本發(fā)明涉及半導(dǎo)體晶片，具體為用于處理半導(dǎo)體晶片的控制系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、在半導(dǎo)體制造業(yè)中，晶片的穩(wěn)定性和可靠性是確保最終產(chǎn)品質(zhì)量的關(guān)鍵因素。隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步，半導(dǎo)體晶片的復(fù)雜度日益增加，其運行過程中的各種參數(shù)和狀態(tài)也變得更加難以預(yù)測和控制。并且，半導(dǎo)體晶片在制造、運輸和使用過程中可能受到多種因素的影響，如物理損傷、環(huán)境應(yīng)力、電氣過載等，這些因素不僅可能導(dǎo)致半導(dǎo)體晶片性能下降或失效，還可能引發(fā)整個電子設(shè)備的故障，甚至造成數(shù)據(jù)丟失或系統(tǒng)崩潰。雖然目前半導(dǎo)體晶片維修預(yù)警技術(shù)在提高設(shè)備穩(wěn)定性和可靠性方面發(fā)揮著重要作用，但仍存在諸多挑戰(zhàn)和不足。

2、在申請公布號為cn114265793a的中國發(fā)明申請中，公開了半導(dǎo)體裝置以及芯片控制方法，包括數(shù)據(jù)具備第一芯片、多個第二芯片、以及多個第一信號線。第一芯片與被從主機輸入第一信號的端子組電連接。第二芯片與第一芯片電連接，分別能夠輸出就緒/忙碌信號。所述多個第一信號線能夠傳輸所述就緒/忙碌信號。所述多個第二芯片通過所述多個第一信號線中的任意第一信號線而獨立地與第一芯片連接。

3、在以上發(fā)明申請中，經(jīng)由橋接芯片進(jìn)行從主機向多個存儲器芯片的訪問，提高主機與多個存儲器芯片之間的數(shù)據(jù)傳輸?shù)男?，但橋接芯片的引入增加了系統(tǒng)的復(fù)雜性，包括硬件設(shè)計和軟件管理的復(fù)雜性。這可能導(dǎo)致系統(tǒng)調(diào)試和維護(hù)的難度增加，對技術(shù)人員的要求也相應(yīng)提高。并且橋接芯片本身以及與之相關(guān)的硬件和軟件開發(fā)成本都可能導(dǎo)致系統(tǒng)整體成本的上升。這對于成本敏感的應(yīng)用場景來說可能是一個不利因素。而且盡管橋接芯片可以提高數(shù)據(jù)傳輸效率，但在某些情況下，它也可能成為系統(tǒng)性能的瓶頸。例如，如果橋接芯片的處理速度跟不上主機或存儲器芯片的速度，就可能導(dǎo)致數(shù)據(jù)傳輸?shù)难舆t或阻塞。

4、為此，本發(fā)明提供了用于處理半導(dǎo)體晶片的控制系統(tǒng)。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、（一）解決的技術(shù)問題

2、針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了用于處理半導(dǎo)體晶片的控制系統(tǒng)，本發(fā)明通過分析半導(dǎo)體晶片的溫度異常系數(shù)wy和運行評估指數(shù)ypg，計算半導(dǎo)體晶片的綜合評估指數(shù)zp，結(jié)合極限綜合評估指數(shù)max(zp)和min(zp)，計算半導(dǎo)體晶片的可靠程度ka，向外發(fā)出維修預(yù)警，可以及時發(fā)現(xiàn)半導(dǎo)體晶片的潛在問題或性能下降，提醒操作人員或維護(hù)人員進(jìn)行檢查、維修或更換晶片，有助于避免晶片因性能問題而導(dǎo)致的設(shè)備故障、生產(chǎn)中斷或安全事故，從而降低維護(hù)成本、提高生產(chǎn)效率和保障人員安全，從而解決了背景技術(shù)中記載的技術(shù)問題。

3、（二）技術(shù)方案

4、為實現(xiàn)以上目的，本發(fā)明通過以下技術(shù)方案予以實現(xiàn)：用于處理半導(dǎo)體晶片的控制系統(tǒng)，包括：

5、溫度分析模塊，包括溫度采集單元和溫度預(yù)警單元，溫度采集單元使用溫度傳感器采集半導(dǎo)體晶片的運行溫度和環(huán)境溫度，溫度預(yù)警單元對運行溫度和環(huán)境溫度進(jìn)行分析，獲得溫度異常系數(shù)wy；

6、信號分析模塊，用于監(jiān)測晶片在工作中的波形，分析上升時間se、下降時間xj、單位時間內(nèi)過充次數(shù)gs、單位時間內(nèi)下充次數(shù)xc、過充峰值均值gj和下沖谷值均值fj，計算半導(dǎo)體晶片的跳變異常系數(shù)tb和穩(wěn)態(tài)異常系數(shù)wt，并依據(jù)跳變異常系數(shù)tb和穩(wěn)態(tài)異常系數(shù)wt計算半導(dǎo)體晶片的運行評估指數(shù)ypg；

7、可靠分析模塊，獲取半導(dǎo)體晶片的溫度異常系數(shù)wy和運行評估指數(shù)ypg，計算半導(dǎo)體晶片的綜合評估指數(shù)zp，結(jié)合最大綜合評估指數(shù)max(zp)和最小綜合評估指數(shù)min(zp)，計算半導(dǎo)體晶片的可靠程度ka，向外發(fā)出維修預(yù)警。

8、進(jìn)一步的，使用溫度傳感器周期性采集半導(dǎo)體晶片的運行溫度和環(huán)境溫度，計算平均環(huán)境溫度hw，并提取出半導(dǎo)體晶片的運行溫度的最大值，記為最大運行溫度max()，依據(jù)時間戳獲得到達(dá)最大運行溫度的時長sc。

9、進(jìn)一步的，獲取平均環(huán)境溫度hw、最大運行溫度max()和到達(dá)最大運行溫度的時長sc，計算溫度異常系數(shù)wy：

10、

11、其中，為標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境溫度，為半導(dǎo)體晶片在標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境溫度下運行的標(biāo)準(zhǔn)最大運行溫度，為半導(dǎo)體晶片在標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境溫度下的運行到達(dá)標(biāo)準(zhǔn)最大運行溫度的時長。

12、進(jìn)一步的，將示波器與被測半導(dǎo)體晶片連接，監(jiān)測晶片在工作中的波形，使用示波器配套軟件對波形數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和處理，從而得到上升時間se、下降時間xj、單位時間內(nèi)過充次數(shù)gs、單位時間內(nèi)下充次數(shù)xc、過充峰值均值gj和下沖谷值均值fj。

13、上升時間是指脈沖信號從低電平跳變到高電平所需的時間，通常是量度上升沿在10%~90%電壓幅值之間的持續(xù)時間。在信號完整性領(lǐng)域，上升時間是一個重要的參數(shù)，因為它直接影響到信號的帶寬和傳輸線的效應(yīng)。較短的上升時間意味著信號具有更高的頻率成分，可能引發(fā)更嚴(yán)重的傳輸線效應(yīng)，如反射、串?dāng)_等。

14、與上升時間相對應(yīng)，下降時間是指脈沖信號從高電平跳變到低電平所需的時間，通常是量度下降沿在90%~10%電壓幅值之間的持續(xù)時間。下降時間同樣影響著信號的帶寬和傳輸線效應(yīng)，較短的下降時間也可能導(dǎo)致更嚴(yán)重的信號完整性問題。

15、過沖是指信號在上升沿或下降沿過程中，其瞬時值超過了最終穩(wěn)定值的現(xiàn)象。過沖通常表現(xiàn)為一個尖端脈沖，可能由于電路切換速度過快、阻抗不匹配或反射等因素引起。過沖不僅可能導(dǎo)致電路元器件的失效，還可能引發(fā)電磁干擾（emi）和電源噪聲等問題。

16、下沖是指信號在上升沿或下降沿過程中，其瞬時值低于最終穩(wěn)定值的現(xiàn)象。下沖通常緊隨過沖發(fā)生，信號會跌落到低于穩(wěn)態(tài)值，然后可能會反彈到高于穩(wěn)態(tài)，這個過程可能持續(xù)一段時間，直到穩(wěn)定接近于穩(wěn)態(tài)。過分的下沖能夠引起假的時鐘或數(shù)據(jù)錯誤，對信號的傳輸和系統(tǒng)的穩(wěn)定性產(chǎn)生不良影響。

17、進(jìn)一步的，獲取半導(dǎo)體晶片的上升時間se和下降時間xj，計算半導(dǎo)體晶片的跳變異常系數(shù)tb：

18、

19、其中，為半導(dǎo)體晶片的標(biāo)準(zhǔn)上升時間，為半導(dǎo)體晶片的標(biāo)準(zhǔn)下降時間。

20、進(jìn)一步的，獲取半導(dǎo)體晶片單位時間內(nèi)過充次數(shù)gs、單位時間內(nèi)下充次數(shù)xc、過充峰值均值gj和下沖谷值均值fj，計算半導(dǎo)體晶片的穩(wěn)態(tài)異常系數(shù)wt：

21、

22、其中，為信號最終穩(wěn)定值。

23、進(jìn)一步的，獲取半導(dǎo)體晶片的跳變異常系數(shù)tb和穩(wěn)態(tài)異常系數(shù)wt，計算半導(dǎo)體晶片的運行評估指數(shù)ypg：

24、

25、其中，表示所有半導(dǎo)體晶片的跳變異常系數(shù)tb的最大值，表示所有半導(dǎo)體晶片的跳變異常系數(shù)tb的最小值，表示所有半導(dǎo)體晶片的穩(wěn)態(tài)異常系數(shù)wt的最大值，表示所有半導(dǎo)體晶片的穩(wěn)態(tài)異常系數(shù)wt的最小值。

26、進(jìn)一步的，獲取半導(dǎo)體晶片的溫度異常系數(shù)wy和運行評估指數(shù)ypg，計算半導(dǎo)體晶片的綜合評估指數(shù)zp：

27、

28、其中，為所有歷史半導(dǎo)體晶片的溫度異常系數(shù)的均值，為所有歷史半導(dǎo)體晶片的運行評估指數(shù)的均值；

29、對晶片進(jìn)行功能測試，驗證其能按預(yù)期執(zhí)行指令和輸出正確的結(jié)果的最大綜合評估指數(shù)zp和最小綜合評估指數(shù)zp，分別記為max(zp)和min(zp)。

30、進(jìn)一步的，獲取半導(dǎo)體晶片的綜合評估指數(shù)zp、最大綜合評估指數(shù)max(zp)和最小綜合評估指數(shù)min(zp)，計算半導(dǎo)體晶片的可靠程度ka：

31、

32、若半導(dǎo)體晶片的可靠程度ka小于20%，則表示當(dāng)前半導(dǎo)體晶片可靠性低，向外發(fā)出維修預(yù)警。

33、（三）有益效果

34、本發(fā)明提供了用于處理半導(dǎo)體晶片的控制系統(tǒng)，具備以下有益效果：

35、1、采集半導(dǎo)體晶片平均環(huán)境溫度hw、最大運行溫度max()和到達(dá)最大運行溫度的時長sc，計算溫度異常系數(shù)wy，可以及時發(fā)現(xiàn)并解決潛在的熱問題，從而提高半導(dǎo)體晶片及其所在電子設(shè)備的整體可靠性和穩(wěn)定性。

36、2、監(jiān)測晶片在工作中的波形，分析上升時間se、下降時間xj、單位時間內(nèi)過充次數(shù)gs、單位時間內(nèi)下充次數(shù)xc、過充峰值均值gj和下沖谷值均值fj，計算半導(dǎo)體晶片的跳變異常系數(shù)tb和穩(wěn)態(tài)異常系數(shù)wt，并依據(jù)跳變異常系數(shù)tb和穩(wěn)態(tài)異常系數(shù)wt計算半導(dǎo)體晶片的運行評估指數(shù)ypg，綜合反映了晶片在信號傳輸過程中的穩(wěn)定性，可以直觀地了解晶片的整體運行性能水平，提供了評估晶片性能優(yōu)劣的量化標(biāo)準(zhǔn)。

37、3、獲取半導(dǎo)體晶片的溫度異常系數(shù)wy和運行評估指數(shù)ypg，計算半導(dǎo)體晶片的綜合評估指數(shù)zp，結(jié)合最大綜合評估指數(shù)max(zp)和最小綜合評估指數(shù)min(zp)，計算半導(dǎo)體晶片的可靠程度ka，向外發(fā)出維修預(yù)警，可以及時發(fā)現(xiàn)半導(dǎo)體晶片的潛在問題或性能下降，提醒操作人員或維護(hù)人員進(jìn)行檢查、維修或更換晶片，有助于避免晶片因性能問題而導(dǎo)致的設(shè)備故障、生產(chǎn)中斷或安全事故，從而降低維護(hù)成本、提高生產(chǎn)效率和保障人員安全。