[发明专利]温度估算装置及温度估算方法

说明书

本公开提供了一种温度估算装置实施例，包括：温度模型产生器、温度梯度计算器及热感知分析器。温度模型产生器依据电路模块的初始功耗、初始面积及初始坐标以产生温度模型。温度梯度计算器将电路模块的测试面积、测试功耗或测试坐标的其中至少一者代入温度模型中以估算对应的温度评估函式。热感知分析器将温度评估函式进行微分，当温度评估函式的微分结果的绝对值最接近零或为零时，输出造成所述微分结果的常数为优化参数。

技术领域

本公开涉及一种温度估算装置及温度估算方法。

背景技术

随着行动运算、高性能运算装置、穿戴装置与车用等产业的发展，此些产业开始应用复杂芯片，此外，电路板或系统单芯片(System on chip，SoC)为了符合市场需求，亦须加入更多功能，当在系统中要能够实现更多功能时，必定会增加更多的电路模块，提升电路设计复杂度。此外，随着芯片制作的工艺进步，能够在越小的芯片面积内容纳越多的电路模块，使得单位面积的功耗量大幅提升，其所造成的热效应会影响到芯片效能合格率，使得芯片热效应已成为半导体与系统设计时的一大问题。

随着芯片系统设计复杂度的提升，采用电子系统层级(ESL，Electronic SystemLevel)设计来缩短系统软硬件开发时程，已成为一个必然的趋势。而如果能在电子系统层级设计时间时就能将热的议题考虑进去，则能在系统架构设计时间就能评估各种降温的解法，可避免在芯片于制作完成后出现过热问题，提升热效应问题的解决效率。因此，如何提供一个能让设计者更有效率地对芯片设计根据温度作优化调整的可支持系统层级的温度估算方法与装置，已成为本领域相关人员所需解决的问题。

发明内容

为解决上述问题，依据本公开的一实施例提供一种温度估算装置，包括：温度模型产生器、温度梯度计算器及热感知分析器。温度模型产生器依据电路模块的初始功耗、初始面积及初始坐标以产生温度模型；其中，温度模型描述电路模块的初始功耗、初始面积和初始坐标相对芯片系统温度的关系。温度梯度计算器将电路模块的一测试面积、测试功耗或一测试坐标的其中至少一者代入温度模型中，以估算对应的温度评估函式。热感知分析器将温度评估函式进行微分，当温度评估函式的微分结果的绝对值最接近零或为零时，输出造成所述微分结果的常数为优化参数。

依据本公开的另一实施例提供一种温度估算方法，包括：依据电路模块的初始功耗、初始面积及初始坐标以产生温度模型；其中，温度模型用以描述电路模块的初始功耗、初始面积和初始坐标相对芯片系统温度的关系。将电路模块的测试面积、测试功耗或测试坐标的其中至少一者代入温度模型中，以估算对应的温度评估函式；以及将温度评估函式进行微分，当温度评估函式的微分结果的绝对值最接近零或为零时，则输出造成所述微分结果的常数为优化参数。

通过本公开提供的温度估算装置及温度估算方法实施例可支持系统层级的芯片布局，在进行芯片布局时能更考虑到温度的效应。本发明实施例可通过评估芯片中电路模块可能产生的温度从而协助调整芯片的设计。

附图说明

为让本公开内容的上述和其他目的、特征、优点与实施例能更明显易懂，所附图示的说明如下：

图1为根据本公开一实施例绘示的一种温度估算装置的方块图；

图2为根据本公开一实施例绘示的一种温度估算方法的流程图；

图3为根据本公开一实施例绘示的一种芯片布局的示意图；

图4为根据本公开一实施例绘示的一种芯片布局的示意图；

图5为根据本公开一实施例绘示的一种芯片布局的一部分的示意图；

图6A～6B为根据本公开一实施例绘示的一种重叠面积的计算方法的示意图；

图7为根据本公开一实施例绘示的一种芯片布局的示意图；以及

图8为根据本公开一实施例绘示的一种热源镜射技术以补偿芯片的边界温度的示意图。