本發(fā)明專利技術(shù)公開(kāi)一種工業(yè)級(jí)芯片原子鐘溫度自適應(yīng)控制方法及系統(tǒng)，該方法包括：實(shí)時(shí)獲取芯片的芯片信息，其中，所述芯片信息包括：每個(gè)位置處的當(dāng)前溫度、芯片的有效面積、芯片的功率、材料密度、比熱容和芯片每層的熱導(dǎo)率；設(shè)置芯片每個(gè)位置的溫度監(jiān)測(cè)函數(shù)，根據(jù)所述芯片信息，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)每個(gè)位置處的溫度變化情況；設(shè)置芯片每層之間的溫度監(jiān)測(cè)函數(shù)，根據(jù)所述芯片信息，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)芯片每層的溫度變化情況；設(shè)置芯片功率調(diào)整模型，并根據(jù)溫度變化情況，通過(guò)PID實(shí)時(shí)調(diào)整芯片的功率，從而完整溫度自適應(yīng)控制。
【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)屬于芯片溫度控制，更具體地，涉及一種工業(yè)級(jí)芯片原子鐘溫度自適應(yīng)控制方法及系統(tǒng)。
技術(shù)介紹
1、pid(比例-積分-微分)是一種廣泛應(yīng)用于工業(yè)控制系統(tǒng)的控制回路反饋機(jī)制。pid控制器連續(xù)計(jì)算誤差值(期望值與實(shí)際值之間的差異)，并根據(jù)比例、積分和微分項(xiàng)進(jìn)行修正，以達(dá)到控制目標(biāo)。
2、但是在工業(yè)級(jí)芯片設(shè)計(jì)領(lǐng)域，通過(guò)現(xiàn)有的pid技術(shù)，不能精確的對(duì)工業(yè)級(jí)芯片的溫度進(jìn)行自適應(yīng)控制。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、為解決以上技術(shù)問(wèn)題，本專利技術(shù)提出一種工業(yè)級(jí)芯片原子鐘溫度自適應(yīng)控制方法，包括：
2、實(shí)時(shí)獲取芯片的芯片信息，其中，所述芯片信息包括：每個(gè)位置處的當(dāng)前溫度、芯片的有效面積、芯片的功率、材料密度、比熱容和芯片每層的熱導(dǎo)率；
3、設(shè)置芯片每個(gè)位置的溫度監(jiān)測(cè)函數(shù)，根據(jù)所述芯片信息，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)每個(gè)位置處的溫度變化情況；
4、設(shè)置芯片每層之間的溫度監(jiān)測(cè)函數(shù)，根據(jù)所述芯片信息，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)芯片每層的溫度變化情況；
5、設(shè)置芯片功率調(diào)整模型，并根據(jù)溫度變化情況，通過(guò)pid實(shí)時(shí)調(diào)整芯片的功率，從而完整溫度自適應(yīng)控制。
6、進(jìn)一步的，所述芯片每個(gè)位置的溫度監(jiān)測(cè)函數(shù)包括：
7、
8、其中，t(x，y，t)為在時(shí)間t時(shí)芯片位置(x，y)處的當(dāng)前溫度，α為熱擴(kuò)散系數(shù)，β為功率對(duì)溫度變化的影響因子，a為芯片的有效面積，p(t)為在時(shí)間t時(shí)芯片的功率。
9、進(jìn)一步的，所述芯片每層之間的溫度監(jiān)測(cè)函數(shù)包括：
>10、11、其中，ρi為芯片第i層的材料密度，ci為芯片第i層的比熱容，ti(x，y，t)為在時(shí)間t時(shí)芯片第i層位置(x，y)處的當(dāng)前溫度，κi為芯片第i層的熱導(dǎo)率，為在時(shí)間t時(shí)芯片第i層位置(x，y)處的溫度梯度，βi為芯片第i層功率對(duì)溫度變化的影響因子，n為法向量，對(duì)于芯片第i層和芯片第j層之間的界面，法向量n垂直于界面，指向芯片第j層，tj(x，y，t)為在時(shí)間t時(shí)芯片第，層位置(x，y)處的當(dāng)前溫度，hi，j(ti(x，y，t)-tj(x，y，t))為芯片第i層和芯片第j層之間的熱傳遞系數(shù)。
12、進(jìn)一步的，所述芯片功率調(diào)整模型包括：
13、
14、其中，pcomp(t)為在時(shí)間t時(shí)補(bǔ)償后的芯片的功率，kp0為pid控制器的第一初始系數(shù)，κp為第一初始系數(shù)的調(diào)整因子，ttanget為目標(biāo)溫度，enonlinear(t)為當(dāng)前溫度與目標(biāo)溫度之間的差異指數(shù)，ki0為pid控制器的第二初始系數(shù)，κ′i為第二初始系數(shù)的調(diào)整因子，kd0為pid控制器的第三初始系數(shù)，κd為第三初始系數(shù)的調(diào)整因子，t(x，y，t)為在時(shí)間t時(shí)芯片位置(x，y)處的當(dāng)前溫度。
15、進(jìn)一步的，當(dāng)前溫度與目標(biāo)溫度之間的差異指數(shù)enonlinear(t)包括：
16、enonlinear(t)
17、＝(ttanget-t(x，y，t))+α′·(ttanget-t(x，y，t))2+β′·(ttanget-t(x，y，t))·t(x，y，t)
18、其中，α′為差異指數(shù)第一調(diào)整因子，β′為差異指數(shù)第二調(diào)整因子。
19、本專利技術(shù)還提出一種工業(yè)級(jí)芯片原子鐘溫度自適應(yīng)控制系統(tǒng)，包括：
20、獲取信息模塊，用于實(shí)時(shí)獲取芯片的芯片信息，其中，所述芯片信息包括：每個(gè)位置處的當(dāng)前溫度、芯片的有效面積、芯片的功率、材料密度、比熱容和芯片每層的熱導(dǎo)率；
21、第一溫度監(jiān)測(cè)模塊，用于設(shè)置芯片每個(gè)位置的溫度監(jiān)測(cè)函數(shù)，根據(jù)所述芯片信息，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)每個(gè)位置處的溫度變化情況；
22、第二溫度監(jiān)測(cè)模塊，用于設(shè)置芯片每層之間的溫度監(jiān)測(cè)函數(shù)，根據(jù)所述芯片信息，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)芯片每層的溫度變化情況；
23、功率調(diào)整模塊，用于設(shè)置芯片功率調(diào)整模型，并根據(jù)溫度變化情況，通過(guò)pid實(shí)時(shí)調(diào)整芯片的功率，從而完整溫度自適應(yīng)控制。
24、進(jìn)一步的，所述芯片每個(gè)位置的溫度監(jiān)測(cè)函數(shù)包括：
25、
26、其中，t(x，y，t)為在時(shí)間t時(shí)芯片位置(x，y)處的當(dāng)前溫度，α為熱擴(kuò)散系數(shù)，β為功率對(duì)溫度變化的影響因子，a為芯片的有效面積，p(t)為在時(shí)間t時(shí)芯片的功率。
27、進(jìn)一步的，所述芯片每層之間的溫度監(jiān)測(cè)函數(shù)包括：
28、
29、其中，ρi為芯片第i層的材料密度，ci為芯片第i層的比熱容，ti(x，y，t)為在時(shí)間t時(shí)芯片第i層位置(x，y)處的當(dāng)前溫度，κi為芯片第i層的熱導(dǎo)率，為在時(shí)間t時(shí)芯片第i層位置(x，y)處的溫度梯度，βi為芯片第i層功率對(duì)溫度變化的影響因子，n為法向量，對(duì)于芯片第i層和芯片第j層之間的界面，法向量n垂直于界面，指向芯片第j層，tj(x，y，t)為在時(shí)間t時(shí)芯片第j層位置(x，y)處的當(dāng)前溫度，hi，j(ti(x，y，t)-tj(x，y，t))為芯片第i層和芯片第，層之間的熱傳遞系數(shù)。
30、進(jìn)一步的，所述芯片功率調(diào)整模型包括：
31、
32、其中，pcomp(t)為在時(shí)間t時(shí)補(bǔ)償后的芯片的功率，kp0為pid控制器的第一初始系數(shù)，κp為第一初始系數(shù)的調(diào)整因子，ttanget為目標(biāo)溫度，enonlinear(t)為當(dāng)前溫度與目標(biāo)溫度之間的差異指數(shù)，ki0為pid控制器的第二初始系數(shù)，κ′i為第二初始系數(shù)的調(diào)整因子，kd0為pid控制器的第三初始系數(shù)，κd為第三初始系數(shù)的調(diào)整因子，t(x，y，t)為在時(shí)間t時(shí)芯片位置(x，y)處的當(dāng)前溫度。
33、進(jìn)一步的，當(dāng)前溫度與目標(biāo)溫度之間的差異指數(shù)enonlinear(t)包括：
34、enonlinear(t)
35、＝(ttanget-t(x，y，t))+α′·(ttanget-t(x，y，t))2+β′·(ttanget-t(x，y，t))·t(x，y，t)
36、其中，α′為差異指數(shù)第一調(diào)整因子，β′為差異指數(shù)第二調(diào)整因子。
37、總體而言，通過(guò)本專利技術(shù)所構(gòu)思的以上技術(shù)方案與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下有益效果：
38、本專利技術(shù)通過(guò)以上技術(shù)方案，能夠通過(guò)設(shè)置芯片每個(gè)位置的溫度監(jiān)測(cè)函數(shù)，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)每個(gè)位置處的溫度變化情況；設(shè)置芯片每層之間的溫度監(jiān)測(cè)函數(shù)，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)芯片每層的溫度變化情況；設(shè)置芯片功率調(diào)整模型，并根據(jù)溫度變化情況，通過(guò)pid實(shí)時(shí)調(diào)整芯片的功率，從而完整溫度自適應(yīng)控制。
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【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
1.一種工業(yè)級(jí)芯片原子鐘溫度自適應(yīng)控制方法，其特征在于，包括：
2.如權(quán)利要求1所述的一種工業(yè)級(jí)芯片原子鐘溫度自適應(yīng)控制方法，其特征在于，所述芯片每個(gè)位置的溫度監(jiān)測(cè)函數(shù)包括：
3.如權(quán)利要求1所述的一種工業(yè)級(jí)芯片原子鐘溫度自適應(yīng)控制方法，其特征在于，所述芯片每層之間的溫度監(jiān)測(cè)函數(shù)包括：
4.如權(quán)利要求1所述的一種工業(yè)級(jí)芯片原子鐘溫度自適應(yīng)控制方法，其特征在于，所述芯片功率調(diào)整模型包括：
5.如權(quán)利要求4所述的一種工業(yè)級(jí)芯片原子鐘溫度自適應(yīng)控制方法，其特征在于，當(dāng)前溫度與目標(biāo)溫度之間的差異指數(shù)enonlinear(t)包括：
6.一種工業(yè)級(jí)芯片原子鐘溫度自適應(yīng)控制系統(tǒng)，其特征在于，包括：
7.如權(quán)利要求6所述的一種工業(yè)級(jí)芯片原子鐘溫度自適應(yīng)控制系統(tǒng)，其特征在于，所述芯片每個(gè)位置的溫度監(jiān)測(cè)函數(shù)包括：
8.如權(quán)利要求6所述的一種工業(yè)級(jí)芯片原子鐘溫度自適應(yīng)控制系統(tǒng)，其特征在于，所述芯片每層之間的溫度監(jiān)測(cè)函數(shù)包括：
9.如權(quán)利要求6所述的一種工業(yè)級(jí)芯片原子鐘溫度自適應(yīng)控制系統(tǒng)，其特征在于，所述芯片功率調(diào)整模型包括：
10.如權(quán)利要求9所述的一種工業(yè)級(jí)芯片原子鐘溫度自適應(yīng)控制系統(tǒng)，其特征在于，當(dāng)前溫度與目標(biāo)溫度之間的差異指數(shù)enonlinear(t)包括：
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【技術(shù)特征摘要】
1.一種工業(yè)級(jí)芯片原子鐘溫度自適應(yīng)控制方法，其特征在于，包括：
2.如權(quán)利要求1所述的一種工業(yè)級(jí)芯片原子鐘溫度自適應(yīng)控制方法，其特征在于，所述芯片每個(gè)位置的溫度監(jiān)測(cè)函數(shù)包括：
3.如權(quán)利要求1所述的一種工業(yè)級(jí)芯片原子鐘溫度自適應(yīng)控制方法，其特征在于，所述芯片每層之間的溫度監(jiān)測(cè)函數(shù)包括：
4.如權(quán)利要求1所述的一種工業(yè)級(jí)芯片原子鐘溫度自適應(yīng)控制方法，其特征在于，所述芯片功率調(diào)整模型包括：
5.如權(quán)利要求4所述的一種工業(yè)級(jí)芯片原子鐘溫度自適應(yīng)控制方法，其特征在于，當(dāng)前溫度與目標(biāo)溫度之間的差異指數(shù)enonlinear(t)包括：
...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：李超，羅翔，袁劍峰，葉露，羅鵬，姚偉華，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：武漢非秒迅連科技有限公司，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：
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