(57)【要約】【課題】メガセルを用いたＬＳＩのスタンバイ状態の電源電流測定時期を速く正確に検出し、カバレッジの高い複数の電源電流測定時期を求める。【解決手段】論理シミュレータ部１４の回路データ１１に、メガセルの機能記述と共にメガセルがスタンバイ状態か否かを知らせるための関数の記述を含める。電源電流測定条件判定部２０は、この関数とシミュレーション結果の信号データにより、メガセルおよびメガセル以外の部分がスタンバイ状態か否かを判定する。双方がスタンバイ状態のとき、そのピリオド、メガセル内部状態、及びピリオドの前後で信号値が変化したノード数と変化後の状態を記憶しておく。論理シミュレーション終了後、この記憶データに基づき電源電流測定時期抽出部３０が、スタンバイ状態のピリオドのうち変化ノード数が多くてメガセル内部状態のハミング距離が大きいピリオドの終了時点を電源電流測定時期として抽出する。【選択図】図１
2007003533.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハードウェア記述言語で機能記述がなされたメガセルを用いて構成される集積回路のスタンバイ時の電源電流の測定時期を検出するためのスタンバイ電流測定時期検出装置において、
前記メガセルの機能記述を含み前記集積回路の構成を示す回路データおよび前記集積回路に入力すべき信号値を示す信号データを用いて、前記集積回路の動作の論理シミュレーションを行い、前記集積回路の各ノードの信号値を一定または異なる時間間隔毎に算出するシミュレーション実行手段と、
前記メガセルがスタンバイ状態か否かを告知するために予め前記回路データに含まれている記述に基づき、前記時間間隔で区切られる各時間区間である各ピリオドの終了時点において前記メガセルがスタンバイ状態か否かを判定する第１判定手段と、
シミュレーション実行手段によって得られた各信号値のうち前記メガセルの外部の各ノードにおける信号値に基づき、各ピリオドの終了時点において前記集積回路のうち前記メガセル以外の部分がスタンバイ状態か否かを判定する第２判定手段と、
第１および第２判定手段の双方がスタンバイ状態と判定する終了時点を有するピリオドの中から所定数のピリオドを抽出して該ピリオドの終了時点を前記電源電流の測定時期とする電源電流測定時期抽出手段と、
を備えることを特徴とするスタンバイ電流測定時期検出装置。
【請求項２】
ハードウェア記述言語で機能記述がなされたメガセルを用いて構成される集積回路のスタンバイ時の電源電流の測定時期を検出するスタンバイ電流測定時期検出装置のスタンバイ電流測定時期検出方法において、
前記集積回路の構成を示す回路データであって、前記メガセルの機能記述と前記メガセルがスタンバイ状態か否かを告知するための記述とを含む回路データを作成する第１ステップと、
前記回路データおよび前記集積回路に入力すべき信号値を示す信号データを用いて、前記集積回路の動作の論理シミュレーションを行い、前記集積回路の各ノードの信号値を一定または異なる時間間隔毎に算出する第２ステップと、
前記メガセルがスタンバイ状態か否かを告知する前記記述に基づき、前記時間間隔で区切られる各時間区間である各ピリオドの終了時点において前記メガセルがスタンバイ状態か否かを判定する第３ステップと、
前記論理シミュレーションによって得られた各信号値のうち前記メガセルの外部の各ノードにおける信号値に基づき、各ピリオドの終了時点において前記集積回路のうち前記メガセル以外の部分がスタンバイ状態か否かを判定する第４ステップと、
前記メガセルがスタンバイ状態でかつ前記メガセル以外の部分もスタンバイ状態であると判定された終了時点を有するピリオドの中から所定数のピリオドを抽出し該ピリオドの終了時点を前記電源電流の測定時期とする第５ステップと、
を備えることを特徴とするスタンバイ電流測定時期検出方法。
【請求項３】
請求項２に記載のスタンバイ電流測定時期検出方法において、
前記集積回路の電源電流を測定すべき時点の数である測定時点数を入力する第６ステップを更に備え、
前記第５ステップでは、前記メガセルがスタンバイ状態でかつ前記メガセル以外の部分もスタンバイ状態であると判定された終了時点を有するピリオドの中から、ピリオドの前後で信号値が変化するノードの数に基づいてピリオドを選択し、選択したピリオドの中から前記測定時点数のピリオドを抽出して該ピリオドの終了時点を前記電源電流の測定時期とする、
ことを特徴とするスタンバイ電流測定時期検出方法。
【請求項４】
請求項３に記載のスタンバイ電流測定時期検出方法において、
前記第５ステップでは、ピリオドの前後で信号値が変化するノードの数に基づいて選択されたピリオドの中から、ピリオドの終了時点におけるメガセルの内部状態のハミング距離に基づき前記測定時点数のピリオドを選択し、選択したピリオドの終了時点を電源電流測定時期とする、
ことを特徴とするスタンバイ電流測定時期検出方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、メガセルを使用した集積回路のスタンバイ時における電源電流の測定時期を検出するスタンバイ電流測定時期検出装置および方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＬＳＩ（大規模集積回路）の故障を検出するために、ＬＳＩのスタンバイ状態での電源電流の測定が行われている。従来、この電源電流測定の時期の決定には、そのＬＳＩの論理回路図と論理シミュレーションの動作結果とに基づき、そのＬＳＩの全動作時間の中から電源電流測定の条件に適合するとされる時期を手作業によって求めるという方法が採用されていた。
【０００３】
また、ＭＯＳＬＳＩの回路構成を示す結線データと入力信号データ（テストパターン）とを用いて論理シミュレーションを実行することにより、所定の時間間隔で区切った各時間間隔の終了時点における各論理ブロックの信号状態を求め、各時間間隔の終了時点における各論理ブロックの信号状態がＭＯＳＬＳＩの静止状態（スタンバイ状態）での電源電流を測定するための判定条件を満たしているとき、その時間間隔の終了時点を電源電流測定時期として決定するようにしたＭＯＳＬＳＩの電源電流測定時期検出方法が開示されている（例えば、特許文献１参照。）。この電源電流測定時期検出方法によれば、ＭＯＳＬＳＩのスタンバイ状態における電源電流の測定時期を、手作業に依ることなく、より速くより正確に求めることができる。
【特許文献１】特開平４−４４１７２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、上記の電源電流測定時期検出方法はメガセルを使用したＬＳＩにそのまま適用することはできず、上記方法をメガセルを使用したＬＳＩに適用するためには、メガセルをスタンバイ状態にできる回路構成とし、メガセルを常にスタンバイ状態にするためのテストパターンを作成しなければならなかった。
【０００５】
ところで、スタンバイ状態における電源電流の測定によって故障を検出する場合、故障検出率を向上させるために、できるだけ多くの異なるスタンバイ状態について電源電流を測定することが望まれる。すなわち、スタンバイ状態についてのカバレッジの高い電源電流測定が望まれる（ここでは、スタンバイ状態に含まれる全状態数に対する測定対象の状態数を「カバレッジ」と呼ぶことにする）。しかし、上記の電源電流測定時期検出方法では、検出された複数の測定時期のうち、どの測定時期を選択すればカバレッジが高くなるかというような判断を行うことはできなかった。
【０００６】
そこで本発明では、メガセルに対してハードウェア記述言語による機能記述が一般的となっていることを前提として、そのようなメガセルを使用したＬＳＩのスタンバイ状態における電源電流測定時期の検出を速く正確に検出できるようにし、また、カバレッジの高い複数の電源電流測定時期を求めることができるようにしたスタンバイ電流測定時期検出装置および方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために成された本発明に係る第１のスタンバイ電流測定時期検出装置は、ハードウェア記述言語で機能記述がなされたメガセルを用いて構成される集積回路のスタンバイ時の電源電流の測定時期を検出するためのスタンバイ電流測定時期検出装置において、
前記メガセルの機能記述を含み前記集積回路の構成を示す回路データおよび前記集積回路に入力すべき信号値を示す信号データを用いて、前記集積回路の動作の論理シミュレーションを行い、前記集積回路の各ノードの信号値を一定または異なる時間間隔毎に算出するシミュレーション実行手段と、
前記メガセルがスタンバイ状態か否かを告知するために予め前記回路データに含まれている記述に基づき、前記時間間隔で区切られる各時間区間である各ピリオドの終了時点において前記メガセルがスタンバイ状態か否かを判定する第１判定手段と、
シミュレーション実行手段によって得られた各信号値のうち前記メガセルの外部の各ノードにおける信号値に基づき、各ピリオドの終了時点において前記集積回路のうち前記メガセル以外の部分がスタンバイ状態か否かを判定する第２判定手段と、
第１および第２判定手段の双方がスタンバイ状態と判定する終了時点を有するピリオドの中から所定数のピリオドを抽出して該ピリオドの終了時点を前記電源電流の測定時期とする電源電流測定時期抽出手段と、
を備えた構成としている。
【０００８】
本発明に係る第１のスタンバイ電流測定時期検出方法は、ハードウェア記述言語で機能記述がなされたメガセルを用いて構成される集積回路のスタンバイ時の電源電流の測定時期を検出するスタンバイ電流測定時期検出装置のスタンバイ電流測定時期検出方法において、
前記集積回路の構成を示す回路データであって、前記メガセルの機能記述と前記メガセルがスタンバイ状態か否かを告知するための記述とを含む回路データを作成する第１ステップと、
前記回路データおよび前記集積回路に入力すべき信号値を示す信号データを用いて、前記集積回路の動作の論理シミュレーションを行い、前記集積回路の各ノードの信号値を一定または異なる時間間隔毎に算出する第２ステップと、
前記メガセルがスタンバイ状態か否かを告知する前記記述に基づき、前記時間間隔で区切られる各時間区間である各ピリオドの終了時点において前記メガセルがスタンバイ状態か否かを判定する第３ステップと、
前記論理シミュレーションによって得られた各信号値のうち前記メガセルの外部の各ノードにおける信号値に基づき、各ピリオドの終了時点において前記集積回路のうち前記メガセル以外の部分がスタンバイ状態か否かを判定する第４ステップと、
前記メガセルがスタンバイ状態でかつ前記メガセル以外の部分もスタンバイ状態であると判定された終了時点を有するピリオドの中から所定数のピリオドを抽出し該ピリオドの終了時点を前記電源電流の測定時期とする第５ステップと、
を備えた構成としている。
【０００９】
本発明に係る第２のスタンバイ電流測定時期検出方法は、上記第１のスタンバイ電流測定時期検出方法において、
前記集積回路の電源電流を測定すべき時点の数である測定時点数を入力する第６ステップを更に備え、
前記第５ステップでは、前記メガセルがスタンバイ状態でかつ前記メガセル以外の部分もスタンバイ状態であると判定された終了時点を有するピリオドの中から、ピリオドの前後で信号値が変化するノードの数に基づいてピリオドを選択し、選択したピリオドの中から前記測定時点数のピリオドを抽出して該ピリオドの終了時点を前記電源電流の測定時期とする、
ことを特徴としている。
【００１０】
本発明に係る第３のスタンバイ電流測定時期検出方法は、上記第２のスタンバイ電流測定時期検出方法において、
前記第５ステップでは、ピリオドの前後で信号値が変化するノードの数に基づいて選択されたピリオドの中から、ピリオドの終了時点におけるメガセルの内部状態のハミング距離に基づき前記測定時点数のピリオドを選択し、選択したピリオドの終了時点を電源電流測定時期とする、
ことを特徴としている。
【発明の効果】
【００１１】
本発明に係る第１のスタンバイ電流測定時期検出装置または方法によれば、測定対象のＬＳＩに含まれるメガセルがスタンバイ状態か否かが回路データに含まれる所定の記述に基づいて判定され、その判定結果を考慮してＬＳＩのスタンバイ状態における電源電流測定時期が決定される。このため、メガセルを使用したＬＳＩに対しても、メガセルをスタンバイ状態とする回路を設けることなく、また、メガセルをスタンバイ状態とするためのテストパターンを作成することなく、速く正確にスタンバイ状態における電源電流測定時期を検出することができる。
【００１２】
本発明に係る第２のスタンバイ電流測定時期検出装置または方法によれば、ピリオドの前後で信号値が変化するノードの数に基いて電源電流測定時期が決定されるため、スタンバイ状態のカバレッジを高くして、スタンバイ状態における電源電流測定による故障検出率を向上させることができる。
【００１３】
本発明に係る第３のスタンバイ電流測定時期検出装置または方法によれば、メガセルの内部状態のハミング距離に基づいて電源電流測定時期が決定されるため、更にスタンバイ状態のカバレッジを高めることができ、したがって、スタンバイ状態における電源電流測定による故障検出率を更に向上させることができる。なお、スタンバイ状態における電源電流測定により故障が検出されたときのメガセルの内部状態は、故障の解析のための有用な情報として利用することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
＜実施形態の構成＞
図２は、本発明の一実施形態であるスタンバイ電流測定時期検出装置のハードウェア構成を示すブロック図である。本スタンバイ電流測定時期検出装置のハードウェアは、ＣＰＵ等からなるデータ処理装置５０と、キーボード５２と、マウス５４と、ハードディスク装置などの外部記憶装置および／またはＲＡＭ(Random Access Memory)などのメモリである記憶装置５６と、ディスプレイ５８と、プリンタ６０とから構成されるコンピュータである。このコンピュータは、所定のプログラムをデータ処理装置５０内のＣＰＵが実行することにより、ＬＳＩのスタンバイ状態における電源電流の測定時期を検出するスタンバイ電流測定時期検出装置として機能する。
【００１５】
図１は、このようにして実現されるスタンバイ電流測定時期検出装置の構成を概念的に示す機能ブロック図である。本スタンバイ電流測定時期検出装置は、概念的には、論理シミュレーション部１４、抽出ピリオド数入力部１６、信号データ格納部１８、電源電流測定条件判定部２０、電源電流測定時期格納部２２、変化信号格納部２４、メガセル内部状態格納部２６、および電源電流測定時期抽出部３０から構成される。
【００１６】
＜実施形態の動作＞
図３は、上記構成のスタンバイ電流測定時期検出装置の動作を示すフローチャートである。以下、このフローチャートを参照しつつ本実施形態のスタンバイ電流測定時期検出装置の動作を説明する。
【００１７】
本実施形態のスタンバイ電流測定時期検出装置では、まず論理シミュレータ部１４が電源電流測定の対象となるＬＳＩ（以下「対象ＬＳＩ」という）の構成を示す回路データ１１と対象ＬＳＩに外部から入力される信号値を示す信号データ１２とを読み込み（ステップＳ１０）、次に抽出ピリオド数入力部１６がその論理シミュレーションの各ピリオドのうち電源電流測定時期として抽出すべき時点に対応するピリオドの数を入力する（ステップＳ１２）。その後、論理シミュレータ部１４が対象ＬＳＩの動作の論理シミュレーションを１ピリオド分だけ行い（ステップＳ１４）、信号データ格納部１８がそのピリオドの終了時点における対象ＬＳＩの全ノードの状態（信号値）を示す信号データを格納する（ステップＳ１６）。そして電源電流測定条件判定部２０が、その信号データを用いて対象ＬＳＩがスタンバイ状態か否かを判定する（ステップＳ１８、Ｓ１９）。このとき、対象ＬＳＩにおいて例えばＲＡＭのメガセルが使用されている場合、以下のようにしてスタンバイ状態か否かを判定する。
【００１８】
本実施形態では、メガセルについてはハードウェア記述言語により機能記述が行われており、かつ、メガセルがスタンバイ状態になったことを電源電流測定条件判定部２０に知らせるための関数、およびスタンバイ状態でなくなったことを電源電流測定条件判定部２０に知らせるための関数が、メガセルの機能記述を行った開発者により予め記述されていて、この記述データは回路データ１１の一部を構成している。ＲＡＭの場合には、ローアクティブのチップイネーブル信号である制御信号ＣＥＢが「Ｈｉｇｈ」レベルになるとスタンバイ状態となり、制御信号ＣＥＢが「Ｌｏｗ」レベルになるとスタンバイ状態ではなくなる。このため、例えば、スタンバイ状態になったことを知らせる関数$StanbyPeriodおよびスタンバイ状態でなくなったことを知らせる関数$NotStanbyPeriodが、図４に示すように予め記述される。これにより、メガセルとしてのＲＡＭの制御信号ＣＥＢが「Ｈｉｇｈ」になると、電源電流測定条件判定部２０は関数$StanbyPeriodによりＲＡＭがスタンバイ状態になったことを認識し、ＲＡＭの制御信号ＣＥＢが「Ｌｏｗ」になると、電源電流測定条件判定部２０は関数$NotStanbyPeriodによりＲＡＭがスタンバイ状態でなくなったことを認識する。すなわち、関数$StanbyPeriodは、ＲＡＭがスタンバイ状態になると必ず呼び出され、ＲＡＭがスタンバイ状態にあることを電源電流測定条件判定部２０に知らせる機能を有し、関数$NotStanbyPeriodは、ＲＡＭがスタンバイ状態でなくなると必ず呼び出され、ＲＡＭがスタンバイ状態でないことを電源電流測定条件判定部２０に知らせる機能を有する。
【００１９】
上記のようにして電源電流測定判定部２０は、ＲＡＭなどのメガセルがスタンバイ状態か否かを判定することができ、スタンバイ状態ではないと判定された場合は、ステップＳ１４へ戻り、次の１ピリオド分の論理シミュレーションを行う。スタンバイ状態であると判定された場合にはステップＳ１９へ進み、対象ＬＳＩにおけるメガセル以外部分（ＲＡＭ以外の部分）であるゲートレベルの部分がスタンバイ状態か否かを判定する。
【００２０】
対象ＬＳＩにおけるメガセル以外の部分がスタンバイ状態か否かの判定は、従来と同様にして行う（例えば前述の特開平４−４４１７２号公報に記載のＭＯＳＬＳＩの電源電流測定時期検出方法を用いる）。この判定の結果、スタンバイ状態ではないと判定された場合は、ステップＳ１４へ戻り、次の１ピリオド分の論理シミュレーションを行う。以降、メガセル部分またはメガセル以外の部分のいずれかがスタンバイ状態でない間は、ステップＳ１４〜Ｓ１８またはＳ１９が繰り返し実行され、１ピリオド分ずつ論理シミュレーションが行われていく。
【００２１】
メガセル部分およびメガセル以外の部分の双方すなわち対象ＬＳＩ全体がスタンバイ状態であると判定された場合は、ステップＳ２０へ進み、電源電流測定時期格納部２２が、スタンバイ状態か否かの判定の対象となったピリオドすなわち最近に論理シミュレーションが行われたピリオドを、電源電流測定時期の候補として格納する（以下、格納されたピリオドを「候補ピリオド」という。ただし正確には、候補ピリオドの終了時点が電源電流測定時期の候補である。）。そして変化信号格納部２４が、対象ＬＳＩの全ノードのうち候補ピリオドの前後で信号値が変化したノードの数および変化後の状態（信号値）を格納し、メガセル内部状態格納部２６が、候補ピリオドの終了時点におけるメガセルの内部状態（メガセル内部の信号値やＲＡＭデータなど）を格納する（ステップＳ２２）。
【００２２】
その後、ステップＳ２４において、論理シミュレーションが終了したか否かを判定し、終了していない間は、ステップＳ１４〜Ｓ１８、Ｓ１４〜Ｓ１９、またはＳ１４〜Ｓ２４が繰り返し実行され、これにより論理シミュレータ部１４は、予め設定された期間の論理シミュレーションを１ピリオドずつ実行する。
【００２３】
論理シミュレーションが終了したと判定されると、ステップＳ２６へ進み、電源電流測定時期抽出部３０が、変化信号格納部２４およびメガセル内部状態格納部２６に格納されたデータに基づき候補ピリオドの中から抽出ピリオド数入力部１６で入力された数だけピリオドを選択し、選択したピリオドの終了時点を電源電流測定時期とする。このピリオド選択のために電源電流測定時期抽出部３０は第１選択部３１および第２選択部３２を備え、まず第１選択部３１が、変化信号格納部２４に格納されたデータに基づき、電源電流測定時期格納部２２に格納された候補ピリオドの中から、ピリオドの前後で変化したノードの数の多いピリオドを所定数だけ選択する。次に第２選択部３２が、メガセル内部状態格納部２６に格納されたデータに基づき、第１選択部３１で選択されたピリオドの中から、そのピリオドの終了時点においてメガセルの内部状態のハミング距離が大きいもの（例えばＲＡＭのメガセル場合にはメモリアレイに保持されたデータについてのハミング距離の大きいもの）を、抽出ピリオド数入力部１６で入力された数だけ選択し、選択した各ピリオドの終了時点を示すデータを電源電流測定時期データ４０として記憶装置５６にファイル出力する。
【００２４】
＜効果＞
上記実施形態によれば、メガセルがスタンバイ状態か否かが電源電流測定条件判定部２０により判定され（ステップＳ１８）、その結果に基づきＬＳＩにおけるスタンバイ状態の電源電流測定の時期が決定される。このため、メガセルを使用したＬＳＩに対しても、メガセルをスタンバイ状態とする回路を設けることなく、また、メガセルをスタンバイ状態にするテストパターンを別途作成することなく、速く正確にスタンバイ状態における電源電流測定時期を検出することができる。そして、メガセル内部状態格納部２６に格納されたデータを用いて、スタンバイ状態における電源電流測定により故障が検出されたときのメガセルの内部状態を調べることもできる。この内部状態は故障の解析において有用な情報となる。
【００２５】
また上記実施形態によれば、変化信号格納部２４に格納されたデータに基づき、変化したノード数の多いピリオドが抽出され、更に、メガセル内部状態格納部２６に格納されたデータに基づき、抽出されたピリオドの中からメガセルの内部状態のハミング距離の大きい複数のピリオドが選択される。これにより、スタンバイ状態についてのカバレッジの高い電源電流測定が可能となり、故障検出率が向上する。
【００２６】
＜変形例＞
上記実施形態では、論理シミュレーションを１ピリオド分行う毎に対象ＬＳＩがスタンバイ状態か否かを判定していたが（図３参照）、論理シミュレーションの過程において各ピリオドの終了時点の信号値やメガセルの内部状態を記憶しておき、論理シミュレーションが終了した後、記憶された信号値や内部状態に基づき、対象ＬＳＩ（メガセルおよびメガセル以外の部分）がスタンバイ状態か否かを判定して電源電流測定時期を検出するようにしてもよい。
【００２７】
なお上記では、メガセルとしてＲＡＭを例にとって説明したが、ＣＰＵなど他の種類のメガセルであっても、それぞれの種類に応じて関数$StanbyPeriodや関数$NotStanbyPeriodを記述することにより、本発明を適用することができ、同様の効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の一実施形態であるスタンバイ電流測定時期検出装置の構成を示す機能ブロック図。
【図２】前記実施形態のスタンバイ電流測定時期検出装置のハードウェア構成を示すブロック図。
【図３】前記実施形態のスタンバイ電流測定時期検出装置の動作を示すフローチャート。
【図４】メガセルがスタンバイ状態になったことを知らせる関数およびスタンバイ状態でなくなったことを知らせる関数の記述例を示す図。
【符号の説明】
【００２９】
１１  …回路データ
１２  …信号データ
１４  …論理シミュレータ部
１６  …抽出ピリオド数入力部
１８  …信号データ格納部
２０  …電源電流測定条件判定部
２２  …電源電流測定時期格納部
２４  …変化信号格納部
２６  …メガセル内部状態格納部
３０  …電源電流測定時期抽出部
３１  …第１選択部
３２  …第２選択部
４０  …電源電流測定時期データ
【図１】
2007003533.tif 000003
【図２】
2007003533.tif 000004
【図３】
2007003533.tif 000005
【図４】
2007003533.tif 000006