(57)【要約】  電圧低下の検出及び補正のための方法並びに装置が開示される。ＩＣが各種機能回路ブロックに実装されたセンサを含む。センサはリングオシレータを用いて実現され、多項式によって特徴付けしてもよい。センサは、対応する機能ユニットに供給される供給電圧をモニタするために用いられる。センサは、連続クロックサイクルにわたって、供給電圧ノード上の電圧を示す情報を提供する。比較回路を用いて、検出された電圧を１つ以上の電圧閾値と比較してもよく、一方で、デルタ比較回路を用いて、傾斜又は電圧の変化率を決定してもよい。比較回路及びデルタ比較回路が実行する比較に基づいて、制御回路は、供給ノード上の電圧を規定範囲内にもたらすために１つ以上の電圧補正動作をとるべきか否かを決定することができる。
2019505997.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電圧供給ノード上に存在する電圧を第１及び第２の連続クロックサイクルのそれぞれにわたって検出するように構成されたセンサであって、前記センサは、互いに異なる特性を有する第１及び第２のリングオシレータを含み、前記第１及び第２のリングオシレータはそれぞれ、周波数情報を演算回路に供給するように接続され、前記演算回路は、前記第１及び第２のリングオシレータのそれぞれから受信した周波数情報に基づいて、第１及び第２の連続クロックサイクルのそれぞれにおける電圧を計算するように構成されている、センサと、
前記第１及び第２の連続クロックサイクルのそれぞれにおいて検出された前記電圧を複数の電圧閾値のそれぞれと比較するように構成されている、比較回路と、
前記電圧供給ノード上に存在する電圧の、前記第１のクロックサイクルから前記第２のクロックサイクルへの変化率を１つ以上の傾斜閾値と比較するように構成されている、デルタ比較器と、
前記比較回路及び前記デルタ比較器が行う比較に基づいて、１つ以上の電圧補正動作を実行すべきか否かを判定するように構成され、少なくとも１つを実行すべきであるとの決定に応答して前記１つ以上の電圧補正動作を実行するように更に構成されている、制御回路と、を含む、集積回路。
【請求項２】
前記比較回路は、
前記第１又は第２のクロックサイクルの一方で検出された電圧を第１の電圧閾値と比較するように構成されている、第１の比較器と、
前記第１又は第２のクロックサイクルの一方で検出された電圧を第２の電圧閾値と比較するように構成されている、第２の比較器と、を含み、前記第２の電圧閾値は前記第１の電圧閾値とは異なる、請求項１に記載の集積回路。
【請求項３】
前記比較回路及び前記デルタ比較器は、電圧補正動作を行った後に、それぞれの比較の実行を継続するように構成されている、請求項１に記載の集積回路。
【請求項４】
前記制御回路は、前記比較回路及び前記デルタ比較器から受信した情報に基づいて、前記１つ以上の電圧補正動作のうちの少なくとも１つの実行を、前記少なくとも１つの電圧補正動作が成功したと判定したことに応答して、中止するように構成されている、請求項３に記載の集積回路。
【請求項５】
１つ以上の電圧補正動作を行うことは、
前記センサが実装された機能回路ブロックを抑制することと、
前記センサが実装された前記機能回路ブロックの適応的なクロッキング制御を行うことと、
前記センサが実装された前記機能回路ブロックに供給される電流量を増加させることと、のうちの１つ以上を含む、請求項１に記載の集積回路。
【請求項６】
前記制御回路は、前記電圧が少なくとも第１の閾値未満であることと前記変化率が第１の傾斜閾値を超えることとに応答して、第１の電圧補正動作を実行するように構成されている、請求項１の集積回路。
【請求項７】
前記制御回路は、前記電圧が少なくとも前記第１の閾値未満であることと前記変化率が前記第１の傾斜閾値未満であることとに応答して、第２の電圧補正動作を実行するように構成されている、請求項６の集積回路。
【請求項８】
前記制御回路は、前記電圧が少なくとも前記第１の電圧閾値未満であることと前記変化率が第２の傾斜閾値未満であることとに応答して、第３の電圧補正動作を実行するように構成されている、請求項７の集積回路。
【請求項９】
前記第１及び第２のリングオシレータのそれぞれが、対応する多項式によって特徴付けられており、前記演算回路は、前記第１及び第２のリングオシレータの動作周波数と、前記第１及び第２のリングオシレータのそれぞれを特徴付ける対応する多項式とを用いて、電圧及び温度を解くことによって前記センサにより検出される電圧を決定するように構成されている、請求項１の集積回路。
【請求項１０】
電圧供給ノード上のそれぞれの電圧を第１及び第２の連続クロックサイクルにわたって決定することと、ただし前記電圧は、互いに特性の異なる第１及び第２のリングオシレータの対応する周波数に基づいて電圧を計算するように構成された演算回路を有するセンサによって決定され、
対応する電圧を複数の電圧閾値のそれぞれと比較することと、
前記電圧供給ノード上で検出される前記電圧に基づく当該電圧の変化率を、前記第１及び第２の連続クロックサイクルのそれぞれに対して決定することと、
前記電圧の前記変化率を１つ以上の傾斜閾値と比較することと、
前記対応する電圧を複数の電圧閾値及び１つ以上の傾斜閾値と比較した結果に基づいて、１つ以上の電圧補正動作を制御回路によって実行するか否かを決定することと、を含む、方法。
【請求項１１】
第１の比較回路が、前記第１又は第２のクロックサイクルの一方で検出された電圧を第１の電圧閾値と比較することと、
第２の比較回路が、前記第１又は第２のクロックサイクルの一方で検出された電圧を第２の電圧閾値と比較することと、を更に含み、前記第２の電圧閾値は前記第１の電圧閾値とは異なる、請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記対応する電圧を複数の電圧閾値及び前記１つ以上の傾斜閾値と比較した結果に基づいて電圧補正動作を行うことであって、電圧補正動作は、前記電圧供給ノード上に存在する前記電圧を規定範囲内に戻す動作を含むことと、
前記電圧補正動作を行った後に、前記第１及び第２の連続クロックサイクルのそれぞれに対して、前記対応する電圧を複数の電圧閾値のそれぞれと比較すること、及び前記電圧供給ノードで検出された前記電圧に基づいて前記電圧の変化率を決定すること、を継続することと、を更に含む、請求項１０に記載の方法。
【請求項１３】
前記電圧供給ノード上に存在する前記電圧が前記規定範囲内に戻ったという表示に応答して、電圧補正動作の実行を中止することを更に含む、請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
前記電圧補正動作を行うことは、
前記センサが実装された機能回路ブロックを抑制することと、
前記機能回路ブロックの適応的なクロッキング制御を行うことと、
前記機能回路ブロックに供給される電流量を増加させることと、のうちの１つ以上を含む、請求項１０に記載の方法。
【請求項１５】
前記制御回路を用いて、前記電圧が少なくとも第１の閾値未満であることと前記変化率が第１の傾斜閾値を超えることとに応答して、第１の電圧補正動作を行うことと、
前記制御回路を用いて、前記電圧が少なくとも前記第１の閾値未満であることと前記変化率が前記第１の傾斜閾値未満であることとに応答して、第２の電圧補正動作を行うことと、
前記制御回路を用いて、前記電圧が少なくとも前記第１の電圧閾値未満であることと前記変化率が第２の傾斜閾値未満であることとに応答して、第３の電圧補正動作を行うことと、を更に含む、請求項１０に記載の方法。
【請求項１６】
前記第１及び第２のリングオシレータのそれぞれが、対応する多項式によって特徴付けられており、前記方法は、前記演算回路が、前記第１及び第２のリングオシレータの動作周波数と前記第１及び第２のリングオシレータのそれぞれを特徴付ける対応する多項式とを用いて、電圧及び温度を解くことによって前記センサにより検出される電圧を決定することと、を更に含む、請求項１０の方法。
【請求項１７】
複数の機能回路ブロックと、
複数のセンサと、を含み、
前記複数の機能回路ブロックのそれぞれは、前記複数のセンサのうちの少なくとも１つを含み、前記複数のセンサのそれぞれは、その対応する機能回路ブロックに接続された電圧供給ノード上に存在する電圧を、第１及び第２の連続クロックサイクルのそれぞれにわたって検出するように構成されており、前記複数のセンサのそれぞれは、
多項式によって特徴付けられる少なくとも１つのリングオシレータを含み、前記少なくとも１つのリングオシレータは、周波数情報を演算回路に提供するように接続されており、前記演算回路は、前記少なくとも１つのリングオシレータから受信した前記周波数情報に基づいて、前記第１及び第２の連続クロックサイクルのそれぞれにおける前記電圧を計算するように構成されており、
前記複数のセンサのそれぞれにおいて検出された前記電圧を、前記第１及び第２の連続クロックサイクルのそれぞれにわたって、複数の電圧閾値のそれぞれと比較するように構成されている、比較回路と、
前記複数のセンサのそれぞれに対して、その対応する電圧供給ノード上に存在する前記電圧の、前記第１のクロックサイクルから前記第２にクロックサイクルへの変化率を１つ又は複数の傾斜閾値と比較するように構成されている、デルタ比較器回路と、
前記複数のセンサのそれぞれに対して、前記比較回路及び前記デルタ比較器が行う比較に基づいて１つ以上の電圧補正動作をとるべきか否かを判定するように構成されており、少なくとも１つを取るべきであるとの決定に応答して前記１つ以上の電圧補正動作を実行するように構成されている、制御回路と、を含む、集積回路。
【請求項１８】
前記複数のセンサはそれぞれ、第１のリングオシレータ及び第２のリングオシレータを含み、前記第１及び第２のリングオシレータはそれぞれ、対応する周波数情報を前記演算回路に供給するように接続されており、前記演算回路は、前記第１及び第２の連続クロックサイクルのそれぞれにおける前記電圧を、前記第１及び第２のリングオシレータのそれぞれから受信した前記周波数情報に基づいて計算するように構成されている、請求項１７に記載の集積回路。
【請求項１９】
前記複数のセンサはそれぞれ、複数の直列接続されたインバータを用いて実現された単一のリングオシレータを用いて実現されており、前記複数の直列接続されたインバータはそれぞれ、第１及び第２のトランジスタを含み、前記第１及び第２のトランジスタは、対応するゲート端子がインバータ入力端に接続され、対応するドレイン端子がインバータ出力端に接続されており、前記直列接続されたインバータはそれぞれ、前記第１のトランジスタとローカルの電圧供給ノードとの間に接続された第３のトランジスタと、前記第２のトランジスタと基準ノードとの間に接続された第４のトランジスタとを含み、  前記第３のトランジスタは、可変入力電圧を受け取るように接続された対応するゲート端子を含み、前記第４のトランジスタは、可変バイアス電圧を受け取るように接続された対応するゲート端子を含み、
前記演算回路は、前記リングオシレータの動作周波数と、前記リングオシレータの対応する多項式特性とに基づいて、前記リングオシレータが検出する電圧を決定するように構成されている、請求項１７に記載の集積回路。
【請求項２０】
前記制御ユニットは、
前記電圧が少なくとも第１の閾値未満であることと前記変化率が第１の傾斜閾値を超えることとに応答して、第１の電圧補正動作を行うこと、
前記電圧が少なくとも前記第１の閾値未満であることと前記変化率が前記第１の傾斜閾値未満であることとに応答して、第２の電圧補正動作を行うこと、及び
前記電圧が少なくとも前記第１の閾値未満であることと前記変化率が第２の傾斜閾値未満であることとに応答して、第３の電圧補正動作を行うこと、を実行するように構成されている、請求項１７に記載の集積回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、集積回路に関し、より詳細には、集積回路の動作中に供給電圧をモニタ及び制御することに関する。
【背景技術】
【０００２】
形状サイズが小さくなると、それに応じて集積回路（integrated circuit、ＩＣ）上のトランジスタの数が増加する。単位面積当たりのトランジスタ数が増加すると、それに応じてＩＣの熱出力が増大する。また、単位面積当たりのトランジスタ数が増加すると、それに応じて、ＩＣ上の様々な機能回路に供給される供給電圧が低下する。これにより、結果として、ＩＣの性能、消費電力及び熱出力のバランスを取る際に重大な課題が生じる。この目的のために、多くのＩＣは、ＩＣの様々な指標（例えば、温度、電圧、電圧ドループ）をモニタし、受け取った測定値に基づいて能力を調整するサブシステムを実装している。
【０００３】
システムの指標をモニタするために使用されるＩＣサブシステムは、典型的には、１つ以上のセンサ及び少なくとも１つの制御システムを含む。プロセス、電圧及び温度変動などの要因により、このようなサブシステムの少なくともセンサを、ＩＣ内の機能回路に電力供給するために使用されるものとは別の電源から電力を受け取るように接続することができる。例えば、いくつかのＩＣでは、機能性回路に電力を供給するために用いる電源とは別個のアナログ電源を用いている。これによって、ＩＣ上の機能回路に電力を供給する電源に誘起されるばらつきからセンサをある程度隔離することができる。
【発明の概要】
【０００４】
電圧低下の検出及び補正のための方法並びに装置が開示される。一実施形態では、集積回路（ＩＣ）が、各種機能回路ブロックに実装される複数のセンサを含んでいる。センサは、リングオシレータを用いて実現してもよく、多項式によって特徴付けてもよい。センサは、それらが実装される機能ユニットに供給される供給電圧をモニタするために用いられる。センサは、連続する複数のクロックサイクルのそれぞれにわたって、供給電圧ノード上の電圧を示す情報を提供することができる。比較回路を用いて、検出された電圧を１つ以上の電圧閾値と比較してもよく、一方で、デルタ比較回路を用いて、傾斜又は電圧の変化率を決定してもよい。比較回路及びデルタ比較回路が実行する比較に基づいて、制御回路は、供給ノード上の電圧を規定範囲内にもたらすために１つ以上の電圧補正動作をとるべきか否かを決定することができる。
【０００５】
様々な実施形態では、センサは、リングオシレータを使用して実現してもよい。一実施形態では、各センサは、特性の異なる２つの別個のリングオシレータを含んでもよい。異なる特性は、対応する特性多項式によって示してもよい。両方のリングオシレータから周波数を取得してもよく、電圧、及び対応する特性多項式を用いて、演算回路は電圧について解いてもよい。別の実施形態では、単一のリングオシレータを、可変入力及びバイアス電圧を受信することができるように特別に構成されたインバータを用いて実現してもよい。電圧及び温度は、多重検知技術を使用して決定してもよい。
【０００６】
供給電圧を規定範囲内に戻すために行うべき何らかの電圧補正動作を、複数の比較に基づいて決定してもよい。各クロックサイクル中、所定のセンサによって検出された供給電圧ノード上の電圧を、１つ以上の電圧閾値と比較してもよい。加えて、連続クロックサイクルにわたって、傾斜（又は電圧の変化率）を１つ以上の傾斜閾値と比較することができる。これらの複数の比較に基づいて、異なる動作を実行してもよい。例えば、電圧が所定の閾値を下回り（電圧が範囲外であることを示す）、傾斜が所定の閾値を下回る（電圧が低下していないか又は実際にはその規定範囲に向かって戻るように増加していることを示す）場合、第１の電圧補正動作を行ってもよい。第２の例では、電圧が閾値を下回り、傾斜が所定の閾値を上回る（急激に低下していることを示す）場合、第２の電圧補正動作を行ってもよい。更なる第３の例では、電圧がある閾値を上回っている（電圧が規定範囲内であることを示す）が、傾斜の比較は、電圧が急激に低下している（すなわち、動作を行わなければ範囲から逸脱する）ことを示す場合、第３の電圧補正動作を行ってもよい。電圧補正動作は、機能回路ブロックに供給されるクロック信号を抑圧すること、機能回路ブロックに提供される電流の量を増加させること、又は機能回路ブロックの適応的なクロッキング制御を含むことができる（しかしこれらに限定されない）。また、デルタ比較動作によって決定した直近の検出電圧の値と傾向の両方に応じて複数の動作を同時に実行してもよい。
【０００７】
以下の詳細な説明は、以下に簡単に記述する添付の図面を参照する。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】ＩＣの一実施形態のブロック図である。
【図２】複数のセンサを有する機能回路ブロックの一実施形態のブロック図である。
【図３】２つのリングオシレータを用いたセンサの実施形態についての動作概念を示すブロック図である。
【図４】２つのリングオシレータを有するセンサの一実施形態のブロック図である。
【図５】単一のリングオシレータを有するセンサの一実施形態のブロック図である。
【図６】リングオシレータを実現する際に使用される回路の一実施形態の模式図である。
【図７】電圧閾値比較回路とデルタ比較回路とを含む比較器ユニットの一実施形態のブロック図である。
【図８】電力管理回路の一実施形態のブロック図である。
【図９】電圧低下状態の存在をデジタル的に判定して補正するための方法の一実施形態を示すフロー図である。
【図１０】例示的なシステムの一実施形態のブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
開示される主題は、各種の変更及び代替形態を許容するが、その特定の実施形態が、図面に例として示されており、本明細書で詳しく記述されている。しかし、図面及びそれらの詳細な説明は、開示されている特定の形態に主題を限定することを意図しておらず、逆にその意図は、添付の請求項によって定義されるような開示される主題の趣旨及び範囲内に属するすべての変更、均等物及び代替物を網羅することであると理解されたい。本明細書において用いられる表題は、構成を目的とするに過ぎず、説明の範囲を制限するために用いることを意図していない。本出願を通して使用するとき、「〜し得る（may）」という語は、義務的な意味（すなわち、〜しなければならない（must）を意味する）ではなく、許容的な意味（すなわち、〜する可能性を有することを意味する）で使用される。同様に、単語「含む（include）」、「含む（including）」及び「含む（includes）」は、何かを含むことを意味するが、その何かには限定されない。
【００１０】
種々のユニット、回路、又は他の構成要素については、タスク（単数又は複数）を実行「するように構成されている（configured to）」ものとして述べる場合がある。このような状況では、「〜するように構成されている」は、動作中にタスク（単数又は複数）を実行する「回路を備えている（having circuitry）」ことを広く意味する構造の広義な記述である。よって、ユニット／回路／構成要素は、そのユニット／回路／構成要素が現在動作していないときでも、タスクを実施するように構成することができる。概して、「〜するように構成されている（configured to）」に対応する構造を形成する回路は、ハードウェア回路、及び／又は操作を実行するために実行可能なプログラム命令を記憶するメモリを含んでもよい。メモリは、スタティックランダムアクセスメモリ若しくはダイナミックランダムアクセスメモリ等の揮発性メモリ、及び／又は光ディスク記憶装置若しくは磁気ディスク記憶装置、フラッシュメモリ、プログラム可能読み出し専用メモリ等の不揮発性メモリ等を含むことができる。同様に、様々なユニット／回路／構成要素は、説明の中で、便宜上、タスク（単数又は複数）実行すると記述される場合がある。そのような説明は、「〜ように構成されている」という語句を含むものとして解釈されるべきである。１つ以上のタスクを実行するように構成されているユニット／回路／構成要素と表現することは、米国特許法第１１２条第（ｆ）項（又は旧米国特許法第６項）のユニット／回路／構成要素についての解釈を行使しないことを明示的に意図されている。
【００１１】
ここで図１に移ると、ＩＣの一実施形態のブロック図が示されている。図示した実施形態では、ＩＣ１０は、２つの機能回路ブロック、処理ユニット（processing unit、ＰＵ）１３０及びＰＵ１４０を備える。様々な実施形態では、ＰＵ１３０の追加インスタンスを含む他の機能回路ブロックが含まれてもよい。したがって、ＰＵ１３０及びＰＵ１４０は、ここでは例示的な機能回路ブロックとして示されているが、本開示の範囲を制限することは意図されていない。ＰＵ１３０及び１４０のそれぞれは、汎用プロセッサコア、グラフィックス処理ユニット、デジタル信号処理ユニット、又は処理機能を実行するように構成された実質的に任意の他の種類の機能ユニットであってもよい。本開示の範囲は、これらの種類の機能回路ブロックのいずれか、及び本明細書で明示的に言及されていない他のものに適用され得る。ここで示した機能回路ブロックの数も、本開示が何らかの特定の数に制限されないため、例示的である。
【００１２】
図示した実施形態におけるＰＵ１３０は、命令セットの命令を実行し、汎用の処理動作を実行するように構成された汎用プロセッサコアである。したがって、ＰＵ１３０の機能回路１３１は、様々な種類（整数、浮動小数点など）の実行ユニット、レジスタファイル、スケジューラ、命令フェッチユニット、様々なレベルのキャッシュメモリ、及びプロセッサコア内に実装され得る他の回路などの、様々な種類の回路を含んでもよい。ＰＵ１３０、及びその中のすべての回路は、この実施形態では供給電圧Ｖｄｄ１を受け取るように接続されている。ただし、複数の電力ドメイン、したがって複数の供給電圧が、ＰＵ１３０の様々な実施形態内に実装されてもよいことに注意されたい。更に、図示しない電源管理回路の制御により、ＰＵ１３０に提供される供給電圧が可変であってもよい。電力管理回路は、性能レベル、熱出力及び消費電力を制御するなど、様々な理由に対して電圧を調整する。
【００１３】
図示の実施例におけるＰＵ１４０は機能回路１４１を含んでいる。機能回路１４１は、様々な種類の処理回路（たとえば、グラフィックス処理回路）を実装していてもよい。グラフィックス処理回路は、一部の実施形態において、グラフィックス処理コア、様々な種類のメモリ及びレジスタなどを含んでいても良い。図示した実施形態におけるＰＵ１４０は、ＰＵ１３０が受け取るＶｄｄ１とは別個の第２の供給電圧Ｖｄｄ２を受け取るように接続されている。
【００１４】
ＰＵ１３０とＰＵ１４０の両方は、複数のセンサ１２０を含む。ここで示したセンサの特定の数は例示的であり、実際の実施形態では、より多くても、より少なくても、又は等しくてもよい。センサ１２０は、１つ以上の性能指標又はパラメータを検知するように構成されてもよい。この特定の実施形態では、センサは、電圧及び温度値を検知するように構成されている。次に、検知された電圧及び温度値を使用して、内部に実装された回路が制限内で動作しているか否か、かつ／又はより高い性能に対応可能であるか否かを決定してもよい。
【００１５】
図示した実施形態におけるセンサ１２０のそれぞれは、機能回路ブロックのそれぞれ１つの中の機能回路と同一の電圧源に接続されている。すなわち、ＰＵ１３０内の各センサ１２０は供給電圧Ｖｄｄ１を受け取るように接続されているのに対し、ＰＵ１４０内の各センサはＶｄｄ２を受け取るように接続されている。従来技術の実施形態では、このようなセンサは、典型的には、それらが実現された近傍にある機能回路の電源とは別個の電源から電力を受け取るように接続されている。これにより、別の電圧源のためのルート接続が必要であるため、ＩＣ／機能回路ブロック内のセンサの配置が制限されることがある。更に、従来技術の実施形態におけるセンサは、典型的には、本明細書で議論される実施形態において使用されているセンサよりも大きい場合があり、したがってその数及び配置が更に制限されることがある。これに対し、本明細書で実現されるセンサ１２０は、簡略化されたセンサとすることができる。したがって、従来のセンサよりもセンサ１２０を小さくすることができる。これにより、結果として、より多くのセンサをＩＣ上に配置することができる。更に、センサをより小さい領域内に配置して、その実装の多様性を高めることができる。一実施形態では、センサ１２０は、１つ以上のリングオシレータを使用して実現してもよい。しかしながら、リングオシレータによって生成される周波数は、プロセス、電圧及び温度変動に対して大きな依存性を示すことがあるため、リングオシレータを較正することにより、その精度がこれらの依存性によって悪影響を受けないようにすることができる。様々な較正及び動作手法について、以下で更に詳細に議論する。各センサに対する初期較正（及び特徴付け）は、既知の電圧及び温度における自動試験装置（automated test equipment、ＡＴＥ）を使用した試験中に実行してもよい。後続の較正は、内部にＩＣ１０が実装されているシステムの起動及び／又は動作中に実行してもよい。
【００１６】
図示した実施形態におけるＩＣ１０は、計測制御回路（metrology control circuitry、ＭＣＣ）１０５を含む。ＭＣＣ１０５は、ＩＣ１０の様々な機能回路ブロック内のセンサ１２０の動作に関係する様々な動作を実行してもよい。図示した実施形態では、ＭＣＣ１０５は、計測バス１３を介してセンサ１２０のそれぞれに接続されている。ＩＣ１０の動作中、センサ１２０のそれぞれは、例えば、各リングオシレータ（単数又は複数）の周波数の読み取りを実行し、その周波数読み取り値をデジタル形式に変換し、その情報をＭＣＣ１０５に伝達してもよい。この実施形態では、ＭＣＣ１０５はシリアルバスであり、スキャンチェーンの動作と同様の動作で情報を当該バス上にシフトさせることができる。しかしながら、センサとの通信のために異なる機構を利用する実施形態も可能であり、考慮される。
【００１７】
またＭＣＣ１０５は、電力管理ユニット（ＰＭＵ）１１５を含んでいる。これは、各種電力制御動作の実行を可能にし得る回路構成を実装している。これらの電力制御動作の一部は、センサ１２０から得られる読み取り値に基づいて実行してもよい。１つの実施形態では、ＰＵ１３０又は１４０（又はより一般的に、何らかの機能回路ブロック）の１つに電力を供給する電源ノード上の電圧低下状態（例えば、電圧「ドループ」）に応答して、ＰＭＵ１１５は、供給ノード上の電圧を規定範囲内に戻す動作を実行してもよい。
【００１８】
ここでは図示しないが、ＩＣ１０は、クロックツリーの様々なレベルにおいて１つ以上のクロック生成回路及び多数のクロックゲーティング回路を含むことができる。本実施形態のＰＭＵ１１５は、クロック発生回路及びクロックゲーティング回路に提供することのできる信号を生成し、クロック信号の抑制、クロック信号の所定時間の禁止（クロックツリーの１つ以上のレベルでのゲーティング）、及びクロック信号の周波数の変更のような種々の動作を実行するように構成されている。
【００１９】
ＩＣ１０はまた、オン・チップ電源、１つ以上のオン・チップ電圧調整器のいずれか、又は両方（やはり図示せず）を含むことができる。ＰＭＵ１１５は、様々な処理ユニット（又はより一般的に、機能回路ブロック）に電力をどのように供給するかを制御するために様々な制御信号を生成してもよく、これらの制御信号は、電源及び電圧調整器のいずれか一方又は両方に提供される。ＰＭＵ１１５が生成する制御信号を使用して行われる様々な動作は、パワーゲーティング、電圧供給ノードに提供される電圧の制御、及び機能回路ブロックに提供される電流量の制御を含む。
【００２０】
ＰＭＵ１１５が実行する各種動作は、サービス処理装置１１１から受信する信号に基づいてもよい。これについては、以下でより詳細に説明する。一実施形態では、サービスプロセッサ１１１は、どの動作又は動作のどの組み合わせを行うべきか、及びどの機能回路ブロックをこのような動作の対象とすべきかを示すデジタルコードを提供してもよい。また以下に説明するように、サービスプロセッサ１１１は、ＩＣ１０内の各種センサ１２０から得られる読み取り値に基づいてこれらのコードを生成してもよい。一般に、ＰＭＵ１１５とサービスプロセッサ１１１とは、連動して、制御回路を実現してもよい。この制御回路は、検知した情報に基づいて何らかの電力制御動作をとるべきか否か、どの制御動作を実行すべきかを判定して、制御動作を実行するための信号を生成することができるこれは、図に例示される実施形態に関連して以下に説明する。しかし、このような回路の実現は、一実施形態から次の実施形態へと大きく変わる場合があるが、やはり本開示の範囲内にあることを理解されたい。したがって、本明細書で説明する実施形態は例示的であるが、限定することは意図されていない。
【００２１】
ＭＣＣ１０５は、センサ１２０のそれぞれから、それに対応して接続された計測バス１３のインスタンスを介して周波数情報を受け取ってもよい。この周波数情報を使用して、ＭＣＣ１０５は、センサ１２０のそれぞれによって検知された電圧及び温度を決定することができる。図示した実施形態では、ＭＣＣ１０５は、サービスプロセッサ１１１とそれに接続されたメモリ１１２とを含む。サービスプロセッサ１１１は、各種センサ１２０から受信した読み取りの値を決定する際、並びに読み取り値に基づいて所定の動作を実行すべきか否かを判定する際に複数の機能を実行してもよい。一実施形態では、サービスプロセッサは、回路として、各センサ１２０によって検知された電圧及び温度を計算し、種々の比較動作を実行し、ＰＭＵ１１５に、実行すべき任意の電力制御動作（電圧低下状態を補正するために行うべきものを含む）の指示を（デジタル符号の形で）供給する回路を実現してもよい。いくつかの場合、このような回路は、検知値を決定し、種々の閾値と比較し、ＰＭＵ１１５が実行すべき制御動作を決定する種々のタスクを実行するための命令を遂行する汎用処理回路として実現してもよい。他の実施形態において、上記動作をハードワイヤード回路によって実行してもよい。一般に発話、計算、比較、及びコード生成機能は、サービスプロセッサ１１１で実行されるハードウェア回路、ファームウェア、及び／又はソフトウェア命令の任意の適切な組み合わせによって実行してもよい。したがって、本明細書に示す例示的な回路は、特定のタスクを実行するように構成されたハードワイヤード回路を用いて、又はソフトウェア及び／又はファームウェアから受信した命令を実行する汎用処理回路として実現してもよい。
【００２２】
サービスプロセッサ１１１は、一実施形態では、ソフトウェアルーチンの命令を実行して、センサ１２０のそれぞれから受信した周波数情報に基づいて電圧及び温度値について解いてもよい。ソフトウェア命令を実行する代わりに専用回路がこれらのタスクを実行する実施形態も可能であり、考慮される。メモリ１１２は、センサから受け取った周波数情報、決定された電圧及び温度情報、並びに計算の実行中に生成された中間情報を含む種々の情報を記憶するために、サービスプロセッサによって使用することができる。メモリ１１２はまた、センサ及び回路（例えば、リングオシレータ）を特徴付ける情報を内部に記憶してもよい。ある動作中に、メモリ１１２は、一時的又は以前の計算結果（例えば、履歴結果が望まれる場合）を記憶してもよい。メモリ１１２は、揮発性メモリ、不揮発性メモリ、又はそれらの組み合わせを使用して実現されてもよい。
【００２３】
サービスプロセッサ１１１は、計算した電圧及び温度の結果を用いて追加の動作を実行してもよい。これらの動作の中に、電圧供給ノード上の電圧ドループが発生したか否か、又は差し迫っているか否かを判定することがある。ここで定義される電圧ドループは、供給電圧ノード上に存在する電圧が所定値未満に低下したときに発生し得る。例えば、電圧供給ノード上に印加される供給電圧に対する許容範囲として、公称値の１０％の範囲を特定してもよい。電圧が１０％を超えて低下する場合、この例では電圧のドループと見なされる。電圧ドルーブが生じると、機能回路ブロック内の回路の望ましくない動作が起こる恐れがあるため、それらを防止することが望ましく、生じた場合には、可及的速やかにそれらを解消することによってその衝撃を最小にすることが望ましい。電圧ドループは、電源からの電圧の過渡状態、又は実質的に同時にスイッチングする多数の回路からのスイッチングノイズなどの多くの理由で発生し得る。
【００２４】
サービスプロセッサ１１１による電圧ドループの検出は、比較動作を行うことによって実行してもよい。特に、供給電圧ノードに存在する電圧（センサ１２０によって検出される）を、１つ以上の電圧閾値と比較することができる。この電圧が特定の閾値を下回る（例えば、所定値を１０％以上下回る）場合、ドループ電圧の存在を指示してもよい。一部の実施形態では、検知された電圧を複数の異なる閾値と比較してもよい。複数の異なる閾値の一部は、当該供給電圧に対する規定範囲内にあってもよく、他はそうでなくてもよい。比較を、サービスプロセッサ１１１の動作中に連続クロックサイクルにわたって行ってもよいことに注意されたい。クロックサイクルは、対応する機能回路ブロックに提供されるクロック信号のサイクル、又は比較動作を同期させるために使用される別のクロック信号のサイクルであってもよい。
【００２５】
検出された電圧と対応する閾値との比較に加えて、サービスプロセッサ１１１は、連続クロックサイクルにわたって供給電圧の変化率（すなわち、傾斜）を計算してもよい。計算された傾斜値を用いて、付加情報を決定することができる。例えば、傾斜を１つ以上の傾斜閾値と比較してもよい。電圧比較によって、電圧がそのガードバンドの範囲内だがそのエッジに近いこと、また傾斜が所定の閾値を下回っている（すなわち、減少傾向である）ことが判定された場合には、まだ発生していなくても電圧ドループが差し迫っていることを指示してもよい。別の例では、電圧比較がその最小ガードバンドの閾値未満であるが、傾斜が所定の閾値を超えている（上昇傾向であることを示す）場合には、電圧ドループの解消が近づいており、供給電圧がその規定範囲に戻ることが差し迫っていることを指示してもよい。
【００２６】
一般的に、比較の組み合わせ（例えば、電圧と閾値及び傾斜と傾斜閾値）を用いて、電圧供給ノード上の電圧の状態、並びに電圧が電圧ドループに近づくのか、又は離れるのか、の傾向を決定することができる。これらの比較結果をサービスプロセッサ１１１が使用して、ＰＭＵ１１５に提供可能なデジタルコードを生成してもよい。デジタルコードは、実行すべき動作が存在しないことを指示しても良いし、又は電圧ドループを解消するために、又は差し迫った電圧ドループの衝撃を最小限にするために１つ以上の特定の動作を取るべきであると指示してもよい。これらのデジタルコードの受信に応答して、ＰＭＵ１１５は、電圧ドループを最小化し及び／又は解消するために種々の動作を実行してもよい。例えば、対応する機能回路ブロック（例えばＰＵ１３０）に供給する電流量を増加させてもよいし、クロック信号の周波数を下げてもよいし、クロック信号を一定時間禁止にしてもよい。これらの動作は、単独で行ってもよいし又は互いに組み合わせて行ってもよいが、例示的であり、本明細書で明示的に説明されていない他の動作を行ってもよい。一般に、電圧供給ノード上のドループを解消して電圧がその規定範囲内に戻るように制御動作を実行してもよい。更に、いくつかの実施形態では、電圧ドループの発生を防止する目的で動作を実行し、供給電圧ノード上の供給電圧の安定性を維持してもよい。
【００２７】
ＭＣＣ１０５はまた、センサ１２０のインスタンス、並びに基準回路１０７を含む。ＭＣＣ１０５のセンサ１２０は、供給電圧Ｖｄｄ３を受け取るように接続されている（サービスプロセッサ１１１及びメモリ１１２もそうである）。更に、センサ１２０は、ＩＣ１０上に実装されたセンサ１２０の他のインスタンスに従って構成されてもよい。基準センサ１０７は、アナログ電圧源からその供給電圧ＡＶｄｄを受け取ってもよい。図示する本実施形態における基準センサ１０７は、プロセス、電圧、温度変動の影響を受けにくい高精度センサであってもよい。基準センサ１０７からの温度読み取り値は、較正中に基準として用いてもよいし、再較正が必要である時点を決定するために用いてもよい。
【００２８】
図２は、複数のセンサ１２０を有する機能回路ブロックの一実施形態のブロック図である。図示した実施形態では、機能回路ブロック（functional circuit block、ＦＣＢ）２１１は、ＩＣ上に実装された実質的に任意の種類の機能回路であってもよい。機能回路２１１には、デジタル回路、アナログ回路及び混合信号回路が含まれてもよい。ＦＣＢ２１１のセンサ１２０は、機能回路２１１の中及び周囲の様々な場所に実装されている。センサの設置面積が比較的小さいため、少なくともいくつかのセンサ１２０は、他の場合には機能回路２１１によって占有される領域内に実装されてもよく、他方、その他のセンサは、近傍に又は部分的に内部に実装されてもよい。本実施形態におけるセンサ１２０は、計測バス１３によって直列構成で接続されており、このバスを通じて、データ（例えば、リングオシレータのための周波数データ）をシフトさせることができる。図示した実施形態におけるセンサ１２０のそれぞれは、機能回路２１１によって受け取られたのと同一の供給電圧Ｖｄｄを受け取るように接続されている。
【００２９】
図３は、２つのリングオシレータを用いたセンサの実施形態についての動作概念を示すブロック図である。いくつかの実施形態では、各センサは、互いに異なる特性を有するように設計されている２つのリングオシレータを含んだ。２つのリングオシレータは、互いに近接して実装され得るため、実質的に同一の電圧及び温度条件下で動作し得る。しかしながら、これらの特性は互いに異なるため、２つのリングオシレータは、同一の電圧及び温度条件下でも異なる周波数にて動作することがある。この原理により、リングオシレータのそれぞれからの周波数読み取り値を用いてセンサにおける電圧及び温度を決定することができる。
【００３０】
例示した例では、２つのリングオシレータＲＯ１及びＲＯ２が、カウンタ１及びカウンタ２にそれぞれ接続されている。読み取り値を得る際、各リングオシレータは、それぞれに接続されたカウンタを所定の時間、トグルすることができる。所定の時間が経過した後、カウンタを停止してもよく、その計数値を提供して周波数を示してもよい。
【００３１】
リングオシレータのそれぞれは、多項式によって特徴付けることができる。より具体的には、各リングオシレータによって出力される周波数は、式１に示すように所与の形の電圧及び温度の非線形関数によって特徴付けることができる。
【数１】
2019505997.tif 000003
したがって、ＲＯ１の周波数は以下のように特徴付けることができる。
【数２】
2019505997.tif 000004
他方、ＲＯ２の周波数は以下のように特徴付けることができる。
【数３】
2019505997.tif 000005
上記方程式における「ｆ」項は、周波数を表してもよく、又はその代わりに、発振周波数と位相数の積と基準周波数との比を表してもよい。所与のリングオシレータに対応してこの式における項数を決定することは、そのリングオシレータの特性に依存する。一般に、非線形項の数がより多いと、リングオシレータ周波数を多項式で表す精度が向上する。
【００３２】
出力周波数（又は上述した積）は、非線形方程式求解器に供給してもよい。リングオシレータを特徴付ける多項式を使用して、センサによって検出された電圧と温度の両方について連立方程式を解くことができる。一実施形態では、非線形方程式求解器は、（図１の）サービスプロセッサ１１１を使用して実現してもよく、それによってソフトウェア命令を実行してもよい。より一般的には、非線形方程式求解器は、ハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア、及びそれらの任意の組み合わせを使用して実現してもよい。更に、いくつかの実施形態では、非線形方程式を解くことは、対応する機能回路ブロック内で局所的に実行することが可能であり、考慮される。
【００３３】
上記の式中の係数は、所与の組の電圧及び温度値に対する実際のリングオシレータ周波数に基づいて計算してもよい。９項の関数を使用して周波数が定義されるリングオシレータのモデルを、リングオシレータの特性を計算するために使用される２４個のデータ点（電圧、温度及び出力周波数）の組を用いて考察する。より多数のデータ点を使用して係数を決定すれば、得られる関数は、対応するリングオシレータをより良好に特徴付けることができる。この技法は、リングオシレータの特性の曲面当てはめと呼ばれることがあり、多数の組のデータ点を多項式にマッピングするために数値技法を使用することができる。
【００３４】
例として、リングオシレータの周波数が以下の式によって定義されているものと見なす。
【数４】
2019505997.tif 000006
リングオシレータの周波数の測定が
｛（ｆ0、Ｖ0、Ｔ0）、（ｆ1、Ｖ1、Ｔ1）、．．．、（ｆ23、Ｖ23、Ｔ23）｝にて行われる場合、
以下の行列を形成することができる。
【数５】
2019505997.tif 000007
式中、
【数６】
2019505997.tif 000008
したがって、周波数Ｆを
【数７】
2019505997.tif 000009
と定義することができる。最小二乗推定法を使用して項Ａを解いて、元の曲面に当てはまるすべての係数を計算することができる。
【００３５】
この概念は、上記のようにそれぞれを特徴付けることによって異なる組の特性を有する２つのリングオシレータに拡張することができる。したがって、互いに近接して配置され、同一の供給電圧を受け取り、かつ実質的に同一の局所的温度で動作する２つのリングオシレータは、以下のように２つの式によって特徴付けることができる。
【数８】
2019505997.tif 000010
上記式は、２つのリングオシレータが長さの等しい多項式によって特徴付けられることを仮定しているが、このことは、すべてのインスタンスについて必ずしも必要とされない。
【００３６】
この連立方程式を解くことの複雑さは、区分線形（piecewise linear、ＰＷＬ）法を使用して低減することができる。この技法を使用することにより、リングオシレータの出力周波数に対する２次元非線形曲面を、一組のＰＷＬ関数を使用して記述することができる。電圧及び温度全体にわたる動作曲面を複数の三角形領域に分割することができ、それらの領域のそれぞれにおいて、対応する特性を電圧及び温度の線形関数を使用して記述することができる。したがって、曲面のすべてを、以下のように記述される、整数数ｎのＰＷＬ領域に分割することができる。
【数９】
2019505997.tif 000011
【００３７】
ＰＷＬ関数のそれぞれに対する係数は、任意の所与の領域を記述する三角形の３つの頂点における出力周波数を使用して決定することができる。例えば、ＰＷＬ関数が、第１の軸上で温度Ｔ１と温度Ｔ２の間に及び、かつ第２の軸上で電圧Ｖ１と電圧Ｖ２の間に及ぶ三角形を記述しており、ｆ1、ｆ2及びｆ3によってそれぞれ与えられた（Ｔ1，Ｖ1）、（Ｔ1，Ｖ2）及び（Ｔ2，Ｖ1）で周波数が測定され、ＰＷＬのインデックスがｉとして与えられている場合、その領域の対応するＰＷＬ関数に対する係数を計算するために以下の一組の方程式を解くことができる。
【数１０】
2019505997.tif 000012
これをすべての領域について繰り返すことにより、そのＰＷＬ特性を決定し、したがってリングオシレータの動作曲面を決定することができる。
【００３８】
両方のリングオシレータが一組のＰＷＬ関数でいったん特徴付けられると、一組の非線形方程式を解くことは、一組のＰＷＬ方程式を解くことに簡約化される。各ＰＷＬを計算するために解かれる方程式は、一般に以下のように記述することができる。
【数１１】
2019505997.tif 000013
これら２つの方程式を温度Ｔ及び電圧Ｖについて解くと、以下の結果が得られる。
【数１２】
2019505997.tif 000014
【００３９】
先に注記したように、本明細書で議論された計算は、ＭＣＣ１０５において実行してもよく、特に、サービスプロセッサ１１１において実行してもよい。これにより、周波数から電圧及び／又は温度への何らかの変換を実行する必要がないため、各センサ１２０を小さい領域内に実装することが可能となり、その消費電力を制限することができる。より一般的には、周波数測定のために使用される特徴を各センサ１２０内に実現してもよく、他方、ＰＷＬ計算、プロセス変動に対する較正、更には精度のために使用されるそれらの特徴をＭＣＣ１０５内に実現してもよい。
【００４０】
各リングオシレータ（及びしたがってそれぞれのＰＷＬ表現）の曲面当てはめは、各プロセスコーナー上で変化する場合があり、また局所的なオンダイ変動を受ける場合もある。更に、エージングなどの影響によって所与のリングオシレータの精度が低下する場合がある。したがって、このようなリングオシレータに使用される較正スキームは、それぞれの特性を更新してもよい。これらの特性は、各リングオシレータからの限定された一組の正確な測定値に基づいて更新してもよい。所与のリングオシレータに対する元の（ただし、正確ではない）モデルが
【数１３】
2019505997.tif 000015
である場合、
一連の実際の測定を実行して、リングオシレータのより正確なモデルが以下のようになるように係数を更新してもよい。
【数１４】
2019505997.tif 000016
この較正は、元のモデルと一組の較正点との両方を考慮する。点の数が増加するほど、それに対応して精度が向上する。逆に、較正アルゴリズムの効率は、最小数のデータ点に基づいた較正後のモデルの精度によって決定することができる。
【００４１】
一実施形態では、本開示に係る較正アルゴリズムは、任意の較正点における誤差信号のスケーリングされた値を使用して係数を更新することを含む。較正点のいずれかについて、誤差信号（ｅ）は、実際の測定値とモデルによって予測された値との間の差として定義することができる。これは、∀ｋ∈｛１、２、．．．、ｍ｝について。
【数１５】
2019505997.tif 000017
を意味する。
元のモデルにおける係数（αij）がＡ0として与えられるベクトルに集約される場合、単一の較正点毎にベクトルを更新する際に再帰的アプローチを利用することができる。
【数１６】
2019505997.tif 000018
【００４２】
一実施形態では、Ｇベクトルは、再帰的最小二乗（Recursive Least Squares、ＲＬＳ）法を使用して決定してもよい。これにより、結果として、限定された一組の較正データに基づいて、最終的な所望の値に比較的早く収束することができる。ＲＬＳ法を使用する場合、各ステップ中に、Ｇベクトルは再帰的に更新される。ＲＬＳ法は、以下のようにリングオシレータの交番特性を利用することができる。
【数１７】
2019505997.tif 000019
式中、Ｕは（ｉ＋１）（ｊ＋１）項のベクトルであり、すなわち、
【数１８】
2019505997.tif 000020
である。
これから、対角行列を形成することができる。
【数１９】
2019505997.tif 000021
任意の較正点について、以下の組の計算を実行することができる。
【数２０】
2019505997.tif 000022
式中、λは忘却因子であり、ｅは誤差である。
【００４３】
したがって、上述したものなどの再帰的最小二乗アルゴリズムを使用して、リングオシレータを特徴付ける多項式の係数を較正手順の間に更新することができる。このような較正は、ＭＣＣ１０５内の基準センサ１０７及びセンサ１２０が大きく変動したことなどに応答して、システム起動時などの様々な時間において、システム／ＩＣの寿命の間の選択された時間にて実行することができる。このように、小さい領域の設置面積を有する簡単なセンサの使用を可能にしつつ、リングオシレータ周波数に基づき電圧及び温度を、システムの寿命にわたって妥当な精度で決定することができる。
【００４４】
図４は、２つのリングオシレータを利用したセンサの一実施形態を示す図である。図示した実施形態では、センサ１４０は、互いに異なる特性を有し得るリングオシレータ１４１及び１４２を含む。この特定の実施形態では、リングオシレータ１４１は、直列に接続されたインバータを使用して実現されているのに対し、リングオシレータ１４２は、直列に接続されたＮＡＮＤゲートを使用して実現されている。リングオシレータ１４１とリングオシレータ１４２の両方は、同一の供給電圧Ｖｄｄ（ローカル）を受け取るように接続され、互いに近接して配置されている。しかしながら、種々の回路実施態様により、リングオシレータ１４１及び１４２は、同一の動作条件において異なる周波数にて発振することがある。上記の議論によれば、これにより、リングオシレータ１４１及び１４２によって生成される各周波数を、センサ１４０における電圧及び温度について解くための基礎とすることが可能となる。
【００４５】
リングオシレータ１４１及び１４２は、カウンタ１４３及び１４４にそれぞれ接続されている。これらのカウンタは、それらがそれぞれ接続されたリングオシレータ内の１つ以上のタップ点に接続されてもよい。測定を行っている間、カウンタ１４３及び１４４は、１つ以上の計数値をそれぞれ追跡することができ、この計数値は更に、リングオシレータ１４１及び１４２によって生成された周波数を指示することができる。いくつかの実施形態では、カウンタ１４３及び１４４のそれぞれは、測定中にカウンタが計数値を累積することができるように実行時間を追跡するタイマをそれぞれ含んでもよい。両方のカウンタに接続された別個のタイマが設けられる他の実施形態が可能であり、考慮される。
【００４６】
カウンタ１４３及び１４４は、レジスタ１４４にそれぞれ接続されている。レジスタ１４４を使用して、（図１の）ＭＣＣ１０５は、カウンタに情報を入力することができ、そこから情報を受け取ることもできる。例えば、対応して接続されたリングオシレータの発振によって生成される計数値を追跡するためのカウンタの実行時間を示す情報は、ＭＣＣ１０５からレジスタ１４５を介してカウンタに入力することができ。開始指示もレジスタ１４５を通じて入力することができる。カウンタ１４３及び１４４から、レジスタ１４５は、実際の測定中に生成された計数値を受け取ってもよい。図１に示した実施形態によれば、これらの値は、電圧及び温度値の計算に使用するために計測バス１３を通じてＭＣＣ１０５にシリアルにシフトしてもよい。レジスタ１４５がＭＣＣ１０５の実装態様に直接接続されている実施形態も可能であり、考慮される。
【００４７】
図５は、単一のリングオシレータを利用したセンサの一実施形態を示す図である。この種類のセンサを使用して、電圧及び温度を多重検知技術を使用して決定することができる。その場合、測定は、単一のリングオシレータを使用して行われるが、種々異なる入力電圧において測定が実行される。この特定の実施形態におけるリングオシレータ１５１は、バイアス電圧ＶBias及び選択可能な入力電圧Ｖinを受け取るように接続されている。バイアス電圧は、このような電圧を生成するための任意の適切な回路によって生成してもよく、すべての測定に対して実質的に同一であってもよい。バイアス電圧を生成するための回路は、センサに対して局所的であってもよく、全体的に生成され、センサのそれぞれに分散されてもよい。入力電圧Ｖinは、選択回路１５５を通して入力された電圧のいずれか１つであってもよい。一実施形態におけるこれらの電圧の発生について、図６を参照して更に説明する。これらの電圧を選択するための選択信号の制御は、ＭＣＣ１０５によって実行してもよい。
【００４８】
図示した実施形態におけるリングオシレータ１５１は、１つ以上のタップ点を介してカウンタ１５２に接続されており、動作時にカウンタをトグルさせることができる。したがって、カウンタ１５２は、計数値を追跡することができ、所定の期間の終了時には計数を中断し、レジスタ１５３に計数値を供給することができる。次いで、計数値を電圧及び温度計算のためにＭＣＣ１０５に転送することができる。同様に、カウンタ１５２は、図４の実施形態を参照して上述したものと同様に、レジスタ１５３を介してＭＣＣ１０５から情報を受け取ってもよい。
【００４９】
リングオシレータ１５１は、図３を参照して上述したものと同様に多項式によって特徴付けることができる。この技術は、複数の電圧及び周波数における複数の周波数測定のための曲面当てはめ法を含み得る。すなわち、電圧及び温度に関して、リングオシレータ１５１の周波数応答は、上記の方程式（１）及び（４）に従って特徴付けることができる。
【００５０】
電圧及び温度測定を実行するために、セレクタ１５５を通じて提供される４つの異なる入力電圧において周波数測定を行うことができる。以下の周波数測定：
【数２１】
2019505997.tif 000023
を行うことができる。
上記の組の方程式は、ａ1Ｖ及びａ2ＶがＶGS1及びＶGS2に近接するように選択され、その結果、リングオシレータの同一の線形化されたモデル（すなわち、ＫVCO、Ｖ0及びｆ0）をそれらのすべてについて使用することができることを前提としている。
上記の測定から、以下の方程式を推定することができる。
【数２２】
2019505997.tif 000024
閾値下領域では、ＶTｌｎＮ及びＶTをｋＴ／ｑと書き換えることができる。したがって、式２５を以下のように書き換えることができる。
【数２３】
2019505997.tif 000025
このことから、リングオシレータの特徴付けを以下のように簡約化することができる。
【数２４】
2019505997.tif 000026
【００５１】
方程式２７を使用して、温度Ｔを求め、多項式の特徴付けに再度代入して電圧Ｖについて解くことができる。
【００５２】
ＡＴＥを使用した較正の場合、周波数は、２つの温度及び２つの供給電圧において決定することができる。他の測定された周波数に対しては線形補間を使用することができる。追加の周波数測定により、曲面当てはめを向上させることができる。動作中、追加の測定を行い、その結果を使用して、所望の数が置き換えられるまで補間された値を置き換えてもよい。これにより、結果として、通常動作時に行われる測定の精度を向上させることができる。
【００５３】
図６は、センサ１２０内で、かつ当該センサと共に使用される回路要素の模式図を含む。図示した実施形態では、リングオシレータ１５１は、直列に接続された複数のインバータ１６１を含む。各インバータ１６１は、２つのＰＭＯＳトランジスタ（ｐチャネル金属酸化物半導体）と２つのＮＭＯＳトランジスタ（ｎチャネル金属酸化物半導体）との積層体を含む。ＰＭＯＳ積層体はＰ１及びＰ２を含むのに対し、ＮＭＯＳ積層体はＮ１及びＮ２を含む。動作中、Ｐ１のゲート端子は、図５を参照して上記で議論された入力電圧のうちの１つを受け取る。同様に、Ｎ１は、それぞれのゲート端子上でバイアス電圧ＶBiasを受け取る。Ｐ２及びＮ２は、それぞれ、入力ノードに接続された各ゲート端子と、出力ノードに接続された各ドレイン端子とを有する。したがって、Ｐ２及びＮ２は、実際のインバータ機能を実行するように動作する。Ｎ１は、Ｐ１が動作している間、Ｖinの種々の値を介してインバータの特性を設定するように動作し、インバータの特性を変化させる。リングオシレータ１５１の各インバータ１６１をこのように構成することができる。各インバータ１６１のＰ１に供給される入力電圧を変化させると、リングオシレータ１５１の特性及び当該リングオシレータによる周波数出力を変化させることができる。これにより、結果として、各センサによって検出される温度及び電圧（すなわち、供給電圧）を決定するように較正及び測定を実行することが可能となる。
【００５４】
図示した実施形態における基準回路１６２は、各インバータ１６１のＰ１にＶｉｎとして供給することのできる種々の電圧を生成するように構成されている。この回路は、ＰＭＯＳトランジスタＰ３、Ｐ４及びＰ５、並びにＮＭＯＳトランジスタＮ３及びＮ４を含む。トランジスタＰ３は、Ｖｄｄ（ローカル）と、比較的大きい抵抗値を有する抵抗器Ｒ１との間に接続されている。この抵抗器は、Ｐ３、Ｐ４及びＰ５のゲート電圧を設定する。電圧ＶGS1及びＶGS2は、Ｐ４及びＰ５のドレイン端子からそれぞれ得られる。Ｐ４対Ｐ５の相対的大きさは１：Ｎであり、したがって電圧ＶGS1と電圧ＶGS2とは異なっている（このことは、式２６における「Ｎ」項の根拠でもある）。Ｒ１に対して大きい抵抗値を使用することにより、Ｎ３及びＮ４に流れる電流が極めて小さくなり、したがってデバイスが閾値下領域で動作することが確実になる。これは、ＶGS1とＶGS2との間の差が絶対温度に比例する（proportional to absolute temperature、ＰＴＡＴ）電圧であることを保証する。他の２つの電圧ａ1Ｖ及びａ2Ｖは、抵抗ラダー１６３タップ点から形成される。
【００５５】
基準回路１６２は、様々なやり方で実現することができる。一実施形態では、各センサは、そのセンサに専用の基準回路１６２を含んでもよい。別の実施形態では、各機能回路ブロックは、これらの電圧を各センサのリングオシレータ１５１に供給する基準回路１６２を有してもよい。更に別の実施形態では、それぞれ異なる電圧源（又は電圧レール）を基準回路１６２に関連付けることができ、この基準回路が、同一の供給源から供給電圧を受け取る各リングオシレータ１５１に種々の電圧を分配してもよい。
【００５６】
次に図７を参照すると、比較器ユニットの一実施形態のブロック図が示されている。比較器ユニット１６０は、一実施形態では、ハードワイヤード回路として実現してもよい。別の実施形態では、比較器ユニット１６０を、回路及びファームウェアの組み合わせを用いて実現してもよい。更に別の実施形態では、比較器ユニット１６０を、例えば、処理回路及びそれにより実行されるソフトウェア命令を有するサービスプロセッサ１１１内に実装してもよい。一般に、比較器ユニットを、ハードウェア、ソフトウェア、及び／又はファームウェアの適切な組み合わせを用いて実現してもよい。
【００５７】
図７に示す実施形態は、デルタ比較器１６７と３つの比較器１６８とを含む。ここで図示する比較器１６８の数は例示的であり、他の実施形態ではより大きい又は小さい数の比較器１６８を実装してもよい。比較器１６８を用いて、電圧読み取り値（デジタル形式で受信）を対応する閾値と比較してもよい。ここで示す各比較器１６８は、受信した電圧を異なる閾値と比較する。例えば、第１の閾値は、供給電圧に対するガードバンド内であってもよいが、そのエッジに比較的接近してもよい。第２の閾値は、ガードバンドの外側にあり、第１の閾値よりも低くてよい。第３の閾値は第２の閾値よりも低くてよい。受信した電圧値をこれらの閾値と比較することにより、電圧低下（又は電圧ドループ）状態の有無、並びにその重大性を検出することもできる。
【００５８】
この電圧読み取り値はまた、１つのクロックサイクルから次のクロックサイクルへの供給電圧の変化の速度及び方向を決定する傾斜比較を行うために供給される。図示した本実施形態の比較器ユニット１６０は、デジタル形式で提供される電圧値を受信するように接続されたクロックド記憶素子１６４を含んでいる。各クロックサイクルに基づいて、クロックド記憶素子は、受信した電圧値を傾斜検出器１６５に出力することができる。傾斜検出器１６５は、少なくとも２つの直近に受信した電圧値を記憶して、２つの間の比較を行って電圧のいずれかの変化の大きさ及び方向を決定することができる。例えば、負の傾斜が電圧の降下を示してもよく、一方で、正の傾斜が電圧の上昇を示してもよい。傾斜はデルタ比較器１６７に供給され、そこで傾斜を傾斜閾値と比較することができる。比較結果をカウンタ１６６に供給することができ、そこで、傾斜が閾値未満であるサイクル数を計数することができる。またカウンタ１６６は計数値を計数閾値と比較することができる。
【００５９】
ある実施形態では、デルタ比較器１６８の複数のインスタンスを実現してもよく、複数のカウンタを実現して、上記と同じ機能を実行してもよいことに注意されたい。
【００６０】
比較器１６８及びカウンタ１６６の出力をトリガロジック１６９に提供してもよい。図示の実施形態において、トリガロジック１６８は様々な比較の結果を収集して、電圧が規定範囲内になるように１つ以上の電圧補正の動作を行うべきか否かを判定することができる。更に、トリガロジック１６９は、電圧をその規定範囲内に戻すために取るべき動作の形式を決定することもできる。結果として得られる出力はデジタルコードであってよく、このデジタルコードは、ＰＭＵ１１５に供給され、ＰＭＵは更に実行すべき電圧補正動作を引き起こす追加信号を生成する。
【００６１】
電圧を規定範囲内に戻すために行う動作は、種々の比較結果に依存して変化してもよい。例えば、比較結果が、電圧がその規定範囲内にあるが一定時間負の傾斜を有していたことを示す場合、電圧ドループが予想されるか又は差し迫っていることを示すことができる。したがって、トリガロジック１６９は、このような状態の検出に応答する第１のデジタルコードを生成することができ、このデジタルコードはＰＭＵ１１５により実行すべき第１の電圧補正動作を指示する。例えば、このコードは、ＰＭＵ１１５に対してクロック周波数を低減して電圧ドループを停止又は最小化することを指示することができ、周波数は、電圧が十分に規定範囲内となるまで低減された値に保持される。
【００６２】
別の状況では、比較は、電圧がそのガードバンドから大きく外れており、傾斜は閾値を超えるのに十分な時間だけ負であったことを示すことができる。この結果、比較的に重大な電圧ドループを指示してもよい。この場合、トリガロジック１６９は、コードを生成することができ、このコードはＰＭＵ１１５に対して、状態を補正する複数の動作を実行させる。例えば、ＰＭＵ１１５は、電源又は電圧調整器に対して、対応する機能回路に供給される電流量を増加させる信号を生成することができ、一方で、それに供給されるクロック信号の周波数低減も行う。
【００６３】
更に第３の例では、比較結果は、電圧が所定のガードバンドの外にあることを示すことができ、一方で、カウンタは、計数閾値を超える時間の間傾斜が負でなかったことを示す（又は代替的に、別のデルタ比較器が、傾斜が正であることを示し、電圧が上昇していることを示してもよい）。これは、現在の電圧ドループがそれほど厳しくないことを示すか、又は予め補正動作が行われていた場合に、ドループが解消されていることを示してもよい。予め動作が行われていなかった場合、トリガロジック１６９はデジタルコードを生成することができ、このデジタルコードはＰＭＵ１１５に対して、対応する機能回路ブロックを抑制するか又はそこに供給される電流量を増加させるなどの単一の動作を実行させるための信号を生成させる。あるいは、電圧ドループ状態が以前に存在しており、複数の動作を行うためのデジタルコードが発生していた場合、トリガロジック１６９は、この状況で、デジタルコードを変更して動作のうちの１つの実行を中止してもよい。
【００６４】
一般に、トリガロジック１６９は、複数の異なるやり方で、複数の異なる状態に対して実行すべき電圧補正動作を指示するように構成することができる。これらの状態は、電圧と電圧閾値との１つ以上の比較、傾斜と傾斜閾値との１つ以上の比較、及び傾斜閾値を超えた回数の計数と計数閾値との１つ以上の比較を含む比較の組み合わせに基づいてもよい。
【００６５】
次に図８を参照すると、ＰＭＵ１１５の一実施形態が示されている。図示した実施形態では、ＰＭＵ１１５は、比較ユニット１６０から電圧補正動作コード（即ち、デジタルコード）を受信するように接続されたデコードユニット１７５を含む。デコードユニット１７５は、動作又は、存在する場合には、実行すべき動作の種類を決定するデコード動作を行う。
【００６６】
電圧補正動作が電源及び／又は電圧調整器を含む場合、デコードユニットは、対応する電源制御信号を電源制御ユニット１７１に供給することができる。電源制御ユニット１７１は、電源及び／又は電圧調整器に１つ以上の供給電圧関連動作（例えば、電流フローを増加させる）を実行させる電源制御信号の生成よって応答することができる。
【００６７】
受信した電圧補正動作コードが、実行すべきクロック制御動作を指示する場合、デコードユニット１７５は、クロック制御ユニット１７３に供給されるクロック制御信号を生成することができる。クロック制御ユニット１７３は、クロック生成ユニット及び／又は１つ以上のクロックゲーティング回路に供給されるクロック制御信号の生成によって応答してもよい。これらの動作は、クロックツリーの様々なレベルでの１つ以上のクロックゲーティング回路におけるクロック信号の禁止、周波数の変更（供給源における周波数を変更するか又はクロックゲーティング回路を操作することによって）、又は、対応する機能回路ブロックに供給されるクロック信号を所定時間の間、全く禁止することを含んでいてもよい。
【００６８】
ここで図９を参照すると、デジタル電圧低下状態の存在を判定して補正するための方法の一実施形態を示すフローチャートが示されている。方法９００は、前述したような様々なハードウェア／ソフトウェア／ファームウェアの実施形態を用いて実行することができる。更に、方法９００は、本明細書で明示的に説明されていない他の実施形態によって実行してもよい。
【００６９】
方法９００は、連続クロックサイクルにわたって電圧読み取り値を受信して比較することから始まる（ブロック９０５）。センサはリングオシレータを用いて実現してもよく、検知された電圧は、対応する多項式が示すようなリングオシレータの特性に加えて、リングオシレータのそれぞれが出力する周波数に基づいて計算してもよい。計算した電圧値は、１つ以上の電圧閾値と比較してもよい。
【００７０】
これは、本方法を実行する装置が実現されるシステムの動作中に進行してもよい。方法９００は更に、電圧変化の傾斜を傾斜閾値と比較することを含む（ブロック９１０）。これは、電圧がその公称の規定値に接近しているか又は遠ざかっているかを示してもよい。傾斜は、比較の直前に決定してもよく、大きさ及び方向値を有してもよい。また、任意選択的な比較演算として傾斜比較に関連して、傾斜が、例えば閾値に対して負であって時間の量を追跡することができる。
【００７１】
各比較結果を収集して、何らかの電圧補正動作を実行すべきか否かを決定することができる（ブロック９１５）。この方法９００はまた、電圧ドループを補正するために行うべき動作の種類を決定することを含むことができる。このように、複数の異なる動作を実行することができ、これらの動作は、クロック信号の制御、電源及び／又は電圧調整器の出力の制御など様々な組み合わせを含むことができる。電圧補正動作を実行すべきでない場合（ブロック９２０、いいえ）、方法９００はブロック９０５に戻り、クロックサイクル毎の電圧値の受信を継続し、それに基づいて比較を行う。電圧補正動作を行うべき場合には（ブロック９２０、はい）、電力管理ユニットは電源制御及び／又はクロック制御を介して動作を行ってもよい（ブロック９２５）。
【００７２】
次に図１０に移ると、システム１５０の一実施形態のブロック図が示される。例示された実施形態では、システム１５０は、外部メモリ１５８に接続された集積回路１０の少なくとも１つのインスタンスを含む。集積回路１０は、外部メモリ１５８に接続されているメモリコントローラを含んでもよい。集積回路１０は、１つ以上の周辺装置１５４、及び外部メモリ１５８に接続されている。供給電圧を集積回路１０に供給する電源供給部１５６も設けられており、これは、メモリ１５８及び／又は周辺装置１５４にも１つ以上の供給電圧を供給する。一部の実施形態において、集積回路１０の１つ以上のインスタンスが含まれてもよい（１つ以上の外部メモリ１５８も含まれてもよい）。
【００７３】
周辺装置１５４は、システム１５０の形式に応じて、任意の所望の回路を含んでもよい。例えば、一実施形態では、システム１５０は、モバイルデバイス（例えば、パーソナルデジタルアシスタント（personal digital assistant、ＰＤＡ）、スマートフォンなど）であり得、周辺装置１５４は、ＷｉＦｉ（登録商標）、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、セルラー、全地球測位システムなどの各種の無線通信のためのデバイスを含み得る。周辺装置１５４はまた、ＲＡＭ記憶装置、ソリッドステート記憶装置、又はディスク記憶装置を含む追加記憶装置も含み得る。周辺装置１５４は、タッチディスプレイスクリーン又はマルチタッチディスプレイスクリーンを含むディスプレイスクリーン、キーボード又は他の入力デバイス、マイクロフォン、スピーカなどのユーザインタフェースデバイスを含み得る。他の実施形態では、システム１５０は、任意の種類のコンピューティングシステム（例えば、デスクトップパーソナルコンピュータ、ラップトップコンピュータ、ワークステーション、タブレットなど）とすることができる。
【００７４】
外部メモリ１５８は、任意の種類のメモリを含んでもよい。例えば、外部メモリ１５８は、ＳＲＡＭ、シンクロナスＤＲＡＭ（synchronous DRAM、ＳＤＲＡＭ）、ダブルデータレート（ＤＤＲ、ＤＤＲ２、ＤＤＲ３、ＬＰＤＤＲ１、ＬＰＤＤＲ２など）ＳＤＲＡＭ、ＲＡＭＢＵＳ（登録商標）ＤＲＡＭなどのダイナミックＲＡＭ（dynamic RAM、ＤＲＡＭ）などであってもよい。外部メモリ１５８は、シングルインラインメモリモジュール（single inline memory module、ＳＩＭＭ）、デュアルインラインメモリモジュール（dual inline memory module、ＤＩＭＭ）などの、メモリデバイスが搭載されている１つ以上のメモリモジュールを含んでもよい。
【００７５】
上述の開示内容が十分に理解されれば、多くの変形及び修正が当業者にとって明らかになるであろう。以下の「特許請求の範囲」は、そのような変形及び修正のすべてを包含するように解釈されることを意図するものである。
【図１】
2019505997.tif 000027
【図２】
2019505997.tif 000028
【図３】
2019505997.tif 000029
【図４】
2019505997.tif 000030
【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【手続補正書】
【提出日】平成30年7月19日(2018.7.19)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電圧供給ノード上に存在する電圧を第１及び第２の連続クロックサイクルのそれぞれにわたって検出するように構成されたセンサ（１２０）であって、前記センサは、互いに異なる特性を有する第１及び第２のリングオシレータ（１４１、１４２）を含み、前記第１及び第２のリングオシレータはそれぞれ、周波数情報を演算回路（１０５）に供給するように接続され、前記演算回路は、前記第１及び第２のリングオシレータのそれぞれから受信した周波数情報に基づいて、第１及び第２の連続クロックサイクルのそれぞれにおける電圧を計算するように構成されている、センサと、
前記第１及び第２の連続クロックサイクルのそれぞれにおいて検出された前記電圧を複数の電圧閾値のそれぞれと比較するように構成されている、比較回路（１６８）と、
前記電圧供給ノード上に存在する電圧の、前記第１のクロックサイクルから前記第２のクロックサイクルへの変化率を１つ又は複数の傾斜閾値と比較するように構成されている、デルタ比較器（１６７）と、
前記比較回路及び前記デルタ比較器が行う比較に基づいて、１つ以上の電圧調整動作を実行すべきか否かを判定するように構成され、少なくとも１つを実行すべきであるとの決定に応答して１つ以上の電圧調整動作を実行するように更に構成されている、制御回路（１１５）と、を含む、集積回路。
【請求項２】
前記比較回路は、
前記第１及び第２のクロックサイクルの一方で検出された電圧を第１の電圧閾値と比較するように構成されている、第１の比較器と、
前記第１及び第２のクロックサイクルの一方で検出された電圧を第２の電圧閾値と比較するように構成されている、第２の比較器と、を含み、前記第２の電圧閾値は前記第１の電圧閾値とは異なる、請求項１に記載の集積回路。
【請求項３】
前記比較回路及び前記デルタ回路は、電圧調整動作を行った後に、それぞれの比較の実行継続するように構成されている、請求項１に記載の集積回路。
【請求項４】
前記制御回路は、前記比較回路及び前記デルタ比較器から受信した情報に基づいて、前記１つ以上の電圧調整動作のうちの少なくとも１つの実行を、前記少なくとも１つの電圧調整動作が成功したと判定したことに応答して、中止するように構成されている、請求項３に記載の集積回路。
【請求項５】
１つ以上の電圧調整動作を行うことは、
前記センサが実装された機能回路ブロックを抑制することと、
前記センサが実装された前記機能回路ブロックの適応的なクロッキング制御を行うことと、
前記センサが実装された前記機能回路ブロックに供給される電流量を増加させることと、のうちの１つ以上を含む、請求項１に記載の集積回路。
【請求項６】
前記制御回路は、前記電圧が少なくとも第１の閾値未満であることと前記変化率が第１の傾斜閾値を超えることとに応答して、第１の電圧調整動作を実行するように構成されている、請求項１の集積回路。
【請求項７】
前記制御回路は、前記電圧が少なくとも前記第１の閾値未満であることと前記変化率が前記第１の傾斜閾値未満であることとに応答して、第２の電圧調整動作を実行するように構成されている、請求項６の集積回路。
【請求項８】
前記制御回路は、前記電圧が少なくとも前記第１の電圧閾値未満であることと前記変化率が第２の傾斜閾値未満であることとに応答して、第３の電圧調整動作を実行するように構成されている、請求項７の集積回路。
【請求項９】
前記第１及び第２のリングオシレータのそれぞれが、対応する多項式によって特徴付けられており、前記演算回路は、前記第１及び第２のリングオシレータの動作周波数と、前記第１及び第２のリングオシレータのそれぞれを特徴付ける対応する多項式とを用いて、電圧及び温度を解くことによって前記センサにより検出される電圧を決定するように構成されている、請求項１の集積回路。
【請求項１０】
電圧低下状態を検出して補正するための方法（９００）であって、
電圧供給ノード上のそれぞれの電圧を第１及び第２の連続クロックサイクルにわたって決定することと（９０５）、ただし前記電圧は、互いに特性の異なる第１及び第２のリングオシレータ（１４１、１４２）の対応する周波数に基づいて電圧を計算するように構成された演算回路（１０５）を有するセンサ（１２０）によって決定され、
対応する電圧を複数の電圧閾値のそれぞれと比較することと（９０５）、
前記電圧供給ノード上で検出される前記電圧に基づく当該電圧の変化率を、前記第１及び第２の連続クロックサイクルのそれぞれに対して決定することと（９１０）、
前記電圧の前記変化率を１つ以上の傾斜閾値と比較することと（９１０）、
前記対応する電圧を複数の電圧閾値及び１つ以上の傾斜閾値と比較した結果に基づいて、１つ以上の電圧調整動作を制御回路（１１５）によって実行するか否かを決定することと（９２５）、を含む、方法。
【請求項１１】
第１の比較回路（１６８）が、第１又は第２のクロックサイクルの一方で検出された電圧を第１の電圧閾値と比較することと、
第２の比較回路（１６８）が、第１又は第２のクロックサイクルの一方で検出された電圧を第２の電圧閾値と比較することと、を更に含み、前記第２の電圧閾値は前記第１の電圧閾値とは異なる、請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記対応する電圧を複数の電圧閾値及び前記１つ以上の傾斜閾値と比較した結果に基づいて電圧調整動作を行うことであって、電圧調整動作は、前記電圧供給ノード上に存在する前記電圧を規定範囲内に戻す動作を含むことと、
前記電圧調整動作を行った後に、前記第１及び第２の連続クロックサイクルのそれぞれに対して、前記対応する電圧を複数の電圧閾値のそれぞれと比較すること、及び前記電圧供給ノードで検出された前記電圧に基づいて前記電圧の変化率を決定すること、を継続することと、を更に含む、請求項１０に記載の方法。
【請求項１３】
前記電圧供給ノード上に存在する前記電圧が前記規定範囲内に戻ったという表示に応答して、電圧調整動作を行うことを中止することを更に含む、請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
前記電圧調整動作を行うことは、
前記センサが実装された機能回路ブロックを抑制することと、
前記機能回路ブロックの適応的なクロッキング制御を行うことと、
前記機能回路ブロックに供給される電流量を増加させることと、のうちの１つ以上を含む、請求項１０に記載の方法。
【請求項１５】
前記制御回路を用いて、前記電圧が少なくとも第１の閾値未満であることと前記変化率が第１の傾斜閾値を超えることとに応答して、第１の電圧調整動作を行うことと、
前記制御回路を用いて、前記電圧が少なくとも前記第１の閾値未満であることと前記変化率が前記第１の傾斜閾値未満であることとに応答して、第２の電圧調整動作を行うことと、
前記制御回路を用いて、前記電圧が少なくとも前記第１の電圧閾値未満であることと前記変化率が第２の傾斜閾値未満であることとに応答して、第３の電圧調整動作を行うことと、を含む、請求項１０に記載の方法。
【請求項１６】
前記第１及び第２のリングオシレータのそれぞれが、対応する多項式によって特徴付けられており、前記方法は、前記演算回路が、前記第１及び第２のリングオシレータの動作周波数と前記第１及び第２のリングオシレータのそれぞれを特徴付ける対応する多項式とを用いて、電圧及び温度を解くことによって前記センサにより検出される電圧を決定することを更に含む、請求項１０に記載の方法。
【国際調査報告】
2019505997.tif 000037
2019505997.tif 000038
2019505997.tif 000039