[发明专利]用于调节电压电源的设备、系统和方法

说明书

相关申请的交叉引用

本申请涉及与本申请同一天提交的受让人相同的以下共同未决的美国专利申请：“On-Chip Adaptive Voltage Compensation”(片上自适应电压补偿)(律师存档号RPS9 2006 0231 US1)；“Using Temperature Datafor Instruction Thread Direction”(将温度数据用于指令线程引导)(律师存档号RPS9 2006 0263 US1)；“Using Performance Data for InstructionThread Direction”(将性能数据用于指令线程引导)(律师存档号RPS92006 0262 US1)；“Using IR Drop Data for Instruction Thread Direction”(将IR压降数据用于指令线程引导)(律师存档号RPS9 2006 0261US1)；“Integrated Circuit Failure Prediction”(集成电路故障预测)(律师存档号RPS9 2006 0260 US1)；“Instruction Dependent Dynamic VoltageCompensation”(依赖于指令的动态电压补偿)(律师存档号RPS9 20060259 US1)；“Temperature Dependent Voltage Source Compensation”(依赖于温度的电压源补偿)(律师存档号RPS9 2006 0258 US1)；以及“FanSpeed Control from Adaptive Voltage Supply”(根据自适应电压电源的风扇速度控制)(律师存档号RPS9 2006 0257 US1)，每个上述申请都已转让给IBM公司，在此通过引用的方式包含其内容。

技术领域

本发明一般地涉及一种用于调节到包含在半导体衬底上的集成电路的电压的系统和方法。特别地，本发明涉及一种用于在向可编程控制器提供数据和从可编程控制器接收输入时作为对数字地测量的集成电路物理状态的响应而调节到集成电路的电压的系统和方法。

背景技术

在制造工艺期间，集成电路的性能会发生变化。传统地，这些制造在半导体衬底晶片上的集成电路在制造完成时被测试和分级以确定它们的性能。在分级时，基于这一测量性能封装并出售半导体衬底。这种分级使得将要针对所有操作状态而提供给集成电路的指定的单个电压的预测性能更为详细。

典型地，其边缘未能达到性能标准的集成电路会被丢弃，即使该集成电路具有完全的功能，没有任何缺陷。这会导致产量损失。在边缘上增加集成电路的性能的一种方法是增加施加于其上的标称操作电压。因此，为了确保由于性能不好的集成电路样品而引起的产量损失为最小，利用比标注在封装本身上的标称电压规范高的电压来封装这些集成电路样品。然而，这一性能测试是在单个操作点上进行的，即是以固定的温度和给定的工艺来进行的，要进行测量以得出达到最小性能标准所需的电压是多少。但是，在系统中，温度和电压并不是常数，因此要应对这些变化，实际上要在封装上印上甚至比达到最小性能标准所需的电压高的电压作为标称电压。

另外，单个集成样品的校准会占用更多的测试时间，这增加了成本。在这样一种静态测试方法中，由于基于单个操作点在晶片上设置电源电压，所以无法动态地降低功率。

因此，在已经分级并封装之后，并未作为对改变集成电路的操作系统状态的响应而进行任何设置。

发明内容

根据本发明，提供了一种集成电路设备，其包括：温度测量电路，在该集成电路内，提供温度信号；压降测量电路，在该集成电路内，向压降寄存器提供压降值；频率测量电路，在该集成电路内，向频率寄存器提供频率值；监督电路，连接到压降寄存器和频率寄存器，并且选择性地从压降寄存器和频率寄存器读取值或者向压降寄存器和频率寄存器提供值；电压缩放信号电路，连接到温度测量电路、压降寄存器和频率寄存器并且将温度信号与压降寄存器和频率寄存器的值组合以计算电压缩放信号值；以及电压电源，连接到电压缩放信号电路并向集成电路提供与电压缩放值成正比的电压。