温度変
動を制御する働きをし、このためＣＭＯＳ装置に関連し
たアナログ信号に対するドリフトが除去される。本発明
は、チップに配置された補償加熱器を利用して温度の制
御を行う。補償加熱器は、互いに協調して作用する複数
の加熱器制御信号によって駆動され、チップの温度が不
安定になるとその制御を行う。加熱器制御信号は、シス
テム・クロックに依存する電力の関数である。クロック
に依存する電力は、クロックに関連した回路要素によっ
てチップで消費される電力量である。
【０００６】ＣＭＯＳチップの温度を制御するシステム
及び方法には、最大動的電力値で補償加熱器を駆動し
て、チップの温度を有効に維持することと、チップの温
度揺らぎについて評価することと、少なくとも１つの補
償電力値で補償加熱器を駆動して、温度の揺らぎを補償
することが含まれる。従来のアプローチに対し、本発明
では、大電力補償、高価なパッケージ、または、高価な
冷却システムを必要としない。唯一の要件は、小量の追
加シリコン領域である。
及び方法には、最大動的電力値で補償加熱器を駆動し
て、チップの温度を有効に維持することと、チップの温
度揺らぎについて評価することと、少なくとも１つの補
償電力値で補償加熱器を駆動して、温度の揺らぎを補償
することが含まれる。従来のアプローチに対し、本発明
では、大電力補償、高価なパッケージ、または、高価な
冷却システムを必要としない。唯一の要件は、小量の追
加シリコン領域である。
【０００７】本発明の望ましい実施例には、３つの加熱
器制御情報値及び１対のクロックによって駆動される補
償加熱器が含まれる。３つの加熱器制御情報値は、２つ
のクロックの関数である。第１と第２の状態を備えた第
１と第２の制御信号が、クロックのオン・オフ状況に従
って発生する。補償加熱器の制御は、第１と第２の入力
制御信号の関数である。第１の入力制御信号が第１の状
態にだけある場合、第１の加熱器制御情報信号は加熱器
に加えられ、第１の入力制御信号がその第２の状態にあ
り、第２の制御入力信号が第１の状態にある場合、第２
の加熱器制御情報信号だけが加熱器に加えられ、第１の
入力制御信号が第２の状態にあり、第２の入力制御信号
がその第２の状態にある場合には、第２と第３の加熱器
制御情報信号の組み合わせのみが加熱器に加えられる。
器制御情報値及び１対のクロックによって駆動される補
償加熱器が含まれる。３つの加熱器制御情報値は、２つ
のクロックの関数である。第１と第２の状態を備えた第
１と第２の制御信号が、クロックのオン・オフ状況に従
って発生する。補償加熱器の制御は、第１と第２の入力
制御信号の関数である。第１の入力制御信号が第１の状
態にだけある場合、第１の加熱器制御情報信号は加熱器
に加えられ、第１の入力制御信号がその第２の状態にあ
り、第２の制御入力信号が第１の状態にある場合、第２
の加熱器制御情報信号だけが加熱器に加えられ、第１の
入力制御信号が第２の状態にあり、第２の入力制御信号
がその第２の状態にある場合には、第２と第３の加熱器
制御情報信号の組み合わせのみが加熱器に加えられる。
【０００８】
【実施例】図１を参照すると、本発明の動的電力補償シ
ステム１００が示されている。この動的電力補償システ
ム１００は、複数のＣＭＯＳ装置を含むチップ上に配置
されている。システム１００には、ＣＭＯＳチップに収
容されたメモリ装置１０２が含まれている。システム１
００では、メモリ１０２に配置された３つのレジスタ１
０５、１１０、及び、１１５と、６ビット加算器１２５
と、６ビット・ゲート回路１２０と、６ビット・マルチ
プレクサと、ＳＲラッチ１４０と、ステート・マシン１
３５と、６ビット補償加熱器１７０とが利用される。チ
ップ上の温度は、主クロック（ＭＣＬＫ）１４５及び周
期クロック（ＰＣＬＫ）１５０を監視することによって
制御される。
ステム１００が示されている。この動的電力補償システ
ム１００は、複数のＣＭＯＳ装置を含むチップ上に配置
されている。システム１００には、ＣＭＯＳチップに収
容されたメモリ装置１０２が含まれている。システム１
００では、メモリ１０２に配置された３つのレジスタ１
０５、１１０、及び、１１５と、６ビット加算器１２５
と、６ビット・ゲート回路１２０と、６ビット・マルチ
プレクサと、ＳＲラッチ１４０と、ステート・マシン１
３５と、６ビット補償加熱器１７０とが利用される。チ
ップ上の温度は、主クロック（ＭＣＬＫ）１４５及び周
期クロック（ＰＣＬＫ）１５０を監視することによって
制御される。
【０００９】動的電力補償システム１００が利用する加
熱器制御情報値は、主として３つある。図１に示すよう
に、３つの値は、Ｘ１０５、Ｙ１１０、及びＺ１１５と
表示されたレジスタに記憶されている。チップの温度
は、これらの３つの値のうちの１つ、または、これらの
値の組み合わせを補償加熱器１７０に入力することによ
って、静的状態に維持することができる。後述のよう
に、ＭＣＬＫ１４５及びＰＣＬＫ１５０を利用して、変
数Ｘ、Ｙ、及び、Ｙ＋Ｚの間で、補償加熱器１７０の入
力がスイッチされる。
熱器制御情報値は、主として３つある。図１に示すよう
に、３つの値は、Ｘ１０５、Ｙ１１０、及びＺ１１５と
表示されたレジスタに記憶されている。チップの温度
は、これらの３つの値のうちの１つ、または、これらの
値の組み合わせを補償加熱器１７０に入力することによ
って、静的状態に維持することができる。後述のよう
に、ＭＣＬＫ１４５及びＰＣＬＫ１５０を利用して、変
数Ｘ、Ｙ、及び、Ｙ＋Ｚの間で、補償加熱器１７０の入
力がスイッチされる。
【００１０】主クロック依存電力は、チップにおいて、
ＭＣＬＫ１４５に関連した回路要素によって消費される
電力量である。Ｙ値は、ＭＣＬＫ１４５だけによって発
生するのではない電力を補償する。ＭＣＬＫ１４５の周
波数が高くなるにつれて、主クロック依存電力量が増す
ので、Ｙレジスタ１１０を、より小さい値に設定すべき
である。ＭＣＬＫ１４５の周波数が、最高周波数に接近
すると、チップは、もはや、電力損失を補償する必要が
なくなる。従って、電力を一定に保つため、Ｙ値は、ゼ
ロに接近する。周期クロック依存電力は、チップにおい
て、ＰＣＬＫ１５０に関連した回路要素によって消費さ
れる電力量である。Ｚ値は、ＰＣＬＫ１５０だけによっ
て発生するのではない電力を補償する。ＰＣＬＫ１５０
の周波数が高くなるにつれて、周期クロック依存電力量
が増すことになる。動的電力補償システム１００は、Ｐ
ＣＬＫ１５０の周波数を自動的に検出し、加熱器電力の
Ｚ部分を減少させる。
ＭＣＬＫ１４５に関連した回路要素によって消費される
電力量である。Ｙ値は、ＭＣＬＫ１４５だけによって発
生するのではない電力を補償する。ＭＣＬＫ１４５の周
波数が高くなるにつれて、主クロック依存電力量が増す
ので、Ｙレジスタ１１０を、より小さい値に設定すべき
である。ＭＣＬＫ１４５の周波数が、最高周波数に接近
すると、チップは、もはや、電力損失を補償する必要が
なくなる。従って、電力を一定に保つため、Ｙ値は、ゼ
ロに接近する。周期クロック依存電力は、チップにおい
て、ＰＣＬＫ１５０に関連した回路要素によって消費さ
れる電力量である。Ｚ値は、ＰＣＬＫ１５０だけによっ
て発生するのではない電力を補償する。ＰＣＬＫ１５０
の周波数が高くなるにつれて、周期クロック依存電力量
が増すことになる。動的電力補償システム１００は、Ｐ
ＣＬＫ１５０の周波数を自動的に検出し、加熱器電力の
Ｚ部分を減少させる。
【００１１】Ｘレジスタは、（最大主クロック依存電力
と最大周期クロック依存電力の合計である）最大動的電
力値に設定される。本発明の望ましい実施例におけるＭ
ＣＬＫ１４５の最高周波数値は、Ｆmc＝Ｆmcmax＝１２
８ＭＨzである。望ましい実施例におけるＰＣＬＫ１５
０の最高周波数値は、Ｆpc＝Ｆpcmax＝３２ＭＨzである
（すなわち、最高ＭＣＬＫ周波数の１／４である）。Ｆ
mc及びＦpcは、それぞれ、ＭＣＬＫ１４５及びＰＣＬＫ
１５０の一般周波数を表し、一方、Ｆmcmax 及びＦpcma
x は、それぞれ、ＭＣＬＫ１４５及びＰＣＬＫ１５０の
最高周波数を表している。
と最大周期クロック依存電力の合計である）最大動的電
力値に設定される。本発明の望ましい実施例におけるＭ
ＣＬＫ１４５の最高周波数値は、Ｆmc＝Ｆmcmax＝１２
８ＭＨzである。望ましい実施例におけるＰＣＬＫ１５
０の最高周波数値は、Ｆpc＝Ｆpcmax＝３２ＭＨzである
（すなわち、最高ＭＣＬＫ周波数の１／４である）。Ｆ
mc及びＦpcは、それぞれ、ＭＣＬＫ１４５及びＰＣＬＫ
１５０の一般周波数を表し、一方、Ｆmcmax 及びＦpcma
x は、それぞれ、ＭＣＬＫ１４５及びＰＣＬＫ１５０の
最高周波数を表している。
【００１２】望ましい実施例の場合、Ｘレジスタ１０５
は、メモリ装置１０２のアドレス７０ｈに配置される。
レジスタＸ１０５に納められる値は、ＭＣＬＫ１４５及
びＰＣＬＫ１５０が静的状態にある時、補償加熱器１７
０を制御するために利用される。Ｘ値は、下記のように
定義される： Ｘ＝Ｐpcmax＋Ｐmcmax （１） ここで、Ｐpcmaxは、ＰＣＬＫ周波数Ｆpc＝３２ＭＨｚ
＝Ｆpcmaxにおける周期クロック依存電力であり、Ｐmcm
axは、ＭＣＬＫ周波数Ｆmc＝１２８ＭＨｚ＝Ｆmcmaxに
おける主クロック依存電力である。
は、メモリ装置１０２のアドレス７０ｈに配置される。
レジスタＸ１０５に納められる値は、ＭＣＬＫ１４５及
びＰＣＬＫ１５０が静的状態にある時、補償加熱器１７
０を制御するために利用される。Ｘ値は、下記のように
定義される： Ｘ＝Ｐpcmax＋Ｐmcmax （１） ここで、Ｐpcmaxは、ＰＣＬＫ周波数Ｆpc＝３２ＭＨｚ
＝Ｆpcmaxにおける周期クロック依存電力であり、Ｐmcm
axは、ＭＣＬＫ周波数Ｆmc＝１２８ＭＨｚ＝Ｆmcmaxに
おける主クロック依存電力である。
【００１３】Ｙ及びＺの値は、メモリ装置１０２の望ま
しい実施例のアドレス７１ｈ及び７２ｈに納められる。
このシステムでは、ＭＣＬＫ１４５が動作中でない間
に、適合するＹ及びＺ値を設定する。レジスタＹ１１０
及びＺ１１５は、補償電力値に設定される。チップ温度
が、ＭＣＬＫ１４５またはＰＣＬＫ１５０の周波数の変
化のために、不安定になると、アナログ信号（例えば、
タイミング）は、ドリフトを開始する。レジスタＹ１１
０及びレジスタＺ１１５に納められた値を利用すること
によって、このシステムは、温度の変化を補償すること
が可能である。レジスタＹ１１０は、特定のＭＣＬＫ１
４５周波数における主クロック依存電力及び最大周期ク
ロック依存電力の補数に設定される。Ｙ値は、ＭＣＬＫ
１４５の周波数の関数として、下記のように定義され
る：
しい実施例のアドレス７１ｈ及び７２ｈに納められる。
このシステムでは、ＭＣＬＫ１４５が動作中でない間
に、適合するＹ及びＺ値を設定する。レジスタＹ１１０
及びＺ１１５は、補償電力値に設定される。チップ温度
が、ＭＣＬＫ１４５またはＰＣＬＫ１５０の周波数の変
化のために、不安定になると、アナログ信号（例えば、
タイミング）は、ドリフトを開始する。レジスタＹ１１
０及びレジスタＺ１１５に納められた値を利用すること
によって、このシステムは、温度の変化を補償すること
が可能である。レジスタＹ１１０は、特定のＭＣＬＫ１
４５周波数における主クロック依存電力及び最大周期ク
ロック依存電力の補数に設定される。Ｙ値は、ＭＣＬＫ
１４５の周波数の関数として、下記のように定義され
る：
【００１４】
【数１】
【００１５】レジスタＺ１１５は、所定のＭＣＬＫ１４
５の周波数における周期クロック依存電力の最大値に設
定される。またＺ値は、ＭＣＬＫ１４５の周波数の関数
として、下記のように定義される：
５の周波数における周期クロック依存電力の最大値に設
定される。またＺ値は、ＭＣＬＫ１４５の周波数の関数
として、下記のように定義される：
【００１６】
【数２】
【００１７】Ｚpcmax＝Ｐpcmaxは、チップに特性を与え
るプロセスの間に定義されるべき定数である。チップ
は、さまざまなＭＣＬＫ１４５及びＰＣＬＫ１５０の周
波数について、シリコンの歪度の変動をチェックするこ
とによって、アナログ性能に関する特性が明らかにされ
る。Ｚ＝Ｚpcmaxで、Ｐpc＝Ｏ の場合、Ｚ加熱器の電力
消費は、Ｆmc＝Ｆmcmax＝１２８ＭＨｚ、及び、Ｆpc＝
Ｆpcmax＝Ｆmcmax／４＝３２ＭＨzにおける周期クロッ
ク依存電力に等しいことが望ましい。
るプロセスの間に定義されるべき定数である。チップ
は、さまざまなＭＣＬＫ１４５及びＰＣＬＫ１５０の周
波数について、シリコンの歪度の変動をチェックするこ
とによって、アナログ性能に関する特性が明らかにされ
る。Ｚ＝Ｚpcmaxで、Ｐpc＝Ｏ の場合、Ｚ加熱器の電力
消費は、Ｆmc＝Ｆmcmax＝１２８ＭＨｚ、及び、Ｆpc＝
Ｆpcmax＝Ｆmcmax／４＝３２ＭＨzにおける周期クロッ
ク依存電力に等しいことが望ましい。
【００１８】動的電力は動作周波数に比例するので、チ
ップの動的電力は、下記のように定義される：
ップの動的電力は、下記のように定義される：
【００１９】
【数３】
【００２０】従って、動的電力及び補償電力の合計は、
次の通りである： Ｐmcdyn＋Ｙ＋Ｚ＝Ｐpcmax＋Ｐmcmax＝Ｘ （５） 上述の全ての式は、この動的電力補償システム１００に
おける変数の関係を表したグラフを示す図７を参照する
ことにより、容易に明らかになる。
次の通りである： Ｐmcdyn＋Ｙ＋Ｚ＝Ｐpcmax＋Ｐmcmax＝Ｘ （５） 上述の全ての式は、この動的電力補償システム１００に
おける変数の関係を表したグラフを示す図７を参照する
ことにより、容易に明らかになる。
【００２１】ＭＣＬＫ１４５及びＰＣＬＫ１５０は、本
動的補償システム１００の動作を制御する。ＭＣＳＴＡ
Ｔ検出器１４０は、ＭＣＬＫ１４５がオンかオフかを判
定する。本発明の望ましい実施例のＭＣＳＴＡＴ検出器
１４０は、ＳＲラッチである。ＭＣＬＫ１４５が動作中
の場合、ＭＣＳＴＡＴ検出器１４０の出力信号１６５
（今後は、ＭＣＳＴＡＴ＿Ｎ１６５）は低であり、動作
中でない場合、ＭＣＳＴＡＴ＿Ｎ１６５は高である。望
ましい実施例の場合、単純なステート・マシンであるＰ
ＣＳＴＡＴ検出器１３５は、ＰＣＬＫ１５０の存在を検
出する。ＰＣＬＫ１５０が、動作中でない場合、ＰＣＳ
ＴＡＴ検出器１３５からの出力信号１６０（今後は、Ｐ
ＣＳＴＡＴ＿Ｎ１６０）は高であり、ＰＣＬＫ１５０が
生じると、ＰＣＳＴＡＴ＿Ｎ１６０は、次の４つのＭＣ
ＬＫ１４５の持続期間にわたって、低にとどまる。
動的補償システム１００の動作を制御する。ＭＣＳＴＡ
Ｔ検出器１４０は、ＭＣＬＫ１４５がオンかオフかを判
定する。本発明の望ましい実施例のＭＣＳＴＡＴ検出器
１４０は、ＳＲラッチである。ＭＣＬＫ１４５が動作中
の場合、ＭＣＳＴＡＴ検出器１４０の出力信号１６５
（今後は、ＭＣＳＴＡＴ＿Ｎ１６５）は低であり、動作
中でない場合、ＭＣＳＴＡＴ＿Ｎ１６５は高である。望
ましい実施例の場合、単純なステート・マシンであるＰ
ＣＳＴＡＴ検出器１３５は、ＰＣＬＫ１５０の存在を検
出する。ＰＣＬＫ１５０が、動作中でない場合、ＰＣＳ
ＴＡＴ検出器１３５からの出力信号１６０（今後は、Ｐ
ＣＳＴＡＴ＿Ｎ１６０）は高であり、ＰＣＬＫ１５０が
生じると、ＰＣＳＴＡＴ＿Ｎ１６０は、次の４つのＭＣ
ＬＫ１４５の持続期間にわたって、低にとどまる。
【００２２】補償加熱器１７０は、２進重み付き６４ビ
ット幅（すなわち、６制御）電流ミラーである。２ｍＡ
の基準電流が、他の６４ビットに反映される。そして、
これらのビットは、デジタル的にオンまたはオフにな
る。本発明の望ましい実施例は、５ｖシステムのため、
各ビットは、１０ｍＷの補償を行う。システム全体で
は、０〜６３０ｍＷの追加電力をチップに供給すること
が可能である。チップに供給される電力は、電流基準値
を変動させることによって変更することができる。図３
には、補償加熱器１７０の詳細な図解が示されている。
Ｉｒｅｆ３０５は、２ｍＡに設定された基準電流であ
り、ＰＭＯＳトランジスタ３０２の電圧は、ＰＭＯＳト
ランジスタ３１０ａ、３１０ｂ．．．３１０ｆに反映さ
れる。ＶＤＤは、３ボルトに設定される。Ｇ０ ３１５
ａ、Ｇ１ ３１５ｂ、．．．Ｇ５ ３１５fは、ＰＭＯＳ
トランジスタを制御するデジタル制御装置である。デジ
タル制御装置の重み付けは、Ｇ０＝１、Ｇ１＝２、Ｇ２
＝４、Ｇ３＝８、Ｇ４＝１６、及び、Ｇ５＝３２であ
る。従って、Ｇ３ ３１５dは、１つのトランジスタだけ
しか示していないが、実際には、本発明の場合、Ｇ３
３１５dに８つのトランジスタを備えている。
ット幅（すなわち、６制御）電流ミラーである。２ｍＡ
の基準電流が、他の６４ビットに反映される。そして、
これらのビットは、デジタル的にオンまたはオフにな
る。本発明の望ましい実施例は、５ｖシステムのため、
各ビットは、１０ｍＷの補償を行う。システム全体で
は、０〜６３０ｍＷの追加電力をチップに供給すること
が可能である。チップに供給される電力は、電流基準値
を変動させることによって変更することができる。図３
には、補償加熱器１７０の詳細な図解が示されている。
Ｉｒｅｆ３０５は、２ｍＡに設定された基準電流であ
り、ＰＭＯＳトランジスタ３０２の電圧は、ＰＭＯＳト
ランジスタ３１０ａ、３１０ｂ．．．３１０ｆに反映さ
れる。ＶＤＤは、３ボルトに設定される。Ｇ０ ３１５
ａ、Ｇ１ ３１５ｂ、．．．Ｇ５ ３１５fは、ＰＭＯＳ
トランジスタを制御するデジタル制御装置である。デジ
タル制御装置の重み付けは、Ｇ０＝１、Ｇ１＝２、Ｇ２
＝４、Ｇ３＝８、Ｇ４＝１６、及び、Ｇ５＝３２であ
る。従って、Ｇ３ ３１５dは、１つのトランジスタだけ
しか示していないが、実際には、本発明の場合、Ｇ３
３１５dに８つのトランジスタを備えている。
【００２３】本発明の実施例の１つでは、安定した定電
流源が必要になる。図４には、補償加熱器１７０の電流
源Ｉｒｅｆ３０５を実現することのできる方法の１つが
例示されている。電流源には、抵抗器Ｒ１ ４０５及び
Ｒ２ ４１０、ツェナー・ダイオード４１５、及び、演
算増幅器４２０が含まれている。抵抗器４０５と４１０
は、両方とも、温度係数が５０ｐｐｍ／゜ｃ未満であ
る。さらに、ツェナー・ダイオード４１５の温度ドリフ
トも、極めて低い（例えば、５０ｐｐｍ／゜ｃ未満であ
る）。演算増幅器４２０の反転入力端子は、演算増幅器
４２０の出力端子及びツェナー・ダイオード４１５の出
力に接続されている。ツェナー・ダイオードは、電圧基
準の働きをする。ツェナー・ダイオード４１５の入力
は、抵抗器Ｒ２４１０を介して、電圧源４２５に接続さ
れている。演算増幅器４２０の非反転入力端子は、抵抗
器Ｒ１ ４０５に接続されており、該抵抗器は、さら
に、ツェナー・ダイオード４１５の入力に接続されてい
る。抵抗器Ｒ１ ４０５に流れる電流は、補償加熱器１
７０によって用いられる電流を表している。
流源が必要になる。図４には、補償加熱器１７０の電流
源Ｉｒｅｆ３０５を実現することのできる方法の１つが
例示されている。電流源には、抵抗器Ｒ１ ４０５及び
Ｒ２ ４１０、ツェナー・ダイオード４１５、及び、演
算増幅器４２０が含まれている。抵抗器４０５と４１０
は、両方とも、温度係数が５０ｐｐｍ／゜ｃ未満であ
る。さらに、ツェナー・ダイオード４１５の温度ドリフ
トも、極めて低い（例えば、５０ｐｐｍ／゜ｃ未満であ
る）。演算増幅器４２０の反転入力端子は、演算増幅器
４２０の出力端子及びツェナー・ダイオード４１５の出
力に接続されている。ツェナー・ダイオードは、電圧基
準の働きをする。ツェナー・ダイオード４１５の入力
は、抵抗器Ｒ２４１０を介して、電圧源４２５に接続さ
れている。演算増幅器４２０の非反転入力端子は、抵抗
器Ｒ１ ４０５に接続されており、該抵抗器は、さら
に、ツェナー・ダイオード４１５の入力に接続されてい
る。抵抗器Ｒ１ ４０５に流れる電流は、補償加熱器１
７０によって用いられる電流を表している。
【００２４】安定した定電流源が必要でない場合は、Ｉ
ｒｅｆを抵抗器に接続し、該抵抗器をさらに５ボルト電
源に接続するだけでよい。これによって、ビット毎の差
異はもっと大きいが、補償加熱器１７０にとって必要な
電流源が形成される。
ｒｅｆを抵抗器に接続し、該抵抗器をさらに５ボルト電
源に接続するだけでよい。これによって、ビット毎の差
異はもっと大きいが、補償加熱器１７０にとって必要な
電流源が形成される。
【００２５】加熱器に電流源を設けるための他の実施例
が、Ｉｒｅｆ４２５に対するフィードバックを備えた、
アナログ温度検知回路である。図４の場合、ツェナー・
ダイオード４１５は、温度ドリフトが最小限の、安定し
た電圧基準である。アナログ温度検知回路は、真のツェ
ナー・ダイオードである電圧基準を有している。上述の
安定した定電流源に用いられるツェナー・ダイオードの
代わりに、既知の１０ｍＶ／゜ｃ電圧ドリフトを生じる
ツェナー・ダイオード４１５を利用することが可能であ
る。ツェナー・ダイオード４１５の電圧は、システムに
おける温度揺らぎによって変化するので、抵抗器Ｒ１
４０５の電圧が変化し、Ｉｒｅｆに変化が生じることに
なる。Ｉｒｅｆの変化は温度変化に比例する。結果とし
て、周囲温度ドリフトを補償するためのアナログ技法
が、得られることになる。
が、Ｉｒｅｆ４２５に対するフィードバックを備えた、
アナログ温度検知回路である。図４の場合、ツェナー・
ダイオード４１５は、温度ドリフトが最小限の、安定し
た電圧基準である。アナログ温度検知回路は、真のツェ
ナー・ダイオードである電圧基準を有している。上述の
安定した定電流源に用いられるツェナー・ダイオードの
代わりに、既知の１０ｍＶ／゜ｃ電圧ドリフトを生じる
ツェナー・ダイオード４１５を利用することが可能であ
る。ツェナー・ダイオード４１５の電圧は、システムに
おける温度揺らぎによって変化するので、抵抗器Ｒ１
４０５の電圧が変化し、Ｉｒｅｆに変化が生じることに
なる。Ｉｒｅｆの変化は温度変化に比例する。結果とし
て、周囲温度ドリフトを補償するためのアナログ技法
が、得られることになる。
【００２６】図２を参照すると、動的電力補償システム
１００に関するタイミング図が示されている。図２は、
かなり特定された例であり、一方、後述の図７には、動
的電力補償システム１００の動作特性がより一般的に示
されている。
１００に関するタイミング図が示されている。図２は、
かなり特定された例であり、一方、後述の図７には、動
的電力補償システム１００の動作特性がより一般的に示
されている。
【００２７】当初、ＭＣＬＫは、動作中ではなく、ＭＣ
ＳＴＡＴ＿Ｎ１６５は、ｔ0 に示すように、高である。
Ｘレジスタ１０５に対して、最大動的電力のプログラミ
ングを施し、チップに、ＭＣＬＫ１４５及びＰＣＬＫ１
５０の最大動作と同量の電力を消費させるのが望まし
い。ＭＣＬＫ１４５が動作中でない場合、レジスタＸ１
０５を利用して、温度補償加熱器１７０が駆動される。
この時点で、チップの動的電力は、ゼロである。従っ
て、動的電力と補償電力の合計は、単なるＸである。
ＳＴＡＴ＿Ｎ１６５は、ｔ0 に示すように、高である。
Ｘレジスタ１０５に対して、最大動的電力のプログラミ
ングを施し、チップに、ＭＣＬＫ１４５及びＰＣＬＫ１
５０の最大動作と同量の電力を消費させるのが望まし
い。ＭＣＬＫ１４５が動作中でない場合、レジスタＸ１
０５を利用して、温度補償加熱器１７０が駆動される。
この時点で、チップの動的電力は、ゼロである。従っ
て、動的電力と補償電力の合計は、単なるＸである。
【００２８】上記式（２）及び（３）を利用して、Ｙ及
びＺが設定されると、ｔ1 で示すように、特定の周波数
ＦmcにおいてＭＣＬＫ１４５を開始することができる。
ＭＣＬＫ１４５が開始すると、ＭＣＳＴＡＴ検出器１４
０が、ＭＣＬＫ１４５信号の存在を検出し、ｔ2 で示す
ように、ＭＣＳＴＡＴ＿Ｎ１６５が、低になる。この時
点で、ＰＣＬＫ１５０は、動作中ではなく、従って、Ｐ
ＣＳＴＡＴ＿Ｎ１６０は、まだ高である。ＭＣＬＫ１４
５の開始とＭＣＳＴＡＴ＿Ｎ１６５の低への移行との間
における関連したわずかな遅延については、後述する。
ＰＣＳＴＡＴ＿Ｎ１６０が、高であるので、６ビットの
ゲート１２０は開いており、Ｚ値が、加算器１２５によ
ってＹ値に加算され、ＭＣＳＴＡＴ＿Ｎ１６５が低のた
め、マルチプレクサ１３０に対する入力は、低になり、
マルチプレクサ１３０の出力は、ＸからＹ＋Ｚにスイッ
チされる。この結果、Ｙ＋Ｚが、補償加熱器１７０に加
えられる。
びＺが設定されると、ｔ1 で示すように、特定の周波数
ＦmcにおいてＭＣＬＫ１４５を開始することができる。
ＭＣＬＫ１４５が開始すると、ＭＣＳＴＡＴ検出器１４
０が、ＭＣＬＫ１４５信号の存在を検出し、ｔ2 で示す
ように、ＭＣＳＴＡＴ＿Ｎ１６５が、低になる。この時
点で、ＰＣＬＫ１５０は、動作中ではなく、従って、Ｐ
ＣＳＴＡＴ＿Ｎ１６０は、まだ高である。ＭＣＬＫ１４
５の開始とＭＣＳＴＡＴ＿Ｎ１６５の低への移行との間
における関連したわずかな遅延については、後述する。
ＰＣＳＴＡＴ＿Ｎ１６０が、高であるので、６ビットの
ゲート１２０は開いており、Ｚ値が、加算器１２５によ
ってＹ値に加算され、ＭＣＳＴＡＴ＿Ｎ１６５が低のた
め、マルチプレクサ１３０に対する入力は、低になり、
マルチプレクサ１３０の出力は、ＸからＹ＋Ｚにスイッ
チされる。この結果、Ｙ＋Ｚが、補償加熱器１７０に加
えられる。
【００２９】ｔ3 に示すように、ＰＣＬＫ１５０が生じ
ると、ＰＣＳＴＡＴ＿Ｎ１６０は、ｔ4に示すように、
低に設定され、Ｚ値は、例えば、ｔ4 とｔ5の間に示さ
れるように、次の４Ｔmcの間に、ゲート制御によってオ
フになる。ＭＣＬＫ１４５及びＰＣＬＫ１５０が動作中
の場合、レジスタＹ１１０に納められた値は、温度補償
加熱器１７０の駆動に用いられる。ＭＣＳＴＡＴ１４５
をリセットするため、Ｙレジスタ１１０（すなわち、ア
ドレス７１ｈ）にアクセスを試みる必要がある。Ｙレジ
スタ１１０に対するアドレス指定の試みによって、マル
チプレクサ１３０の出力が、Ｘに納められた値にスイッ
チされる（ただし、ＭＣＬＫ１４５が現在動作中の場合
には、一瞬だけである）。
ると、ＰＣＳＴＡＴ＿Ｎ１６０は、ｔ4に示すように、
低に設定され、Ｚ値は、例えば、ｔ4 とｔ5の間に示さ
れるように、次の４Ｔmcの間に、ゲート制御によってオ
フになる。ＭＣＬＫ１４５及びＰＣＬＫ１５０が動作中
の場合、レジスタＹ１１０に納められた値は、温度補償
加熱器１７０の駆動に用いられる。ＭＣＳＴＡＴ１４５
をリセットするため、Ｙレジスタ１１０（すなわち、ア
ドレス７１ｈ）にアクセスを試みる必要がある。Ｙレジ
スタ１１０に対するアドレス指定の試みによって、マル
チプレクサ１３０の出力が、Ｘに納められた値にスイッ
チされる（ただし、ＭＣＬＫ１４５が現在動作中の場合
には、一瞬だけである）。
【００３０】ＰＣＬＫ１５０によって、Ｚ１１５に動的
にゲート制御が加えられる場合、平均補償電力は、下記
のようになる：
にゲート制御が加えられる場合、平均補償電力は、下記
のようになる：
【００３１】
【数４】
【００３２】この時点で、チップの動的電力は、次の通
りである：
りである：
【００３３】
【数５】
【００３４】従って、動的電力及び補償電力の和は、次
の通りである： Ｐdyn＋Ｐcompen＝Ｐpcmax＋Ｐpcmax＝Ｘ （８） ＰＣＬＫ１５０の周波数は急速に変化するので、ＰＣＳ
ＴＡＴ検出器１３５は、電力を一定に保つように注意す
る。
の通りである： Ｐdyn＋Ｐcompen＝Ｐpcmax＋Ｐpcmax＝Ｘ （８） ＰＣＬＫ１５０の周波数は急速に変化するので、ＰＣＳ
ＴＡＴ検出器１３５は、電力を一定に保つように注意す
る。
【００３５】本発明の望ましい実施例の場合、ＭＣＬＫ
１４５とＰＣＬＫ１５０の周波数比の有効範囲は、Ｆmc
／Ｆpc＝４〜１６，３８４である。これをＦmc／Ｆpc＝
Ｍに一般化する場合、ＰＣＳＴＡＴ＿Ｎ１６０は、次の
Ｍ*Ｔｍｃ 時に、低になる（すなわち、Ｚが、ゲート制
御によってオフになる）のが望ましい。
１４５とＰＣＬＫ１５０の周波数比の有効範囲は、Ｆmc
／Ｆpc＝４〜１６，３８４である。これをＦmc／Ｆpc＝
Ｍに一般化する場合、ＰＣＳＴＡＴ＿Ｎ１６０は、次の
Ｍ*Ｔｍｃ 時に、低になる（すなわち、Ｚが、ゲート制
御によってオフになる）のが望ましい。
【００３６】ＭＣＬＫ１４５が、ｔ8 に示すように、再
び停止すると、動的電力はゼロになる。しかし、マルチ
プレクサ１３０は、すぐにＸ値にスイッチして、温度変
動を回避すべきである。チップの熱時定数は、ほぼ１秒
であるため、数ミリ秒は十分に速い。１００ｍｓを超え
ると、チップ温度の回復には、５．０秒の待機時間が、
勧められる。表１には、熱時定数が示されている。
び停止すると、動的電力はゼロになる。しかし、マルチ
プレクサ１３０は、すぐにＸ値にスイッチして、温度変
動を回避すべきである。チップの熱時定数は、ほぼ１秒
であるため、数ミリ秒は十分に速い。１００ｍｓを超え
ると、チップ温度の回復には、５．０秒の待機時間が、
勧められる。表１には、熱時定数が示されている。
【００３７】
【表１】
【００３８】図７を参照すると、本発明の動的電力補償
システム及び方法の動作全体に関する一般的グラフが示
されている。一般に、このグラフは、周波数対電力を図
示したものである。電力を一定に保つため、ゼロのクロ
ック周波数におけるレジスタＸ１０５の値を補償加熱器
１７０にロードする必要がある。チップは、望ましい実
施例の場合、２つの成分、すなわち、主クロック成分と
周期クロック成分から構成される、既知の周波数範囲に
わたって動作する。チップが、静的状態にない場合、本
発明は、Ｙ及びＺ値をこれに従って使用可能にする。
システム及び方法の動作全体に関する一般的グラフが示
されている。一般に、このグラフは、周波数対電力を図
示したものである。電力を一定に保つため、ゼロのクロ
ック周波数におけるレジスタＸ１０５の値を補償加熱器
１７０にロードする必要がある。チップは、望ましい実
施例の場合、２つの成分、すなわち、主クロック成分と
周期クロック成分から構成される、既知の周波数範囲に
わたって動作する。チップが、静的状態にない場合、本
発明は、Ｙ及びＺ値をこれに従って使用可能にする。
【００３９】例えば、周期クロックが動作中でないと仮
定する。その場合、周期クロック依存電力Ｐpcdyn は、
ゼロである。ＰＣＳＴＡＴ検出器１３５は、ＰＣＳＴＡ
Ｔ＿Ｎ１６０信号が、高にとどまるように制御する。周
期クロックがないので、ＰＣＳＴＡＴ＿Ｎ１６０は、常
に高であり、動的電力補償システム１００は、Ｙ＋Ｚ値
を利用して、温度変化を補償する。ＭＣＬＫ１４５周波
数が高くなると、Ｙ値は、ＭＣＬＫ１４５の周波数が最
大に達するまで、小さくなり、その時点で、Ｙ値は停止
する。ＭＣＬＫ１４５の周波数が高くなると、チップが
発生する電力が増大し、補償加熱器１７０の発生する電
力を減少させなければならない。
定する。その場合、周期クロック依存電力Ｐpcdyn は、
ゼロである。ＰＣＳＴＡＴ検出器１３５は、ＰＣＳＴＡ
Ｔ＿Ｎ１６０信号が、高にとどまるように制御する。周
期クロックがないので、ＰＣＳＴＡＴ＿Ｎ１６０は、常
に高であり、動的電力補償システム１００は、Ｙ＋Ｚ値
を利用して、温度変化を補償する。ＭＣＬＫ１４５周波
数が高くなると、Ｙ値は、ＭＣＬＫ１４５の周波数が最
大に達するまで、小さくなり、その時点で、Ｙ値は停止
する。ＭＣＬＫ１４５の周波数が高くなると、チップが
発生する電力が増大し、補償加熱器１７０の発生する電
力を減少させなければならない。
【００４０】ＭＣＬＫ１４５は、一次信号であるため、
システムが不安定なアナログ動作をしている時には変化
しない。Ｙ値は、ＭＣＬＫ１４５の開始前に、適正に計
算し、メモリ装置に設定すべきであり、システムの動作
中は、周波数を変更してはならない。一方、周期クロッ
クは事象トリガ信号であり、システムの動作時に、その
周波数または間隔を変更することが可能である。ＰＣＳ
ＴＡＴ検出器１３５は、ＰＣＳＴＡＴ＿Ｎ信号１６０
が、ＰＣＬＫ１５０の後毎に、４つのＭＣＬＫ１４５の
持続時間にわたって、低にとどまるようにシステム１０
０を制御する。従って、Ｚ値は、すべての周期クロック
事象の後で、４つのＭＣＬＫ１４５の持続時間にわたっ
て、加熱器に加えられるわけではない。
システムが不安定なアナログ動作をしている時には変化
しない。Ｙ値は、ＭＣＬＫ１４５の開始前に、適正に計
算し、メモリ装置に設定すべきであり、システムの動作
中は、周波数を変更してはならない。一方、周期クロッ
クは事象トリガ信号であり、システムの動作時に、その
周波数または間隔を変更することが可能である。ＰＣＳ
ＴＡＴ検出器１３５は、ＰＣＳＴＡＴ＿Ｎ信号１６０
が、ＰＣＬＫ１５０の後毎に、４つのＭＣＬＫ１４５の
持続時間にわたって、低にとどまるようにシステム１０
０を制御する。従って、Ｚ値は、すべての周期クロック
事象の後で、４つのＭＣＬＫ１４５の持続時間にわたっ
て、加熱器に加えられるわけではない。
【００４１】ＰＣＬＫ１５０が、（最高周期クロック周
波数である）ＭＣＬＫ１４５を４で割った値である場
合、ＰＣＬＫ１５０は、ＰＣＬＫ１５０毎に４つのＭＣ
ＬＫ１４５の持続時間にわたって、ＰＣＳＴＡＴ＿Ｎ１
６０信号を低に保つので、ＰＣＳＴＡＴ＿Ｎ１６０は低
にとどまることになる。その場合、周期クロック依存電
力は、特定のＭＣＬＫ１４５周波数における最大周期ク
ロック依存電力Ｐpcmaxである。従って、動的電力補償
システム１００は、Ｙ値だけを利用して、温度変化を補
償する。ＰＣＬＫ１５０が４で割った値未満、例えば、
８で割った値になると、ＰＣＬＫ１５０による電力の割
合が減少し、ＰＣＬＫ１５０の電力に対する影響力が低
下するので、Ｐmcdyn は小さくなる。従って、電力の変
化を補償するためには、Ｚ値とＹ値を組み合わせなけれ
ばならない。ＭＣＬＫ１４５の最高周波数に接近する
と、Ｙ値はゼロになる。ただし、ＰＣＬＫ１５０は、ま
だその最高周波数ではないので、Ｚ値は、やはり、補償
機構に寄与しなければならない。
波数である）ＭＣＬＫ１４５を４で割った値である場
合、ＰＣＬＫ１５０は、ＰＣＬＫ１５０毎に４つのＭＣ
ＬＫ１４５の持続時間にわたって、ＰＣＳＴＡＴ＿Ｎ１
６０信号を低に保つので、ＰＣＳＴＡＴ＿Ｎ１６０は低
にとどまることになる。その場合、周期クロック依存電
力は、特定のＭＣＬＫ１４５周波数における最大周期ク
ロック依存電力Ｐpcmaxである。従って、動的電力補償
システム１００は、Ｙ値だけを利用して、温度変化を補
償する。ＰＣＬＫ１５０が４で割った値未満、例えば、
８で割った値になると、ＰＣＬＫ１５０による電力の割
合が減少し、ＰＣＬＫ１５０の電力に対する影響力が低
下するので、Ｐmcdyn は小さくなる。従って、電力の変
化を補償するためには、Ｚ値とＹ値を組み合わせなけれ
ばならない。ＭＣＬＫ１４５の最高周波数に接近する
と、Ｙ値はゼロになる。ただし、ＰＣＬＫ１５０は、ま
だその最高周波数ではないので、Ｚ値は、やはり、補償
機構に寄与しなければならない。
【００４２】ＰＣＬＫ１５０が、上述のように、ＭＣＬ
Ｋ１４５を８で割った値の場合、ＰＣＳＴＡＴ検出器１
３５は、システム１００を制御し、ＰＣＳＴＡＴ＿Ｎ１
６０が４つのＭＣＬＫ持続時間については低になり、も
う４つのＭＣＬＫ持続時間については高になるようにす
る。従って、加熱器の平均電力は、Ｙ＋Ｚ／２になる。
周期クロック周波数が低くなると、ＰＣＳＴＡＴ＿Ｎ１
６０が高状態に長くとどまることになり、Ｚ値の加熱器
電力に影響する部分が増すことになる。同時に、ＰＣＬ
Ｋ１５０の周波数が低くなると、周期クロック依存電力
が減少する。周期クロック依存電力及び加熱器電力のＺ
部分が、互いに補償して、電力消費を一定に保つ。ＰＣ
ＬＫ１５０の周波数または間隔がとても頻繁に変化した
としても、ＰＣＳＴＡＴ検出器１３５は、ＰＣＬＫ１５
０の間隔を追従して、平均加熱器電力をＰＣＬＫ１５０
依存電力の補数に保つ。
Ｋ１４５を８で割った値の場合、ＰＣＳＴＡＴ検出器１
３５は、システム１００を制御し、ＰＣＳＴＡＴ＿Ｎ１
６０が４つのＭＣＬＫ持続時間については低になり、も
う４つのＭＣＬＫ持続時間については高になるようにす
る。従って、加熱器の平均電力は、Ｙ＋Ｚ／２になる。
周期クロック周波数が低くなると、ＰＣＳＴＡＴ＿Ｎ１
６０が高状態に長くとどまることになり、Ｚ値の加熱器
電力に影響する部分が増すことになる。同時に、ＰＣＬ
Ｋ１５０の周波数が低くなると、周期クロック依存電力
が減少する。周期クロック依存電力及び加熱器電力のＺ
部分が、互いに補償して、電力消費を一定に保つ。ＰＣ
ＬＫ１５０の周波数または間隔がとても頻繁に変化した
としても、ＰＣＳＴＡＴ検出器１３５は、ＰＣＬＫ１５
０の間隔を追従して、平均加熱器電力をＰＣＬＫ１５０
依存電力の補数に保つ。
【００４３】ＭＣＳＴＡＴ＿Ｎ信号１６５の発生にはい
くつかの変形がある。望ましい実施例の場合、ＳＲラッ
チが用いられる。ＭＣＬＫ１５０が開始すると、ＳＲラ
ッチが自動的に検知し、ＭＣＳＴＡＴ＿Ｎ１６５は低に
なる。この動きは極めて高速であり、Ｘ値のＹ＋Ｚへの
切り換えと動的電力の発生との間の時間差は、何ら感知
されない。ＭＣＬＫ１４５が停止すると、ＭＣＳＴＡＴ
＿Ｎ１６５は、ソフトウェアによってリセットされるの
が望ましい。しかし、それには、２ミリ秒かかる可能性
がある。ＭＣＳＴＡＴ＿Ｎ信号１６５を発生するもう１
つの方法は、ＡＣ検出器、低域通過フィルタ、及び、比
較器を利用して、ＭＣＬＫ１６５を自動的に検出するこ
とである。適合するフィルタ時定数を選択することによ
って、ソフトウェアの制御がなくても、自動的にＭＣＳ
ＴＡＴ＿Ｎ１６５のオン・オフを制御することが可能で
ある。
くつかの変形がある。望ましい実施例の場合、ＳＲラッ
チが用いられる。ＭＣＬＫ１５０が開始すると、ＳＲラ
ッチが自動的に検知し、ＭＣＳＴＡＴ＿Ｎ１６５は低に
なる。この動きは極めて高速であり、Ｘ値のＹ＋Ｚへの
切り換えと動的電力の発生との間の時間差は、何ら感知
されない。ＭＣＬＫ１４５が停止すると、ＭＣＳＴＡＴ
＿Ｎ１６５は、ソフトウェアによってリセットされるの
が望ましい。しかし、それには、２ミリ秒かかる可能性
がある。ＭＣＳＴＡＴ＿Ｎ信号１６５を発生するもう１
つの方法は、ＡＣ検出器、低域通過フィルタ、及び、比
較器を利用して、ＭＣＬＫ１６５を自動的に検出するこ
とである。適合するフィルタ時定数を選択することによ
って、ソフトウェアの制御がなくても、自動的にＭＣＳ
ＴＡＴ＿Ｎ１６５のオン・オフを制御することが可能で
ある。
【００４４】本発明は、２つのクロック（すなわち、Ｍ
ＣＬＫ１４５及びＰＣＬＫ１５０）を利用するのとは反
対に、クロックを１つだけしか利用せずに、実施するこ
とも可能である。クロックを１つだけしか利用しない場
合、ステート・マシン１３５及び加算器１２５は、もは
や不要である。さらに、レジスタは２つしか必要としな
い。最大動的電力値を表すＸレジスタ１０５は、単一の
クロック依存電力値を表す追加レジスタと共に存在する
ことになる。クロック依存電力値は、単一のクロックが
現在動作中の特定の周波数によって決まる。本発明は、
（複数のクロック値を表す）追加レジスタ及びｎ個の変
数を加算する加算器（ここで、ｎは非同期クロック数）
を利用して、複数の非同期クロックによって実現するこ
とも可能である。
ＣＬＫ１４５及びＰＣＬＫ１５０）を利用するのとは反
対に、クロックを１つだけしか利用せずに、実施するこ
とも可能である。クロックを１つだけしか利用しない場
合、ステート・マシン１３５及び加算器１２５は、もは
や不要である。さらに、レジスタは２つしか必要としな
い。最大動的電力値を表すＸレジスタ１０５は、単一の
クロック依存電力値を表す追加レジスタと共に存在する
ことになる。クロック依存電力値は、単一のクロックが
現在動作中の特定の周波数によって決まる。本発明は、
（複数のクロック値を表す）追加レジスタ及びｎ個の変
数を加算する加算器（ここで、ｎは非同期クロック数）
を利用して、複数の非同期クロックによって実現するこ
とも可能である。
【００４５】図５には、ＣＭＯＳ装置を含むチップのチ
ップ温度を制御するためのもう１つの方法及び装置が示
されている。既知の１０ｍＶ／゜ｃ電圧ドリフトを有す
るツェナー・ダイオード５０５が、温度ドリフトが５ｐ
ｐｍ／゜ｃ未満の抵抗器５１０に接続されている。該抵
抗器５１０は、電流源としての働きをする。ツェナー・
ダイオード５０５の出力は、Ａ／Ｄ変換器５１５に接続
される。Ａ／Ｄ変換器５１５に対する入力に生じる電圧
は、ツェナー・ダイオード５０５の電圧に比例する。従
って、ツェナー・ダイオード５０５における電圧が温度
によって変化するのにつれて、Ａ／Ｄ変換器に加えられ
る電圧値も変化することになる。Ａ／Ｄ変換器からの出
力は、マイクロプロセッサ５２０の入力に接続される。
マイクロプロセッサ５２０は、Ａ／Ｄ変換器５１５から
の出力を読み出し、周囲温度にある方向または別の方向
のドリフト（すなわち、電圧変化）が生じたことを検知
すると、上述の補償システム１００において、Ｘ１０
５、Ｙ１１０、及び、Ｚ１１５の値をそれに応じて調整
することができる。この結果、周囲温度ドリフトを補償
するデジタル技法が得られる。例えば、５ボルトの範囲
における９ビットＡ／Ｄ変換器の場合、Ａ／Ｄ変換器の
各最下位ビットは、１゜Ｃの温度変化に対応する。従っ
て、較正時に、Ａ／Ｄ変換器の値についてサンプリング
が行われる。この値は、記憶され、約１分毎に、新しい
値のサンプリングが行われる。新しい値が、もとの値か
ら逸脱している場合、温度が変化しており、これに応じ
て、補償加熱器１７０の調整を行う必要がある。
ップ温度を制御するためのもう１つの方法及び装置が示
されている。既知の１０ｍＶ／゜ｃ電圧ドリフトを有す
るツェナー・ダイオード５０５が、温度ドリフトが５ｐ
ｐｍ／゜ｃ未満の抵抗器５１０に接続されている。該抵
抗器５１０は、電流源としての働きをする。ツェナー・
ダイオード５０５の出力は、Ａ／Ｄ変換器５１５に接続
される。Ａ／Ｄ変換器５１５に対する入力に生じる電圧
は、ツェナー・ダイオード５０５の電圧に比例する。従
って、ツェナー・ダイオード５０５における電圧が温度
によって変化するのにつれて、Ａ／Ｄ変換器に加えられ
る電圧値も変化することになる。Ａ／Ｄ変換器からの出
力は、マイクロプロセッサ５２０の入力に接続される。
マイクロプロセッサ５２０は、Ａ／Ｄ変換器５１５から
の出力を読み出し、周囲温度にある方向または別の方向
のドリフト（すなわち、電圧変化）が生じたことを検知
すると、上述の補償システム１００において、Ｘ１０
５、Ｙ１１０、及び、Ｚ１１５の値をそれに応じて調整
することができる。この結果、周囲温度ドリフトを補償
するデジタル技法が得られる。例えば、５ボルトの範囲
における９ビットＡ／Ｄ変換器の場合、Ａ／Ｄ変換器の
各最下位ビットは、１゜Ｃの温度変化に対応する。従っ
て、較正時に、Ａ／Ｄ変換器の値についてサンプリング
が行われる。この値は、記憶され、約１分毎に、新しい
値のサンプリングが行われる。新しい値が、もとの値か
ら逸脱している場合、温度が変化しており、これに応じ
て、補償加熱器１７０の調整を行う必要がある。
【００４６】図６には、補償加熱器制御信号の値を制御
するためのさらにもう１つの方法及び装置が示されてい
る。上述の動的電力補償システム１００は、クロック依
存電力を補償する。他の又は追加の電力補償はデータ依
存電力を補償するためのものである。データ・バス６０
２からのデータの流れを検査することによって、そのデ
ータの流れの特性を観測して、コンピュータ・チップの
温度を制御するための方法及びシステムが提示される。
１及び０のデータの流れが与えられる場合、一連の交互
になった１及び０は最大電力を消費し、一連の１だけ、
または、一連の０だけの場合は最小電力を消費する。従
って、システムに入力されるデータの流れの内容を観測
して、電力、従って、温度を制御することが可能であ
る。
するためのさらにもう１つの方法及び装置が示されてい
る。上述の動的電力補償システム１００は、クロック依
存電力を補償する。他の又は追加の電力補償はデータ依
存電力を補償するためのものである。データ・バス６０
２からのデータの流れを検査することによって、そのデ
ータの流れの特性を観測して、コンピュータ・チップの
温度を制御するための方法及びシステムが提示される。
１及び０のデータの流れが与えられる場合、一連の交互
になった１及び０は最大電力を消費し、一連の１だけ、
または、一連の０だけの場合は最小電力を消費する。従
って、システムに入力されるデータの流れの内容を観測
して、電力、従って、温度を制御することが可能であ
る。
【００４７】ブロック６０５には、従来のパイプライン
式データ経路が示されている。パイプライン式構造の場
合、順次クロック・サイクル間において、データに対す
る操作が行われる。システム６０５に対する入力として
用いられるｎビットのデータは、ｎビット直列加算器６
１０にも入力される。望ましい実施例の場合、各ビット
には、等しい重みが与えられる（例えば、８ビットのデ
ータの流れの場合、最上位ビットであるビット７は、例
えば、ビット０と同じ重みを有している）。ただし、他
の実施例には、より頻繁に利用される個々のビットに固
有の重みを割り付ける直列加算器が含まれている。
式データ経路が示されている。パイプライン式構造の場
合、順次クロック・サイクル間において、データに対す
る操作が行われる。システム６０５に対する入力として
用いられるｎビットのデータは、ｎビット直列加算器６
１０にも入力される。望ましい実施例の場合、各ビット
には、等しい重みが与えられる（例えば、８ビットのデ
ータの流れの場合、最上位ビットであるビット７は、例
えば、ビット０と同じ重みを有している）。ただし、他
の実施例には、より頻繁に利用される個々のビットに固
有の重みを割り付ける直列加算器が含まれている。
【００４８】直列加算は、所定量のＭＣＬＫ６２０のサ
イクルにわたって、直列加算器６１０に入力されるビッ
トに対して実施される。直列加算器６１０からの繰り上
げは、特定の数のクロック・パルスに関する繰り上げ数
を計数するステート・マシン６１５の入力に接続され
る。データの流れにおいて、１に０が後続する毎に、あ
るいは、この逆になる毎に、加算器６１０からの繰り上
げは１になる。ステート・マシン６１５は、繰り上げ信
号からの１と０の数を記録しておく。１と０の数は、６
３５において平均化され、この値を利用して、加熱器制
御情報信号Ｘ、Ｙ、及び、Ｚの調整が行われ、この結
果、チップの温度が制御可能になる。補償加熱器１７０
の調整が済むと、ステート・マシン６１５は、６２５で
リセットされ、手順が繰り返される。
イクルにわたって、直列加算器６１０に入力されるビッ
トに対して実施される。直列加算器６１０からの繰り上
げは、特定の数のクロック・パルスに関する繰り上げ数
を計数するステート・マシン６１５の入力に接続され
る。データの流れにおいて、１に０が後続する毎に、あ
るいは、この逆になる毎に、加算器６１０からの繰り上
げは１になる。ステート・マシン６１５は、繰り上げ信
号からの１と０の数を記録しておく。１と０の数は、６
３５において平均化され、この値を利用して、加熱器制
御情報信号Ｘ、Ｙ、及び、Ｚの調整が行われ、この結
果、チップの温度が制御可能になる。補償加熱器１７０
の調整が済むと、ステート・マシン６１５は、６２５で
リセットされ、手順が繰り返される。
【００４９】とりわけ、望ましい実施例に関連して、本
発明の例示及び解説を行ってきたが、当業者には明らか
なように、本発明の精神及び範囲を逸脱することなく、
形態及び細部において上記またはそれ以外の変更を加え
ることが可能である。
発明の例示及び解説を行ってきたが、当業者には明らか
なように、本発明の精神及び範囲を逸脱することなく、
形態及び細部において上記またはそれ以外の変更を加え
ることが可能である。
【００５０】
【発明の効果】本発明の動的電力補償システムは、大電
力補償、高価なパッケージ、または、高価な冷却システ
ムを必要とせずに、チップの温度変動を制御し、ＣＭＯ
Ｓ装置に関連したアナログ信号に対するドリフトを除去
できる。
力補償、高価なパッケージ、または、高価な冷却システ
ムを必要とせずに、チップの温度変動を制御し、ＣＭＯ
Ｓ装置に関連したアナログ信号に対するドリフトを除去
できる。
【図１】 本発明の動的電力補償機構のハードウエアを
示す図である。
示す図である。
【図２】 本発明の動的電力補償システムのタイミング
図である。
図である。
【図３】 本発明の動的電力補償機構により制御される
補償加熱器の詳細な例を示す図である。
補償加熱器の詳細な例を示す図である。
【図４】 補償加熱器に用いられる安定した定電流源を
示す図である。
示す図である。
【図５】 温度揺らぎのアナログ・ディジタル変換を用
いたチップ上の温度制御の他の実施例を示す図である。
いたチップ上の温度制御の他の実施例を示す図である。
【図６】 データの依存度を監視することによりチップ
上の温度を制御する他の実施例を示す図である。
上の温度を制御する他の実施例を示す図である。
【図７】 本発明の動的電力補償のグラフを示す図であ
る。
る。
１００ 動的電力補償システム
１０２ メモリ装置
１０５，１１０，１１５ レジスタ
１２５ 加算器
１３０ マルチプレクサ
１３５ ステート・マシン
１４０ ＳＲラッチ
１７０ 補償加熱器
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 クリストファー・ケールナー
アメリカ合衆国コロラド州80525−9599
フォート・コリンズ，イースト・ハーモ
ニー・ロード・3404
(56)参考文献 特開 昭57−121268（ＪＰ，Ａ)
特開 昭62−74457（ＪＰ，Ａ)
特開 昭60−152045（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
H03K 19/003 - 19/007
H03K 19/084 - 19/091
Claims (5)
- 【請求項１】（ａ）チップが使用する少なくとも１つの
クロック・パルスを監視し、該少なくとも１つのクロッ
ク・パルスの状態を表す制御信号（165）を供給する制
御手段と（120、125、135、140）、 （ｂ）少なくとも１つの加熱器制御情報の値を含む記憶
ユニット（102）であって、該少なくとも１つの加熱器
制御情報の値が前記少なくとも１つのクロック・パルス
の関数である、記憶ユニット（102）と、 （ｃ）前記制御信号（165）に応答して、前記記憶ユニ
ット（102）から少なくとも１つの加熱器制御情報の値
（103）を選択するための選択器手段（130）と、及び （ｄ）前記選択された少なくとも１つの加熱器制御情報
の値（103）に従って前記チップの温度を制御するため
の加熱器手段（170）と、 を備える前記チップの動的電力変動を補償するためのシ
ステム。 - 【請求項２】前記チップの周囲の温度揺らぎを評価する
ための手段を更に含み、該手段が、（ｅ）既知の温度係
数を有する電圧基準（505）と、 （ｆ）前記電圧基準（505）に接続されるＡ／Ｄ変換器
（515）と、 （ｇ）較正時に前記Ａ／Ｄ変換器の出力を温度と比較す
る評価手段（520）と （ｈ）前記周囲の温度揺らぎに従って前記少なくとも１
つの加熱器制御情報の値（103）を調節する調節手段と
を含む、 請求項１のシステム。 - 【請求項３】（ａ）チップの温度状態を評価し、該温度
状態を表す制御信号（165）を供給する制御手段であっ
て、 （１）前記チップのデータ・バス（602）に接続された
直列加算器（610）と、 （２）前記直列加算器（610）の繰上げ出力（612）に接
続された、ステート・マシン（615）であって、値の変
化に関して前記直列加算器（610）の繰上げ出力（612）
を監視するように構成された、ステート・マシン（61
5）と、及び （３）前記ステート・マシン（615）の出力に応答し
て、前記制御信号（165）を発生する、調節手段（635）
と、 を有する制御手段と、 （ｂ）前記制御信号（165）に応答して、少なくとも１
つの加熱器制御情報の値（103）を選択する、選択器手
段（130）と、及び （ｃ）前記少なくとも１つの加熱器制御情報の値（10
3）に従って前記チップの温度を制御する加熱器手段（1
70）と、 を含む、前記チップの動的電力変動を補償するためのシ
ステム。 - 【請求項４】（ａ）チップの温度状態を評価し、該温度
状態を表す制御信号（165）を供給する、制御手段（12
0、125、135、140）と、 （ｂ）前記制御信号（165）に応答して、少なくとも１
つの加熱器制御情報の値を選択する、選択器手段（13
0）と、 （ｃ）前記少なくとも１つの加熱器制御情報の値に従っ
て前記チップの温度を制御する、加熱器手段（170）
と、 （ｄ）第１、第２、及び第３の加熱器制御情報信号（10
3）を含む、第１（105）、第２（110）、及び第３（11
5）のレジスタと、 （ｅ）前記第１のレジスタ（105）の出力に結合された
第１の入力を有する、加算器手段（125）と、 （ｆ）前記第３のレジスタの出力（115）に結合された
第１の入力と、前記加算器手段（125）の第２の入力に
結合された出力とを有する、制御ゲート（120）と、 （ｇ）前記制御手段（120、125、135、140）が、 （ｉ）前記制御ゲート（120）の第２の入力に結合され
た出力（160）を有する、第１の入力制御信号検出器（1
35）と、及び （ii）第２の入力制御信号検出器（140）とを含み、 （ｈ）第１と第２の状態を有する第１の入力信号（14
5）を、前記第２の入力制御信号検出器（140）の入力に
供給する、手段と、 （ｉ）前記第１のレジスタ（105）の出力に結合された
第１の入力と、前記加算器手段（125）の出力に結合さ
れた第２の入力と、前記加熱器手段（170）に結合され
た出力とを有する、マルチプレクサ（130）からなる、
前記選択器手段（130）と、 （ｊ）前記マルチプレクサ（130）の第３の入力に結合
された出力（165）を有する、前記第２の入力制御信号
検出器（140）と、及び （ｋ）前記第１の入力信号（145）とは異なり、且つ第
１と第２の状態を有する第２の入力信号（150）を、前
記第１の入力制御信号検出器（135）に供給する、手段
と、 を含む、前記チップの動的電力変動を補償するためのシ
ステムであって、 前記第１の入力信号（145）がその第１の状態である場
合、前記第１のレジスタ（105）の加熱器制御情報信号
だけを、前記マルチプレクサ（130）を介して前記加熱
器手段（170）に送り、 前記第１の入力信号（145）がその第２の状態で、且つ
前記第２の入力信号（150）がその第２の状態である場
合、前記第２のレジスタ（110）の加熱器制御情報信号
だけを、前記マルチプレクサ（130）を介して前記加熱
器手段（170）に送り、及び 前記第１の入力信号（145）がその第２の状態で、且つ
前記第２の入力信号（150）がその第１の状態である場
合、前記第２（110）、及び第３のレジスタ（115）の加
熱器制御情報信号の和の値だけを、前記マルチプレクサ
（130）を介して前記加熱器手段（170）に送る、前記チップの動的電力変動を補償するための システム。 - 【請求項５】（１）チップの温度状態を評価するステッ
プと、 （２）少なくとも１つのクロック・パルスを発生させる
ステップと、 （３）前記少なくとも１つのクロック・パルスを、加熱
器制御情報の値（103）として表すステップであって、
前記加熱器制御情報の値（103）が、前記少なくとも１
つのクロック・パルスの関数である、ステップと、 （４）前記加熱器制御情報の値（103）をメモり（102）
に記憶するステップと、及び （５）前記加熱器制御情報の値（103）を補償加熱器（1
70）に供給するステップとからなる、前記チップの動的
電力変動を補償するための方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US786655 | 1991-11-01 | ||
| US07/786,655 US5324916A (en) | 1991-11-01 | 1991-11-01 | System and method for dynamic power compensation |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05276008A JPH05276008A (ja) | 1993-10-22 |
| JP3369608B2 true JP3369608B2 (ja) | 2003-01-20 |
Family
ID=25139230
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29286092A Expired - Fee Related JP3369608B2 (ja) | 1991-11-01 | 1992-10-30 | 動的電力補償 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5324916A (ja) |
| EP (1) | EP0540287B1 (ja) |
| JP (1) | JP3369608B2 (ja) |
| DE (1) | DE69208812T2 (ja) |
Families Citing this family (20)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6463396B1 (en) * | 1994-05-31 | 2002-10-08 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Apparatus for controlling internal heat generating circuit |
| US5930110A (en) * | 1994-03-28 | 1999-07-27 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Computer system having detachable expansion unit |
| US5664118A (en) * | 1994-03-28 | 1997-09-02 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Computer system having detachable expansion unit |
| US5752011A (en) | 1994-06-20 | 1998-05-12 | Thomas; C. Douglas | Method and system for controlling a processor's clock frequency in accordance with the processor's temperature |
| US6489793B2 (en) | 1996-10-21 | 2002-12-03 | Delta Design, Inc. | Temperature control of electronic devices using power following feedback |
| US6476627B1 (en) | 1996-10-21 | 2002-11-05 | Delta Design, Inc. | Method and apparatus for temperature control of a device during testing |
| KR100681981B1 (ko) | 1998-07-14 | 2007-02-15 | 델타 디자인, 인코포레이티드 | 전자소자들에 대해 액체기반, 광역, 고속응답하는 온도순환 제어를 하는 장치, 방법 및 시스템 |
| WO2000004582A1 (en) * | 1998-07-14 | 2000-01-27 | Schlumberger Technologies, Inc. | Temperature control of electronic devices using power following feedback |
| US6518782B1 (en) | 2000-08-29 | 2003-02-11 | Delta Design, Inc. | Active power monitoring using externally located current sensors |
| US6809538B1 (en) * | 2001-10-31 | 2004-10-26 | Intel Corporation | Active cooling to reduce leakage power |
| GB0613832D0 (en) * | 2006-07-12 | 2006-08-23 | Univ Keele | Virtual human interaction system |
| US8762097B2 (en) * | 2006-08-04 | 2014-06-24 | Apple Inc. | Method and apparatus for a thermal control system based on virtual temperature sensor |
| US11244727B2 (en) | 2006-11-29 | 2022-02-08 | Rambus Inc. | Dynamic memory rank configuration |
| WO2008067494A1 (en) * | 2006-11-29 | 2008-06-05 | Rambus Inc. | Integrated circuit with built-in heating circuitry to reverse operational degeneration |
| US8344475B2 (en) | 2006-11-29 | 2013-01-01 | Rambus Inc. | Integrated circuit heating to effect in-situ annealing |
| US8785823B2 (en) * | 2007-07-11 | 2014-07-22 | International Business Machines Corporation | Extending the operating temperature range of high power devices |
| US8086358B2 (en) | 2007-07-11 | 2011-12-27 | International Business Machines Corporation | Method for pre-heating high power devices to enable low temperature start-up and operation |
| US8378271B2 (en) * | 2007-07-11 | 2013-02-19 | International Business Machines Corporation | Utilization of overvoltage and overcurrent compensation to extend the usable operating range of electronic devices |
| EP2191473A2 (en) | 2007-09-05 | 2010-06-02 | Rambus Inc. | Method and apparatus to repair defects in nonvolatile semiconductor memory devices |
| US9419621B1 (en) * | 2015-09-18 | 2016-08-16 | Freescale Semiconductor, Inc. | System on chip and method of operating a system on chip |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4284872A (en) * | 1978-01-13 | 1981-08-18 | Burr-Brown Research Corporation | Method for thermal testing and compensation of integrated circuits |
| JPS57121268A (en) * | 1981-01-20 | 1982-07-28 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Semiconductor device |
| FR2507353B1 (fr) * | 1981-06-05 | 1985-08-30 | Cepe | Cellule de couplage thermique entre un element calorifique et un element thermo-sensible et enceinte thermostatee pour cristal piezo-electrique comportant une telle cellule |
| JPS60152045A (ja) * | 1984-01-20 | 1985-08-10 | Toshiba Corp | 半導体装置 |
| US4593258A (en) * | 1985-02-13 | 1986-06-03 | Gerald Block | Energy conserving apparatus for regulating temperature of monitored device |
| JPS6274457A (ja) * | 1985-09-30 | 1987-04-06 | Toshiba Corp | 恒温装置 |
-
1991
- 1991-11-01 US US07/786,655 patent/US5324916A/en not_active Expired - Lifetime
-
1992
- 1992-10-27 DE DE69208812T patent/DE69208812T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1992-10-27 EP EP92309818A patent/EP0540287B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1992-10-30 JP JP29286092A patent/JP3369608B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05276008A (ja) | 1993-10-22 |
| EP0540287B1 (en) | 1996-03-06 |
| US5324916A (en) | 1994-06-28 |
| DE69208812T2 (de) | 1996-07-25 |
| EP0540287A2 (en) | 1993-05-05 |
| EP0540287A3 (en) | 1993-05-26 |
| DE69208812D1 (de) | 1996-04-11 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP3369608B2 (ja) | 動的電力補償 | |
| EP0181047B1 (en) | Delay control circuit and method for controlling delays in a semiconductor element | |
| KR100218975B1 (ko) | 정밀한 rc발진기 | |
| KR100301368B1 (ko) | 파워온리셋회로 | |
| US6140860A (en) | Thermal sensing circuit | |
| US6052035A (en) | Oscillator with clock output inhibition control | |
| US7187601B2 (en) | Active termination circuit and method for controlling the impedance of external integrated circuit terminals | |
| JP2917152B2 (ja) | 集積回路チップ | |
| US6055489A (en) | Temperature measurement and compensation scheme | |
| US6265918B1 (en) | Clock signal processing circuit and semiconductor device in which a clock signal is processed in improved method | |
| EP2239849A2 (en) | Apparatus and method for compensating for process, voltage, and temperature variation of the time delay of a digital delay line | |
| US6421626B1 (en) | Low voltage/low power temperature sensor | |
| JP2932433B2 (ja) | データ入出力感知形基板電圧発生回路 | |
| US6072349A (en) | Comparator | |
| US5534803A (en) | Process insensitive off-chip driver | |
| US6064232A (en) | Self-clocked logic circuit and methodology | |
| US5994937A (en) | Temperature and power supply adjusted address transition detector | |
| JP2003288139A (ja) | インピーダンス制御方法および回路 | |
| US6211712B1 (en) | CMOS comparator with hysteresis | |
| US6130558A (en) | Data transfer circuit and method for a semiconductor memory | |
| JP2001285056A (ja) | 発振器の自動トリミング回路 | |
| JP2001292053A (ja) | 遅延回路及びその回路を用いた半導体装置と半導体集積回路 | |
| JP2002111466A (ja) | 半導体集積回路 | |
| JP3319717B2 (ja) | 電圧比較回路 | |
| JPH11510938A (ja) | 最小数の外部構成要素を有するマイクロコントローラ |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313113 |
|
| R371 | Transfer withdrawn |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R371 |
|
| S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313113 |
|
| R371 | Transfer withdrawn |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R371 |
|
| S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313113 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |