自主式通道級老化監(jiān)控裝置和方法
【專利摘要】一種老化監(jiān)控電路,提供對電路和/或電路通道中的老化和/或延遲的更準確的估計。該老化監(jiān)控電路使用具有驅動和接收觸發(fā)器(FF)和可調節(jié)復制電路(TRC)的單獨的老化通道,來實現(xiàn)只通過應力晶體管或其它電路元件來傳播的單轉變DC應力通道延遲的測量。在老化監(jiān)控電路中的有限狀態(tài)機(FSM)被配置成響應于由接收FF輸出的誤差信號來調整由數(shù)字控制振蕩器(DCO)輸出的時鐘信號的頻率。誤差信號響應于單轉變DC應力通道延遲而產生,并因此實現(xiàn)對時鐘信號的頻率的調整以對應于延遲的量或影響。
【專利說明】自主式通道級老化監(jiān)控裝置和方法
【技術領域】
[0001 ] 本公開內容通常涉及電子電路。更具體地但不排它地,本公開內容涉及用于監(jiān)控影響電路延遲的老化的電路。
[0002]背景信息
[0003]因為晶體管隨著時間和由于定期使用而老化,因此構成晶體管的材料的物理/電特性可能發(fā)生改變。材料的物理/電特性中的變化可例如使晶體管的切換速度隨著時間而變得更慢(更延遲)。
[0004]在當前微處理器中,管芯上監(jiān)控器一般使用環(huán)形振蕩器(RO)設計,來測量晶體管老化對電路延遲的影響。RO設計的特征是RO簡單地集成到現(xiàn)有的產品設計流程中,這是因為RO通常是自主式電路(例如,時鐘信號是不需要的)。然而,RO設計的問題是嚴重低估晶體管老化對電路延遲的影響。
[0005]關于微處理器中的電路通道,來自晶體管老化的最壞狀況延遲惡化出現(xiàn)在DC狀態(tài)期間通道老化時,在該通道上節(jié)點接收恒定DC電壓以保持通道中的特定晶體管導通(例如接收恒定邏輯高電平電壓以保持N型晶體管導通和/或接收恒定邏輯低電平電壓以保持P型晶體管導通),且因此這些晶體管經(jīng)常處于促成晶體管老化的DC應力下。在DC狀態(tài)期間的這種DC應力是對于微處理器中的大多數(shù)通道所預期的老化狀況。通常,增大DC電壓的電平將導致較快的老化。
[0006]由于DC應力而引起的通道延遲變化相當大地取決于被提供到電路通道的輸入信號的轉變。考慮到例如多對N型和P型晶體管串聯(lián)耦合的電路通道,使得第一對晶體管包括N型晶體管和P型晶體管,第二對晶體管包括另一 N型晶體管和另一 P型晶體管,等等。到電路通道的單轉變輸入(例如從邏輯高轉變到邏輯低的輸入二進制信號,反之亦然)將使對中的晶體管之一導通,而在每對中的另一晶體管被截止。
[0007]只通過應力晶體管傳播的單轉變DC應力通道延遲代表最壞狀況通道延遲惡化。相比之下,由于在通道中的應力和無應力晶體管之間的減少的爭用,只通過無應力晶體管傳播的相反的單轉變無應力通道延遲可實際上導致延遲改善。在常規(guī)RO設計中,RO的延遲測量對來自兩個轉變的通道延遲(例如,應力和無應力通道延遲)取平均,從而明顯低估延遲惡化。
[0008]因此,即使常規(guī)RO設計允許簡單地集成到現(xiàn)有的產品設計流程中,常規(guī)RO設計嚴重低估老化對電路通道延遲的影響,這是因為來自應力和無應力轉變的通道延遲被平均。因此,當前的管芯上基于RO的老化監(jiān)控器對測量老化對微處理器或其它電路中的通道延遲的影響是不夠的。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0009]參考附圖來描述非限制性和非詳盡的實施例,其中相同的附圖標記在整個視圖中表示相同的部件,除非另有規(guī)定。
[0010]圖1示出根據(jù)一個實施例的老化監(jiān)控電路。[0011]圖2示出根據(jù)一個實施例操作圖1的老化監(jiān)控電路的流程圖。
[0012]圖3是示出適于實施各種實施例的所公開的老化監(jiān)控電路和方法的示例性計算機系統(tǒng)的框圖。
【具體實施方式】
[0013]本文描述了老化監(jiān)控電路和方法的實施例。在下面的描述中,給出很多特定的細節(jié)以提供對實施例的徹底理解。實施例可在沒有一個或多個特定細節(jié)的情況下或使用其它方法、部件、材料等被實施。在其它實例中,沒有詳細示出或描述公知的結構、材料或操作以避免使實施例的方面難理解。
[0014]在整個說明書中對“一個實施例”或“實施例”的提及意指關于該實施例描述的特定特征、結構或特性被包括在至少一個實施例中。因此,短語“在一個實施例中”或“在實施例中”在整個說明書中的不同地方的出現(xiàn)并不一定都指同一實施例。此外,在一個或多個實施例中,可以用任何合適的方式組合特定的特征、結構或特性。
[0015]一個實施例提供了老化監(jiān)控電路和對應的方法,其比上面討論的傳統(tǒng)環(huán)形振蕩器(RO)設計提供對老化和/或延遲更準確的估計。在實施例中,老化監(jiān)控電路使用具有驅動和接收觸發(fā)器(FF)和可調節(jié)復制電路(TRC)的單獨的老化通道,來實現(xiàn)只通過應力晶體管或其它電路元件來傳播的單轉變DC應力通道延遲的測量。與低估或以另外方式不準確地估計老化/延遲的常規(guī)RO設計相比,因為這種常規(guī)RO設計在其老化/延遲的估計中將無應力通道延遲列為重要因素或以另外方式包括無應力通道延遲,因此老化監(jiān)控電路的這個實施例更準確地捕獲由于晶體管老化的通道延遲惡化。在老化監(jiān)控電路中的有限狀態(tài)機(FSM)配置成響應于誤差信號來調整從數(shù)字控制振蕩器(DCO)輸出的時鐘信號的頻率。誤差信號由接收FF來產生,并響應于單轉變DC應力通道延遲而從接收FF輸出,并因此使時鐘信號的頻率的調整能夠對應于延遲的量或影響。
[0016]一個實施例提供一種裝置,其包括:配置成產生對應于延遲的輸出誤差信號的老化通道;以及響應于輸出誤差信號來調整時鐘頻率的有限狀態(tài)機(FSM),所調整的時鐘頻率指示引起延遲的老化。
[0017]根據(jù)一個實施例,該裝置還包括數(shù)字控制振蕩器(DC0),該數(shù)字控制振蕩器(DCO)耦合到FSM,以接收由FSM產生的選擇信號來調整時鐘頻率,該時鐘頻率是由DCO輸出的時鐘信號的頻率,并響應于老化通過由FSM進行的調整而減小。
[0018]根據(jù)該裝置的一個實施例,該老化通道包括:用于產生輸出信號的驅動觸發(fā)器(FF);耦合到驅動FF以接收輸出信號并復制針對老化而被監(jiān)控的電路的可調節(jié)復制電路(TRC);以及耦合到驅動FF以接收由驅動FF產生的輸出信號并耦合到TRC的接收FF,該接收FF配置成響應于由驅動FF產生的輸出信號的轉變而產生輸出誤差信號中的轉變,該輸出信號的轉變對應于引起老化的DC應力狀態(tài)。
[0019]根據(jù)裝置的一個實施例,接收FF還配置成響應于無應力狀態(tài)而維持輸出誤差信號的先前邏輯值。
[0020]根據(jù)裝置的一個實施例,老化只沿著DC應力通道而不是沿著無應力通道來確定。
[0021]一個實施例提供包括該裝置的系統(tǒng),其中系統(tǒng)還包括:用于針對老化而被監(jiān)控的電路;用于接收表示所調整的時鐘頻率的輸出信號的計數(shù)器,該計數(shù)器由所接收的輸出信號驅動以產生計數(shù)器值;以及耦合到計數(shù)器并配置成根據(jù)計數(shù)器所產生的計數(shù)器值來確定所監(jiān)控的電路的老化的處理器。
[0022]根據(jù)系統(tǒng)的一個實施例,該裝置被配置為位于測試設備中的老化監(jiān)控電路。
[0023]根據(jù)系統(tǒng)的一個實施例,該裝置被配置為老化監(jiān)控電路,該老化監(jiān)控電路用于能夠響應于由老化監(jiān)控電路在系統(tǒng)的使用壽命期間確定的老化而對系統(tǒng)的操作設定進行調
難
iF.0
[0024]一個實施例提供一種方法,其包括:將老化監(jiān)控電路設定為DC應力模式,以使得在老化監(jiān)控電路中的可調節(jié)復制電路中的特定晶體管能夠置于DC應力狀態(tài)中;以及將老化監(jiān)控電路設定為測量模式,以使得能夠針對DC應力狀態(tài)確定晶體管中的由于老化而造成的延遲。
[0025]根據(jù)該方法的一個實施例,將老化監(jiān)控電路設定為測量模式包括:根據(jù)時鐘信號來切換信號;根據(jù)在所切換的信號中的與晶體管的老化相對應的轉變來啟用接收觸發(fā)器(FF),并根據(jù)在所切換的信號中的與晶體管的無應力狀態(tài)相對應的轉變來禁用接收FF ;如果接收FF被啟用則產生誤差信號;以及響應于所產生的誤差信號來調整時鐘信號的頻率,其中時鐘信號的頻率的調整表示晶體管中的由于老化而造成的延遲。
[0026]根據(jù)一個實施例,該方法還包括:使用所調整的時鐘信號來驅動老化監(jiān)控電路的輸出信號;以及對輸出信號的脈沖的數(shù)量進行計數(shù)以獲得計數(shù)器值;其中時鐘信號的頻率的調整包括由于延遲而造成的時鐘信號的頻率的減小;以及其中時鐘信號的頻率的減小導致降低的計數(shù)器值。
[0027]根據(jù)一個實施例,該方法還包括響應于晶體管中的由于老化而造成的所測量的延遲而動態(tài)地適應正由可調節(jié)復制電路模擬的電路的操作設定。
[0028]根據(jù)該方法的一個實施例,在測量模式中,延遲的確定不包括在晶體管中當處于無應力狀態(tài)時的延遲。
[0029]根據(jù)一個實施例,該方法還包括將可調節(jié)復制電路調節(jié)到正由可調節(jié)復制電路模擬的電路的最壞狀況下的延遲情況。
[0030]一個實施例提供包括非臨時計算機可讀介質的制品,非臨時計算機可讀介質具有在其上存儲的由處理器可執(zhí)行的計算機可讀指令,所述計算機可讀指令用于:產生輸入信號以將老化監(jiān)控電路設定為DC應力模式或測量模式;其中將老化監(jiān)控電路設定為DC應力模式使得在老化監(jiān)控電路中的可調節(jié)復制電路中的特定晶體管能夠置于DC應力狀態(tài)中;并且其中將老化監(jiān)控電路設定為測量模式,使得能夠針對DC應力狀態(tài)確定晶體管中的由于老化而造成的延遲;以及響應于老化監(jiān)控電路的指示由于老化而造成的延遲的輸出信號來適應正由可調節(jié)復制電路模擬的電路的操作設定。
[0031]根據(jù)制品的一個實施例,計算機可讀介質還包括在其上存儲的由處理器可執(zhí)行的指令,所述指令用于產生重置信號以在進入DC應力模式和測量模式之前將老化監(jiān)控電路的有限狀態(tài)機啟動到初始狀態(tài)。
[0032]根據(jù)制品的一個實施例,計算機可讀介質還包括在其上存儲的由所述處理器可執(zhí)行的指令,所述指令用于產生選擇信號以將可調節(jié)復制電路設定到由可調節(jié)復制電路模擬的電路的最壞狀況下的延遲情況。
[0033]根據(jù)制品的一個實施例,輸出信號源自時鐘信號并驅動產生計數(shù)器值的計數(shù)器,且其中如果時鐘信號響應于由于老化而造成的延遲而減小,則計數(shù)器值具有降低的值。
[0034]圖1示出根據(jù)一個實施例的老化監(jiān)控電路100。一個實施例的老化監(jiān)控電路100包括老化通道102。老化通道102又可包括驅動觸發(fā)器(FF) 104、耦合到驅動FF104的可調節(jié)復制電路(TRC) 106、以及耦合到TRC106并檢測單轉變DC應力通道的定時誤差的接收FF108。一個實施例的TRC106可以是嚴密復制或以另外方式模擬隨著時間并通過使用而老化的實際電路(例如微處理器中的電路)的物理結構和/或電子行為的電路。因此,當TRC106被加應力/老化時,TRC106這樣的加應力和老化通常類似于被模擬的實際電路所遇到的加應力/老化。此外在一個實施例中,TRC106的調節(jié)能力使得能夠執(zhí)行硅延遲后調節(jié),以便跟蹤可由于制造變化而發(fā)生改變的通道延遲。在另一實施例中,可在一段時間內執(zhí)行一次或多次調節(jié)。
[0035]一個實施例的老化監(jiān)控電路100還包括單調可編程數(shù)字控制振蕩器(DCO) 110和耦合到DC0110的有限狀態(tài)機(FSM) 112。在一個實施例中,老化監(jiān)控電路100的輸入和輸出信號可與RO設計中的輸入/輸出信號相同或相似,從而能夠簡單地集成到已將以其它方式使用RO設計的現(xiàn)有產品設計流程中。這些輸入信號可包括重置輸入信號RESET、老化使能輸入信號AGEEN、可調節(jié)復制電路選擇輸入信號TRCSEL和振蕩器輸出信號0SC0UT。
[0036]更詳細地,輸入信號RESET被提供到FSMl 12的輸入端子“reset”中,而輸入信號AGEEN被提供到FSMl 12的輸入端子“ageen”中。FSM112進一步輸出來自輸出端子“testen”的測試使能輸出信號TESTEN和來自輸出端子“Clksel”的選擇輸出信號S。
[0037]輸出信號TESTEN被提供到第一與非門114的第一輸入端子。與非門的輸出端子耦合到驅動FF104的輸入端子“d”。與非門114的第二輸入端子耦合到驅動FF104的輸入端子“q”,以便接收由驅動FF104經(jīng)由其輸出端子q提供的輸入信號DIN。
[0038]驅動FF104的輸出端子q進一步耦合到TRC106的第一輸入端子“a”,以便接收來自驅動FF104的輸入信號DIN。TRC106的第二輸入端子“Sel”接收輸入信號TRCSEL,且TRC106的輸出端子“ο”耦合到第二與非門116的第一輸入端子。在一個實施例中,信號TRCSEL經(jīng)由M位線提供到TRC106的輸入端子Sel,使得輸入信號TRCSEL可以具有掃描輸ATRCSEL[M-1:0]的形式,該掃描輸入TRCSEL[M-1:0]代表用于在測試時間對TRC106中的延遲進行編程以跟蹤最壞情況通道延遲的M個位。通過例如對最壞情況通道延遲的TRC106進行編程,老化監(jiān)控電路100可因此配置成監(jiān)控最壞情況是否/何時出現(xiàn)在被TRC106模擬/復制的實際電路中的條件。
[0039]與非門116的第二輸入端子耦合到驅動FF104的輸出端子q,以便接收輸入信號DIN。接收FF108包括耦合到與非門116的輸出端子以接收輸出信號DOUT的輸入端子“d”。接收FF108還包括耦合到驅動FF104的輸出端子q以便接收輸入信號DIN的使能輸入端子“en”和(經(jīng)由反相器118)耦合到FSM112的輸出端子testen以接收輸出信號TESTEN的反相版本的重置輸入端子“rst”。接收FF105的輸出端子“q”耦合到FSM112的輸入端子“error”,以便向輸入端子error提供輸出信號ERROR。
[0040]DC0110具有耦合到驅動FF104、接收FF108和FSMl 12的時鐘輸入端子的輸出端子"clkout",以便向其提供輸出時鐘信號CLK。時鐘輸出信號CLK進一步被提供到緩沖器120的輸入端子,緩沖器120又具有輸出端子以提供輸出信號0SC0UT。同樣,輸出信號OSCOUT因此源自(DCOl 10的)輸出時鐘信號CLK并由該輸出時鐘信號CLK驅動,該輸出時鐘信號CLK也是老化通道102的時鐘信號。
[0041]在一個實施例,老化監(jiān)控電路100可位于與被監(jiān)控的電路相同的集成電路(IC)上。在其它實施例中,老化監(jiān)控電路100可位于在被監(jiān)控的電路所位于的某個其它電路板上的不同芯片或芯片組上。在另一個實施例中,老化監(jiān)控電路100可位于測試設備(例如可在制造過程期間被使用)中,以測試/估計包含在將被提供給消費者/用戶的電子產品中的電路的老化。在其它實施例中,老化監(jiān)控電路100可物理地存在于將被提供給消費者/用戶的電子產品自身中,使得老化監(jiān)控電路100可在正常操作期間和電子產品的使用壽命期間被使用。因此,鑒于從老化監(jiān)控電路100的輸出信號OSCOUT確定的老化的影響,由老化監(jiān)控電路100提供的信息可用于動態(tài)地調整被監(jiān)控的電路的操作特征/設定和/或體現(xiàn)被監(jiān)控的電路的電子產品的操作特征/設定。
[0042]圖2是根據(jù)各種實施例操作老化監(jiān)控電路100的方法200的流程圖。在流程圖中示出的操作不需要必須以所示的確切順序出現(xiàn)。而且,在各種實施例中,某些操作可被添力口、移除、修改、組合等。在一個實施例中,在流程圖中示出的一些操作可由軟件或存儲在有形計算機可讀介質上并由處理器可執(zhí)行的其它計算機可讀指令執(zhí)行或使得由軟件或其它計算機可讀指令執(zhí)行。例如,一個實施例可包括控制器或其它處理器,其可執(zhí)行軟件或固件以產生被提供到老化監(jiān)控電路100的輸入信號TRCSEL、RESET和AGEEN和/或解釋由老化監(jiān)控電路100提供的輸出信號0SC0UT。
[0043]在根據(jù)一個實施例的操作中,在塊202,輸入信號RESET以已知的初始狀態(tài)啟動FSMl 12ο輸入信號AGEEN通知FSMl 12,以在塊204實現(xiàn)DC應力模式或在塊206實現(xiàn)測量模式。在DC應力模式中,在塊208,將(輸入信號DIN的)邏輯高值提供到TRC106,以便例如通過導通在這樣的電路和/或電路通道中的晶體管來將在其中的電路和/或電路通道置于DC應力狀態(tài)中。在測量模式中,在TRC106中的這種電路和/或電路通道中的延遲被測量或以另外方式確定。在這兩個操作模式(例如,DC應力模式或測量模式)期間,DC0110產生老化通道102的輸出時鐘信號CLK。
[0044]如果老化監(jiān)控電路100處于DC應力模式中,則輸出信號TESTEN可具有邏輯低值,從而導致由驅動FF104的輸出端子q提供的信號DIN的邏輯高值。在塊208,信號DIN又被提供到TRC106的輸入端子,從而確保TRC106中的電路和/或電路通道的DC應力條件。
[0045]如果老化監(jiān)控器100處于在塊206的測量模式中,則輸出信號TESTEN可具有邏輯高值,從而允許在塊210在被提供到驅動FF104的時鐘信號CLK的每個周期對信號DIN進行切換。因為在塊212將信號DIN提供到接收FF108的使能輸入端子en,只有與信號DIN的邏輯低到邏輯高轉變相對應的通道延遲由接收FF108測量或以另外方式由接收FF108檢測。因為邏輯低到邏輯高轉變(對應于應力狀態(tài))通過應力晶體管傳播,因此接收FF108配置成捕獲由于晶體管老化而造成的DC應力通道-延遲惡化。
[0046]在塊214由接收FF產生輸出信號ERROR。在一個實施例中,如果通道延遲小于時鐘信號CLK的一個周期,則接收FF108的輸出信號ERROR可以是邏輯低值。否則,如果通道延遲大于時鐘信號CLK的一個周期,則輸出信號ERROR變成邏輯高值。因此,一個實施例的接收FF108作為誤差檢測時序電路來運轉,以用于DIN信號的邏輯低到邏輯高轉變。
[0047]對于DIN信號的邏輯高到邏輯低轉變(對應于無應力狀態(tài)),接收FF108在塊212被禁用。因此,無應力通道延遲并不由接收FF108測量,且輸出信號ERROR維持以前的邏輯值。
[0048]在一個實施例中,在測量模式期間,F(xiàn)SM112可經(jīng)由選擇輸出信號S動態(tài)地校準DC0110,該選擇輸出信號S在一個實施例中作為在N位線上的選擇信號S[N-1:0]被提供到DC0110中。選擇信號S[N-1:0]由FSM112提供,以響應于信號ERROR并通過在塊216由FSMl 12監(jiān)控該信號ERROR來使(由DC0110輸出的時鐘信號CLK的)時鐘頻率最大化或以另外方式適應于老化通道102。例如,如果通道延遲大于當前時鐘信號CLK的一個周期(從而指示出顯著程度的通道延遲),則從接收FF108輸出的信號ERROR具有邏輯高值。ERROR信號的邏輯高值使FSMl 12輸出選擇信號S [N-1:0],以在塊218降低或以另外方式改變時鐘信號CLK的當前最大頻率(即,增大時鐘信號CLK的周期)。FSMl 12可在塊216在整個測量模式中連續(xù)地評估ERROR信號。
[0049]由DCOl 10輸出的時鐘信號CLK驅動輸出信號0SC0UT,其又驅動計數(shù)器。在一個實施例中,在塊220,輸出信號0SC0UT中的脈沖數(shù)量在目標采樣時間(例如20微秒)內由計數(shù)器測量/計數(shù)。對于TRC106的給定掃描設定,一個實施例的計數(shù)器值可對應于DC0110的時鐘信號CLK的當前最大頻率。當電路和/或電路通道由于DC應力而老化時,通道延遲增大,從而導致時鐘信號CLK的較低的最大頻率(以及對應地,輸出信號0SC0UT的脈沖的減少數(shù)量)。因此,導致計數(shù)器的值的減小。
[0050]因此,一個實施例的老化監(jiān)控電路100被配置成通過測量單轉變DC應力通道延遲,來更正確地測量或以另外方式便于基于通道的CLK信號的最大頻率的惡化來確定晶體管老化的影響。一個實施例的老化監(jiān)控電路100也可以是自主式的,因為老化監(jiān)控電路100可方便地集成在或使用在電路或系統(tǒng)中,其中傳統(tǒng)RO設計可以以另外方式被使用。例如,老化監(jiān)控電路100可使用RO設計已將使用的類似或相同的輸入/輸出(1/0)接口。
[0051]本文描述的老化監(jiān)控電路100的實施例可以在很多實現(xiàn)和應用中被使用。例如,移動設備一包括但不限于智能電話、臺式機、平板計算機和其它互聯(lián)網(wǎng)設備(MID)—可具有遭受由于老化而造成的延遲的電路。在這樣的實現(xiàn)方式中,老化監(jiān)控電路100可在產品發(fā)布之前在制造過程期間的檢驗/測試階段被使用,和/或可物理地存在于設備中,使得設備的操作設定可在設備的使用壽命期間被動態(tài)地適應,這是因為老化的影響由老化監(jiān)控電路100檢測。
[0052]圖3是示出適于實施各種實施例的所公開的老化監(jiān)控電路/方法的示例性計算機系統(tǒng)300的框圖。
[0053]如所示,計算機系統(tǒng)300可包括電源單元302、多個處理器或處理器核心304、存儲有處理器可讀和處理器可執(zhí)行指令308的系統(tǒng)存儲器306、也可存儲指令308的大容量存儲設備310、以及通信接口 312。為了本申請(包括權利要求)的目的,術語“處理器”和“處理器核心”可被認為是同義的,除非上下文明確地另有要求。
[0054]在本公開的各種實施例中,至少一個處理器304 (包括控制器)可產生或使得產生被提供到老化監(jiān)控電路100的輸入信號。此外在各種實施例中,處理器304之一可耦合到或包括接收0SC0UT信號的計數(shù)器,從而使這樣的處理器304能夠分析計數(shù)器的輸出(計數(shù)器值),以確定老化和延遲。
[0055]一個或多個大容量存儲設備310和/或存儲器306可包括有形非臨時計算機可讀存儲設備(例如磁盤、硬盤驅動器、光盤只讀存儲器(CDR0M)、硬件存儲單元等)。存儲在大容量設備310和/或存儲器306中的指令308可由一個或多個處理器304執(zhí)行,來進行或使得進行在例如圖2的方法200中描述的操作。
[0056]計算機系統(tǒng)300還可包括輸入/輸出設備314 (例如鍵盤、顯示屏、光標控制等)。在各種實施例中且純粹作為示例,I/o設備314自身可包括例如在圖3中作為示例示出的老化監(jiān)控電路100。老化監(jiān)控電路100可以可選地或附加地位于計算機系統(tǒng)300中的其它地方,并可包括集成電路的部分或全部。
[0057]圖3的各種元件可經(jīng)由系統(tǒng)總線316耦合到彼此,系統(tǒng)總線316代表一個或多個總線。在多個總線的情況下,它們可由一個或多個總線橋(未示出)來橋接。數(shù)據(jù)可通過I/
O設備314經(jīng)由系統(tǒng)總線316例如在老化監(jiān)控電路100和處理器304之間傳遞。
[0058]系統(tǒng)存儲器306和大容量存儲設備310可用來存儲實現(xiàn)一個或多個操作系統(tǒng)、固件模塊或驅動器、應用等的在本文被共同表示為308的編程指令的工作拷貝和永久拷貝。編程指令的永久拷貝可通過例如分布介質(未示出)(例如光盤(⑶))或通過通信接口 312(來自分布服務器(未示出))放置在工廠中或在現(xiàn)場中的永久存儲器中。
[0059]根據(jù)各種實施例,系統(tǒng)300的一個或多個所示出的部件和/或其它元件可包括鍵盤、LCD屏幕、非易失性存儲端口、多個天線、圖形處理器、應用處理器、揚聲器或其它相關的移動設備元件(包括攝像機)。
[0060]計算機系統(tǒng)300的各種元件的其余構成是已知的,且因此將不進一步詳細地描述。
[0061]所示實施例的上面描述(包括在摘要中描述的內容)并不旨在是詳盡的或被限制到所公開的精確形式。雖然在本文為了例證性目的描述了特定的實施例和示例,各種修改是可能的。例如,上面在信號的高/低值、對信號的上升/下降沿的響應、使信號反相的反相器、P型和N型晶體管、特定類型的邏輯門和/或邏輯配置等的環(huán)境中描述了在各種實施例中的某些元件的配置和連接。在其它實施例中,鑒于N型晶體管是否代替P型晶體管來使用、某些信號是否被反相、狀態(tài)中的某些變化是否響應于下降沿而不是上升沿被觸發(fā)或反之亦然、不同的邏輯門配置等,可提供不同的配置。
[0062]可根據(jù)上面詳述的描述來做出這些和其它修改。在下面的權利要求中使用的術語不應被解釋為限于在說明書中公開的特定實施例。
【權利要求】
1.一種裝置,包括: 老化通道,其配置成產生與延遲相對應的輸出誤差信號;以及有限狀態(tài)機(FSM),其響應于所述輸出誤差信號來調整時鐘頻率,所調整的時鐘頻率指示引起所述延遲的老化。
2.如權利要求1所述的裝置,還包括數(shù)字控制振蕩器(DCO),所述數(shù)字控制振蕩器(DCO)耦合到所述FSM以接收由所述FSM產生的選擇信號來調整所述時鐘頻率,所述時鐘頻率是由所述DCO輸出的時鐘信號的頻率并響應于老化通過由所述FSM進行的調整而減小。
3.如權利要求1或2所述的裝置,其中所述老化通道包括: 驅動觸發(fā)器(FF),其用于產生輸出信號; 可調節(jié)復制電路(TRC) ,其耦合到所述驅動FF以接收所述輸出信號并復制針對所述老化而被監(jiān)控的電路;以及 接收FF,其耦合到所述驅動FF以接收由所述驅動FF產生的所述輸出信號并耦合到所述TRC,所述接收FF配置成響應于由所述驅動FF產生的所述輸出信號的轉變而產生所述輸出誤差信號的轉變,所述輸出信號的轉變與引起老化的DC應力狀態(tài)相對應。
4.如權利要求3所述的裝置,其中所述接收FF還配置成響應于無應力狀態(tài)而維持所述輸出誤差信號的先前邏輯值。
5.如權利要求1或2所述的裝置,其中所述老化僅沿著DC應力通道而不是沿著無應力通道來確定。
6.一種包括權利要求1或2所述的裝置的系統(tǒng),所述系統(tǒng)還包括: 用于針對所述老化而被監(jiān)控的電路; 計數(shù)器,其用于接收表示所調整的時鐘頻率的輸出信號,所述計數(shù)器由所接收的輸出信號驅動以產生計數(shù)器值;以及 處理器,其耦合到所述計數(shù)器并配置成根據(jù)所述計數(shù)器產生的所述計數(shù)器值來確定所監(jiān)控的電路的老化。
7.如權利要求6所述的系統(tǒng),其中所述裝置被配置為位于測試設備中的老化監(jiān)控電路。
8.如權利要求6所述的系統(tǒng),其中所述裝置被配置為老化監(jiān)控電路,所述老化監(jiān)控電路用于能夠響應于由所述老化監(jiān)控電路在所述系統(tǒng)的使用壽命期間確定的老化而對所述系統(tǒng)的操作設定進行調整。
9.一種方法,包括: 將老化監(jiān)控電路設定為DC應力模式,以使得所述老化監(jiān)控電路中的可調節(jié)復制電路中的特定晶體管能夠置于DC應力狀態(tài)中;以及 將所述老化監(jiān)控電路設定為測量模式,以使得能夠針對所述DC應力狀態(tài)確定所述晶體管中的由于老化而造成的延遲。
10.如權利要求9所述的方法,其中所述將所述老化監(jiān)控電路設定為所述測量模式包括: 根據(jù)時鐘信號來切換信號; 根據(jù)在所切換的信號中的與所述晶體管的老化相對應的轉變來啟用接收觸發(fā)器(FF),并根據(jù)在所切換的信號中的與所述晶體管的無應力狀態(tài)相對應的轉變來禁用所述接收FF ; 如果所述接收FF被啟用則產生誤差信號;以及 響應于所產生的誤差信號而調整時鐘信號的頻率,其中所述時鐘信號的頻率的調整表示所述晶體管中的由于老化而造成的延遲。
11.如權利要求10所述的方法,還包括: 使用所調整的時鐘信號來驅動所述老化監(jiān)控電路的輸出信號;以及 對所述輸出信號的脈沖的數(shù)量進行計數(shù)以獲得計數(shù)器值; 其中所述時鐘信號的頻率的調整包括由于延遲而造成的所述時鐘信號的頻率的減小;以及 其中所述時鐘信號的頻率的減小導致降低的計數(shù)器值。
12.如權利要求9-11中的任一項所述的方法,還包括響應于所述晶體管中由于老化而造成的所測量的延遲而動態(tài)地適應正由所述可調節(jié)復制電路模擬的電路的操作設定。
13.如權利要求9-11中的任一項所述的方法,其中在所述測量模式中,延遲的確定不包括在所述晶體管中當處于無應力狀態(tài)時的延遲。
14.如權利要求9-11中的任一項所述的方法,還包括將所述可調節(jié)復制電路調節(jié)到正由所述可調節(jié)復制電路模擬的電路的最壞狀況下的延遲情況。
15.一種制品,其包括: 非臨時計算機可讀介質,其具有存儲在所述非臨時計算機可讀介質上的由處理器可執(zhí)行的計算機可讀指令,所述計算機可讀指令用于: 產生輸入信號,以將老化監(jiān)控電路設定為DC應力模式或測量模式; 其中將所述老化監(jiān)控電路設定為所述DC應力模式,使得在所述老化監(jiān)控電路中的可調節(jié)復制電路中的特定晶體管能夠置于DC應力狀態(tài)中;并且 其中將所述老化監(jiān)控電路設定為測量模式,使得能夠針對所述DC應力狀態(tài)確定所述晶體管中的由于老化而造成的延遲;以及 響應于所述老化監(jiān)控電路的指示由于老化而造成的延遲的輸出信號,來適應正由所述可調節(jié)復制電路模擬的電路的操作設定。
16.如權利要求15所述的制品,其中所述計算機可讀介質還包括在其上存儲的由所述處理器可執(zhí)行的指令,所述指令用于產生重置信號以在進入所述DC應力模式和所述測量模式之前將所述老化監(jiān)控電路的有限狀態(tài)機啟動到初始狀態(tài)。
17.如權利要求15或16所述的制品,其中所述計算機可讀介質還包括在其上存儲的由所述處理器可執(zhí)行的指令,所述指令用于產生選擇信號以將所述可調節(jié)復制電路設定到正由所述可調節(jié)復制電路模擬的電路的最壞狀況下的延遲情況。
18.如權利要求15或16中的任一項所述的制品,其中所述輸出信號源自時鐘信號并驅動產生計數(shù)器值的計數(shù)器,且其中如果所述時鐘信號響應于由于老化而造成的延遲而減小,則所述計數(shù)器值具有降低的值。
【文檔編號】G01R31/28GK103842835SQ201180073867
【公開日】2014年6月4日 申請日期:2011年9月28日 優(yōu)先權日:2011年9月28日
【發(fā)明者】K·A·鮑曼, C·托庫納加, J·W·查漢茨 申請人:英特爾公司