集成电路片上系统的低功耗多点温度检测系统的制作方法
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及集成电路验证测试技术，特别是一种对集成电路片上系统进行低 功耗测试的多点温度检测系统。
【背景技术】
[0002] 对采用深亚微米技术实现的集成电路进行验证测试时，集成电路片上系统内部的 芯核在测试过程中存在高功耗和高密度的影响，导致片上系统内的芯核产生高温，芯核温 度过高会导致芯核产生热斑或者损坏。因此，在测试过程中应该尽量避免高温对片上系统 芯核的影响。如果在测试过程中片上系统内的芯核出现高温，必须在测试过程中进行处理， 降低片上系统内的芯核温度。
[0003] 传统的温度测试方法是采用热电阻二极管接到芯核的边缘进行温度采样，由于测 试点单一、误差较大，所以测量的温度不准确；再就是对于没有分区的温度约束的测试调 度，如果两个测试的组合温度大于给定的温度范围，测试就不能并行，从而导致多个测试在 温度允许的范围内不能执行更多的并行测试。
【发明内容】
[0004] 本实用新型的目的是克服现有技术的上述不足而提供一种对集成电路片上系统 进行低功耗测试的多点温度检测系统。
[0005] 本实用新型的技术方案是：一种集成电路片上系统的低功耗多点温度检测系统， 包括温度传感器模块、温度控制器模块、模数转换器模块、温度选择器模块、温度存储器模 块及测试控制器模块。
[0006] 所述的温度选择器模块内设有高温选择模块及低温选择模块。
[0007] 所述的温度存储器模块内设有高温存储模块及低温存储模块。
[0008] 所述的测试控制器模块内设有高温测试调度模块及低温测试调度模块，高温测试 调度模块及低温测试调度模块的输出端与测试总线连接。
[0009] 温度传感器模块的输出端通过信号线与温度控制器模块内的温度判断逻辑电路 模块的输入端连接，温度控制器模块的输出端通过信号线与模数转换器模块的输入端连 接，模数转换器模块的输出端通过信号线与温度选择器模块内的高温选择模块及低温选择 模块的输入端连接，温度选择器模块内的高温选择模块及低温选择模块的输出端分别通过 信号线与温度存储器模块内的高温存储模块输入端及低温存储模块输入端连接，高温存储 模块输出端及低温存储模块输出端通过信号线分别与测试控制器模块内的高温测试调度 模块的输入端及低温测试调度模块输入端连接。
[0010] 所述的温度传感器模块包括复数个温度传感器，由温度传感器对片上系统内的芯 核进行多点米集。
[0011] 所述的温度控制器模块包括温度判断逻辑电路模块、多路选择器模块、升温处理 电路模块、降温处理电路模块及继续测试电路模块，温度判断逻辑电路模块的输出端通过 信号线与多路选择器模块的输入端连接，多路选择器模块的输出端通过信号线分别与升温 处理电路模块、降温处理电路模块及继续测试电路模块的输入端连接，温度控制器模块的 温度控制端设有温度控制总线。
[0012] 本实用新型与现有技术相比具有如下特点：
[0013] 1、由于芯核内部所测的温度比热电阻二极管在芯核的边缘所测的温度更可靠，通 过多个温度传感器在片上系统芯核内部进行多点采集的温度更加准确、可靠。
[0014] 2、温度控制器模块对温度传感器反馈的温度进行相应地处理，能有效地避免芯核 局部过热现象的产生。
[0015] 3、对于温度约束的测试调度，如果两个测试的组合温度大于给定的温度范围就 不能并行，温度控制器模块将满足条件的温度值传递给温度存储器模块，温度存储器模块 将温度值按高温和低温分别存储，高温区域的测试与其他测试由于温度限制不相容而被孤 立，低温区与其他测试相容可以与更多的测试并行调度，从而提高测试效率，减少测试应用 时间。
[0016] 以下结合附图和【具体实施方式】对本实用新型的详细结构作进一步描述。
【附图说明】
[0017] 附图1为集成电路片上系统的低功耗多点温度检测系统的结构示意图；
[0018] 附图2为温度控制器模块的结构示意图。
【具体实施方式】
[0019] 一种集成电路片上系统的低功耗多点温度检测系统，包括温度传感器模块1、温度 控制器模块2、模数转换器模块3、温度选择器模块4、温度存储器模块5及测试控制器模块 6〇
[0020] 所述的温度选择器模块4内设有高温选择模块4-1及低温选择模块4-2。
[0021] 所述的温度存储器模块5内设有高温存储模块5-1及低温存储模块5-2。
[0022] 所述的测试控制器模块6内设有高温测试调度模块6-1及低温测试调度模块6-2， 高温测试调度模块6-1及低温测试调度模块6-2的输出端与测试总线7连接。
[0023] 温度传感器模块1的输出端通过信号线与温度控制器模块2内的温度判断逻辑电 路模块2-1的输入端连接，温度控制器模块2的输出端通过信号线与模数转换器模块3的 输入端连接，模数转换器模块3的输出端通过信号线与温度选择器模块4内的高温选择模 块4-1及低温选择模块4-2的输入端连接，温度选择器模块4内的高温选择模块4-1及低 温选择模块4-2的输出端分别通过信号线与温度存储器模块5内的高温存储模块5-1输入 端及低温存储模块5-2输入端连接，高温存储模块5-1输出端及低温存储模块5-2输出端 通过信号线分别与测试控制器模块6内的高温测试调度模块6-1的输入端及低温测试调度 模块6-2输入端连接。
[0024] 所述的温度传感器模块1包括复数个温度传感器，由温度传感器对片上系统内的 芯核进行多点米集。
[0025] 所述的温度控制器模块2包括温度判断逻辑电路模块2-1、多路选择器模块2-2、 升温处理电路模块2-3、降温处理电路模块2-4及继续测试电路模块2-5,温度判断逻辑电 路模块2-1的输出端通过信号线与多路选择器模块2-2的输入端连接，多路选择器模块2-2 的输出端通过信号线分别与升温处理电路模块2-3、降温处理电路模块2-4及继续测试电 路模块2-5的输入端连接，温度控制器模块2的温度控制端设有温度控制总线2-6。
[0026] 对集成电路片上系统8进行验证测试时，温度传感器模块1的复数个温度传感器 分别对应集成电路片上系统8上的芯核8-1~8-N，温度控制器模块2上的温度控制总线 2-6分别与集成电路片上系统8上的芯核8-1~8-N连接，测试控制器模块6上的测试总线 7分别与集成电路片上系统8上的芯核8-1~8-N连接。
[0027] 由温度传感器对片上系统内的芯核8-1~8-N的温度进行多点采集，温度控制器 模块2内的温度判断逻辑电路模块2-1对温度传感器模块1采集的温度进行判断，通过多 路选择器模块2-2选择升温处理或降温处理，然后通过温度控制总线2-6将升温处理电路 模块2-3或降温处理电路模块2-4的控制信号反馈到片上系统，对片上系统内需要进行升 温或者降温的芯核进行升温或者降温，达到测试温度标准的芯核选择继续进行测试，并将 温度值通过继续测试电路模块2-5的输出端输出到模数转换器模块3,通过模数转换后将 温度信号输出到温度选择器模块4,温度选择器模块4将温度信号按高温和低温进行区分， 高温信号进入温度存储器模块5内的高温存储模块5-1存储，低温信号进入温度存储器模 块5内的低温存储模块5-2存储，高温存储模块5-1存储的高温信号及低温存储模块5-2 存储的低温信号分别进入测试控制器模块6内的高温测试调度模块6-1及低温测试调度模 块6-2,通过控制器模块6上的测试总线7对芯核测试进行统一调度。
[0028] 当需要对芯核进行升温时，采用主动加热模式，通过外置电路对芯核通电，增加电 压，使得芯核温度升高。
[0029] 当需要对芯核进行降温时，采用被动冷却模式，通过停止测试，使得芯核温度降 低。
[0030] 为了验证本集成电路片上系统的低功耗多点温度检测系统的有效性，选用ITC'02 基准SoC(片上系统）平台的p93791电路进行仿真实验。p93791是标准电路中规模最大 的电路，包含32个核，其中有18个存储器核，14个逻辑核，对电路测试的复杂度具有较强 的代表性。实验用的计算机配置为联想ThinkServer系列TD340型号，内存8G，CPU型号： 已5-2407 ￥2,4核英特尔至强处理器，主频2.46取。表1为实验结果。
[0031] 表1实验结果
[0032]
【主权项】
1. 一种集成电路片上系统的低功耗多点温度检测系统，其特征是：包括温度传感器模 块、温度控制器模块、模数转换器模块、温度选择器模块、温度存储器模块及测试控制器模 块； 所述的温度选择器模块内设有高温选择模块及低温选择模块； 所述的温度存储器模块内设有高温存储模块及低温存储模块； 所述的测试控制器模块内设有高温测试调度模块及低温测试调度模块，高温测试调度 模块及低温测试调度模块的输出端与测试总线连接； 温度传感器模块的输出端通过信号线与温度控制器模块内的温度判断逻辑电路模块 的输入端连接，温度控制器模块的输出端通过信号线与模数转换器模块的输入端连接，模 数转换器模块的输出端通过信号线与温度选择器模块内的高温选择模块及低温选择模块 的输入端连接，温度选择器模块内的高温选择模块及低温选择模块的输出端分别通过信号 线与温度存储器模块内的高温存储模块输入端及低温存储模块输入端连接，高温存储模块 输出端及低温存储模块输出端通过信号线分别与测试控制器模块内的高温测试调度模块 的输入端及低温测试调度模块输入端连接。
2. 根据权利要求1所述的一种集成电路片上系统的低功耗多点温度检测系统，其特征 是：所述的温度传感器模块包括复数个温度传感器，由温度传感器对片上系统内的芯核进 行多点采集。
3. 根据权利要求1或2所述的一种集成电路片上系统的低功耗多点温度检测系统，其 特征是：所述的温度控制器模块包括温度判断逻辑电路模块、多路选择器模块、升温处理电 路模块、降温处理电路模块及继续测试电路模块，温度判断逻辑电路模块的输出端通过信 号线与多路选择器模块的输入端连接，多路选择器模块的输出端通过信号线分别与升温处 理电路模块、降温处理电路模块及继续测试电路模块的输入端连接，温度控制器模块的温 度控制端设有温度控制总线。
【专利摘要】一种集成电路片上系统的低功耗多点温度检测系统包括温度传感器模块、温度控制器模块、模数转换器模块、温度选择器模块、温度存储器模块及测试控制器模块。温度传感器模块的输出端通过信号线与温度控制器模块的输入端连接，温度控制器模块的输出端通过信号线与模数转换器模块的输入端连接，模数转换器模块的输出端通过信号线与温度选择器模块内的高温选择模块及低温选择模块的输入端连接，高温选择模块及低温选择模块的输出端分别通过信号线与温度存储器模块内的高温存储模块输入端及低温存储模块输入端连接，高温存储模块输出端及低温存储模块输出端通过信号线分别与测试控制器模块内的高温测试调度模块的输入端及低温测试调度模块输入端连接。
【IPC分类】G01K13-00
【公开号】CN204495485
【申请号】CN201520215076
【发明人】焦铬, 魏书堤, 赵磊, 戴小新
【申请人】衡阳师范学院
【公开日】2015年7月22日
【申请日】2015年4月10日