芯片功耗预估方法、装置、设备、芯片及可读存储介质与流程

专利检索2025-02-15  40


本发明涉及芯片功耗测试领域,尤其涉及一种芯片功耗预估方法、装置、设备、芯片及可读存储介质。


背景技术:

1、随着芯片的集成度不断提高,芯片的功耗也在急剧增加。如果芯片的功耗过高,将会导致芯片的温度升高,从而导致芯片的可靠性降低和寿命减少。因此,功耗是影响芯片性能的重要因素,功耗的测试对于芯片的应用筛选至关重要。

2、相关技术中,主要基于电学特性测试原理,对芯片的电压和电流进行测试,以进一步计算得到芯片的功耗数据。然而,相关技术中的芯片功耗测试方法具有流程较为繁琐、测试工作量较大的问题,芯片功耗数据获取的便捷性有待提高。


技术实现思路

1、本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此,本发明的第一个目的在于提出一种芯片功耗预估方法,可以有效简化芯片功耗值的获取流程,提高功耗数据获取的便捷性。

2、本发明的第二个目的在于提出一种芯片功耗预估装置。

3、本发明的第三个目的在于提出一种计算机设备。

4、本发明的第四个目的在于提出一种芯片。

5、本发明的第五个目的在于提出一种计算机可读存储介质。

6、为达到上述目的,本发明第一方面实施方式提出了一种芯片功耗预估方法,所述方法包括:获取待测芯片在指定温度下的指定电流数据、温度电流关系数据、电流功耗关系数据;其中,所述温度电流关系数据是基于第一芯片集合中的第一样本芯片在多个预设温度下的多个第一电流数据而建立的;所述电流功耗关系数据是基于第二芯片集合中的第二样本芯片在目标温度下的第二电流数据和功耗数据而建立的;所述第二芯片集合是基于所述第一芯片集合得到的;所述目标温度是芯片功耗测试所需的温度;根据所述指定温度、所述指定电流数据,以及所述温度电流关系数据确定所述待测芯片在所述目标温度下的目标电流数据;根据所述目标电流数据和所述电流功耗关系数据对所述待测芯片进行功耗预估,确定所述待测芯片的功耗预估数据。

7、根据本发明的一个实施方式,所述第一芯片集合中包括多个所述第一样本芯片,所述温度电流关系数据包括多个所述第一样本芯片分别对应的温度电流映射关系;所述根据所述指定温度、所述指定电流数据,以及所述温度电流关系数据确定所述待测芯片在所述目标温度下的目标电流数据,包括:根据所述指定温度、所述指定电流数据,以及多个所述温度电流映射关系分别对应的拟合公式,确定与所述指定温度和所述指定电流数据之间的数据关系满足预设条件的目标拟合公式;基于所述目标拟合公式确定所述待测芯片在所述目标温度下的目标电流数据。

8、根据本发明的一个实施方式,所述第一芯片集合中包括多个所述第一样本芯片;通过以下方式获得所述温度电流关系数据:基于任一所述第一样本芯片在所述多个预设温度下的多个第一电流数据,建立任一所述第一样本芯片对应的温度电流映射关系;根据多个所述第一样本芯片分别对应的温度电流映射关系,得到所述温度电流关系数据。

9、根据本发明的一个实施方式,所述第二芯片集合中包括多个所述第二样本芯片;通过以下方式获得所述电流功耗关系数据:基于多个所述第二样本芯片在所述目标温度下分别对应的第二电流数据和功耗数据,建立多个所述第二样本芯片对应的电流功耗映射关系;其中,所述电流功耗关系数据包括所述电流功耗映射关系。

10、根据本发明的一个实施方式,所述第一芯片集合中的第一样本芯片是指定晶圆上的裸芯片;所述第一芯片集合中的第一样本芯片在所述多个预设温度下的多个第一电流数据是根据所述多个预设温度对所述指定晶圆进行晶圆测试得到的;所述第二芯片集合中的第二样本芯片是基于所述第一芯片集合中的第一样本芯片进行成品制造得到的成品芯片。

11、根据本发明的一个实施方式,所述第二芯片集合是根据从所述第一芯片集合中随机选取的部分第一样本芯片进行成品制造得到的。

12、根据本发明的一个实施方式,所述指定晶圆是经过工艺拉偏处理后的晶圆。

13、根据本发明的一个实施方式,所述第一芯片集合中包括多个所述第一样本芯片;通过以下方式获得所述温度电流关系数据:根据多个所述第一样本芯片分别在指定预设温度下的第一电流数据之间的差异情况对多个所述第一样本芯片进行分组,得到多组第一样本芯片;其中,所述指定预设温度是在所述多个预设温度中确定的;每组第一样本芯片包括至少一个所述第一样本芯片;针对所述每组第一样本芯片,根据至少一个所述第一样本芯片在任一预设温度下的第一电流数据进行平均运算,得到所述每组第一样本芯片在所述多个预设温度下的多个平均电流数据;其中,所述多个平均电流数据与所述多个预设温度一一对应;基于所述每组第一样本芯片对应的多个平均电流数据,建立所述每组第一样本芯片对应的温度电流映射关系;根据所述多组第一样本芯片分别对应的温度电流映射关系,得到所述温度电流关系数据。

14、根据本发明的一个实施方式,所述第二芯片集合的获取方式,包括:在多个所述第一样本芯片在所述目标温度下分别对应的第三电流数据中确定最大电流数据和最小电流数据;根据所述最大电流数据对应的第一样本芯片、所述最小电流数据对应的第一样本芯片,以及在所述每组第一样本芯片中分别选取的指定数量的第一样本芯片进行成品制造,得到多个所述第二样本芯片,以根据多个所述第二样本芯片得到所述第二芯片集合。

15、为达到上述目的,本发明第二方面实施方式提出了一种芯片功耗预估装置,所述装置包括:芯片数据获取模块,用于获取待测芯片在指定温度下的指定电流数据、温度电流关系数据、电流功耗关系数据;其中,所述温度电流关系数据是基于第一芯片集合中的第一样本芯片在多个预设温度下的多个第一电流数据而建立的;所述电流功耗关系数据是基于第二芯片集合中的第二样本芯片在目标温度下的第二电流数据和功耗数据而建立的;所述第二芯片集合是基于所述第一芯片集合得到的;所述目标温度是芯片功耗测试所需的温度;电流数据确定模块,用于根据所述指定温度、所述指定电流数据,以及所述温度电流关系数据确定所述待测芯片在所述目标温度下的目标电流数据;功耗数据确定模块,用于根据所述目标电流数据和所述电流功耗关系数据对所述待测芯片进行功耗预估,确定所述待测芯片的功耗预估数据。

16、根据本发明的一个实施方式,所述第一芯片集合中包括多个所述第一样本芯片,所述温度电流关系数据包括多个所述第一样本芯片分别对应的温度电流映射关系;所述电流数据确定模块,还用于根据所述指定温度、所述指定电流数据,以及多个所述温度电流映射关系分别对应的拟合公式,确定与所述指定温度和所述指定电流数据之间的数据关系满足预设条件的目标拟合公式;基于所述目标拟合公式确定所述待测芯片在所述目标温度下的目标电流数据。

17、根据本发明的一个实施方式,所述第一芯片集合中的第一样本芯片是指定晶圆上的裸芯片;所述第一芯片集合中的第一样本芯片在所述多个预设温度下的多个第一电流数据是根据所述多个预设温度对所述指定晶圆进行晶圆测试得到的;所述第二芯片集合中的第二样本芯片是基于所述第一芯片集合中的第一样本芯片进行成品制造得到的成品芯片。

18、根据本发明的一个实施方式,所述指定晶圆是经过工艺拉偏处理后的晶圆。

19、根据本发明的一个实施方式,所述第一芯片集合中包括多个所述第一样本芯片;所述芯片数据获取模块,还用于根据多个所述第一样本芯片分别在指定预设温度下的第一电流数据之间的差异情况对多个所述第一样本芯片进行分组,得到多组第一样本芯片;其中,所述指定预设温度是在所述多个预设温度中确定的;每组第一样本芯片包括至少一个所述第一样本芯片;针对所述每组第一样本芯片,根据至少一个所述第一样本芯片在任一预设温度下的第一电流数据进行平均运算,得到所述每组第一样本芯片在所述多个预设温度下的多个平均电流数据;其中,所述多个平均电流数据与所述多个预设温度一一对应;基于所述每组第一样本芯片对应的多个平均电流数据,建立所述每组第一样本芯片对应的温度电流映射关系;根据所述多组第一样本芯片分别对应的温度电流映射关系,得到所述温度电流关系数据。

20、根据本发明的一个实施方式,所述芯片数据获取模块,还用于在多个所述第一样本芯片在所述目标温度下分别对应的第三电流数据中确定最大电流数据和最小电流数据;根据所述最大电流数据对应的第一样本芯片、所述最小电流数据对应的第一样本芯片,以及在所述每组第一样本芯片中分别选取的指定数量的第一样本芯片进行成品制造,得到多个所述第二样本芯片,以根据多个所述第二样本芯片得到所述第二芯片集合。

21、为达到上述目的,本发明第三方面实施方式提出了一种计算机设备,包括存储器和处理器,所述存储器存储有第一计算机程序,所述处理器执行所述第一计算机程序时实现前述任一项实施方式所述的芯片功耗预估方法的步骤。

22、为达到上述目的,本发明第四方面实施方式提出了一种芯片,包括存储单元和处理单元,所述存储单元存储有第二计算机程序,所述处理单元执行所述第二计算机程序时实现前述任一项实施方式所述的芯片功耗预估方法的步骤。

23、为达到上述目的,本发明第五方面实施方式提出了一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现前述任一项实施方式所述的芯片功耗预估方法的步骤。

24、根据本发明提供的多个实施方式,通过先获取同一产品的芯片对应的温度电流关系数据和电流功耗关系数据,以基于温度电流关系数据和电流功耗关系数据对待测芯片进行功耗预估。通过对部分样本芯片在多个不同的温度条件下的电流数据和功耗值进行测试,而对于大量的待测芯片,只需要测试待测芯片在指定温度下的指定电流数据,从而在获取芯片功耗数据的过程中不需要对大量芯片的电流/电压进行监测,避免了大量繁琐的测试工作,简化了功耗数据的获取过程,并可以有效提高测试的便捷性,实现芯片功耗数据的快速、简便获取。

25、本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变得明显,或通过本发明的实践了解到。


技术特征:

1.一种芯片功耗预估方法,其特征在于,所述方法包括:

2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述第一芯片集合中包括多个所述第一样本芯片,所述温度电流关系数据包括多个所述第一样本芯片分别对应的温度电流映射关系;所述根据所述指定温度、所述指定电流数据,以及所述温度电流关系数据确定所述待测芯片在所述目标温度下的目标电流数据,包括:

3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述第一芯片集合中包括多个所述第一样本芯片;通过以下方式获得所述温度电流关系数据:

4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述第二芯片集合中包括多个所述第二样本芯片;通过以下方式获得所述电流功耗关系数据:

5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述第一芯片集合中的第一样本芯片是指定晶圆上的裸芯片;所述第一芯片集合中的第一样本芯片在所述多个预设温度下的多个第一电流数据是根据所述多个预设温度对所述指定晶圆进行晶圆测试得到的;

6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,所述第二芯片集合是根据从所述第一芯片集合中随机选取的部分第一样本芯片进行成品制造得到的。

7.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,所述指定晶圆是经过工艺拉偏处理后的晶圆。

8.根据权利要求7所述的方法,其特征在于,所述第一芯片集合中包括多个所述第一样本芯片;通过以下方式获得所述温度电流关系数据:

9.根据权利要求8所述的方法,其特征在于,所述第二芯片集合的获取方式,包括:

10.一种芯片功耗预估装置,其特征在于,所述装置包括:

11.根据权利要求10所述的装置,其特征在于,所述第一芯片集合中包括多个所述第一样本芯片,所述温度电流关系数据包括多个所述第一样本芯片分别对应的温度电流映射关系;

12.根据权利要求10所述的装置,其特征在于,所述第一芯片集合中的第一样本芯片是指定晶圆上的裸芯片;所述第一芯片集合中的第一样本芯片在所述多个预设温度下的多个第一电流数据是根据所述多个预设温度对所述指定晶圆进行晶圆测试得到的;所述第二芯片集合中的第二样本芯片是基于所述第一芯片集合中的第一样本芯片进行成品制造得到的成品芯片。

13.根据权利要求12所述的装置,其特征在于,所述指定晶圆是经过工艺拉偏处理后的晶圆。

14.根据权利要求13所述的装置,其特征在于,所述第一芯片集合中包括多个所述第一样本芯片;

15.根据权利要求14所述的装置,其特征在于,所述芯片数据获取模块,还用于在多个所述第一样本芯片在所述目标温度下分别对应的第三电流数据中确定最大电流数据和最小电流数据;根据所述最大电流数据对应的第一样本芯片、所述最小电流数据对应的第一样本芯片,以及在所述每组第一样本芯片中分别选取的指定数量的第一样本芯片进行成品制造,得到多个所述第二样本芯片,以根据多个所述第二样本芯片得到所述第二芯片集合。

16.一种计算机设备,包括存储器和处理器,所述存储器存储有第一计算机程序,其特征在于,所述处理器执行所述第一计算机程序时实现权利要求1至9中任一项所述的方法的步骤。

17.一种芯片,包括存储单元和处理单元,所述存储单元存储有第二计算机程序,其特征在于,所述处理单元执行所述第二计算机程序时实现权利要求1至9中任一项所述的方法的步骤。

18.一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,其特征在于,所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至9中任一项所述的方法的步骤。


技术总结
本发明公开了一种芯片功耗预估方法、装置、设备、芯片及可读存储介质,所述方法包括:获取待测芯片在指定温度下的指定电流数据、温度电流关系数据、电流功耗关系数据;根据所述指定温度、所述指定电流数据,以及所述温度电流关系数据确定所述待测芯片在所述目标温度下的目标电流数据;根据所述目标电流数据和所述电流功耗关系数据对所述待测芯片进行功耗预估,确定所述待测芯片的功耗预估数据。由此基于预先建立的温度电流关系数据和电流功耗关系数据对待测芯片进行功耗预估,可以有效提高功耗数据获取的便捷性。

技术研发人员:吴坚,李德建,关媛,李博夫,李大猛,杨宝斌,韩顺枫
受保护的技术使用者:北京智芯微电子科技有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/5/29
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