(57)【要約】【課題】  デジタル・システムの信頼性を継続的に監視して、デジタル・システム動作が特定の閾値またはそれを超えて劣化した場合に警告信号を発するために、方法、システム、およびコンピュータ・プログラムを提供する。【解決手段】  本手法は、デジタル・システムの最大動作周波数を周期的に求めることと、（ｉ）デジタル・システムの測定または推定最大動作周波数が、デジタル・システムの警告閾値動作周波数を下回る場合であって、当該警告閾値周波数は、デジタル・システムについて製造元によって特定された最小動作周波数以上である場合、および（ｉｉ）デジタル・システムの測定最大動作周波数間の差分の変化率がデジタル・システムについての許容変化率閾値を超える場合のうちの少なくとも１つであった場合にデジタル・システムの信頼性の低下を示す警告信号を生成することとを含む。【選択図】図２
2010524101.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
デジタル・システムの信頼性を監視する方法であって、
前記デジタル・システムの最大動作周波数を周期的に求めるステップと、
（ｉ）前記デジタル・システムの測定または推定最大動作周波数が、前記デジタル・システムについての警告閾値動作周波数を下回る場合であって、前記警告閾値周波数は、前記デジタル・システムについて製造元によって指定された最小動作周波数以上である場合、および
（ｉｉ）前記デジタル・システムの測定最大動作周波数間の差分の変化率が前記デジタル・システムについての許容変化率閾値を超える場合
のうちの少なくとも１つであった場合に前記デジタル・システムの信頼性の低下を示す警告信号を生成するステップと
を含む、方法。
【請求項２】
前記デジタル・システムの測定最大動作周波数間の前記差分の変化率を周期的に求めるステップをさらに含み、前記警告信号を生成する前記ステップは、前記デジタル・システムの測定最大動作周波数間の前記差分の現在の変化率が前記デジタル・システムについての前記許容変化率閾値を超える場合に前記警告信号を生成するステップを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記デジタル・システムの測定最大動作周波数間の前記差分の変化率を周期的に求めるステップと、線形モデル推定を用いて次の変化率を推定する際に、前記デジタル・システムの測定最大動作周波数間の前記差分の複数の求めた変化率を用いるステップと、前記デジタル・システムの前記最大動作周波数を周期的に求める前記ステップの期間によって判断される次のサンプル時間において前記デジタル・システムの次の最大動作周波数を推定するために、前記推定された次の変化率を用いるステップとをさらに含み、前記警告信号を生成する前記ステップは、前記デジタル・システムの前記推定された次の最大動作周波数が前記デジタル・システムの前記警告閾値動作周波数を下回る場合に前記警告信号を生成するステップを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
線形モデル推定を使用して次の最大動作周波数を推定するために複数の測定最大動作周波数を用いるステップをさらに含み、前記警告信号を生成する前記ステップは、前記デジタル・システムの前記推定最大動作周波数が前記警告閾値動作周波数を下回る場合に前記警告信号を生成するステップを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記デジタル・システムの最大動作周波数間の前記差分の次の変化率を推定するために、前記デジタル・システムの測定最大動作周波数間の前記差分の複数の求めた変化率と、デジタル・システム型についての履歴経年劣化データとを用いるステップと、前記デジタル・システムの最大動作周波数間の前記差分の前記推定変化率と、前記デジタル・システムの前記最大動作周波数を周期的に求める前記ステップによって用いられるサンプリング期間とから、前記デジタル・システムの前記最大動作周波数を推定するステップとをさらに含み、前記警告信号を生成する前記ステップは、前記デジタル・システムの前記推定最大動作周波数が前記警告閾値動作周波数を下回る場合に前記警告信号を生成するステップを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
デジタル・システム型の履歴経年劣化情報を用いて前記デジタル・システムの次の最大動作周波数を推定するために、前記デジタル・システムの複数の測定最大動作周波数を用いるステップをさらに含み、前記警告信号を生成する前記ステップは、前記デジタル・システムの前記推定最大動作周波数が前記デジタル・システムについての前記警告閾値動作周波数を下回る場合に前記警告信号を生成するステップを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項７】
前記デジタル・システムの前記最大動作周波数を周期的に求める前記ステップによって使用されるサンプリング期間を動的に調整するステップをさらに含み、前記動的な調整ステップは、
前記デジタル・システムの最大動作周波数が第１の予め規定された閾値を下回るかどうかを判断し、下回る場合には、周期的に求める前記ステップのサンプリング・レートを上げるように、周期的に求める前記ステップの前記サンプリング期間を調整するステップを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項８】
前記第１の予め規定された閾値は、前記警告閾値周波数より大きい第１の予め規定された閾値周波数であり、前記サンプリング期間を動的に調整する前記ステップは、前記デジタル・システムの前記最大動作周波数が前記警告閾値動作周波数以下であるかどうかを判断するステップと、それ以下の場合には、前記デジタル・システムの前記最大動作周波数を周期的に求める前記ステップの前記サンプリング・レートをさらに上げるように、前記サンプリング期間をさらに調整するステップとをさらに含む、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記デジタル・システムの前記最大動作周波数を周期的に求める前記ステップによって使用されるサンプリング期間を動的に調整するステップをさらに含み、前記動的な調整ステップは、
前記デジタル・システムの測定最大動作周波数間の前記差分の変化率が第１の予め規定された閾値を上回るかどうかを判断するステップと、上回る場合には、周期的に求める前記ステップのサンプリング・レートを上げるように、周期的に求める前記ステップの前記サンプリング期間を調整するステップとを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１０】
前記サンプリング期間の前記動的な調整は、前記デジタル・システムの測定最大動作周波数間の前記差分の前記変化率が第２の予め規定された閾値率より大きいかどうかを判断するステップと、大きい場合には、前記デジタル・システムの前記最大動作周波数を周期的に求める前記ステップの前記サンプリング・レートをさらに上げるように、前記サンプリング期間をさらに調整するステップとをさらに含み、前記第２の予め規定された閾値は、前記第１の予め規定された閾値よりも大きい、請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
前記デジタル・システムの前記最大動作周波数を周期的に求める前記ステップについてのサンプリング期間を制御するステップをさらに含み、前記サンプリング期間の前記制御ステップは、
前記デジタル・システムの最大動作周波数を直近に求めた時から前記デジタル・システムが前記警告閾値周波数と等しい最大動作周波数に達するまでの時間間隔を推定するステップと、
前記デジタル・システムの最大動作周波数を求めるための次のサンプリング期間を設定する際に前記推定時間間隔を用いるステップと、
前記次のサンプリング期間が、前記デジタル・システムの前記最大動作周波数を周期的に求める前記ステップにおいて用いられる先のサンプリング期間よりも短いかどうかを判断するステップと、
短い場合には、前記デジタル・システムの前記最大動作周波数を周期的に求める前記ステップの前記サンプリング・レートを上げるように、前記サンプリング期間を長くするステップとを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１２】
デジタル・システムの信頼性を監視するシステムであって、前記システムは、
前記デジタル・システムの最大動作周波数を周期的に求め、かつ、
（ｉ）前記デジタル・システムの測定または推定最大動作周波数が、前記デジタル・システムについての警告閾値動作周波数を下回る場合であって、前記警告閾値周波数は、前記デジタル・システムについて製造元によって指定された最小動作周波数以上である場合、および
（ｉｉ）前記デジタル・システムの測定最大動作周波数間の差分の変化率が前記デジタル・システムについての許容変化率閾値を超える場合
のうちの少なくとも１つであった場合に前記デジタル・システムの信頼性の低下を示す警告信号を生成するように適合された制御論理を備える、システム。
【請求項１３】
前記制御論理は、前記デジタル・システムの測定最大動作周波数間の前記差分の変化率を周期的に求めるようにさらに適合され、前記警告信号の前記生成は、前記デジタル・システムの測定最大動作周波数間の前記差分の現在の変化率が前記デジタル・システムについての前記許容変化率閾値を超える場合に前記警告信号を生成することを備える、請求項１２に記載のシステム。
【請求項１４】
前記制御論理は、前記デジタル・システムの測定最大動作周波数間の前記差分の変化率を周期的に求め、線形モデル推定を用いて次の変化率を推定する際に、前記デジタル・システムの測定最大動作周波数間の前記差分の複数の求めた変化率を用い、前記デジタル・システムの前記最大動作周波数を前記周期的に求めることの期間によって判断される次のサンプル時間において前記デジタル・システムの次の最大動作周波数を推定するために、前記推定された次の変化率を用いるようにさらに適合され、前記警告信号の前記生成は、前記デジタル・システムの前記推定された次の最大動作周波数が前記デジタル・システムの前記警告閾値動作周波数を下回る場合に前記警告信号を生成することを備える、請求項１２に記載のシステム。
【請求項１５】
前記制御論理は、線形モデル推定を使用して次の最大動作周波数を推定するために複数の測定最大動作周波数を用いるようにさらに適合され、前記警告信号の前記生成は、前記デジタル・システムの前記推定最大動作周波数が前記警告閾値動作周波数を下回る場合に前記警告信号を生成することを備える、請求項１２に記載のシステム。
【請求項１６】
前記制御論理は、前記デジタル・システムの最大動作周波数間の前記差分の次の変化率を推定するために、前記デジタル・システムの測定最大動作周波数間の前記差分の複数の求めた変化率と、デジタル・システム型についての履歴経年劣化データとを用い、前記デジタル・システムの最大動作周波数間の前記差分の前記推定変化率と、前記デジタル・システムの前記最大動作周波数を前記周期的に求めることによって用いられるサンプリング期間とから、前記デジタル・システムの前記最大動作周波数を推定するようにさらに適合され、前記警告信号の前記生成は、前記デジタル・システムの前記推定最大動作周波数が前記警告閾値動作周波数を下回る場合に前記警告信号を生成することを備える、請求項１２に記載のシステム。
【請求項１７】
前記制御論理は、デジタル・システム型の履歴経年劣化データを用いて前記デジタル・システムの次の最大動作周波数を推定するために、前記デジタル・システムの複数の測定最大動作周波数を用いるようにさらに適合され、前記警告信号の前記生成は、前記デジタル・システムの前記推定最大動作周波数が前記デジタル・システムについての前記警告閾値動作周波数を下回る場合に前記警告信号を生成することを備える、請求項１２に記載のシステム。
【請求項１８】
前記制御論理は、前記デジタル・システムの前記最大動作周波数を前記周期的に求めることによって使用されるサンプリング期間を動的に調整するようにさらに適合され、前記動的な調整は、
前記デジタル・システムの最大動作周波数が第１の予め規定された閾値を下回るかどうかを判断し、下回る場合には、前記周期的に求めることのサンプリング・レートを上げるように、前記周期的に求めることの前記サンプリング期間を調整することを備える、請求項１２に記載のシステム。
【請求項１９】
前記第１の予め規定された閾値は、前記警告閾値周波数より大きい第１の予め規定された閾値周波数であり、前記サンプリング期間の前記動的な調整は、前記デジタル・システムの前記最大動作周波数が前記警告閾値動作周波数以下であるかどうかを判断し、それ以下の場合には、前記デジタル・システムの前記最大動作周波数を前記周期的に求めることの前記サンプリング・レートをさらに上げるように、前記サンプリング期間を調整することをさらに備える、請求項１８に記載のシステム。
【請求項２０】
デジタル・コンピュータの内部メモリにロード可能なコンピュータ・プログラム製品であって、前記製品がコンピュータ上で実行されると請求項１から１１に記載の発明を実行するためのソフトウェア・コード部分を備える、コンピュータ・プログラム製品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般的には、障害予測の分野に関し、より具体的には、デジタル・システム用の信頼性測定および警告の方法、システム、ならびにコンピュータ・プログラム製品に関する。
【背景技術】
【０００２】
集積回路（またはそれよりも大規模なシステム）などのデジタル・システムを構成する個々の構成要素の障害レートは、基本的には、動作温度やデジタル・システムの規模および相互接続形状を含む様々なパラメータと関連がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
デジタル・システムのバーン・イン（ｂｕｒｎ−ｉｎ）テストは、デジタル・システムの所定の型についてのライフ・サイクルの予測を試みるものであるが、製造しようとする型の各特定のデジタル・システムについての経年劣化（ａｇｉｎｇ）情報を提供するものではない。現在、顧客またはユーザがデジタル・システムに関する問題を見つけ出すのは、破局的なシステム障害の後でしかないだろう。デジタル・システムの破局的な障害は容易に認識可能であるものの、「ソフトな（ｓｏｆｔ）」障害（デジタル・システムの性能または信頼性に重大な低下があるような場合）は気づかれないままのこともある。このことは、デジタル・システムの経年劣化によって未検出のエラーが計算およびデータに発生することがあるということを示唆している。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本明細書において、特定のデジタル・システムの経年劣化、したがって信頼性を動的に監視または測定し、例えば当該システムの動作の劣化が指定された閾値を超える場合に警告信号を発するための取り組みが提示されている。
【０００５】
一局面において、デジタル・システムの信頼性を監視する方法が提供される。本方法は、デジタル・システムの最大動作周波数を周期的に求めるステップと、（ｉ）デジタル・システムの測定または推定最大動作周波数が、デジタル・システムについての警告閾値動作周波数を下回る場合であって、警告閾値周波数は、デジタル・システムについて製造元によって指定された最小動作周波数以上である場合、および（ｉｉ）デジタル・システムの測定最大動作周波数間の差分の変化率がデジタル・システムについての許容変化率閾値を超える場合のうちの少なくとも１つであった場合にデジタル・システムの信頼性の低下を示す警告信号を生成するステップとを含む。
【０００６】
他の局面において、デジタル・システムの信頼性を監視するシステムが提供される。本システムは、デジタル・システムの最大動作周波数を周期的に求め、かつ、（ｉ）デジタル・システムの測定または推定最大動作周波数が、デジタル・システムについての警告閾値動作周波数を下回る場合であって、警告閾値周波数は、デジタル・システムについて製造元によって指定された最小動作周波数以上である場合、および（ｉｉ）デジタル・システムの測定最大動作周波数間の差分の変化率がデジタル・システムについての許容変化率閾値を超える場合のうちの少なくとも１つであった場合にデジタル・システムの信頼性の低下を示す警告信号を生成するように適合された制御論理を備える。
【０００７】
さらに他の局面において、デジタル・システムの信頼性の監視を促進するためのコンピュータ読み出し可能なプログラム・コード論理を有する少なくとも１つのコンピュータ使用可能な媒体を含む製品が提供される。コンピュータ読み出し可能なプログラム・コード論理は、実行時に、デジタル・システムの最大動作周波数を周期的に求め、かつ、（ｉ）デジタル・システムの測定または推定最大動作周波数が、デジタル・システムについての警告閾値動作周波数を下回る場合であって、警告閾値周波数は、デジタル・システムについて製造元によって指定された最小動作周波数以上である場合、および（ｉｉ）デジタル・システムの測定最大動作周波数間の差分の変化率がデジタル・システムについての許容変化率閾値を超える場合のうちの少なくとも１つであった場合にデジタル・システムの信頼性の低下を示す警告信号を生成することとを実行する。
【０００８】
さらに、その他の特徴および利点が本発明の手法を通じて実現される。本明細書において、本発明の他の実施形態および局面を詳細に説明し、それらは請求項に記載の発明の一部とみなされる。
【０００９】
第１の局面からみると、本発明は、デジタル・システムの信頼性を監視する方法を地峡するものであって、本方法は、デジタル・システムの最大動作周波数を周期的に求めるステップと、（ｉ）デジタル・システムの測定または推定最大動作周波数が、デジタル・システムについての警告閾値動作周波数を下回る場合であって、警告閾値周波数は、デジタル・システムについて製造元によって指定された最小動作周波数以上である場合、および（ｉｉ）デジタル・システムの測定最大動作周波数間の差分の変化率がデジタル・システムについての許容変化率閾値を超える場合のうちの少なくとも１つであった場合にデジタル・システムの信頼性の低下を示す警告信号を生成するステップとを含む。
【００１０】
好ましくは、本発明は、デジタル・システムの測定最大動作周波数間の差分の変化率を周期的に求めるステップをさらに含む方法を提供するものであって、警告信号を生成するステップは、デジタル・システムの測定最大動作周波数間の差分の現在の変化率がデジタル・システムについての許容変化率閾値を超える場合に警告信号を生成するステップを含む。
【００１１】
好ましくは、本発明は、デジタル・システムの測定最大動作周波数間の差分の変化率を周期的に求めるステップと、線形モデル推定を用いて次の変化率を推定する際に、デジタル・システムの測定最大動作周波数間の差分の複数の求めた変化率を用いるステップと、デジタル・システムの最大動作周波数を周期的に求めるステップの期間によって判断される次のサンプル時間においてデジタル・システムの次の最大動作周波数を推定するために、推定された次の変化率を用いるステップとをさらに含む方法を提供するものであって、警告信号を生成するステップは、デジタル・システムの推定された次の最大動作周波数がデジタル・システムの警告閾値動作周波数を下回る場合に警告信号を生成するステップを含む。
【００１２】
好ましくは、本発明は、線形モデル推定を使用して次の最大動作周波数を推定するために複数の測定最大動作周波数を用いるステップをさらに含む方法を提供するものであって、警告信号を生成するステップは、デジタル・システムの推定最大動作周波数が警告閾値動作周波数を下回る場合に警告信号を生成するステップを含む。
【００１３】
好ましくは、本発明は、デジタル・システムの最大動作周波数間の差分の次の変化率を推定するために、デジタル・システムの測定最大動作周波数間の差分の複数の求めた変化率と、デジタル・システム型についての履歴経年劣化データとを用いるステップと、デジタル・システムの最大動作周波数間の差分の推定変化率と、デジタル・システムの最大動作周波数を周期的に求めるステップによって用いられるサンプリング期間とから、デジタル・システムの最大動作周波数を推定するステップとをさらに含む方法を提供するものであって、警告信号を生成するステップは、デジタル・システムの推定最大動作周波数が警告閾値動作周波数を下回る場合に警告信号を生成するステップを含む。
【００１４】
好ましくは、本発明は、デジタル・システム型の履歴経年劣化情報を用いてデジタル・システムの次の最大動作周波数を推定するために、デジタル・システムの複数の測定最大動作周波数を用いるステップをさらに含む方法を提供するものであって、警告信号を生成するステップは、デジタル・システムの推定最大動作周波数がデジタル・システムについての警告閾値動作周波数を下回る場合に警告信号を生成するステップを含む。
【００１５】
好ましくは、本発明は、デジタル・システムの最大動作周波数を周期的に求めるステップによって使用されるサンプリング期間を動的に調整するステップをさらに含む方法を提供するものであって、動的な調整ステップは、デジタル・システムの最大動作周波数が第１の予め規定された閾値を下回るかどうかを判断し、下回る場合には、周期的に求めるステップのサンプリング・レートを上げるように、周期的に求めるステップのサンプリング期間を調整するステップを含む。
【００１６】
好ましくは、本発明が提供する方法では、第１の予め規定された閾値は、警告閾値周波数より大きい第１の予め規定された閾値周波数であり、サンプリング期間を動的に調整するステップは、デジタル・システムの最大動作周波数が警告閾値動作周波数以下であるかどうかを判断するステップと、それ以下の場合には、デジタル・システムの最大動作周波数を周期的に求めるステップのサンプリング・レートをさらに上げるように、サンプリング期間をさらに調整するステップとをさらに含む。
【００１７】
好ましくは、本発明は、デジタル・システムの最大動作周波数を周期的に求めるステップによって使用されるサンプリング期間を動的に調整するステップをさらに含む方法を提供するものであって、動的な調整ステップは、デジタル・システムの測定最大動作周波数間の差分の変化率が第１の予め規定された閾値を上回るかどうかを判断するステップと、上回る場合には、周期的に求めるステップのサンプリング・レートを上げるように、周期的に求めるステップのサンプリング期間を調整するステップとを含む。
【００１８】
好ましくは、本発明が提供する方法では、サンプリング期間の動的な調整は、デジタル・システムの測定最大動作周波数間の差分の変化率が第２の予め規定された閾値率より大きいかどうかを判断するステップと、大きい場合には、デジタル・システムの最大動作周波数を周期的に求めるステップのサンプリング・レートをさらに上げるように、サンプリング期間をさらに調整するステップとをさらに含み、第２の予め規定された閾値は、第１の予め規定された閾値よりも大きい。
【００１９】
好ましくは、本発明は、デジタル・システムの最大動作周波数を周期的に求めるステップについてのサンプリング期間を制御するステップをさらに含む方法を提供するものであって、サンプリング期間の制御ステップは、デジタル・システムの最大動作周波数を直近に求めた時からデジタル・システムが警告閾値周波数と等しい最大動作周波数に達するまでの時間間隔を推定するステップと、デジタル・システムの最大動作周波数を求めるための次のサンプリング期間を設定する際に推定時間間隔を用いるステップと、次のサンプリング期間が、デジタル・システムの最大動作周波数を周期的に求めるステップにおいて用いられる先のサンプリング期間よりも短いかどうかを判断するステップと、短い場合には、デジタル・システムの最大動作周波数を周期的に求めるステップのサンプリング・レートを上げるように、サンプリング期間を長くするステップとを含む。
【００２０】
第２の局面から見ると、本発明は、デジタル・システムの信頼性を監視するシステムを提供するものであって、本システムは、デジタル・システムの最大動作周波数を周期的に求め、かつ、（ｉ）デジタル・システムの測定または推定最大動作周波数が、デジタル・システムについての警告閾値動作周波数を下回る場合であって、警告閾値周波数は、デジタル・システムについて製造元によって指定された最小動作周波数以上である場合、および（ｉｉ）デジタル・システムの測定最大動作周波数間の差分の変化率がデジタル・システムについての許容変化率閾値を超える場合
のうちの少なくとも１つであった場合にデジタル・システムの信頼性の低下を示す警告信号を生成するように適合された制御論理を備える。
【００２１】
好ましくは、本発明が提供するシステムでは、制御論理は、デジタル・システムの測定最大動作周波数間の差分の変化率を周期的に求めるようにさらに適合され、警告信号の生成は、デジタル・システムの測定最大動作周波数間の差分の現在の変化率がデジタル・システムについての許容変化率閾値を超える場合に警告信号を生成することを備える。
【００２２】
好ましくは、本発明が提供するシステムでは、制御論理は、デジタル・システムの測定最大動作周波数間の差分の変化率を周期的に求め、線形モデル推定を用いて次の変化率を推定する際に、デジタル・システムの測定最大動作周波数間の差分の複数の求めた変化率を用い、デジタル・システムの最大動作周波数を周期的に求めることの期間によって判断される次のサンプル時間においてデジタル・システムの次の最大動作周波数を推定するために、推定された次の変化率を用いるようにさらに適合され、警告信号の生成は、デジタル・システムの推定された次の最大動作周波数がデジタル・システムの警告閾値動作周波数を下回る場合に警告信号を生成することを備える。
【００２３】
好ましくは、本発明が提供するシステムでは、制御論理は、線形モデル推定を使用して次の最大動作周波数を推定するために複数の測定最大動作周波数を用いるようにさらに適合され、警告信号の生成は、デジタル・システムの推定最大動作周波数が警告閾値動作周波数を下回る場合に警告信号を生成することを備える。
【００２４】
好ましくは、本発明が提供するシステムでは、制御論理は、デジタル・システムの最大動作周波数間の差分の次の変化率を推定するために、デジタル・システムの測定最大動作周波数間の差分の複数の求めた変化率と、デジタル・システム型についての履歴経年劣化データとを用い、デジタル・システムの最大動作周波数間の差分の推定変化率と、デジタル・システムの最大動作周波数を周期的に求めることによって用いられるサンプリング期間とから、デジタル・システムの最大動作周波数を推定するようにさらに適合され、警告信号の生成は、デジタル・システムの推定最大動作周波数が警告閾値動作周波数を下回る場合に警告信号を生成することを備える。
【００２５】
好ましくは、本発明が提供するシステムでは、制御論理は、デジタル・システム型の履歴経年劣化データを用いてデジタル・システムの次の最大動作周波数を推定するために、デジタル・システムの複数の測定最大動作周波数を用いるようにさらに適合され、警告信号の生成は、デジタル・システムの推定最大動作周波数がデジタル・システムについての警告閾値動作周波数を下回る場合に警告信号を生成することを備える。
【００２６】
好ましくは、本発明が提供するシステムでは、制御論理は、デジタル・システムの最大動作周波数を周期的に求めることによって使用されるサンプリング期間を動的に調整するようにさらに適合され、動的な調整は、デジタル・システムの最大動作周波数が第１の予め規定された閾値を下回るかどうかを判断し、下回る場合には、周期的に求めることのサンプリング・レートを上げるように、周期的に求めることのサンプリング期間を調整することを備える。
【００２７】
好ましくは、本発明が提供するシステムでは、第１の予め規定された閾値は、警告閾値周波数より大きい第１の予め規定された閾値周波数であり、サンプリング期間の動的な調整は、デジタル・システムの最大動作周波数が警告閾値動作周波数以下であるかどうかを判断し、それ以下の場合には、デジタル・システムの最大動作周波数を周期的に求めることのサンプリング・レートをさらに上げるように、サンプリング期間を調整することをさらに備える。
【００２８】
第３の局面から見ると、本発明は、デジタル・コンピュータの内部メモリにロード可能なコンピュータ・プログラム製品を提供するものであって、上記製品がコンピュータ上で実行されると上述の発明を実行するためのソフトウェア・コード部分を備える。
【００２９】
添付の図面を参照して、本発明の実施形態を単に一例として以下に詳細に説明する。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の好ましい一実施形態の一局面に係る、共に特定可能なハードな障害およびソフトな経年劣化を示す、典型的なデジタル・システムのライフ・サイクルのグラフである。
【図２】図２Ａは、本発明の好ましい一実施形態の一局面に係る、信頼性のモニタリングと警告信号の生成とを実施するデジタル・システムおよび制御論理の一実施形態を示し、図２Ｂは、本発明の好ましい一実施形態の一局面に係る、信頼性のモニタリングと警告信号の生成とを実施するデジタル・システムおよび制御論理の代替実施形態を示す。
【図３】本発明の好ましい一実施形態の一局面に係る、デジタル・システムの最大動作周波数を周期的に求めるための論理の一実施形態のフローチャートである。
【図４】本発明の好ましい一実施形態の一局面に係る、デジタル・システムの最大動作周波数を追跡するための論理の一実施形態のフローチャートである。
【図５】本発明の好ましい一実施形態の一局面に係る、デジタル・システムの最大動作周波数を周期的に求めることと、予め規定された警告閾値である動作周波数よりも当該最大動作周波数が下がった場合に警告を信号で知らせることとを図示する。
【図６】本発明の好ましい一実施形態の一局面に係る、デジタル・システムのトレンド分析およびそれに基づく警告信号の生成のための論理の一実施形態のフローチャートである。
【図７】本発明の好ましい一実施形態の一局面に係る、デジタル・システムのトレンド分析の実施およびそれに基づく警告信号を生成のための論理の他の実施形態のフローチャートである。
【図８】本発明の好ましい一実施形態の一局面に係る、デジタル・システムのトレンド分析およびそれに基づく警告信号の生成のための論理の他の実施形態のフローチャートである。
【図９】本発明の好ましい一実施形態の一局面に係る、デジタル・システムのトレンド分析およびそれに基づく警告信号の生成のための論理のさらに他の実施形態のフローチャートである。
【図１０】本発明の好ましい一実施形態の一局面に係る、デジタル・システムのトレンド分析およびそれに基づく警告信号の生成のための論理の他の実施形態のフローチャートである。
【図１１】本発明の好ましい一実施形態の一局面に係る、デジタル・システムの最大動作周波数を決定するための可変サンプリング期間を実施する論理の一実施形態のフローチャートである。
【図１２】本発明の好ましい一実施形態の一局面に係る、デジタル・システムの最大動作周波数を決定するための可変サンプリング期間を実施する論理の他の実施形態のフローチャートである。
【図１３】本発明の好ましい一実施形態の一局面に係る、デジタル・システムの次の最大動作周波数のためのサンプル時間を決定するためのサンプリング期間分析を実施する論理の他の実施形態のフローチャートである。
【図１４】本発明の好ましい一実施形態の１つ以上の局面を包含するコンピュータ・プログラム製品の一実施形態を示す。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
上記のように、本明細書に提示されているのは、特定のデジタル・システムの経年劣化、したがって信頼性を動的に監視または測定し、例えば予め指定された閾値を当該システムの動作の劣化が超える場合に警告信号を発するための方法、システム、およびプログラム製品が提示されている。「デジタル・システム」とは、任意のデジタル・システムまたは回路を指し、例えば、プロセッサや、単一または複合の非プロセッサ・ベースのデジタル論理、メモリなどをも含むものである。一具体例として、デジタル・システムは、マイクロプロセッサであり、指定された閾値は、当該デジタル・システムの最大動作周波数に関して予め規定された許容レベルである。
【００３２】
より特定的には、デジタル・システムの最大動作周波数を周期的に求めることと、（ｉ）デジタル・システムの測定または推定最大動作周波数が、デジタル・システムについての警告閾値動作周波数を下回る場合であって、警告閾値周波数は、デジタル・システムについて製造元によって指定された最小動作周波数以上である場合、および（ｉｉ）デジタル・システムの測定最大動作周波数間の差分の変化率がデジタル・システムについての許容変化率閾値を超える場合のうちの少なくとも１つであった場合にデジタル・システムの信頼性の低下を示す警告信号を生成することとを含む手法が提示されている。
【００３３】
これらおよび他の本発明の局面について、図１〜図１４を参照して以下に説明する。
【００３４】
図１は、典型的なデジタル・システムのライフ・サイクル・モデルを示す。本図は、デジタル・システムが製造されてそのライフ・サイクルを開始した際にそのデジタル・システムについて指定された（すなわち、所要の）最大動作周波数（ＦＳＰＥＣ）よりも高い最大動作周波数（ＦＭＡＸ）をデジタル・システムが有していることを示す。デジタル・システムが古くなるにつれて、いくつかの要因によってシステム性能が劣化することがあるため、その結果、最大動作周波数は低下する。デジタル・システム性能を劣化させる要因は、問題となる当該システムと、そのシステムが使用される環境とに左右される。例えば、デジタル・システムがプロセッサを備える場合には、経年劣化は、デジタルシステムのホット・エレクトロン、エレクトロマイグレーション、および熱膨張を含む様々な要因によって生じ得る。
【００３５】
図１には、２つの障害モードが示されている。まず、ハードな障害が破線で示されており、（例えば、デジタル・システムの経年劣化の結果生じる）デジタル・システムの突然の障害を表している。また、製造元によって指定された最大動作周波数（ＦＳＰＥＣ）以下のレベルまでデジタル・システムの動作が徐々に低下するという、ソフトな経年劣化も示されている。この経年劣化の漸進的な性質により、ソフトな経年劣化による障害は気づかれないままとなることもあり、よって、そのような経年劣化は、計算およびデータに未検出エラーを生じさせかねない。デジタル・システムの最大動作周波数（ＦＭＡＸ）がデジタル・システムの製造元によって指定された最大動作周波数（ＦＳＰＥＣ）を下回る（（例えば、ハードな障害またはソフトな障害によって）デジタル・システムが所要条件で動作しなくなることを意味する）ことがわかると、システムは交換または修理されなければならない。ハードな障害は容易に認識可能だが、製造元によって指定された最大動作周波数（ＦＳＰＥＣ）またはその付近で動作するシステムに蓄積された経年劣化効果は、データのブロックにおける単一ビット誤りを生じさせる結果となることもあり、テスト指示ベクトルを用いてそのようなエラーの発生を検出するのは困難である。これにより、経年劣化したデジタル・システムにおけるデータ結果の良し悪しの境界線を判別することが従来困難となっている。
【００３６】
図２Ａおよび図２Ｂは、本発明の好ましい一実施形態の一局面に係る、信頼性のモニタリングと警告信号の生成とを実施するデジタル・システムおよび制御論理の一実施形態を示す。図２Ａにおいて、デジタル・システム２００が、（オプションとして）調整可能な供給電圧２２０と、調整可能なクロック・レート２１０とによって駆動されるように示されている。（従来は、固定供給電圧と固定クロック周波数とがデジタル・システムに与えられて動作していた）。デジタル・システムの最大動作周波数を周期的に測定するために、制御論理２３０が調整可能な供給電圧およびクロック・レートを検知および制御する。図１のデジタル・システムのライフ・サイクル・モデルに示すように、製造元によって指定された最大動作周波数（ＦＳＰＥＣ）に適したデジタル・システムは、製造時においてＦＳＰＥＣよりも高い最大動作周波数（ＦＭＡＸ）を実際には有している。ＦＭＡＸの劣化は、プロセッサのソフトな経年劣化の表れである。よって、例えば、供給電圧（ＶＤＤ）とクロック周波数（ＦＣＬＫ）とを掃引し、最悪の場合のテスト命令を送り、所定の電圧（または数個より多くの電圧）において正常な最大周波数を見つけることによって、システムの経年数および寿命を測定することができる。デジタル・システムの障害前に事前に警告信号を発するために、制御論理がデジタル・システムの最大動作周波数に対するトレンド分析を行いやすくするように、これらの測定値を保存することができる。収集されたデータを、デジタル・システムのステータスまたは経年数、および経年劣化率を推定するために使用することもできる。
【００３７】
図２Ｂにおいて、デジタル・システム２００’は、プロセッサを備えるものとされ、かつ、当該デジタル・システムの信頼性の監視および信号による警告の生成のための制御論理２３０’を内蔵することができるものとされる。調整可能なクロック周波数２１０と、一実施形態においては調整可能な供給電圧ＶＤＤ２２０とが同様に与えられ、これらは、本明細書において説明するように、信頼性の監視中に制御論理２３０’によって検知および制御される。
【００３８】
図３は、本発明の一局面に係る、デジタル・システムの最大動作周波数を周期的に求めるための制御論理２３０／２３０’のテスト・プロトコルの一実施形態を示す。３００においてデジタル・システムに電源が投入されると、３０５において、調整可能なクロック周波数（ＦＣＬＫ）は、デジタル・システムの製造元によって指定された最大動作周波数（ＦＳＰＥＣ）に設定される。３１０において、テスト命令ベクトルがデジタル・システムに送られて、結果が分析される。その後、３１５において、テストが合格したかどうかを論理が判断する。合格した場合には、３２０において、クロック周波数（ＦＣＬＫ）が上げられ、３２５において、テスト命令ベクトルが再びデジタル・システムに送られて分析されて、３３０において、上がったクロック周波数でテストが合格したかどうかを判断する。この処理は、テスト命令ベクトルからの結果が合格しなくなるまで継続し、その後、３３５において、デジタル・システムの最大測定動作周波数（ＦＭＡＸ）が、合格結果と共に最高クロック周波数（ＦＣＬＫ）として記録される。その後、３４０において、デジタル・システムのこの測定された最大動作周波数（ＦＭＡＸ）は、例えばトレンド・データベース（またはメモリ）４４５（図４参照）へ保存するために返される。
【００３９】
デジタル・システムの製造元によって指定された最大動作周波数（ＦＳＰＥＣ）に設定されたクロック周波数で実行されたテストが合格しなかったとすると、３４５でクロック周波数が下げられ、３５５でテストは再実行されて、デジタル・システムが合格したかどうかを判断する。この処理は、デジタル・システムがテストに合格するのに十分なほどクロック周波数が低くなるまで継続し、３３５でデジタル・システムの最大動作周波数（ＦＭＡＸ）は、最高合格クロック周波数（ＦＣＬＫ）として再び記録され、３４０でデジタル・システムについてのＦＭＡＸとして返される。
【００４０】
なお、図３のＦＭＡＸ検索プロトコルにおいて、テストが合格した場合に３２０でＦＣＬＫを上げる傾きは、テストに不合格だった場合に３４５でクロック周波数（ＦＣＬＫ）を下げる傾きと同一でもよいし、異なってもよい。選ばれた（複数の）傾きは、デジタル・システムの経年数および所望する精度に左右されてもよい。本明細書においてさらに述べるように、本精度は、デジタル・システムが経年劣化するにつれて留意および変化され得る。
【００４１】
図４は、本発明の一局面に係る、デジタル・システムの最大動作周波数を追跡するための論理の一実施形態のフローチャートである。４００でデジタル・システムに電源が投入されると、４１０で、現在の最大動作周波数（ＦＭＡＸ）が時間ＴＫにおいて読み出される。一実施形態において、現在の最大動作周波数の読み出しは、図３に関して上述したプロトコルを使用した現在の最大動作周波数の測定と同義である。また、４２０で、論理は、時間ＴＫ−１においてデジタル・システムの過去の最大動作周波数（ＦＭＡＸ（ＦＫ−１））をフェッチする。この過去の最大動作周波数は、制御論理によってアクセス可能であるトレンド・データベース４５５から取り出すことができる。過去の最大動作周波数と、現在の最大動作周波数との差分（ＤＫ）が求められて、４４０で当該差分における変化率（ＲＫ）が計算される。その後、４５０で、時間ＴＫにおけるデジタル・システムの測定最大動作周波数（ＦＫ）が、デジタル・システムの測定動作周波数間の差分（ＤＫ）の変化率（ＲＫ）と共にトレンド・データベースに記録される。この後、４６０で、デジタル・システムの最大動作周波数を周期的に求める度に、または何らかの他の指定された間隔のいずれかに対応して、トレンド分析が行われてもよい。
【００４２】
トレンド分析の最も簡単な方法では、デジタル・システムの現在の測定最大動作周波数（ＦＭＡＸ）は、デジタル・システムについての予め規定された警告閾値動作周波数（ＦＷＡＲＮ）と比較される。予め規定された警告閾値周波数（ＦＷＡＲＮ）は、デジタル・システムについて製造元によって指定された最大動作周波数（ＦＳＰＥＣ）以上であってもよい。図５のライフ・サイクルの図において、警告閾値動作周波数は、製造元によって指定された最小動作周波数を上回るものであり、デジタル・システムの最大動作周波数が警告閾値動作周波数以下に下がった場合には、制御論理によって警告信号が生成されて、例えばデジタル・システムのオペレーティング・システムへ送られる。本実施形態において、デジタル・システムの最大動作周波数が製造元によって指定された最大動作周波数（ＦＳＰＥＣ）よりも（例えば、システムの継続的なソフトな経年劣化またはシステムの経年劣化によるハードな障害の結果から）遅くなることが近い将来あり得ることを、警告信号は示している。この点で、警告信号は、シャットダウンなどの適切な措置が取られ得るように、デジタル・システムのユーザに提供されてもよい。また、以下にさらに説明するように、デジタル・システムの最大動作周波数がデジタル・システムの警告閾値動作周波数以下である場合に、デジタル・システムについての最大動作周波数を求めるためのサンプリング・レートを上げて、デジタル・システムのステータスをより正確に監視するようにしてもよい。
【００４３】
図６〜図１０は、本発明の局面に係る、デジタル・システムの最大動作周波数に対するトレンド分析を実施するためのさらなる様々な実施形態を示す。
【００４４】
図６は、本発明の一局面に係る、予め指定された閾値と比較してデジタル・システムの最大動作周波数を用いることで警告信号を生成する代わりに、デジタル・システムの測定最大動作周波数間の差分の変化率（ＲＫ）が用いられる、トレンド分析アプローチを提示する。具体的には、６００で、デジタル・システムの測定最大動作周波数間の差分の直近の変化率（ＲＫ）をトレンド・データベース４５５から取り出す。その後、６１０で、この最新変化率（ＲＫ）は、測定最大動作周波数間の差分の指定された閾値変化率（ＲＴＨ）と比較される。一例として、この指定された閾値変化率（ＲＴＨ）は、監視されている型のデジタル・システムに関する履歴経年劣化情報に基づいて選ばれてもよい。最近求められた変化率（ＲＫ）が当該指定された閾値変化率（ＲＴＨ）よりも大きい場合には、６２０で警告信号が生成され、それによって、６３０でトレンド分析を完了する。しかしながら、デジタル・システムの測定最大動作周波数間の差分の変化率が当該特定された変化率閾値を下回る場合には、警告信号は生成されず、トレンド分析は完了して、デジタル・システムは、通常動作に戻ることができる。
【００４５】
図７は、トレンド分析の代替実施形態を示す。本実施形態では、７００で、測定最大動作周波数間の差分のＮ個の直近の変化率がトレンド・データベース４５５からフェッチされる。これらの値から、測定最大動作周波数間の差分の次の変化率（Ｒ’Ｋ＋１）が７１０で推定される。測定最大動作周波数間の差分のこの推定された次の変化率（Ｒ’Ｋ＋１）は、過去にＮ回変化率を求めた結果から線形推定が行われる線形Ｎ次モデルなどといった、従来の線形モデル推定を用いて求めることができる。この推定変化率から、デジタル・システムの次の最大動作周波数（Ｆ’Ｋ＋１）が７３０で推定され、その後、予め規定された警告閾値周波数（ＦＷＡＲＮ）よりもデジタル・システムの本推定最大動作周波数（Ｆ’Ｋ＋１）が小さいかどうかを、論理が７４０で判断する。小さい場合には、７５０で警告信号が生成され、７６０でトレンド分析を完了する。予め規定された警告閾値周波数（ＦＷＡＲＮ）よりもデジタル・システムの推定された次の動作周波数（Ｆ’Ｋ＋１）が大きい場合には、警告信号は生成されず、７６０でトレンド分析は終了する。
【００４６】
図８の論理は、図７の論理と同様であるが、異なるのは、デジタル・システムの次の最大動作周波数（Ｆ’Ｋ＋１）がデジタル・システムのＮ個のかつて保存された測定最大動作周波数から直接推定される点である。具体的には、８００で、デジタル・システムの直近のＮ個の測定最大動作周波数がトレンド・データベース４５５からフェッチされ、これらの値から、デジタル・システムの次の最大動作周波数（Ｆ’Ｋ＋１）が、例えば線形Ｎモデル分析７２０を使用して８１０で推定される。８２０で、予め規定された警告閾値周波数（ＦＷＡＲＮ）よりもデジタル・システムの推定された次の最大動作周波数（Ｆ’Ｋ＋１）が小さい場合には、８３０で警告信号が生成され、それにより、８４０でトレンド分析を終了する。デジタル・システムの推定された次の最大動作周波数が警告閾値周波数を上回る場合には、警告信号は生成されない。
【００４７】
図９は、代替アプローチを示すものであり、９１５で、図７の処理において用いられるような線形Ｎ次モデルの代わりに、履歴経年劣化データベース（またはメモリ）９１５に保存された履歴経年劣化情報が、デジタルシステムの測定最大動作周波数間の差分の次の変化率を推定する際に用いられる。履歴経年劣化情報は、監視されている型のデジタル・システムに対する従来のバーン・イン・テストを通じて収集される経年劣化情報のデータベースを備えてもよい。代わりに、監視されている現在のデジタル・システムとして、特定の型の他のデジタル・システムの経年劣化を測定することから履歴経年劣化情報を導き出すこともできる。デジタル・システムによっては、本履歴経年劣化情報は、次の最大動作周波数または測定最大動作周波数間の差分の次の変化率もしくはその両方について、線形推移モデルよりも正確な推定を提供する場合がある。
【００４８】
図９のプロトコルにおいて、９００で、デジタル・システムの測定最大動作周波数間の差分のＮ個の直近に求めた変化率がトレンド・データベース４５５から取り出され、（データベース９１５からの）履歴経年劣化情報または公称経年劣化モデルと共に用いられ、９１０で、デジタル・システムの測定最大動作周波数間の差分の次の変化率（Ｒ’Ｋ＋１）を推定する。この推定された次の変化率から、デジタル・システムの次の最大動作周波数（Ｆ’Ｋ＋１）が９２０で推定される。この推定は、例えば、測定された最大動作周波数間の差分の推定変化率に測定間の時間差を掛けたものを、デジタル・システムの以前の最大動作周波数に加算することによって行われる。その後、９２５で、推定された次の最大動作周波数（Ｆ’Ｋ＋１）は予め規定された警告閾値周波数（ＦＷＡＲＮ）と比較され、推定された次の最大動作周波数が警告閾値を下回る場合には、９３０で警告信号が生成される。その他の場合には、警告信号は生成されず、９３５でトレンド分析は完了となる。
【００４９】
図１０は、代替分析アプローチを示す。１０００で、Ｎ個の直近の最大動作周波数がトレンド・データベース４５５から取り出され、履歴経年劣化データベース９１５からの履歴経年劣化情報を用いてデジタル・システムの次の最大動作周波数（Ｆ’Ｋ＋１）を直接推定するために１０１０で用いられる。その後、デジタル・システムの推定された次の最大動作周波数は、予め規定された警告閾値周波数と１０２０で比較され、小さい場合には、１０３０で警告信号が生成される。その他の場合には、警告信号は生成されず、１０４０でトレンド分析は完了、すなわち、次の分析時まで完了となる。
【００５０】
図１１〜図１３は、デジタル・システムの最大動作周波数を周期的に求める際に制御論理によって用いられるサンプリング期間を分析および動的に調整するための代替実施形態を示す。
【００５１】
図１１において、１１００で、デジタル・システムの直近の測定最大動作周波数が、例えば、トレンド・データベース４５５からフェッチされ、第１の予め規定された閾値（ＦＴＨ１）と１１１０で比較される。一実施形態において、第１の予め規定された閾値は、予め規定された警告閾値周波数より大きい周波数閾値である。最大動作周波数が第１の予め規定された閾値を上回る場合には、なんらアクションは必要でなく、サンプリング期間分析は１１３０で完了する。しかしながら、直近に求めた最大動作周波数が第１の予め規定された閾値を下回る場合には、サンプリング期間は１１２０で新たなサンプリング期間Ｐ１に調整される。その後、サンプリング期間分析は完了してもよく（図示せず）、または、代わりに、１１４０で、デジタル・システムの直近の測定最大動作周波数は、第２の予め規定された閾値（ＦＴＨ２）と比較されてもよい。この第２の予め規定された閾値は、一実施形態において、予め規定された警告閾値周波数（ＦＷＡＲＮ）と等しくてもよい。直近の測定最大動作周波数が第２の閾値周波数を再び上回る場合には、１１３０でサンプリング期間分析は完了し、新たなサンプリング期間Ｐ１が用いられる。しかしながら、直近に測定された最大動作周波数（ＦＭＡＸ（ＦＫ））も第２の閾値周波数（ＦＴＨ２）より小さい場合には、最大動作周波数を周期的に求めることを介して制御論理によって用いられたサンプリング期間は、１１５０で、期間Ｐ２をサンプリングするように設定される。本例は、サンプリング期間Ｐ２がサンプリング期間Ｐ１より小さいと仮定しており、これにより、デジタル・システムの最大動作周波数を周期的に求めるために、より大きなサンプリング・レートを提供するものである。
【００５２】
図１２は、図１１のプロトコルの代替実施形態を示す。本実施形態において、デジタル・システムの測定最大動作周波数間の差分の変化率は、最大動作周波数の周期的な判断のためにサンプル期間を調整する際に用いられる。図示のように、直近の変化率ＲＫは、例えば、１２００でトレンド・データベース４５５から取り出されて、１２１０で第１の予め規定された変化率閾値（ＲＴＨ１）と比較される。直近の変化率（ＲＫ）が第１の予め規定された変化率閾値（ＲＴＨ１）より小さい場合には、なんらアクションは取られず、サンプリング期間分析は１２３０で完了する。しかしながら、第１の閾値以上の場合には、サンプリング期間は１２２０でサンプル期間Ｐ１に調整され、それによって（一実施形態において）１２３０でサンプル期間の調整は完了する。図１２の実施形態において、直近に求めた変化率ＲＫは、１２４０で、第２の予め規定された変化率閾値（ＲＴＨ２）とさらに比較される。直近の変化率ＲＫが第２の予め規定された閾値変化率より小さい場合には、サンプリング期間は期間Ｐ１のままで、分析は１２３０で終了する。その他の場合には、サンプリング期間は、１２５０で第２のサンプリング期間Ｐ２に設定され、サンプル期間Ｐ２はサンプル期間Ｐ１より小さいとされ、これは、デジタル・システムの周期的に求められた最大動作周波数のサンプリング・レートの方が大きいことを意味する。
【００５３】
図１３は、デジタル・システムの最大動作周波数をサンプリングするための次の時間を求めるための代替処理アプローチを示す。このアプローチにおいて、測定最大動作周波数間の差分の直近に求めた変化率は、デジタル・システムの直近に測定された最大動作周波数と共に１３００でトレンド・データベース４５５から取り出されて、１３１０で、デジタル・システムの推定最大動作周波数（Ｆ’Ｋ＋１）が警告閾値動作周波数と同一であるような場合の時間間隔（Ｔ’Ｋ＋１）を推定するために使用される。この推定は、例えば履歴経年劣化データベース９１５から取り出された、デジタル・システムの型に関する履歴経年劣化情報を使用するか、または、線形Ｎ次モデル７２０を使用する線形推移分析によって取得することができる。その後、デジタル・システムの推定最大動作周波数が予め規定された警告閾値周波数であるような推定サンプリング時間は、その予め規定された警告閾値周波数に到達するように推定サンプリング期間を求めるために、１３２０で使用される。この推定サンプリング期間（Ｐ’Ｋ＋１）は、デジタル・システムの直近の最大動作周波数を測定する際に使用された、先に用いられたサンプリング期間ＰＫと比較される。先に用いられたサンプリング期間が推定サンプリング期間より大きく、予め規定された警告閾値周波数に達する場合には、デジタル・システムの最大動作周波数の次の測定のために用いられるサンプリング時間は、１３４０で、最大動作周波数が先のサンプリング時間に予め規定された警告閾値周波数に達するまで推定サンプリング期間を先のサンプリング時間に加えたものである。代わりに、先に用いられたサンプリング期間が、最大動作周波数が予め規定された警告閾値周波数（Ｐ’Ｋ＋１）に達するまで推定サンプリング期間よりも小さい場合には、次のサンプリング時間は、１３６０で、先に用いられたサンプリング期間ＰＫを先のサンプリング時間に加えたものである。デジタル・システムの最大動作周波数を次に求めるためのサンプリング時間が求められると、サンプリング期間分析は１３５０で終了する。
【００５４】
利点として、上述の説明から、特定のデジタル・システムの経年劣化、したがって信頼性を動的に監視または測定し、指定された閾値を当該システムの動作の劣化が超える場合に警告信号を発するための様々なプロトコルが本明細書において提供されていることに、当業者は気付くだろう。提示されたプロトコルによれば、デジタル・システムの性能の実際の測定は、周期的な間隔でデジタル・システムの最大動作周波数を評価することによって行われる。提示された概念を実施する際には、可変クロック周波数が（ある実施形態では、可変電源と共に）用いられる。測定最大動作周波数は、デジタル・システムの測定最大動作周波数間の差分の求めた変化率と共に（例えば、トレンド・データベースに）保存されて、後続のトレンド分析および警告信号生成に供される。
【００５５】
利点として、デジタル・システムの最大動作周波数を求めるためのサンプリング期間は、デジタル・システムの経年劣化に伴って変更されてもよい。警告信号を生成するにおいて、警告信号を発するかどうかを評価する際に、デジタル・システムの測定最大動作周波数、またはデジタル・システムの推定最大動作周波数、またはデジタル・システムの測定最大動作周波数間の差分の実際の変化率が用いられてもよい。
【００５６】
ある実施形態において、異なるレベルの警告信号を生成するか、またはデジタル・システムの最大動作周波数の周期的な監視の際に用いられるサンプリング期間を動的に調整する場合に、複数の警告閾値周波数または複数の変化率閾値周波数あるいはその両方が用いられてもよい。
【００５７】
利点として、本明細書において提示されたアプローチは、デジタル・システムのバーン・イン・テストを必要とせず、デジタル・システムの特定の型についての履歴データよりもむしろ、実際のデジタル・システム自体から導き出された測定値に基づく。提示されたプロトコルは、元々の（ｉｎ  ｓｉｔｕ）経年劣化予測および警告信号生成手法である。本アプローチは、プロセッサ・ベースのシステムや非プロセッサ・ベースのシステムを含む、広範なデジタル・システムのために使われてもよい。
【００５８】
本発明の１つ以上の局面が、例えばコンピュータ使用可能な媒体を有する製品（例えば、１つ以上のコンピュータ・プログラム製品）に含まれ得る。媒体は、例えばコンピュータ読み出し可能なプログラム・コード手段または論理（例えば、命令、コード、コマンドなど）を内部に有して、本発明の機能を提供および促進することができる。本製品は、コンピュータ・システムの一部として含まれるか、または別個に販売することもできる。
【００５９】
本発明の１つ以上の局面を包含する製品またはコンピュータ・プログラム製品の一例を、図１４を参照して説明する。コンピュータ・プログラム製品１４００は、本発明の１つ以上の局面を提供および促進するために、例えば、コンピュータ読み出し可能なプログラム・コード手段または論理１４０４を記憶する１つ以上のコンピュータ使用可能な媒体１４０２を含む。本媒体は、電気、磁気、光学、電磁気、赤外線、または半導体システム（または装置または機器）、もしくは伝搬媒体であり得る。コンピュータ読み出し可能な媒体の例には、半導体またはソリッド・ステート・メモリ、磁気テープ、着脱可能なコンピュータ・ディスケット、ランダム・アクセス・メモリ（ｒａｎｄｏｍ  ａｃｃｅｓｓ  ｍｅｍｏｒｙ：ＲＡＭ）、読み出し専用メモリ（ｒｅａｄ−ｏｎｌｙ  ｍｅｍｏｒｙ：ＲＯＭ）、固定磁気ディスク、および光学ディスクが含まれる。光学ディスクの例には、コンパクトなディスク読み出し専用メモリ（ＣＤ−ＲＯＭ）、コンパクトなディスク読み出し／書き込み（ＣＤ−Ｒ／Ｗ）、およびＤＶＤが含まれる。
【００６０】
１つ以上のコンピュータ読み出し可能なプログラム・コード手段または論理によって規定された１つ以上の相関モジュールのプログラム命令または論理アセンブリのシーケンスによって、本発明の１つ以上の局面の実行を導く。
【００６１】
利点として、容易にアクセス可能なメモリ・ユニットのデータ構造が提供される。このデータ構造を用いることによって、メモリ・アクセスおよびシステム性能は向上される（例えば、より高速となる）。データ構造においてアドレス変換およびメモリ・ユニットにアクセスするために行うべきいかなる他のテストも必要としない、１つ以上のメモリ・ユニット（例えば、ページ）の宛て先（例えば、アドレス）が、データ構造には含まれる。このデータ構造は、エミュレートされた環境を含むいかなる種類の処理環境においても使用可能である。
【００６２】
様々な実施形態を上述したが、これらは例に過ぎない。例えば、本発明の１つ以上の局面を、エミュレートされていない環境が含むことができる。さらに、本発明の１つ以上の局面を、上述以外のネィティブ・アーキテクチャ、またはｚ／Ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ（ＩＢＭ社の登録商標）以外のアーキテクチャをエミュレートするネィティブ・アーキテクチャ、あるいはその両方を有するエミュレートされた環境において使用することができる。様々なエミュレータを使用することができる。エミュレータは、様々な企業によって市販および提供されている。エミュレーションに関するさらなる詳細は、Ｖｉｒｔｕａｌ  Ｍａｃｈｉｎｅｓ：Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ  Ｐｌａｔｆｏｒｍｓ  Ｆｏｒ  Ｓｙｓｔｅｍｓ  ａｎｄ  Ｐｒｏｃｅｓｓｅｓ  （Ｔｈｅ  Ｍｏｒｇａｎ  Ｋａｕｆｍａｎｎ  Ｓｅｒｉｅｓ  ｉｎ  Ｃｏｍｐｕｔｅｒ  Ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ  ａｎｄ  Ｄｅｓｉｇｎ）、ジム・スミス（Ｊｉｍ  Ｓｍｉｔｈ）およびラビ・ネア（Ｒａｖｉ  Ｎａｉｒ）著、２００５年６月３日に記載されており、その全体を参照によって本明細書に包含するものとする。
【００６３】
入出力、言い換えればＩ／Ｏ装置（キーボード、ディスプレイ、ポインティング・デバイス、ＤＡＳＤ、テープ、ＣＤ、ＤＶＤ、サム・ドライブ、および他のメモリ媒体など）を本システムに直接または介在Ｉ／Ｏコントローラを通じて結合させることができる。ネットワーク・アダプタも本システムに結合させて、データ処理システムが他のデータ処理システムまたは遠隔プリンタまたは記憶装置に介在専用または公衆ネットワークを通じて結合することができるようにすることもできる。モデム、ケーブル・モデム、およびイーサネット（登録商標）カードは、利用可能なネットワーク・アダプタの種類のうちのほんの一部である。
【００６４】
本発明の１つ以上の局面の機能は、ソフトウェア、ファームウェア、ハードウェア、またはそれらの何らかの組み合わせにおいて実施され得る。本発明の機能を行うマシンによって実行可能な命令の少なくとも１つのプログラムを具現するマシンによって読み出し可能な少なくとも１つのプログラム記憶装置を提供することができる。
【００６５】
本明細書に示したフロー図は、単なる例に過ぎない。これらの図面または本明細書において説明されたステップ（または動作）には、本発明の精神を逸脱しない数多くのバリエーションがあろう。例えば、ステップは異なる順序で行われてもよく、またはステップが追加、削除、または修正されてもよい。これらのバリエーションはすべて、請求された発明の一部であるとみなされる。
【図１】
2010524101.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【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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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【手続補正書】
【提出日】平成21年12月3日(2009.12.3)
【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】
デジタル・システムの信頼性を監視する方法であって、
前記デジタル・システムの最大動作周波数を周期的に求めるステップと、
（ｉ）前記デジタル・システムの測定または推定最大動作周波数が、前記デジタル・システムについての警告閾値動作周波数を下回る場合であって、前記警告閾値周波数は、前記デジタル・システムについて製造元によって指定された最小動作周波数以上である場合、および
（ｉｉ）前記デジタル・システムの測定最大動作周波数間の差分の変化率が前記デジタル・システムについての許容変化率閾値を超える場合
のうちの少なくとも１つであった場合に前記デジタル・システムの信頼性の低下を示す警告信号を生成するステップと
を含む、方法。
【請求項２】
前記デジタル・システムの測定最大動作周波数間の前記差分の変化率を周期的に求めるステップをさらに含み、前記警告信号を生成する前記ステップは、前記デジタル・システムの測定最大動作周波数間の前記差分の現在の変化率が前記デジタル・システムについての前記許容変化率閾値を超える場合に前記警告信号を生成するステップを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記デジタル・システムの測定最大動作周波数間の前記差分の変化率を周期的に求めるステップと、線形モデル推定を用いて次の変化率を推定する際に、前記デジタル・システムの測定最大動作周波数間の前記差分の複数の求めた変化率を用いるステップと、
前記デジタル・システムの前記最大動作周波数を周期的に求める前記ステップの期間によって判断される次のサンプル時間において前記デジタル・システムの次の最大動作周波数を推定するために、前記推定された次の変化率を用いるステップとをさらに含み、
前記警告信号を生成する前記ステップは、前記デジタル・システムの前記推定された次の最大動作周波数が前記デジタル・システムの前記警告閾値動作周波数を下回る場合に前記警告信号を生成するステップを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
線形モデル推定を使用して次の最大動作周波数を推定するために複数の測定最大動作周波数を用いるステップをさらに含み、
前記警告信号を生成する前記ステップは、前記デジタル・システムの前記推定最大動作周波数が前記警告閾値動作周波数を下回る場合に前記警告信号を生成するステップを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記デジタル・システムの最大動作周波数間の前記差分の次の変化率を推定するために、前記デジタル・システムの測定最大動作周波数間の前記差分の複数の求めた変化率と、
デジタル・システム型についての履歴経年劣化データとを用いるステップと、
前記デジタル・システムの最大動作周波数間の前記差分の前記推定変化率と、前記デジタル・システムの前記最大動作周波数を周期的に求める前記ステップによって用いられるサンプリング期間とから、前記デジタル・システムの前記最大動作周波数を推定するステップとをさらに含み、
前記警告信号を生成する前記ステップは、前記デジタル・システムの前記推定最大動作周波数が前記警告閾値動作周波数を下回る場合に前記警告信号を生成するステップを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
デジタル・システム型の履歴経年劣化情報を用いて前記デジタル・システムの次の最大動作周波数を推定するために、前記デジタル・システムの複数の測定最大動作周波数を用いるステップをさらに含み、
前記警告信号を生成する前記ステップは、前記デジタル・システムの前記推定最大動作周波数が前記デジタル・システムについての前記警告閾値動作周波数を下回る場合に前記警告信号を生成するステップを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項７】
前記デジタル・システムの前記最大動作周波数を周期的に求める前記ステップによって使用されるサンプリング期間を動的に調整するステップをさらに含み、前記動的な調整ステップは、
前記デジタル・システムの最大動作周波数が第１の予め規定された閾値を下回るかどうかを判断し、下回る場合には、周期的に求める前記ステップのサンプリング・レートを上げるように、周期的に求める前記ステップの前記サンプリング期間を調整するステップを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項８】
前記第１の予め規定された閾値は、前記警告閾値周波数より大きい第１の予め規定された閾値周波数であり、前記サンプリング期間を動的に調整する前記ステップは、前記デジタル・システムの前記最大動作周波数が前記警告閾値動作周波数以下であるかどうかを判断するステップと、
それ以下の場合には、前記デジタル・システムの前記最大動作周波数を周期的に求める前記ステップの前記サンプリング・レートをさらに上げるように、前記サンプリング期間をさらに調整するステップとをさらに含む、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記デジタル・システムの前記最大動作周波数を周期的に求める前記ステップによって使用されるサンプリング期間を動的に調整するステップをさらに含み、前記動的な調整ステップは、
前記デジタル・システムの測定最大動作周波数間の前記差分の変化率が第１の予め規定された閾値を上回るかどうかを判断するステップと、
上回る場合には、周期的に求める前記ステップのサンプリング・レートを上げるように、周期的に求める前記ステップの前記サンプリング期間を調整するステップとを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１０】
前記サンプリング期間の前記動的な調整は、前記デジタル・システムの測定最大動作周波数間の前記差分の前記変化率が第２の予め規定された閾値率より大きいかどうかを判断するステップと、
大きい場合には、前記デジタル・システムの前記最大動作周波数を周期的に求める前記ステップの前記サンプリング・レートをさらに上げるように、前記サンプリング期間をさらに調整するステップとをさらに含み、
前記第２の予め規定された閾値は、前記第１の予め規定された閾値よりも大きい、請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
前記デジタル・システムの前記最大動作周波数を周期的に求める前記ステップについてのサンプリング期間を制御するステップをさらに含み、前記サンプリング期間の前記制御ステップは、
前記デジタル・システムの最大動作周波数を直近に求めた時から前記デジタル・システムが前記警告閾値周波数と等しい最大動作周波数に達するまでの時間間隔を推定するステップと、
前記デジタル・システムの最大動作周波数を求めるための次のサンプリング期間を設定する際に前記推定時間間隔を用いるステップと、
前記次のサンプリング期間が、前記デジタル・システムの前記最大動作周波数を周期的に求める前記ステップにおいて用いられる先のサンプリング期間よりも短いかどうかを判断するステップと、
短い場合には、前記デジタル・システムの前記最大動作周波数を周期的に求める前記ステップの前記サンプリング・レートを上げるように、前記サンプリング期間を長くするステップとを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１２】
デジタル・システムの信頼性を監視するシステムであって、前記システムは、
前記デジタル・システムの最大動作周波数を周期的に求め、かつ、
（ｉ）前記デジタル・システムの測定または推定最大動作周波数が、前記デジタル・システムについての警告閾値動作周波数を下回る場合であって、前記警告閾値周波数は、前記デジタル・システムについて製造元によって指定された最小動作周波数以上である場合、および
（ｉｉ）前記デジタル・システムの測定最大動作周波数間の差分の変化率が前記デジタル・システムについての許容変化率閾値を超える場合
のうちの少なくとも１つであった場合に前記デジタル・システムの信頼性の低下を示す警告信号を生成するように適合された制御論理を備える、システム。
【請求項１３】
前記制御論理は、前記デジタル・システムの測定最大動作周波数間の前記差分の変化率を周期的に求めるようにさらに適合され、前記警告信号の前記生成は、前記デジタル・システムの測定最大動作周波数間の前記差分の現在の変化率が前記デジタル・システムについての前記許容変化率閾値を超える場合に前記警告信号を生成することを備える、請求項１２に記載のシステム。
【請求項１４】
前記制御論理は、前記デジタル・システムの測定最大動作周波数間の前記差分の変化率を周期的に求め、線形モデル推定を用いて次の変化率を推定する際に、前記デジタル・システムの測定最大動作周波数間の前記差分の複数の求めた変化率を用い、前記デジタル・システムの前記最大動作周波数を前記周期的に求めることの期間によって判断される次のサンプル時間において前記デジタル・システムの次の最大動作周波数を推定するために、前記推定された次の変化率を用いるようにさらに適合され、前記警告信号の前記生成は、前記デジタル・システムの前記推定された次の最大動作周波数が前記デジタル・システムの前記警告閾値動作周波数を下回る場合に前記警告信号を生成することを備える、請求項１２に記載のシステム。
【請求項１５】
前記制御論理は、線形モデル推定を使用して次の最大動作周波数を推定するために複数の測定最大動作周波数を用いるようにさらに適合され、前記警告信号の前記生成は、前記デジタル・システムの前記推定最大動作周波数が前記警告閾値動作周波数を下回る場合に前記警告信号を生成することを備える、請求項１２に記載のシステム。
【請求項１６】
前記制御論理は、前記デジタル・システムの最大動作周波数間の前記差分の次の変化率を推定するために、前記デジタル・システムの測定最大動作周波数間の前記差分の複数の求めた変化率と、デジタル・システム型についての履歴経年劣化データとを用い、前記デジタル・システムの最大動作周波数間の前記差分の前記推定変化率と、前記デジタル・システムの前記最大動作周波数を前記周期的に求めることによって用いられるサンプリング期間とから、前記デジタル・システムの前記最大動作周波数を推定するようにさらに適合され、前記警告信号の前記生成は、前記デジタル・システムの前記推定最大動作周波数が前記警告閾値動作周波数を下回る場合に前記警告信号を生成することを備える、請求項１２に記載のシステム。
【請求項１７】
請求項１から１１に記載の前記ステップをコンピュータに実行させるプログラム。
【国際調査報告】
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