TWI523144B - 具有履歷電路單元之晶片結構 - Google Patents

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Description

具有履歷電路單元之晶片結構
本發明為一種具有履歷電路單元之晶片結構，其特別有關於一種可提高可靠度之具有履歷電路單元之晶片結構。
現今之電子產品在銷售到市場之前，都必須經過嚴格的可靠度測試，以確保電子產品在保固期間內不會故障。可靠度測試除了可以確保產品的穩定性外，同時也可以避免公司因處理瑕疵品而造成售貨成本上升，當然穩定的產品也可避免信譽的損失，甚至可避免瑕疵產品造成人身財產的威脅。
如第1圖所示，其為習知晶片之架構示意圖，習知晶片100之設計一般只有核心電路單元10之功能設計。此外習知晶片100供電使用一段時間後，習知晶片100內電晶體的特性會有所改變，若無法得知電晶體特性改變狀況，晶片就會有隨時損壞的可能，對於一些重要的系統就會承擔了非常高的風險。因此對積體電路而言，晶片的可靠度是相當重要的課題之一。
一般在積體電路或是電子產品的生產，必定要經過可靠度測試以作為產品品管的依據，常使用的可靠度測試最就是burn-in test，這個測試最主要就是將產品置於高溫的環境下讓產品工作一段時間，以確定其品質。而如何在測試或使用階段記錄核心電路各項相關電性數據之技術，目前尚未被提及過。
中華民國發明專利第I240173號專利揭露了一種用於超大型積體電路之階層式功率供應雜訊監控裝置及系統，其中雜訊監控裝置被製造於晶片內以量測晶片上的雜訊。雜訊監控系統包括被策略性分佈於晶片上的複數個晶片內雜訊監控裝置，並利用雜訊分析算法分析自雜訊監控裝置所收集之雜訊資料的雜訊特徵，又一階層式雜訊監控系統將各個核心之雜訊映射至晶片內的系統中。然相關技術主要欲解決的課題是要避免雜訊所產生訊號錯誤的問題。
本發明為一種具有履歷電路單元之晶片結構，其包括：核心電路單元；以及履歷電路單元。本發明主要是要達到有效偵測及記錄核心電路單元之狀態以掌握使用期間的電氣特性數據，以有效解決晶片結構的可靠度問題。
本發明提供一種具有履歷電路單元之晶片結構，其包括：一核心電路單元：以及一履歷電路單元，其包括：一感測單元，電訊連接且偵測核心電路單元之一使用時間及一使用狀態並產生一履歷資訊；一紀錄單元，電訊連接感測單元並記錄履歷資訊；及一傳輸單元，其為一輸出單元，電訊連接紀錄單元且用以輸出履歷資訊。
藉由本發明的實施，至少可達到下列進步功效：
一、能即時有效的偵測及記錄晶片結構的狀態。
二、能有效掌握及瞭解核心電路之使用狀況，進而達到解決核心電路可靠度問題。
三、可以動態改變核心電路工作電壓或工作頻率。
為了使任何熟習相關技藝者了解本發明之技術內容並據以實施，且根據本說明書所揭露之內容、申請專利範圍及圖式，任何熟習相關技藝者可輕易地理解本發明相關之目的及優點，因此將在實施方式中詳細敘述本發明之詳細特徵以及優點。
第2圖為本發明實施例之一種具有履歷電路單元之晶片結構之電路方塊圖。第3圖為本發明實施例之一種履歷電路單元之電路方塊圖。第4圖為本發明實施例之一種包括有輸入單元之具有履歷電路單元之晶片結構之電路方塊圖。
如第2圖所示，本實施例為一種具有履歷電路單元之晶片結構110，其包括：一核心電路單元10；以及一履歷電路單元20。
核心電路單元10，以一般微處理器而言，核心電路單元10是最重要的單元，核心電路單元10需負擔處理來自於產品系統的大量運算需求。
履歷電路單元20，其用以即時有效掌握及瞭解核心電路單元10之使用狀況。由於核心電路單元10是最重要的單元，如果核心電路單元10發生問題或者無法預期核心電路單元10可能即將發生問題，將對產品系統運作的穩定產生極大的影響，因此有必要設置履歷電路單元20以即時掌握並瞭解核心電路單元10之使用狀況。
如第3圖所示，在製作核心電路單元10時可以同時製作履歷電路單元20，履歷電路單元20包括：一感測單元21；一紀錄單元22；及一傳輸單元23。
感測單元21，可以對核心電路單元10進行偵測，以有效掌握核心電路單元10之使用狀況。感測單元21除了電訊連接至核心電路單元10外，同時感測單元21也可藉此偵測核心電路單元10之一使用時間及一使用狀態並產生相關的履歷資訊。感測單元21除了偵測核心電路單元10之一使用時間及一使用狀態外，更可進一步偵測一電壓、一電流或一溫度狀態並產生相關的履歷資訊，如此能更多面向的充分掌握核心電路單元10之狀態。
紀錄單元22，其可以為非揮發性的儲存電路。紀錄單元22電訊連接至感測單元21，藉此紀錄單元22能動態且持續的記錄由感測單元21輸出的履歷資訊。此外為了確保資料的正確性，記錄在紀錄單元22的履歷資訊可以是唯讀而無法被修改之履歷資訊。藉由紀錄單元22將核心電路單元10之狀態進行完整的紀錄，接著就可以對這些履歷資訊進行判讀，如此可以即早調整或掌握核心電路單元10之狀態，並進行必要之預防做措施，以提高核心電路單元10的可靠度並進而維持系統的穩定。
如第4圖所示，傳輸單元23，其為一輸出單元231。傳輸單元23電訊連接至紀錄單元22，當使用者要讀取履歷資訊進行分析時，履歷資訊便可藉由傳輸單元23加以輸出，以便使用者能進一步加以應用。傳輸單元23除了具有輸出單元231之功效外，傳輸單元23可進一步具有輸入單元232，當履歷資訊被分析判讀後，若有必要對核心電路單元10進行必要的設定調整時，輸入單元232可用以接收外部使用者的指令，以指示該核心電路單元10進行例如改變工作電壓或工作頻率…等動作，藉此也可增加核心電路單元10的壽命。
以汽車為例，汽車有里程表，因此可以藉由里程表瞭解汽車的使用狀況。本實施例將晶片結構110內設置履歷電路單元20以記錄晶片結構110使用期間的電氣特性的數據，藉此瞭解晶片結構110內重要核心電路單元10的使用狀況，然後可再進一步動態改變核心電路單元10的工作狀態，例如可調整工作電壓或工作頻率以延長晶片結構110的使用壽命，此外更可以提早查覺晶片結構110是否快要損壞，而提早因應以提高產品的穩定度。
惟上述各實施例係用以說明本發明之特點，其目的在使熟習該技術者能瞭解本發明之內容並據以實施，而非限定本發明之專利範圍，故凡其他未脫離本發明所揭示之精神而完成之等效修飾或修改，仍應包含在以下所述之申請專利範圍中。
100．．．習知晶片
110．．．晶片結構
10．．．核心電路單元
20．．．履歷電路單元
21．．．感測單元
22．．．紀錄單元
23．．．傳輸單元
231．．．輸出單元
232．．．輸入單元
第1圖為習知晶片之架構示意圖。
第2圖為本發明實施例之一種具有履歷電路單元之晶片結構之電路方塊圖。
第3圖為本發明實施例之一種履歷電路單元之電路方塊圖。
第4圖為本發明實施例之一種包括有輸入單元之具有履歷電路單元之晶片結構之電路方塊圖。
110．．．晶片結構
10．．．核心電路單元
20．．．履歷電路單元

Claims (3)

  1. 一種具有履歷電路單元之晶片結構，其包括：一核心電路單元：以及一履歷電路單元，其係於製作該核心電路單元時同時製作該履歷電路單元，該履歷電路單元包括：一感測單元，電訊連接且偵測該核心電路單元之一使用時間及一使用狀態並產生一履歷資訊；一紀錄單元，電訊連接該感測單元並記錄該履歷資訊，其中該紀錄單元為一非揮發性的儲存電路，又該履歷資訊係以唯讀而無法被修改之方式紀錄於該紀錄單元；及一傳輸單元，其為一輸出單元，電訊連接該紀錄單元且用以輸出該履歷資訊。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之晶片結構，其中該感測單元用以進一步偵測一電壓、一電流或一溫度狀態。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之晶片結構，其中該傳輸單元進一步包括一輸入單元，用以接收外部指令以指示該核心電路單元動作。
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