CN1886668B - 识别硅芯片的处理及温度 - Google Patents

Abstract

本发明揭示涉及到通信的系统及技术。所述系统及技术包括确定在通信器件中所用芯片的温度及处理速度。所述系统及技术包括测量嵌入于芯片中的环形振荡器(100，102)的输出、并根据其来计算温度及处理速度。

Description

识别硅芯片的处理及温度

本申请案主张优先于2003年11月24日提出申请的第60/525,103号美国临时申请案。

技术领域

本发明涉及用于识别芯片的处理及温度的系统及技术。

背景技术

对无线服务的需求已促使人们开发出了数量日益最多的芯片，所有这些芯片均必须遵守严格的行业性能标准。硅芯片的制造部分地是由关于标称处理速度的标准及容差来指导。在这些标准的导则内，芯片被设计成在其整个预期寿命内、甚至在最差情形温度及电压条件下也均以其额定时钟速度运行。因而，制造工艺的一部分包括测试所制成的芯片来识别其额定时钟速度并确保其具有正确的额定值。

在通信装置中所使用的芯片的额外值通常必须确定成在某一所允许容差内以规定的标称速度运行。然而，从单个晶圆产生的一组芯片却常常处于一不同处理速度额定值范围内。

为尽力使用晶圆中那些产生不同速度额定值的部分，某些制造商应用一种速度重新分级(speed binning)方法，在这种方法中，对从单个晶圆制成的各个芯片进行测试并按照其所分级的处理速度来进行批处理。而按照芯片速度对芯片进行批处理可能很耗时且成本很高。

某些制造商可能甚至会丢弃那些处于标称容差范围以外的慢芯片及快芯片。例如，SDRAM芯片需要使用来自具有控制和数据信号的主控制器的外部时钟。由于主时钟对处理速度、温度及电压波动很敏感，因而既定的一组用于在控制器中产生定时的参数可能不能对所有处理速度、温度及电压波动均有效。在这种情形中，通常使用速度分级处理。此涉及到根据不同的速度设定值将芯片分类，且甚至提供针对不同速度定制的软件。当然，此种定制工作的成本可能非常高。

人们已经试图补偿芯片运行温度对其时钟速度的影响，然而这些方法已证明非常繁琐。例如，过去一直使用额外的组件来测量温度及提供用于将该温度传送至补偿电路的引线。然而，所述额外的组件及引线会耗用硅芯片上宝贵的空间，并需要使用额外的成本高昂的制造步骤及部件。

相应地，需要提供一种其中无论在晶圆制作过程中所出现的温度波动如何、及无论在使用过程中可出现的温度波动如何，均使来自单个晶圆的所有芯片能以一行业规范标称速度工作的方法。所述具体方法应具备确定在芯片使用时的工作温度及处理速度而不构建额外的芯片组件或新的制造步骤的能力。

发明内容

在本发明的一个方面中，提供一种用于确定一具有第一及第二环形振荡器的芯片的一工作参数的方法，其包括：测量所述第一环形振荡器的频率，测量所述第二环形振荡器的频率，及将所述芯片的一工作参数作为所述第一及第二环形振荡器的频率的函数来计算。

在本发明的另一个方面中，提供一种收录有一指令程序的计算机可读媒体，所述指令程序可由一计算机执行以实施一种确定一具有第一及第二环形振荡器的芯片的一工作参数的方法。所述方法包括：测量所述第一环形振荡器的频率，测量所述第二环形振荡器的频率，及根据所述第一及第二环形振荡器的频率来计算所述芯片的一工作参数。

在本发明的又一方面中，提供一种系统，其包括一芯片及一经配置以测量所述芯片上第一及第二环形振荡器的频率的处理器。所述处理器进一步配置成根据所述第一及第二环形振荡器的频率来计算所述芯片的一工作参数。

在本发明的再一方面中，提供一种用于测量一芯片的一工作参数的装置，所述装置包括：用于测量一第一环形振荡器的频率的装置，用于测量所述第二环形振荡器的频率的装置，及用于根据所述第一及第二环形振荡器的频率来计算所述芯片的一工作参数的装置。

应了解，根据下文的实施方式部分，本发明的其它实施例对所属领域的技术人员将显而易见，在实施方式部分中，以例示方式显示及说明了本发明的各种实施例。应了解，本发明能够具有其它的、不同的实施例，且能够在各种其它方面对其数个细节予以修改，此均不脱离本发明的精神及范围。因此，应将附图及实施方式部分视为举例说明性而非限定性。

附图说明

在附图中以举例而非限定方式例示本发明的各个方面，附图中：

图1为一实例性硬件配置的功能方块图，所述硬件配置包括一嵌入于一芯片中的双环形振荡器配置；

图2为一流程图，其例示一种用于自一嵌入于一芯片中的环形振荡器获得一频率测量值的实例性方法；

图3例示一实例性数据集合，所述数据集合代表来自一晶圆的各芯片的特征数据范围，其绘示为环形振荡器频率的乘积与温度的关系曲线；

图4为一流程图，其例示一种用于确定芯片工作温度与环形振荡器频率的函数关系的实例性方法；

图5例示一实例性数据集合，所述数据集合代表来自一晶圆的各芯片的特征数据范围，其绘示为环形振荡器频率的商与温度的关系曲线；

图6例示一实例性数据集合，所述数据集合代表来自一晶圆的各芯片的特征数据范围，其绘示为环形振荡器频率的正规化商与温度的关系曲线；

图7为一流程图，其例示一种用于确定芯片处理速度与环形振荡器频率及温度的函数关系的实例性方法；

图8例示图3所示的实例性数据集合，对其应用所识别出的芯片速度来调整先前所计算的温度；

图9为一流程图，其例示一种用于调整先前所计算温度的实例性方法；

图10为一流程图，其例示一种根据两个所测量的环形振荡器频率来计算及识别芯片温度与处理速度二者的实例性端对端过程；

图11为一例示所制成的各芯片在多个分区之间的实例性分布的曲线图；

图12为一流程图，其例示另一种用于确定芯片工作温度及速度的实例性方法。

具体实施方式

下文结合附图所阐述的实施方式意欲作为对本发明实例性实施例的说明而非代表可在其中实施本发明的仅有实施例。本说明书中所用术语「实例性」意指「作为实例、示例、或例证」而未必应视为好于或优于其它实施例。为便于实现对本发明的透彻了解，实施方式部分包含具体细节。然而，所属技术领域的技术人员易知，无需此等具体细节也可实施本发明。在某些示例中，以方块图形式显示众所习知的结构及装置，以避免淡化本发明的概念。

图1为一实例性硬件配置的功能方块图，所述硬件配置包括一嵌入于一芯片116中的双环形振荡器配置。图1还例示一处理器114，其也可嵌入于芯片116上，或另一选择为，嵌入于一从上面嵌入有图1所示双环形振荡器配置的芯片接收输入的单独芯片上(通过线117所指示来隔开)。处理器114自所述双环形振荡器配置接收输入，并根据所述输入来执行本文所述的各种方法。所述双环形振荡器配置包括一第一环形振荡器100及一第二环形振荡器102，这些环形振荡器的输出在视需要分别经缓冲器101及103调节后在复用器104处交换。芯片上通常嵌入有复数个环形振荡器，且可将一芯片的可用环形振荡器中的任意两个用作图1所示双环形振荡器配置中的第一环形振荡器100及第二环形振荡器102。每一环形振荡器100及102可包含复数个串联的反相器，或者另一选择为，可包含在所属技术领域中所知的某种其他配置。芯片还可包含一分频器109以自所述双环形振荡器配置产生一时钟输出108。可使用一第一计数器106对时钟输出108进行计数。芯片还可包含一用于对一独立时钟输出进行计数的第二计数器110。举例而言，倘若一芯片利用其自身的内部时钟，则可将第二计数器110配置成对该内部时钟的输出112进行计数。本文的教示内容并不局限于环形振荡器100及102的任何具体配置，而是着重于涉及到环形振荡器100及102的所测量频率的方法，而与其各自的配置无关。进一步，处理器114可与所述双环形振荡器配置嵌入于同一芯片上，可嵌入于一单独的芯片上，或者可以是一以其他方式与具有所述双环形振荡器配置的芯片相分离但以可操作方式与所述芯片相耦接的独立装置的一部分。在任一种情形中，处理器114均从环形振荡器计数器106及第二计数器110接收输出，环形振荡器计数器106及第二计数器110在包含所述双环形振荡器配置的芯片116上包含可读的寄存器。下面的图式及说明涉及到由处理器114所执行的方法。

图2为一流程图，其例示一种用于自一嵌入于一芯片中的环形振荡器获得一频率测量值的实例性方法。在块200处，选择图1所示双环形振荡器配置中这两个环形振荡器中的一个来获得其频率的测量值。启动所选环形振荡器作为图1所示的输出108。在块202中，然后禁止所选环形振荡器与一独立时钟(例如一嵌入式芯片的内部时钟)二者的计数器。在块204中，将所述计数器同时复位。然后，在一规定的时间延迟之后，在块206中同时保存这两个计数器的计数值。在块208中所执行的第二延迟之后，在块210中再次同时保存这两个计数器的计数值。在块212中，计算所保存计数值的一差值比率。为计算该比率，确定在块206中所保存的第一计数值与在块210中所保存的第二计数值之间环形振荡器的计数值差，并确定在块206中所保存的第一计数值与在块210中所保存的第二计数值之间独立时钟的计数值差。然后计算这两个差的比率。在块214中将所述比率乘以独立时钟的时钟速度，以将所述比率变换成一频率值，所述频率值即为如在216中所示的输出。例如，一嵌入式芯片的Tcxo计数器(内部时钟)的典型设定值为19.2 MHz，然而，本文的教示内容并不局限于任一特定时钟类型或者速度设定值。在决策块218处，判定是否已测量另一环形振荡器的频率。若没有，则所述过程在块200中重新重复进行，此时选择并启动第二环形振荡器作为输出108。通过此种方式，测量所述双环形振荡器配置中第一与第二环形振荡器二者的频率。这些步骤可由一也嵌入于所述芯片上的处理器来执行，或者可由一嵌入于一第二芯片上的单独处理器来执行，其中所述单独处理器的输入是由环形振荡器计数器及独立时钟计数器来获得，所述环形振荡器计数器及独立时钟计数器在正被测量环形振荡器频率的芯片上包含可读的寄存器。

一旦已确定出这两个环形振荡器的频率，即可执行本文所揭示的各种方法来计算芯片的工作温度及处理速度。与确定环形振荡器频率一样，下文所述的方法可由一也嵌入于所述芯片上的处理器执行，或者可由一嵌入于一第二芯片上的单独处理器执行，所述第二芯片以可操作方式耦接至正被测量温度及处理速度的芯片。所述方法是基于一芯片的环形振荡器频率与其处理速度及温度之间的可测量的关系。具体而言，由于一芯片中每一环形振荡器的频率均是芯片在工作期间的处理速度、电压及温度的函数，因而可构建依据特定数学关系式的不同的方程组，以根据环形振荡器及芯片的已知的特征数据来计算处理速度或温度。例如，第一环形振荡器的频率f₁及第二环形振荡器的频率f₂均是芯片的处理速度ΔP、电压V及温度T的变化的如下函数：

f₂＝f(ΔP2·V·T)

及

f₂＝f(ΔP2·V·T)

因此，第一与第二环形振荡器的乘积也是这些函数的乘积：

f₂·f₁＝f(ΔP2·V·T)(ΔP1·V·T)

由此可知，第一与第二环形振荡器的乘积是处理速度、电压、温度及一表示器件延迟的常数K的函数：

f₂·f₁＝f(K·ΔP1·ΔP2·V²·T²)

由于电压V恒定且ΔP1·ΔP2＜＜T²，因而可见，第一与第二环形振荡器的乘积正比于温度的平方，而不相依于处理速度：

f₂·f₁∝f(T²)

同样地，f₁与f₂之商也正比于处理速度。因此，可构建一种依据一系列基于上述已知关系式的方程式的演算法来根据在既定温度及电压条件下的环形振荡器频率计算处理速度。

根据环形振荡器频率与温度的已知关系(其与处理速度无关)，可使用本文所揭示的实例性技术来确定芯片工作温度与环形振荡器频率的函数关系。在一实施例中，所述技术可根据一线性模型来构建一系列方程式，所述线性模型是通过对来自各个“分区”的大量芯片进行经验测试而形成，所述各个“分区”代表从整个生产批次获得的处理速度范围。本文中所用术语“分区”表示一组可慢于标称值、快于标称值、或者为标称值的芯片。一生产晶圆可包含各种分区。由于从任一既定晶圆所制成的各芯片将包含一系列慢的、快的及标称的芯片，即一系列不同的分区，因而可使用在整个分区范围内的测试及特征数据收集来形成一代表可从所述生产批次制成的所有芯片的线性模型。所属技术领域的技术人员将知道各种用于为该芯片范围收集特征数据的方法。例如，可通过一种其中在生产过程中精心控制晶圆以制成仅单种芯片类型(例如仅慢的芯片、仅标称芯片或者仅快的芯片)的精确制造方法、或者通过对来自形成有诸多分区的所制造晶圆的所形成芯片进行速度重新分级，来识别出用于收集一特定分区的经验数据的芯片。

图3例示一代表多个分区中的芯片特征数据范围的实例性数据集合。可将所述数据绘制成例如表示两个环形振荡器频率300的乘积与温度302的关系。在此种曲线图上，所述数据将表示一可代表所述多个分区中的芯片-自慢的芯片304经过标称芯片306至快的芯片308-的频率乘积范围。根据该近似为线性的曲线图，可列出一线性模型的公式来表示所述多个分区内的数据范围。由此，建立一组两个线性方程式，其中方程式内的常数值C_x相依于如何为一特定分区设计环形振荡器且因而相依于所述多个分区内的芯片特征数据：

T₁＝C₁-C₂·(f-C₃)

及

T₂＝C₁-C₂·(f-C₄)

其中f表示这两个环形振荡器频率的乘积，且T₁及T₂分别表示在各分区范围内在既定f条件下的预期最低及最高温度。xyz

对于任一特定芯片，均可构建上述方程式来确定在一既定f(其是作为两个环形振荡器频率的乘积来简单地计算)条件下的温度T。图4为一流程图，其例示一种用于根据上述方程式来确定芯片工作温度与环形振荡器频率的函数关系的实例性方法。在块400中将所测量的环形振荡器频率接收入温度计算演算法内。然后，在块402及404中，可根据已知的特征数据及所测量的环形振荡器频率(其由常数值C_x来表示)使用方程式来计算T₁及T₂的值。所计算出的温度值表示根据来自同一晶圆的各芯片的已知特征数据在给定所测量环形振荡器频率的条件下，芯片的预期最低及最高温度。然后可在块406中将芯片的实际温度作为T₁与T₂的平均值T_avg来估计，其中预期误差容限为

一旦得知所估计温度值，即可计算芯片的处理速度。然后可根据所估计温度来补偿所计算的处理速度。图5例示一表示来自一晶圆中多个分区的上述芯片特征数据范围的实例性数据集合，其此时是绘制成这两个环形振荡器频率的商500与温度502的关系曲线。在该曲线图上，所述数据将表示一可表示所述多个分区内的芯片(从慢的芯片504经过标称芯片506至快的芯片508)的频率商范围。自该曲线图显而易见，由于这两个环形振荡器不具有相似的斜率，因而其频率的比率也不会得到相对于温度的恒定比率。因此，在对这两个环形振荡器频率的测量值实施除法之后，必须根据如上文所述计算出的平均温度将商值正规化：

$\mathrm{Norm}\frac{f_1}{f_2}=\frac{f_1}{f_2}+(T_{\max }-T_{\mathrm{avg}})/N$

其中N表示一根据特征数据通过三角测量所确定出的正规化因数。所属技术领域的技术人员将知可将特征数据正规化以使所述数据相对于温度恒定，该特征数据可由一其斜率定义一随温度的变化的线性方程式来建模-。借助三角测量，可计算一正规化因数N来使所建模的数据的斜率近似为0，此意味着正规化数据相对于温度恒定。

图6例示一表示所述多个分区内的芯片特征数据范围的实例性数据集合，此处将其绘制成这两个环形振荡器频率的正规化商600与温度602的关系曲线。在该曲线图上，所述数据将表示可表示各分区内的芯片(从慢的芯片604经过标称芯片606至快的芯片608)的频率商范围，但此时将遵循一相对于温度稳定的线性模型。此外，所述曲线图标识出处于该已知分区范围内的三个已知的芯片处理速度范围：一快的范围610，一标称范围612及一慢的范围614。对于一正被测量在使用过程中的处理速度的芯片而言，随后可依据其被测量的环形振荡器频率的正规化商处于图6曲线图上所示各范围内的何处，将所述芯片识别成快的芯片、标称芯片或慢的芯片。

图7为一流程图，其例示一种用于如上文所述来确定芯片处理速度与环形振荡器频率及温度的函数关系的实例性方法。在块700中由所述演算法接收这两个环形振荡器的频率，并在块702中计算它们的商。在块704中，根据所估计的温度值T_avg及特征数据，将环形振荡器频率的商正规化，并随后在块706中如上文所述使用特征数据来识别其处理速度是快、标称还是慢。

图8例示图3所示的实例性数据集合，现在可对其应用所识别出的芯片速度来调整先前所计算的温度估计值。

所述特征数据-其绘制成环形振荡器频率乘积800与温度802的关係曲线-表示慢的芯片804、标称芯片806及快的芯片808的频率乘积范围。如上文所述，将芯片的温度估计为T_avg810，其是在所表征的分区范围内在所测量的环形振荡器频率情况下最低温度T₁与最高温度T₂之间的中点。然而，一旦如上文针对处理速度确定方法所述将处理速度识别成快的速度、标称速度或慢的速度，即可相应地改良最初所计算的温度估计值。由于图8中的数据可表示处于慢的范围812、标称范围814及快的范围816内的芯片，因而可对图8所示曲线图应用根据前面的处理速度确定方法所识别出的那些处理范围中的任一个来缩窄可能的温度范围。具体而言，慢的范围812是由最低温度T₁及一下界温度T_x818来限界；标称范围814是由下界温度T_x与一上界温度T_y820来限界；且快的范围818是由上界温度T_y与最高温度T₂来限界。因而，可如上文所述将改良的温度作为在前面的处理确定步骤中所识别出的任一范围中的中点来计算。例如，如果确定出芯片的处理速度为快的处理速度，则将利用快的范围816将所估计温度T_avg调整至

并带有一容限为

的减小的预期误差。

图9为一流程图，其例示一种用于根据上述方法来调整初始温度估计的实例性方法。在块900中接收所识别的处理速度。在块902中，根据所确定的速度，在特征温度数据内识别一处理范围。在块904中，根据所述特征数据及所识别的处理范围，估计一具有减小的误差容限的改良的温度。

图10为一流程图，其例示一种根据两个所测量的环形振荡器频率来计算及识别芯片温度与处理速度二者的实例性端对端过程。上文已就编号单独的演算法来说明了各个单独的步骤。然而，所属领域的技术人员应了解，所述步骤可分别执行、以组合功能形式执行、或者作为一端对端过程或演算法来执行，例如在图10的流程图中所示。首先，在块1000中，如上文所述测量一来自一特定分区中的芯片的两个环形振荡器的频率。接下来，在块1002中，计算所测量频率的乘积，并计算该分区中各芯片的最低温度，且在块1004中计算最高的该温度。在块1006中，根据基于所述分区的已知特征数据的方程式来计算先前所确定的最低与最高温度的平均温度。一旦计算出平均温度，即在块1006中将其作为一初始芯片温度估计值加以存储、然后，在块1008中，计算所测量环形振荡器频率的商，并如上文所述在块1010中根据所述分区范围的特征数据将其正规化。在块1012中，根据所述正规化商来识别芯片的处理速度。然后，在块1014中，为所述多个分区中的温度识别一过程范围，并相应地在块1016中作出一改良的温度估计。最后，在块1018中，所述端对端演算法以最初所测量的环形振荡器频率及来自分区范围的特征数据的一函数形式输出所述芯片的处理速度及改良的温度估计值。

上述技术采用了一种基于特征数据的线性模型，然而所属技术领域的技术人员应了解，也可采用其他数学模型。例如，可根据所述特征数据来计算温度的二阶逼近形式。在特征数据可由二阶逼近形式表示的情况下，温度估计将比通过上文所述的一系列线性方程式进行温度估计更为精确。图11为一例示所制成的各芯片在在整个制造循环过程中所获得的多个分区内的实例性分布的曲线图。根据该分布-其表示一典型的高斯样本分布，可使用一用于识别芯片处理速度及温度的一阶差分方程式方法来得到一二阶方程式，以用于产生比前述方法更精确的结果。被绘制成芯片数量与处理速度关系曲线形式的数据1100表示可从一晶圆制成的不同分区，并可划分成属于三个类别：标称类别1102，慢类别1104及快类别1106。在标称类别1102的中心处，关于一芯片的两个环形振荡器中任一个的器件延迟K_ΔP1及K_ΔP2为0。所属技术领域的技术人员将知，可根据特征数据来计算器件延迟。对于一既定芯片而言，在工作过程中，可将其实际器件延迟量化且视相对于标称中心1108的偏移量而定，可对其处理速度进行计算。根据器件延迟与特征数据之间的已知关系，可通过如下一阶方程式对环形振荡器频率f₁及f₂进行建模：

$f_2=-C_{1}T+C_2+K_{{\mathrm{\ΔP}}_2}$

及

$f_1=-C_{3}T+C_4+K_{{\mathrm{\ΔP}}_1}$

然后，在使用一简单的代数过程对这两个方程式进行组合以消去对温度T的相关性之后，为处理(P_value)与温度(T_value)二者产生一自特征数据导出的比例的频率数(scaled frequency number)：

P_value＝f₂-C_comb·f₁

及

T_value＝f₁·f₂

其中C_com的值是通过这两个线性方程式的代数组合来获得。通过使用这些方程式来得到处理及温度的比例频率数，制作出一分区的特征数据曲线图来表示处理及温度的比例频率数的整个范围。这些曲线图将绘制P_value与温度的关系及T_value与温度的关系。由此，为得到一既定芯片在使用过程中的特定测量值P_value或T_value-如上文所示其仅基于所测量的环形振荡器频率f₁、f₂及一已知常数C_comb，可根据分区数据的P_value曲线图来识别芯片的处理速度并可根据分区数据的T_value曲线图来识别芯片的温度。当然，应了解，实际的曲线图及曲线并不是执行本文所揭示方法所必需的。而是，使用这些曲线图及曲线是为了便于清楚地解释所揭示方法。所属技术领域的技术人员将了解，特征数据可布置成任意格式，且只需要参考以确定芯片的特定值而不需要以一特定格式参考。例如，可使用特征数据来确定本文所揭示方程式中的常数，然后可将其构建入用于根据一特定芯片的运行环形振荡器频率来计算所述特定芯片的处理速度及温度的特定演算法内。

根据以上方程式，可形成一关于T的二阶方程式来计算更精确的温度值。具体而言，通过将这两个频率方程式相乘，会得到如下二阶方程式：

f₁·f₂＝C₁T²-C₂T+C′

其中在C′＝C3+f₁·f₂时，C₁T²-C₂T+C＝0

∴ $T=\frac{-C_2\±\sqrt{C_2^2-4C_1{C}_3}}{2C_1}$

图12为一流程图，其例示上文所述的用于确定温度及速度的替代的实例性方法。在块1200中，测量一芯片的环形振荡器频率。然后，在块1202中，根据上面的公式计算处理P_value与温度T_value的比例频率数。在块1204中，将P_value的计算值与表示分区中P_value值范围的特征数据相比较。根据该比较来确定芯片的处理速度。类似地，在块1206中，将T_value的计算值与表示分区中T_value值范围的特征数据相比较。根据该比较来确定芯片的温度。

上文所述的用于使用芯片的环形振荡器频率来确定芯片处理速度及温度的各种方法可用于许多种应用中。可通过演算法来实现所述计算，所述演算法由从所述芯片接收输入的软件或由添加至所述芯片或可与所述芯片进行通信操作的硬件逻辑来执行。在这两种情形中，芯片均可启动来自其环形振荡器中的两个的输出，以便为上文所述的任一处理速度及温度计算装置或其任一变化形式提供输入。

结合本文所揭示实施例所说明的方法或演算法可直接实施于硬件、由处理器执行的软件模块、或两者的组合内。软件模块可驻存于RAM存储器、快闪存储器、ROM存储器、EPROM存储器、EEPROM存储器、寄存器、硬盘、可更换磁盘、CD-ROM、或所属技术领域中已知的任一其他形式的存储媒体内。一实例性存储媒体耦接至所述处理器，以使所述处理器可自所述存储媒体读取信息及向所述存储媒体写入信息。或者，所述存储媒体可为处理器的组成部分。所述处理机及存储媒体可驻存于ASIC中。所述ASIC则可驻存于一芯片中。另一选择为，处理器及存储媒体可作为离散组件驻存于芯片中。

上文对所揭示实施例的说明旨在使任一所属技术领域的技术人员均能够制作或利用本发明。所属技术领域的技术人员将易于得出这些实施例的各种修改形式，且本文所界定的一般原理也可适用于其它实施例，此并不背离本发明的主旨或范畴。因此，本文并非意欲将本发明限定于本文所示实施例，而欲赋予其与本文所揭示原理及新颖特征相一致的最宽广范畴。

Claims (17)

1.一种用于确定一具有第一及第二环形振荡器的芯片的一工作参数的方法，其包括：

测量所述第一环形振荡器的一频率；

测量所述第二环形振荡器的一频率；

通过一处理器将所述第一环形振荡器的所述测量频率乘以所述第二环形振荡器的所述测量频率以获得一结果；及

作为所述结果与所述芯片的特征数据的一函数来通过所述处理器确定所述芯片的工作温度，其中所述特征数据表征所述第一环形振荡器和所述第二环形振荡器的所述频率与所述芯片的工作温度之间的函数。

2.如权利要求1所述的方法，其中所述测量所述第一环形振荡器频率包括：

从一环形振荡器获得两个相隔一时间差的环形振荡器时钟计数值；

从一独立于所述环形振荡器的时钟输出获得两个相隔所述时间差的独立时钟计数值；及

计算所述两个环形振荡器时钟值之间的差与所述两个独立时钟值之间的差的一比率。

3.如权利要求2所述的方法，其中所述计算工作参数包括温度。

4.如权利要求2所述的方法，其进一步包括：

将所述第一环形振荡器频率的所述测量频率除以所述第二环形振荡器的所述测量频率以获得一结果；及

作为所述结果与所述芯片的特征数据的一函数来确定所述芯片的处理速度。

5.如权利要求4所述的方法，其进一步包括：

将所述第一环形振荡器的所述测量频率乘以所述第二环形振荡器的所述测量频率以获得一第二结果；

作为所述第二结果与所述特征数据的一函数来确定所述芯片的工作温度；及

根据所述确定的工作温度来调整所述确定的处理速度。

6.如权利要求3所述的方法，其进一步包括：

自所述第一及第二环形振荡器的所述测量频率及所述芯片的特征数据来计算一比例频率值；

将所述计算的比例频率值与一已知的比例频率值范围相对于温度相比较；及

自所述比较确定所述芯片的所述温度。

7.如权利要求2所述的方法，其进一步包括：

自所述第一及第二环形振荡器的所述测量频率及所述芯片的特征数据计算一比例频率值；

将所述计算的比例频率值与一已知的比例频率数值范围相对于处理速度相比较；及

自所述比较确定所述芯片的所述处理速度。

8.一种用于确定一芯片的一工作参数的系统，其包括：

具有第一及第二环形振荡器的所述芯片；及

一处理器，其经配置以：

测量所述第一环形振荡器的一频率；

测量所述第二环形振荡器的一频率；

将所述第一环形振荡器的所述测量频率乘以所述第二环形振荡器的所述测量频率以获得一结果；及

作为所述结果与所述芯片的特征数据的一函数来确定所述芯片的工作温度，其中所述特征数据表征所述第一环形振荡器和所述第二环形振荡器的所述频率与所述芯片的工作温度之间的函数。

9.如权利要求8所述的系统，其中所述芯片包含所述处理器。

10.如权利要求8所述的系统，其中所述处理器与所述芯片相分离但可操作地连接至所述芯片。

11.如权利要求8所述的系统，其中所述芯片另外包括：

一第一计数器，其经配置以从所述第一环形振荡器获得两个相隔一时间差的环形振荡器时钟计数值；

一第二计数器，其经配置以从一独立于所述第一及第二环形振荡器的时钟输出获得两个相隔所述时间差的独立时钟计数值；及

其中所述处理器进一步经配置以计算所述两个环形振荡器时钟值之间的差与所述两个独立时钟值之间的差的一比率。

12.如权利要求11所述的系统，其中所述计算工作参数包括温度。

13.如权利要求11所述的系统，其中所述处理器另外经配置以：

将所述第一环形振荡器频率的所述测量频率除以所述第二环形振荡器的所述测量频率以获得一结果；及

作为所述结果与所述芯片的特征数据的一函数来确定所述芯片的处理速度。

14.如权利要求13所述的系统，其中所述处理器进一步经配置以：

将所述第一环形振荡器的所述测量频率乘以所述第二环形振荡器的所述测量频率以获得一第二结果；

作为所述第二结果与所述特征数据的一函数来确定所述芯片的工作温度；及

根据所述确定的工作温度来调整所述确定的处理速度。

15.如权利要求12所述的系统，其中所述处理器进一步经配置以：

根据所述第一及第二环形振荡器的所述测量频率及所述芯片的特征数据来计算一比例频率值；

将所述计算的比例频率值与一已知的比例频率值范围相对于温度相比较；及

根据所述比较来确定所述芯片的所述温度。

16.如权利要求11所述的系统，其中所述处理器进一步经配置以：

根据所述第一及第二环形振荡器的所述测量频率及所述芯片的特征数据来计算一比例频率值；

将所述计算的比例频率值与一已知的比例频率数值范围相对于处理速度相比较；及

根据所述比较来确定所述芯片的所述处理速度。

17.一种处理器，其包括：

用于测量一芯片的一第一环形振荡器的一频率的装置；

用于测量所述芯片的一第二环形振荡器的一频率的装置；

用于将所述第一环形振荡器的所述测量频率乘以所述第二环形振荡器的所述测量频率以获得一结果的装置；及

用于作为所述结果与所述芯片的特征数据的一函数来确定所述芯片的工作温度的装置，其中所述特征数据表征所述第一环形振荡器和所述第二环形振荡器的所述频率与所述芯片的工作温度之间的函数。

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