適合多核系統(tǒng)的分布式溫度探測(cè)網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì).pdf

1、在大規(guī)模集成電路發(fā)展過(guò)程中，集成電路的密度以每年30％的速度增加，特征尺寸以相同的速度減少。在集成電路的發(fā)展進(jìn)入SoC時(shí)代，一塊芯片上往往集成了數(shù)百萬(wàn)個(gè)晶體管，結(jié)果使芯片單位面積功耗大幅度提高，芯片的工作溫度上升，溫度成為制約器件性能提高的一個(gè)重要因素，因此，片內(nèi)溫度的探測(cè)技術(shù)作為大規(guī)模集成電路發(fā)展中的一個(gè)新的課題被提出。大規(guī)模集成電路內(nèi)部嵌入的溫度監(jiān)控系統(tǒng)通過(guò)控制芯片的功耗使溫度限定在一個(gè)合理的范圍內(nèi)，減小電路不可預(yù)測(cè)性錯(cuò)誤，使電路的

2、可靠性和使用壽命提高。
　　本文提出一種適合多核系統(tǒng)的分布式溫度探測(cè)網(wǎng)絡(luò)，用于對(duì)多核系統(tǒng)的不同模塊進(jìn)行的溫度監(jiān)控。溫度探測(cè)電路產(chǎn)生的溫度相關(guān)電壓信號(hào)通過(guò)電壓-脈寬轉(zhuǎn)換電路轉(zhuǎn)化為脈寬與溫度相關(guān)的脈寬調(diào)制信號(hào)，脈寬調(diào)制信號(hào)可以認(rèn)為是準(zhǔn)數(shù)字信號(hào)傳輸?shù)娇偩€上，溫度控制中心通過(guò)總線對(duì)各個(gè)由溫度探測(cè)電路與電壓-脈寬轉(zhuǎn)化電路組成的溫度探測(cè)節(jié)點(diǎn)的溫度進(jìn)行收集，溫度探測(cè)中心的脈寬計(jì)數(shù)器對(duì)總線上收集到的脈寬調(diào)制信號(hào)進(jìn)行記錄脈寬，將脈寬轉(zhuǎn)化為溫度。此溫

3、度探測(cè)陣列設(shè)計(jì)的重點(diǎn)在于用最小的硬件消耗實(shí)現(xiàn)溫度探測(cè)節(jié)點(diǎn)之間的通信和溫度收集。通過(guò)電壓-脈寬轉(zhuǎn)換電路代替ADC將溫度信號(hào)轉(zhuǎn)化為易于讀取的數(shù)字信號(hào)通過(guò)總線進(jìn)行收集，通過(guò)脈寬計(jì)數(shù)器的復(fù)用減小硬件消耗。此溫度探測(cè)節(jié)點(diǎn)在溫度范圍0～100℃最大誤差范圍為-0.65～0.72℃，選用的工藝為SMIC 0.18μm。每個(gè)節(jié)點(diǎn)的溫度探測(cè)電路在200HZ的采樣速率下的功耗為98.6μw。最后溫度探測(cè)網(wǎng)絡(luò)在由適于多核系統(tǒng)的溫度探測(cè)。在由ADMS提供的（