TWI330465B - Frequency modification techniques that adjust an operating frequency to compensate for aging electronic components - Google Patents

Description

1330465 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於電子系統’且更特定言之係關於對該等電 子系統之電子元件的頻率調節。 【先前技術】

諸如電腦之現代電子系統含有產生一或多個頻率之時脈 產生電路，在此系統中電子元件在該（等）頻率下運算。測試 電子系統以保證在一給定操作頻率下之系統可靠性。一種 典型之可靠性測試被稱為消耗加速（wear_〇ut acceleration)。如在此項技術中所已知，使用消耗加速來加 速電子系統之老化以確定當電子系統老化時可能引起故障 或減少之可靠性的機制。消耗加速超出其特定運算範圍而 =算元件，例如’在其標稱電壓之15倍及高溫下持續一特 定使用期，通常以小時或日替代年。 .使用消耗加速所得之資訊來調整諸如電子系統之操作頻 率的事物。基於消耗加速資訊選擇-低頻率，以使得當該 ::已經老化時電子系統將正確運算。因此一電子系：： 率具有—用於销在電子系統之使料命内的適當 運算的”保護帶"。 供在系統老化時用於調整電子系統之頻率之技術 峰ΓΙ' 且使得―线在其整個使用壽命中以接近 峰值效能運算。 【發明内容】 統之操作頻 本發明之例示性態樣提供用以調整—電子系 94621-990426.doc 1330465. 率以補償-或多個電子元件老化的頻率調整技術。本發明 之例示性態樣通常將在該電子系統之使用壽命中改變 頻率。 、 為電子系狀-特定❹期確定電子系狀―或多個效 能參數。該等效能參數可與電子系統之該特线用期之電 子系統的最大操作頻率相關。根據效能參數來調整電子系 統之電子元件的操作頻率。 可根據-預定表(例如’在電子系統第一次運算前確定) 調整電子m操作頻率，亦可在該電子线之使用壽命 期間動態調整此頻率，或藉由該等方式之某組合來調整 其。在所有狀況下’一或多個效能參數會影響在電子系統 之特疋使用期内對操作頻率之調整的選擇。 藉由參考以下詳細描述及圖將獲得對本發明之更加完整 理解及本發明之其他特徵和優勢。 【實施方式】 隨著時間逝去，多種機制會導致電子元件故障…種此 機制為應。&載體為部分組成穿越在一場效電 = (FET)之1極下面的通道之源極线極電子流的高 &1電子或電子洞。例 > ’在—使用電子作為載體之N型 FET (NFET)中的㈣子具有足夠能量以克服閘絕緣體之一 部分的能量障壁。隨著時間逝去，該等熱電子中之一些陷 入閘絕緣體中。電場之存在有效地增加]^7£了臨限電壓，進 而使仔隨著時間逝去更多的電子在閘絕緣體中收集而導致 NFET具有較少傳導性^當電晶體速度充分減少以使得在該 94621-990426.doc 1330465 系統時脈之速率下不能產生訊號時，消耗效應可導致一系 統故障。 消耗效應意味著電子元件不再能在電子元件初始能運算 的速度下運算。因此，如先前所述，電子系統被設計成具 有一"保護帶”以為一老化系統啓用合適之運算，且不幸地 此保護帶減少一新系統之最大效能。 因此’因為存在許多消耗現象’所以一電子系統之最大 操作頻率通常隨著其使用壽命逝去而退化。目前，如此項 技術中所已知，除了用於能量管理之電壓及頻率縮放的技 術之外，在系統整個使用壽命期間在該系統上強加一固定 頻率。該固定頻率包括一保護帶以解決其最敏感元件之老 化問題。若稍後可減少系統頻率以適應該等老化效應，則 可增加一電子系統之初始頻率。 —電子系統之效能參數以測定

在本發明之例示性態樣中， 才呆作頻率、 本發明之例示性態樣使用一 系統老化速度，且在此愔況了 提議用於調整一電子系統之

之操作頻率I 初將提供比： 老化效應自： 94621-990426.doc 1330465. = : = :直至其達到在現今系統中可獲得的為使用壽命 .^疋之效能的效能水平。在每次遞增減少頻率之 ^可能需要減少系統之1負荷且使其重新針對其= 以防止阻塞。假設更銳利之光微影及快速 ^ 引起硬件㈣每钱降，咖外產量之、㈣切最;:方法 舉例而言，-效能參數可包括電子系統 先前操作頻率、預定操作頻率、運算電麗或周圍：Γ類 似地〜效⑨參數可為—被乘數，#與_基頻相乘時， 於預疋操作頻率。隨著時間逝去被乘數可能變化，正如 期隨著時間逝去預定操作頻率也會變化。 通常認為最大操作頻率為以下頻率：在其上將在電子系 統或其電子元件之運算期間發生錯誤。一種確定最大頻率 之間接方法將涉及：量測一位於與該系統或其元件相同的 2片或封裝内之測試電路的切換速度。反之，一種用於確 ，最大頻率之直接方法將涉及以等於或超過最大頻率之頻 率運行系統β嵌入電子元件之實際邏輯電路中之錯誤 電路將偵測操作頻率何時已超出最大頻率。 、 可經由諸如消耗加速之可靠性測試來確定最大操作頻率 與效能參數之間的相關性。該測試通常需要在該電子系統 之樣品上提供較高供電電壓及周圍溫度。接著該等樣品"老 化"且可確定關於電子系統或其上之電子元件的最大操作 頻率怎樣在一大體均等之電子系統的使用壽命内改變的資 訊。在將電子系㈣出之前’可在其㈣載人預定操作頻 率及相應效能參數。在此情況下之效能參數可為運算之總 94621-990426.doc 1330465 時間。預定操作頻率可為對應運算時間之最 然而，通常將預定操作頻率設 ’、頻率。 電子一由總運算時間界率。當 一：：應預定操作料來充當電子元件之操作頻率時’使用 田系統老化時，亦可諸如經 計來動態確定效能參數、例 =路收集之效能統 路，其中將一老化電路與一:二電:可為老化監控電 較。該僅為比較而啓用之電路稱為一，，新"電：：二: 用該等兩個電路之效能統計來調 择作楣f „ A. 千糸統之黾子元件的 :作頻率。另外，反饋電路可為錯誤偵測系統。當十# 發生時丄可自一當前操作頻率降低操作頻率。可導財錯 ==二—時刻開始執行’且接著可確定此錯誤是否再 的操作頻率。 則錢低之操作頻率充當新 可=!一電子系統實地運算時，經由網路或其它鏈接 ，最大麵作頻率及相應效能參數載入電子系統内。舉 :而公司可經由在其實驗室中之一電子系統之測試 a確疋實地運异之-類似電子系統在到達特定使用期階段 時應以特定操作頻率運行。 在本發明中’提議多種技術來控制一系統之操作頻率從 而在-電子系統之整個使用壽命循環内控制其效能。在一 第例不f生貫她丫列巾，基於先前可靠性測試來描述一可傳 播預定頻率減少之控制單元。當自對位於一公司實驗室中 之測試系統或系統或對位於其他地方之其它類似電子系統 94621-990426.doc 1330465. 進行的硬件量測收集及更新資料時，可經由一網路散佈在 一第二例示性實施例中之頻率減少。在一第三例示性實施 例中，提議一用於基於自老化監控電路收集之反饋減少系 統頻率的控制單元。在一第四例示性實施例中，提議一控 制單元，其用於一旦偵測到錯誤即減少該系統之頻率且在 該錯誤發生前將該系統之指令仔列重設至_狀態以使得錯 誤無效。 為使一系統之最大操作頻率與該系統之—使用期相關， 考慮硬件量測及電路分析是很有用的。例如，可藉由電子 系統運算之小時、天或年來量測該系統之—使用期。硬件 里測此提供权準統計以改良電路分析之精確度。為了減少 分析時間，電子系統可受到加速老化及消耗之運算條件， 諸如較向電壓（例如，在此說明書中提供給電子系統之最大 :的1至1.5倍之電壓）及較咼溫度（例如攝氏140度，而不 是通：在此說明中提供給電子系統之攝氏1〇〇度)，熟悉此 項可罪！·生測试技術者熟知該等條件。接著能使用該等結果 來開發操作頻率與效能參數之間的關係。如前所述，該等 效能參數之實例包括（但不限於）先前操作頻率、溫度、供電 電壓及運鼻時間。由此關係可知，可創建並儲存一數值表 (例如一消耗"表）以使得可在週期間隔調整一系統之操作 頻率從而補侦該等老化效應。該等數值包括預定操作頻率 及相：運鼻時間。可在-電子系統投入使用之前(根據本發 月之第例不性實施例）或在該電子系統投入使用之後（根 據本發明> Μ _ _ 弟一例不性實施例）或此兩者之組合，基於對所 94621-990426.doc 1330465 收集之效能參數的評定來進行對操作頻率之調整。 圖1Α描述一比較最大系統操作頻率（在此實例中，最大系 統時脈頻率）與運料間的圖，且®1B描述-自圖1A中之圖 提取的消耗表，其將離散時間間隔之頻率退化製成表。曲 線4描述每一運算小時與最大操作頻率之關係。圖Μ· 中之資訊由可靠性測試確定。 如前所述，可由可#性測試確定m統及其組成電

子兀件在其使用壽命中如何執行。可使用該類型資訊製成 一諸如圖1B所示之表，一雷早备 冤子系統將部分使用該表以當其 老化時支配其操作頻率。兮矣 ' 八你讣須手。亥表可包括用於電子系統之選定 使用期的最大操作頻率。 如上所述’通常認為最大操作頻率為以下頻率：在其上 在電子系統或其電子元件之運算過程中將發生錯誤。本文 使用之”操作頻率，，通f與”時脈頻率”同義，且作為供應給電 _件之頻帛然'而’應注意—時脈（通常具有一"振盈器") 可使其輸出倍增以創建一操作頻率。在圖iAhB之實例 饭》又操作頻率與時脈頻率相同（例如，以使得電子系統 斤有電子元件具有相同的時脈頻率之輸入頻率），儘管 如下所示，其並非如此。 。圖1 Λ例巾’最大操作頻率隨著系統老化而降低。 區段5代表Μ運算（例如，運算〇小時）。曲線4與區段5相交 :』為使仔一新系統能可靠運算之最大運算時脈頻率。區 代表系、’先運算"Α”小時後之時刻且其與曲線4相交之點 運算A】時後之最大時脈頻率。區段7代表在該系統之 94621-990426.doc •12- 1330465. 使用壽命終止時的運算時間。當未使用一種諸如本文所述 之用於調整系統效能之方法時，起初不得不將系統操作頻 率設定為曲線4與區段7相交處之使用壽命終止頻率。本文 所述之方法允許將系統時脈頻率起初設定為一較高數值， 此值是曲線4與區段6相交之點或略低於此點處之頻率。將 此相交點指定為F丨。將F丨儲存為區段5與6之間之時期的預定 操作料。預定操作頻率較Μ可能接近於最大操作頻 率’但通常將其設定為低於最大操作頻率。 可由曲線4中產生一諸如圖⑺中所示之表的消耗表9。表9 描述運算㈣之—集合與使㈣紅確運算之預定操作頻 率之一集合的相關性。將自先前描述並展示於圖丨八中之資 訊所確定的頻率F1輸人在表9中之第—資料列巾，且其描述 頻率與S統可在頻率Π下可靠運算之運算小時數的相關 性。類似地，實例表之剩餘資料列描述其它預定系統操作 頻率與系統之使用壽命内之運算時間的相關性。 雖然圖1Α展示運算時間與最大系統時脈頻率之間的線性 關係’但此關係不必須為線性。 在-第-例示性實施例中’ 一控制單元經由一系統時脈 傳播預定頻率在生產力j面之減少。圖2中所述之方法2〇〇 描述圖iB中所示之消耗表9可如何在圖3中所述之一處理系 統中使用以貫穿-系統之使用壽命來控制系統操作頻率。 在圖2之流程圖200中’週期性比較當前運算時間（例如日期） 與靖耗表中所列出之時間（例如曰期）（步驟2〇1)，其（例如） 具有-調整記錄及-固定消耗表。在當前日期超出下一遞 94621-990426.doc 1330465 .增的曰期輸入項時需要一調整，將該下-遞增的日期輸入 ㈣義為緊接當前儲存在調整記錄中之日期輸人項之後的 =定消耗表中之日期輸人項。若需要—調整（步驟2〇2 = 疋）’則自該固定消耗表載入頻率調整數值（步驟2〇3)，其中 在吏用者之系、·先中已預載入自先前執行之可靠性測試獲得 &固定輸入項；否則此過程結束(步驟2〇4)。當已載入頻率 • 冑正數值後’可向該系統或系統操作者播送所需調整及安 之時間（乂驟205)。右系統或系統操作者贊成此計劃（步 驟_)，則在預定時間以經調整之操作頻率重新啓動該系 統（步驟207)’否則將敎並播送_新的調整計畫卜當以新 調整之操作頻率成功重新啓動系統後，將記錄此調整（步驟 調整數值可為頻率，其用於調整—時脈振i之頻率。另 外，調整數值可為用於調整時脈振盤頻率之被乘數。舉例 而言，一！.〇千兆赫兹（GHz)基礎時脈頻率在電子系統之使

用期的第' _個五年可乘以1 ^ B 平了栗以^亦即，產生一 1.0 GHz之操作 頻率），接著在電子系統之使用期的下—個五年乘以〇·9(亦 即’產生/-0.9 GHz之操作頻率）。調整數值可為任何適用 於為電子系統或其電子元件調整操作頻率的數值。 ^帛—例讀貫施例t，—控制單元（稱為"消耗時脈”） 傳播自外部源更新之頻率減少。彳自在公司之實驗室中運 性測試收集—消耗表之輸人項，該公司將一類似 之電子系統(稱為測試系統)提供至需要頻率 調整之最終錢者系1㈣可經由—直接網路輸入= 9462l-990426.doc 將该等結果饋入圖3 者系統的消耗時脈311田二文將更詳細描述）之最終使用 路將該最終使用者系鱗：網路輪入331經由-通信網 u * ,、、，接至提供電子系統之公司。僅在 將沩耗表之輪入招田+人。 門拉“ 最終使用者系統之前的-段短時 間，猎由測試系統產 吁 200之邏輯可調整人項° «圖2之流程圖 接收迥期旧士 、盪益之頻率。方法200亦描述如何控制 接收週期取大頻率爭# 牛更新之系統的操作頻率。 曰期)1::私圖2〇0中’週期性比較當前之運算時間(例如 〃耗表中列出之時間（例如日期）（步驟201)，其（例 =)具有—調整記錄及—消耗表。在當前日期超出下-遞增 辦日期輸人項時’需要—頻率調整（步驟加），將該下一遞 d輸人項定義為緊接目前儲存在調整記錄中之日期 輸入項之後的消耗表中之日期輸人項。如需要__頻率調 J自瞬時’肖耗表載入頻率調整數值（步驟203)，其中 可及時產生輸入項以將其用於使用者之系統中；否則㈣ 程結束（步驟2Q4)。當已載人頻率調整數值後，可向系統或 系統操作者播送所需之調整及安排其之時間（步驟205)。若 二或系、、先操作者贊成此計劃（步驟206)，則在預定時間以 新調整之頻率重新啓動該系統（步驟2Q7)，否則將制定及播 送一新的調整計劃。當系統成功重新啓動後，記錄此頻率 調整（步驟208)。 亦可當使用該電子系統時評定其效能。本實例中之效能 參數可包括關於效能之統計，諸如先前操作頻率、溫度及 供電電壓。接著可使用效能參數來調整電子系統或電子系 94621-990426.doc 15 1330465 =電子元件的操作頻率。不僅可經由操作頻率來測定此 政月b *且可經由諸如每秒運算次數、處理i、錯誤率及 其類似物之效能量度來評定效能。另外當—電子系統或其 70件運异扦，可間接或直接監控電子系統或其元件之實際 最大頻率。 ”

圖中所述之一同步時脈電腦系統300具有：（a)在本實例 中為，步邏輯晶片之多種電子元件，諸如—記憶體314:一 處理器315及-數位訊號處理器（DSp)316，其經由資料匯流 f (未圖示）在其自身與外部世界之間交換資訊；及（b)時脈 產生電路317 ’其部分可位於不同系統邏輯晶片314、315、 316或其它專用晶片上。亦應注意，，邏輯晶片"可整合在一或 夕個積體包路中。每一邏輯晶片接收一產生於時脈產生電 路3 17内並自其播送之系統時脈--"System Clk"。一位於該 時脈產生電路317中之振盪器31〇產生藉由頻率倍增器 312、3 13提高至各種所要頻率的基礎時脈頻率。頻率倍增 器312、313分別用N&M乘以振盪器31〇之基頻，其中 可為等於或大於1之整數。互連318、3 19將所提高之頻率分 配至不同系統電子元件，該等電子元件在此實例中為邏輯 晶片314、315、316。互連318、319所載之該等提高的頻率 為操作頻率。 舉例而言一消耗時脈311經由互連322根據圖2之流程圖 邏輯調整該振盪器之頻率。此外，該消耗時脈311經由互連 321可在處理器315中觸發一中斷以如關於圖2之流程圖2〇〇 之步驟205所描述地播送調整計劃。可藉由另一互連（未圖 94621^990426.doc -16· 1330465. 不）或經由處理器315將來自系統或系統管理者之輸入反饋 至該消耗時脈311 總而言之，消耗時脈311藉由調整操作 頻率來調節一同步時脈電腦系統3〇〇之頻率從而最大化該 系統之老化元件、記憶體314、處理器315及Dsp 316的效 月匕。應注意消耗時脈311亦能含有一處理器及記憶體（未圖 不）。该處理器建構方法2〇〇且使用記憶體儲存用以導致處 理器建構方法2GG的指令，同時儲存在建構方法⑽期間所 兩之任何相關消耗表或其它資訊。 在此實例中，在記憶體314中展示諸如圖1B中所示之一消 耗表330 〇該消耗表33〇亦可儲存在消耗時脈31丨中，且可經 由直接網路輸入331或其它網路連接（未圖示）接收此消耗 表。此外，可自工廠利資訊程式化消耗表㈣，但可 經由直接網路輸入331或其它網路輸入（未圖示）接收新資 訊。亦可使用周圍溫度333來調整電腦系統扇或盆元“ 頻率。經過足夠時間後，較高周圍溫度阳具有導致更快、肖 耗之效應，且當確定電腦系統3〇〇之操作頻率應該為什麼 時，消耗時脈311可考慮較高周圍溫度333。周圍溫度為: 能參數之另一實例。 可將本文所描述之本發明之例示性實施例建構為製造一 包含-機械可讀媒體之物品，例如作為記憶體314之部八 該物品含有-或多個當執行時建構本發明之實施例的^ 式。：例而言，該機械可讀媒體可含有一組態成 以程式化或調整消耗時脈311的程式。舉例而言，該機械= 讀媒體可為-可記錄媒體，諸如硬磁碟、光碟或磁碟、電 94621-990426.doc 1330465 子5己憶體或其它儲存設備。 在-第三例示性實施例中’老化監控 單元連續監控-電子系統之效能參數(諸如電路切= 或頻率），在該單元内可建立該线之使用期且藉由該單元 可調整-響應最大操作頻率效能以適應老化效應。例如， 圖4中所述之方法4〇〇描述圖5之效能控制單元別如何在一 系統之使用壽命内調整頻率效能。在圖4之流㈣中， 該等步驟包括：m .统之頻率潛勢（〜叫 potermal)(步驟4〇1);評定是否需要對其操作頻率調整（步驟 術广若不需要則退出此流程圖(步驟4〇3)，且若需要調敫 則以經調整之效能重新啓動系統（步驟4〇4);及記錄調整之 效能（步驟他）。通常’在-段時狀後，方法_將返回步 驟（步驟術）。基於系統效能是否已退化至其中在運算財 下或留下極少量保護帶之水平來進行減少系統之^ 作頻率的判定（步驟402)。如效能已充分退化，則減少系統 在所有時間確保功能性，應保持操作頻 > ^日勢之下。圖5說明—能如何改變電子系統 電子元件之操作頻率的實例。對第三例示性實施例而I: 反饋電路530為老化監控電路。 。 在圖5中冑有反饋之同步時脈電腦系統5〇〇 :為同步邏輯晶片之不同電子元件，諸如-記憶體二:(： 處理器5 1 5及一 DSP s 1 λ ^ 與外部世界之間交流排（未圖示）在其 兴貢訊，（b)時脈產生電路517，直八 位於該等同步邏鞋刀可 邏輯日曰片514、515、516或其它專用晶片上； 94621-990426.doc -18- 1330465. 及（c)反饋電路530’其亦可位於同步邏輯晶片Η#、515、516 上。應注意可將該等邏輯晶片整合至一或多個積體電路 中。每一邏輯晶片接收一在該時脈產生電路517中產生且自 該電路517播送之系統時脈，即"System ak"。一位於時脈 產生電路517中之振盪器51〇產生一基礎時脈頻率，其藉由 頻率倍增器512、51 3提高該基礎時脈頻率得到不同所需之 頻率。頻率倍增器512、513分別用N及Μ乘以振盪器51〇之 基頻，其中Ν或Μ可為等於或大於丨之整數。互連518、519 將該提高之頻率（意即操作頻率）分配至不同的電子元件，其 在此貫例t為同步邏輯晶片514、515、516。 一效能控制邏輯單元534經由一互連522來調整振盪器 51〇之操作頻率。當自位於同步邏輯晶片514、515、516之 上之反饋電路收集諸如電路切換速度或振盪器頻率之效能 參數之後，效能控制單元534根據在圖4之流程圖4〇〇中陳述 之/’il私或在圖6之流程圖6〇〇中陳述之流程來從判定該系統 之操作頻率疋否需要調整。效能控制單元534藉由調整此頻 率來調節—同步時脈電腦系統500之頻率從而最大化其老 化元件之效此同時維持功能性。應注意效能控制單元Μ* 亦能包括一處理器及記憶體（未圖示）。在此狀況下，處理器 f建構方去400且記憶體儲存該等指令以引起處理器建構 方法400且亦儲存來自反饋電路53()之任何相關資料或在建 構方法500過程中所需之其它資訊。 老化皿控電路（用於第三例示性實施例之反饋電路530) 在㉙比電子技術中是已知的。可藉由比較一連續運算測試 9462K990426.doc •19· 1330465 電路（即老化電路）與一僅為比較而啓用之測試電路（即新電 路）來獲得老化統計。此老化統計可提取為為兩個訊號之間 的時間差異，一訊號穿過一老化反相器鏈（aged inverter chain)且另一訊號穿過一新的反相器鏈。

在一第四例示性實施例中，可藉由偵測並對系統故障起 反應來在系統使用壽命内調整系統之頻率。以與關於第三 例示性實施例先前所述之老化監控電路相似之方式在系統 元件中插入錯誤偵測電路，第四與第三實施例之間的主要 差異在於··錯誤偵測電路直接評定邏輯電路，而老化監控 電路運行獨立賴來敎效能。在第四實施例巾，將㈣ 電路530界定為適用於在邏輯電路中偵測錯誤之錯誤侦測 電路（與例如偵測由軟體導致之錯誤相對）。 2外，可將根據第四實施例之一系統5〇〇設計成包括修正 錯為之構件或支持使程序流向在所彳貞測到之錯誤前的一狀 態並重新執行該等指令。因此，雖然第三及第四實施例採 用相同反饋裝置(如圖5所述)’但是設計—種在圖6中所述之 新方法600來處理在重新啓動以調整之頻率重新啓動之系 統前偵測到的錯誤。 當錯誤_電路之-制到—錯科，㈣統進入—錯 誤診斷運算模式（㈣6G5)。通f，該診斷運算模式作出是 否需要改變操作頻率之判定（步驟㈣），且如需$，則重: 系統操作料及如前所述記錄此事件。通常與㈣统之盆 它運算特性-㈣定義賴運算模式之運算。料運算; 包括自先前經驗及系、統可靠性發展之程序且可使用自延伸 94621-990426.doc -20- 1330465 之使用壽命測試㈣收集之資料，或其可包括動態測試及 基於該等測試結果之判定。 一系統錯誤之可能診斷的實例為首先將該系統重設至所 偵測到之錯誤發生前之一狀態，且重新執行該等指令直至 该測到錯$之點（步驟6i5)^若在此測試巾*發生錯誤（步驟 62〇=是）’則診斷系統可記錄測試之結果且將該系統返回 正常運算（步驟640)❶如在此測試中發生錯誤（步驟62〇 = 否）’則診斷系統可降低系統操作頻率（步驟625)且以較低操 作頻率重新運行測試（步驟63〇)。當降低操作頻率會消除錯 吳可（^驟633 —疋）’記錄校正動作且系統返回至以該較低 頻率運行之正常運算模式（步驟635)。若未校正錯誤（步驟 633否）’則此方法在步驟625繼續，在此處選擇另一操作 頻率。方法400在步驟64〇結束。 亦可與旎量節約特徵一起建構本發明之例示性態樣。舉 例而5，在一特定使用期，操作頻率不必總是接近電子系 、’先或其構成電子件之最大操作頻率。因此在某些情況 中，可選擇一較低操作頻率以減少能量，而在其它情況中， 备需要效能時，可根據本發明之例示性態樣之技術選擇接 近最大操作頻率之操作頻率。 另外，亦可能使用本發明之例示性態樣之技術，從而在 該短期内提高操作頻率。舉例而言，若當該系統運行時周 圍胤度保持低，則可基於該相對低之周圍溫度來提高操作 頻率。 應瞭解本文所示及描述之實施例及變更僅說明本發明之 94621-990426.doc 1330465 原則且熟悉此項技術者可進行各種修改而不背離本發明之 範及精神》 【圖式簡單說明】 圖1A為根據本發明之一態樣，最大系統操作頻率（在本實 例中’最大系統時脈頻率）對運算時間之效能參數的例示性 - 圖； • 圖1B為根據本發明之第一及一第二實施例，展示運算時 間及調整的操作頻率（在本實例中，最大系統時脈頻率）之例 * 示性表； 圖2為根據本發明之第一及第二實施例，一種用來預定調 整#作頻率之方法的例示性流程圖； 圖3為根據本發明之第一及第二實施例，建構圖2之方法 的一例示性系統； 圖4為根據本發明之一第三實施例，一種使用已確定效能 之效能參數以調整操作頻率之方法的例示性流程圖； φ 圖5為分別根據本發明之第三及第四實施例，建構圖4及 圖6之方法的一例示性系統；且 圖6為根據本發明之第四實施例，一種使用錯誤確定之效 能參數以調整操作頻率之方法的例示性流程圖。 【主要元件符號說明】 4 曲線 5 區段 6 區段 區段 94621-990426.doc -22- 1330465 9 消耗表 200 方法 300 同步時脈電腦系統 310 振盪器 311 消耗時脈 312 頻率倍增器 313 頻率倍增器 314 記憶體 315 處理器 316 數位訊號處理器（DSP) 317 時脈產生電路 318 互連 319 互連 321 互連 322 互連 330 消耗表 331 直接網路輸入 333 周圍溫度 400 方法 500 同步時脈電腦系統 510 振盪器 512 頻率倍增器 513 頻率倍增器 514 記憶體 94621-990426.doc -23- 1330465 515 處理器 516 數位訊號處理器（DSP) 517 時脈產生電路 518 互連 519 互連 522 互連 530 反饋電路 534 效能控制單元

600 方法 94621-990426.doc 24-

Claims (1)

1330465 十、申請專利範圍·· I.-種用於-電子系統中之一或 的方法，該方法包含以下步驟：子-件之頻率調整 在該電子Μ之-料使_為該電 多個效能參數，該或該等效能表…疋一或 該特定使用期内之該電子李统之二於該電子系統之 大操作頻率相關；& … 《夕個電子元件的最 :據該或該等效能參數調整來 該等電子4之—㈣頻率。 ^巾之该或 經：之方法，其中該調整步驟調整該操作頻率至- 等頻率’且其"經調整之操作頻率小於或 在邊系統之該特定使用期之該 最大操作頻率。 χ荨屯子凡件之該 I 法’其中可將該或該等效能參數中之-給 率。4㈣至用於該調整步驟中之—選定操作頻 4 之方法，其中該給定效能參數包含-用於將- = 員轉換至用於該調整步驟中之該選定操作頻率的被乘 5.之方法，其中確定一效能參數之該步驟進—步 -預定/驟：判定該電子线之料定❹期是否為 預《使用期；及當該特定使用期為該預定使 自該或該等效能參數確定一操作頻率。 &如請求項5之方法’其中該或該等效能參數中之一給定效 94621-990426.doc 預定操作頻 ▲>數包έ用於該等確定及調整步驟中之 率〇 如。月求項1之方法’其中在該電子系統之一特 该電子系統確Ρ效能參數之該步驟進-步^用期為 驟·在該電子系統之該特枝用期自=下-步 路收集效能統計且判定是否應利用該效自二；：反饋電 電子系統之實際效能。 统叶來調整該 8. 2凊求項7之方法’其中在該電子系統之該特 一或多個反饋電路收隼吋Α 、疋使用期自 -步驟：在”子二…之該步驟進-步包含下 在口玄電子系統之該特定使用期 化監控電路收集效能統計。 或夕個老 9. 如。月求項8之方法，其中在該電子系統之該特 一或多個老化龄批雪 疋使用期自 含下，：集效能統計之該步驟進-步包 -Μ ^、 ㈣定制期，藉由比較 度來^ 勺匕权而啓用之測試電路的速 度术確疋一給定效能統計，苴 操作該老化電^ /、中已以大相特枝用期 A如=項7之方法’其中在該電子系統之該料使用期自 -或夕個反饋電路收集效能參數之該步驟進一步包含下 /驟·在6玄電子系統之該特定使關自—或多個錯誤 偵測電路收集效能統計。 11.如請求項1 〇之方法，其中· 〇收集^驟&步包含確定一或多個錯誤已經發生之 該步驟；及 94621-990426.doc 丄现465 -前择：率之步驟進一步包含以下步驟：自-^細作頻率降低操作頻率；在該或該等錯誤發生前之 點開始執行’’判定該或該等 該或該等錯誤不舍里^ '疋否再-人發生，及若 作該當前操作頻則將該降低之操作頻率留 之::二 法’其中該調整步驟在該降低操作頻率 之前之含以下步驟··在該或”錯誤發生 夕之-點開始執行；判定該或該等 生；及芸贫十分杜 疋洛丹-人發 。乂或該等錯誤不會再次發生， 操作頻率。 早獨留下當前 ::求之方法’其中該或該等效能參數包 頻率、周圍溫度、運算時間及供電電知作 14.如請求们之方法，其中該或該等效能參數^·^。 參數’且其中該方法"包含下一步：為:存3能 測試以確定包含兮笙#六 驟.執订可罪性 i ^儲存之效能參數的消耗資訊。 V求項14之方法，其中該等倚存之效能參數包含預定 使用期及在該等預定估田他匕3預疋 率。 使』之相應使用期之預定操作頻 16. :”:：項14之方法’其中該執行可靠性測試之步驟進— /L 3以下步驟：確定該電子系統 頻率；# Φ工$ Μ 4夕個先前操作 頻羊，6亥電子糸統周圍之一或多個周圍 系統之一或多個供電電壓。 及該電子 17. 如請求項16之方法，進一步包含下— 統提供比標稱供電電墨高之供電電壓。，為該電子系 94621-990426.doc U.如請求項16之方法，其進— ^由 步包含下一步驟：提供比標 10 , 电十系統周圍之周圍溫度。 i9·如請求項1之方法，里中自 2〇 , 八甲自一外部源接收該等效能參數。 一種能為電子元件執行 丁須羊調整之電子系統，該電子系 統包含： 一或多個電子元件； 輕接至該或該等電子元杜 牛之至：>、一個時脈產生電路， 且將該電路調適成： 在°亥電子系統之—特定使用期為該電子系統確定- ❹個效能參數，該或該等效能參數與在㈣統之該特 定使用期之該電子系姑夕 y 于系統之一或多個電子元件的最大操作 頻率相關；及 根據該或該等效能參數調整來自該電子系統之該或 該等電子元件的一操作頻率。 21.如請求項20之電子系統，其中： "亥等效此參數包含複數個預定使用期及相應的複數個 預定操作頻率； 該至少一個時脈產生電路包含一消耗時脈； —將該消耗時脈調適成在該電子系統之m吏用期確 疋忒等預疋使用期之一或多個，並判定該電子系統之一 當前使用期是否與該等默使用期之m吏用期相對 應；及 將該消耗時脈進一步調適成藉由將該或該等電子元件 之一當前操作頻率調整至與該給定之預定使用期相對應 94621-990426.doc 22.1330465 之一預定操作頻率來調整該或該等 率。 電子元件之操作頻 如請求項21之電子系統 自該消耗時脈_外部之_ 預定操作頻率。 ，其中該消耗時脈進—步調適成 源擷取該等預定使用期及相應的 23. 24. 25. 26. 如請求項20之電子系統，其中該 進一步包含一效能控制單元。 如請求項23之電子系統’其進—步包含在該或該等電子 兀件：之4多個反饋電路，該或該等反饋電路耦接至 該效能控制單元 少 個時脈產生電路 如明求項24之電子系統，其中該或該等效能參數中之一 給定效能參數包含-或多個效能統計，其中該等反饋電 路中之-給定反饋電路包含一含有—老化電路及一新電 瓜控電路，其中該效能控制單元調適成僅在該 等老化與新電路之比較過程中啓用該新電路並確定來自 6亥比較之該或料效能料，其+已操作該老化電路大 約該特定使用期。 如請求項24之電子系統 δ亥或該等效能參數中 效能統計； ’其中： 之一給定效能參數包含一或多個 琢等反饋電路中之 給 ^—包含一錯誤偵測電 錯㈣測電路調適成判定-錯誤是轉生，其中 該或該等效能料指示—錯誤已經發生；

70進一步調適成自該錯誤偵測電路接收 94621-990426.doc 1330465 指示一或多㈣誤已經發生之該或該等效能統計，從而 自一當前操作頻率降低操作頻率、在該或該等錯誤發生 ^之一點開始執行、判㈣錯誤是否再次發生及若該錯 率不再-人發生則將該降低之操作頻率留作該當前操作頻 27·:Π°之電子系統，其中該至少-個時脈產生電路 且右二t —振盪11或""或多個頻率倍增器，該振堡器 輸出，該或該等頻率倍增器中之每一個且有—钤 ==，該振盈器之該輸出輕接至該或該等頻率倍： :中之每一個之一輸入，該或該等電子元件中之 电子兀件耦接至該或該等 、σ 增器之一輸出，且其中該頻率倍 調適成藉由調整以下之一 脈產生電路進一步 建—經調整之操作頻率為該給定電子元件創 給定頻率倍增器中之一被之操作頻率及用於該 28.:為電子元件執行頻率調整之製造物品，該製造物品 I:二 =:腦可讀媒趙’當加，時 之—特定使㈣為該電子系統確定一 或多個效能參數，兮充#处 啼疋 該特定使用期之該；子;：能=與在該電子系統之 操作頻率相關4 系'•先之一或多個電子元件的最大 根據該或該等效能參數調整來 該等電子元件之-操作頻率。 系統之该或 9462l-990426.doc