隔。具体地，温度传感器208可以随着芯片温度改变的时间变化率的降低而增加模拟电路62用于测量芯片温度的间歇操作间隔。换句话说，芯片上温度传感器208可以随着芯片温度改变的时间变化率的降低而加长模拟电路62的停止时间。从而，可以在由于芯片温度随时间的改变率较小而不太可能发生突然的热耗散的情况下降低温度传感器208的功耗。因此，在该实施例中，可以根据芯片温度的变化降低温度传感器208的功耗，同时通过温度传感器208可靠地测量芯片温度。
[0112]注意，不管SoC器件20的操作状态如何，都可以执行在该实施例中描述的根据芯片温度的改变率来切换温度传感器208的操作模式，或者可以仅在SoC器件20处于特定操作状态时执行。例如，可以在SoC器件处于第一操作状态(例如，最大操作状态、正常操作状态)时执行该实施例的操作。即使在SoC器件20处于第一操作状态时，在室温Ta足够低的条件下，芯片温度的增加率较低。在该实施例中，可以降低SoC器件20的功耗而不论SoC器件20的操作状态的变化。
[0113]其他实施例
[0114]可以适当地组合第一至第三实施例。
[0115]尽管主要在第一至第三实施例中描述了用于无线通信终端的SoC器件，但在这些实施例中描述的包括芯片上温度传感器的SoC器件的结构和操作可以广泛地应用于用于其他电子系统(例如，数码相机、数字电视或音频播放器)的SoC器件。此外，尽管主要在第一至第三实施例中描述了 SoC器件，但在这些实施例中描述的芯片上温度传感器的结构和操作可以广泛地应用于具有芯片上温度传感器的1C。
[0116]此外，上述实施例仅仅是通过本申请的发明人所获得的技术想法的应用的例示。技术想法不限于上述实施例，当然可以进行各种改变和修改。
[0117]参考标记列表
[0118]20 SoC(芯片上系统)器件
[0119]21 电源管理IC (集成电路)
[0120]22 RF (射频)单元
[0121]23 显示器
[0122]24 输入设备
[0123]25 相机
[0124]26 麦克风
[0125]27 扬声器
[0126]28 外部存储器
[0127]61 逻辑单元
[0128]62 模拟电路
[0129]71 逻辑单元
[0130]72 模拟电路
[0131]100 无线通信终端
[0132]101 壳体
[0133]102 显示器
[0134]103 触摸面板
[0135]104 操作按钮
[0136]105、106 相机
[0137]200 半导体芯片
[0138]201 应用处理器(或CPU (中央处理单元))
[0139]202 图像处理器
[0140]203 基带处理器
[0141]204 音频 CODEC
[0142]205 显示控制器
[0143]206 存储控制器
[0144]207存储器
[0145]208温度传感器
[0146]209温度传感器
[0147]210系统控制逻辑
[0148]211另一个IP (知识产权)核
[0149]212总线
[0150]213,214 焊盘
[0151]281系统软件
[0152]611定时器
[0153]612截断控制逻辑
[0154]613温度范围寄存器
[0155]614阈值寄存器
[0156]615乘法器
[0157]616比较器
[0158]621温度传感器元件(BGR (带隙参考))
[0159]622输出缓冲器
[0160]623比较器
[0161]624运算放大器
[0162]712截断控制逻辑
[0163]2011、2012、201N 电源区域
[0164]6231-6234 比较器元件
[0165]M1-M4 模拟开关
[0166]V1-V5 电源层
【主权项】
1.一种半导体器件，包括: 半导体芯片，其中集成有CPU(中央处理单元)、功能块和第一温度传感器，其中 所述第一温度传感器被配置为能够周期性地且间歇地测量所述半导体芯片的芯片温度。
2.根据权利要求1所述的半导体器件，其中，响应于所述半导体器件的操作状态的改变，所述第一温度传感器进行操作以从所述第一温度传感器连续测量所述芯片温度的连续操作切换至所述第一温度传感器间歇测量所述芯片温度的间歇操作，或者改变所述芯片温度的间歇测量之间的时间间隔。
3.根据权利要求1或2所述的半导体器件，其中 所述第一温度传感器包括被配置为基于所述芯片温度生成传感器信号的模拟电路和被配置为生成将被提供给所述模拟电路的控制信号的控制逻辑单元， 所述模拟电路包括至少一个模拟电路元件和设置在所述至少一个模拟电路元件中的每个电路元件的电流路径上的电源开关，以及 所述电源开关进行操作以响应于所述控制信号间歇切断所述电流路径。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的半导体器件，其中 所述半导体器件被配置为在第一操作状态和功耗低于所述第一操作状态的第二操作状态之间进行切换， 在所述第一操作状态期间，所述第一温度传感器进行操作以连续测量所述芯片温度或者以第一时间间隔间歇测量所述芯片温度，以及 在所述第二操作状态期间，所述第一温度传感器进行操作来以长于所述第一时间间隔的第二时间间隔间歇测量所述芯片温度。
5.根据权利要求4所述的半导体器件，其中 所述CPU和所述功能块均在所述第一操作状态期间进行操作而具有功耗，以及 所述CPU和所述功能块中的至少一个在所述第二操作状态期间抑制其操作以降低功耗。
6.根据权利要求1至3中任一项所述的半导体器件，其中所述第一温度传感器被设置为与所述CPU和所述功能块中的至少一个相邻。
7.根据权利要求1至3中任一项所述的半导体器件，其中所述CPU和所述功能块中的至少一个与所述半导体芯片的面积的面积比率等于或大于5%。
8.根据权利要求1至3中任一项所述的半导体器件，其中所述CPU或所述功能块是在所述半导体芯片中具有最大功耗的功能块。
9.根据权利要求4所述的半导体器件，还包括:第二温度传感器，被集成到所述半导体芯片中并被配置为在所述第二操作状态期间不测量所述芯片温度，其中 所述功能块包括在所述第二操作状态期间进行操作而具有功耗的第一功能块以及在所述第二操作状态期间抑制其操作以与所述第一操作状态期间相比降低功耗的第二功能块， 所述第一温度传感器被设置为与所述第一功能块相邻，以及 所述第二温度传感器被设置为与所述CPU和所述第二功能块中的至少一个相邻。
10.根据权利要求9所述的半导体器件，其中所述第一功能块包括用于无线通信的基带处理器，所述基带处理器在所述第二操作状态期间执行不连续接收。
11.根据权利要求1所述的半导体器件，其中，根据所述芯片温度的改变的时间变化率，所述第一温度传感器进行操作以从连续测量所述芯片温度的连续操作切换为间歇测量所述芯片温度的间歇操作，或者改变用于间歇测量所述芯片温度的时间间隔。
12.—种半导体器件，包括: 半导体芯片，其中集成有功能块和第一温度传感器，其中 响应于所述半导体器件的操作状态的改变，所述第一温度传感器进行操作以从所述第一温度传感器连续测量所述半导体芯片的芯片温度的连续操作切换为所述第一温度传感器间歇测量所述芯片温度的间歇操作，或者改变所述芯片温度的间歇测量的时间间隔。
13.根据权利要求12所述的半导体器件，其中 在所述半导体器件的第一操作状态期间，所述第一温度传感器进行操作以连续测量所述芯片温度或者以第一时间间隔间歇测量所述芯片温度，以及 在所述半导体器件的功耗低于所述第一操作状态的第二操作状态期间，所述第一温度传感器进行操作来以长于所述第一时间间隔的第二时间间隔间歇测量所述芯片温度。
14.根据权利要求12或13所述的半导体器件，其中 所述第一温度传感器包括被配置为基于所述芯片温度生成传感器信号的模拟电路以及被配置为生成将被提供给所述模拟电路的控制信号的控制逻辑单元，以及 所述模拟电路被配置为响应于所述控制信号改变生成所述传感器信号的操作。
15.根据权利要求14所述的半导体器件，其中 所述模拟电路包括至少一个模拟电路元件以及设置在所述至少一个模拟电路元件中的每个电路元件的电流路径上的电源开关，以及 所述电源开关响应于所述控制信号进行操作以间歇切断所述电流路径。
16.根据权利要求15所述的半导体器件，其中 所述至少一个模拟电路元件包括生成所述传感器信号的温度传感器元件以及将所述传感器信号输出至外部终端的输出缓冲器，以及 所述输出缓冲器被配置为独立于所述温度传感器元件而停止操作，以降低功耗。
17.根据权利要求12或13所述的半导体器件，还包括:第二温度传感器，被集成在所述半导体芯片中并且被配置为在所述第二操作状态期间不测量所述芯片温度，其中 所述功能块包括在所述第二操作状态期间进行操作而具有功耗的第一功能块以及在所述第二操作状态期间抑制其操作以与所述第一操作状态期间相比降低功耗的第二功能块， 所述第一温度传感器被设置为与所述第一功能块相邻，以及 所述第二温度传感器被设置为与所述第二功能块相邻。
18.一种半导体器件，包括: 半导体芯片，其中集成有功能块和温度传感器，其中 根据芯片温度的改变的时间变化率，所述温度传感器进行操作以从所述温度传感器连续测量所述半导体芯片的芯片温度的连续操作切换至所述温度传感器间歇测量所述芯片温度的间歇操作，或者改变所述芯片温度的间歇测量之间的时间间隔。
19.根据权利要求18所述的半导体器件，其中当所述芯片温度的改变的时间变化率小于指定阈值时，所述温度传感器从所述连续操作改变为所述间歇操作或者加长所述时间间隔。
20.—种电子设备，包括: 根据权利要求1至19中任一项所述的半导体器件；以及 射频(RF)单元，连接至所述半导体器件。
【专利摘要】在一个实施例中，半导体器件(20)包括半导体芯片(200)，其中集成有功能块(201、202、203等)和温度传感器(208)。在该实施例中，响应于半导体器件(20)的操作状态的改变，芯片上温度传感器(208)进行操作以从连续测量芯片温度的连续操作切换至间歇测量芯片温度的间歇操作，或者改变芯片温度的间歇测量之间的时间间隔。
【IPC分类】G06F1-32
【公开号】CN104583897
【申请号】CN201280074887
【发明人】熊原千明, 鹤崎晃
【申请人】瑞萨电子株式会社
【公开日】2015年4月29日
【申请日】2012年7月24日
【公告号】US20150268101, WO2014016867A1