切换)改变其值。空闲控制信号可以是I比特信号。截断控制逻辑612根据空闲控制信号的值改变使能信号。例如，如图9A所示，截断控制逻辑612可以在表示模拟电路62的连续操作的恒定高电平(或恒定低电平)的波形与表示模拟电路62的间歇操作的脉冲波形之间改变使能信号的波形。可选地，如图9B所示，截断控制逻辑612可改变作为脉冲信号的使能信号的占空比，以改变模拟电路62的间歇操作的时间间隔。
[0074]此外，当模拟电路62测量的芯片温度超过特定阈值时，图7的结构示例所示的控制逻辑单元61进行操作以输出间歇请求信号IRQ。为了实施该操作，控制逻辑单元61包括温度范围寄存器613、阈值寄存器614、乘法器615和比较器616。温度范围寄存器613存储施加至温度传感器208的温度范围的设置值。阈值寄存器614存储芯片温度的阈值。乘法器615将设置在模拟电路62中的比较器623的输出信号TAPOUT与温度范围寄存器613的值相乘。注意，基于芯片温度，使用传感器信号生成信号TAP0UT。比较器616将乘法器615的输出信号与存储在阈值寄存器614中的阈值进行比较，并且当乘法器615的输出信号超过阈值时，输出间歇请求信号IRQ。
[0075]以下描述图7和图8所示模拟电路62的结构。图7所示模拟电路62包括BGR(带隙参考)621、运算放大器622、比较器623和输出缓冲器624。这些电路在高电位电源VDDQ和低电位电源VSSQ之间进行操作。BGR 621包括基于芯片温度生成传感器信号的温度传感器元件(具体地，热二极管)。具体地，BGR 621生成不依赖于芯片温度的参考电压VREFB和根据芯片温度增加或降低的传感器信号THSEN。
[0076]运算放大器622基于BGR 621生成的参考电压VREFB生成参考电压VREF。具体地，运算放大器622的正输入端接收BGR 621生成的参考电压VREFB。另一方面，运算放大器622的负输入端通过可变电阻器连接至输出晶体管MO的输出端。输出晶体管MO具有连接至高电位电源VDDQ的输入端、通过梯形电阻(图8所示多个电阻器R)连接至低电位电源VSSQ的输出端以及被运算放大器622驱动的控制端。因此，晶体管MO的输出端处的电位VREF是通过BGR 621生成的参考电压VREFB和设置在负反馈路径上的可变电阻器的电阻值确定的恒定电位。
[0077]如图8所示配置比较器623。比较器623包括比较器元件6231至6234。比较器元件6231至6234将温度传感器信号THSEN与不同的电压进行比较。具体地，每个比较器元件的正输入端接收BGR621生成的温度传感器信号THSEN。此外，每个比较器的负输入端接收通过将参考电压VREF除以梯度电阻(多个电阻器R)所获得的多个电压中的一个。可变电阻器VR设置在每个比较器元件的负输入端和梯度电阻之间。根据温度范围寄存器613的值调整可变电阻器VR的阻抗。比较器元件6231至6234的输出信号TAPOUT被提供给控制逻辑单元61用于与阈值的比较。
[0078]输出缓冲器624是用于将温度传感器信号THSEN输出到SoC器件20的外部的缓冲器。输出缓冲器624的模拟输出(V_THSENS)连接至SoC器件20的输出端(例如，图12中的焊盘214，稍后进行描述)。注意，在不需要将传感器信号输出到SoC器件20的外部的情况下，可以省略输出缓冲器624。
[0079]此外，模拟电路62具有用于减小间歇地停止操作的模拟电路元件(例如，BGR621、比较器623和输出缓冲器624)的功耗的结构。模拟电路62可执行所谓的电源选通。在图7和图8的示例中，模拟电路元件(BGR 621、运算放大器622、比较器623和输出缓冲器624)具有用于切断这些电流路径的电源开关Ml至M4。电源开关Ml至M4进行操作以响应于从控制逻辑单元61提供的使能信号间歇切断电流路径。例如，电源开关Ml至M4可以是MOSFET开关或CMOS传输栅极。尽管图7和图8示出了电源开关Ml至M4被设置在VSSQ侧的示例(所谓的尾开关，footer switch)，但这些电源开关可设置在VDDQ侧(所谓的头开关，header switch) ο在这些结构中，当不需要生成传感器信号THSEN时，可以切断温度传感器208的模拟电路62中的电流路径。从而，可以有效地抑制模拟电路62的漏电流，并减小执行间歇操作的温度传感器208的功耗。
[0080]图7和图8所示的温度传感器208仅仅是一个示例。具体地，尽管图7示出了包括定时器611和截断控制逻辑612的使能信号生成结构，但控制逻辑单元61可以具有用于生成使能信号(脉冲信号)的另一种结构。例如，控制逻辑单元61可具有通过时钟信号CLK的分频或抽频生成脉冲信号的脉冲信号生成电路。
[0081]此外，尽管图7和图8示出了包括在用于生成与温度无关的参考电压的BGR 621中的二极管元件(例如，二极管连接的晶体管)也被用作用于测量芯片温度的温度传感器元件的示例，但温度传感器元件(例如，热二极管)也可以与BGR 621分离设置。此外，当不需要将传感器信号输出到SoC器件20的外部时，可以省略输出缓冲器624。
[0082]〈温度传感器的布局的描述〉
[0083]下面描述芯片上温度传感器208的布局的具体示例。芯片上温度传感器208优选设置为接近SoC器件20中的主热源，更优选地设置为与SoC器件20中的主热源相邻。图1OA和图1OB示出了 SoC器件20的平面图的示例。在图1OA的平面图中，温度传感器208被设置为与应用处理器201和图像处理器202均相邻。具体地，温度传感器208设置在应用处理器201和图像处理器202之间。应用处理器201和图像处理器202在正常操作状态(即，第一操作状态)下以高时钟率进行操作，因此它们在正常操作状态下的操作电流大于其他功能块的操作电流。此外，应用处理器201和图像处理器202的面积与半导体芯片200的表面积的比率(面积比)大于其他功能块的面积比，因此它们的漏电流也大于其他功能块的漏电流。具体地，正常操作状态下的应用处理器201和图像处理器202的热生成率大于SoC器件20中的其他功能块的热生成率。因此，应用处理器201和图像处理器202之间的位置(处于正常操作状态下的SoC器件20的主热源)被认为是半导体芯片200上的最高温度。因此，如图1OA所示设置的温度传感器208可测量应用处理器201和图像处理器202之间的位置处的芯片温度(其被认为是正常操作状态下的最高温度)。
[0084]注意，温度传感器208可设置在应用处理器201或图像处理器202的附近，或者优选设置为与应用处理器201或图像处理器202相邻。此外或可选地，温度传感器208可设置在正常操作状态(即，第一操作状态)期间具有最高功耗的功能块(例如，应用处理器201或图像处理器202)附近，或者优选地设置为与这些功能块相邻。从而，温度传感器208可测量功能块周围的芯片温度，其被认为是正常操作状态下的最高温度。
[0085]此外或可选地，温度传感器208可以设置在相对于半导体芯片200的表面积具有较大面积比(例如，5%以上的面积比，或者优选为8%以上)的功能块附近，或者优选地设置为与这些功能块相邻。认为漏电流随着功能块的面积比的增加而增加。因此，具有较大面积比的功能块很可能不仅在正常操作状态(即，第一操作状态)下而且在待机状态(即，第二操作状态)下为主热源。因此，设置为与具有较大面积比的功能块相邻的温度传感器208可测量作为正常操作状态和待机状态下的主热源的功能块周围的芯片温度。
[0086]在图1OB的平面图中，在待机状态(S卩，第二操作状态)期间执行间歇操作的温度传感器208被放置为与基带处理器203相邻。如上所述，基带处理器203在待机状态期间执行用于接收寻呼信号的间歇接收操作。另一方面，在一些实施中，应用处理器201 (或其部分)和图像处理器202中的至少一个抑制其操作，以降低待机状态期间的功耗。例如，在待机状态期间，停止或减少对应用处理器201 (或其部分)和图像处理器202提供的电源。在这种实施方式中，待机状态(即，第二操作状态)下的主热源被认为是基带处理器203。具体地，在图1OB的示例中，在待机状态期间执行间歇操作的温度传感器208被设置为与在待机状态下作为主热源的功能块(例如，基带处理器203)相邻，从而测量在待机状态下作为主热源的功能块周围的温度。
[0087]此外，在图1OB的示例中，温度传感器208被设置在应用处理器201和图像处理器202之间。以这种方式，两个或更多个芯片上温度传感器可设置在半导体芯片200上。在正常操作状态下，温度传感器209可连续地测量应用处理器201和图像处理器202周围的芯片温度。另一方面，在待机状态(即，第二操作状态)下，温度传感器209可以执行间歇操作或停止操作。具体地，在应用处理器201和图像处理器202不是待机状态下的主热源的情况下，温度传感器209优选停止待机状态下的操作。具体地，在SoC器件20中的主热源在正常操作状态(即，第一操作状态)和待机状态(即，第二操作状态)之间不同的情况下，被设置在待机状态下的主热源附近的温度传感器208可在待机状态下间歇操作，并且其他温度传感器209可在待机状态下停止操作。从而，可以降低待机状态下的功耗。〈SoC器件(半导体器件)的电源区域的描述〉
[0088]以下描述SoC器件20中的电源区域的层。为了降低功耗，已知将半导体芯片划分为电源区域(也被称为电压岛)从而能够针对每个电源区域停止电源供应的技术。图11示出了应用该技术的SoC器件20的电源区域的分层结构的一个示例。根据包括在其中的电路块的连接或功能，多个电源区域具有依赖或嵌套的关系。在图11的示例中，最高的电源层Vl对应于最可能被切断电源的电源区域，以及最低的电源层V5对应于最不可能被切断电源(例如，连续供电)的电源区域。例如，电源管理IC 21向相应的电源区域和电源层提供内部电源。可由下层(例如，V2、V3或V4)的电源生成上层(例如，VI)的电源。可通过电源管理IC 21执行针对每个电源区域的电源切断。可选地，可通过控制设置在每个电源区域中的用于电源选通的电源开关来执行对每个电源区域的电源切断。SoC器件20中的系统控制逻辑(系统控制器)可控制这些电源开关。需要根据嵌套关系来执行对每个电源区域的电源切断。例如，当最高的电源层Vl-1至Vl-N中的N个中的至少一个正在操作时，电源应该同样提供给对应于第二电源层V2和第三电源层V3-1的电源区域，它们与这些最高的电源层具有嵌套关系。另一方面，由于第三电源层V3-2与最高的电源层Vl-1至Vl-N不具有嵌套关系，所以不管这些最高的电源层的操作如何，也可以切断第三电源层V3-2的电源。
[0089]图12示出了 SoC器件20中的功能块和电源区域的层之间的对应关系的一个示例。在图12的示例中，温度传感器208、系统控制逻辑(系统控制器)210以及焊盘(终端)213和214位于最低级的电源层V5上。系统控制逻辑210执行每个功能块的时钟控制和重置控制。具体地，系统控制逻辑210改变时钟频率、停止始终信号的提供以及发送重置信号。系统控制逻辑210可控制置于电源区域中用于电源选通的电源开关。焊盘2