[发明专利]热控制装置和方法

说明书

技术领域

本发明涉及电子系统，更具体地说，涉及电子系统的热控制。

背景技术

随着晶体管实现的集成电路（IC）的数量增加，管理与温度有关的问题在重要性方面也增加。在很多IC中，同时操作的大量晶体管可能产生明显的热量。如果保持不检查，则IC的晶体管的操作所产生的热量可能导致错误操作或永久损坏。

温度传感器得以在很多不同类型的IC上实现。一个或多个温度传感器可以放置在IC管芯上，并且可以用于确定其上各个位置处的温度。温度传感器可以测量温度信息并且将其报告给其它电路（例如一个或多个寄存器）。在一些IC（例如各种类型的处理器和片上系统（SOC））中，可以执行监控寄存器的软件。如果检测到超过预定阈值的温度，则软件可以发起动作以关闭IC的一个或多个部分。

发明内容

公开了一种热控制方法和装置的各个实施例。在一个实施例中，集成电路包括一个或多个热传感器、比较电路和控制电路。所述比较电路被配置为：从所述一个或多个热传感器接收温度读数。所述控制电路被配置为：响应于所述比较电路确定来自所述一个或多个热传感器的至少一个温度读数超过一个或多个阈值之一而降低一个或多个受控子系统的性能级别。

在一个实施例中，所述比较电路和所述控制电路可以与在处理器上执行的软件温度控制例程并行地操作。因此，该系统可以包括硬件和软件热监视控制机构。硬件机构（包括例如比较电路）可以比软件机构更频繁地监控从一个或多个温度传感器接收的温度读数。如果所述硬件机构确定温度读数超过温度阈值，则所述硬件机构可以产生对于IC的至少对应功能单元的性能级别的对应降低。性能级别方面的这种降低可以允许在报告传感器处的温度在由软件机构检查之前回落到温度阈值之下。

在一个实施例中，可以使用多个温度阈值。例如，所述控制电路可以响应于确定对应温度值已经超过第一阈值而将受控子系统的性能降低第一量，或响应于确定所述对应温度值已经超过第二阈值而降低第二量。所述第二阈值可以大于所述第一阈值。如果对应温度读数超过所述第二阈值，则所述软件机构可以关闭所述受控子系统（以及在一些实施例中，集成电路的其它部分）。在一些实施例中，在确定温度读数超过所述第一阈值时，所述软件机构可以不采取动作。因此，可以对所述硬件机构允许用于将所述集成电路的各个子系统的温度保持在安全限度之内的机会，而无需执行完全关闭。在所述硬件机构不再能够将各个温度保持在安全限度之内之后，所述软件机构可以执行一个或多个受控子系统的关闭。

所述硬件机构的不同实施例中的控制电路可以执行各种类型的性能降低。例如，在一个实施例中，可以响应于温度读数超过阈值而降低提供给受控子系统的时钟信号的频率。其它类型的性能降低可以包括操作电压降低、带宽限制、对另一子系统的工作负载的重新分配（例如从一个处理器内核到另一处理器内核）等。

附图说明

以下详细描述参照附图，现简要描述附图。

图1是集成电路的一个实施例的框图。

图2是基于硬件的热控制装置的一个实施例的框图。

图3A和图3B是示出基于硬件的热控制装置的一个实施例的操作中的迟滞（hysterisis）的时序图。

图4是示出结合基于软件的热控制机构的一个实施例的基于硬件的热控制机构的一个实施例的组合操作的流程图。

图5是系统的一个实施例的框图。

虽然本发明容易经受各种修改和替换形式，但其特定示例性实施例在附图中通过示例的方式示出并且将在此详细描述。然而，应理解，附图及其详细描述并非意图将本发明限制为所公开的特定形式，而是相反，本发明覆盖落入所附权利要求所限定的本发明的精神和范围内的所有修改、等同物以及替换。在此所使用的标题仅用于组织的目的，而不是意图用于限制本发明的范围。如贯穿本发明所使用的那样，词语“可以”用在宽泛的意义上（即意指具有潜能），而不是强制意义（即意指必须）。相似地，词语“包括”、“包含”以及“含有”意指包括，但不限于此。