] 在實際實施時,可以先根據(jù)測試出的半導體器件的功能模塊的負載與最高運行頻 率限制間的關系,將功能模塊的負載劃分為N個區(qū)域Dn,且每個區(qū)域Dn均設置一個對應的 最高運行頻率限制Fn ;然后根據(jù)檢測的功能模塊的負載,動態(tài)調(diào)整半導體器件的功能模塊 的最高運行頻率限制,即當檢測的功能模塊的負載落在第M個區(qū)域Dm時,就調(diào)整該功能模 塊的最尚運彳丁頻率限制為Fm ;
[0032] 其中,N、M均為自然數(shù),且N彡2, M彡N。
[0033] 所述方法還包括步驟3、根據(jù)半導體器件的功能模塊的最高運行頻率限制和檢測 的功能模塊的負載的結果,對提供給半導體器件的功能模塊的驅(qū)動時鐘頻率和驅(qū)動電壓的 至少一個進行調(diào)節(jié),以降低半導體器件的功耗,使半導體器件的性能盡量最大化;該步驟3 為可選步驟。
[0034]當半導體器件內(nèi)存在多個功能模塊時,根據(jù)半導體器件的性能需求和各功能模塊 的負載情況,對功能模塊的最高運行頻率限制進行選擇性調(diào)整。例如,SOC芯片上系統(tǒng)(以 下簡稱S0C)中包含中央處理器(以下簡稱CPU)功能模塊和圖像處理器(以下簡稱GPU) 功能模塊,由于調(diào)整GPU功能模塊的運行頻率可能會影響動態(tài)的顯示,從而顯著影響用戶 體驗,所以一般是通過調(diào)整CPU功能模塊的最高運行頻率限制來控制SOC芯片的溫度。當 (PU功能模塊的負載和GPU功能模塊的負載都較高時,為了控制溫度,同時保持較好的顯示 流暢性,可以不降低GPU功能模塊的最高運行頻率限制,而是較多地降低CPU功能模塊的最 尚運彳丁頻率限制。
[0035] 具體實施例一:
[0036] 請參照圖1和圖3所示,以SOC芯片為例,該SOC芯片上包含CPU功能模塊,先測 試該SOC芯片的CPU功能模塊的負載與最高運行頻率限制的關系,并根據(jù)測試出的SOC芯 片的CPU功能模塊的負載與最高運行頻率限制的關系,將CPU功能模塊的負載劃分為N (本 實施例中N取值4)個區(qū)域Dn (Dl~D4),且每個區(qū)域Dn均設置一個對應的最高運行頻率限 制Fn (Fl~F4),具體如表1。
[0037] 表1 CPU功能t旲塊的負載與最尚運彳丁頻率限制間的關系表
[0038] 參照表1所示,所述方法包括:
[0039] 步驟1、檢測CPU功能模塊的負載L ;例如,檢測的CPU功能模塊的負載L落在第2 個區(qū)域25%彡L < 50% ;
[0040] 步驟2、根據(jù)檢測的CPU功能模塊的負載L查找對應的最高運行頻率限制Fn,然后 將CPU功能模塊的運行頻率限制調(diào)整至對應的最高運行頻率限制Fn,例如,上述第2個區(qū)域 L < 50%所對應的最高運行頻率限制為1400MHz,此時就調(diào)整該CPU功能模塊的最 高運行頻率限制為1400MHz。
[0041] 其中,檢測CPU功能模塊的負載L可以通過檢測CPU功能模塊的利用率,通常是通 過統(tǒng)計CPU功能模塊工作時間占總時間的比率來得到。
[0042] 本實施例中,所述測試該SOC芯片的CPU功能模塊的負載與最高運行頻率限制的 關系具體如下:
[0043] 獲取該SOC芯片允許的最高溫度Tmax為80攝氏度,為了控制環(huán)境溫度,可將該 SOC芯片置于恒溫箱中,考慮實際應用時最惡劣的溫度環(huán)境,可將恒溫箱設置為50攝氏度。 控制CPU功能模塊的利用率為25 %,例如,當CPU功能模塊為SMP (對稱多處理)結構,并包 含4個CPU核心時,可以通過限制任務只在1個CPU核心上運行,并使該CPU核心滿負荷運 行,這樣就可以控制該CPU功能模塊的利用率為25%。
[0044] 接著預設該CPU功能模塊的運行頻率為800MHz,運行一段時間,等到SOC芯片上的 溫度比較穩(wěn)定時,就測出此時SOC芯片的最高溫度T1,例如此時最高溫度Tl為50攝氏度。 由于50攝氏度小于SOC芯片允許的最高溫度Tmax,所以可以提高CPU功能模塊的運行頻率 為1600MHz,運行一段時間,等到SOC芯片上的溫度比較穩(wěn)定時,再測出SOC芯片的最高溫 度T2,例如此時最高溫度T2為80攝氏度(即T2等于SOC芯片允許的最高溫度Tmax),則 該CPU功能模塊在負載為25%時所對應的最高運行頻率限制即為1600MHz。
[0045] 請參照圖2所示,一種半導體器件的溫度控制系統(tǒng),包括負載檢測模塊以及控制 豐吳塊;
[0046] 所述負載檢測模塊,用于檢測半導體器件的功能模塊的負載;
[0047] 所述控制模塊,用于根據(jù)檢測的功能模塊的負載的結果,動態(tài)調(diào)整半導體器件的 功能模塊的最高運行頻率限制,以防止半導體器件的溫度過高,進而影響用戶的體驗。
[0048] 請參照圖3所示,在執(zhí)行該控制模塊之前,需要先測試出半導體器件的功能模塊 的負載與最高運行頻率限制的關系,具體測試如下:先獲取半導體器件允許的最高溫度 Tmax (該允許的最高溫度Tmax通常是在設計半導體器件時所設定的該器件能夠承受的最 高工作溫度),并設置半導體器件的功能模塊的負載為L1,以及預設一個功能模塊的運行 頻率,其中設置的功能模塊的負載Ll和預設的功能模塊的運行頻率原則上是可以任意取 值的,但具體實施時,通常會選擇一些比較容易計算且具有代表性的值;接著運行半導體器 件的功能模塊,在具體實施時,通常要等到半導體器件的功能模塊運行一段時間且溫度較 穩(wěn)定時,再測出此時半導體器件的最高溫度T,并判斷半導體器件的最高溫度T是否等于半 導體器件允許的最高溫度Tmax,若是,則該預設的運行頻率即為此功能模塊在負載為Ll時 對應的最高運行頻率限制;若否,則重復調(diào)整功能模塊的運行頻率,直到測出的半導體器件 的最高溫度T等于半導體器件允許的最高溫度Tmax時,記下此時的運行頻率,該運行頻率 即為此功能模塊在負載為Ll時對應的最高運行頻率限制。
[0049] 該控制模塊具體為:根據(jù)測試出的半導體器件的功能模塊的負載與最高運行頻率 限制間的關系,得到檢測的功能模塊的負載所對應的最高運行頻率限制,然后將該半導體 器件的功能模塊的運行頻率限制調(diào)整至對應的最高運行頻率限制。
[0050] 在實際實施時,可以先根據(jù)測試出的半導體器件的功能模塊的負載與最高運行頻 率限制間的關系,將功能模塊的負載劃分為N個區(qū)域Dn,且每個區(qū)域Dn均設置一個對應的 最高運行頻率限制Fn ;然后根據(jù)檢測的功能模塊的負載,動態(tài)調(diào)整半導體器件的功能模塊 的最高運行頻率限制,即當檢測的功能模塊的負載落在第M個區(qū)域Dm時,就調(diào)整該功能模 塊的最尚運彳丁頻率限制為Fm ;
[0051] 其中,N、M均為自然數(shù),且N彡2, M彡N。
[0052] 所述系統(tǒng)還包括頻率/電壓調(diào)節(jié)模塊,用于根據(jù)半導體器件的功能模塊的最高運 行頻率限制和檢測的功能模塊的負載的結果,對提供給半導體器件的功能模塊的驅(qū)動時鐘 頻率和驅(qū)動電壓的至少一個進行調(diào)節(jié),以降低半導體器件的功耗,使半導體器件的性能盡 量最大化;該頻率/電壓調(diào)節(jié)模塊為可選擇模塊。
[0053] 當半導體器件內(nèi)存在多個功能模塊時,根據(jù)半導體器件的性能需求和各功能模塊 的負載情況,對功能模塊的最高運行頻率限制進行選擇性調(diào)整。例如,SOC芯片上系統(tǒng)(以 下簡稱S0C)中包含中央處理器(以下簡稱CPU)功能模塊和圖像處理器(以下簡稱GPU) 功能模塊,由于調(diào)整GPU功能模塊的運行頻率可能會影響動態(tài)的顯示,從而顯著影響用戶 體驗,所以一般是通過調(diào)整CPU功能模塊的最高運行頻率限制來控制SOC芯片的溫度。當 (PU功能模塊的負載和GPU功能模塊的負載都較高時,為了控制溫度,同時保持較好的顯示 流暢性,可以不降低GPU功能模塊的最高運行頻率限制,而是較多地降低CPU功能模塊的最 尚運彳丁頻率限制。
[0054] 具體實施例二:
[0055] 請參照圖2和圖3所示,以SOC芯片為例,該SOC芯片上包含CPU功能模塊,先測 試該SOC芯片的CPU功能模塊的負載與最高運行頻率限制的關系,并根據(jù)測試出的SOC芯 片的CPU功能模塊的負載與最高運行頻率限制的關系,將CPU功能模塊的負載劃分為N (本 實施例中N取值4)個區(qū)域Dn (Dl~D4),且每個區(qū)域Dn均設置一