(57)【要約】【課題】ディジタル・システムの信頼性またはエージングを継続的に監視し、ディジタル・システム動作が指定されたしきい値を超えて劣化する場合に警告信号を発行するシステムおよび方法を提供すること。【解決手段】この技法は、ディジタル・システムに関連してリング・オシレータ・センサを実装することを含み、リング・オシレータ・センサの論理パーセント構成またはデバイス・パーセント構成あるいはその両方は、ディジタル・システム内のパーセント構成を再現する。カウンタ論理が、出力されるカウント信号を発振周波数に変換するためにリング・オシレータ・センサに結合され、制御論理が、リング・オシレータ・センサの発振周波数を周期的に評価し、（ｉ）測定または推定された発振周波数が警告しきい周波数未満である、または（ｉｉ）測定された発振周波数の間の差の測定または推定された変化のレートが許容可能な変化のレートしきい値を超えるのうちの少なくとも１つである場合に、信頼性劣化を示す警告信号を生成するためにカウンタ論理に結合される。【選択図】図１
2010527174.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ディジタル・システムの信頼性を監視するシステムであって、
前記ディジタル・システムの信頼性の監視を容易にするために前記ディジタル・システムに関連して実装される少なくとも１つのリング・オシレータ・センサであって、前記ディジタル・システムが、少なくとも１つの論理タイプを含む回路構成を含み、前記少なくとも１つの論理タイプが、少なくとも１つのデバイス・タイプを含み、前記少なくとも１つのリング・オシレータ・センサが、前記少なくとも１つのリング・オシレータ・センサのエージングを前記ディジタル・システムのエージングに相関させるために前記ディジタル・システムの回路構成に基づいて選択された前記ディジタル・システムの前記少なくとも１つの論理タイプまたは前記少なくとも１つのデバイス・タイプのうちの１つまたは複数を含む回路構成を含み、前記少なくとも１つのリング・オシレータ・センサが、カウント信号を出力する、少なくとも１つのリング・オシレータ・センサと、
カウント信号を前記少なくとも１つのリング・オシレータ・センサの発振周波数に変換する、前記少なくとも１つのリング・オシレータ・センサに結合されたカウンタ論理と、
前記少なくとも１つのリング・オシレータ・センサの発振周波数を周期的に評価し、
（ｉ）前記少なくとも１つのリング・オシレータ・センサの測定または推定された発振周波数が前記ディジタル・システムの警告しきい周波数未満である、または
（ｉｉ）前記少なくとも１つのリング・オシレータ・センサの測定された発振周波数の間の差の測定または推定された変化のレートが前記ディジタル・システムの許容可能な変化のレートしきい値を超える
のうちの少なくとも１つである場合に、前記少なくとも１つのリング・オシレータ・センサの、したがって前記ディジタル・システムの信頼性劣化を示す警告信号を生成する、前記カウンタ論理に結合された制御論理と
を含むシステム。
【請求項２】
前記ディジタル・システムの前記回路構成が、複数の論理タイプを含み、前記少なくとも１つのリング・オシレータ・センサの前記回路構成も、前記複数の論理タイプを含み、前記少なくとも１つのリング・オシレータ・センサ内の前記複数の論理タイプの特定の論理タイプのパーセンテージが、前記ディジタル・システム内の前記複数の論理タイプの特定の論理タイプのパーセンテージを再現する、請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記ディジタル・システムの前記回路構成が、複数のデバイス・タイプを含み、前記少なくとも１つのリング・オシレータ・センサの前記回路構成も、前記複数のデバイス・タイプを含み、前記少なくとも１つのリング・オシレータ・センサ内の前記複数のデバイス・タイプの特定のデバイス・タイプのパーセンテージが、前記ディジタル・システム内の前記複数のデバイス・タイプの特定のデバイス・タイプのパーセンテージを再現する、請求項１に記載のシステム。
【請求項４】
前記ディジタル・システムの前記回路構成が、複数の論理タイプおよび複数のデバイス・タイプを含み、前記少なくとも１つのリング・オシレータ・センサの前記回路構成も、前記ディジタル・システムの前記複数の論理タイプおよび前記複数のデバイス・タイプを含み、前記少なくとも１つのリング・オシレータ・センサ内の前記複数の論理タイプの特定の論理タイプおよび前記複数のデバイス・タイプの特定のデバイス・タイプのパーセンテージが、前記ディジタル・システム内の前記複数の論理タイプの特定の論理タイプおよび前記複数のデバイス・タイプの特定のデバイス・タイプのパーセンテージを再現する、請求項１に記載のシステム。
【請求項５】
前記ディジタル・システムが、複数のディジタル機能ブロックおよび複数の回路区域を含み、前記システムが、さらに、複数のリング・オシレータ・センサを含み、各リング・オシレータ・センサが、前記ディジタル・システムの論理タイプまたはデバイス・タイプ構成のうちの少なくとも１つを再現するために前記ディジタル・システムの前記複数のディジタル機能ブロックまたは複数の回路区域の少なくとも１つに関連し、前記ディジタル・システムの前記関連する少なくとも１つのディジタル機能ブロックまたは回路区域のエージングを監視するのに有用なカウント信号を供給する、請求項１に記載のシステム。
【請求項６】
前記ディジタル・システムの前記回路構成が、複数の論理タイプを含み、前記複数の論理タイプが、ＡＮＤ論理、ＮＡＮＤ論理、ＯＲ論理、ＮＯＲ論理、およびインバータ論理のうちの少なくとも２つを含み、前記ディジタル・システムの前記複数の論理タイプが、さらに、少なくとも１つのデバイス・タイプを含み、前記少なくとも１つのデバイス・タイプが、薄い酸化物デバイス、厚い酸化物デバイス、低濃度ＶＴドープ・デバイス、または高濃度ＶＴドープ・デバイスのうちの１つまたは複数を含む、請求項１に記載のシステム。
【請求項７】
前記ディジタル・システムおよび前記少なくとも１つのリング・オシレータ・センサが、共通の電源によって電力を与えられる、請求項１に記載のシステム。
【請求項８】
前記ディジタル・システムが、複数のディジタル機能ブロックを含み、前記システムが、さらに、複数のリング・オシレータ・センサを含み、各リング・オシレータ・センサが、前記複数のディジタル機能ブロックのめいめいのディジタル機能ブロック内に埋め込まれ、各ディジタル機能ブロックおよび関連するリング・オシレータ・センサが、共通の電源によって電力を供給される、請求項１に記載のシステム。
【請求項９】
前記ディジタル・システムが、さらに、少なくとも１つのディジタル機能ブロックを含み、前記少なくとも１つのリング・オシレータ・センサが、前記少なくとも１つのディジタル機能ブロックに関連し、前記少なくとも１つのリング・オシレータ・センサが、さらに、前記関連する少なくとも１つのディジタル機能ブロックの入力に電気的に結合されたイネーブル入力を含み、前記少なくとも１つのリング・オシレータ・センサが、前記関連する少なくとも１つのディジタル機能ブロックでの要求の受け取りによってイネーブルされる、請求項１に記載のシステム。
【請求項１０】
前記制御論理が、前記少なくとも１つのリング・オシレータ・センサの次の発振周波数を推定する際に前記少なくとも１つのリング・オシレータ・センサの複数の判定された発振周波数を使用し、前記警告信号の前記生成が、前記少なくとも１つのリング・オシレータ・センサの前記推定された次の発振周波数が前記警告しきい周波数未満である場合に前記警告信号を生成することを含む、請求項１に記載のシステム。
【請求項１１】
前記制御論理が、前記少なくとも１つのリング・オシレータ・センサの測定された発振周波数の間の差の変化のレートを周期的に判定し、線形モデル推定または前記少なくとも１つのリング・オシレータ・センサのヒストリカル・エージング・データのうちの１つを使用して次の変化のレートを推定する際に前記少なくとも１つのリング・オシレータ・センサの測定された発振周波数の間の複数の判定された変化のレートを使用し、前記制御論理が、前記少なくとも１つのリング・オシレータ・センサの測定された発振周波数の間の差の前記推定された次の変化のレートを使用して前記少なくとも１つのリング・オシレータ・センサの次の発振周波数を推定し、前記警告信号の生成が、前記少なくとも１つのリング・オシレータ・センサの前記推定された次の発振周波数が前記ディジタル・システムの警告しきい周波数未満である場合に前記警告信号を生成することを含む、請求項１に記載のシステム。
【請求項１２】
前記制御論理が、さらに、前記少なくとも１つのリング・オシレータ・センサの発振周波数の前記周期的な評価に使用されるサンプリング期間を動的に調整し、前記動的な調整が、
前記少なくとも１つのリング・オシレータ・センサの発振周波数の最も最近の判定から、前記少なくとも１つのリング・オシレータ・センサが前記警告しきい周波数に達するまでのタイム・インターバルを推定することと、
前記少なくとも１つのリング・オシレータ・センサの前記発振周波数の判定に関する次のサンプリング期間をセットする際に前記推定されたタイム・インターバルを使用することと、
次のサンプリング周期が前記少なくとも１つのリング・オシレータ・センサの発振周波数の前記周期的評価で使用される以前のサンプリング周期より短いかどうかを判定することと、
そうである場合に、前記少なくとも１つのリング・オシレータ・センサの発振周波数の前記周期的評価のサンプリング・レートを高めるために前記サンプリング期間を増やすことと
を含む、請求項１に記載のシステム。
【請求項１３】
前記ディジタル・システムおよび前記少なくとも１つのリング・オシレータ・センサが、共通の電源によって電力を供給され、前記少なくとも１つのリング・オシレータ・センサの論理タイプ回路構成およびデバイス・タイプ回路構成が、前記ディジタル・システム内で使用される論理タイプおよびデバイス・タイプのパーセンテージを再現し、前記少なくとも１つのリング・オシレータ・センサが、前記ディジタル・システムがアクティブである時に限ってイネーブルされ、これによって、前記少なくとも１つのリング・オシレータ・センサのエージングの前記ディジタル・システムのエージングへの相関を容易にする、請求項１に記載のシステム。
【請求項１４】
ディジタル・システムの信頼性を監視する方法であって、
ディジタル・システムの信頼性の監視を容易にするために前記ディジタル・システム内に組み込まれる少なくとも１つのリング・オシレータ・センサを入手することであって、前記ディジタル・システムが、少なくとも１つの論理タイプを含む回路構成を含み、前記少なくとも１つの論理タイプが、少なくとも１つのデバイス・タイプを含み、前記少なくとも１つのリング・オシレータ・センサの論理タイプ構成パーセンテージおよびデバイス・タイプ構成パーセンテージが、前記少なくとも１つのリング・オシレータ・センサのエージングを前記ディジタル・システムのエージングに相関させるために前記ディジタル・システム内の前記少なくとも１つの論理タイプまたは前記少なくとも１つのデバイス・タイプのうちの１つまたは複数の回路構成パーセンテージを再現し、前記少なくとも１つのリング・オシレータ・センサが、カウント信号を出力する、入手することと、
前記少なくとも１つのリング・オシレータ・センサの前記カウント信号を前記少なくとも１つのリング・オシレータ・センサの発振周波数に変換することと、
前記少なくとも１つのリング・オシレータ・センサの発振周波数を周期的に評価し、
（ｉ）前記少なくとも１つのリング・オシレータ・センサの測定または推定された発振周波数が前記ディジタル・システムの警告しきい周波数未満である、または
（ｉｉ）前記少なくとも１つのリング・オシレータ・センサの測定された発振周波数の間の差の測定または推定された変化のレートが前記ディジタル・システムの許容可能な変化のレートしきい値を超える
のうちの少なくとも１つである場合に、前記少なくとも１つのリング・オシレータ・センサの、したがって前記ディジタル・システムの信頼性劣化を示す警告信号を生成することと
を含む方法。
【請求項１５】
前記ディジタル・システムの前記回路構成が、複数の論理タイプおよび複数のデバイス・タイプを含み、前記少なくとも１つのリング・オシレータ・センサの前記回路構成も、前記ディジタル・システムの前記複数の論理タイプおよび前記複数のデバイス・タイプを含み、前記少なくとも１つのリング・オシレータ・センサ内の前記複数の論理タイプの特定の論理タイプおよび前記複数のデバイス・タイプの特定のデバイス・タイプのパーセンテージが、前記ディジタル・システム内の前記複数の論理タイプの特定の論理タイプおよび前記複数のデバイス・タイプの特定のデバイス・タイプのパーセンテージを再現する、請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
前記ディジタル・システムが、複数のディジタル機能ブロックおよび複数の回路区域を含み、前記入手することが、さらに、複数のリング・オシレータ・センサを入手することを含み、各リング・オシレータ・センサが、前記ディジタル・システムの論理タイプ構成またはデバイス・タイプ構成のうちの少なくとも１つを再現し、前記ディジタル・システムの関連する少なくとも１つのディジタル機能ブロックまたは回路区域のエージングを監視するのに有用なカウント信号を提供するために、前記ディジタル・システムの前記複数のディジタル機能ブロックまたは複数の回路区域のうちの少なくとも１つに関連する、請求項１４に記載の方法。
【請求項１７】
前記ディジタル・システムおよび前記少なくとも１つのリング・オシレータ・センサが、共通の電源によって電力を供給され、前記方法が、さらに、これによって前記少なくとも１つのリング・オシレータ・センサのエージングを前記ディジタル・システムのエージングに相関するのを容易にするために、前記ディジタル・システムがアクティブである時に限って前記少なくとも１つのリング・オシレータ・センサをイネーブルすることを含む、請求項１４に記載の方法。
【請求項１８】
前記ディジタル・システムが、さらに、複数のディジタル機能ブロックを含み、前記入手することが、複数のリング・オシレータ・センサを入手することを含み、各リング・オシレータ・センサが、前記複数のディジタル機能ブロックのめいめいのディジタル機能ブロック内に埋め込まれ、各ディジタル機能ブロックおよび関連するリング・オシレータ・センサが、電源を共有し、前記関連するリング・オシレータ・センサが、前記ディジタル機能ブロックがアクティブである時に限ってイネーブルされる、請求項１４に記載の方法。
【請求項１９】
前記ディジタル・システムの前記回路構成が、複数の論理タイプを含み、前記複数の論理タイプが、ＡＮＤ論理、ＮＡＮＤ論理、ＯＲ論理、ＮＯＲ論理、およびインバータ論理のうちの少なくとも２つを含み、前記ディジタル・システムの前記複数の論理タイプが、さらに、少なくとも１つのデバイス・タイプを含み、前記少なくとも１つのデバイス・タイプが、薄い酸化物デバイス、厚い酸化物デバイス、低濃度ＶＴドープ・デバイス、または高濃度ＶＴドープ・デバイスのうちの１つまたは複数を含む、請求項１４に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、全般的には障害予測の分野に関し、より具体的には、ディジタル・システムのリング・オシレータ・センサベースの信頼性測定のシステムおよび方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
集積回路（またはより大きいシステム）などのディジタル・システムを構成する個々のコンポーネントの故障率は、基本的に、動作温度ならびにディジタル・システムおよび相互接続ジオメトリのスケーリングを含むさまざまなパラメータに関連する。ディジタル・システムのバーンイン・テストは、所与のタイプのディジタル・システムのライフサイクルを予測することを試みるが、製造されるタイプの特定のディジタル・システムごとのエージング情報は提供しない。現在、顧客またはユーザは、破滅的システム障害があって初めてディジタル・システムに関する問題を明らかにすることができる。ディジタル・システムの破滅的障害は、たやすく認識できるが、「ソフト」障害（ディジタル・システムの性能または信頼性のかなりの劣化がある場合がある）が見つからないままになる場合があり、これは、ディジタル・システムのそのようなエージングが、計算およびデータにおける検出されないエラーをもたらす可能性があることを暗示しており、そうしたエラーからの回復は困難である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】ＰＣＴ出願第ＥＰ２００８／０５２０２１号
【非特許文献】
【０００４】
【非特許文献１】Virtual Machines: VersatilePlatforms For Systems and Processes (The Morgan Kaufmann Series in ComputerArchitecture and Design), Jim Smith and Ravi Nair, June 3, 2005
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本明細書で提示されるのは、特定のディジタル・システムのエージングを、したがって信頼性を能動的に監視しまたは推定し、たとえばその動作の劣化またはより具体的には関連するリング・オシレータ・センサの劣化が指定されたしきい値を超える場合に、警告信号を発行する手法である。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
したがって、一態様で、ディジタル・システムの信頼性を監視するシステムが提供される。このシステムは、ディジタル・システムの信頼性の監視を容易にするためにディジタル・システムに関連して実装される少なくとも１つのリング・オシレータ・センサを含み、ディジタル・システムは、少なくとも１つの論理タイプを含む回路構成を含み、少なくとも１つの論理タイプは、少なくとも１つのデバイス・タイプを含む。少なくとも１つのリング・オシレータ・センサは、少なくとも１つのリング・オシレータ・センサのエージングをディジタル・システムのエージングに相関させるためにディジタル・システムの回路構成に基づいて選択された少なくとも１つの論理タイプまたは少なくとも１つのデバイス・タイプのうちの１つまたは複数を含む回路構成を含む。少なくとも１つのリング・オシレータ・センサは、カウント信号を出力し、このシステムは、カウンタ論理および制御論理をさらに含む。カウンタ論理は、カウント信号を発振周波数に変換するために少なくとも１つのリング・オシレータ・センサに結合され、制御論理は、少なくとも１つのリング・オシレータ・センサの発振周波数を周期的に評価し、（ｉ）少なくとも１つのリング・オシレータ・センサの測定または推定された発振周波数がディジタル・システムの警告しきい周波数未満である、または（ｉｉ）少なくとも１つのリング・オシレータ・センサの測定された発振周波数の間の差の測定または推定された変化のレートがディジタル・システムの許容可能な変化のレートしきい値を超えるのうちの少なくとも１つである場合に、少なくとも１つのリング・オシレータ・センサの、したがってディジタル・システムの信頼性劣化を示す警告信号を生成するために、カウンタ論理に結合される。
【０００７】
もう１つの態様で、ディジタル・システムの信頼性の監視を容易にするためにディジタル・システム内に組み込まれる少なくとも１つのリング・オシレータ・センサを含む、ディジタル・システムの信頼性を監視するシステムが提供される。このディジタル・システムは、少なくとも１つの論理タイプおよび少なくとも１つの論理タイプ内で使用される少なくとも１つのデバイス・タイプを含む回路構成を含む。少なくとも１つのリング・オシレータ・センサは、ディジタル・システムの回路構成内で使用される少なくとも１つの論理タイプおよび少なくとも１つのデバイス・タイプのパーセンテージを少なくとも部分的に再現する回路構成を含み、少なくとも１つのリング・オシレータ・センサのエージングは、ディジタル・システムのエージングに相関される。少なくとも１つのリング・オシレータ・センサは、カウント信号を出力し、このシステムは、さらに、カウンタ論理および制御論理を含む。カウンタ論理は、カウント信号を発振周波数に変換するために少なくとも１つのリング・オシレータ・センサに結合され、制御論理は、少なくとも１つのリング・オシレータ・センサの発振周波数を周期的に評価するため、および、（ｉ）少なくとも１つのリング・オシレータ・センサの測定または推定された発振周波数がディジタル・システムの警告しきい値周波数未満である、または（ｉｉ）少なくとも１つのリング・オシレータ・センサの測定された発振周波数の間の差の測定または推定された変化のレートがディジタル・システムの許容可能な変化のレートしきい値を超えるのうちの少なくとも１つである場合に、少なくとも１つのリング・オシレータ・センサの、したがってディジタル・システムの信頼性劣化を示す警告信号を生成するために、カウンタ論理に結合される。
【０００８】
さらなる態様では、ディジタル・システムの信頼性を監視する方法が提供される。この方法は、ディジタル・システムの信頼性の監視を容易にするためにディジタル・システム内に組み込まれる少なくとも１つのリング・オシレータ・センサを入手することであって、ディジタル・システムが、少なくとも１つの論理タイプを含む回路構成を含み、少なくとも１つの論理タイプが、少なくとも１つのデバイス・タイプを含み、少なくとも１つのリング・オシレータ・センサの論理タイプ構成パーセンテージおよびデバイス・タイプ構成パーセンテージが、ディジタル・システム内の少なくとも１つの論理タイプまたは少なくとも１つのデバイス・タイプのうちの１つまたは複数の回路構成パーセンテージを再現し、これによって少なくとも１つのリング・オシレータ・センサのエージングをディジタル・システムのエージングに相関させ、少なくとも１つのリング・オシレータ・センサが、カウント信号を出力する、入手することと、少なくとも１つのリング・オシレータ・センサのカウント信号を少なくとも１つのリング・オシレータ・センサの発振周波数に変換することと、少なくとも１つのリング・オシレータ・センサの発振周波数を周期的に評価し、（ｉ）少なくとも１つのリング・オシレータ・センサの測定または推定された発振周波数がディジタル・システムの警告しきい周波数未満である、または（ｉｉ）少なくとも１つのリング・オシレータ・センサの測定された発振周波数の間の差の測定または推定された変化のレートがディジタル・システムの許容可能な変化のレートしきい値を超えるのうちの少なくとも１つである場合に、少なくとも１つのリング・オシレータ・センサの、したがってディジタル・システムの信頼性劣化を示す警告信号を生成することとを含む。
【０００９】
さらに、追加の特徴および利益を、本発明の技法を介して実現することができる。本発明の他の実施形態および態様は、本明細書で詳細に説明され、請求される発明の一部と考えられる。
【００１０】
本発明とみなされる主題は、本明細書に添付された特許請求の範囲で具体的に指摘され、明確に請求される。本発明の前述および他の目的、特徴、および利益は、添付図面と共に解釈される次の詳細な説明から明白である。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の一態様による監視システムの一実施形態を示す図である。
【図２】本発明の一態様による、リング・オシレータ・センサ内のディジタル・システムのデバイス・タイプを同化する監視システムを使用するディジタル・システムの一実施形態を示す図である。
【図３】本発明の一態様による、監視されるディジタル・システムで使用可能なインバータ論理の１つのデバイス・タイプの例を示す図である。
【図４】本発明の一態様による、監視されるディジタル・システムで使用可能なインバータ論理の１つのデバイス・タイプの例を示す図である。
【図５】本発明の一態様による、監視されるディジタル・システムで使用可能なインバータ論理の１つのデバイス・タイプの例を示す図である。
【図６】本発明の一態様による、監視されるディジタル・システムで使用可能なインバータ論理の１つのデバイス・タイプの例を示す図である。
【図７】本発明の態様による、リング・オシレータ・センサ内のディジタル・システムの論理タイプを同化する監視システムを使用するディジタル・システムの代替実施形態を示す図である。
【図８】本発明の態様による、そのリング・オシレータ・センサ内の監視されるディジタル・ブロックの論理タイプとデバイス・タイプとの両方を同化する監視システムを使用するディジタル・システムのさらなる実施形態を示す図である。
【図９】本発明の態様による、各リング・オシレータ・センサがディジタル・システムの論理タイプおよびデバイス・タイプのパーセンテージを同化する、それぞれが監視システムの関連するリング・オシレータ・センサを有する複数のディジタル機能ブロックを含むディジタル・システムを示す図である。
【図１０】本発明の態様による、それぞれがディジタル・システムの論理タイプおよびデバイス・タイプのパーセンテージを同化する監視システムの関連するリング・オシレータ・センサを有する複数の回路区域を有するディジタル機能ブロックの一実施形態を示す図である。
【図１１】本発明の態様による、監視されるディジタル機能ブロックと同一の電源によって電力を与えられる監視システムの関連するリング・オシレータ・センサを有するディジタル機能ブロックの一実施形態を示す図である。
【図１２】本発明の態様による、それぞれがディジタル機能ブロックと同一の電源によって電力を供給される監視システムの関連するリング・オシレータ・センサを有する複数のディジタル機能ブロックを有するディジタル・システムの一実施形態を示す図である。
【図１３】本発明の態様による、ディジタル機能ブロックと、そのディジタル機能ブロックで受け取られる要求によってイネーブルされる関連するリング・オシレータ・センサ（監視システムの）との一実施形態を示す図である。
【図１４】本発明の態様による、監視されるディジタル機能ブロックで受け取られるめいめいの要求によってイネーブルされる、関連するリング・オシレータ・センサ（監視システムの）をそれぞれが有する、複数のディジタル機能ブロックを含むディジタル・システムの一実施形態を示す図である。
【図１５】本発明の態様による、ディジタル・システムの最高動作周波数のエージングと比較した２つの異なるリング・オシレータ・センサの発振周波数エージングを示す、ディジタル・システム・ライフサイクルおよび相関するリング・オシレータ・センサ・ライフサイクルをグラフ的に示す図である。
【図１６】本発明の態様による、リング・オシレータ・センサの発振周波数を追跡する論理の一実施形態を示す流れ図である。
【図１７】本発明の態様による、発振周波数傾向分析を実行し、それに基づいて警告信号を生成する論理の一実施形態を示す流れ図である。
【図１８】本発明の態様による、発振周波数傾向分析を実行し、それに基づいて警告信号を生成する論理の代替実施形態を示す流れ図である。
【図１９】本発明の態様による、発振周波数傾向分析を実行し、それに基づいて警告信号を生成する論理のもう１つの実施形態を示す流れ図である。
【図２０】本発明の態様による、リング・オシレータ・センサの発振周波数を評価する可変サンプリング期間を実施する論理の一実施形態を示す流れ図である。
【図２１】本発明の１つまたは複数の態様を組み込んだコンピュータ・プログラム製品の一実施形態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
上で注記したように、本明細書で提示されるのは、特定のディジタル・システムのエージングを、したがって信頼性を能動的に追跡し、たとえば監視システムの劣化が事前に指定されたしきい値を超える場合に警告信号を発行する、監視システムおよび方法である。「ディジタル・システム」は、任意のディジタル・システムまたはディジタル回路を指し、たとえば、プロセッサならびに、ディジタル論理、メモリなどに基づく単純なまたは複雑な非プロセッサを含む。１つの特定の例として、ディジタル・システムは、マイクロプロセッサであり、指定されるしきい値は、ディジタル・システムの最高動作周波数に関する事前定義の許容可能なレベルである。
【００１３】
より具体的には、本明細書では、ディジタル・システムに関連して実装される（たとえば、そのディジタル・システム内に組み込まれた）１つまたは複数のリング・オシレータ・センサを使用してディジタル・システムの信頼性を監視する技法を提示する。一実施形態で、１つまたは複数のリング・オシレータ・センサが、ディジタル・システムの使用可能なスペース内でディジタル・システムに一体化される。特定の例として、ディジタル・システムは、半導体デバイスを含むことができ、１つまたは複数のリング・オシレータ・センサは、ディジタル・システムのエージングとのリング・オシレータ・センサのエージングの相関を容易にするために、監視されるディジタル・システムの１つまたは複数のディジタル機能ブロック（または１つもしくは複数の回路区域）に隣接するまたはその中の半導体デバイスに一体化される。
【００１４】
さらに、本発明の一態様によれば、監視システムの１つまたは複数のリング・オシレータ・センサは、監視されるディジタル・システムの回路構成を再現する１つまたは複数の論理タイプまたはデバイス・タイプあるいはその両方を含む回路構成を有する。本明細書で使用される時に、「論理タイプ」は、ＡＮＤ論理回路、ＮＡＮＤ論理回路、ＯＲ論理回路、ＮＯＲ論理回路、またはインバータ回路など、論理回路のタイプを指す。「デバイス・タイプ」は、特定の論理タイプを実施するのに使用される、デバイスのタイプを指す。たとえば、薄い酸化物デバイス、厚い酸化物デバイス、低濃度ＶＴドープ・デバイス、または高濃度ＶＴドープ・デバイスを、ディジタル・システムの回路構成の１つまたは複数の論理タイプを実施する際に使用することができる。一例で、デバイス・タイプは、トランジスタ・タイプを指し、薄い酸化物トランジスタ、厚い酸化物トランジスタ、低濃度ＶＴドープ・トランジスタ、および高濃度ＶＴドープ・トランジスタのうちの１つまたは複数を含む。
【００１５】
一例として、監視されるディジタル・システムの回路構成が、複数の論理タイプを含み、この複数の論理タイプが、５０％のＮＡＮＤ論理回路および５０％のインバータ論理回路を含む場合に、そのディジタル・システムに関連して実装されるリング・オシレータ・センサは、そのディジタル・システムの回路構成を再現する構成を含む、すなわち、５０％のＮＡＮＤ論理回路および５０％のインバータ論理回路を含む。同様に、そのディジタル・システムの回路構成の５０％のＮＡＮＤ論理回路が、１００％  薄い酸化物デバイスである場合に、リング・オシレータ・センサ内の５０％のＮＡＮＤ論理回路も、１００％  薄い酸化物デバイスである。この形で、ディジタル・システムの回路構成の論理タイプを実施するのに使用される複数のデバイス・タイプが、そのディジタル・システムに関連して実装されるリング・オシレータ・センサ内でも再現される。これは、ディジタル・システムのエージングとそのディジタル・システムに関連するリング・オシレータ・センサのエージングとの間のよりよい相関を可能にする。さらに、リング・オシレータ・センサの発振周波数は、異なるデバイス・タイプおよび論理タイプが通常は異なる動作速度を有するので、ディジタル・システムの最高動作周波数により近く調整される。
【００１６】
１つまたは複数のリング・オシレータ・センサに加えて、本明細書で提示される監視システムおよび監視方法は、カウンタ論理および制御論理を使用する。カウンタ論理は、リング・オシレータ・センサのカウント信号を発振周波数に変換するためにリング・オシレータ・センサに結合される。制御論理は、１つまたは複数のリング・オシレータ・センサの発振周波数を周期的に評価するため、および（ｉ）少なくとも１つのリング・オシレータ・センサの測定されたもしくは推定された発振周波数がディジタル・システムの警告しきい周波数未満である、または（ｉｉ）少なくとも１つのリング・オシレータ・センサの測定された発振周波数の間の差の変化の測定または推定された変化のレートがディジタル・システムの許容可能な変化のレートのしきい値を超えるのうちの少なくとも１つである場合に、１つまたは複数のリング・オシレータ・センサの、したがってディジタル・システムの信頼性劣化を示す警告信号を生成するために、カウンタ論理に結合される。一実施態様で、カウンタ論理および制御論理は、ディジタル・システムに関連して実装される複数のリング・オシレータ・センサに結合される。代替実施態様では、各リング・オシレータ・センサは、上で注記した機能を実行する、それ自体の関連するカウンタ論理および制御論理を有することができ、その場合に、複数の別々の監視システムが、ディジタル・システムにまたがって実装される。
【００１７】
本発明の上で注記した態様および他の態様を、下で図１〜２１を参照してさらに説明する。
【００１８】
ディジタル・システムのエージングを監視する現在の技法は、複数の短所を有する。通常、ディジタル・システム・エージングを直接に感知し、測定するための物理トランスデューサは存在せず、システム・レベル・エージング検出は、「マシン・チェック」またはアプリケーション・ソフトウェア・エラーだけを検出する。特定のディジタル・システムのエージングを測定する直接の技法はない。さらに、ディジタル・システムでの切迫したエージ関連障害について警告する技法はなく、「ソフト・エージング」シナリオから生じる計算グリッチを回避するのに使用可能な技法はない。ディジタル・システム・テストは、従来は、高価であり、時間がかかり、包括的でない。
【００１９】
通常のディジタル・システム・ライフサイクル・モデルでは、ディジタル・システムは、製造され、そのライフサイクルを開始する時に、ディジタル・システムの指定された（すなわち必要な）最高動作周波数（ＦＳＰＥＣ）より高い最高動作周波数（ＦＭＡＸ）を有する。ディジタル・システムが古くなるにつれて、複数の要因が、システム性能を劣化させ、したがって、結果として最高動作周波数を下げる可能性がある。ディジタル・システム性能を劣化させる要因は、問題の特定のシステムおよびそのシステムが使用される環境に依存する。たとえば、ディジタル・システムがプロセッサを含む場合に、エージングは、ホット・エレクトロン、エレクトロマイグレーション、およびディジタル・システムの熱膨張を含むさまざまな要因によって引き起こされる可能性がある。
【００２０】
２つの障害モードが可能である。まず、ハード障害は、ディジタル・システムの突然の障害を表す。ソフト・エージングは、ディジタル・システムの動作が、製造業者の指定した最低動作周波数（ＦＳＰＥＣ）以下のレベルまで徐々に劣化する場合に発生する。このエージングの徐々の性質に起因して、ソフト・エージング障害は、気付かれないままになる可能性があり、これは、そのようなエージングが、計算およびデータにおける検出されないエラーをもたらす可能性があることを暗示する。ディジタル・システムの最高動作周波数（ＦＭＡＸ）が、製造業者によって指定されたそのディジタル・システムの最高動作周波数（ＦＳＰＥＣ）未満になった（ディジタル・システムが、必要な条件で動作できないことを意味する）ことがわかったならば、そのシステムを、交換するか修理しなければならない。残念ながら、製造業者が指定した最高動作周波数（ＦＭＡＸ）またはその付近で動作するシステムに関する累積されたエージング効果は、データのブロック内の単一のビット・エラーをもたらす場合があり、テスト命令ベクトルを使用してそのようなエラーの発生を検出することがむずかしくなる。これは、伝統的に、エージングするディジタル・システムでのよいデータ結果と悪いデータ結果との間の境界を区別することをむずかしくする。
【００２１】
図１に、ディジタル・システムの信頼性を監視するディジタル・システムに関連して実装される監視システムの一実施形態を示す。この監視システムは、全般に１００と表されるが、１つまたは複数のリング・オシレータ・センサ１１０、１つまたは複数のドライバ１１９、１つまたは複数のカウンタ論理ブロック１２０、および１つまたは複数の制御論理ブロック１３０を含む。各リング・オシレータ・センサ１１０は、通常は複数のコンポーネントを含む構成を有する。図１の実施形態では、リング・オシレータ・センサ１１０は、２入力ＮＡＮＤ論理回路１１４に直列に接続された複数のインバータ１１２を含む。ＮＡＮＤ回路１１４への第１入力は、イネーブル入力１１５であり、第２入力は、リング・オシレータ・センサ１１０の出力からのフィードバック信号１１７である。共通電源電圧ＶＤＤが、リング・オシレータ・センサの諸コンポーネントを駆動する。このリング・オシレータ・センサ１１０は、ディジタル・システムに相関され、ディジタル・システムに関連して実装される時に、ディジタル・プロセッサ・エージングを感知する回路レベル・センサ／トランスデューサをもたらす。
【００２２】
下でさらに説明するように、ディジタル・システムに関連して（たとえば、ディジタル・システムを含む半導体ダイ上の使用可能なスペース内で）リング・オシレータ・センサを実装することによって、リング・オシレータ・センサのエージングを、ディジタル・システムのエージングを厳密に再現するかこれに相関するように調整することができる。リング・オシレータ・センサ１１０は、アナログ・リング・オシレータ・センサであり、ドライバ１１９を介してカウンタ論理ブロック１２０から分離される。カウンタ論理ブロック１２０は、アナログ−ディジタル変換器として機能する周波数分周器１２２と、カウンタ論理を実施するのに必要なビット数を減らすように動作し、それに使用されるカウンタ・レジスタ１２４とを含む。ディジタル・システム・エージングに対するリング・オシレータ・センサ・エージングの相関は、本明細書で説明するように、（たとえば）ディジタル・システムの特定のディジタル機能ブロックに関連する複数のリング・オシレータ・センサまたはディジタル・システムの異なる回路区域に関連する複数のリング・オシレータ・センサあるいはその両方を設けることによって、ならびに、ディジタル・システムの関連するディジタル機能ブロックまたは回路区域によって使用される共通電源を使用して各リング・オシレータ・センサに電力を与えることと、そのディジタル機能ブロック（または回路区域）での要求の受け取りに応答してのみ各リング・オシレータ・センサをイネーブルすることと、したがってリング・オシレータ・センサが対応するディジタル機能ブロック（または回路区域）がアクティブである時に限ってアクティブになることを保証することとによって、機能強化することができる。本発明の上記および他の態様を、下で詳細に説明する。
【００２３】
有利なことに、本明細書で提示されるリング・オシレータ・センサは、ディジタル・システムのディジタル論理性能を、したがってエージング効果を同化する。リング・オシレータ・センサは、低電力センサである単純な回路であり、高精度カウンタ論理と共に使用される。制御論理ブロック１３０は、１つまたは複数のリング・オシレータ・センサの発振周波数を周期的に評価するため、およびそれらのリング・オシレータ・センサの、したがってリング・オシレータ・システムが設計および動作によって相関されるディジタル・システムの信頼性劣化を示す警告信号を生成するために、さまざまなプロセスのうちの１つを実施する。
【００２４】
図２に、観察または監視されるディジタル機能ブロック２０５と、ディジタル機能ブロック２０５のデバイス・タイプ構成を同化する回路構成を有するリング・オシレータ・センサ２１０を有する監視システム２００とを含むディジタル・システム２０１の単純化された実施形態を示す。図示されているように、ディジタル機能ブロック２０５は、１つの論理タイプすなわちインバータ論理回路を含む回路構成を有する。しかし、各インバータ論理回路は、異なるデバイス・タイプを使用して実施される。たとえば、図３〜６に、インバータ論理回路を実施する４つの可能なデバイス・タイプを示す。図３では、並列接続されたＮＦＥＴ／ＰＦＥＴ対を含む薄い酸化物デバイスが示されている。図４では、厚い酸化物デバイスが示され、図５および６では、それぞれ低濃度ＶＴドープ・デバイスおよび高濃度ＶＴドープ・デバイスが示されている。これらの図のそれぞれは、用語が本明細書で使用される時の、異なるデバイス・タイプを表す。他の論理回路を、図３〜６のインバータについて示されたものなどの異なるデバイス・タイプを用いて同様に実施することができる。一例では、デバイス・タイプは、異なる機能特性を有するトランジスタ設計タイプを指す。エージング効果での相関を高めるために、図２で使用されるリング・オシレータ・センサは、監視されるディジタル機能ブロック２０５に使用されるデバイス・タイプと同化する。
【００２５】
図７に、本発明の態様による、ディジタル・システム３０１および監視システム３００の代替実施形態を示す。この実施形態では、ディジタル・システム３０１は、異なる論理タイプを含む観察されるディジタル機能ブロック３０５を含む。監視システム３００は、リング・オシレータ・センサ３１０を有し、リング・オシレータ・センサ３１０は、観察されるディジタル機能ブロック３０５の回路構成を再現する論理回路構成を有する。具体的に言うと、観察されるディジタル機能ブロック３０５内の論理タイプ構成が、リング・オシレータ・センサ３１０内で同化される。この例では、ＮＯＲ論理回路、ＮＡＮＤ論理回路、およびインバータ論理回路が、観察されるディジタル機能ブロック３０５内で実施される。したがって、リング・オシレータ・センサ３１０は、このリング・オシレータ・センサを定義する論理デバイスのチェーン内にこれらの論理コンポーネントのパーセンテージを同化する。たとえば、観察されるディジタル機能ブロック３０５の５０％がＮＯＲ論理回路を含み、２５％がＮＡＮＤ論理回路、２５％がインバータ論理回路を含む場合に、一実施形態で、類似する回路構成パーセンテージが、リング・オシレータ・センサ内で実質的に繰り返される。すなわち、リング・オシレータ・センサは、約５０％のＮＯＲ論理回路、２５％のＮＡＮＤ論理回路、および２５％のインバータ論理回路を用いて実施される。この例では、論理タイプは、それぞれ、デバイス・タイプ「ａ」を使用して実施される。
【００２６】
図８では、ディジタル・システム４０１が図示され、ここで、観察されるディジタル機能ブロック４０５は、複数の論理タイプおよび複数のデバイス・タイプを含む。したがって、関連する監視システム４００は、リング・オシレータ・センサ４１０を有し、リング・オシレータ・センサ４１０は、複数の論理タイプと複数のデバイス・タイプとの両方を同化する。より具体的には、観察されるディジタル機能ブロック４０５は、複数のＮＯＲ論理回路、ＮＡＮＤ論理回路、およびインバータ論理回路を含んで図示され、これらの論理回路のそれぞれは、異なるデバイス・タイプ（すなわち、デバイス・タイプ「ａ」、デバイス・タイプ「ｂ」、およびデバイス・タイプ「ｃ」）を使用して実施される。リング・オシレータ・センサは、観察されるディジタル・ブロックの回路構成を再現する論理タイプ・パーセンテージおよびデバイス・タイプ・パーセンテージを有する回路構成を有する。この場合には、３３％のＮＯＲ論理回路、３３％のＮＡＮＤ論理回路、および３３％のインバータ論理回路であり、ＮＯＲ論理回路の５０％がデバイス・タイプ「ａ」であり、５０％がデバイス・タイプ「ｂ」であり、ＮＡＮＤ論理回路の５０％がデバイス・タイプ「ａ」であり、５０％がデバイス・タイプ「ｂ」であり、インバータ論理回路の５０％がデバイス・タイプ「ａ」であり、５０％がデバイス・タイプ「ｃ」である。
【００２７】
図９では、ディジタル・システム５０１は、複数のディジタル機能ブロック（ディジタル機能ブロック１  ５０５、ディジタル機能ブロック２  ５０６、およびディジタル機能ブロックｋ  ５０７を含む）を含んで図示されている。各ディジタル機能ブロックは、関連するリング・オシレータ・センサ（すなわち、それぞれリング・オシレータ・センサ５１０、５１１、および５１２）を有する。上の例と同様に、各リング・オシレータ・センサ５１０、５１１、および５１２は、監視される対応するディジタル機能ブロックの論理タイプ（１つまたは複数）およびデバイス・タイプ（１つまたは複数）を同化する。この形で、各リング・オシレータ・センサのエージングは、監視されるめいめいのディジタル機能ブロックのエージングに厳密に相関するように調整される。
【００２８】
図１０に、その中でディジタル機能ブロックが実施される複数の回路区域（すなわち、回路区域ａ  ６０６、回路区域ｂ  ６０７、および回路区域ｃ  ６０８）を有する単一のディジタル機能ブロック１  ６０５を示す。たとえば、ディジタル機能ブロックを、半導体デバイス内の異なる位置に配置された回路要素の異なる濃度を有する半導体デバイス内にまたはその半導体デバイスにまたがって配置することができる。したがって、ある位置のあるコンポーネントのエージングが、所与のディジタル機能ブロック内（または所与のディジタル・システム内）の別の位置の別のコンポーネントのエージングと異なる場合がある。したがって、この例では、複数のリング・オシレータ・センサ６１０、６１１、および６１２が設けられ、これらのそれぞれは、監視される対応する回路区域ａ  ６０６、回路区域ｂ  ６０７、および回路区域ｃ  ６０８の回路構成を同化する構成を有する。同化は、やはり、対応するリング・オシレータ・センサの構成が、監視される回路区域で使用される論理タイプおよびデバイス・タイプを厳密に再現するようになっている。
【００２９】
論理タイプおよびデバイス・タイプに基づくディジタル・システムまたはディジタル機能ブロックへのリング・オシレータ・センサのエージングの相関に加えて、リング・オシレータ・センサの電力供給および動作をも、監視されるディジタル・システムまたはディジタル機能ブロックに結び付けることができる。図１１では、ディジタル機能ブロック７０５が示され、ここで、監視されるディジタル・ブロックは、電源ＶＤＤ  ７２０によって電力を与えられ、電源ＶＤＤ  ７２０は、監視するリング・オシレータ・センサ７１０にも電力を供給する。監視されるディジタル機能ブロックを駆動するのに使用されるものと同一の電源を用いてリング・オシレータ・センサに電力を供給することによって、センサが監視されるディジタル・ブロックと同一の電力レベル変動を経験するので、よりよいエージング相関を達成することができる。
【００３０】
図１２に、電源ＶＤＤ１  ８２０、ＶＤＤ２  ８２１、…、ＶＤＤｋ  ８２２によって別々に電力を供給される複数のディジタル機能ブロック（すなわち、ディジタル機能ブロック１  ８０５、ディジタル機能ブロック２  ８０６、…、ディジタル機能ブロックｋ  ８０７）をディジタル・システム８０１が含む、類似する概念を示す。図示されているように、各関連するリング・オシレータ・センサ（すなわち、リング・オシレータ・センサ１  ８１０、リング・オシレータ・センサ２  ８１１、…、リング・オシレータ・センサｋ  ８１２）も、監視される関連するディジタル機能ブロックに電力を供給するのに使用されるものと同一の電源によって電力を供給される。したがって、ディジタル機能ブロックのうちの１つが、たとえば、繰り返して電源を入れられ、切られる場合に、そのディジタル機能ブロックに関する関連するリング・オシレータ・センサも、繰り返して電源を入れられ、切られ、これが、そのディジタル機能ブロックのエージングにセンサのエージングをよりよく相関させる。たとえば、浮動小数点ユニットを含むディジタル機能ブロックは、電力を節約するために、使用されていない時に電源を切られる場合がある。したがって、関連するリング・オシレータ・センサも、この実施形態では電源を切られて、浮動小数点ユニットにリング・オシレータ・センサのエージングをよりよく相関させる。
【００３１】
図１３に、要求がディジタル・ブロックで受け取られることに応答してスタンバイ・モードからアクティブ化されるディジタル・ブロック９０５の一実施形態を示す。この実施形態では、リング・オシレータ・センサ９１０は、要求が関連するディジタル・ブロックに来ている時に限って、同様にイネーブルされる。したがって、要求が受け取られ、ディジタル・ブロックで操作されている時に限って、遷移が、リング・オシレータ・センサ内で発生している。
【００３２】
図１４に、それぞれがそれ自体のコンピューティング要求入力を受け取る複数のディジタル機能ブロック（すなわち、ディジタル機能ブロック１  １００５、…、ディジタル機能ブロックｋ  １００６）を含むディジタル・システム１０００についてのみ、図１３に示されたものに類似する概念を示す。関連するリング・オシレータ・センサ（リング・オシレータ・センサ１  １０１０、…、リング・オシレータ・センサｋ  １０１１）は、関連するディジタル機能ブロックがアクティブである時にセンサをイネーブルするために、やはりイネーブルメント信号としてめいめいの要求入力を受け取るように電気的に接続される。
【００３３】
図１５に、本発明の態様による、ディジタル・システム・ライフサイクルおよびリング・オシレータ・センサ・ライフサイクルをグラフ的に示す。図示されているように、ディジタル・システムのライフサイクルは、製造業者が指定した最低の許容可能な最高動作周波数（ＦＳＰＥＣ）を超える最高動作周波数（ＦＭＡＸ）をディジタル・システムが有することから始まる。時間が経つにつれて、ディジタル・システムは、古くなり、徐々に、ディジタル・システムの最高動作周波数（ＦＭＡＸ）が、製造業者が指定した必要な最高動作周波数（ＦＳＰＥＣ）のレベルまたはそれ未満まで劣化する。
【００３４】
本発明の一態様によれば、警告しきい周波数（ＦＷＡＲＮ）が設けられる。この事前定義の警告しきい周波数（ＦＷＡＲＮ）は、ディジタル・システムの製造業者が指定した必要な最高動作周波数（ＦＳＰＥＣ）以上とすることができる。図１５のライフサイクル図では、警告しきい動作周波数は、製造業者が指定した最低動作周波数より高く、ディジタル・システムの最高動作周波数（ＦＭＡＸ）が警告しきい動作周波数（ＦＷＡＲＮ）以下に低下する時に、警告信号が、制御論理によって生成され、たとえばディジタル・システムのオペレーティング・システムに送られる。
【００３５】
この実施形態では、警告信号は、ディジタル・システムの最高動作周波数（ＦＭＡＸ）が、近い将来に製造業者が指定した最高動作周波数（ＦＳＰＥＣ）より遅くなる可能性があることを示す。この時点で、警告信号を、ディジタル・システムのユーザにも与えることができ、その結果、シャットダウンなど、適当な手順を行えるようにすることができる。下でさらに説明するように、ディジタル・システムの最高動作周波数（ＦＭＡＸ）が、ディジタル・システムの警告しきい動作周波数（ＦＷＡＲＮ）以下である時に、動作周波数を評価するサンプリング・レートを高めて、ディジタル・システムの状況をより正確に監視することもできる。
【００３６】
リング・オシレータ・センサの構成および動作をディジタル・システムに相関させることによって、埋め込まれたリング・オシレータ・センサのライフサイクルを、監視されるディジタル・システムのライフサイクルに厳密に一致するように調整することができる。したがって、本明細書で説明する埋め込まれたリング・オシレータ・センサの発振周波数が事前定義の警告しきい周波数（ＦＷＡＲＮ）に達する時に、警告信号を生成することができ、この警告信号は、ディジタル・システム自体の信頼性劣化を示すと仮定される。この図には、ディジタル・システム・エージングにそれほど厳密には相関されていないリング・オシレータ・センサも示されている。この代替のリング・オシレータ・センサは、たとえば、ディジタル・システム（その代わりに電源を入れ／切られ、またはスタンバイ・モードから選択的にアクティブ化され、あるいはその両方である場合がある）とは対照的に、継続的に電力を供給され、アクティブであるものとすることができる。その場合に、この代替のリング・オシレータ・センサは、ディジタル・システム・エージングが発生し始めようとしていることの、より早期の警告信号を供給することができる。また、注記したように、リング・オシレータ・センサの発振周波数が、ディジタル・システムの警告しきい動作周波数（ＦＷＡＲＮ）以下である時に、下でさらに説明するように、リング・オシレータ・センサの発振周波数を判定するサンプリング・レートを高めて、ディジタル・システムの状況をより正確に監視することができる。
【００３７】
図１６〜１９に、本発明の態様による監視システムの制御論理のさまざまな代替の実施形態を示す。
【００３８】
図１６に、本発明の態様による、リング・オシレータ・センサの発振周波数を追跡する一実施形態を示す。ディジタル・システムのパワー・アップ１２００の時に、ある時（ＴＫ）のリング・オシレータ・センサの現在の発振周波数（ＦＫ）を読み取る１２１０。一実施形態で、リング・オシレータ・センサの現在の発振周波数の読み取りは、リング・オシレータ・センサの現在の発振周波数の判定と同義である。この論理は、時刻ＴＫ−１のリング・オシレータ・センサの以前の発振周波数（ＦＫ−１）をも取り出す１２２０。この以前の発振周波数は、制御論理によってアクセス可能な傾向データベース１２５１から取り出すことができる。リング・オシレータ・センサの以前の発振周波数とリング・オシレータ・センサの現在のリング発振周波数との間の差（ＤＫ）を判定し１２３０、差の変化のレート（ＲＫ）を計算する１２４０。次に、時刻ＴＫでのリング・オシレータ・センサの測定された発振周波数（ＦＫ）を、リング・オシレータ・センサの発振周波数の間の差（ＤＫ）の変化のレート（ＲＫ）と一緒に傾向データベースに記録する１２５０。この後に、傾向分析１２６０を、リング・オシレータ・センサの発振周波数の各周期的判定と同一基準でまたはある他の指定されたインターバルでのいずれかで、実行することができる。
【００３９】
図１７に、傾向分析手法の一実施形態を示すが、ここで、リング・オシレータ・センサの測定された発振周波数の間の差のＮ個の最も最近の変化のレートが、傾向データベース１２５１から取り出される１３００。これらの値から、リング・オシレータ・センサの測定された発振周波数の間の差の次の変化のレート（Ｒ’Ｋ＋１）を推定する１３１０。リング・オシレータ・センサの測定された発振周波数の間の差の、この推定された次の変化のレート（Ｒ’Ｋ＋１）は、線形予測が以前のＮ個の変化のレートの判定から行われる線形Ｎ次モデル１３２０などの従来の線形モデル推定を使用して判定することができる。代替案では、リング・オシレータ・エージング・データベース１３１５から入手されたヒストリカル・エージング情報を使用することができる。たとえば、ヒストリカル・エージング情報は、リング・オシレータ・センサの従来のバーンイン・テストを介して収集された情報を含むことができる。代替案では、ヒストリカル・エージング情報を、評価される現在のリング・オシレータ・センサとして特定のタイプの他のリング・オシレータ・センサのエージングの測定から導出することができる。リング・オシレータ・センサに依存して、このヒストリカル・エージング情報が、線形進行モデルより正確な、リング・オシレータ・センサの発振周波数の間の差の次の変化のレートの推定値を提供する場合がある。
【００４０】
図１７のプロトコルでは、リング・オシレータ・センサの次の発振周波数（Ｆ’Ｋ＋１）を推定し１３３０、その後、この論理は、推定された発振周波数（Ｆ’Ｋ＋１）が事前定義の警告しきい周波数（ＦＷＡＲＮ）未満であるかどうかを判定する１３４０。そうである場合には、警告信号を生成し１３５０、これによって傾向分析を終了する１３６０。リング・オシレータ・センサの推定された次の発振周波数（Ｆ’Ｋ＋１）が、事前定義の警告しきい周波数（ＦＷＡＲＮ）より高いと仮定すると、警告信号は生成されず、傾向分析は終了する１３６０。
【００４１】
図１８の論理は、図１７の論理に似ているが、リング・オシレータ・センサの次の発振周波数（Ｆ’Ｋ＋１）が、リング・オシレータ・センサのＮ個の以前に保存された測定された発振周波数から直接に推定されることが異なる。具体的に言うと、傾向データベース１２５１から、リング・オシレータ・センサの最も最近のＮ個の以前の保存された測定された発振周波数を取り出し１４００、これらの値から、たとえば線形Ｎ次モデル１３２０またはリング・オシレータ・エージング・データベース１３１５から入手されたヒストリカル・エージング情報を使用して、リング・オシレータ・センサの次の発振周波数（Ｆ’Ｋ＋１）を推定する１４１０。リング・オシレータ・センサの推定された次の発振周波数（Ｆ’Ｋ＋１）が事前定義の警告しきい周波数（ＦＷＡＲＮ）未満である場合に１４２０、警告信号を生成し１４３０、これによって傾向分析を完了する１４４０。リング・オシレータ・センサの推定された次の発振周波数が警告しきい周波数を超える場合には、警告信号は生成されない。
【００４２】
図１９に、傾向分析手法のさらなる実施形態を示すが、ここでは、傾向データベース１２５１から、リング・オシレータ・センサの測定された発振周波数の間の差のＮ個の最も最近の変化のレートを取り出す１５００。これらの値から、リング・オシレータ・センサの測定された発振周波数の間の差の次の変化のレート（Ｒ’Ｋ＋１）を推定する１５１０。リング・オシレータ・センサの測定された発振周波数の間の差の推定された次の変化のレート（Ｒ’Ｋ＋１）は、線形Ｎ次モデル１３２０などの従来の線形モデル推定またはその代わりにリング・オシレータ・エージング・データベース１３１５から入手されたヒストリカル・エージング情報を使用して判定することができる。次に、推定された次の変化のレート（Ｒ’Ｋ＋１）を、ディジタル・システムの許容可能な変化のレートしきい値（ＲＷＡＲＮ）と比較する１５２０。推定された次の変化のレートが、許容可能な変化のレートしきい値より大きい場合には、警告信号を生成し１５３０、これによって傾向分析を完了する１５４０。リング・オシレータ・センサの測定された発振周波数の間の差の推定された次の変化のレートが、ディジタル・システムの許容可能な変化のレートしきい値より小さいと仮定すると、傾向分析は終了する１５４０。
【００４３】
図２０に、リング・オシレータ・センサの発振周波数を周期的に評価する制御論理によって使用されるサンプリング期間を分析し、動的に調整する一実施形態を示す。
【００４４】
図２０では、リング・オシレータ・センサの発振周波数をサンプリングする次の時刻を判定する手法を提示する。この手法では、傾向データベース１２５１から、発振周波数の間の差の最も最近に判定された変化のレートならびにリング・オシレータ・センサの最も最近に測定された発振周波数を取り出し１６００、これらを使用して、リング・オシレータ・センサの推定された発振周波数（Ｆ’Ｋ＋１）が警告しきい動作周波数（ＦＷＡＲＮ）と等しくなるタイム・インターバル（Ｔ’Ｋ＋１）を推定する１６１０。この推定は、やはり、たとえばリング・オシレータ・エージング・データベース１３１５から取り出されるリング・オシレータ・センサに関する（またはその代わりに、リング・オシレータ・センサが相関されるディジタル・システム・タイプに関する）ヒストリカル・エージング情報を使用することによって、または線形Ｎ次モデル１３２０を使用する線形進行分析によってのいずれかで入手することができる。次に、リング・オシレータ・センサの推定された発振周波数が事前定義の警告しきい周波数になる推定されたサンプリング時刻を使用して、その事前定義の警告しきい周波数に達するための推定されたサンプリング期間を判定する１６２０。次に、この推定されたサンプリング期間（Ｐ’Ｋ＋１）を、リング・オシレータ・センサの最も最近に入手された発振周波数を測定する際に使用された以前に使用されたサンプリング期間（ＰＫ）と比較する１６３０。以前に使用されたサンプリング期間が、事前定義の警告しきい周波数（ＦＷＡＲＮ）に達するための推定されたサンプリング期間より長い場合には、リング・オシレータ・センサの発振周波数の次の測定に使用されるサンプリング時刻は、前のサンプリング時刻に、発振周波数が事前定義の警告しきい周波数に達するまでの推定されたサンプリング周期を加えた時刻である１６４０。その代わりに、前に使用されたサンプリング期間が、発振周波数が事前定義の警告しきい周波数に達するまでの推定されたサンプリング期間（Ｐ’Ｋ＋１）より短い場合には、次のサンプリング時刻は、前のサンプリング時刻に、前に使用されたサンプリング期間（ＰＫ）を加えた時刻である１６６０。リング・オシレータ・センサの発振周波数の次の判定のためのサンプリング時刻が決定されたならば、サンプリング期間分析が完了する１６５０。
【００４５】
さらなる変形として、上で説明した制御プロトコルを、本願の譲受人に譲渡された、同時係属のＰＣＴ出願第ＥＰ２００８／０５２０２１号、名称「Ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ  Ｒｅｌｉａｂｉｌｉｔｙ  ｏｆ  ａ  Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｓｙｓｔｅｍ」に記載のものなどの制御プロトコルと一体化することができる。短く要約すると、この同時係属の特許出願には、ディジタル・システムの信頼性またはエージングを継続的に監視し、ディジタル・システム動作が指定されたしきい値までまたはそれを過ぎて劣化する場合に警告信号を発行する、さらなる技法が記載されている。この技法は、ディジタル・システムの最高動作周波数を周期的に判定することと、（ｉ）ディジタル・システムの測定または推定された最高動作周波数がディジタル・システムの警告しきい動作周波数未満である（警告しきい周波数は、ディジタル・システムの製造業者指定の最低の必要な最高動作周波数以上である）、または（ｉｉ）ディジタル・システムの測定された最高動作周波数の間の差の変化のレートがディジタル・システムの許容可能な変化のレートしきい値を超えるのうちの少なくとも１つである場合に、ディジタル・システムの信頼性劣化を示す警告信号を生成することとを含む。たとえば、警告信号は、両方の制御プロトコルが一致するすなわち、少なくとも１つのリング・オシレータ・センサの発振周波数の評価がその信頼性劣化を示し、かつ、ディジタル・システムの最高動作周波数の評価がその信頼性劣化を示す場合に限って、生成されるものとすることができる。
【００４６】
本発明の１つまたは複数の態様は、たとえばコンピュータ使用可能媒体を有する製造品（たとえば、１つまたは複数のコンピュータ・プログラム製品）を含むことができる。この媒体は、その中に、たとえば、本発明の機能を提供し、容易にするためにコンピュータ可読プログラム・コード手段または論理（たとえば、命令、コード、コマンドなど）を有する。製造品は、コンピュータ・システムの一部として含めるか、別々に販売することができる。
【００４７】
本発明の１つまたは複数の態様を組み込んだ製造品またはコンピュータ・プログラム製品の一例を、図２１を参照して説明する。コンピュータ・プログラム製品１７００は、たとえば、本発明の１つまたは複数の態様を提供し、容易にするためにその上にコンピュータ可読プログラム・コード手段または論理１７０４を格納する１つまたは複数のコンピュータ使用可能媒体１７０２を含む。この媒体は、電子システム、磁気システム、光学システム、電磁システム、赤外線システム、または半導体システム（または装置もしくはデバイス）あるいは伝搬媒体とすることができる。コンピュータ可読媒体の例は、半導体メモリまたはソリッド・ステート・メモリ、磁気テープ、取り外し可能コンピュータ・ディスケット、ランダム・アクセス・メモリ（ＲＡＭ）、読み取り専用メモリ（ＲＯＭ）、リジッド磁気ディスク、および光ディスクを含む。光ディスクの例は、コンパクト・ディスク読み取り専用メモリ（ＣＤ−ＲＯＭ）、読み書き可能コンパクト・ディスク（ＣＤ−Ｒ／Ｗ）、およびＤＶＤを含む。
【００４８】
プログラム命令のシーケンスあるいは１つまたは複数のコンピュータ可読プログラム・コード手段または論理によって定義される１つまたは複数の相互に関係するモジュールの論理アセンブリが、本発明の１つまたは複数の態様の実行を指示する。
【００４９】
有利なことに、メモリのたやすくアクセス可能な単位のデータ構造が提供される。このデータ構造を使用することによって、メモリ・アクセスおよびシステム性能が高められる（たとえばより高速に）。このデータ構造は、データ構造内にある間にメモリの単位にアクセスするためにアドレス変換または他のテストを実行することを必要としない、メモリの１つまたは複数の単位（たとえば、ページ）の指定（たとえば、アドレス）を含む。このデータ構造は、エミュレートされた環境を含むすべてのタイプの処理環境で使用することができる。
【００５０】
さまざまな実施形態が上で説明されるが、これらは例にすぎない。たとえば、本発明の１つまたは複数の態様を、エミュレートされた環境ではない環境に含めることができる。さらに、本発明の１つまたは複数の態様を、上で説明したものとは異なるネイティブ・アーキテクチャを有するか、ｚ／Ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ（Ｒ）以外のアーキテクチャをエミュレートするか、その両方であるエミュレートされた環境内で使用することができる。さまざま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、市販され、さまざまな会社によって提供される。エミュレーションに関する追加の詳細は、Virtual Machines: Versatile Platforms For Systems and Processes (TheMorgan Kaufmann Series in Computer Architecture and Design), Jim Smith and RaviNair, June 3, 2005に記載されている。
【００５１】
入出力デバイスすなわちＩ／Ｏデバイス（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含むがこれらに限定はされない）を、直接にまたは介在するＩ／Ｏコントローラを介してのいずれかでシステムに結合することができる。ネットワーク・アダプタをシステムに結合して、データ処理システムを、介在するプライベート・ネットワークまたはパブリック・ネットワークを介して、他のデータ処理システムまたはリモート・プリンタもしくはリモート・ストレージ・デバイスに結合された状態になることを可能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（Ｒ）・カードは、使用可能なタイプのネットワーク・アダプタのうちのごく少数である。
【００５２】
本発明の１つまたは複数の態様の機能は、ソフトウェア、ファームウェア、ハードウェア、またはそれらの組合せで実装することができる。本発明の機能を実行するために機械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体化する、機械によって読み取り可能な少なくとも１つのプログラム・ストレージ・デバイスを提供することができる。
【００５３】
本明細書で示される流れ図は、例にすぎない。本発明の趣旨から逸脱しない、これらの図またはそこに記載されたステップ（または動作）に対する多数の変形が存在し得る。たとえば、ステップを異なる順序で実行することができ、あるいは、ステップを追加し、削除し、または変更することができる。これらの変形のすべてが、請求される発明の一部と考えられる。
【図１】
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【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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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【手続補正書】
【提出日】平成21年11月20日(2009.11.20)
【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】
ディジタル・システムの信頼性を監視するシステムであって、
前記ディジタル・システムの信頼性の監視を容易にするために前記ディジタル・システムに関連して実装される少なくとも１つのリング・オシレータ・センサであって、前記ディジタル・システムが、複数の論理タイプを含む回路構成を含み、前記少なくとも１つのリング・オシレータ・センサが、選択された前記ディジタル・システムの複数の論理タイプを含む回路構成を含み、前記少なくとも１つのリング・オシレータ・センサ内の前記複数の論理タイプの特定の論理タイプのパーセンテージが、前記少なくとも１つのリング・オシレータ・センサのエージングを前記ディジタル・システムのエージングに相関させるために前記ディジタル・システム内の前記複数の論理タイプの特定の論理タイプのパーセンテージを再現し、前記少なくとも１つのリング・オシレータ・センサが、カウント信号を出力する、少なくとも１つのリング・オシレータ・センサと、
前記カウント信号を前記少なくとも１つのリング・オシレータ・センサの発振周波数に変換する、前記少なくとも１つのリング・オシレータ・センサに結合されたカウンタ論理と、
前記少なくとも１つのリング・オシレータの発振周波数を周期的に評価し、
（i）前記少なくとも１つのリング・オシレータの測定または推定された発振周波数が前記ディジタル・システムの警告しきい周波数未満である、または
（ii）前記少なくとも１つのリング・オシレータ・センサの測定された発振周波数の間の差の測定または推定された変化のレートが前記ディジタル・システムの許容可能な変化のレートしきい値を超える
のうちの少なくとも１つである場合に、前記少なくとも１つのリング・オシレータ・センサの、したがって前記ディジタル・システムの信頼性劣化を示す警告信号を生成する、前記カウンタ論理に結合された制御論理と
を含むシステム。
【請求項２】
前記ディジタル・システムの前記回路構成が、複数の論理タイプおよび複数のデバイス・タイプを含み、前記少なくとも１つのリング・オシレータ・センサの前記回路構成も、前記ディジタル・システムの前記複数の論理タイプおよび前記複数のデバイス・タイプを含み、前記少なくとも１つのリング・オシレータ・センサ内の前記複数の論理タイプの特定の論理タイプおよび前記複数のデバイス・タイプの特定のデバイス・タイプのパーセンテージが、前記ディジタル・システム内の前記複数の論理タイプの特定の論理タイプおよび前記複数のデバイス・タイプの特定のデバイス・タイプのパーセンテージを再現する、請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記ディジタル・システムが、複数のディジタル機能ブロックおよび複数の回路区域を含み、前記システムが、さらに、複数のリング・オシレータ・センサを含み、各リング・オシレータ・センサが、前記ディジタル・システムの論理タイプまたはデバイス・タイプ構成のうちの少なくとも１つを再現するために前記ディジタル・システムの前記複数のディジタル機能ブロックまたは複数の回路区域の少なくとも１つに関連し、前記ディジタル・システムの前記関連する少なくとも１つのディジタル機能ブロックまたは回路区域のエージングを監視するのに有用なカウント信号を供給する、請求項１に記載のシステム。
【請求項４】
前記ディジタル・システムの前記回路構成が、複数の論理タイプを含み、前記複数の論理タイプが、ＡＮＤ論理、ＮＡＮＤ論理、ＯＲ論理、ＮＯＲ論理、およびインバータ論理のうちの少なくとも２つを含み、前記ディジタル・システムの前記複数の論理タイプが、さらに、少なくとも１つのデバイス・タイプを含み、前記少なくとも１つのデバイス・タイプが、薄い酸化物デバイス、厚い酸化物デバイス、低濃度ＶＴドープ・デバイス、または高濃度ＶＴドープ・デバイスのうちの１つまたは複数を含む、請求項１に記載のシステム。
【請求項５】
前記ディジタル・システムおよび前記少なくとも１つのリング・オシレータ・センサが、共通の電源によって電力を与えられる、請求項１に記載のシステム。
【請求項６】
前記ディジタル・システムが、複数のディジタル機能ブロックを含み、前記システムが、さらに、複数のリング・オシレータ・センサを含み、各リング・オシレータ・センサが、前記複数のディジタル機能ブロックのめいめいのディジタル機能ブロック内に埋め込まれ、各ディジタル機能ブロックおよび関連するリング・オシレータ・センサが、共通の電源によって電力を供給される、請求項１に記載のシステム。
【請求項７】
前記ディジタル・システムが、さらに、少なくとも１つのディジタル機能ブロックを含み、前記少なくとも１つのリング・オシレータ・センサが、前記少なくとも１つのディジタル機能ブロックに関連し、前記少なくとも１つのリング・オシレータ・センサが、さらに、前記関連する少なくとも１つのディジタル機能ブロックの入力に電気的に結合されたイネーブル入力を含み、前記少なくとも１つのリング・オシレータ・センサが、前記関連する少なくとも１つのディジタル機能ブロックでの要求の受け取りによってイネーブルされる、請求項１に記載のシステム。
【請求項８】
前記制御論理が、前記少なくとも１つのリング・オシレータ・センサの次の発振周波数を推定する際に前記少なくとも１つのリング・オシレータ・センサの複数の判定された発振周波数を使用し、前記警告信号の前記生成が、前記少なくとも１つのリング・オシレータ・センサの前記推定された次の発振周波数が前記警告しきい周波数未満である場合に前記警告信号を生成することを含む、請求項１に記載のシステム。
【請求項９】
前記制御論理が、前記少なくとも１つのリング・オシレータ・センサの測定された発振周波数の間の差の変化のレートを周期的に判定し、線形モデル推定または前記少なくとも１つのリング・オシレータ・センサのヒストリカル・エージング・データのうちの１つを使用して次の変化のレートを推定する際に前記少なくとも１つのリング・オシレータ・センサの測定された発振周波数の間の複数の判定された変化のレートを使用し、前記制御論理が、前記少なくとも１つのリング・オシレータ・センサの測定された発振周波数の間の差の前記推定された次の変化のレートを使用して前記少なくとも１つのリング・オシレータ・センサの次の発振周波数を推定し、前記警告信号の生成が、前記少なくとも１つのリング・オシレータ・センサの前記推定された次の発振周波数が前記ディジタル・システムの警告しきい周波数未満である場合に前記警告信号を生成することを含む、請求項１に記載のシステム。
【請求項１０】
前記制御論理が、さらに、前記少なくとも１つのリング・オシレータ・センサの発振周波数の前記周期的な評価に使用されるサンプリング期間を動的に調整し、前記動的な調整が、
前記少なくとも１つのリング・オシレータ・センサの発振周波数の最も最近の判定から、前記少なくとも１つのリング・オシレータ・センサが前記警告しきい周波数に達するまでのタイム・インターバルを推定することと、
前記少なくとも１つのリング・オシレータ・センサの前記発振周波数の判定に関する次のサンプリング期間をセットする際に前記推定されたタイム・インターバルを使用することと、
次のサンプリング周期が前記少なくとも１つのリング・オシレータ・センサの発振周波数の前記周期的評価で使用される以前のサンプリング周期より短いかどうかを判定することと、
そうである場合に、前記少なくとも１つのリング・オシレータ・センサの発振周波数の前記周期的評価のサンプリング・レートを高めるために前記サンプリング期間を増やすことと
を含む、請求項１に記載のシステム。
【請求項１１】
前記ディジタル・システムおよび前記少なくとも１つのリング・オシレータ・センサが、共通の電源によって電力を供給され、前記少なくとも１つのリング・オシレータ・センサの論理タイプ回路構成およびデバイス・タイプ回路構成が、前記ディジタル・システム内で使用される論理タイプおよびデバイス・タイプのパーセンテージを再現し、前記少なくとも１つのリング・オシレータ・センサが、前記ディジタル・システムがアクティブである時に限ってイネーブルされ、これによって、前記少なくとも１つのリング・オシレータ・センサのエージングの前記ディジタル・システムのエージングへの相関を容易にする、請求項１に記載のシステム。
【請求項１２】
ディジタル・システムの信頼性を監視する方法であって、
前記ディジタル・システムの信頼性の監視を容易にするために前記ディジタル・システムに関連して実装される少なくとも１つのリング・オシレータ・センサを入手することであって、前記ディジタル・システムが、複数の論理タイプを含む回路構成を含み、前記少なくとも１つのリング・オシレータ・センサが、選択された前記ディジタル・システムの複数の論理タイプを含む回路構成を含み、前記少なくとも１つのリング・オシレータ・センサ内の前記複数の論理タイプの特定の論理タイプのパーセンテージが、前記少なくとも１つのリング・オシレータ・センサのエージングを前記ディジタル・システムのエージングに相関させるために前記ディジタル・システム内の前記複数の論理タイプの特定の論理タイプのパーセンテージを再現し、前記少なくとも１つリング・オシレータ・センサが、カウント信号を出力する、入手することと、
前記少なくとも１つのリング・オシレータ・センサの前記カウント信号を前記少なくとも１つのリング・オシレータ・センサの発振周波数に変換することと、
前記少なくとも１つのリング・オシレータ・センサの発振周波数を周期的に評価し、
（ｉ）前記少なくとも１つのリング・オシレータ・センサの測定または推定された発振周波数が前記ディジタル・システムの警告しきい周波数未満である、または
（ｉｉ）前記少なくとも１つのリング・オシレータ・センサの測定された発振周波数の間の差の測定または推定された変化のレートが前記ディジタル・システムの許容可能な変化のレートしきい値を超える
のうちの少なくとも１つである場合に、前記少なくとも１つのリング・オシレータ・センサの、したがって前記ディジタル・システムの信頼性劣化を示す警告信号を生成することと
を含む方法。
【請求項１３】
前記ディジタル・システムが、複数のディジタル機能ブロックおよび複数の回路区域を含み、前記入手することが、さらに、複数のリング・オシレータ・センサを入手することを含み、各リング・オシレータ・センサが、前記ディジタル・システムの論理タイプ構成またはデバイス・タイプ構成のうちの少なくとも１つを再現し、前記ディジタル・システムの関連する少なくとも１つのディジタル機能ブロックまたは回路区域のエージングを監視するのに有用なカウント信号を提供するために、前記ディジタル・システムの前記複数のディジタル機能ブロックまたは複数の回路区域のうちの少なくとも１つに関連する、請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
前記ディジタル・システムおよび前記少なくとも１つのリング・オシレータ・センサが、共通の電源によって電力を供給され、前記方法が、さらに、これによって前記少なくとも１つのリング・オシレータ・センサのエージングを前記ディジタル・システムのエージングに相関するのを容易にするために、前記ディジタル・システムがアクティブである時に限って前記少なくとも１つのリング・オシレータ・センサをイネーブルすることを含む、請求項１２に記載の方法。
【請求項１５】
前記ディジタル・システムが、さらに、複数のディジタル機能ブロックを含み、前記入手することが、複数のリング・オシレータ・センサを入手することを含み、各リング・オシレータ・センサが、前記複数のディジタル機能ブロックのめいめいのディジタル機能ブロック内に埋め込まれ、各ディジタル機能ブロックおよび関連するリング・オシレータ・センサが、電源を共有し、前記関連するリング・オシレータ・センサが、前記ディジタル機能ブロックがアクティブである時に限ってイネーブルされる、請求項１２に記載の方法。
【請求項１６】
前記ディジタル・システムの前記回路構成が、複数の論理タイプを含み、前記複数の論理タイプが、ＡＮＤ論理、ＮＡＮＤ論理、ＯＲ論理、ＮＯＲ論理、およびインバータ論理のうちの少なくとも２つを含み、前記ディジタル・システムの前記複数の論理タイプが、さらに、少なくとも１つのデバイス・タイプを含み、前記少なくとも１つのデバイス・タイプが、薄い酸化物デバイス、厚い酸化物デバイス、低濃度ＶＴドープ・デバイス、または高濃度ＶＴドープ・デバイスのうちの１つまたは複数を含む、請求項１２に記載の方法。
【国際調査報告】
2010527174.tif 000024
2010527174.tif 000025
2010527174.tif 000026