用於防止集成電路過熱的故障保護機制的製作方法

2023-05-13 11:04:21

專利名稱：：用於防止集成電路過熱的故障保護機制的製作方法
技術領域：
：本發明的實施例涉及集成電路領域；更具體地說，涉及集成電路的熱保護機制。
背景技術：
：隨著集成電路(IC)管芯封裝了更為密集的電路元件並且工作頻率提高，這些IC的功率消耗增加。增加的功率消耗導致增加的工作溫度，如果不對其進行控制可引起IC的災難性故障。現有的熱解決方案包括散熱器、液體冷卻、風扇等。傳統的電源管理包括降低工作頻率和將時鐘信號關閉一段時間等。熱解決方案和電源管理的結合經常允許IC工作在可接受的溫度範圍之內。一些傳統的方法使用熱傳感器來檢測IC的溫度是否超過溫度閾值。一般的傳統方法是使用晶片復位來禁用熱傳感器。即，當晶片處於復位中時，熱傳感器輸出被禁用。但是，晶片復位經常是高功率狀態。結果，長時間處於復位中可以引起過熱。因而，如果熱傳感器在復位期間被禁用，則該過熱可以快速地變成破壞性的，引起晶片以及可能主板的破壞，甚至變成火災。
發明內容根據本發明的第一個方面，提供了一種方法，包括獨立於集成電路的工作狀態，檢測集成電路的溫度是否超過預定閾值；以及如果集成電路的溫度超過閾值，則將至少一部分電源從集成電路去掉。根據本發明的第二個方面，提供了一種裝置，包括熱傳感器和耦合到熱傳感器的輸入或輸出控制邏輯。熱傳感器用以獨立於集成電路的工作狀態，檢測集成電路的溫度是否超過預定閾值。如果集成電路的溫度超過閾值，則輸入或輸出控制邏輯產生信號以從集成電路去掉至少一部分電源。根據本發明的第三個方面，提供了一種裝置，該裝置包括一個或多個熱傳感、耦合到所述一個或多個熱傳感器的輸入/輸出控制邏輯和耦合到所述一個或多個熱傳感器並耦合到所述輸入/輸出控制邏輯的延遲邏輯。當集成電路被加電到預定電平或者當所述集成電路脫離復位狀態時，所述一個或多個熱傳感器檢測集成電路的溫度是否超過閾值；如果集成電路的溫度超過閾值，則所述輸入/輸出控制邏輯產生第一信號以從集成電路去掉至少一部分電源；延遲邏輯用於在使能所述輸入/輸出控制邏輯來產生第一信號之前停止一段時間。參照下面的描述和用於圖示本發明實施例的附圖可以最好地理解本發明。在附圖中圖1是熱保護機制的示例實施例的方框圖。圖2是時鐘產生邏輯的示例實施例的方框圖。圖3是熱配置邏輯的示例實施例的方框圖。圖4是有限狀態機的工作的示例實施例的方框圖。圖5是熔斷器電路和移位寄存器的示例實施例的方框圖。圖6是熱傳感器的示例實施例的方框圖。圖7是處理器的示例實施例的方框圖。圖8是計算機的示例實施例的方框圖。圖9是圖示熱處理的示例實施例的流程圖。圖10是圖示熱處理的另一個示例實施例的流程圖。具體實施例方式下面將描述防止集成電路(IC)過熱的技術。在下面的描述中，提出了許多具體的細節。但是，應該理解沒有這些具體的細節，本發明的實施例也可以實現。在其它的例子中，為了不使描述難於理解，公知的電路、結構和技術沒有詳細示出。圖1示出了防止IC過熱的熱保護電路的示例實施例的方框圖。在一個實施例中，示例電路100包括熱傳感器以檢測集成電路(IC)的溫度是否超過預定閾值，而不論IC的狀態如何，還包括耦合到熱傳感器的IO(輸入和輸出)邏輯，如果IC的溫度超過預定閾值，所述IO邏輯發送信號來將至少一部分電源從IC去掉。參照圖1，根據一個實施例，電路100包括熱傳感器101，其檢測IC的溫度是否超過預定閾值；配置邏輯102，其基於與IC相關聯的熱配置來配置熱傳感器101；熱計數器103，其提供了預定的時間段以允許熱傳感器101的熱讀數穩定；輸出控制邏輯104，其具有使能和超越控制(overrride)能力；時鐘產生邏輯105，其產生穩定的時鐘信號；以及電源檢測邏輯106，其檢測何時電源達到預定電平。在一個實施例中，熱傳感器101被設計來檢查將導致破壞性的IC過熱和關閉IC的條件。在一個實施例中，熱傳感器101包括輸入端和輸出，其中輸入端接收由配置邏輯102指定的跳變點(trippoint)，輸出耦合到IO控制邏輯104，當IC的溫度超過跳變點時施加(assert)信號(例如災難性信號)，該輸出也稱為災難性跳變輸出。為了保證熱傳感器101準確，根據一個實施例，供應給熱傳感器101的電源是穩定的，並且在熱傳感器101接收來自配置邏輯102的熱配置後，它具有穩定時間。否則，熱傳感器101可能產生錯誤的熱跳變信號施加。但是，依賴外部信號或事件來使能熱傳感器可導致IC過熱而熱傳感器不工作的情況。配置邏輯102向熱傳感器101提供跳變點設置。在一個實施例中，配置邏輯102包括PROM(可編程只讀存儲器)FSM(有限狀態機)，它等待供應給IC的電源到達IC規範之內的穩定電平。配置邏輯102還可等待時鐘產生邏輯105，時鐘產生邏輯105一般包括鎖相環(PLL)以鎖定時鐘信號來保證有穩定的時鐘供應給IC。根據一個實施例，不論PLL是否鎖定，時鐘產生邏輯都保證時鐘被分配給IC。一旦電源和時鐘信號穩定，熱跳變點就被提供給熱傳感器101。在一個實施例中，從PROM單元讀出熱跳變點並發送到熱傳感器101。根據一個實施例，將熱跳變點從PROM並行讀入移位寄存器。PROM移位寄存器串行連接到熱傳感器101的移位寄存器。然後PROMFSM可以將熱配置(例如熱跳變點)從PROM移位到熱傳感器。根據一個實施例，熱計數器103確定在熱傳感器101的輸出被使能之前要等多久。延遲時間段根據不同的熱傳感器設計和矽處理來具體地配置。在一個實施例中，利用各設計的最壞情況的時間段。熱計數器103可以使用內部總線時鐘代替主CPU時鐘來計數以消除通過內部總線比計數的時間的差異。根據一個實施例，可能的最快的總線時鐘的規範決定了最終的計數器值。在外部總線時鐘被去掉或發生故障的情況中，根據另一個實施例，內部的環形振蕩器可以用於提供計時以產生內部總線時鐘。根據一個實施例，直到電源是好的(例如電源達到預定電平)並且熔斷器配置已經完全移位到熱傳感器101，熱計數器103才開始計數。當最終計數器值已經達到時，熱計數器103可以向輸出控制邏輯104施加傳感器穩定信號。當電源不好(例如電源低於預定電平)或者如果熱傳感器配置數據被從PROM單元重新發送到熱傳感器101或者如果熱傳感器配置通過調試機制被超越控制，傳感器穩定信號被解除(de-assert)並且熱計數器103被復位。輸出控制邏輯104將從熱傳感器101接收的災難性跳變輸出與來自熱計數器103和某些超越控制邏輯的傳感器穩定信號相結合。在預設狀態中，根據一個實施例，當從熱計數器103收到的傳感器穩定信號被施加時，災難性跳變信號的值被加到關閉信號上。如果傳感器穩定信號被解除，則關閉信號被解除。如果關閉信號被施加，則PLL被停止並且從片外發送信號來指示VRM(電壓調整模塊)將至少電源的一部分從IC去掉。在一個實施例中，輸出控制邏輯104包括調試機制以強制施加關閉、禁止施加關閉以及切換到控制傳感器穩定信號的晶片復位機制。結果，破壞性晶片過熱的可能性大大降低。根據一個實施例，上面所討論的實施例即使在晶片復位或者缺乏穩定時鐘時也可以大大降低晶片過熱。傳統方法在晶片處於復位時，使用晶片復位來禁用熱傳感器。即，熱傳感器的輸出在晶片復位期間被禁用。不幸的是，晶片復位是高電源狀態，長時間處於復位中可引起過熱。如果熱傳感器在復位期間被禁用，則該過熱可以快速地變成破壞性的，破壞晶片以及可能主板，甚至變成火災。具體地說，根據一個實施例，電源檢測邏輯106包括第一輸入端以接收電源信號107並且將它與從第二輸入端收到的參考電壓108比較。可以通過內部正向偏壓二極體基準提供參考電壓108，所述二極體基準獨立於電源信號107工作。電源檢測邏輯106可以僅僅是將電源信號107與參考電壓108比較的簡單比較器。電源信號107大於參考電壓108時，電源檢測邏輯106施加PwrIsGood(例如，電源是好的)信號109。在一個實施例中，參考電壓108是0.8伏。PwrIsGood信號109被饋入到配置邏輯102和時鐘產生邏輯105的輸入端。時鐘產生邏輯105負責產生穩定的內部時鐘信號以驅動其他IC內的元件，例如配置邏輯102、熱傳感器101和熱計數器103。在一個實施例中，時鐘產生邏輯105供應環形振蕩器時鐘，直到PwrIsGood信號109被收到並且PLL201被鎖定。之後，時鐘產生邏輯105供應基於PLL的時鐘。結果，任何情況下，即使IC仍處於復位狀態(例如，復位信號110仍被施加)，時鐘產生邏輯105都被使能以產生時鐘信號，例如MainCPUClk信號114和BusClk信號115。在IC復位期間產生的時鐘信號驅動配置邏輯102和熱計數器103，其與輸出控制邏輯104結合，即使在IC復位期間也向IC提供熱保護。根據一個實施例，該電路允許熱傳感器101在IC被加電後的大約3.99微秒內被使能。相反地，傳統方法依賴復位來禁用/使能熱傳感器並且由於復位的規格需求，直到IC啟動後至少1毫秒，熱傳感器才能被啟動。這樣長時間的復位可能毀壞IC。根據另一個實施例，當通過經由反饋路徑112收到的來自輸出控制邏輯104的關閉信號113來關閉IC時，時鐘產生邏輯105可被禁用。一旦時鐘產生邏輯105被使能，它產生MainCPUClk114和BusClk115。此外，時鐘產生邏輯105可以包括鎖定機制來鎖定時鐘信號114和115。當時鐘信號114和115被鎖定(例如，時鐘信號是穩定的)，根據一個實施例，時鐘產生邏輯105施加PLLLock信號116，PLLLock信號116被饋入到配置邏輯102的輸入端以指示時鐘信號114和115是穩定的。在一個實施例中，時鐘產生邏輯105從諸如BusClkIn111的外部時鐘得到時鐘信號114和115，所述外部時鐘可以是系統時鐘。或者，如果外部時鐘111不可用或不穩定，則時鐘產生邏輯105可以從諸如環形振蕩器的內部時鐘在時鐘產生邏輯105內產生時鐘信號114和115。為了激活熱傳感器101，當時鐘不穩定或者BusClkIn111不可用時，PLLLock信號116也隨著復位信號的解除被激活。這使得即使在缺乏外部時鐘，溫度變得過熱的極端情況下，也具有保護措施。配置邏輯102負責配置熱傳感器101(例如，向熱傳感器101設置跳變點)。在一個實施例中，配置邏輯102包括PROMFSM以等待指示供應給IC的電源達到IC規格內的穩定電平的PwrIsGood信號109。配置邏輯102還可等待從時鐘產生邏輯105收到的PLLLock信號116，PLLLock信號116指示諸如MainCPUClk信號114的時鐘信號是穩定的。一旦電源和時鐘信號穩定，熱跳變點被提供給熱傳感器101。在一個實施例中，從PROM單元中讀取熱跳變點並發送到熱傳感器101。根據一個實施例，將熱跳變點從PROM並行讀入移位寄存器。PROM移位寄存器串行連接到熱傳感器101的移位寄存器。然後PROMFSM通過ThermalCfg路徑117將熱配置從PROM單元移位到熱傳感器。熱跳變點的移位由MainCPUClk信號114驅動。一旦熱傳感器101的配置已經完成，根據一個實施例，配置邏輯102向熱計數器103施加ThermalCfgDone信號118，指示熱配置的完成。一旦熱配置完成，根據一個實施例，熱傳感器101就開始基於由配置邏輯102(通過ThermalCfg117)提供的熱配置，測量和檢測IC的溫度，與諸如跳變點的預定閾值相比較。諸如跳變點的熱配置數據被用來編程熱傳感器內的電流源以提供參考電壓。在一個實施例中，熱配置數據為特定的IC而特別的設計。熱傳感器101可以使用參考電壓來決定IC的溫度是否超過預定閾值。如果是這樣，則熱傳感器101向輸出控制邏輯104施加諸如CatastrophicTrip信號119的信號，所述信號指示IC的溫度超過為該IC指定的熱跳變點。在一個實施例中，當IC的溫度大於65°加上從ThermalCfg117收到的值(例如，熱跳變點)時，熱傳感器101施加CatastrophicTrip信號119。根據一個實施例，由熱傳感器101施加的CatastrophicTrip信號119可以由輸出控制邏輯104控制，因為，除了其它原因以外，輸出控制邏輯104可以被熱計數器103禁用。換句話說，輸出控制邏輯104在未收到指示熱傳感器101的讀數穩定的SensorStable信號120的情況下，不施加任何信號(例如CatastrophicTrip信號119)。如果熱傳感器101不穩定，CatastrophicTrip信號119不可以有效，這會引起不期望的結果。SensorStable信號120由熱計數器103控制。熱計數器103負責停止預定的一段時間以允許熱傳感器101的熱讀數變得穩定。根據一個實施例，一旦熱計數器103接收到ThermalCfgDone信號118，同時熱配置設置移位完成，熱計數器103就開始在BusClk115驅動下計數到預定時鐘周期。在一個實施例中，當熱計數器103計數到798個時鐘周期時，它向輸出控制邏輯104施加SensorStable信號120。一旦輸出控制邏輯104接收SensorStable信號120，它就被使能來基於CatastrophicTrip信號119，向電壓調整模塊(VRM)輸出諸如關閉信號113的信號。VRM可以完全地關閉IC或者至少去掉一部分供應給IC的電源。例如，當輸出控制邏輯104被使能(例如，SensorStable信號120被施加)時，如果CatastrophicTrip信號119被施加，則關閉信號113就被施加。否則，關閉信號113被解除。此外，根據一個實施例，關閉信號113通過路徑112被反饋到時鐘產生邏輯105的輸入端。當關閉信號113被施加時，被反饋到時鐘產生邏輯105的關閉信號113禁用時鐘產生邏輯105。結果，IC將不會收到任何主要作為IC工作的驅動信號的時鐘信號，防止了IC的過熱。注意，一般地，由IC產生的大部分熱量來自PLL和時鐘反轉。停止時鐘也就停止了大多數的數據傳輸，從而也限制從數據信號切換產生的熱量。其餘的熱量來自只可以通過去掉IC的電源來停止的諸如漏電流的其他效應。圖2示出了時鐘產生邏輯電路的示例實施例的方框圖，所述時鐘產生邏輯電路可以用作圖1的時鐘產生邏輯105。參照圖2，在一個實施例中，示例電路200包括鎖相環(PLL)電路201，其基於外部時鐘來產生穩定的時鐘；鎖定邏輯202，其指示時鐘信號是否穩定；時鐘選擇邏輯207，其驅動多路復用器203來基於時鐘檢測器206檢測到的外部時鐘是否工作來選擇外部時鐘或者內部時鐘。PLL201負責基於外部時鐘產生具有恆定相角的穩定的時鐘信號。具體地說，根據一個實施例，PLL201基於BusClkIn111產生諸如PLLClock210的穩定的時鐘信號。但是，當IC的溫度超過預定閾值時，PLL210可以由通過路徑112由輸出控制邏輯104施加的關閉信號113來禁用。結果，當PLL201被禁用時，沒有PLLClock信號210被產生。另外，即使當PLLClock信號210被產生時，可能經過一段時間才變得穩定。PLL201還具有將PLLClock信號210鎖定到恆定相角以獲得穩定時鐘信號的能力。當PLLClock信號210被鎖定時，根據一個實施例，PLL201向鎖定邏輯202施加Lock信號209以指示PLLClock信號210是穩定的。鎖定邏輯202負責產生PLLLock信號116以被發送到圖1的配置邏輯102，指示MainCPUClk114是穩定的，使得配置邏輯102可以開始配置熱傳感器101。根據一個實施例，如果從PLL201收到的Lock信號209被施加(例如PLLClock信號210已經被PLL201鎖定)或者復位信號208已經被解除(例如IC已經脫離復位狀態)，無論哪一個先發生，則鎖定邏輯202施加PLLLock信號116。結果，一旦IC被加電到預定電平(例如收到PwrIsGood信號109)，時鐘產生邏輯200就被使能以產生諸如MainCPUClk信號114和BusClk信號115的時鐘信號，即使IC仍處於復位狀態(例如復位信號208仍然被施加)。在IC復位期間產生的時鐘信號驅動熱傳感器101和熱計數器103，與輸出控制邏輯104結合，即使在IC的復位周期內也向IC提供熱保護。根據一個實施例，該電路允許在IC被加電後大約3.99微秒內被使能。相反地，傳統方法依賴復位來禁用/使能熱傳感器並且由於復位的規格需求，直到IC啟動後至少1毫秒，熱傳感器才能被啟動。這樣長時間的復位可以毀壞IC。根據一個實施例，MainCPUClk114由PLL201基於從BusClkIn111收到的外部時鐘來產生。或者，它可以由諸如來自環形振蕩器204的RingOscClock信號213的內部時鐘來產生。這可以由多路復用器203來完成以選擇外部時鐘或者內部時鐘。多路復用器203由時鐘選擇邏輯207控制，時鐘選擇邏輯207產生ClockSelect信號211以指示多路復用器203據此來選擇合適的時鐘源。通常，MainCPUClk114從諸如BusClkIn111的外部時鐘產生，所述外部時鐘可以是系統時鐘。但是，偶爾，外部時鐘可能不可用或不穩定。當IC或者具有IC的系統處於節能模式時，BusClkIn111處的外部時鐘不可用，可能發生上述情況。在這期間，從PLL不產生MainCPUClk114和BusClk115。結果，在這期間，沒有環形振蕩器供應的電源的情況下，配置邏輯102、熱傳感器101和熱計數器103不工作，對IC的熱保護不可用。因此，在一個實施例中，由多路復用器203選擇的內部時鐘(例如，環形振蕩器204)用於產生MainCPUClk114和BusClk115。來自BusClkIn111的外部時鐘的有效性可以由諸如NoBCLK檢測器206的時鐘檢測器檢測。根據一個實施例，當在BusClkIn111沒有時鐘信號或者時鐘信號無效時，NoBCLK檢測器206向時鐘選擇邏輯207施加BCLKIsOff信號211。時鐘選擇邏輯207負責指示多路復用器203來選擇外部時鐘或者內部時鐘。根據一個實施例，如果BCLKIsOff信號212被施加或者PwrIsGood信號109被解除，則時鐘選擇邏輯207產生ClockSelect信號211以指示多路復用器203選擇內部時鐘(例如，從環形振蕩器204產生的RingOscClock213)。否則，ClockSelect信號211指示多路復用器203選擇從BusClkIn111收到的外部時鐘。時鐘分頻器205將MainCPUClk114分頻以產生BusClk115，這樣，通常，MainCPUClk114是BusClk115的頻率的幾倍。圖3示出了圖示熱配置邏輯的示例實施例的方框圖，熱配置邏輯可以用作圖1的配置邏輯102。在一個實施例中，除了其他的，示例配置邏輯300包括耦合到熱傳感器配置熔斷器邏輯302的有限狀態機(FSM)301以配置諸如圖1的熱傳感器101的熱傳感器。一般地，FSM301可以包括由狀態集、起始狀態、輸入以及將輸入和當前狀態映射到下一個狀態的轉移函數組成的計算模型。計算開始於具有輸入的起始狀態。它依靠轉移函數改變到新的狀態。配置熔斷器邏輯302可以包括一個或多個熔斷器電路(未示出)，所述一個或多個熔斷器電路永久性地設置了一個位或多個位的邏輯值。根據一個實施例，配置熔斷器邏輯302包括耦合到該一個或多個熔斷器電路的移位寄存器(未示出)。所述移位寄存器可以串行連接到熱傳感器(例如熱傳感器101)的移位寄存器以通過對應的移位寄存器將由一個或多個熔斷器電路表示的值移位到熱傳感器。在一個實施例中，一個或多個熔斷器電路的值表示熱配置信息，例如熱跳變點，當熱傳感器檢測IC的溫度是否超過預定溫度閾值時，可以用熱配置信息作為參考，其中預定溫度閾值可以從熱跳變點導出。具體地說，根據一個實施例，FSM301包括接收PLLLock信號116、PwrIsGood信號109和MainCPUClk信號114的輸入端。FSM301可以停留在初始狀態，直到它接收被施加的PLLLock信號116和PwrIsGood信號109，PLLLock信號指示MainCPUClk114是穩定的，PwrIsGood信號109指示所供應的電源達到預定電平(例如0.8伏)。一旦上述條件被滿足，FSM301就從諸如PROM的存儲器取出指示由配置熔斷器邏輯302使用的許多熔斷器的數目。FSM301對照該數目開始計數，並且施加由MainCPUClk114時鐘周期驅動的ShiftFuses#信號303。ShiftFuses#信號303使能配置熔斷器邏輯302來將來自熔斷器電路中的值經由路徑ThermalCfg117移位通過串行連接到熱傳感器101的移位寄存器的移位寄存器。一旦FSM301對照熔斷器的數目完成計數，它就向熱傳感器101和熱計數器103施加ThermalCfgDone信號118，指示熱配置已經結束。圖4示出了圖示FSM的工作的示例實施例的方框圖，所述FSM可以用作圖3示出的FSM301。在一個實施例中，示例FSM400包括復位狀態401、計數狀態402和計數結束狀態403。參照圖3和圖4，在FSM400從PROM中取得了配置熔斷器邏輯302所使用的熔斷器的數目後，FSM400進入復位狀態401。根據一個實施例，只要PwrIsGood信號或PLLLock信號被解除，FSM400就經由路徑404停留在復位狀態401。在PwrIsGood信號和PLLLock信號被施加，指示電源是好的並且時鐘被鎖定之後，FSM400經由路徑405進入計數狀態402並且開始對照所涉及的熔斷器的數目計數。計數由MainCPUClk114驅動，並且在MainCPUClk114的每個周期，FSM400施加ShiftFuses#信號以使能配置熔斷器邏輯302將各個熔斷器對應的值移位到熱傳感器101。同時，如果PwrIsGood信號109或PLLLock信號116中的任何一個被解除，則FSM400從計數狀態402經由路徑406返回復位狀態401，並且計數可以被復位回零。上述過程經由路徑407持續直到計數達到所涉及熔斷器的數目。一旦這樣，經由路徑408，FSM400從計數狀態402進入計數結束狀態403。在計數結束狀態403中，FSM400施加ThermalCfgDone信號118以指示熱配置已經完成，並且解除ShiftFuses#信號以停止移位操作。此後，FSM400返回復位狀態401。圖5示出了圖示配置熔斷器邏輯的示例實施例的方框圖，配置熔斷器邏輯可以用作圖3的熔斷器邏輯302。在一個實施例中，示例熔斷器邏輯500包括移位寄存器501，同時一個或多個熔斷器電路502並行耦合到移位寄存器501的各個輸入端。每個熔斷器電路包括寄存器503和熔斷器504。在一個實施例中，熔斷器電路502用於永久性地設置寄存器501的對應輸入端的位。每個熔斷器電路502被構造成設置寄存器501的不同輸入端的邏輯電平。根據一個實施例，熔斷器504被斷開以永久性地將相關聯的寄存器501的輸入端設置為邏輯1。如果熔斷器504保持完整，相關聯的寄存器501的輸入端具有邏輯0。熔斷器504通過上拉電阻503耦合到Vdd供電電平。電阻503和熔斷器504的交點向電阻501的一個輸入端提供信號。寄存器501的輸出通過ThermalCfg信號117被耦合到熱傳感器101。移位寄存器501可以是串行連接到熱傳感器101的移位寄存器的並行串行轉換移位寄存器。圖5中示出的實施例被解釋為只是說明的作用。它可以包括其他對於本領域技術人員很清楚的元件。可以存在其他配置。例如，所使用的熔斷器可以是雙端熔斷器，當它未被編程時具有未定的值，0腳或者1腳被被斷開以將熔斷器編程為特定的值。但是，應該意識到本發明的實施例適用於任何類型的PROM設計。圖6示出了圖示示例熱傳感器的實施例的方框圖，所述熱傳感器可以用作圖1的熱傳感器101。在一個實施例中，示例熱傳感器600包括比較器601、參考電壓602和熱二極體(thermaldiode)603。參考電壓602被耦合到比較器601的輸入端。參考電壓602基於從圖1所示的ThermalCfg信號117收到的熱跳變點通過電流源(未示出)被提供。熱傳感器600被構造來監視襯底的溫度。比較器601通過CatastrophicTrip信號119指示何時襯底的溫度超過預定閾值。對CatastrophicTrip信號119的施加警告IC電路，使得可能採取糾正動作(例如，調整時鐘頻率或者從IC去掉至少一部分電源)。為了產生CatastrophicTrip信號119，比較器601接收以電的形式表示閾值的信號602和以電的形式指示IC溫度的信號603。比較器601比較這兩個信號的電壓電平，並且基於比較，比較器601-或者施加CatastrophicTrip信號119或驅動高電平CatastrophicTrip信號119(指示過熱的環境)，或者解除CatastrophicTrip信號119或驅動低電平CatastrophicTrip信號119(指示溫度正常)。信號603表示襯底的PN結(由二極體表示)之間的前向電壓。一般地，PN結之間的前向電勢與溫度成線形反向變化。結果，隨著襯底的溫度增加，電壓電平603下降。圖7示出了圖示示例處理器的方框圖，其中示於圖1的熱保護機制100的實施例可以用作熱保護電路716以防止處理器過熱。在一個實施例中，微處理器700包括處理計算機系統的數據的處理核心715。處理核心715包括高速緩存701、預取緩衝器702、指令解碼器703、微代碼單元704、數據路徑電路705、地址發生器706和浮點單元707。高速緩存701存儲用於微處理器700的執行的數據和指令。預取緩衝器702取得用於被微處理器700執行的數據和指令。緩衝器702從高速緩存701取得數據和指令，或者，如果緩衝未命中，則經由總線接口單元708從計算機系統的存儲器取得數據和指令。指令解碼器703從預取緩衝器702取得指令並解碼。微代碼單元704具有為微處理器700存儲微代碼指令的存儲器。微代碼單元704與指令解碼器703交互以執行指令。為了進行指令的執行，微代碼單元704向地址發生器706提供地址信息，地址發生器706利用地址信息產生進行指令的執行所必須的地址。以類似的方式，地址發生器706為數據路徑電路705和浮點單元707產生地址。微代碼單元704還負責指令邊界處理(boundaryprocess)，例如中斷/異常仲裁，以及必要時暫停指令解碼器703。微代碼單元704還處理高速緩存701未命中。數據路徑電路705為微處理器700提供主執行數據路徑。數據路徑電路705包括算術邏輯單元(ALU)、控制寄存器、桶形移位器、只讀存儲器(ROM)和標誌。數據路徑電路705從預取緩衝器702取得數據。數據路徑電路705根據由地址發生器706產生的地址利用從預取緩衝器702收到的數據執行由指令解碼器703提供的微代碼。浮點單元707用於浮點指令的執行。在處理核心715外部，微處理器700具有總線接口單元(BIU)708、焊盤接口(padinterface)711和時鐘發生器710，時鐘發生器710可以是圖1中示出的時鐘產生邏輯105的一部分。總線接口單元708在微處理器700的內部總線和用於從計算機系統的存儲器取得數據和指令的外部總線之間提供接口。總線接口708具有寫緩衝器709，用於存儲將被從微處理器700傳送到計算機的其餘部分的數據。襯墊接口711在微處理器700和計算機系統的其餘部分之間提供了用於控制、地址和數據信號的管腳接口。時鐘發生器710接收系統時鐘信號(例如，示於圖1的BusClkIn111)並且利用BusClkIn111來為微處理器700產生時鐘信號。時鐘發生器710向總線接口單元708和襯墊接口711提供時鐘信號(例如，BusClk115)。當微處理器700過熱(由被提供作為來自熱保護電路716的輸出的一部分的關閉信號113的施加來指示)時，BusClk115和MainCPUClk114可以被禁用，並且供應給處理器700的電源可以被去掉。時鐘發生器710向處理核心715提供另一個時鐘信號(例如，MainCPUClk114)。MainCPUClk114與BusClkIn111同步，並且它的頻率是BusClkIn111的頻率的幾倍(例如兩倍)。結果，當微處理器700在正常環境中工作時，處理核心715通常以比計算機系統的其餘部分更高的頻率工作。時鐘發生器710的控制邏輯712接收關閉信號113。當關閉信號113被施加，控制邏輯712完全關掉時鐘發生器710，除非諸如環形振蕩器204的內部時鐘源被激活。結果，避免了由時鐘信號導致的過熱。圖8示出了示例計算機的方框圖，所述計算機可以與本發明的實施例一起使用。例如，圖8中示出的系統800可以包括處理器，例如具有熱保護機制100的處理器700。注意，雖然圖8圖示了計算機系統的各種元件，但是不意味著表示任何特定的元件互連的體系結構和方式，因為這樣的細節與本發明沒有密切的關係。還應該意識到，網絡計算機、手持計算機、蜂窩電話和其他具有更少或者也許更多的元件的數據處理系統也可以與本發明一起使用。如圖8所示，計算機系統800是一種形式的數據處理系統，包括耦合到微處理器803的總線802、ROM807、易失RAM805和非易失存儲器806。如圖8的例子中所示，微處理器803，可以是來自英特爾公司的奔騰處理器，被耦合到高速緩存存儲器804。總線802將這些各種元件互連起來，還將這些元件803、807、805和806互連到顯示控制器和顯示設備808，以及輸入/輸出(I/O)設備810，輸入/輸出設備810可以是滑鼠、鍵盤、數據機、網絡接口、印表機和其他本領域公知的設備。一般地，輸入/輸出設備810通過輸入/輸出控制器809被耦合到系統。易失RAM805一般實現為動態RAM(DRAM)，動態RAM需要持續的電源以刷新或維持存儲器中的數據。非易失存儲器806一般是磁硬碟驅動器、磁光碟驅動器、光碟驅動器或DVDRAM或者即使在將電源從其上去掉後仍能維持數據的其他類型的存儲器系統。一般地，非易失存儲器還將是隨機存取存儲器，儘管這不是所要求的。雖然圖8示出非易失存儲器是直接耦合到數據處理系統的其他元件的本地設備，但應該意識到本發明可以利用系統的遠程非易失存儲器，例如，通過諸如數據機或乙太網接口的網絡接口耦合到數據處理系統的網絡存儲設備。總線802可以包括一個或多個本領域所熟知的通過各種橋接器(bridge)、控制器和/或適配器彼此相連的總線。在一個實施例中，I/O控制器809包括用於控制USB(通用串行總線)外設的USB適配器。圖9示出了圖示了示例熱保護過程的實施例的方框圖。在一個實施例中，示例過程900開始於方框901以檢測IC的溫度是否超過預定閾值，而不論IC處於何種狀態。例如，即使IC處於復位狀態檢測也被執行。如果IC的溫度超過預定閾值(例如，CatastrophicTrip信號被施加)，則在方框902，至少供應給IC的一部分電源被去掉。圖10示出了圖示了另一個示例熱保護過程的實施例的方框圖。根據一個實施例，示例過程1000開始於方框1001，其中系統等待了一段時間，直到電源達到預定電平並且已經產生了穩定的時鐘信號。在一個實施例中，該操作由電源檢測邏輯106和時鐘產生邏輯105執行。在方框1002，一個或多個熱傳感器依照與諸如微處理器的IC相關聯的熱配置被配置。在方框1003，一個或多個傳感器測量IC的溫度並且檢測溫度是否超過預定閾值，而不論IC處於何種狀態。在一個實施例中，即使IC處於復位狀態，也執行熱檢測。在方框1004，如果IC的溫度超過預定閾值，則熱傳感器可以施加一個信號，例如CatastrophicTrip信號。同時，在方框1005，在熱配置之後，熱計數器停止一段時間以允許溫度讀數變得穩定。一旦溫度讀數變得穩定，在方框1006，熱計數器就使能輸出控制邏輯來向電源控制邏輯(例如VRM)輸出信號(例如關閉信號)以將至少一部分電源從IC去掉。在前述說明書中，已經參照本發明的具體示例實施例描述了本發明。應該清楚，不偏離所附權利要求提出的本發明的更廣的精神和範圍，可以對其作出各種修改。因此，說明書和附圖應該被認為是描述的意思而不是限制的意思。權利要求1.一種方法，包括獨立於集成電路的工作狀態，檢測所述集成電路的溫度是否超過閾值；以及如果所述集成電路的溫度超過所述閾值，則從所述集成電路去掉至少一部分電源。2.如權利要求1所述的方法，其中，當所述集成電路處於復位狀態時，執行所述檢測。3.如權利要求1所述的方法，其中，一旦所述集成電路被加電到預定電平或者當所述集成電路脫離復位狀態時，執行所述檢測。4.如權利要求1所述的方法，還包括在所述檢測所述集成電路的溫度是否超過所述閾值被基於與所述集成電路相關聯的熱配置而執行之前，配置一個或多個熱傳感器。5.如權利要求4所述的方法，其中，所述配置包括從所述集成電路的可編程只讀存儲器讀取熱配置數據，所述熱配置數據與所述IC相關聯；以及將所述熱配置數據移位到所述一個或多個熱傳感器的寄存器，其中，所述檢測所述集成電路的溫度是否超過所述閾值被基於所述熱配置數據而執行。6.如權利要求4所述的方法，還包括當所述一個或多個熱傳感器的配置完成時，施加第一信號。7.如權利要求6所述的方法，還包括響應所述第一信號，將所述檢測停止一段時間以允許所述一個或多個熱傳感器穩定；以及在所述時間段過後，施加第二信號以指示所述一個或多個熱傳感器是穩定的。8.如權利要求7所述的方法，還包括響應所述第二信號基於所述一個或多個熱傳感器的讀數產生第三信號以指示所述集成電路的溫度是否超過所述閾值。9.如權利要求8所述的方法，其中，所述從所述集成電路去掉至少一部分電源被基於所述第三信號而執行。10.如權利要求1所述的方法，還包括將所述檢測停止一段時間，直到在執行所述檢測之前電源達到預定電平。11.如權利要求1所述的方法，還包括產生時鐘信號以控制所述檢測所述集成電路的溫度是否超過所述閾值。12.如權利要求11所述的方法，其中所述產生包括檢測是否存在外部時鐘；如果所述外部時鐘源存在，則從所述外部時鐘獲得所述時鐘信號；以及如果所述外部時鐘源不存在，則從內部時鐘產生所述時鐘信號。13.如權利要求11所述的方法，還包括產生信號以指示所述時鐘信號是否穩定。14.一種裝置，包括熱傳感器，用以獨立於集成電路的工作狀態，檢測所述集成電路的溫度是否超過閾值；和耦合到所述熱傳感器的輸入或輸出控制邏輯，如果所述集成電路的溫度超過閾值，則發送信號以從所述集成電路去掉至少一部分電源。15.如權利要求14所述的裝置，其中，當所述集成電路處於復位狀態時，所述熱傳感器檢測所述集成電路的溫度是否超過所述閾值。16.如權利要求14所述的裝置，其中，一旦所述集成電路被加電到一定電平或者當所述集成電路脫離復位狀態時，所述熱傳感器就執行所述檢測。17.如權利要求14所述的裝置，還包括耦合到所述輸入或輸出控制邏輯的延遲邏輯，以在使能所述輸入或輸出控制邏輯來發送所述信號之前，停止一段時間以允許檢測的結果基本上穩定。18.如權利要求17所述的裝置，其中，所述延遲邏輯包括計數器。19.如權利要求17所述的裝置，還包括耦合到所述熱傳感器和耦合到所述延遲邏輯的配置邏輯，以基於與所述集成電路相關聯的熱配置來配置所述熱傳感器。20.如權利要求19所述的裝置，其中，所述配置邏輯從存儲器讀取所述熱配置信息，並且將所述熱配置信息移位到所述熱傳感器。21.如權利要求19所述的裝置，其中，當所述熱傳感器的所述配置完成時，所述配置邏輯通知所述延遲邏輯。22.如權利要求21所述的裝置，其中，在所述熱傳感器的所述配置完成之後，所述熱傳感器同時地開始檢測所述集成電路的溫度。23.如權利要求17所述的裝置，還包括耦合到所述配置邏輯的電源檢測邏輯，以在使能所述配置邏輯來配置所述熱傳感器之前，保證以預定的電源電平給所述集成電路加電。24.如權利要求17所述的裝置，還包括耦合到所述配置邏輯、所述延遲邏輯和所述熱傳感器的時鐘信號發生器，所述時鐘信號發生器提供時鐘信號以驅動所述配置邏輯、所述延遲邏輯和所述熱傳感器。25.如權利要求24所述的裝置，其中，所述時鐘信號發生器包括內部時鐘；和時鐘選擇邏輯，其被耦合以當外部時鐘不可用或者供應給所述集成電路的電源未達到預定電平時，選擇所述內部時鐘以產生所述時鐘信號。26.如權利要求24所述的裝置，其中，所述時鐘信號發生器包括鎖定邏輯，以在所述配置邏輯被使能來配置所述熱傳感器之前，發信號通知所述配置邏輯所述時鐘信號基本上穩定。27.一種裝置，包括一個或多個熱傳感器，其被耦合以當集成電路被加電到預定電平或者當所述集成電路脫離復位狀態時，檢測所述集成電路的溫度是否超過閾值；耦合到所述一個或多個熱傳感器的輸入/輸出控制邏輯，如果所述集成電路的溫度超過所述閾值，則所述輸入/輸出控制邏輯產生第一信號以從所述集成電路去掉至少一部分電源；和耦合到所述一個或多個熱傳感器並耦合到所述輸入/輸出控制邏輯的延遲邏輯，以在使能所述輸入/輸出控制邏輯來產生所述第一信號之前停止一段時間。28.如權利要求27所述的裝置，還包括配置邏輯，其被耦合以配置所述一個或多個熱傳感器，所述配置邏輯向所述延遲邏輯施加第二信號指示所述配置的完成，所述第二信號使能所述延遲邏輯停止所述的一段時間。29.如權利要求28所述的裝置，還包括時鐘發生器，其被耦合以產生一個或多個時鐘信號以驅動所述配置邏輯、所述延遲邏輯和所述一個或多個熱傳感器的工作，當所述一個或多個時鐘信號基本上穩定時，所述時鐘發生器施加第三信號。30.如權利要求29所述的裝置，還包括電源檢測邏輯，其被耦合以在使能所述配置邏輯和所述時鐘發生器之前，檢測供應給所述集成電路的電源是否達到一定電平。全文摘要這裡描述了用於防止集成電路(IC)過熱的技術。根據一個實施例，示例過程包括獨立於集成電路(IC)的工作狀態，檢測IC的溫度是否超過閾值，以及如果IC的溫度超過閾值，則從IC去掉至少一部分電源。本發明還描述了其他方法和裝置。文檔編號G01K3/00GK1531073SQ200310119360公開日2004年9月22日申請日期2003年12月26日優先權日2003年3月11日發明者斯科特·J·鮑登,喬納森·P·道格拉斯,P道格拉斯,斯科特J鮑登申請人:英特爾公司