专利名称：基于老化的部件使用度量的制作方法
基于老化的部件使用度量相关申请本申请的主题涉及2009年4月17日递交的题为“USAGEMETERING BASED UPONHARDWARE AGING”的美国专利申请No. 12/426141的主题。
背景技术：
除非本文另外指出，否则本节中描述的素材不是本申请权利要求的现有技术，并且不应因包括在本节中而承认是现有技术。
通用图形、数字信号处理(DSP)和网络处理器、静态和动态随机存取存储器(SRAM和DRAM)、现场可编程门阵列(FPGA)和其他半导体设备和系统的设计、制造和运行时间管理的许多阶段由使用这些设备的应用及其属性来指导。通常重要的是，对设备和系统进行优化，使得在时间、面积和功率方面以高效且可靠的方式执行一般情况的操作和应用。具体地，通常重要的是，适当地断定设备或系统的哪些部件最经常使用。在制造易变性和部件老化(例如，由于针对门和晶体管的负偏置温度不稳定性(NBTI)和热载流子注入(HCI)以及针对互连的电子迁移)的情况下，应用属性也是集成电路优化的重要因素。长期压型(profiling)信息可以用于提高合成流提取的所有级别下的优化，包括体系结构、微体系结构、寄存器传送级、顺序和组合逻辑综合和物理设计。该信息还可以用于通过向编译器、实用工具、操作系统(OS)、系统级管理和运行时管理(例如，可变电压管理、热管理和高速缓存线置换策略)提出更精确的对象和约束来优化制造期间的产量和性能，并且用于离线运行时优化。包括等待时间、吞吐量、最大功率、能量、可靠性的许多设计和运行时测量可以通过以下得以提高收集和分析相关集成电路的部件使用的频率以及其他统计。理想地，压型是低成本、快速、精确和可靠的。
发明内容
本公开总体上针对涉及基于老化的集成电路(IC)的部件使用度量的方法、系统、设备和/或装置。简言之，在各种实施例中，IC可以包括不同部件以及用于度量部件使用的基于老化的使用度量电路。部件可以包括彼此不同的相应的关联使用向量，而基于老化的使用度量电路可以包括彼此耦合、形成用于处理不同的使用向量的不同处理路径的电路元件。此夕卜，部件可以配置为一旦部件被使用就向基于老化的使用度量电路分别发送部件的不同关联使用矢量。并且基于老化的使用度量电路可以配置为处理使用向量。此外，基于老化的使用度量电路的电路元件由于处理而随时间老化，使得能够基于电路元件的老化来确定部件的使用。在各种实施例中，一种用于度量IC的多个部件的使用的方法可以包括向IC的基于老化的使用度量电路发送分别与部件相关联的多个使用向量，并且通过基于老化的使用度量电路来处理多个使用向量。在一些实施例中，该方法可以包括向基于老化的使用度量电路发送多个输入信号，其中基于老化的使用度量电路响应于多个输入信号产生多个输出信号。该方法还可以包括从基于老化的使用度量电路接收多个输出信号；并且根据基于老化的使用度量电路的电路元件的老化来确定部件的使用。在一些实施例中，确定可以包括根据基于老化的使用度量电路的元件的延迟、漏电流或切换功率来确定部件的使用。在各种实施例中，该方法可以包括接收确定的部件使用，响应于确定的部件使用，基于确定的部件使用来产生针对部件之一、使用一个或多个部件的系统服务或者使用一个或多个部件的应用的优化指令。在一些实施例中，该方法还可以包括响应于所确定的部件的使用，基于所确定的部件的使用来产生针对设计部件之一的工具或针对产生使用一个或多个部件的系统服务或者应用的工具的优化指令。在各种实施例中，制造的产品可以具备用于存储 各种指令的存储介质，所述指令配置为使得装置能够响应于装置对指令的执行来执行各种方法的一些或选定方面。以上发明内容仅仅是说明性的，而绝不是限制性的。除了上述示例性的各方案、各实施例和各特征之外，参照附图和以下详细说明，将清楚其他方案、其他实施例和其他特征。
主题特别指出，并且在说明书的概括部分中区别要求保护。根据以下说明和所附权利要求，结合附图，本公开的前述和其他特征将更加清楚。在认识到这些附图仅仅示出了根据本公开的一些示例且因此不应被认为是限制本公开范围的前提下，通过使用附图以额外的特征和细节来详细描述本公开。参照附图描述不同的实施例，在附图中类似的附图标记表示类似的元件，附图中图I示出了具有部件以及用于度量部件使用的基于老化的使用度量电路以及相关元件的集成电路(IC)的概观，图2示出了图I的基于老化的使用度量电路的示例的放大视图，图3-5示出了图I的1C、使用提取器和优化器的操作的各个方法，图6示出了适合于执行图I的使用提取器和优化器的操作的示例计算设备，以及图7示出了包括制造产品的示例程序产品，具有配置为执行均根据本公开布置的图I的使用提取器和优化器的操作的指令。
具体实施例方式以下描述突出了不同的示例以及特定细节，来提供对要求保护的主题的完整理解。然而，本领域技术人员应理解，可以在无需本文公开的一些或更多特定细节的情况下实践要求保护的主题。此外，在一些情况下，尚未详细描述公知方法、过程、系统、部件和/或电路，以免不必要地�：蟊；さ闹魈�。在以下详细说明中，参考了作为详细说明的一部分的附图。在附图中，类似符号通常表示类似部件，除非上下文另行指明。
具体实施方式
部分、附图和权利要求书中记载的示例性实施例并不是限制性的。在不脱离在此所呈现主题的精神或范围的情况下，可以利用其他实施例，且可以进行其他改变。应当理解，在此一般性记载以及附图中图示的本公开的各方案可以按照在此明确和隐含公开的多种不同配置来设置、替换、组合、分割和设计。在以下描述中，提出了对计算系统内(例如，计算机和/或计算系统存储器内)存储的数据比特和/或二进制数字信号的操作的算法和/或符号表示。算法通�？梢员蝗衔嵌懒⒌牟僮餍蛄泻�/或引起期望结果的相似处理，其中操作可以包括对采用电、磁和/或电磁信号形式的物理量的物理操作，这些信号能够被存储、传送、组合、比较和/或以其他方式操作。在不同上下文中，这样的信号可以被称作比特、数据、值、元素、符号、字符、术语、编号、数字等。然而，本领域技术人员应认识到，这样的术语可以用于隐含表示物理量。这里，当在本说明书中使用诸如“存储”、“处理”、“获取”、“计算”、“确定”等术语时，这些术语可以指代计算平台的动作，例如，操作和/或变换表示为物理量的数据的计算机或类似电子计算设备(例如，蜂窝电话)，物理量包括计算平台的处理器、存储器、寄存器等内的电量和/或磁量。图I示出了具有部件和用于度量部件使用的基于老化的使用度量电路以及相关元件的IC 100的概观。如所示，IC 100可以包括如所示彼此耦合的多个部件102和基 于老化的使用度量电路104。部件102可以包括彼此不同的相应的关联使用向量112。如以下更详细描述的，基于老化的使用度量电路104可以包括多个电路元件，这些电路元件彼此耦合以形成用于处理不同的使用向量的多个对应的不同处理路径。此外，部件102可以包括分别存储关联使用向量的存储位置，并且部件102可以配置为一旦部件102被使用就向基于老化的使用度量电路104分别发送部件102的不同使用向量112。基于老化的使用度量电路104配置为一旦接收到不同的使用向量112，就对不同的使用向量进行处理。基于老化的使用度量电路104的电路元件随时间老化，这是由于对所提供的使用向量112的重复处理，使得能够基于电路元件的老化来确定部件102的使用。在备选实施例中，代替地，与IC 100放置在一起的基于老化的使用度量电路104可以作为单独IC或者较大系统的一部分(例如，测试设备)而位于IC 100的外部。在不同实施例中，可以从以下来选择部件102 :浮点单元(FPU)、乘法器、算术逻辑单元(ALU)、定点加法器或高速缓存线。部件102可以用于支持用于执行不同系统服务122 (例如，操作系统服务)和/或应用124的执行环境120。应用124可以是以下中的任一个数字工程、科学、商业和/或个人产生力(例如，字处理、电子表格、或表示)应用。在不同实施例中，基于老化的使用度量电路104的电路元件可以是由于使用而老化的电路部件或互连，电路部件例如是数字电路(例如，逻辑门功能)、模拟电路(例如，晶体管、电容器、电阻器、比较器、电平移动器、放大器等)，这是由于NBTI或HCI (在门的情况下)或者电子迁移(在互连的情况下)。当电路部件或互连由于使用而老化时，电路部件或互连的传播延迟、漏电流或切换功率会增大。相应地，通过向基于老化的使用度量电路104提供分别与部件相关联的不同使用向量，通过具有针对不同使用向量的不同处理路径的电路104的处理、以及处理路径的电路元件由于其使用而引起的老化，可以确定部件102的使用，以下要更详细描述。继续参照图1，对于一些实施例，可以提供使用提取器132，以使用基于老化的使用度量电路104来确定部件102的使用，并且创建部件使用简档134。在不同实施例中，使用提取器132可以配置为向基于老化的使用度量电路104提供输入信号134，基于老化的使用度量电路104可以响应于此传播输入信号134,并且产生输出信号136,其中输出信号106的产生会受老化影响。使用提取器132继而可以基于受老化影响的输出信号136，具体地基于输出信号136的延迟来确定部件102的使用。在备选实施例中，使用提取器132可以作为专用分立部件置于IC100内或者IC 100的一部分，或者使用至少一些部件102或在执行环境120中操作的系统服务122和/或应用124之一来构成。仍参照图1，对于实施例，可以提供优化器142，以基于部件使用简档134来产生针对部件102、系统服务122和/或应用124中的一个或多个的优化指令152。在其他实施例中，附加或备选地，优化器142可以产生针对用于设计组件102或产生系统服务122或应用124的工具的优化指令152。用于设计部件102的工具示例可以包括但不限于，综合工具、放置和布线工具或布局工具，而用于创建或产生系统服务122或应用124的工具示例可以包括但不限于与编译器、编译器、运行时执行器、解释器等。同样，在备选实施例中，优化器142可以作为专用分立部件置于IC 100内或者是IC 100的一部分，或者使用至少一些部件102或系统服务122和/或应用124之一来构成。 现在已经提供了概要描述，以下依次进一步描述基于老化的使用度量电路104、使用提取器132和优化器142及其关联操作。首先转向基于老化的使用度量电路104，在不同实施例中，可以利用电路元件来设计或形成电路104，电路元件的性能实质上不可逆地依赖于它们的累加行为或使用，这种使用引起它们性能变化。通常，基于老化的使用度量电路104可以包括具有至少一个电路元件的至少一个电路路径。电路元件可以具有经受累加使用引起的老化影响的至少一个受老化影响的参数或属性，其中，在来自基于老化的使用度量电路104的受老化影响的输出信号136中反映这样的老化影响。通常，基于老化的使用度量电路104的性能会基于其使用而劣化，这样的劣化例如包括增加延迟或劣化功率特性(例如，切换功率使用的增加和漏电流的增加)。然而，基于老化的使用度量电路104的这种性能变化不限于引起劣化的改变。在一些实施例中，基于老化的使用度量电路104可以包括经受各种类型劣化的至少一个逻辑电路或一个晶体管。在其他实施例中，基于老化的使用度量电路104可以包括经受随着老化/使用而减退的至少一个互连。在又一实施例中，基于老化的使用度量电路104可以合并针对使用度量的其他老化现象，例如，材料疲劳、晶体时钟频率的变化、闪速存储器重写数据的能力的降低、光纤带宽频率响应的变化或者磁盘的一些部件的去磁化。因此，在本文不同实施例中示出的使用门、晶体管和/或互连的基于老化的使用度量电路仅是示意性的。存在许多不同的电路部件以及可以在基于老化的使用度量电路104中用于度量部件102的受老化影响的部件参数。同样，对于基于老化的使用度量电路104可以存在用于度量部件102的使用的许多不同电路结构，并且在不同实施例中使用并且以下参照图2描述的蝴蝶网络仅示意了一个这样的电路结构。如上所述，在一些实施例中，基于老化的使用度量电路104可以是单独的1C，而不作为小的嵌入式硬件部件预先设计并包括在IC 100中来执行基于老化的使用度量功能。在又一实施例中，基于老化的使用度量电路104可以是已经存在的系统的一个或多个部件(例如，处理器)，或者被集成到有限状态机(FSM)中。根据实施例，IC 100的所示意的IC部件可以包括安装在电路板上的多个芯片，或者包括在多个设备或电路板中的多个芯片。
在不同实施例中，如上所述，基于老化的使用度量电路104可以包括一个或多个电路路径，一个或多个电路路径包括一个或多个电路部件(例如，门、晶体管等)。每个电路元件可以具有遭受来自基于老化的使用度量电路104的累加使用的老化影响的元件参数(例如，门延迟)。响应于输入信号134，基于老化的使用度量电路104可以布置为提供受老化影响的信号136之一。受老化影响的信号136的产生可以具有反映一个或多个电路元件的老化影响的特性。现在参照图2，其中，示出了根据不同实施例的图I中示例的基于老化的使用度量电路104的放大视图。如所示，基于老化的使用度量电路104可以采用放大的蝴蝶网络的形式，该网络包括具有蝴蝶拓扑的门的网络。对于实施例，基于老化的使用度量电路104可以具有16个输入242 (4个等级)以及8个输出244。末级上的门240的每个输出可以经由导线/接线耦合至次末级上的两个门240。这样的蝴蝶网络可以用作基于老化的使用度量电路104，因为按指数规律地存在大量路径，并且因为该结构可以包括彼此独立的路径。此夕卜，该结构是可缩放的。图2中的门240用通用门符号表示，这并不意在是与(AND)门。·使用提取器132可以配置为确定若干延迟路径248的延迟，其中每个延迟路径248从基于老化的使用度量电路104的输入242之一延伸到输出244之一。根据这些分析的路径延迟，使用提取器132可以布置为计算各个单独门240的门延迟，这要在以下更详细描述。在备选实施例中，使用提取器132可以布置为确定门240产生输出244所需的漏电流或切换功率。一旦确定了每个门240的漏电流或切换功率，使用提取器132就可以布置为使用老化模型计算(并因此测量)每个门240劣化的程度，并因此提取每个单独的门240已经受应力多久。对于一些实施例，应力值可以限定所产生的基于老化的使用度量电路104的累加使用量。对于不同实施例，延迟路径248可以彼此交叠，并且可区分(相互独立)，这是由于每个延迟路径248包括独有的门240的子集。因此，为了提取部件102之一的累加使用，其中多个部件102贡献于基于老化的使用度量电路104的累加使用，使用提取器132可以适合于这样的使用。更具体地，在一些实施例中，每个门240会经受某个部件102集合(在下文中提供的计算中标识为部件Ci)的应力。由于部件Ci具有独有的签名向量Pi,因此部件Ci贡献于基于老化的使用度量电路104中的门240的子集的老化。一旦已知每个门240的总使用(应力)，通过另一计算级，可以计算部件Ci单独的使用时间，提供部件Ci的累加使用。此夕卜，可以计算多个部件Ci的累加使用。总之，部件102之一的累加使用可以是基于老化的使用度量电路104的所计算的累加使用的一部分。在不同实施例中，使用提取器132所采用的技术可以包括例如使用凸规划(convex programming)解决计算门延迟的多级优化问题、门的老化劣化因素以及最终的部件使用。在一些实施例中，使用提取器132可以通过创建方程组使用一种方法来确定门和/或互连的延迟、漏电流、切换功率和/或其他特性，在方程组中，每个方程可以对应于施加一对输入信号134之后的单个或多个观察。求解该方法的方程组，在一些实施例中，使用提取器132可以配置为使用以下规划凸规划、线性或分段凸规划和非线性规划。例如，基于CMOS的数字门的传播延迟可以表示为
d = ^^ = ^^CD
h MCoxWeff (Vss-Vth)a其中，α是速度饱和指数，Vdd是电源电压，Q包含包括寄生电容在内的负载的集中电容，其他参数是技术相关常数。Cm是氧化层的每单位面积电容，Leff和Weff是有效栅极长度和宽度，Vth是阈值，Vgs是栅极到源极电压，Id是漏极电流，μ是常数。使用方程1，可以导出给定门的延迟劣化Ad :
At/ aAVlh ⑴— = -~fr kZ)其中，d0是没有任何Vth劣化的门的原始延迟，并且可以从第三方时间分析工具 中提取。负偏置温度不稳定性(NBTI)使电路老化，这引起Vth随时间偏移。可以使用分析模型导出晶体管阈值电压的偏移，AVtho关于Vth如何随着正使用的基于老化的使用度量电路104劣化，存在若干研究，这些研究完全涵盖该问题，并且对数字电路的老化进行建模。例如，已经介绍了 NBTI劣化的分析模型，该分析模型将劣化与使用时间相关，如下AVfh = Kc χxf6 (3；这示意了具有固定时间指数1/6的Λ Vth劣化的功率依赖性。在该示意性实施例中，方程3可以是基于老化的使用度量的基�。蛭梅匠探攀褂檬奔�(应力)与AVth偏移相关。当正使用门时，意味着该门经受直流(DC)或交流(AC)应力。因此，在本说明书中可以互换使用“门使用时间”和“应力时间”。因此，对于k个部件的集合，Σ= IC1, , CJ，其中针对已知的任一时间\多次使用每个部件Q。目的在于在存在测量误差和不理想劣化模型的情况下高效、高精度地找到时间tp。一旦表征了各个单独的门延迟，使用提取器132可以使用以下方程来提取门i的阈值电压的偏移量AVth ~~— (4)
1 d0 a其中，Cltl是初始门延迟。在门应力时间计算中，以下方程用于找到门i已经受到应力的总时间量
^ 、6 (O'=(-Γ) ⑶
Kc χ asS}3其中，上述参数与在前方程中的参数相同。基于老化的使用度量电路104的一个或多个电路路径中的每一个可以从路径输入延伸到路径输出，其中，路径电路的一个或多个电路元件耦合在路径输入与路径输出之间。基于老化的使用度量电路104在其路径输出处产生的受老化影响的输出信号136可以反映电路路径中包括的电路元件的受老化影响的元件参数或属性的性能变化。因此，每个受老化影响的输出信号136可以包含反映基于老化的使用度量电路104的电路路径中的一个或多个电路元件的老化的至少一个信号特性(例如，信号路径延迟)。最初，在任何老化(并且因此在基于老化的使用度量电路104的任何累加使用之前)之前，每个输出信号136可以被称作“未受老化影响的信号”。在老化(并因此具有基于老化的使用度量电路104的一些累加使用量)之后，每个输出信号136可以被称作“受老化影响的信号”。在不同实施例中，基于老化的使用度量电路104的电路路径中使用的受老化影响的电路元件可以包括但不限于逻辑门、晶体管、互连、电容器、电阻器、电感器等通过使用而改变或老化的电路元件。在不同实施例中，这种电路元件的受老化影响的元件参数可以包括但不限于门延迟、互连延迟、功耗或泄露等通过使用而改变或老化的部件参数。在包括延迟的所示意示例中，基于老化的使用度量电路104的电路路径可以被称作“延迟路径”。一旦找到每个门的门延迟、漏电流或切换功率，使用提取器132可以使用老化模型来计算(并因此测量)每个门已经劣化的程度，并因此提取每个单独的门已经受到应力多久。现在参照图3-5，其中示出了根据不同实施例布置的与IC 100、使用提取器132和优化器142相关联的操作的不同方法。如图3所示，在块302(“操作IC的部件”)处，例如， IC的部件102(例如，浮点单元、算术逻辑单元等)可以用于提供执行环境120。响应于此，从块302前进到块304 ( “部件向基于老化的使用度量电路发送使用向量”)，部件102响应于此向基于老化的使用度量电路104发送其关联的使用向量，该部件102配置有不同于与其他部件102相关联的其他使用向量的关联使用向量。如图4所示，在块402( “提取器向基于老化的使用度量电路发送输入信号”)处，在基于老化的使用度量电路104在一段时间内已经度量了部件102的使用之后，使用提取器132可以向基于老化的使用度量电路104发送一个或多个输入信号。响应于此，在块404( “提取器从基于老化的使用度量电路接收输出信号”)处，使用提取器132可以从基于老化的使用度量电路104接收受老化影响的输出信号136。从块404前进到块406 (“提取器确定部件使用简档”)，在块406处，使用提取器132可以确定基于老化的使用度量电路104的电路元件的老化影响，例如，延迟、漏电流或切换功率，并且继而基于老化影响确定部件102的使用，如上所述。如图5所述，在块502(“优化器接收部件使用简档”)处，在使用提取器132产生了部件使用简档134之后，优化器142可以接收部件使用简档134。响应于此，在块504 ( “优化器向部件等发送优化指令”)处，优化器142可以基于部件使用简档134确定针对一个或多个部件102、系统服务122、应用124或其他工具154的一个或多个优化指令，并且向一个或多个部件102等发送一个或多个优化指令152。确定的方式、优化质量的特性以及提供优化指令的方式均可以是与应用相关的。例如，针对综合工具的优化指令152可以采用门尺寸的形式，部分根据从部件使用推断的功率泄露来确定，并且以数据集的形式提供给综合工具。在另一示例中，针对操作系统的任务调度器的优化指令152可以采用任务平衡的形式，部分根据浮点单元的使用来确定，并且以消息形式提供给任务调度器。图6是示出了根据本公开布置的示例计算设备600的框图。在非常基本的配置601中，计算设备600典型地包括一个或多个处理器610以及系统存储器620。存储器总线630可以用于在处理器610和系统存储器620之间进行通信。根据所期望的配置，处理器610可以是任意类型的，包括但不限于微处理器(μ P)、微控制器(μ C)、数字信号处理器(DSP)或其任意组合。处理器610可以包括一级或多级缓存(例如，一级高速缓存611和二级高速缓存612)、处理器核613、以及寄存器614。示例处理器核613可以包括算术逻辑单元(ALU)、浮点单元(FPU)、数字信号处理核(DSP核)或其任意组合。示例存储器控制器615也可以与处理器610—起使用，或者在一些实施方式中，存储器控制器615可以是处理器610的内部部件。根据所期望的配置，系统存储器620可以是任意类型的，包括但不限于易失性存储器(如RAM)、非易失性存储器(如ROM、闪存等)或其任意组合。系统存储器620可以包括操作系统21、一个或多个应用程序622和程序数据624。应用程序622可以包括配置为实现使用提取器132和/或优化器142的提取或优化逻辑�？�623。程序数据624可以包括与提取或优化逻辑623相关联的数据625。在一些实施例中，应用程序622可以布置为与 操作系统621上的程序数据624 —起操作。在不同实施例中，提取或优化逻辑623可以用于提取使用数据并且优化具备上述老化电路(例如处理器610、系统存储器620等)的计算设备600的部件的使用。在一些实施例中，提取或优化逻辑�？�623可以用于提取使用数据并且优化与计算设备耦合并且具备上述老化电路的外部部件的使用。外部部件可以经由下述一个或多个通信接口与计算设备600耦合。计算设备600可以具有额外特征或功能以及额外接口，以有助于基本配置601与任意所需设备和接口之间进行通信。例如，总线/接口控制器640可以有助于基本配置601与一个或多个数据存储设备650之间经由存储接口总线614进行通信。数据存储设备650可以是可拆除存储设备651、不可拆除存储设备652或其组合。可拆除存储设备和不可拆除存储设备的示例包括磁盘设备(如软盘驱动器和硬盘驱动器(HDD))、光盘驱动器(如压缩盘(CD)驱动器或数字通用盘(DVD)驱动器)、固态驱动器(SSD)以及磁带驱动器，这仅仅是极多例子中的一小部分。示例计算机存储介质可以包括以任意信息存储方法和技术实现的易失性和非易失性、可拆除和不可拆除介质，如计算机可读指令、数据结构、程序�？榛蚱渌�。系统存储器620、可拆除存储设备651和不可拆除存储设652均是计算机存储介质的示例。计算机存储介质包括但不限于RAM、R0M、EEPR0M、闪存或其他存储器技术，CD-ROM、数字多功能盘(DVD)或其他光存储设备，磁盒、磁带、磁盘存储设备或其他磁存储设备，或可以用于存储所需信息并可以由计算设备600访问的任意其他介质。任何这种计算机存储介质可以是设备600的一部分。计算设备600还可以包括接口总线642，以有助于各种接口设备(例如，输出接口、外围设备接口和通信接口)经由总线/接口控制器640与基本配置601进行通信。示例输出设备660包括图形处理单元661和音频处理单元662，其可被配置为经由一个或多个A/V端口 663与多种外部设备(如显示器或扬声器)进行通信。示例外围设备接口 670包括串行接口控制器671或并行接口控制器672，它们可被配置为经由一个或多个I/O端口 673与外部设备(如输入设备(例如，键盘、鼠标、笔、语音输入设备、触摸输入设备等))或其他外围设备(例如，打印机、扫描仪等)进行通信。示例通信设备680包括网络控制器681，其可以被设置为经由一个或多个通信端口 682与一个或多个其他计算设备690通过网络通信链路进行通信。网络通信链路可以是通信介质的一个示例。通信介质典型地可以由调制数据信号(如载波或其他传输机制)中的计算机可读指令、数据结构、程序�？榛蚱渌堇刺逑郑⒖梢园ㄈ我庑畔⒋徒橹�。“调制数据信号”可以是通过设置或改变一个或多个特性而在该信号中实现信息编码的信号。例如，但并非限制性地，通信介质可以包括有线介质(如有线网络或直接布线连接)、以及无线介质(例如声、射频(RF)、微波、红外(IR)和其他无线介质)。这里所使用的术语计算机可读介质可以包括存储介质和通信介质。计算设备600可以实现为小体积便携式(或移动)电子设备的一部分，如蜂窝电话、个人数据助理(PDA)、个人媒体播放设备、无线web浏览设备、个人耳机设备、专用设备或包括任意上述功能的混合设备。计算设备600也可以实现为个人计算机，包括膝上型计算机和非膝上型计算机配置。可以采用制造产品和/或系统来执行如本文描述的一个或多个方法。图7示出了根据本公开不同实施例布置的具有用于度量集成电路的部件使用的计算机程序产品700的示例制造产品的框图。计算机程序产品700包括非暂时计算机可读存储介质702和计算机可读存储介质702中存储的多个编程指令704。
在这些实施例的不同实施例中，编程指令704可以配置为使得装置能够响应于装置的执行来执行包括以下的操作向基于老化的使用度量电路发送多个输入信号；响应于此，从基于老化的使用度量电路接收多个输出信号；并且基于基于老化的使用度量电路的电路元件老化来确定集成电路的部件使用。在这些实施例的不同实施例中，编程指令704可以配置为使得装置能够响应于装置的执行来执行以下操作接收IC的确定的部件使用；并且响应于此，基于确定的部件使用，产生针对部件之一、使用一个或多个部件的系统服务、使用一个或多个部件的应用、用于设计部件之一的工具或用于产生系统服务或应用的工具的优化指令。如上所述，在这些实施例中，基于老化的使用度量电路包括多个电路，所述多个电路彼此耦合并由于处理随时间老化，一旦使用部件，就处理提供给基于老化的使用度量电路104的部件的相应使用向量。此外，电路元件以能够基于电路元件的老化来确定部件的使用的方式进行耦合。计算机可读存储介质702可以采用各种形式，包括但不限于非易失性和永久存储器，例如但不限于压缩盘只读存储器(CDROM)和闪速存储器。本说明书中对“实现”、“一个实现”、“一些实现”或“其他实现”的引用可以意味着结合一个或多个实现描述的特定特征、结构或特性可以包括在至少一些实现中，但不必包括在所有实现中。先前描述中“实现”、“一个实现”、或“一些实现”的不同出现不必均指代相同实现。此外，当诸如“耦合”、“响应”、“响应于”或“与...通信”等在本文中或在所附权利要求中使用时，这些属于应当广义解释。例如，短语“耦合至”可以指代针对使用短语的上下文根据需要通信、电和/或操作耦合。在先前描述中，描述了要求保护的主题的各个方面。出于说明的目的，提出特定数目、系统和/或配置来提供对要求保护的主题的完整理解。然而，对于本领域技术人员显而易见的并且本公开的优点在于，可以在没有特定细节的情况下实践要求保护的主题。在其他情况下，省略和/或简化公知特征，以便不会�：蟊；さ闹魈狻＞」鼙疚囊丫得骱�/或描述了特定特征，许多修改、替换、改变和/或等同物现在或在未来对于本领域技术人员是显而易见的。因此，应当理解所附权利要求意在涵盖落在要求保护的主题的真实精神内的所有这种修改和/或改变。在系统方案的硬件和软件实现方式之间存在一些小差别；硬件或软件的使用一般(但并非总是，因为在特定情况下硬件和软件之间的选择可能变得很重要)是一种体现成本与效率之间权衡的设计选择。可以各种手段(例如，硬件、软件和/或固件)来实施这里所描述的工艺和/或系统和/或其他技术，并且优选的工艺将随着所述工艺和/或系统和/或其他技术所应用的环境而改变。例如，如果实现方确定速度和准确性是最重要的，则实现方可以选择主要为硬件和/或固件的手段；如果灵活性是最重要的，则实现方可以选择主要是软件的实施方式；或者，同样也是可选地，实现方可以选择硬件、软件和/或固件的特定组合。以上的详细描述通过使用方框图、流程图和/或示例，已经阐述了设备和/或工艺 的众多实施例。在这种方框图、流程图和/或示例包含一个或多个功能和/或操作的情况下，本领域技术人员应理解，这种方框图、流程图或示例中的每一功能和/或操作可以通过各种硬件、软件、固件或实质上它们的任意组合来单独和/或共同实现。在一个实施例中，本公开所述主题的若干部分可以通过专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)、数字信号处理器(DSP)、或其他集成格式来实现。然而，本领域技术人员应认识到，这里所公开的实施例的一些方面在整体上或部分地可以等同地实现在集成电路中，实现为在一台或多台计算机上运行的一个或多个计算机程序(例如，实现为在一台或多台计算机系统上运行的一个或多个程序)，实现为在一个或多个处理器上运行的一个或多个程序(例如，实现为在一个或多个微处理器上运行的一个或多个程序)，实现为固件，或者实质上实现为上述方式的任意组合，并且本领域技术人员根据本公开，将具备设计电路和/或写入软件和/或固件代码的能力。此外，本领域技术人员应当认识到，本文描述主题的机制能够作为程序产品以各种形式分布，并且应用本文描述主题的示意性实施例，而与用于实际执行分布的信号承载介质的具体类型无关。示例信号承载介质802可以涵盖但不限于以下硬盘驱动器、压缩盘(CD)、数字视频盘(DVD)、数字磁带、存储器等；以及传输类型介质，例如，数字和/或模拟通信介质(例如，光缆、波导、有线通信链路、无线通信链路等)。本领域技术人员应认识到，上文详细描述了设备和/或工艺，此后使用工程实践来将所描述的设备和/或工艺集成到数据处理系统中是本领域的常用手段。也即，这里所述的设备和/或工艺的至少一部分可以通过合理数量的试验而被集成到数据处理系统中。本领域技术人员将认识到，典型的数据处理系统一般包括以下各项中的一项或多项系统单元外壳；视频显示设备；存储器，如易失性和非易失性存储器；处理器，如微处理器和数字信号处理器；计算实体，如操作系统、驱动程序、图形用户接口、以及应用程序；一个或多个交互设备，如触摸板或屏幕；和/或控制系统，包括反馈环和控制电机(例如，用于感测位置和速度的反馈；用于移动和/或调整部件和/或数量的控制电机)。典型的数据处理系统可以使用任何适合的商业可用部件来实现，例如，那些典型地在数据计算/通信和/或网络计算/通信系统中找到的商业可用部件。本文描述的主题有时说明不同部件，这些部件保护在不同的其他部件内或者与不同的其他部件相连。应当理解，这样示出的架构仅是示例性的，并且事实上可以实现许多其他架构来实现相同功能。在概念上，有效地“关联”用以实现相同功能的部件的任意设置，从而实现所需功能。因此，这里组合实现具体功能的任意两个部件可以被视为彼此“关联”从而实现所需功能，而无论架构或中间部件如何。同样，任意两个如此关联的部件也可以看作是彼此“可操作地连接”或“可操作地耦合”以实现所需功能，且能够如此关联的任意两个部件也可以被视为彼此“能可操作地耦合”以实现所需功能。能可操作地耦合的具体示例包括但不限于物理上可配对和/或物理上交互的部件，和/或无线交互和/或可无线交互的部件，和/或逻辑交互和/或可逻辑交互的部件。至于本文中任何关于多数和/或单数术语的使用，本领域技术人员可以从多数形式转换为单数形式，和/或从单数形式转换为多数形式，以适合具体环境和应用。为清楚起见，在此明确声明单数形式/多数形式可互换。本领域技术人员应当理解，一般而言，所使用的术语，特别是所附权利要求中( 例如，在所附权利要求的主体部分中)使用的术语，一般地应理解为“开放”术语(例如，术语“包括”应解释为“包括但不限于”，术语“具有”应解释为“至少具有”等)。本领域技术人员还应理解，如果意在所引入的权利要求中标明具体数目，则这种意图将在该权利要求中明确指出，而在没有这种明确标明的情况下，则不存在这种意图。例如，为帮助理解，所附权利要求可能使用了引导短语“至少一个”和“一个或多个”来引入权利要求中的特征。然而，这种短语的使用不应被解释为暗示着由不定冠词“一”或“一个”引入的权利要求特征将包含该特征的任意特定权利要求限制为仅包含一个该特征的实施例，即便是该权利要求既包括引导短语“一个或多个”或“至少一个”又包括不定冠词如“一”或“一个”(例如，“一”和/或“一个”应当被解释为意指“至少一个”或“一个或多个”)；在使用定冠词来引入权利要求中的特征时，同样如此。另外，即使明确指出了所引入权利要求特征的具体数目，本领域技术人员应认识到，这种列举应解释为意指至少是所列数目(例如，不存在其他修饰语的短语“两个特征”意指至少两个该特征，或者两个或更多该特征)。另外，在使用类似于“A、B和C等中至少一个”这样的表述的情况下，一般来说应该按照本领域技术人员通常理解该表述的含义来予以解释(例如，“具有A、B和C中至少一个的系统”应包括但不限于单独具有A、单独具有B、单独具有C、具有A和B、具有A和C、具有B和C、和/或具有A、B、C的系统等)。在使用类似于“A、B或C等中至少一个”这样的表述的情况下，一般来说应该按照本领域技术人员通常理解该表述的含义来予以解释(例如，“具有A、B或C中至少一个的系统”应包括但不限于单独具有A、单独具有B、单独具有C、具有A和B、具有A和C、具有B和C、和/或具有A、B、C的系统等)。本领域技术人员还应理解，实质上任意表示两个或更多可选项目的转折连词和/或短语，无论是在说明书、权利要求书还是附图中，都应被理解为给出了包括这些项目之一、这些项目任一方、或两个项目的可能性。例如，短语“A或B”应当被理解为包括“A”或“B”、或“A和B”的可能性。
权利要求
1.一种布置为度量集成电路的多个部件的使用的装置，包括 多个存储位置，配置为存储分别与所述部件相关联的多个不同的使用向量；以及基于老化的使用度量电路，与所述存储位置耦合并且配置为接收和处理使用向量，其中，基于老化的使用度量电路包括彼此耦合并且由于处理而随时间老化的多个电路元件，并且多个电路元件以能够基于电路元件的老化来确定部件的使用的方式进行耦合。
2.根据权利要求I所述的装置，其中，电路元件包括数字电路元件、模拟电路元件或互连，其中数字电路元件、模拟电路元件和互连的延迟随着相应的数字电路元件、模拟电路元件和互连随着使用老化而增大。
3.根据权利要求2所述的装置，其中，电路元件包括数字电路元件，所述数字电路元件包括多个门。
4.根据权利要求2所述的装置，其中，电路元件包括模拟电路元件，模拟电路元件包括晶体管、电容器、电阻器、比较器、电平移动器或放大器。
5.根据权利要求I所述的装置，其中，存储位置对应地置于相应部件内。
6.根据权利要求5所述的装置，还包括部件，并且所述部件配置为响应于部件的相应使用，向基于老化的使用度量电路分别发送使用向量。
7.根据权利要求6所述的装置，其中，所述部件是从以下选择的浮点单元、乘法器、算术逻辑单元、定点加法器或高速缓存线。
8.根据权利要求I所述的装置，还包括使用提取器，配置为向基于老化的使用度量电路发送多个输入信号，其中，基于老化的使用度量电路响应于所述多个输入信号来产生多个输出信号。
9.根据权利要求8所述的装置，其中，使用提取器还配置为从基于老化的使用度量电路接收多个输出信号，并且根据基于老化的使用度量电路的电路元件的延迟、漏电流或切换功率来确定部件的使用。
10.根据权利要求I所述的装置，还包括优化器，配置为基于所确定的部件的使用，产生针对部件之一、使用一个或多个部件的系统服务或使用一个或多个部件的应用的优化指令。
11.根据权利要求I所述的装置，还包括优化器，配置为基于所确定的部件的使用，产生针对用于设计部件之一的工具或用于产生使用一个或多个部件的系统服务或应用的工具的优化指令。
12.一种用于度量集成电路的多个部件的使用的方法，包括 向集成电路的基于老化的使用度量电路发送分别与所述部件相关联的多个使用向量；以及 通过基于老化的使用度量电路处理多个使用向量； 其中，基于老化的使用度量电路包括彼此耦合并且由于处理而随时间老化的多个电路元件，以及所述多个电路元件以能够基于电路元件的老化来确定部件的使用的方式进行耦口 ο
13.根据权利要求12所述的方法，还包括 向基于老化的使用度量电路发送多个输入信号，其中基于老化的使用度量电路响应于所述多个输入信号产生多个输出信号；从基于老化的使用度量电路接收多个输出信号；以及 基于基于老化的使用度量电路的电路元件的老化来确定部件的使用。
14.根据权利要求13所述的方法，其中，所述确定包括根据基于老化的使用度量电路的电路元件的延迟、漏电流或切换功率来确定部件的使用。
15.根据权利要求12所述的方法，还包括 接收所确定的部件的使用；以及 响应于所确定的部件的使用，基于确定的部件使用产生针对部件之一、使用一个或多个部件的系统服务或使用一个或多个部件的应用的优化指令。
16.根据权利要求12所述的方法，还包括 接收所确定的部件的使用；以及 响应于所确定的部件的使用，基于所确定的部件的使用产生针对用于设计部件之一的工具或用于产生使用一个或多个部件的系统服务或应用的工具的优化指令。
17.一种用于度量集成电路的多个部件的使用的制造产品，包括 非暂时计算机可读存储介质；以及 存储在非暂时计算机可读存储介质中的多个编程指令，配置为使得装置能够响应于所述装置对指令的执行来执行以下操作 向集成电路的基于老化的使用度量电路发送多个输入信号； 其中，基于老化的使用度量电路响应于所述多个输入信号产生多个输出信号； 从基于老化的使用度量电路接收多个输出信号；以及 根据基于老化的使用度量电路的电路元件的老化来确定部件的使用； 其中，基于老化的使用度量电路包括多个电路元件，所述多个电路元件彼此耦合，并由于处理一旦使用相应部件时提供给基于老化的使用度量电路的部件的相应使用向量而随时间老化，并且所述多个电路元件以能够基于电路元件的延迟、漏电流或切换功率来确定部件的使用的方式进行耦合。
18.根据权利要求17所述的产品，其中，所述确定包括基于输出信号的延迟来确定部件的使用。
19.根据权利要求17所述的产品，其中，所述操作还包括 接收所确定的部件的使用；以及 响应于所述确定的部件的使用，基于所述确定的部件的使用产生针对部件之一、使用一个或多个部件的系统服务或使用一个或多个部件的应用的优化指令。
20.根据权利要求17所述的产品，其中，所述操作还包括 接收所确定的部件的使用；以及 响应于所确定的部件的使用，基于所确定的部件的使用产生针对用于设计部件之一的工具或用于产生使用一个或多个部件的系统服务或应用的工具的优化指令。
全文摘要
本文描述了IC的基于老化的部件的使用度量的实施例。在不同实施例中，IC可以包括不同部件以及用于度量部件使用的基于老化的使用度量电路。部件可以包括彼此不同的相应的关联使用向量，而使用度量电路可以包括彼此耦合、形成用于处理不同使用向量的不同处理路径的电路元件。此外，部件可以配置为一旦部件被使用就向基于老化的使用度量电路分别发送部件的不同的关联使用矢量。并且使用度量电路可以配置为处理使用向量。此外，使用度量电路的电路元件由于处理而随时间老化，使得能够基于电路元件的老化来确定部件的使用。可以描述和要求保护其他实施例。
文档编号G01R31/28GK102959415SQ201080067611
公开日2013年3月6日 申请日期2010年7月30日 优先权日2010年7月30日
发明者米奥德拉格·波特科尼亚克 申请人:英派尔科技开发有限公司
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