[发明专利]基于磁隧道结的温度感测装置

说明书

本发明实施例涉及一种基于磁隧道结的温度感测装置，其中本发明实施例公开一种温度计电路，其经配置以估计监测温度。所述电路包含：可调电阻器，其呈现独立于温度的第一电阻值及相依于温度的第二电阻值，其中当所述电阻器呈现所述第一电阻值时，横跨所述电阻器传导第一电流信号，且当所述电阻器呈现所述第二电阻值时，横跨所述电阻器传导第二电流信号；多个门控导体，其耦合到所述电阻器；及控制电路，其耦合到所述电阻器及所述多个门控导体，且经配置以选择性地停用所述多个门控导体的至少一者来比较所述第一电流信号与所述第二电流信号以估计所述监测温度。

技术领域

本发明实施例是有关一种基于磁隧道结的温度感测装置。

背景技术

用于高性能集成电路的先进技术缩放已导致互连线的较高电流密度，其继而增加各自衬底上的功率耗散。一般来说，此耗散功率的大部分转换成热，其因此引起热密度大幅攀升。高性能集成电路中的各功能块的各自不同操作模式引起其中形成集成电路的衬底上的温度梯度。上述情境需要可用于精确热映射及热管理的轻质、稳健且低功耗的芯片上温度感测装置。

为满足此些需要，近年来已提出各种芯片上温度感测装置，例如芯片上热传感器。一般来说，芯片上热传感器是提供一或多个额外保护层的集成电路的集成部分。芯片上热传感器可用于(例如)通过感测异常温度的存在来检测集成电路是否被非法侵入。因而，可提高集成电路的安全保护。芯片上热传感器也可用于将反馈提供到其它芯片上电路/组件以允许所述芯片上电路/组件调整(若干)各自电路参数以不产生过多热耗散。相应地，整个集成电路(系统)可更高效且更可靠地操作。

常规芯片上热传感器通常利用各种随温度变化的物理效应(例如电压)来检测/测量温度。此些常规热传感器在集成到集成电路中时经受各种问题。在一实例中，一或多个二极管(p-n结装置)用于基于电压降的随温度变化特性通过比较各自电压降来测量温度。然而，将二极管集成到集成电路中通常面临各种问题，例如重新分配面积以容纳(若干)二极管、(若干)的高功率消耗等等。在另一实例中，通过使用金属氧化物半导体(MOS)晶体管的随温度变化阈值电压来将MOS晶体管用作芯片上热传感器。尽管此些基于MOS的热传感器具有相对较小大小且具有较低功率消耗，但将基于MOS的热传感器集成到集成电路中仍面临各种问题，例如难以与集成电路的其它芯片上组件/电路一起缩放。因此，常规芯片上热传感器并不完全令人满意。

发明内容

根据本发明的一实施例，一种经配置以估计监测温度的温度计电路包括：可调电阻器，其呈现独立于温度的第一电阻值及相依于温度的第二电阻值，其中当所述电阻器呈现所述第一电阻值时，横跨所述电阻器传导第一电流信号，且当所述电阻器呈现所述第二电阻值时，横跨所述电阻器传导第二电流信号；多个门控导体，其耦合到所述电阻器；及控制电路，其耦合到所述电阻器及所述多个门控导体且经配置以选择性地停用所述多个门控导体的至少一者来比较所述第一电流信号与所述第二电流信号以估计所述监测温度。

根据本发明的一实施例，一种经配置以估计监测温度的温度计电路包括：磁隧道结(MTJ)单元，其呈现独立于温度的第一电阻值及相依于温度的第二电阻值，其中当所述MTJ单元呈现所述第一电阻值时，横跨所述MTJ单元传导第一电流信号，且当所述MTJ单元呈现所述第二电阻值时，横跨所述MTJ单元传导第二电流信号；多个门控导体，其耦合到所述MTJ单元；及控制电路，其耦合到所述MTJ单元及所述多个门控导体且经配置以选择性地停用所述多个门控导体的至少一者来比较所述第一电流信号与所述第二电流信号以估计所述监测温度。