[发明专利]在处理设备中分离电力域的系统和方法

说明书

一种半导体器件包括：具有多个子核的处理核；从多个子核中的第一子核跨越到第二子核的多个电力轨，该多个电力轨被配置为向第一子核和第二子核中的每个子核提供操作电压；以及限定第一子核与第二子核之间的边界的多个单元，这些单元中的每个单元在相应电力轨中提供不连续性，其中不连续性包括在半导体器件的多于一个层中在相应电力轨中的中断。

相关申请的交叉引用

本申请要求2016年5月23日提交的美国非临时申请No.15/162,452的优先权，其整体通过引用据此并入，如同在下文中完整地阐述其整体那样，并且用于所有适用的目的。

技术领域

本申请涉及处理设备设计，并且更具体地涉及在处理设备中分离子核和电力域。

背景技术

移动计算设备(诸如智能电话)包含多核芯片以提供计算能力。处理核的示例包括数字信号处理器(DSP)核、图形处理单元(GPU)、中央处理单元(CPU)、调制解调器、以及相机核。每个核可以具有多个子核。例如，GPU可以包括着色器和累加器作为子核，DSP和CPU每个可以包括不同的处理单元作为子核。

此外，不同子核中的每个子核可以属于单独的电力域。作为说明，核可以被编程为通过降低到子核的电压或者完全关闭在给定时间未在使用的中子核的电力来节省功耗。当该子核在使用中时，处理器恢复该子核的全部电力。换言之，不同子核中的每个子核独立地被供电，并且可以独立地打开和关闭。

在一个常规示例中，不同子核中的每个子核被成形为矩形或直线形状。在核的设计期间，不同子核中的每个子核属于不同的团队，并且每个团队被指配特定的形状来一起工作，从而不同的子核可以放置在一起。每个团队设计其子核以适应其被给定的形状，目标是形状应当在最终产品中安装在一起。彼此分开一定量的面积，这些良好定义的矩形或直线形状简化了电力域划分。然而，形状之间的空间有时可能认为被浪费，而半导体管芯上的空间被高度重视，因为器件的小型化在一些应用中是优先事项。

再者，包括将设计团队指配给特定形状的设计过程可能是良好划分且高效的，但是当设计团队中的一个或多个设计团队确定其被给定的形状可能不允许其满足约束时，可能要求多次迭代。约束包括例如数据时序约束和功率约束。迭代可能要求不同的设计团队和核项目管理员之间的协商。在若干迭代之后，设计可以准备好被组装在一起并且将被试产(taped out)。

当前需要一种关于核之间的空间更高效的设计，并且需要一种更高效且具有更少迭代的设计过程。

发明内容

各种实施例包括在处理设备上使用不规则形状来实施子核的系统和方法。这种不规则形状可以通过使用电力断路器单元来促进，电力断路器单元在电力轨内提供不连续性以便分离不同的电力域。

在一个实施例中，一种半导体器件包括：具有多个子核的处理核；从多个子核中的第一子核跨越到第二子核的多个电力轨，该多个电力轨被配置为向第一子核和第二子核中的每个子核提供操作电压；以及限定第一子核与第二子核之间的边界的多个单元，这些单元中的每个单元在相应电力轨中提供不连续性，其中不连续性包括在半导体器件的多于一个层中在相应电力轨中的中断。

在另一实施例中，一种半导体芯片包括：设置在半导体芯片的半导体材料内的多个处理核，核中的第一核具有第一子核和第二子核；从第一子核跨越到第二子核的电力轨，电力轨包括在半导体材料内的导线；以及在电力轨上邻接第一子核和第二子核的单元，该单元在导线的多个金属层处在电力轨中提供不连续性。

在另一实施例中，一种半导体芯片具有处理核，处理核包括第一子核、第二子核、用于向第一子核和第二子核分配电力的部件、以及用于在半导体芯片的多个金属层处在电力分配部件中提供不连续性的部件，其中第一子核和第二子核之间的边界由邻接第一核和第二核的不连续性提供部件限定。