JP6506010B2 - Power consumption estimation technology for semiconductor integrated circuits - Google Patents

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Description

本発明は、半導体集積回路の消費電力見積もり技術に関し、特に消費電力の測定を可能とする半導体集積回路、半導体集積回路の消費電力を測定する方法、半導体集積回路の消費電力を見積もる見積装置、及び消費電力の測定を可能とする半導体集積回路を設計する設計装置に関する。   The present invention relates to a technique for estimating power consumption of a semiconductor integrated circuit, and more particularly, to a semiconductor integrated circuit capable of measuring the power consumption, a method of measuring the power consumption of the semiconductor integrated circuit, a device for estimating the power consumption of the semiconductor integrated circuit, The present invention relates to a design apparatus for designing a semiconductor integrated circuit that enables measurement of power consumption.

半導体集積回路にとって、消費電力は、チップの面積や省エネ性能などに影響するため、半導体集積回路の設計段階で消費電力を見積もることは重要である。半導体集積回路の消費電力を設計段階で見積もる方法として、シミュレーションを用いる方法が知られている。   For semiconductor integrated circuits, it is important to estimate the power consumption at the design stage of the semiconductor integrated circuit because the power consumption affects the chip area and the energy saving performance. As a method of estimating the power consumption of a semiconductor integrated circuit at the design stage, a method using simulation is known.

シミュレーションを用いる方法では、半導体集積回路の実際の動作のシミュレーションを実行するためのシミュレーションプログラムと、半導体集積回路の回路構成に関する情報を記述した回路情報と、半導体集積回路を実際に動作させる際の入力信号のパターンを記述したシミュレーションパターンとが使用される。かかるシミュレーションでは、シミュレーションを実行する装置は、半導体集積回路において予め定められた観測ノードの状態が遷移した回数をシミュレーション結果として記憶媒体に記録する。シミュレーションを実行する装置は、記録されたノードの状態が遷移した回数(すなわち、トグル回数)に基づいて、設計対象の半導体集積回路の消費電力を見積もる。   In the method using simulation, a simulation program for executing simulation of the actual operation of the semiconductor integrated circuit, circuit information describing information on the circuit configuration of the semiconductor integrated circuit, and an input for actually operating the semiconductor integrated circuit A simulation pattern describing the pattern of the signal is used. In such simulation, the apparatus that executes the simulation records the number of transitions of the state of the observation node determined in advance in the semiconductor integrated circuit on the storage medium as a simulation result. The apparatus that executes the simulation estimates the power consumption of the semiconductor integrated circuit to be designed based on the number of transitions of the recorded state of the node (ie, the number of toggles).

シミュレーションを用いる方法では、消費電力を見積もるために半導体集積回路の観測ノードの状態の遷移の情報が必要とされる。しかしながら、従来のシミュレーション結果は、一般には、観測ノードの状態の遷移の情報の他に、例えば、観測ノードの電位のアナログ値や、スキュー及びスルーの情報など、消費電力の見積もりに必要としない情報を有している。従来のシミュレーションを用いる方法では、シミュレーションを実行する装置は、かかる消費電力の見積もりに不必要な情報を算出するために、その実行時間を増大させている。シミュレーションの実行時間は、観測ノード数に比例するため、シミュレーションの実行時間の増大は、観測ノード数が大きい半導体集積回路の消費電力を見積もる際に無視できない問題である。   In the method using simulation, in order to estimate the power consumption, information of the transition of the state of the observation node of the semiconductor integrated circuit is required. However, in the conventional simulation result, in general, in addition to the information on the transition of the state of the observation node, information not necessary for the estimation of power consumption, such as the analog value of the potential of the observation node, skew and through information, etc. have. In the conventional method using simulation, the device that executes the simulation increases its execution time in order to calculate unnecessary information for the estimation of the power consumption. Since the execution time of simulation is proportional to the number of observation nodes, an increase in the execution time of simulation is a problem that can not be ignored when estimating the power consumption of a semiconductor integrated circuit with a large number of observation nodes.

一方、半導体集積回路の消費電力を実際に測定することは、製品評価のために重要である。半導体集積回路は、種々の機能を実現するための構成要素(すなわち、モジュール)を有しており、モジュール毎の消費電力を測定することが求められている。このような半導体集積回路の消費電力の見積もりのためのシミュレーションの実行時間の増大を抑制するとともに、半導体集積回路の消費電力をモジュール毎に実際に測定するために、計測対象回路の出力のトグル回数を記録する消費電力評価方法が存在する。   On the other hand, it is important for product evaluation to actually measure the power consumption of a semiconductor integrated circuit. Semiconductor integrated circuits have components (i.e., modules) for realizing various functions, and it is required to measure the power consumption of each module. The number of toggles of the output of the circuit to be measured in order to actually measure the power consumption of the semiconductor integrated circuit for each module while suppressing an increase in the execution time of the simulation for estimating the power consumption of such a semiconductor integrated circuit. There is a power consumption evaluation method that records

例えば、下記特許文献1は、消費電力計測対象回路の消費電力評価方法を開示する。下記特許文献1に開示される消費電力評価方法は、消費電力計測対象回路、及び該消費電力計測対象回路の回路要素のトグル回数を検出するトグル検出回路が構成されたフィールドプログラマブルアレイに対してシミュレーションパターンを入力し、該シミュレーションの終了後に該トグル検出回路により検出したトグル回数に基づいて、消費電力計測対象回路の消費電力を求めることを特徴とする。   For example, Patent Document 1 below discloses a power consumption evaluation method of a power consumption measurement target circuit. The power consumption evaluation method disclosed in Patent Document 1 below simulates a power consumption measurement target circuit and a field programmable array in which a toggle detection circuit for detecting the number of toggles of circuit elements of the power consumption measurement target circuit is configured. A pattern is input, and power consumption of the power consumption measurement target circuit is obtained based on the number of toggles detected by the toggle detection circuit after completion of the simulation.

特開2002−288257号公報JP 2002-288257 A

上述した特許文献1に開示される従前の回路は、計測対象回路のトグル回数を記録するが、計測対象回路の全てのノードのトグル回数を記録する必要があり、シミュレーションの実行時間の増大の抑制にはいまだ課題を有していた。また、特許文献1に開示される従前の回路は、トグル検出回路が組み込まれた半導体集積回路、又はトグル検出回路が構成されたフィールドプログラマブルアレイをどのように制御して効率的に消費電力の見積もりのために計測対象のトグル回数の算出を行うことについて、何ら考慮されていなかった。また、特許文献1に開示される従前の回路は、計測対象回路のノード毎にトグル検出回路を必要とするため、半導体集積回路にトグル検出回路を組み込んだ場合、チップ面積の増大を招くという課題を有していた。   The conventional circuit disclosed in the above-mentioned Patent Document 1 records the number of toggles of the circuit to be measured, but it is necessary to record the number of toggles of all nodes of the circuit to be measured. Still had challenges. In addition, the conventional circuit disclosed in Patent Document 1 efficiently controls power consumption by controlling a semiconductor integrated circuit incorporating a toggle detection circuit or a field programmable array including a toggle detection circuit. In order to calculate the number of toggles to be measured, no consideration has been made. In addition, since the conventional circuit disclosed in Patent Document 1 requires a toggle detection circuit for each node of the measurement target circuit, when the toggle detection circuit is incorporated in a semiconductor integrated circuit, the chip area increases. Had.

そこで、本発明は、チップ面積の増大を抑制しつつ、効率的に消費電力の見積もりを行うことができる半導体集積回路を提供することを目的とする。   Therefore, an object of the present invention is to provide a semiconductor integrated circuit capable of efficiently estimating power consumption while suppressing an increase in chip area.

また、本発明は、モジュール毎に効率的に消費電力の測定を行うことができる半導体集積回路を提供することを目的とする。   Another object of the present invention is to provide a semiconductor integrated circuit capable of efficiently measuring the power consumption for each module.

また、本発明は、半導体集積回路の消費電力を効率的に見積もることができる見積装置を提供することを目的とする。   Another object of the present invention is to provide an estimation device capable of efficiently estimating the power consumption of a semiconductor integrated circuit.

また、本発明は、モジュール毎に効率的に消費電力の測定を行う半導体集積回路を設計することができる半導体設計装置を提供することを目的とする。   Another object of the present invention is to provide a semiconductor design device capable of designing a semiconductor integrated circuit that efficiently measures power consumption for each module.

上記課題を解決するための本発明は、以下の技術的特徴乃至は発明特定事項を含んで構成される。   The present invention for solving the above problems includes the following technical features or invention specific matters.

すなわち、ある観点に従う本発明は、第1の組合せ回路から第1の信号を受けて、該第1の信号に基づく第2の信号を第2の組合せ回路に出力する少なくとも1つのシフト回路と、所定のシステムクロックに基づいて所定のイネーブル信号及び所定のシフトクロックを生成し、該生成した所定のイネーブル信号及び所定のシフトクロックを前記シフト回路に出力するクロック生成回路と、を備え、前記少なくとも1つのシフト回路は、それぞれ一対の選択回路及び順序回路からなる複数の出力制御回路を有し、前記複数の出力制御回路は、一の前記出力制御回路の該順序回路からの出力が他の前記出力制御回路の該選択回路に入力されるように環状に接続され、前記クロック生成回路は、前記少なくとも1つのシフト回路における前記順序回路の個数の逓倍に対応する回数だけ前記所定のシステムクロックが交番する第1の期間にわたって第1の状態となり、前記第1の期間の後に前記第2の信号をキャプチャするために必要な第2の期間にわたって第2の状態となるように前記所定のイネーブル信号を生成し、対応する前記選択回路に出力するとともに、前記第1の期間に加えて前記所定のシステムクロックが1回交番する第3の期間にわたって交番するように前記所定のシフトクロックを生成し、対応する前記順序回路に出力する、半導体集積回路である。   That is, the present invention according to one aspect includes at least one shift circuit that receives a first signal from a first combinational circuit and outputs a second signal based on the first signal to a second combinational circuit; A clock generation circuit which generates a predetermined enable signal and a predetermined shift clock based on a predetermined system clock and outputs the generated predetermined enable signal and the predetermined shift clock to the shift circuit; One shift circuit has a plurality of output control circuits each comprising a pair of selection circuits and a sequential circuit, and the plurality of output control circuits are configured such that the output from the sequential circuit of one of the output control circuits is the other output The clock generation circuit is connected in a ring shape so as to be input to the selection circuit of the control circuit, and the clock generation circuit A first state for a first period of time during which the predetermined system clock alternates a number of times corresponding to a multiplication of the number of second, and a second state necessary to capture the second signal after the first period of time A third enable signal is generated so as to be in the second state over a period and output to the corresponding selection circuit, and the predetermined system clock is alternated once in addition to the first period. The semiconductor integrated circuit generates the predetermined shift clock so as to alternate over a period and outputs the shift clock to the corresponding sequential circuit.

ここで、前記複数の出力制御回路のそれぞれにおける該選択回路は、前記所定のイネーブル信号に従って、前記第1の信号又は前記一の出力制御回路の前段の出力制御回路における順序回路から出力される第2の信号のいずれかを、対応する該順序回路に選択信号として出力し、前記複数の出力制御回路のそれぞれにおける該順序回路は、前記所定のシフトクロックに従って、前記対応する選択信号を前記第2の信号として出力しても良い。   Here, the selection circuit in each of the plurality of output control circuits may output the first signal or the sequential circuit in the output control circuit in the previous stage of the one output control circuit according to the predetermined enable signal. One of the two signals is output as a selection signal to the corresponding sequential circuit, and the sequential circuit in each of the plurality of output control circuits is configured to output the second corresponding selection signal in accordance with the predetermined shift clock. It may be output as a signal of

また、前記半導体集積回路は、前記シフト回路を複数備え、前記複数のシフト回路のそれぞれは、同じ個数の順序回路を有するように構成されても良い。   The semiconductor integrated circuit may include a plurality of shift circuits, and each of the plurality of shift circuits may be configured to have the same number of sequential circuits.

さらに、別の観点に従う本発明は、半導体集積回路の消費電力を、制御装置の制御の下、測定するための測定方法であって、環状に接続された複数の順序回路を有する少なくとも1つのシフト回路を備える半導体集積回路を準備することと、前記半導体集積回路にテストパターンを入力することと、前記テストパターンの複数の状態に対応する各前記順序回路の出力の状態を取得することと、取得した前記各順序回路の出力の状態に基づいて、前記半導体集積回路の消費電力を算出することと、を含み、前記各順序回路の出力の状態を取得することは、前記半導体集積回路の動作周波数を第1の周波数に設定することと、前記少なくとも1つのシフト回路における各順序回路の出力をキャプチャすることと、前記半導体集積回路の動作周波数を前記第1の周波数より高い第2の周波数に設定することと、前記少なくとも1つのシフト回路における一の前記順序回路の出力の状態を取得し、さらに、該少なくとも1つのシフト回路における各順序回路の出力の状態を次段の順序回路にシフトさせることを、前記シフト回路における順序回路の個数の逓倍に対応する回数に一回分加えた回数だけ繰り返すことと、を含む、測定方法である。   Furthermore, according to another aspect of the present invention, there is provided a measuring method for measuring the power consumption of a semiconductor integrated circuit under the control of a controller, the method comprising at least one shift having a plurality of sequential circuits connected in a ring. Providing a semiconductor integrated circuit including a circuit, inputting a test pattern to the semiconductor integrated circuit, acquiring an output state of each of the sequential circuits corresponding to a plurality of states of the test pattern, and acquiring Calculating the power consumption of the semiconductor integrated circuit based on the state of the output of each sequential circuit, and acquiring the state of the output of each sequential circuit, the operating frequency of the semiconductor integrated circuit To a first frequency, capturing an output of each sequential circuit in the at least one shift circuit, and an operating frequency of the semiconductor integrated circuit Setting a second frequency higher than the first frequency, acquiring the state of the output of one of the sequential circuits in the at least one shift circuit, and further setting each of the sequential circuits in the at least one shift circuit It is a measuring method including repeating the number of times corresponding to the multiplication of the number of sequential circuits in the shift circuit to repeat the shift of the state of the output to the sequential circuit of the next stage.

さらに、別の観点に従う本発明は、半導体集積回路の消費電力を測定するための測定装置であって、少なくともメモリ及びプロセッサを有する制御装置を備え、前記制御装置は、環状に接続された複数の順序回路を有する少なくとも1つのシフト回路を備える半導体集積回路を所定の位置に配置し、前記半導体集積回路にテストパターンを入力し、前記テストパターンの複数の状態に対して、前記半導体集積回路の動作周波数を第1の周波数に設定し、前記少なくとも1つのシフト回路における各順序回路の出力をキャプチャし、前記半導体集積回路の動作周波数を第1の周波数より高い第2の周波数に設定し、前記少なくとも1つのシフト回路における一の前記順序回路の出力の状態を取得し、さらに、該少なくとも1つのシフト回路における各順序回路の出力の状態を次段の順序回路にシフトさせることを前記シフト回路における順序回路の個数の逓倍に対応する回数に一回分だけ加えた回数だけ繰り返し、取得した前記順序回路の出力の状態に基づいて、前記半導体集積回路の消費電力を算出するように構成される、測定装置である。   Furthermore, according to another aspect of the present invention, there is provided a measuring device for measuring the power consumption of a semiconductor integrated circuit, comprising: a control device having at least a memory and a processor, the control device comprising a plurality of annularly connected devices. A semiconductor integrated circuit including at least one shift circuit having a sequential circuit is disposed at a predetermined position, a test pattern is input to the semiconductor integrated circuit, and the operation of the semiconductor integrated circuit with respect to a plurality of states of the test pattern. The frequency is set to a first frequency, the output of each sequential circuit in the at least one shift circuit is captured, the operating frequency of the semiconductor integrated circuit is set to a second frequency higher than the first frequency, Obtaining the state of the output of one of said sequential circuits in one shift circuit, and The output of the sequential circuit is repeated by shifting the state of the output of each sequential circuit to the sequential circuit of the next stage by the number of times corresponding to the multiplication of the number of sequential circuits in the shift circuit by one. The measurement device is configured to calculate the power consumption of the semiconductor integrated circuit based on the state of

さらに、別の観点に従う本発明は、半導体集積回路モデルの設計を行うための半導体設計装置であって、プロセッサと、所定の設計プログラムを記憶可能なメモリと、を備え、前記所定のプログラムを実行する前記プロセッサの制御の下、各モジュールに割り当てられた属性に基づいて、消費電力の見積もりを個別に行うべきモジュールがあるか否かを判断し、前記消費電力の見積もりを個別に行うべきモジュールがあると判断する場合、該モジュールに対する順序回路モデルを抽出し、前記抽出した順序回路モデルに対応するシフト回路モデルを生成し、さらに、生成した前記シフト回路モデルのそれぞれに対応する順序回路モデルの個数が一致するように、前記シフト回路モデルの少なくとも1つに順序回路モデルを生成し、前記消費電力の見積もりを個別に行うモジュールがないと判断する場合、前記順序回路モデルに対応するシフト回路を生成し、さらに、生成した前記シフト回路モデルのそれぞれに対応する順序回路モデルの個数が一致するように、前記シフト回路モデルの少なくとも1つに順序回路モデルを生成する、半導体設計装置である。   Furthermore, according to another aspect of the present invention, there is provided a semiconductor design apparatus for designing a semiconductor integrated circuit model, comprising: a processor; and a memory capable of storing a predetermined design program, and executing the predetermined program Under the control of the processor, based on the attributes assigned to each module, it is determined whether there is a module for which the power consumption should be separately estimated, and the module which should individually perform the power consumption estimation If it is determined that there is, the sequential circuit model for the module is extracted, a shift circuit model corresponding to the extracted sequential circuit model is generated, and the number of sequential circuit models corresponding to each of the generated shift circuit models Generating a sequential circuit model in at least one of the shift circuit models such that If it is determined that there is no module that individually estimates the shift circuit model, a shift circuit corresponding to the sequential circuit model is generated, and the number of sequential circuit models corresponding to each of the generated shift circuit models matches. The semiconductor design apparatus generates a sequential circuit model in at least one of the shift circuit models.

さらに、別の観点に従う本発明は、半導体集積回路モデルの設計を行う半導体設計装置によって実行される半導体設計方法であって、各モジュールに割り当てられた属性に基づいて、消費電力の見積もりを個別に行うべきモジュールがあるか否か判断することと、前記消費電力の見積もりを個別に行うべきモジュールがあると判断する場合、該モジュールに対する順序回路モデルを抽出し、前記抽出した順序回路モデルに対応するシフト回路モデルを生成し、さらに、生成した前記シフト回路モデルのそれぞれに対応する順序回路モデルの個数が一致するように、前記シフト回路モデルの少なくとも1つに順序回路モデルを生成することと、前記消費電力の見積もりを個別に行うべきモジュールがないと判断する場合、前記順序回路モデルに対応するシフト回路モデルを生成し、さらに、生成した前記シフト回路モデルのそれぞれに対応する順序回路モデルの個数が一致するように、前記シフト回路モデルの少なくとも1つに順序回路モデルを生成することと、を含む、半導体設計方法である。   Furthermore, according to another aspect of the present invention, there is provided a semiconductor design method implemented by a semiconductor design apparatus for designing a semiconductor integrated circuit model, wherein power consumption is estimated separately based on the attributes assigned to each module. If it is determined that there is a module to be performed, and if it is determined that there is a module to separately estimate the power consumption, a sequential circuit model for the module is extracted, and the extracted sequential circuit model is corresponded Generating a shift circuit model, generating a sequential circuit model in at least one of the shift circuit models such that the number of sequential circuit models corresponding to each of the generated shift circuit models matches; If it is determined that there is no module to estimate power consumption separately, Generating a corresponding shift circuit model, and further generating a sequential circuit model in at least one of the shift circuit models such that the number of sequential circuit models corresponding to each of the generated shift circuit models matches. , And a semiconductor design method.

さらに、別の観点に従う本発明は、半導体集積回路の消費電力を見積もるためのプログラムであって、前記プログラムは、見積装置のプロセッサに、第1の組合せ回路モデルから第1の信号を受けて、該第1の信号に基づく第2の信号を第2の組合せ回路モデルに出力する少なくとも1つのシフト回路モデルを形成する機能と、所定のシステムクロックに基づいて所定のイネーブル信号及び所定のシフトクロックを生成し、該生成した所定のイネーブル信号及び所定のシフトクロックを前記シフト回路モデルに出力するクロック生成回路モデルを形成する機能と、を実現させるように構成され、前記少なくとも1つのシフト回路モデルは、それぞれ一対の選択回路モデル及び順序回路モデルからなる複数の出力制御回路モデルを有し、前記複数の出力制御回路モデルは、一の前記出力制御回路モデルの該順序回路モデルからの出力が他の前記出力制御回路モデルの該選択回路モデルに入力されるように環状に接続され、前記クロック生成回路モデルを形成する機能は、前記少なくとも1つのシフト回路モデルにおける前記順序回路モデルの個数の逓倍に対応する回数だけ前記所定のシステムクロックが交番する第1の期間にわたって第1の状態となり、前記第1の期間の後に前記第2の信号をキャプチャするために必要な第2の期間にわたって第2の状態となるように前記所定のイネーブル信号を生成する機能と、対応する前記選択回路モデルに出力するとともに、前記第1の期間に加えて前記所定のシステムクロックが1回交番する第3の期間にわたって交番するように前記所定のシフトクロックを生成し、対応する前記順序回路モデルに出力する機能と、を含む、プログラムである。   Further, according to another aspect of the present invention, there is provided a program for estimating the power consumption of a semiconductor integrated circuit, the program receiving a first signal from a first combinational circuit model in a processor of an estimation device, A function of forming at least one shift circuit model for outputting a second signal based on the first signal to a second combinational circuit model, and a predetermined enable signal and a predetermined shift clock based on a predetermined system clock And at least one shift circuit model is configured to implement a function of generating and generating a clock generation circuit model that generates the predetermined enable signal and the predetermined shift clock thus generated to the shift circuit model. A plurality of output control circuit models each comprising a pair of selection circuit models and a sequential circuit model; An output control circuit model of the clock generation circuit is connected in a ring so that an output from the sequential circuit model of one of the output control circuit models is input to the selection circuit model of the other output control circuit model, The function of forming a model is in a first state for a first period during which the predetermined system clock alternates a number of times corresponding to the multiplication of the number of sequential circuit models in the at least one shift circuit model. A function of generating the predetermined enable signal to be in a second state for a second period necessary to capture the second signal after a period of time, and outputting to the corresponding selection circuit model And the predetermined period is to alternate during a third period in which the predetermined system clock alternates once in addition to the first period. Generating a shift clock, it includes a function of outputting to a corresponding said sequential circuit model, and a program.

さらに、別の観点に従う本発明は、半導体集積回路モデルの消費電力を見積もる見積装置により実行される見積方法であって、環状に接続された複数の順序回路モデルを有する少なくとも1つのシフト回路モデルを備える半導体集積回路モデルを取得することと、前記半導体集積回路モデルにシミュレーションパターンを入力することと、前記シミュレーションパターンの複数の状態に対応する順序回路モデルの出力の状態を取得することと、取得した前記順序回路モデルの出力の状態に基づいて、前記半導体集積回路モデルの消費電力を算出することと、を含み、前記状態を取得することは、前記半導体集積回路モデルの動作周波数を第1の周波数に設定することと、前記少なくとも1つのシフト回路モデルにおける各順序回路モデルの出力をキャプチャすることと、前記半導体集積回路モデルの動作周波数を前記第1の周波数より高い第2の周波数に設定することと、前記少なくとも1つのシフト回路モデルにおける一の前記順序回路モデルの出力の状態を取得し、さらに、該少なくとも1つのシフト回路モデルにおける各順序回路モデルの出力の状態を次段の順序回路モデルにシフトさせることを前記シフト回路モデルにおける順序回路モデルの個数の逓倍に対応する回数に1回分だけ加えた回数だけ繰り返すことと、を含む、見積方法である。   Furthermore, according to another aspect of the present invention, there is provided an estimation method for estimating power consumption of a semiconductor integrated circuit model, the estimation method comprising: at least one shift circuit model having a plurality of sequential circuit models connected in a ring. Acquiring a semiconductor integrated circuit model, inputting a simulation pattern to the semiconductor integrated circuit model, acquiring an output state of a sequential circuit model corresponding to a plurality of states of the simulation pattern, and acquiring Calculating the power consumption of the semiconductor integrated circuit model based on the state of the output of the sequential circuit model, and obtaining the state comprises setting the operating frequency of the semiconductor integrated circuit model to a first frequency. Setting each of the sequential circuit models in the at least one shift circuit model. Capturing, setting the operating frequency of the semiconductor integrated circuit model to a second frequency higher than the first frequency, and the state of the output of one of the sequential circuit models in the at least one shift circuit model. And shifting the state of the output of each sequential circuit model in the at least one shift circuit model to the sequential circuit model of the next stage corresponds to the multiplication of the number of sequential circuit models in the shift circuit model. It is an estimation method including repeating only the number of times added by one to.

さらに、別の観点に従う本発明は、半導体集積回路モデルの消費電力を見積もるための見積装置であって、少なくともメモリとプロセッサを含む実行装置と、シミュレーションパターンを記憶する記憶装置と、を備え、前記実行装置は、環状に接続された複数の順序回路モデルを有する少なくとも1つのシフト回路モデルを取得し、前記半導体集積回路モデルにシミュレーションパターンを入力し、前記シミュレーションパターンの複数の状態に対して、前記半導体集積回路モデルの動作周波数を第1の周波数に設定し、前記少なくとも1つのシフト回路モデルにおける各順序回路モデルの出力をキャプチャし、前記半導体集積回路モデルの動作周波数を前記第1の周波数より高い第2の周波数に設定し、前記少なくとも1つのシフト回路モデルにおける一の前記順序回路モデルの出力の状態を取得し、さらに、該少なくとも1つのシフト回路モデルにおける各順序回路モデルの出力の状態を次段の順序回路にシフトさせることを前記シフト回路モデルにおける順序回路モデルの個数の逓倍に対応する回数に1回分だけ加えた回数だけ繰り返し、取得した前記順序回路モデルの出力の状態に基づいて、前記半導体集積回路モデルの消費電力を算出すように構成される、見積装置である。   Furthermore, the present invention according to another aspect is an estimation device for estimating the power consumption of a semiconductor integrated circuit model, comprising: an execution device including at least a memory and a processor; and a storage device storing a simulation pattern. The execution device acquires at least one shift circuit model having a plurality of sequential circuit models connected in a ring, inputs a simulation pattern to the semiconductor integrated circuit model, and performs the plurality of states of the simulation pattern. The operating frequency of the semiconductor integrated circuit model is set to a first frequency, the output of each sequential circuit model in the at least one shift circuit model is captured, and the operating frequency of the semiconductor integrated circuit model is higher than the first frequency Setting the second frequency to the at least one shift circuit In the shift circuit model, obtaining the state of the output of one of the sequential circuit models in the loop and shifting the state of the output of each sequential circuit model in the at least one shift circuit model to the sequential circuit in the next stage It is configured to calculate the power consumption of the semiconductor integrated circuit model based on the acquired output state of the sequential circuit model by repeating the number of times corresponding to the multiplication of the number of the sequential circuit model and adding it by one. Is an estimate device.

本発明によれば、半導体集積回路は、チップ面積の増大を抑制しつつ、効率的に消費電力の見積もりを行うことができるようになる。   According to the present invention, the semiconductor integrated circuit can efficiently estimate the power consumption while suppressing an increase in the chip area.

また、本発明によれば、半導体集積回路は、モジュール毎に効率的に消費電力の測定を行うことができるようになる。   Further, according to the present invention, the semiconductor integrated circuit can efficiently measure the power consumption for each module.

また、本発明によれば、見積装置は、半導体集積回路の消費電力を効率的に見積もることができるようになる。   Also, according to the present invention, the estimation device can estimate the power consumption of the semiconductor integrated circuit efficiently.

また、本発明によれば、半導体設計装置は、モジュール毎に効率的に消費電力の測定を行うことができる半導体集積回路を設計することができるようになる。   Further, according to the present invention, the semiconductor design device can design a semiconductor integrated circuit capable of efficiently measuring the power consumption for each module.

本発明の他の技術的特徴、目的、及び作用効果乃至は利点は、添付した図面を参照して説明される以下の実施形態により明らかにされる。   Other technical features, objects, effects, and advantages of the present invention will be made clear by the following embodiments described with reference to the attached drawings.

本発明の一実施形態に係る半導体集積回路の概略構成の一例を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing an example of a schematic configuration of a semiconductor integrated circuit according to an embodiment of the present invention. 本発明の一実施形態に係る半導体集積回路のクロック生成回路の構成の一例を示す図である。It is a figure showing an example of composition of a clock generation circuit of a semiconductor integrated circuit concerning one embodiment of the present invention. 本発明の一実施形態に係る半導体集積回路のシフト回路の構成の一例を示す図である。It is a figure showing an example of composition of a shift circuit of a semiconductor integrated circuit concerning one embodiment of the present invention. 本発明の一実施形態に係る半導体集積回路のシフト回路の構成の他の例を示す図である。It is a figure which shows the other example of a structure of the shift circuit of the semiconductor integrated circuit which concerns on one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態に係る半導体集積回路のシフト回路の構成の他の例を示す図である。It is a figure which shows the other example of a structure of the shift circuit of the semiconductor integrated circuit which concerns on one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態に係る半導体集積回路のテストモードにおける各種の信号のタイミングチャートである。5 is a timing chart of various signals in a test mode of the semiconductor integrated circuit according to an embodiment of the present invention. 本発明の一実施形態に係る半導体測定システムの概略構成の一例を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing an example of a schematic configuration of a semiconductor measurement system according to an embodiment of the present invention. 本発明の一実施形態に係る半導体測定装置が半導体集積回路の消費電力を測定する動作を概略的に示すフローチャートである。It is a flowchart which shows roughly the operation | movement which the semiconductor measuring device which concerns on one Embodiment of this invention measures the power consumption of a semiconductor integrated circuit. 本発明の一実施形態に係る半導体設計装置の概略構成の一例を示す図である。It is a figure showing an example of the schematic structure of the semiconductor design device concerning one embodiment of the present invention. 本発明の一実施形態に係る半導体設計装置のメモリモジュールの記憶内容の一例を説明するための概念図である。It is a conceptual diagram for demonstrating an example of the memory content of the memory module of the semiconductor design apparatus which concerns on one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態に係る半導体設計装置が半導体集積回路を設計する際の動作を概略的に示すフローチャートである。It is a flowchart which shows roughly the operation | movement at the time of the semiconductor design apparatus which concerns on one Embodiment of this invention designing a semiconductor integrated circuit. 本発明の一実施形態に係る半導体設計装置が仮想の半導体集積回路の消費電力を見積もるシミュレーションの動作を概略的に示すフローチャートである。It is a flowchart which shows roughly operation | movement of the simulation which the semiconductor design apparatus which concerns on one Embodiment of this invention estimates the power consumption of a virtual semiconductor integrated circuit.

次に、本発明の実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。   Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

図1は、本発明の一実施形態に係る半導体集積回路の概略構成の一例を示す図である。同図に示すように、本実施形態に係る半導体集積回路10は、例えば、組合せ回路11と、制御回路12と、クロック生成回路13と、複数のシフト回路14と、複数の選択回路15とを含んで構成される。   FIG. 1 is a view showing an example of a schematic configuration of a semiconductor integrated circuit according to an embodiment of the present invention. As shown in the figure, the semiconductor integrated circuit 10 according to the present embodiment includes, for example, a combination circuit 11, a control circuit 12, a clock generation circuit 13, a plurality of shift circuits 14, and a plurality of selection circuits 15. It comprises.

組合せ回路11は、フリップフロップなどの順序回路を含まない論理回路である。組合せ回路11(1)は、半導体集積回路10の入力側に設けられ、外部から入力される入力信号INに対して論理演算を行い、該信号をデータ入力信号DINとして複数のシフト回路14に出力する。具体的には、組合せ回路11(1)は、外部から入力される入力信号IN(1)乃至IN(m)に対して論理演算を行いデータ入力信号DIN1乃至DINnとして該信号をシフト回路14(1)乃至14(n)のデータ端子dに出力する。ここで、値nは、半導体集積回路10に設けられるシフト回路14の数を示し、値mは、入力信号INの信号の数を示す。   The combinational circuit 11 is a logic circuit that does not include a sequential circuit such as a flip flop. The combinational circuit 11 (1) is provided on the input side of the semiconductor integrated circuit 10, performs a logical operation on the input signal IN input from the outside, and outputs the signal to the plurality of shift circuits 14 as the data input signal DIN. Do. Specifically, the combinational circuit 11 (1) performs a logical operation on the input signals IN (1) to IN (m) input from the outside, and shifts the signals as the data input signals DIN1 to DINn. 1) to the data terminal d of 14 (n). Here, the value n indicates the number of shift circuits 14 provided in the semiconductor integrated circuit 10, and the value m indicates the number of signals of the input signal IN.

また、組合せ回路11(2)は、半導体集積回路10の出力側に設けられ、複数のシフト回路14から出力されるデータ出力信号DOUTに対して論理演算を行い、該信号をユーザー信号USRとして複数の選択回路15に出力する。具体的には、組合せ回路11(2)は、シフト回路14(1)乃至14(n)から出力されるデータ出力信号DOUT1乃至DOUTnに対して論理演算を行いユーザー信号USR(1)乃至USR(n)として該信号を選択回路15(1)乃至15(n)の入力端子A0に出力する。なお、本例では、ユーザー信号USRは、組合せ回路11(2)から出力されているが、これに限られるものではなく、組合せ回路11(1)から出力されても良いし、図示しないその他の回路から出力されても良い。   Further, the combinational circuit 11 (2) is provided on the output side of the semiconductor integrated circuit 10, performs a logical operation on the data output signal DOUT output from the plurality of shift circuits 14, and generates a plurality of such signals as the user signal USR. To the selection circuit 15 of FIG. Specifically, combinational circuit 11 (2) performs a logic operation on data output signals DOUT1 to DOUTn outputted from shift circuits 14 (1) to 14 (n) and outputs user signals USR (1) to USR ( The signal is output to the input terminals A0 of the selection circuits 15 (1) to 15 (n) as n). In this example, the user signal USR is output from the combinational circuit 11 (2), but is not limited to this. The user signal USR may be output from the combinational circuit 11 (1). It may be output from the circuit.

制御回路12は、外部からモード端子modeを介して入力されるモード信号MODEに従って、半導体集積回路10のテストモードのオン/オフを制御するとともに、システムクロックCLKを生成し、該クロックを各構成要素に出力する。具体的には、制御回路12は、外部からモード端子modeを介して受け取ったモード信号MODEが“テストモード”を示す場合、テスト制御信号CT_TSTの状態を“テストモード”に設定する。一方、制御回路12は、外部からモード端子modeを介して受け取ったモード信号MODEが“通常モード”を示す場合、テスト制御信号CT_TSTの状態を“通常モード”に設定する。また、制御回路12はシステムクロックCLKを生成し、該クロックをクロック生成回路13に出力するとともに、テスト制御信号CT_TSTをクロック生成回路13及び選択回路15の選択端子SLに出力する。   Control circuit 12 controls on / off of the test mode of semiconductor integrated circuit 10 in accordance with mode signal MODE externally inputted through mode terminal mode, and generates system clock CLK, and the clock is generated by each component. Output to Specifically, the control circuit 12 sets the state of the test control signal CT_TST to the "test mode" when the mode signal MODE received from the outside via the mode terminal Mode indicates the "test mode". On the other hand, when the mode signal MODE received from the outside via the mode terminal Mode indicates the "normal mode", the control circuit 12 sets the state of the test control signal CT_TST to the "normal mode". Further, the control circuit 12 generates a system clock CLK, outputs the clock to the clock generation circuit 13, and outputs the test control signal CT_TST to the clock generation circuit 13 and the selection terminal SL of the selection circuit 15.

クロック生成回路13は、制御回路12から出力されるシステムクロックCLKと、テスト制御信号CT_TSTの状態“テストモード”又は“通常モード”とに従って、シフトクロックSF_CLK及びイネーブル信号ENAを生成し出力する。具体的には、クロック生成回路13は、制御回路12から出力されるテスト制御信号CT_TSTの状態を判断する。クロック生成回路13は、テスト制御信号CT_TSTが“テストモード”であると判断する場合、システムクロックCLKのカウント回数に従って“キャプチャモード”又は“シフトモード”の状態をとるイネーブル信号ENAと、該イネーブル信号ENAに従うシフトクロックSF_CLKとを生成する。一方、クロック生成回路13は、テスト制御信号CT_TSTが“通常モード”であると判断する場合、常に“0”の状態をとるイネーブル信号ENAと、システムクロックCLKと同じとなるシフトクロックSF_CLKとを生成する。そして、クロック生成回路13は、シフトクロックSF_CLKをシフト回路14のクロック端子ckに、イネーブル信号ENAをシフト回路14のイネーブル端子ena、及び選択回路15(n+1)の入力端子A1に出力する。   The clock generation circuit 13 generates and outputs the shift clock SF_CLK and the enable signal ENA according to the system clock CLK output from the control circuit 12 and the state “test mode” or “normal mode” of the test control signal CT_TST. Specifically, the clock generation circuit 13 determines the state of the test control signal CT_TST output from the control circuit 12. When the clock generation circuit 13 determines that the test control signal CT_TST is in the “test mode”, the enable signal ENA takes the “capture mode” or the “shift mode” according to the count count of the system clock CLK, and the enable signal. And a shift clock SF_CLK according to ENA. On the other hand, when the clock generation circuit 13 determines that the test control signal CT_TST is in the “normal mode”, the clock generation circuit 13 generates the enable signal ENA always in the “0” state and the shift clock SF_CLK equal to the system clock CLK. Do. Then, the clock generation circuit 13 outputs the shift clock SF_CLK to the clock terminal ck of the shift circuit 14 and the enable signal ENA to the enable terminal ena of the shift circuit 14 and the input terminal A1 of the selection circuit 15 (n + 1).

シフト回路14は、半導体集積回路10の組合せ回路11(1)と組合せ回路11(2)との間に複数(n個)設けられ、クロック生成回路13から出力されるシフトクロックSF_CLKに基づいて、該クロック生成回路13から出力されるイネーブル信号ENAの状態に従う信号を出力する。具体的には、シフト回路14は、それぞれ、クロック生成回路13から出力されるイネーブル信号ENAの状態を判断する。シフト回路14は、それぞれ、イネーブル信号ENAの状態が“キャプチャモード”であると判断する場合、シフトクロックSF_CLKに基づいて、組合せ回路11(1)から出力されるデータ入力信号DINをデータ出力信号DOUTとして、組合せ回路11(2)へと出力する。一方、シフト回路14は、それぞれ、イネーブル信号ENAの状態が“シフトモード”であると判断する場合、クロック生成回路13から出力されるシフトクロックSF_CLKに基づいて、シフト端子sfoからシフト信号SFTを選択回路15へと出力する。   A plurality (n) of shift circuits 14 are provided between combinational circuit 11 (1) and combinational circuit 11 (2) of semiconductor integrated circuit 10, and shift circuit 14 is based on shift clock SF_CLK output from clock generation circuit 13. A signal according to the state of the enable signal ENA output from the clock generation circuit 13 is output. Specifically, shift circuit 14 determines the state of enable signal ENA output from clock generation circuit 13 respectively. When shift circuit 14 determines that the state of enable signal ENA is "capture mode", data input signal DIN output from combinational circuit 11 (1) is output as data output signal DOUT based on shift clock SF_CLK. , And output to the combinational circuit 11 (2). On the other hand, shift circuit 14 selects shift signal SFT from shift terminal sfo based on shift clock SF_CLK output from clock generation circuit 13 when judging that the state of enable signal ENA is “shift mode”. It outputs to the circuit 15.

なお、同図においてシフト回路14は、半導体集積回路10において組合せ回路11(1)及び11(2)を接続するように設けられているが、組合せ回路11(1)又は11(2)に少なくとも1つ以上設けられ少なくとも1つ以上の順序回路を有するモジュール毎にシフト回路14が設けられても良い。かかる場合、シフト回路14の出力は、それぞれ、モジュールの出力の状態を示す。   Although shift circuit 14 is provided to connect combinational circuits 11 (1) and 11 (2) in semiconductor integrated circuit 10 in the same figure, at least one of combinational circuits 11 (1) and 11 (2) is provided. The shift circuit 14 may be provided for each module provided with one or more and at least one or more sequential circuits. In such a case, the outputs of the shift circuit 14 indicate the states of the outputs of the modules, respectively.

複数の選択回路15(1)乃至15(n+1)は、例えば、マルチプレクサである。複数の選択回路15(1)乃至15(n+1)は、制御回路12から出力されるテスト制御信号CT_TSTに従って組合せ回路11(2)から出力されるユーザー信号USR(1)乃至(n+1)又は複数のシフト回路14(1)乃至14(n)から出力されるシフト信号SFTを選択し、該選択結果を出力信号OUTとして外部に出力する。   The plurality of selection circuits 15 (1) to 15 (n + 1) are, for example, multiplexers. The plurality of selection circuits 15 (1) to 15 (n + 1) receive user signals USR (1) to (n + 1) or a plurality of user signals output from combination circuit 11 (2) according to test control signal CT_TST output from control circuit 12. The shift signal SFT output from the shift circuits 14 (1) to 14 (n) is selected, and the selection result is output as the output signal OUT.

具体的には、選択回路15(i)は、制御回路12から出力されるテスト制御信号CT_TSTの状態が“通常モード”であると判断する場合、組合せ回路11(2)から出力されるユーザー信号USR(i)を選択し、該選択結果を出力信号OUT(i)として出力する。一方、選択回路15(i)は、制御回路12から出力されるテスト制御信号CT_TSTの状態が“テストモード”であると判断する場合、シフト回路14(i)から出力されるシフト信号SFT(i)を選択し、該選択結果を出力信号OUT(i)として出力する。ここで、iは、1以上n以下の正の整数である。   Specifically, when selection circuit 15 (i) determines that the state of test control signal CT_TST output from control circuit 12 is "normal mode", the user signal output from combinational circuit 11 (2) The USR (i) is selected, and the selection result is output as an output signal OUT (i). On the other hand, when the selection circuit 15 (i) determines that the state of the test control signal CT_TST output from the control circuit 12 is in the "test mode", the shift signal SFT (i) output from the shift circuit 14 (i) And the selection result is output as an output signal OUT (i). Here, i is a positive integer of 1 or more and n or less.

また、最後段の選択回路15(n+1)は、制御回路12から出力されるテスト制御信号CT_TSTの状態が“通常モード”であると判断する場合、組合せ回路11(2)から出力されるユーザー信号USR(n+1)を選択し、該選択結果を出力信号OUT(i)として出力する。一方、最後段の選択回路15(n+1)は、制御回路12から出力されるテスト制御信号CT_TSTの状態が“テストモード”であると判断する場合、クロック生成回路13から出力されるイネーブル信号ENAを選択し、該選択結果を出力信号OUT(i)として出力する。テストモードにおいて、最後段の選択回路15(n+1)から出力される出力信号OUT(n+1)は、半導体集積回路10がテストモードであることを示す。   Further, when it is determined that the state of the test control signal CT_TST output from the control circuit 12 is in the “normal mode”, the selection circuit 15 (n + 1) at the last stage outputs the user signal output from the combinational circuit 11 (2) USR (n + 1) is selected, and the selection result is output as an output signal OUT (i). On the other hand, when it is determined that the state of test control signal CT_TST output from control circuit 12 is in the “test mode”, selection circuit 15 (n + 1) at the final stage outputs enable signal ENA output from clock generation circuit 13 The selected result is output as an output signal OUT (i). In the test mode, the output signal OUT (n + 1) output from the selection circuit 15 (n + 1) of the last stage indicates that the semiconductor integrated circuit 10 is in the test mode.

以上のように構成される半導体集積回路10は、制御回路12から出力されるテスト制御信号CT_TSTに従って、外部から入力される入力信号INを、組合せ回路11(1)、複数のシフト回路14(1)乃至14(n)、及び組合せ回路11(2)を介して、出力信号OUTとして出力するか、又は複数のシフト回路14(1)乃至14(n)の出力の状態を出力信号OUTとして出力する。   The semiconductor integrated circuit 10 configured as described above receives the input signal IN input from the outside according to the test control signal CT_TST output from the control circuit 12 into the combination circuit 11 (1), the plurality of shift circuits 14 (1 ) Through 14 (n) and the combinational circuit 11 (2), or output the state of the outputs of the plurality of shift circuits 14 (1) through 14 (n) as the output signal OUT. Do.

図2は、本発明の一実施形態に係る半導体集積回路のクロック生成回路の構成の一例を示す図である。同図に示すように、クロック生成回路13は、カウンタ131と、論理積回路132及び133と、選択回路134とを含んで構成される。   FIG. 2 is a diagram showing an example of the configuration of a clock generation circuit of a semiconductor integrated circuit according to an embodiment of the present invention. As shown in the figure, the clock generation circuit 13 is configured to include a counter 131, AND circuits 132 and 133, and a selection circuit 134.

カウンタ131は、制御回路12から出力されるシステムクロックCLKから出力制御信号CNT_O及びクロック生成信号CKG_Oをそれぞれ生成し、出力制御信号CNT_Oを論理積回路132に、クロック生成信号CKG_Oを論理積回路133にそれぞれ出力する。   The counter 131 generates an output control signal CNT_O and a clock generation signal CKG_O from the system clock CLK output from the control circuit 12, outputs the output control signal CNT_O to the AND circuit 132, and outputs the clock generation signal CKG_O to the AND circuit 133. Output each.

具体的には、カウンタ131は、シフト回路14が有する後述する順序回路142の個数の逓倍(例えば1倍)の回数だけシステムクロックCLKが交番する間“1”となり、その後に半導体集積回路10がシフト回路14の出力の状態をキャプチャするために必要な期間の間“0”となる出力制御信号CNT_Oを生成し、該信号を論理積回路132に出力する。さらに、カウンタ131は、出力制御信号CNT_Oが“1”となる期間に加えてシステムクロックCLKが1回交番する間“1”となり、その後にシフト回路14の出力の状態をキャプチャするために必要な期間よりもシステムクロックCLKが1回交番する間だけ短い期間“0”となるクロック生成信号CKG_Oを生成し、該信号を論理積回路133に出力する。   Specifically, the counter 131 becomes "1" while the system clock CLK alternates by the number of times (for example, 1) of the number of sequential circuits 142 described later included in the shift circuit 14 and the semiconductor integrated circuit 10 An output control signal CNT_O which is “0” during a period necessary to capture the state of the output of the shift circuit 14 is generated, and the signal is output to the AND circuit 132. Furthermore, the counter 131 becomes “1” while the system clock CLK alternates once in addition to the period when the output control signal CNT_O is “1”, and is necessary for capturing the state of the output of the shift circuit 14 thereafter. A clock generation signal CKG_O which is “0” which is a short period only during a period when the system clock CLK alternates once more than the period is generated, and the signal is output to the AND circuit 133.

なお、本例では、カウンタ131は、シフト回路14が有する順序回路142の個数の逓倍(例えば1倍)の回数だけシステムクロックCLKが交番する間“1”となるが、これに限られるものではなく、カウンタ131は、シフト回路14が有する順序回路142の個数の2倍又は3倍など、任意の倍数の回数だけシステムクロックCLKが交番する間“1”となっても良い。   In this example, the counter 131 is “1” while the system clock CLK alternates by the number of times (for example, 1) of the number of sequential circuits 142 included in the shift circuit 14; Instead, the counter 131 may be "1" while the system clock CLK alternates by an arbitrary multiple such as twice or three times the number of sequential circuits 142 included in the shift circuit 14.

論理積回路132は、例えば、ANDゲートである。論理積回路132は、出力制御信号CNT_Oと、テスト制御信号CT_TSTとに対して論理積演算を行い、該演算結果をイネーブル信号ENAとして出力する。具体的には、論理積回路132は、カウンタ131から出力される出力制御信号CNT_Oと、制御回路12から出力されるテスト制御信号CT_TSTとに対して論理積演算を行い、該演算結果をイネーブル信号ENAとして、シフト回路14のイネーブル端子enaと、選択回路15(n+1)の入力端子A1に出力する。なお、イネーブル信号ENAはその状態が“0”である時“キャプチャモード”を示し、その状態が“1”である時“シフトモード”を示す。   The AND circuit 132 is, for example, an AND gate. The AND circuit 132 performs an AND operation on the output control signal CNT_O and the test control signal CT_TST, and outputs the operation result as an enable signal ENA. Specifically, the AND circuit 132 performs an AND operation on the output control signal CNT_O output from the counter 131 and the test control signal CT_TST output from the control circuit 12, and the operation result is an enable signal. As ENA, it outputs to the enable terminal ena of the shift circuit 14 and the input terminal A1 of the selection circuit 15 (n + 1). The enable signal ENA indicates the "capture mode" when the state is "0" and indicates the "shift mode" when the state is "1".

論理積回路133は、例えば、ANDゲートである。論理積回路133は、クロック生成信号CKG_Oと、システムクロックCLKとに対して論理積演算を行い、該演算結果を選択回路134の入力端子A1に出力する。具体的には、論理積回路133は、カウンタ131から出力されるクロック生成信号CKG_Oと、制御回路12から出力されるシステムクロックCLKとに対して論理積演算を行い、該演算結果を選択回路134の入力端子A1に出力する。   The AND circuit 133 is, for example, an AND gate. The AND circuit 133 performs an AND operation on the clock generation signal CKG_O and the system clock CLK, and outputs the operation result to the input terminal A1 of the selection circuit 134. Specifically, the AND circuit 133 performs an AND operation on the clock generation signal CKG_O output from the counter 131 and the system clock CLK output from the control circuit 12, and selects the operation result from the selection circuit 134. Output to the input terminal A1.

選択回路134は、例えば、マルチプレクサである。選択回路134は、テスト制御信号CT_TSTの状態に従って、論理積回路133からの出力又はシステムクロックCLKを選択し、該選択結果をシフトクロックSF_CLKとして出力する。具体的には、選択回路134は、制御回路12から出力されるテスト制御信号CT_TSTの状態を判断する。選択回路134は、制御信号CT_TSTの状態が“通常モード”であると判断する場合、制御回路12から出力されるシステムクロックCLKを選択し、該選択結果をシフトクロックSF_CLKとしてシフト回路14のクロック端子ckに出力する。一方、選択回路134は、制御信号CT_TSTの状態が“テストモード”であると判断する場合、論理積回路133からの出力を選択し、該選択結果をシフトクロックSF_CLKとしてシフト回路14のクロック端子ckに出力する。   The selection circuit 134 is, for example, a multiplexer. The selection circuit 134 selects the output from the AND circuit 133 or the system clock CLK according to the state of the test control signal CT_TST, and outputs the selection result as the shift clock SF_CLK. Specifically, selection circuit 134 determines the state of test control signal CT_TST output from control circuit 12. If the selection circuit 134 determines that the state of the control signal CT_TST is in the “normal mode”, the selection circuit 134 selects the system clock CLK output from the control circuit 12 and uses the selection result as the shift clock SF_CLK. Output to ck. On the other hand, when the selection circuit 134 determines that the state of the control signal CT_TST is in the “test mode”, the selection circuit 134 selects the output from the AND circuit 133 and uses the selection result as the shift clock SF_CLK. Output to

以上のように構成されるクロック生成回路13は、テスト制御信号CT_TSTが“テストモード”を示す間、シフト回路14が有する順序回路142の個数の逓倍の回数だけシステムクロックCLKが交番する間“1”となり、シフト回路14の出力の状態をキャプチャするために必要な期間の間“0”となるイネーブル信号ENAと、該イネーブル信号ENAが“1”となる期間に加えてシステムクロックCLK1回分の間交番するシフトクロックSF_CLKとを生成し、該2つの信号を出力する。   While the test control signal CT_TST indicates the “test mode”, the clock generation circuit 13 configured as described above “1” while the system clock CLK alternates by the number of times of multiplication of the number of sequential circuits 142 included in the shift circuit 14. And during a period necessary to capture the state of the output of the shift circuit 14, the enable signal ENA that is “0” and the period when the enable signal ENA is “1”, for one system clock CLK Generating an alternating shift clock SF_CLK and outputting the two signals;

図3Aは、本発明の一実施形態に係る半導体集積回路のシフト回路の構成の一例を示す図である。同図に示すように、シフト回路14(i)は、選択回路141(1)乃至141(x)と、順序回路142(1)乃至142(x)とを含んで構成される。ここで値xは、シフト回路14に設けられている選択回路141及び順序回路142の数を示す。また、選択回路141及び順序回路142は、それぞれ対になって出力制御回路140を構成する(例えば、図中の破線部)。複数の出力制御回路140は、それぞれ、自身の順序回路142から出力される信号が次段の出力制御回路140の選択回路141に入力されるように環状に接続される。   FIG. 3A is a view showing an example of the configuration of a shift circuit of a semiconductor integrated circuit according to an embodiment of the present invention. As shown in the drawing, the shift circuit 14 (i) is configured to include selection circuits 141 (1) to 141 (x) and sequential circuits 142 (1) to 142 (x). Here, the value x indicates the number of selection circuits 141 and sequential circuits 142 provided in the shift circuit 14. The selection circuit 141 and the sequential circuit 142 form a pair to form the output control circuit 140 (for example, a broken line in the figure). Each of the plurality of output control circuits 140 is connected in a ring so that a signal output from its own sequential circuit 142 is input to the selection circuit 141 of the output control circuit 140 of the next stage.

選択回路141は、例えば、マルチプレクサである。選択回路141は、クロック生成回路13から出力されるイネーブル信号ENAに従って、組合せ回路11(1)から出力されるデータ入力信号DINi又は対応する順序回路142の前段の順序回路142が出力するデータ出力信号DOUTiを選択し、該選択結果を順序回路142に出力する。   The selection circuit 141 is, for example, a multiplexer. Selection circuit 141 outputs a data input signal DINi output from combinational circuit 11 (1) or a data output signal output from sequential circuit 142 at the front stage of corresponding sequential circuit 142 in accordance with enable signal ENA output from clock generation circuit 13. DOUTi is selected, and the selection result is output to the sequential circuit 142.

具体的には、選択回路141(s)は、クロック生成回路13から出力されるイネーブル信号ENAの状態を判断する。選択回路141(s)は、イネーブル信号ENAの状態が“キャプチャモード”であると判断する場合、組合せ回路11(1)から出力されるデータ入力信号DINi(s)を選択し、該選択結果を順序回路142(s)のデータ入力端子Dに出力する。一方、選択回路141(s)は、イネーブル信号ENAの状態が“シフトモード”であると判断する場合、順序回路142(s−1)から出力されるデータ出力信号DOUTi(s−1)を選択し、該選択結果を順序回路142(s)のデータ入力端子Dに出力する。また、最前段の選択回路141(1)は、イネーブル信号ENAの状態が“シフトモード”であると判断する場合、最後段の順序回路142(x)から出力されるデータ出力信号DOUTi(x)を選択し、該選択結果を順序回路142(1)のデータ入力端子Dに出力する。ここで、sは1以上x以下の正の整数である。   Specifically, the selection circuit 141 (s) determines the state of the enable signal ENA output from the clock generation circuit 13. If selection circuit 141 (s) determines that the state of enable signal ENA is in the “capture mode”, selection circuit 141 (s) selects data input signal DINi (s) output from combinational circuit 11 (1), and selects the selected result. It outputs to the data input terminal D of the sequential circuit 142 (s). On the other hand, when it is determined that the state of the enable signal ENA is in the “shift mode”, the selection circuit 141 (s) selects the data output signal DOUTi (s−1) output from the sequential circuit 142 (s−1). And outputs the selection result to the data input terminal D of the sequential circuit 142 (s). In addition, when it is determined that the state of the enable signal ENA is in the “shift mode”, the selection circuit 141 (1) at the first stage determines the data output signal DOUTi (x) output from the sequential circuit 142 (x) at the last stage. Are selected, and the selection result is output to the data input terminal D of the sequential circuit 142 (1). Here, s is a positive integer of 1 or more and x or less.

順序回路142は、例えば、D型フリップフロップである。順序回路142は、クロック生成回路13から出力されるシフトクロックSF_CLKに基づいて、選択回路141から出力される選択結果をデータ出力信号DOUTiとして組合せ回路11(2)と、次段の選択回路141の入力端子A1に出力する。   The sequential circuit 142 is, for example, a D-type flip flop. The sequential circuit 142 sets the selection result output from the selection circuit 141 as the data output signal DOUTi based on the shift clock SF_CLK output from the clock generation circuit 13 and the combination circuit 11 (2) and the selection circuit 141 of the next stage. Output to input terminal A1.

具体的には、順序回路142(s)は、クロック生成回路13から出力されるシフトクロックSF_CLKに基づいて、選択回路141(s)から出力される選択結果をデータ出力信号DOUTi(s)として組合せ回路11(2)と、選択回路141(s+1)の入力端子A1に出力する。また、最後段の順序回路142(x)は、クロック生成回路13から出力されるシフトクロックSF_CLKに基づいて、選択回路141(s)から出力される選択結果をデータ出力信号DOUTi(s)として組合せ回路11(2)と、選択回路141(1)の入力端子A1に出力し、該選択結果をシフト信号SFTとして、選択回路15(i)の入力端子A1に出力する。   Specifically, sequential circuit 142 (s) combines the selection result output from selection circuit 141 (s) as data output signal DOUTi (s) based on shift clock SF_CLK output from clock generation circuit 13. It outputs to the circuit 11 (2) and the input terminal A1 of the selection circuit 141 (s + 1). Further, sequential circuit 142 (x) at the final stage combines the selection result output from selection circuit 141 (s) as data output signal DOUTi (s) based on shift clock SF_CLK output from clock generation circuit 13. The selection result is output to the input terminal A1 of the selection circuit 15 (i) as the shift signal SFT, which is output to the circuit 11 (2) and the input terminal A1 of the selection circuit 141 (1).

図3Bは、本発明の一実施形態に係る半導体集積回路のシフト回路の構成の他の例を示す図である。同図に示すように、シフト回路14’は、図3Aのシフト回路14に論理積回路143とダミーの順序回路144とをさらに含んで構成される。同図における選択回路141及び順序回路142は、図3Aで説明したものと同じであるため、その説明を省略する。   FIG. 3B is a view showing another example of the configuration of the shift circuit of the semiconductor integrated circuit according to the embodiment of the present invention. As shown in the figure, the shift circuit 14 'is configured to further include an AND circuit 143 and a dummy sequential circuit 144 in the shift circuit 14 of FIG. 3A. Since the selection circuit 141 and the sequential circuit 142 in the figure are the same as those described in FIG. 3A, the description thereof is omitted.

論理積回路143は、例えば、ANDゲートである。論理積回路143は、前段の順序回路142又は144からの出力と、イネーブル信号ENAとに対して論理積演算を行い、該演算結果を対応する順序回路144に出力する。具体的には、論理積回路143(s)は、前段の順序回路142又は144から出力されるデータ出力信号DOUTi(s+1)と、クロック生成回路13から出力されるイネーブル信号ENAとに対して論理積演算を行い、該演算結果を対応する順序回路144(s)のデータ入力端子Dに出力する。なお、上述したように、“キャプチャモード”は、論理演算における状態“0”を、“シフトモード”は、論理演算における状態“1”をそれぞれ示す。   The AND circuit 143 is, for example, an AND gate. The AND circuit 143 performs an AND operation on the output from the preceding sequential circuit 142 or 144 and the enable signal ENA, and outputs the operation result to the corresponding sequential circuit 144. Specifically, AND circuit 143 (s) has a logic with respect to data output signal DOUTi (s + 1) output from sequential circuit 142 or 144 in the previous stage and enable signal ENA output from clock generation circuit 13. A product operation is performed, and the operation result is output to the data input terminal D of the corresponding sequential circuit 144 (s). As described above, the “capture mode” indicates the state “0” in the logical operation, and the “shift mode” indicates the state “1” in the logical operation.

順序回路144は、例えば、D型フリップフロップである。順序回路144は、シフトクロックSF_CLKに基づいて、対応する論理積回路143からの出力をデータ出力信号DOUTiとして組合せ回路11(2)及び次段の論理積回路143に出力する。具体的には、順序回路144(s)は、クロック生成回路13から出力されるシフトクロックSF_CLKに基づいて、対応する論理積回路143(s)からの出力をデータ出力信号DOUTi(s+2)として組合せ回路11(2)及び次段の論理積回路143(s+1)に出力する。   The sequential circuit 144 is, for example, a D-type flip flop. The sequential circuit 144 outputs the output from the corresponding AND circuit 143 as the data output signal DOUTi to the combination circuit 11 (2) and the AND circuit 143 of the next stage based on the shift clock SF_CLK. Specifically, sequential circuit 144 (s) combines the output from corresponding AND circuit 143 (s) as data output signal DOUTi (s + 2) based on shift clock SF_CLK output from clock generation circuit 13. It outputs to the circuit 11 (2) and the AND circuit 143 (s + 1) of the next stage.

図3Cは、本発明の一実施形態に係る半導体集積回路のシフト回路の構成の他の例を示す図である。同図に示すように、シフト回路14’’は、図3Bのシフト回路14’に論理積回路145をさらに含んで構成される。また、シフト回路14’’は、図3Bのシフト回路14’において順序回路144に代えて順序回路144’を含んで構成される。同図における選択回路141、順序回路142及び論理積回路143は、図3Bで説明したものと同じであるため、その説明を省略する。   FIG. 3C is a diagram showing another example of the configuration of the shift circuit of the semiconductor integrated circuit according to one embodiment of the present invention. As shown in the figure, the shift circuit 14 ′ ′ is configured to further include an AND circuit 145 in the shift circuit 14 ′ of FIG. 3B. Further, the shift circuit 14 ′ ′ includes a sequential circuit 144 ′ in place of the sequential circuit 144 in the shift circuit 14 ′ of FIG. 3B. Since the selection circuit 141, the sequential circuit 142, and the AND circuit 143 in the same figure are the same as those described in FIG. 3B, the description thereof is omitted.

論理積回路145は、例えば、ANDゲートである。論理積回路145は、クロック生成回路13から出力されるシフトクロックSF_CLKと、制御回路12から出力されるテスト制御信号CT_TSTとに対して論理積演算を行い、該演算結果を順序回路144’のクロック端子CKに出力する。   The AND circuit 145 is, for example, an AND gate. The AND circuit 145 performs an AND operation on the shift clock SF_CLK output from the clock generation circuit 13 and the test control signal CT_TST output from the control circuit 12, and outputs the operation result to the clock of the sequential circuit 144 '. Output to the terminal CK.

順序回路144’は、例えば、D型フリップフロップである。順序回路144’は、論理積回路145からの出力に基づいて、対応する論理積回路143からの出力をデータ出力信号DOUTiとして組合せ回路11(2)及び次段の論理積回路143に出力する。具体的には、順序回路144’(s)は、論理積回路145からの出力に基づいて、対応する論理積回路143(s)からの出力をデータ出力信号DOUTi(s+2)として組合せ回路11(2)及び次段の論理積回路143(s+1)に出力する。   The sequential circuit 144 'is, for example, a D-type flip flop. Based on the output from the AND circuit 145, the sequential circuit 144 'outputs the output from the corresponding AND circuit 143 as the data output signal DOUTi to the combination circuit 11 (2) and the AND circuit 143 at the next stage. Specifically, based on the output from AND circuit 145, sequential circuit 144 ′ (s) sets the output from corresponding AND circuit 143 (s) as data output signal DOUTi (s + 2). 2) and the next stage AND circuit 143 (s + 1).

以上のように構成されるシフト回路14は、クロック生成回路13から出力されるイネーブル信号ENAの状態“キャプチャモード”又は“シフトモード”に従って、組合せ回路11(1)から出力されるデータ入力信号DINiを選択回路141及び順序回路142を介して組合せ回路11(2)に出力するか、又は順序回路142及び144の出力の状態をチェーン状に接続された選択回路141と、論理積回路143と、順序回路142及び144とを介して、最後段の順序回路144から出力する。   Shift circuit 14 configured as described above receives data input signal DINi output from combinational circuit 11 (1) according to the state "capture mode" or "shift mode" of enable signal ENA output from clock generation circuit 13. Is output to the combinational circuit 11 (2) through the selection circuit 141 and the sequential circuit 142, or the selection circuit 141 and the AND circuit 143 which are connected in a chain state of the state of the outputs of the sequential circuits 142 and 144; Output from the final stage sequential circuit 144 via the sequential circuits 142 and 144.

図4は、本発明の一実施形態に係る半導体集積回路のテストモードにおける各種の信号のタイミングチャートである。同図において、システムクロックCLKが交番するタイミングを時刻t501乃至t513と定義する。また、制御回路12は、“テストモード”を示す制御信号CT_TSTを出力しているものと仮定する。また、半導体集積回路10のシフト回路14は、3つの順序回路142を有するものと仮定する。また、シフト回路14の出力の状態をキャプチャするために必要な期間は、システムクロックCLKの4クロック分であると仮定する。   FIG. 4 is a timing chart of various signals in a test mode of the semiconductor integrated circuit according to the embodiment of the present invention. In the same figure, timings at which the system clock CLK alternates are defined as times t501 to t513. Further, it is assumed that the control circuit 12 outputs the control signal CT_TST indicating the “test mode”. Further, it is assumed that the shift circuit 14 of the semiconductor integrated circuit 10 has three sequential circuits 142. Further, it is assumed that a period necessary to capture the state of the output of the shift circuit 14 is four clocks of the system clock CLK.

半導体集積回路10のクロック生成回路13は、制御回路12から出力されるシステムクロックCLKに基づいて、クロック生成信号CKG_O及び出力制御信号CNT_Oを生成し出力する。クロック生成回路13は、シフト回路14の出力の状態をキャプチャするために必要な期間の期間(すなわち、時刻t501乃至t505の期間)“0”となり、シフト回路14が有する順序回路142の個数の逓倍(本例では1倍)の回数だけシステムクロックCLKが交番する期間(すなわち、時刻t505乃至t508の期間)に“1”となる出力制御信号CNT_Oを生成し、テスト制御信号CT_TSTとの論理積をとりイネーブル信号ENAとして、出力する。クロック生成回路13は、時刻t508以降においても時刻t501乃至t507と同じように出力制御信号CNT_Oを生成する。   The clock generation circuit 13 of the semiconductor integrated circuit 10 generates and outputs a clock generation signal CKG_O and an output control signal CNT_O based on the system clock CLK output from the control circuit 12. The clock generation circuit 13 becomes “0” during a period required to capture the state of the output of the shift circuit 14 (that is, during a period from time t501 to t505), and multiplies the number of sequential circuits 142 included in the shift circuit 14. An output control signal CNT_O which is "1" in a period in which the system clock CLK alternates (that is, a period from time t505 to t508) the number of times (in this example, 1) is generated, and the logical product with the test control signal CT_TST And output as an enable signal ENA. The clock generation circuit 13 generates the output control signal CNT_O in the same manner as at times t501 to t507 after time t508.

また、クロック生成回路13は、半導体集積回路10のシフト回路14の出力の状態をキャプチャするために必要な期間よりシステムクロックCLKの1クロック分短い期間(すなわち、時刻t502乃至t505の期間)に“0”となり、出力制御信号CNT_Oの“1”の期間よりシステムクロックCLKの1クロック分長い期間(すなわち、時刻t505乃至t509の期間)“1”となるクロック生成信号CKG_Oを生成する。クロック生成回路13は、時刻t510以降においても時刻t502乃至t509と同じようにクロック生成信号CKG_Oを生成する。   In addition, the clock generation circuit 13 performs a period (that is, a period from time t502 to t505) shorter by one clock of the system clock CLK than a period necessary for capturing the state of the output of the shift circuit 14 of the semiconductor integrated circuit 10. The clock generation signal CKG_O is generated to be “0” and to be “1” for a period (that is, a period from time t505 to t509) longer by one clock of the system clock CLK than the period “1” of the output control signal CNT_O. The clock generation circuit 13 generates the clock generation signal CKG_O after time t510 in the same manner as at times t502 to t509.

また、クロック生成回路13は、自身が生成したクロック生成信号CKG_Oに基づいて、クロック生成信号CKG_Oが“1”の間交番するシフトクロックSF_CLKを生成する。クロック生成回路13は、時刻t502でシフトクロックSF_CLKの交番を停止し、時刻t505で該クロックの交番を開始し、時刻t509で該クロックの交番を停止する。クロック生成回路13は、時刻t510以降、時刻t502乃至t509での動作と同じようにシフトクロックSF_CLKの交番の停止と交番の開始を繰り返す。   Also, the clock generation circuit 13 generates the shift clock SF_CLK alternating while the clock generation signal CKG_O is “1” based on the clock generation signal CKG_O generated by itself. The clock generation circuit 13 stops the alternation of the shift clock SF_CLK at time t502, starts the alternation of the clock at time t505, and stops the alternation of the clock at time t509. After time t510, the clock generation circuit 13 repeats the stop of the alternation of the shift clock SF_CLK and the start of the alternation in the same manner as the operation from time t502 to t509.

シフト回路14は、クロック生成回路13から出力されるイネーブル信号ENA(本例では出力制御信号CNT_Oと同じ)に従って、組合せ回路11(1)から出力されるデータ入力信号DINの状態か、又は順序回路142の状態をデータ出力信号DOUTiとして出力する。具体的には、シフト回路14は、時刻t501乃至t505では、組合せ回路11(1)が出力するデータ入力信号DINの状態を出力し、時刻t506乃至t508では順序回路142の状態を出力し、時刻t509乃至t512ではまた組合せ回路11(1)が出力するデータ入力信号DINの状態を出力する。   Shift circuit 14 is in the state of data input signal DIN output from combinational circuit 11 (1) according to enable signal ENA (the same as output control signal CNT_O in this example) output from clock generation circuit 13, or a sequential circuit The state 142 is output as the data output signal DOUTi. Specifically, shift circuit 14 outputs the state of data input signal DIN output from combinational circuit 11 (1) at times t501 to t505, and outputs the state of sequential circuit 142 at times t506 to t508, At t509 to t512, the state of the data input signal DIN output from the combinational circuit 11 (1) is output.

順序回路142(1)乃至142(3)は、それぞれ、時刻t501で、シフトクロックSF_CLKに基づいて、出力制御信号CNT_Oの状態“1”に従い、前段又は最後段の順序回路142から出力される状態DA1、DB1及びDC1を出力する。続いて、順序回路142(1)乃至142(3)は、それぞれ、時刻t505で、出力制御信号CNT_Oの状態“0”に従い、シフトクロックSF_CLKに基づいて、組合せ回路11(1)から出力される状態DA2、DB2及びDC2をキャプチャする。   Sequential circuits 142 (1) to 142 (3) are output from sequential circuit 142 at the previous or last stage according to state “1” of output control signal CNT_O at time t 501 based on shift clock SF_CLK. Output DA1, DB1 and DC1. Subsequently, at time t505, sequential circuits 142 (1) to 142 (3) are output from combinational circuit 11 (1) based on shift clock SF_CLK in accordance with state "0" of output control signal CNT_O. Capture states DA2, DB2 and DC2.

次に、順序回路142(1)乃至142(3)は、それぞれ、時刻t506で、出力制御信号CNT_Oの状態“1”に従い、シフトクロックSF_CLKに基づいて、前段又は最後段の順序回路142から出力される状態DC2、DA2及びDB2を出力する。続いて、順序回路142(1)乃至142(3)は、それぞれ、時刻t507で、出力制御信号CNT_Oの状態“1”に従い、シフトクロックSF_CLKに基づいて、前段又は最後段の順序回路142から出力される状態DB2、DC2及びDA2を出力する。さらに、順序回路142(1)乃至142(3)は、それぞれ、時刻t508で、出力制御信号CNT_Oの状態“1”に従い、シフトクロックSF_CLKに基づいて、前段又は最後段の順序回路142から出力される状態DA2、DB2及びDC2を出力する。そして、順序回路142(1)乃至142(3)は、それぞれ、時刻t512で、出力制御信号CNT_Oの状態“0”に従い、シフトクロックSF_CLKに基づいて、組合せ回路11(1)から出力される状態DA3、DB3及びDC3をキャプチャする。   Next, at time t506, sequential circuits 142 (1) to 142 (3) output from sequential circuit 142 of the previous or last stage based on shift clock SF_CLK according to the state "1" of output control signal CNT_O. Output states DC2, DA2 and DB2. Subsequently, at time t507, sequential circuits 142 (1) to 142 (3) output from sequential circuit 142 at the previous or last stage based on shift clock SF_CLK according to state "1" of output control signal CNT_O. State DB2, DC2 and DA2 are output. Further, sequential circuits 142 (1) to 142 (3) are output from sequential circuit 142 at the previous or last stage based on shift clock SF_CLK at time t508 according to the state "1" of output control signal CNT_O. Output state DA2, DB2 and DC2. Then, sequential circuits 142 (1) to 142 (3) are output from combinational circuit 11 (1) at time t 512 based on shift clock SF_CLK according to the state “0” of output control signal CNT_O. Capture DA3, DB3 and DC3.

上述したように、半導体集積回路10は、実動作周波数で組合せ回路11(1)から出力されるデータをキャプチャし、システムクロックCLKの周波数でシフト回路14が有する順序回路142の個数の逓倍+1回分だけ順序回路142(1)乃至142(3)の状態をシフトする。これにより、半導体集積回路10は、順序回路142(1)乃至142(3)の出力をシフトした後の状態を順序回路142(1)乃至142(3)の出力をシフトする前の状態と等しくすることができ、追加の処理を行わずに次に組合せ回路11(1)が出力するデータのキャプチャを行えるため、効率的に順序回路142(1)乃至142(3)の状態を外部に出力することができる。   As described above, the semiconductor integrated circuit 10 captures data output from the combinational circuit 11 (1) at the actual operating frequency, and multiplies the number of sequential circuits 142 included in the shift circuit 14 by the frequency of the system clock CLK + 1 The states of sequential circuits 142 (1) through 142 (3) are shifted. Thus, semiconductor integrated circuit 10 makes the state after shifting the outputs of sequential circuits 142 (1) to 142 (3) equal to the state before shifting the outputs of sequential circuits 142 (1) to 142 (3). Output of the sequential circuits 142 (1) to 142 (3) to the outside because the data output from the combinational circuit 11 (1) can be captured next without additional processing. can do.

また、半導体集積回路10は、消費電力の見積もりにあたって、クロック生成回路13、シフト回路14の選択回路141及び選択回路15が既存の半導体集積回路に加えられたものであり、既存の半導体集積回路に対してチップ面積の増大を抑制して、消費電力を見積もることができる。   In the semiconductor integrated circuit 10, the clock generation circuit 13, the selection circuit 141 of the shift circuit 14 and the selection circuit 15 are added to the existing semiconductor integrated circuit in the estimation of the power consumption. On the other hand, it is possible to estimate the power consumption by suppressing the increase of the chip area.

図5は、本発明の一実施形態に係る半導体測定システムの概略構成の一例を示す図である。同図に示すように、本実施形態に係る半導体測定システム1は、半導体集積回路10と、半導体測定装置20とを含んで構成される。ここで、半導体集積回路10に関しては、図1において説明したものと同じであるため、その構成の詳細に関しては説明を省略する。   FIG. 5 is a view showing an example of a schematic configuration of a semiconductor measurement system according to an embodiment of the present invention. As shown in the figure, a semiconductor measurement system 1 according to the present embodiment is configured to include a semiconductor integrated circuit 10 and a semiconductor measurement device 20. Here, since the semiconductor integrated circuit 10 is the same as that described in FIG. 1, the description of the details of the configuration will be omitted.

半導体集積回路10は、外部から入力される入力信号IN(1)乃至IN(m)に対して図1乃至図4で説明した処理を行い、出力信号OUT(1)乃至OUT(n)として半導体測定装置20に出力する。半導体集積回路10は、半導体測定装置20から入力信号IN及びモード信号MODEを受け、半導体測定装置20の制御の下で動作する。また、半導体集積回路10は、半導体測定装置20から入力される動作モード(例えば、“テストモード”及び“通常モード”)を示すモード信号MODEに従って自身の動作モード(例えば、“テストモード”及び“通常モード”と、“キャプチャモード”及び“シフトモード”)とを決定する。   The semiconductor integrated circuit 10 performs the processing described with reference to FIGS. 1 to 4 on input signals IN (1) to IN (m) input from the outside, and outputs semiconductors as output signals OUT (1) to OUT (n). Output to the measuring device 20. The semiconductor integrated circuit 10 receives the input signal IN and the mode signal MODE from the semiconductor measurement device 20 and operates under the control of the semiconductor measurement device 20. In addition, semiconductor integrated circuit 10 has its own operation mode (for example, “test mode” and “in accordance with mode signal MODE indicating operation mode (for example,“ test mode ”and“ normal mode ”) input from semiconductor measurement device 20. Determine the "normal mode", "capture mode" and "shift mode").

半導体測定装置20は、例えば、LSIテスターや評価ボードである。半導体測定装置20は、半導体集積回路10の動作を制御するとともに、半導体集積回路10の動作モードを制御する。半導体測定装置20は、例えば、制御装置21と、コンパレータ22と、トグル回数算出装置23と、記憶装置24とを含んで構成される。記憶装置24は、例えば、テストプログラム及びテストデータを記憶する。   The semiconductor measuring device 20 is, for example, an LSI tester or an evaluation board. The semiconductor measurement device 20 controls the operation of the semiconductor integrated circuit 10 and controls the operation mode of the semiconductor integrated circuit 10. The semiconductor measurement device 20 includes, for example, a control device 21, a comparator 22, a toggle number calculation device 23, and a storage device 24. The storage device 24 stores, for example, a test program and test data.

制御装置21は、メモリとプロセッサを有し(図示せず)、記憶装置24から読み出されたテストプログラムに従って、半導体集積回路10の動作及び動作モードを決定し、該動作及び動作モードの制御を行う入力信号IN及びモード信号MODEを半導体集積回路10に出力する。次に、制御装置21は、各コンパレータ22の判断基準を評価信号VALとして各コンパレータ22に出力する。そして、制御装置21はトグル回数算出装置23が算出した半導体集積回路10の順序回路142のトグル回数に基づいて、半導体集積回路10の消費電力を測定し、該測定した消費電力の値を記憶装置24に出力する。   Control device 21 has a memory and a processor (not shown), determines an operation and an operation mode of semiconductor integrated circuit 10 in accordance with a test program read from storage device 24, and controls the operation and the operation mode. The input signal IN to be performed and the mode signal MODE are output to the semiconductor integrated circuit 10. Next, the control device 21 outputs the determination reference of each comparator 22 to each comparator 22 as an evaluation signal VAL. Then, the control device 21 measures the power consumption of the semiconductor integrated circuit 10 based on the number of toggles of the sequential circuit 142 of the semiconductor integrated circuit 10 calculated by the toggle number calculating device 23, and stores the measured power consumption value. Output to 24.

コンパレータ22は、制御装置21から出力される評価信号VALに従って、半導体集積回路10から出力される出力信号OUTの状態をテスト信号TSTとして、トグル回数算出装置23に出力する。   The comparator 22 outputs the state of the output signal OUT output from the semiconductor integrated circuit 10 as the test signal TST to the toggle number calculating device 23 in accordance with the evaluation signal VAL output from the control device 21.

トグル回数算出装置23は、コンパレータ22から出力されるテスト信号TSTと、半導体集積回路10から出力されるイネーブル信号ENAとに基づいて半導体集積回路10の各モジュールの順序回路142のトグル回数を算出し、該算出した結果を制御装置21に出力する。具体的には、トグル回数算出装置23は、コンパレータ22(1)乃至22(n)から出力されるテスト信号TST(1)乃至TST(n)が示す状態が“1”から“0”へ、又は“0”から“1”へと遷移する回数をカウントする。次に、トグル回数算出装置23は、該カウントした回数をコンパレータ22毎に合計することで半導体集積回路10の各モジュールのトグル回数を算出し、各モジュールのトグル回数と、該トグル回数の合計(すなわち、半導体集積回路10全体のトグル回数)をテスト信号TSTとして制御装置21に出力する。   The number of toggles calculation device 23 calculates the number of toggles of the sequential circuit 142 of each module of the semiconductor integrated circuit 10 based on the test signal TST output from the comparator 22 and the enable signal ENA output from the semiconductor integrated circuit 10. , The calculated result is output to the control device 21. Specifically, the toggle number calculating device 23 changes the state indicated by the test signals TST (1) to TST (n) output from the comparators 22 (1) to 22 (n) from "1" to "0", Or count the number of transitions from “0” to “1”. Next, the number-of-toggles calculating device 23 calculates the number of toggles of each module of the semiconductor integrated circuit 10 by totaling the counted number of times for each comparator 22, and sums the number of toggles of each module and the number of toggles ( That is, the toggle number of the entire semiconductor integrated circuit 10 is output to the control device 21 as the test signal TST.

以上のように構成される半導体測定システム1は、半導体集積回路10の動作モードである“テストモード”及び“通常モード”と、半導体集積回路10の動作を制御するテストパターンとを入力信号IN(1)乃至IN(m)として半導体集積回路10に出力するとともに、半導体集積回路10から出力される出力信号OUT(1)乃至OUT(n+1)の状態を判断する。これにより、半導体測定システム1は、半導体集積回路10の各モジュールの順序回路142のトグル回数を算出することによって、該トグル回数に基づいて、各モジュールの消費電力と、半導体集積回路10全体の消費電力とを効率的に測定することができる。   Semiconductor measurement system 1 configured as described above has “test mode” and “normal mode” which are operation modes of semiconductor integrated circuit 10, and a test pattern for controlling the operation of semiconductor integrated circuit 10 as input signal IN ( The states 1) to IN (m) are output to the semiconductor integrated circuit 10, and the states of the output signals OUT (1) to OUT (n + 1) output from the semiconductor integrated circuit 10 are determined. Thus, the semiconductor measurement system 1 calculates the number of toggles of the sequential circuit 142 of each module of the semiconductor integrated circuit 10, and based on the number of toggles, the power consumption of each module and the entire consumption of the semiconductor integrated circuit 10. Power can be measured efficiently.

図6は、本発明の一実施形態に係る半導体測定装置が半導体集積回路の消費電力を測定する動作を概略的に示すフローチャートである。同図において、まず、半導体測定装置20は、半導体測定システム1の測定対象を配置すべき場所に消費電力を測定すべき半導体集積回路10を配置する(S601)。次に、半導体測定装置20は、記憶装置24からテストパターンを取得し、該取得したテストパターンを配置した半導体集積回路10に入力する(S602)。続いて、半導体測定装置20は、半導体集積回路10をテストモードに設定する(S603)。   FIG. 6 is a flowchart schematically showing an operation of the semiconductor measurement device according to an embodiment of the present invention to measure the power consumption of the semiconductor integrated circuit. In the figure, first, the semiconductor measurement apparatus 20 arranges the semiconductor integrated circuit 10 whose power consumption is to be measured at a place where the measurement object of the semiconductor measurement system 1 is to be arranged (S601). Next, the semiconductor measurement device 20 acquires a test pattern from the storage device 24, and inputs the acquired test pattern to the semiconductor integrated circuit 10 in which the test pattern is arranged (S602). Subsequently, the semiconductor measurement device 20 sets the semiconductor integrated circuit 10 in the test mode (S603).

半導体集積回路10は、半導体測定装置20の制御の下、自身をキャプチャモードに設定する(S604)。具体的には、半導体集積回路10は、半導体測定装置20の制御の下、キャプチャモードを示すイネーブル信号ENAと、該イネーブル信号ENAに従うシフトクロックSF_CLKとを生成する。半導体集積回路10が“キャプチャモード”の間、半導体集積回路10は、実動作周波数で動作する。   The semiconductor integrated circuit 10 sets itself in the capture mode under the control of the semiconductor measurement device 20 (S604). Specifically, under the control of the semiconductor measurement device 20, the semiconductor integrated circuit 10 generates an enable signal ENA indicating a capture mode and a shift clock SF_CLK according to the enable signal ENA. While the semiconductor integrated circuit 10 is in the "capture mode", the semiconductor integrated circuit 10 operates at the actual operating frequency.

半導体測定装置20は、半導体集積回路10のシフト回路14に半導体集積回路10の組合せ回路11(1)が出力するデータ入力信号DINをキャプチャさせる(S605)。そして、半導体測定装置20は、半導体集積回路10を“シフトモード”に設定する(S606)。具体的には、半導体測定装置20は、モード信号MODEを送信する。半導体集積回路10は、半導体測定装置20の制御の下、シフトモードを示すイネーブル信号ENAと、該イネーブル信号ENAに従うシフトクロックSF_CLKとを生成する。半導体集積回路10が“シフトモード”の間、半導体集積回路10は、システムクロックCLKの周波数で動作する。   The semiconductor measurement device 20 causes the shift circuit 14 of the semiconductor integrated circuit 10 to capture the data input signal DIN output from the combinational circuit 11 (1) of the semiconductor integrated circuit 10 (S605). Then, the semiconductor measurement device 20 sets the semiconductor integrated circuit 10 in the “shift mode” (S606). Specifically, semiconductor measuring device 20 transmits mode signal MODE. The semiconductor integrated circuit 10 generates an enable signal ENA indicating a shift mode and a shift clock SF_CLK according to the enable signal ENA under the control of the semiconductor measurement device 20. While the semiconductor integrated circuit 10 is in the "shift mode", the semiconductor integrated circuit 10 operates at the frequency of the system clock CLK.

半導体集積回路10は、半導体測定装置20の制御の下、シフト回路14が有する順序回路142の出力の状態を次段の順序回路142へとシフトさせる処理と、該順序回路142の状態を記憶する処理とをシフト回路14が有する順序回路142の個数+1回繰り返す(ループA:S607乃至S609)。   The semiconductor integrated circuit 10 shifts the state of the output of the sequential circuit 142 of the shift circuit 14 to the sequential circuit 142 of the next stage under the control of the semiconductor measuring device 20 and stores the state of the sequential circuit 142. The processing is repeated by the number of sequential circuits 142 included in the shift circuit 14 plus one (loop A: S607 to S609).

より具体的には、半導体集積回路10は、半導体測定装置20の制御の下、シフト回路14が有する順序回路142の出力の状態を次段の順序回路142へと1回シフトさせる(S608)。次に、半導体測定装置20は、最後段の順序回路142が出力する出力の状態をコンパレータ22で判断し、該判断結果をトグル回数算出装置23に出力する。トグル回数算出装置23は、コンパレータ22から出力された出力の状態を記録する(S609)。   More specifically, under the control of the semiconductor measurement device 20, the semiconductor integrated circuit 10 shifts the state of the output of the sequential circuit 142 of the shift circuit 14 to the sequential circuit 142 of the next stage once (S608). Next, the semiconductor measuring device 20 determines the state of the output output from the sequential circuit 142 at the last stage by the comparator 22 and outputs the determination result to the toggle number calculating device 23. The toggle number calculating device 23 records the state of the output output from the comparator 22 (S609).

半導体測定装置20は、テストパターンの所望の状態に対して半導体集積回路10のシフト回路14の順序回路142の状態を記憶したかを判断する(S610)。半導体測定装置20は、テストパターンの所望の状態に対して半導体集積回路10のシフト回路14の順序回路142の状態を記憶していないと判断する場合(S610のNo)、ステップS604の処理に戻る。一方、半導体測定装置20は、テストパターンの所望の状態に対して半導体集積回路10のシフト回路14の順序回路142の状態を記憶したと判断する場合(S610のYes)、ステップS611の処理に進む。   The semiconductor measurement device 20 determines whether the state of the sequential circuit 142 of the shift circuit 14 of the semiconductor integrated circuit 10 is stored with respect to the desired state of the test pattern (S610). If the semiconductor measurement device 20 determines that the state of the sequential circuit 142 of the shift circuit 14 of the semiconductor integrated circuit 10 is not stored with respect to the desired state of the test pattern (No in S610), the process returns to the process of step S604. . On the other hand, when the semiconductor measuring device 20 determines that the state of the sequential circuit 142 of the shift circuit 14 of the semiconductor integrated circuit 10 is stored with respect to the desired state of the test pattern (Yes in S610), the process proceeds to step S611. .

半導体測定装置20は、トグル回数算出装置23が記憶したコンパレータ22の結果に基づいて、トグル回数算出装置23で半導体集積回路10のトグル回数を算出する(S611)。そして、半導体測定装置20は、該トグル回数に基づいて、制御装置21で消費電力の算出を行い、該算出した消費電力の値を測定の結果として記憶装置24に記憶させ(S612)、半導体集積回路10の消費電力の測定を終了する。   The semiconductor measurement device 20 calculates the number of toggles of the semiconductor integrated circuit 10 by the toggle number calculation device 23 based on the result of the comparator 22 stored in the toggle number calculation device 23 (S611). Then, the semiconductor measuring device 20 calculates the power consumption by the control device 21 based on the number of toggles, stores the calculated value of the power consumption as the measurement result in the storage device 24 (S612), and the semiconductor integration is performed. The measurement of the power consumption of the circuit 10 is ended.

上述したように、半導体集積回路10は、半導体測定装置20の制御の下、まずキャプチャモードで動作し、組合せ回路11(1)から出力されるデータをキャプチャする。次に半導体集積回路10は、半導体測定装置20の制御の下、シフトモードで動作し半導体集積回路10のシフト回路14が有する順序回路142の数+1回分だけ順序回路142の状態をシフトする。これにより、半導体集積回路10は、半導体測定装置20の制御の下、シフト回路14が順序回路142の出力をシフトした後の状態を該順序回路142の出力をシフトする前の状態と等しくする。半導体集積回路10は、半導体測定装置20の制御の下、追加の処理を行わずに次に組合せ回路11(1)が出力するデータのキャプチャを行えるため、効率的に順序回路142の状態をコンパレータ22に出力することができる。   As described above, the semiconductor integrated circuit 10 first operates in the capture mode under the control of the semiconductor measurement device 20, and captures data output from the combinational circuit 11 (1). Next, the semiconductor integrated circuit 10 operates in the shift mode under the control of the semiconductor measurement device 20 and shifts the state of the sequential circuit 142 by the number of the sequential circuits 142 included in the shift circuit 14 of the semiconductor integrated circuit 10. Thereby, the semiconductor integrated circuit 10 makes the state after the shift circuit 14 shifts the output of the sequential circuit 142 equal to the state before shifting the output of the sequential circuit 142 under the control of the semiconductor measuring device 20. The semiconductor integrated circuit 10 can capture data to be output next from the combinational circuit 11 (1) without performing additional processing under the control of the semiconductor measuring device 20, so the state of the sequential circuit 142 can be efficiently compared It can be output to 22.

また、半導体測定装置20は、コンパレータ22毎に結果を処理することによって、各コンパレータ22に対応する半導体集積回路10のモジュール毎のトグル回数を算出し、該算出結果に基づいて半導体集積回路10の消費電力をモジュール毎に測定することができる。   In addition, the semiconductor measuring device 20 processes the result for each comparator 22 to calculate the number of toggles for each module of the semiconductor integrated circuit 10 corresponding to each comparator 22, and based on the calculation result, the semiconductor integrated circuit 10 is Power consumption can be measured for each module.

図7は、本発明の一実施形態に係る半導体設計装置の概略構成の一例を示す図である。同図に示すように、本実施形態に係る半導体設計装置700は、プロセッサモジュール702と、チップセット703と、メモリモジュール704と、ストレージデバイス705と、入出力装置706とを含んで構成される。   FIG. 7 is a diagram showing an example of a schematic configuration of a semiconductor design device according to an embodiment of the present invention. As shown in the figure, a semiconductor design device 700 according to the present embodiment is configured to include a processor module 702, a chipset 703, a memory module 704, a storage device 705, and an input / output device 706.

プロセッサモジュール702は、例えば、プロセッサコア、マイクロコントローラ、デジタル信号プロセッサ及び/又はこれらの組合せを含むが、これらに限られるものではない。ここでは、「プロセッサコア」という用語は、メインプロセッサを意味するプロセッサ(すなわち、処理装置)やCPU、MPU等と同義のものとして扱われる。プロセッサモジュール702は、1次又はそれ以上のレベルのキャッシュ機構を含んでも良い。   Processor module 702 may include, but is not limited to, for example, a processor core, a microcontroller, a digital signal processor, and / or a combination thereof. Here, the term "processor core" is treated as having the same meaning as a processor (that is, a processing device) meaning a main processor, a CPU, an MPU or the like. Processor module 702 may include one or more levels of caching mechanisms.

チップセット703は、プロセッサモジュール702、メモリモジュール704、ストレージデバイス705及び入出力装置706等を接続するバスとのブリッジや、コンピューティングデバイスを構成するために必要な他のコンポーネントを集積した回路からなる。チップセット703は、例えば、プロセッサモジュール702によって制御される。   The chipset 703 includes a bridge with a bus connecting the processor module 702, the memory module 704, the storage device 705, the input / output device 706, and the like, and a circuit in which other components necessary to configure the computing device are integrated. . The chipset 703 is controlled by, for example, the processor module 702.

メモリモジュール704は、典型的には、揮発性メモリ(例えばRAM)、不揮発性メモリ(例えばROMやフラッシュメモリ等)及び/又はこれらの組合せからなる1次記憶装置である。メモリモジュール704は、典型的には、デバイスドライバ、オペレーティングシステム(OS)プログラム、1又は2以上のプログラム及び各種プログラムの実行に必要な情報等の全部又は一部を保持し、プロセッサモジュール702の利用に供される。なお、プロセッサモジュール702、チップセット703及びメモリモジュール704は、実行装置701を構成する。   Memory module 704 is typically a primary storage device comprised of volatile memory (eg, RAM), non-volatile memory (eg, ROM, flash memory, etc.) and / or combinations thereof. The memory module 704 typically holds all or part of a device driver, an operating system (OS) program, one or more programs and information necessary to execute various programs, and the like, and uses the processor module 702. To be served. The processor module 702, the chipset 703, and the memory module 704 constitute an execution device 701.

ストレージデバイス705は、典型的には、ハードディスクドライブ(HDD)や光学式ディスクドライブ、ソリッドステートデバイス(SSD)等からなる。ストレージデバイス705は、プロセッサモジュール702の2次記憶装置として機能し、OS、各種プログラム、各種プログラムの実行結果や、各種プログラムの実行に必要な情報を記憶する。   The storage device 705 typically comprises a hard disk drive (HDD), an optical disk drive, a solid state device (SSD), or the like. The storage device 705 functions as a secondary storage device of the processor module 702, and stores an OS, various programs, execution results of various programs, and information necessary for executing various programs.

入出力装置706は、各種のペリフェラルインターフェースであり、例えば、キーボードや、マウス、ディスプレイ、印刷装置、通信装置などである。入出力装置706は、半導体設計装置700が半導体集積回路10を設計するために必要な情報の入力を受け付けるとともに、半導体設計装置700よって設計された半導体集積回路10の情報を出力する。   The input / output device 706 is various peripheral interfaces, and is, for example, a keyboard, a mouse, a display, a printing device, a communication device, and the like. The input / output device 706 receives an input of information necessary for the semiconductor design device 700 to design the semiconductor integrated circuit 10, and outputs information of the semiconductor integrated circuit 10 designed by the semiconductor design device 700.

以上のように構成される半導体設計装置700では、メモリモジュール704に記憶されるプログラムに従ってプロセッサモジュール702が半導体集積回路10の設計を行う。また、半導体設計装置700は、設計過程の半導体集積回路10又は既に設計されている半導体集積回路10の消費電力の見積装置としても機能する。すなわち、半導体設計装置700は、メモリモジュール704に記憶されるプログラムに従って、プロセッサモジュール702が設計過程又は既に設計済の半導体集積回路10のトグル回数の算出を行い、該算出したトグル回数に基づいて、半導体集積回路10の消費電力を見積もる。   In the semiconductor design apparatus 700 configured as described above, the processor module 702 designs the semiconductor integrated circuit 10 in accordance with the program stored in the memory module 704. The semiconductor design device 700 also functions as a device for estimating the power consumption of the semiconductor integrated circuit 10 in the design process or the semiconductor integrated circuit 10 which has already been designed. That is, according to the program stored in the memory module 704, the semiconductor design device 700 calculates the number of toggles of the design process or the already designed semiconductor integrated circuit 10 by the processor module 702, and based on the calculated number of toggles. The power consumption of the semiconductor integrated circuit 10 is estimated.

図8は、本発明の一実施形態に係る半導体設計装置のメモリモジュールの記憶内容の一例を説明するための概念図である。同図において、回路情報生成プログラム7041は、半導体設計装置700上で半導体集積回路10を設計するためのプログラムである。回路情報生成プログラム7041によって生成された半導体集積回路10の回路構成は、回路情報7043としてメモリモジュール704に記憶される。また、回路情報生成プログラム7041は、半導体集積回路10の設計のために、既存の回路情報7043をベースとして使用しても良い。   FIG. 8 is a conceptual diagram for explaining an example of the storage content of the memory module of the semiconductor design device according to the embodiment of the present invention. In the figure, a circuit information generation program 7041 is a program for designing the semiconductor integrated circuit 10 on the semiconductor design device 700. The circuit configuration of the semiconductor integrated circuit 10 generated by the circuit information generation program 7041 is stored in the memory module 704 as circuit information 7043. The circuit information generation program 7041 may use the existing circuit information 7043 as a base for designing the semiconductor integrated circuit 10.

回路情報7043は、回路情報生成プログラム7041によって生成された半導体集積回路10の回路構成の情報の一部又は全部を有するデータである。回路情報7043は、回路情報生成プログラム7041によって半導体集積回路10の設計の過程においてさらに更新される。回路情報7043は、回路情報生成プログラム7041による半導体集積回路10の設計によって、最終的に、上述した半導体集積回路10の略全ての回路情報7043を有する。このように、半導体集積回路10の略全ての回路情報を有する回路情報7043は、記憶媒体(本例ではメモりモジュール704)に記憶される。   The circuit information 7043 is data including part or all of the information on the circuit configuration of the semiconductor integrated circuit 10 generated by the circuit information generation program 7041. The circuit information 7043 is further updated in the process of designing the semiconductor integrated circuit 10 by the circuit information generation program 7041. The circuit information 7043 finally includes almost all of the circuit information 7043 of the semiconductor integrated circuit 10 described above according to the design of the semiconductor integrated circuit 10 by the circuit information generation program 7041. As described above, the circuit information 7043 including substantially all of the circuit information of the semiconductor integrated circuit 10 is stored in the storage medium (the memory module 704 in this example).

シミュレーションパターン情報7044は、消費電力見積プログラム7042が上述した回路情報7043に示される仮想の半導体集積回路10に対してシミュレーションを行う際に使用される仮想の入力信号の情報である。シミュレーションパターン情報7044は、上述した半導体設計装置700が仮想の半導体集積回路10に対して出力する入力信号INと略等しい信号の情報を有する。   The simulation pattern information 7044 is information of a virtual input signal used when performing simulation on the virtual semiconductor integrated circuit 10 indicated by the circuit information 7043 described above by the power consumption estimation program 7042. The simulation pattern information 7044 has information of a signal substantially equal to the input signal IN output to the virtual semiconductor integrated circuit 10 by the semiconductor design device 700 described above.

消費電力見積プログラム7042は、半導体設計装置700が設計過程又は設計済の半導体集積回路10の消費電力を見積もるためのプログラムである。消費電力見積プログラム7042は、プロセッサモジュール702によって実行され、回路情報7043及びシミュレーションパターン情報7044に従って、回路情報7043に示される半導体集積回路10のトグル回数を算出し、該算出したトグル回数に基づいて仮想の半導体集積回路10の消費電力を見積もる。具体的には、消費電力見積プログラム7042は、プロセッサモジュール702によって実行され、回路情報7043に示される仮想の半導体集積回路10に対して、仮想の入力信号であるシミュレーションパターン情報7044を入力することで、消費電力を見積もるためのシミュレーションを実行する。そして、消費電力見積プログラム7042は、プロセッサモジュール702によって実行され、仮想の半導体集積回路10のシフト回路14の順序回路142の出力の状態に基づいて該仮想の半導体集積回路10のトグル回数を算出し、該算出したトグル回数に基づいて消費電力を見積もって、該消費電力の値をシミュレーション結果7045として記憶する。   The power consumption estimation program 7042 is a program for the semiconductor design device 700 to estimate the power consumption of the semiconductor integrated circuit 10 in the design process or in the design. The power consumption estimation program 7042 is executed by the processor module 702, calculates the number of toggles of the semiconductor integrated circuit 10 shown in the circuit information 7043 according to the circuit information 7043 and the simulation pattern information 7044, and based on the calculated number of toggles. The power consumption of the semiconductor integrated circuit 10 is estimated. Specifically, the power consumption estimation program 7042 is executed by the processor module 702, and inputs simulation pattern information 7044 which is a virtual input signal to the virtual semiconductor integrated circuit 10 shown in the circuit information 7043. Run simulations to estimate power consumption. The power consumption estimation program 7042 is executed by the processor module 702 to calculate the number of toggles of the virtual semiconductor integrated circuit 10 based on the state of the output of the sequential circuit 142 of the shift circuit 14 of the virtual semiconductor integrated circuit 10. The power consumption is estimated based on the calculated number of toggles, and the value of the power consumption is stored as a simulation result 7045.

図9は、本発明の一実施形態に係る半導体設計装置が半導体集積回路を設計する際の動作を概略的に示すフローチャートである。同図において、半導体設計装置700は、まず半導体集積回路10に消費電力を個別に見積もるべき(すなわち、シフト回路14を別個に設けるべき)モジュールが存在するか否かを判断する(S901)。より、具体的には、各モジュールには、消費電力を個別に見積もるべきか否かを属性が予め割り当てられており、半導体設計装置700は、各モジュールの該属性を参照することによって、半導体集積回路10に消費電力を個別に見積もるべきモジュールが存在するか否かを判断する。半導体設計装置700は、半導体集積回路10に消費電力を個別に見積もるべきモジュールが存在しないと判断する場合(S901のNo)、仮想の半導体集積回路10が所定の数のシフト回路14を有するように、仮想の半導体集積回路10を分割し、仮想の半導体集積回路10の全ての順序回路142(例えば、D型フリップフロップ)に対してシフト回路14を構成し(S902)、ステップS907の処理に進む。   FIG. 9 is a flow chart schematically showing an operation when a semiconductor design device according to an embodiment of the present invention designs a semiconductor integrated circuit. In the figure, the semiconductor design device 700 first determines whether there is a module for which power consumption should be estimated separately (that is, the shift circuit 14 should be provided separately) in the semiconductor integrated circuit 10 (S901). More specifically, an attribute is assigned in advance to each module as to whether or not power consumption should be estimated separately, and the semiconductor design device 700 refers to the semiconductor integrated circuit by referring to the attribute of each module. It is determined whether or not there is a module in the circuit 10 whose power consumption should be individually estimated. When the semiconductor design device 700 determines that there is no module for which the power consumption should be estimated individually in the semiconductor integrated circuit 10 (No in S901), the virtual semiconductor integrated circuit 10 has a predetermined number of shift circuits 14. The virtual semiconductor integrated circuit 10 is divided, the shift circuit 14 is configured for all sequential circuits 142 (for example, D-type flip flops) of the virtual semiconductor integrated circuit 10 (S902), and the process proceeds to step S907. .

一方、半導体設計装置700は、半導体集積回路10に消費電力を個別に見積もるべきモジュールが存在すると判断する場合(S901のYes)、別個に設けるべきモジュールを決定する(S903)。そして、決定したモジュールのうち指定の一つのモジュールから順序回路142を抽出し(S904)、該抽出した順序回路142に対してシフト回路14を構成する(S905)。   On the other hand, when determining that there is a module for which power consumption should be estimated individually in the semiconductor integrated circuit 10 (Yes in S901), the semiconductor design device 700 determines modules to be separately provided (S903). Then, the sequential circuit 142 is extracted from a designated one of the determined modules (S904), and the shift circuit 14 is configured for the extracted sequential circuit 142 (S905).

半導体設計装置700は、ステップS903で決定したシフト回路14を別個に設けるべきモジュールの全てに対してシフト回路14を構成したか否かを判断する(S906)。半導体設計装置700は、シフト回路14を別個に設けるべきモジュールの全てに対してシフト回路14を構成していないと判断する場合(S906のNo)、ステップS904の処理に進む。一方、半導体設計装置700は、シフト回路14を別個に設けるべきモジュールの全てに対してシフト回路14を構成したと判断する場合(S906のYes)、ステップS907の処理に進む。   The semiconductor design device 700 determines whether or not the shift circuit 14 is configured for all of the modules to be separately provided with the shift circuit 14 determined in step S903 (S906). If the semiconductor design device 700 determines that the shift circuit 14 is not configured for all the modules for which the shift circuit 14 is to be separately provided (No in S906), the process proceeds to step S904. On the other hand, if the semiconductor design device 700 determines that the shift circuit 14 has been configured for all of the modules for which the shift circuit 14 should be provided separately (Yes in S906), the process proceeds to step S907.

半導体設計装置700は、仮想の半導体集積回路10の全てのシフト回路14に対して、各シフト回路14が有する順序回路142の数が一致するように、ダミーの順序回路144を各シフト回路14に挿入する(S907)。そして、半導体設計装置700は、仮想の半導体集積回路10に対してクロック生成回路13と、選択回路15と、シフト回路14及び該選択回路15を接続する信号線とを追加して(S908)、半導体集積回路10の設計を終了する。   The semiconductor design device 700 adds dummy sequential circuits 144 to each shift circuit 14 so that the number of sequential circuits 142 included in each shift circuit 14 corresponds to all the shift circuits 14 of the virtual semiconductor integrated circuit 10. Insert it (S907). Then, the semiconductor design device 700 adds the clock generation circuit 13, the selection circuit 15, the shift circuit 14 and the signal line connecting the selection circuit 15 to the virtual semiconductor integrated circuit 10 (S908). The design of the semiconductor integrated circuit 10 is finished.

図10は、本発明の一実施形態に係る半導体設計装置が仮想の半導体集積回路の消費電力を見積もるシミュレーションの動作を概略的に示すフローチャートである。同図において、まず、半導体設計装置700は、消費電力を測定すべき仮想の半導体集積回路10の情報を有する回路情報7043をメモリモジュール704から取得する(S1001)。次に、半導体設計装置700は、メモリモジュール704から消費電力見積プログラム7042を起動し、該プログラムによって回路情報7043とシミュレーションパターン情報7044を選択する。そして、半導体設計装置700は、回路情報7043に示される仮想の半導体集積回路10に対して、シミュレーションパターン情報7044を入力してシミュレーションを開始し(S1002)、仮想の半導体集積回路10をテストモードに設定する(S1003)。   FIG. 10 is a flow chart schematically showing the operation of simulation in which the semiconductor design device according to an embodiment of the present invention estimates the power consumption of a virtual semiconductor integrated circuit. In the figure, first, the semiconductor design device 700 acquires circuit information 7043 having information of the virtual semiconductor integrated circuit 10 whose power consumption is to be measured from the memory module 704 (S1001). Next, the semiconductor design device 700 starts the power consumption estimation program 7042 from the memory module 704, and selects circuit information 7043 and simulation pattern information 7044 according to the program. Then, the semiconductor design device 700 inputs simulation pattern information 7044 to the virtual semiconductor integrated circuit 10 shown in the circuit information 7043 to start simulation (S1002), and places the virtual semiconductor integrated circuit 10 in the test mode. It sets (S1003).

半導体設計装置700は、仮想の半導体集積回路10をキャプチャモードに設定する(S1004)。具体的には、半導体設計装置700は、仮想の半導体集積回路10にキャプチャモードを示すイネーブル信号ENAと、該イネーブル信号ENAに従うシフトクロックSF_CLKとを生成させる。仮想の半導体集積回路10が“キャプチャモード”の間、仮想の半導体集積回路10は、実動作周波数で動作する。   The semiconductor design device 700 sets the virtual semiconductor integrated circuit 10 in the capture mode (S1004). Specifically, the semiconductor design device 700 causes the virtual semiconductor integrated circuit 10 to generate the enable signal ENA indicating the capture mode and the shift clock SF_CLK according to the enable signal ENA. While the virtual semiconductor integrated circuit 10 is in the "capture mode", the virtual semiconductor integrated circuit 10 operates at the actual operating frequency.

半導体設計装置700は、仮想の半導体集積回路10のシフト回路14に半導体集積回路10の組合せ回路11(1)が出力するデータ入力信号DINをキャプチャさせる(S1005)。そして、半導体設計装置700は、仮想の半導体集積回路10を“シフトモード”に設定する(S1006)。具体的には、半導体設計装置700は、仮想の半導体集積回路10にシフトモードを示すイネーブル信号ENAと、該イネーブル信号ENAに従うシフトクロックSF_CLKとを生成させる。仮想の半導体集積回路10が“シフトモード”の間、半導体集積回路10は、システムクロックCLKの周波数で動作する。   The semiconductor design device 700 causes the shift circuit 14 of the virtual semiconductor integrated circuit 10 to capture the data input signal DIN output by the combinational circuit 11 (1) of the semiconductor integrated circuit 10 (S1005). Then, the semiconductor design device 700 sets the virtual semiconductor integrated circuit 10 in the “shift mode” (S1006). Specifically, the semiconductor design device 700 causes the virtual semiconductor integrated circuit 10 to generate an enable signal ENA indicating the shift mode and a shift clock SF_CLK according to the enable signal ENA. While virtual semiconductor integrated circuit 10 is in the “shift mode”, semiconductor integrated circuit 10 operates at the frequency of system clock CLK.

半導体設計装置700は、仮想の半導体集積回路10のシフト回路14が有する順序回路142の出力の状態を次段の順序回路142へとシフトさせることと、該順序回路142の状態を記憶することとをシフト回路が有する順序回路142の個数+1回繰り返す(ループB:S1007乃至S1009)。   The semiconductor design device 700 shifts the state of the output of the sequential circuit 142 of the shift circuit 14 of the virtual semiconductor integrated circuit 10 to the sequential circuit 142 of the next stage, and stores the state of the sequential circuit 142. Are repeated the number of sequential circuits 142 included in the shift circuit + 1 (loop B: S1007 to S1009).

より具体的には半導体設計装置700は、仮想の半導体集積回路10のシフト回路14が有する順序回路142の出力の状態を次段の順序回路142へと1回シフトさせる(S1008)次に、半導体設計装置700は、最後段の順序回路142が出力する出力の状態をシミュレーション結果7045として記憶する(S1009)。   More specifically, the semiconductor design device 700 shifts the state of the output of the sequential circuit 142 of the shift circuit 14 of the virtual semiconductor integrated circuit 10 once to the sequential circuit 142 of the next stage (S1008). The design apparatus 700 stores the state of the output output from the final stage sequential circuit 142 as a simulation result 7045 (S1009).

半導体設計装置700は、シミュレーションパターンの所望の状態に対して仮想の半導体集積回路10のシフト回路14の順序回路142の状態を記憶したかどうかを判断する(S1010)。半導体設計装置700は、シミュレーションパターンの所望の状態に対して仮想の半導体集積回路10のシフト回路14の順序回路142の状態を記憶していないと判断する場合(S1010のNo)、ステップS1004の処理に戻る。一方、半導体設計装置700は、シミュレーションパターンの所望の状態に対して仮想の半導体集積回路10のシフト回路14の順序回路142の状態を記憶したと判断する場合(S1010のYes)、ステップS1011の処理に進む。   The semiconductor design device 700 determines whether the state of the sequential circuit 142 of the shift circuit 14 of the virtual semiconductor integrated circuit 10 has been stored with respect to the desired state of the simulation pattern (S1010). When the semiconductor design device 700 determines that the state of the sequential circuit 142 of the shift circuit 14 of the virtual semiconductor integrated circuit 10 is not stored with respect to the desired state of the simulation pattern (No in S1010), the process of step S1004. Return to On the other hand, when the semiconductor design device 700 determines that the state of the sequential circuit 142 of the shift circuit 14 of the virtual semiconductor integrated circuit 10 is stored with respect to the desired state of the simulation pattern (Yes in S1010), the process of step S1011 Go to

半導体設計装置700は、シミュレーション結果7045(すなわち、記憶した順序回路142の出力の状態)に基づいて、仮想の半導体集積回路10のトグル回数を算出する(S1011)。そして、半導体設計装置700は、該トグル回数に基づいて、仮想の半導体集積回路10の消費電力を見積もり(S1012)、仮想の半導体集積回路10の消費電力の見積もりを終了する。   The semiconductor design device 700 calculates the number of toggles of the virtual semiconductor integrated circuit 10 based on the simulation result 7045 (that is, the stored state of the output of the sequential circuit 142) (S1011). Then, the semiconductor design device 700 estimates the power consumption of the virtual semiconductor integrated circuit 10 based on the number of toggles (S1012), and ends the estimation of the power consumption of the virtual semiconductor integrated circuit 10.

上述したように、半導体設計装置700は、仮想の半導体集積回路10をまずキャプチャモードで動作させ、組合せ回路11(1)から出力されるデータをキャプチャさせる。次に半導体設計装置700は、仮想の半導体集積回路10をシフトモードで動作させ半導体集積回路10のシフト回路14が有する順序回路142の数+1回分だけ順序回路142の状態をシフトする。これにより、半導体設計装置700は、半導体集積回路10に対して、シフト回路14が順序回路142の出力をシフトした後の状態を該順序回路142の出力をシフトする前の状態と等しくさせる。半導体設計装置700は、半導体集積回路10に対して、追加の処理を行わずに次に組合せ回路11(1)が出力するデータのキャプチャを行えるため、効率的に順序回路142の状態を記憶し、消費電力を見積もることができる。   As described above, the semiconductor design device 700 first operates the virtual semiconductor integrated circuit 10 in the capture mode to capture data output from the combinational circuit 11 (1). Next, the semiconductor design device 700 operates the virtual semiconductor integrated circuit 10 in the shift mode to shift the state of the sequential circuit 142 by the number of the sequential circuits 142 of the shift circuit 14 of the semiconductor integrated circuit 10 + 1. Thus, the semiconductor design device 700 causes the semiconductor integrated circuit 10 to make the state after the shift circuit 14 shifts the output of the sequential circuit 142 equal to the state before shifting the output of the sequential circuit 142. Since the semiconductor design device 700 can capture data output from the combinational circuit 11 (1) next to the semiconductor integrated circuit 10 without performing additional processing, the state of the sequential circuit 142 can be efficiently stored. Power consumption can be estimated.

また、半導体設計装置700は、仮想の半導体集積回路10の出力毎に判断結果を処理することによって、各出力に対応する仮想の半導体集積回路10のモジュール毎の消費電力を効率的に見積もることができる。   In addition, the semiconductor design device 700 can efficiently estimate the power consumption of each module of the virtual semiconductor integrated circuit 10 corresponding to each output by processing the determination result for each output of the virtual semiconductor integrated circuit 10 it can.

上記各実施形態は、本発明を説明するための例示であり、本発明をこれらの実施形態にのみ限定する趣旨ではない。本発明は、その要旨を逸脱しない限り、さまざまな形態で実施することができる。   Each of the above-described embodiments is an example for describing the present invention, and the present invention is not limited to the embodiments. The present invention can be practiced in various forms without departing from the scope of the invention.

例えば、本明細書に開示される方法においては、その結果に矛盾が生じない限り、ステップ、動作又は機能を並行して又は異なる順に実施しても良い。説明されたステップ、動作及び機能は、単なる例として提供されており、ステップ、動作及び機能のうちのいくつかは、発明の要旨を逸脱しない範囲で、省略でき、また、互いに結合させることで一つのものとしてもよく、また、他のステップ、動作又は機能を追加してもよい。   For example, in the method disclosed herein, the steps, operations or functions may be performed in parallel or in different orders, as long as the results are not inconsistent. The steps, operations and functions described are merely provided as examples, and some of the steps, operations and functions may be omitted without departing from the scope of the invention, and may be combined with one another. One or more steps, operations or functions may be added.

また、本明細書では、さまざまな実施形態が開示されているが、一の実施形態における特定のフィーチャ(技術的事項)を適宜改良しながら、他の実施形態に追加し、又は該他の実施形態における特定のフィーチャと置換することができ、そのような形態も本発明の要旨に含まれる。   In addition, although various embodiments are disclosed herein, the specific features (technical matters) in one embodiment may be added to the other embodiments or modified while appropriately improving the technical features. Specific features in the form can be substituted, and such form is also included in the scope of the present invention.

本発明は、半導体集積回路の分野に広く利用することができる。   The present invention can be widely used in the field of semiconductor integrated circuits.

1…半導体測定システム
10…半導体集積回路
11…組合せ回路
12…制御回路
13…クロック生成回路
131…カウンタ
132,133…論理積回路
134…選択回路
14…シフト回路
140…出力制御回路
141…選択回路
142,144…順序回路
143,145…論理積回路
15…選択回路
20…半導体測定装置
21…制御装置
22…コンパレータ
23…トグル回数算出装置
24…記憶装置
700…半導体設計装置
701…実行装置
702…プロセッサモジュール
703…チップセット
704…メモリモジュール
7041…回路情報生成プログラム
7042…消費電力見積プログラム
7043…回路情報
7044…シミュレーションパターン情報
7045…シミュレーション結果
705…ストレージデバイス
706…入出力装置
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Semiconductor measurement system 10 ... Semiconductor integrated circuit 11 ... Combination circuit 12 ... Control circuit 13 ... Clock generation circuit 131 ... Counter 132, 133 ... AND circuit 134 ... Selection circuit 14 ... Shift circuit 140 ... Output control circuit 141 ... Selection circuit 142, 144 Sequential circuit 143, 145 AND circuit 15 Selection circuit 20 Semiconductor measurement device 21 Control device 22 Comparator 23 Toggle count calculation device 24 Storage device 700 Semiconductor design device 701 Execution device 702 Processor module 703: Chip set 704: Memory module 7041: Circuit information generation program 7042: Power consumption estimation program 7043: Circuit information 7044: Simulation pattern information 7045: Simulation result 705: Storage device 7 6 ... input and output device

Claims (10)

第1の組合せ回路から第1の信号を受けて、該第1の信号に基づく第2の信号を第2の組合せ回路に出力する少なくとも1つのシフト回路と、
所定のシステムクロックに基づいて所定のイネーブル信号及び所定のシフトクロックを生成し、該生成した所定のイネーブル信号及び所定のシフトクロックを前記シフト回路に出力するクロック生成回路と、を備え、
前記少なくとも1つのシフト回路は、
それぞれ一対の選択回路及び順序回路からなる複数の出力制御回路を有し、
前記複数の出力制御回路は、一の前記出力制御回路の該順序回路からの出力が他の前記出力制御回路の該選択回路に入力されるように環状に接続され、
前記クロック生成回路は、前記少なくとも1つのシフト回路における前記順序回路の個数の逓倍に対応する回数だけ前記所定のシステムクロックが交番する第1の期間にわたって第1の状態となり、前記第1の期間の後に前記第2の信号をキャプチャするために必要な第2の期間にわたって第2の状態となるように前記所定のイネーブル信号を生成し、対応する前記選択回路に出力するとともに、前記第1の期間に加えて前記所定のシステムクロックが1回交番する第3の期間にわたって交番するように前記所定のシフトクロックを生成し、対応する前記順序回路に出力し、
前記複数の出力制御回路のそれぞれの前記選択回路は、前記所定のイネーブル信号が前記第1の状態である場合に、前記環状に接続された他の出力制御回路の順序回路からの出力を選択して出力し、前記所定のイネーブル信号が前記第2の状態である場合に、前記第1の信号を選択して出力する、
半導体集積回路。
At least one shift circuit receiving a first signal from the first combinational circuit and outputting a second signal based on the first signal to the second combinational circuit;
A clock generation circuit which generates a predetermined enable signal and a predetermined shift clock based on a predetermined system clock, and outputs the generated predetermined enable signal and the predetermined shift clock to the shift circuit;
The at least one shift circuit is
A plurality of output control circuits each comprising a pair of selection circuits and a sequential circuit,
The plurality of output control circuits are connected in a ring so that an output from the sequential circuit of one of the output control circuits is input to the selection circuit of another of the output control circuits.
The clock generation circuit is in a first state for a first period during which the predetermined system clock alternates a number of times corresponding to multiplication of the number of the sequential circuits in the at least one shift circuit. The predetermined enable signal is generated to be in the second state for a second period necessary for capturing the second signal later, and is output to the corresponding selection circuit, and the first period And generating the predetermined shift clock so as to alternate for a third period in which the predetermined system clock alternates once, and outputting the shift clock to the corresponding sequential circuit .
The selection circuit of each of the plurality of output control circuits selects an output from a sequential circuit of another output control circuit connected in a ring shape, when the predetermined enable signal is in the first state. To select and output the first signal when the predetermined enable signal is in the second state.
Semiconductor integrated circuit.
前記複数の出力制御回路のそれぞれにおける該選択回路は、前記所定のイネーブル信号に従って、前記第1の信号又は前記一の出力制御回路の前段の出力制御回路における順序回路から出力される第2の信号のいずれかを、対応する該順序回路に選択信号として出力し、
前記複数の出力制御回路のそれぞれにおける該順序回路は、前記所定のシフトクロックに従って、前記対応する選択信号を前記第2の信号として出力する、
請求項1記載の半導体集積回路
The selection circuit in each of the plurality of output control circuits is a first signal or a second signal output from a sequential circuit in an output control circuit in a stage preceding the one output control circuit according to the predetermined enable signal. Output any one of the above as a selection signal to the corresponding sequential circuit,
The sequential circuit in each of the plurality of output control circuits outputs the corresponding selection signal as the second signal according to the predetermined shift clock.
The semiconductor integrated circuit according to claim 1 .
前記シフト回路を複数備え、
前記複数のシフト回路のそれぞれは、同じ個数の順序回路を有するように構成される、
請求項1記載の半導体集積回路。
A plurality of the shift circuits,
Each of the plurality of shift circuits is configured to have the same number of sequential circuits,
The semiconductor integrated circuit according to claim 1.
半導体集積回路の消費電力を、制御装置の制御の下、測定するための測定方法であって、
環状に接続された複数の順序回路を有し、第1の組合せ回路から第1の信号を受けて、該第1の信号に基づく第2の信号を第2の組合せ回路に出力可能な少なくとも1つのシフト回路を備える半導体集積回路を準備することと、
前記半導体集積回路にテストパターンを入力することと、
前記テストパターンの複数の状態に対応する各前記順序回路の出力の状態を取得することと、
取得した前記各順序回路の出力の状態に基づいて、前記半導体集積回路の消費電力を算出することと、
を含み、
前記各順序回路の出力の状態を取得することは、
第1のモードで、前記半導体集積回路の動作周波数を第1の周波数に設定することと、
前記第1のモードで、前記第1の組合せ回路を介して入力を受けて、前記少なくとも1つのシフト回路における各順序回路の出力をキャプチャすることと、
第2のモードで、前記半導体集積回路の動作周波数を前記第1の周波数より高い第2の周波数に設定することと、
前記第2のモードで、前記少なくとも1つのシフト回路における前記環状に接続された一の前記順序回路の出力の状態を取得し、さらに、該少なくとも1つのシフト回路における前記環状に接続された各順序回路の出力の状態を次段の順序回路にシフトさせることを、前記少なくとも1つのシフト回路における順序回路の個数の逓倍に対応する回数に一回分加えた回数だけ繰り返すことと、
を含む、測定方法。
A measuring method for measuring power consumption of a semiconductor integrated circuit under control of a controller,
Have a plurality of sequential circuits connected in a ring, the first combining circuit receives the first signal, at least capable of outputting a second signal based on the first signal to the second combinational circuit 1 Preparing a semiconductor integrated circuit comprising three shift circuits,
Inputting a test pattern to the semiconductor integrated circuit;
Obtaining a state of an output of each of the sequential circuits corresponding to a plurality of states of the test pattern;
Calculating the power consumption of the semiconductor integrated circuit based on the acquired state of the output of each sequential circuit;
Including
To obtain the state of the output of each sequential circuit,
Setting the operating frequency of the semiconductor integrated circuit to a first frequency in a first mode ;
Receiving the input through the first combinational circuit in the first mode to capture the output of each sequential circuit in the at least one shift circuit;
Setting the operating frequency of the semiconductor integrated circuit to a second frequency higher than the first frequency in a second mode ;
In the second mode, a state of an output of the one sequential circuit connected in a ring in the at least one shift circuit is obtained, and each of the order in the circular connection in the at least one shift circuit. Repeating the shift of the state of the output of the circuit to the sequential circuit in the next stage is repeated a number of times corresponding to the multiplication of the number of sequential circuits in the at least one shift circuit.
Measuring method, including.
半導体集積回路の消費電力を測定するための測定装置であって、
少なくともメモリ及びプロセッサを有する制御装置を備え、
前記制御装置は、
環状に接続された複数の順序回路を有し、第1の組合せ回路から第1の信号を受けて、該第1の信号に基づく第2の信号を第2の組合せ回路に出力可能な少なくとも1つのシフト回路を備える半導体集積回路を所定の位置に配置し、
前記半導体集積回路にテストパターンを入力し、
前記テストパターンの複数の状態に対して、
第1のモードで、前記半導体集積回路の動作周波数を第1の周波数に設定し、
前記第1のモードで、前記第1の組合せ回路を介して入力を受けて、前記少なくとも1つのシフト回路における各順序回路の出力をキャプチャし、
第2のモードで、前記半導体集積回路の動作周波数を第1の周波数より高い第2の周波数に設定し、
前記第2のモードで、前記少なくとも1つのシフト回路における前記環状に接続された一の前記順序回路の出力の状態を取得し、さらに、該少なくとも1つのシフト回路における前記環状に接続された各順序回路の出力の状態を次段の順序回路にシフトさせることを前記少なくとも1つのシフト回路における順序回路の個数の逓倍に対応する回数に一回分だけ加えた回数だけ繰り返し、
取得した前記順序回路の出力の状態に基づいて、前記半導体集積回路の消費電力を算出するように構成される、
測定装置。
A measuring device for measuring the power consumption of a semiconductor integrated circuit, comprising:
A control device having at least a memory and a processor;
The controller is
Have a plurality of sequential circuits connected in a ring, the first combining circuit receives the first signal, at least capable of outputting a second signal based on the first signal to the second combinational circuit 1 Placing a semiconductor integrated circuit with three shift circuits in place,
Input a test pattern to the semiconductor integrated circuit;
For multiple states of the test pattern,
In the first mode, the operating frequency of the semiconductor integrated circuit is set to the first frequency,
Receiving an input through the first combinational circuit in the first mode to capture an output of each sequential circuit in the at least one shift circuit;
In the second mode, the operating frequency of the semiconductor integrated circuit is set to a second frequency higher than the first frequency,
In the second mode, a state of an output of the one sequential circuit connected in a ring in the at least one shift circuit is obtained, and each of the order in the circular connection in the at least one shift circuit. Shifting the state of the output of the circuit to the sequential circuit in the next stage is repeated the number of times corresponding to the multiplication of the number of sequential circuits in the at least one shift circuit by one addition;
The power consumption of the semiconductor integrated circuit is calculated based on the acquired state of the output of the sequential circuit.
measuring device.
半導体集積回路モデルの設計を行うための半導体設計装置であって、
プロセッサと、
所定の設計プログラムを記憶可能なメモリと、を備え、
前記所定のプログラムを実行する前記プロセッサの制御の下、
各モジュールに割り当てられた属性に基づいて、消費電力の見積もりを個別に行うべきモジュールがあるか否かを判断し、
前記消費電力の見積もりを個別に行うべきモジュールがあると判断する場合、該モジュールのそれぞれに対する全ての順序回路モデルを抽出し、前記抽出した全ての順序回路モデルに対応するシフト回路モデルをそれぞれ生成し、さらに、生成した前記シフト回路モデルのそれぞれが有する順序回路モデルの個数が一致するように、前記シフト回路モデルのそれぞれにダミーの順序回路モデルを挿入し、
前記消費電力の見積もりを個別に行うモジュールがないと判断する場合、前記半導体集積回路モデルから全ての順序回路モデルを抽出し、前記抽出した全ての順序回路モデルを分割することで対応する複数のシフト回路を生成し、さらに、生成した前記複数のシフト回路モデルのそれぞれが有する順序回路モデルの個数が一致するように、前記複数のシフト回路モデルのそれぞれにダミーの順序回路モデルを挿入する、
半導体設計装置。
A semiconductor design apparatus for designing a semiconductor integrated circuit model,
A processor,
A memory capable of storing a predetermined design program;
Under control of the processor executing the predetermined program,
Based on the attributes assigned to each module, determine whether there is a module for which power consumption should be estimated separately,
If it is determined that there is a module for which the power consumption should be estimated separately, all sequential circuit models for each of the modules are extracted, and shift circuit models corresponding to all the extracted sequential circuit models are respectively generated. further, as the number of sequential circuit models, each with the generated said shift circuit model matches, inserting a dummy sequence circuit model in each of the shift circuit model,
When it is determined that there is no module for individually estimating the power consumption, all sequential circuit models are extracted from the semiconductor integrated circuit model, and the plurality of corresponding shifts are divided by dividing all the extracted sequential circuit models. generating circuit, further, as the number of sequential circuit models, each with the generated plurality of shift circuits model matches, inserting a dummy sequence circuit model to each of the plurality of shift circuit model,
Semiconductor design equipment.
半導体集積回路モデルの設計を行う半導体設計装置によって実行される半導体設計方法であって、
各モジュールに割り当てられた属性に基づいて、消費電力の見積もりを個別に行うべきモジュールがあるか否か判断することと、
前記消費電力の見積もりを個別に行うべきモジュールがあると判断する場合、該モジュールのそれぞれに対する全ての順序回路モデルを抽出し、前記抽出した全ての順序回路モデルに対応するシフト回路モデルをそれぞれ生成し、さらに、生成した前記シフト回路モデルのそれぞれが有する順序回路モデルの個数が一致するように、前記シフト回路モデルのそれぞれにダミーの順序回路モデルを挿入することと、
前記消費電力の見積もりを個別に行うべきモジュールがないと判断する場合前記半導体集積回路モデルから全ての順序回路モデルを抽出し、前記抽出した全ての順序回路モデルを分割することで対応する複数のシフト回路を生成し、さらに、生成した前記複数のシフト回路モデルのそれぞれが有する順序回路モデルの個数が一致するように、前記複数のシフト回路モデルのそれぞれにダミーの順序回路モデルを挿入することと、
を含む、半導体設計方法。
A semiconductor design method implemented by a semiconductor design apparatus for designing a semiconductor integrated circuit model, comprising:
Determining whether there is a module to which power consumption should be individually estimated based on the attributes assigned to each module;
If it is determined that there is a module for which the power consumption should be estimated separately, all sequential circuit models for each of the modules are extracted, and shift circuit models corresponding to all the extracted sequential circuit models are respectively generated. further, as the number of sequential circuit models, each with the generated said shift circuit model matches, and inserting a dummy sequence circuit model in each of the shift circuit model,
When it is determined that there is no module to estimate the power consumption individually, all sequential circuit models are extracted from the semiconductor integrated circuit model, and the plurality of corresponding shifts are divided by dividing all the extracted sequential circuit models and it produces a circuit, further, as the number of sequential circuit models, each with the generated plurality of shift circuits model matches, inserting a dummy sequence circuit model to each of the plurality of shift circuit model,
Semiconductor design methods, including:
半導体集積回路の消費電力を見積もるためのプログラムであって、
前記プログラムは、見積装置のプロセッサに、
第1の組合せ回路モデルから第1の信号を受けて、該第1の信号に基づく第2の信号を第2の組合せ回路モデルに出力する少なくとも1つのシフト回路モデルを形成する機能と、
所定のシステムクロックに基づいて所定のイネーブル信号及び所定のシフトクロックを生成し、該生成した所定のイネーブル信号及び所定のシフトクロックを前記シフト回路モデルに出力するクロック生成回路モデルを形成する機能と、を実現させるように構成され、
前記少なくとも1つのシフト回路モデルは、
それぞれ一対の選択回路モデル及び順序回路モデルからなる複数の出力制御回路モデルを有し、
前記複数の出力制御回路モデルは、一の前記出力制御回路モデルの該順序回路モデルからの出力が他の前記出力制御回路モデルの該選択回路モデルに入力されるように環状に接続され、
前記クロック生成回路モデルを形成する機能は、
前記少なくとも1つのシフト回路モデルにおける前記順序回路モデルの個数の逓倍に対応する回数だけ前記所定のシステムクロックが交番する第1の期間にわたって第1の状態となり、前記第1の期間の後に前記第2の信号をキャプチャするために必要な第2の期間にわたって第2の状態となるように前記所定のイネーブル信号を生成する機能と、
対応する前記選択回路モデルに出力するとともに、前記第1の期間に加えて前記所定のシステムクロックが1回交番する第3の期間にわたって交番するように前記所定のシフトクロックを生成し、対応する前記順序回路モデルに出力する機能と、を含み、
前記複数の出力制御回路モデルのそれぞれの前記選択回路モデルは、前記所定のイネーブル信号が前記第1の状態である場合に、前記環状に接続された他の出力制御回路モデルの順序回路からの出力を選択して出力し、前記所定のイネーブル信号が前記第2の状態である場合に、前記第1の信号を選択して出力する、
プログラム。
A program for estimating the power consumption of a semiconductor integrated circuit,
The program is executed by the processor of the estimation device
Forming at least one shift circuit model that receives a first signal from the first combinational circuit model and outputs a second signal based on the first signal to the second combinational circuit model;
A function of forming a clock generation circuit model that generates a predetermined enable signal and a predetermined shift clock based on a predetermined system clock and outputs the generated predetermined enable signal and the predetermined shift clock to the shift circuit model; Configured to achieve
The at least one shift circuit model is
A plurality of output control circuit models each comprising a pair of selection circuit models and a sequential circuit model,
The plurality of output control circuit models are cyclically connected such that an output from the sequential circuit model of one of the output control circuit models is input to the selection circuit model of another of the output control circuit models.
The function of forming the clock generation circuit model is
The first state is established for a first period during which the predetermined system clock alternates a number of times corresponding to multiplication of the number of sequential circuit models in the at least one shift circuit model, and the second state is selected after the first period. Generating the predetermined enable signal to be in a second state for a second period necessary to capture the signal of
The predetermined shift clock is generated so as to be output to the corresponding selection circuit model and to be alternated over a third period in which the predetermined system clock alternates once in addition to the first period. and the ability to output in order circuit model, only including,
The selection circuit model of each of the plurality of output control circuit models is an output from a sequential circuit of another output control circuit model connected in a ring when the predetermined enable signal is in the first state. Are selected and output, and when the predetermined enable signal is in the second state, the first signal is selected and output.
program.
半導体集積回路モデルの消費電力を見積もる見積装置により実行される見積方法であって、
環状に接続された複数の順序回路モデルを有し、第1の組合せ回路から第1の信号を受けて、該第1の信号に基づく第2の信号を第2の組合せ回路に出力可能な少なくとも1つのシフト回路モデルを備える半導体集積回路モデルを取得することと、
前記半導体集積回路モデルにシミュレーションパターンを入力することと、
前記シミュレーションパターンの複数の状態に対応する順序回路モデルの出力の状態を取得することと、
取得した前記順序回路モデルの出力の状態に基づいて、前記半導体集積回路モデルの消費電力を算出することと、を含み、
前記状態を取得することは、
第1のモードで、前記半導体集積回路モデルの動作周波数を第1の周波数に設定することと、
前記第1のモードで、前記第1の組合せ回路を介して入力を受けて、前記少なくとも1つのシフト回路モデルにおける各順序回路モデルの出力をキャプチャすることと、
第2のモードで、前記半導体集積回路モデルの動作周波数を前記第1の周波数より高い第2の周波数に設定することと、
前記第2のモードで、前記少なくとも1つのシフト回路モデルにおける前記環状に接続された一の前記順序回路モデルの出力の状態を取得し、さらに、該少なくとも1つのシフト回路モデルにおける前記環状に接続された各順序回路モデルの出力の状態を次段の順序回路モデルにシフトさせることを前記少なくとも1つのシフト回路モデルにおける順序回路モデルの個数の逓倍に対応する回数に1回分だけ加えた回数だけ繰り返すことと、
を含む、見積方法。
An estimation method for estimating power consumption of a semiconductor integrated circuit model, the estimation method comprising:
Have a plurality of sequential circuit model which is connected to the annular, the first combining circuit receives the first signal, at least a second signal based on a first signal that can be output to the second combinational circuit Obtaining a semiconductor integrated circuit model comprising one shift circuit model;
Inputting a simulation pattern into the semiconductor integrated circuit model;
Obtaining an output state of a sequential circuit model corresponding to a plurality of states of the simulation pattern;
Calculating the power consumption of the semiconductor integrated circuit model based on the acquired state of the output of the sequential circuit model.
To get the status is
Setting the operating frequency of the semiconductor integrated circuit model to a first frequency in a first mode ;
Receiving an input through the first combinational circuit in the first mode to capture an output of each sequential circuit model in the at least one shift circuit model;
Setting the operating frequency of the semiconductor integrated circuit model to a second frequency higher than the first frequency in a second mode ;
In the second mode, a state of an output of the one sequential circuit model connected in a ring in the at least one shift circuit model is obtained, and further, the ring is connected in the at least one shift circuit model be repeated as many times plus only one time to the number of times corresponding to be shifted to the next stage of the sequential circuit model the state of the output to the multiplication of the number of sequential circuit model in the at least one shift circuit model of the sequential circuit model When,
Estimated method, including
半導体集積回路モデルの消費電力を見積もるための見積装置であって、
少なくともメモリとプロセッサを含む実行装置と、
シミュレーションパターンを記憶する記憶装置と、を備え、
前記実行装置は、
環状に接続された複数の順序回路モデルを有し、第1の組合せ回路から第1の信号を受けて、該第1の信号に基づく第2の信号を第2の組合せ回路に出力可能な少なくとも1つのシフト回路モデルを取得し、
前記半導体集積回路モデルにシミュレーションパターンを入力し、
前記シミュレーションパターンの複数の状態に対して、
第1のモードで、前記半導体集積回路モデルの動作周波数を第1の周波数に設定し、
前記第1のモードで、前記第1の組合せ回路を介して入力を受けて、前記少なくとも1つのシフト回路モデルにおける各順序回路モデルの出力をキャプチャし、
第2のモードで、前記半導体集積回路モデルの動作周波数を前記第1の周波数より高い第2の周波数に設定し、
前記第2のモードで、前記少なくとも1つのシフト回路モデルにおける前記環状に接続された一の前記順序回路モデルの出力の状態を取得し、さらに、該少なくとも1つのシフト回路モデルにおける前記環状に接続された各順序回路モデルの出力の状態を次段の順序回路にシフトさせることを前記少なくとも1つのシフト回路モデルにおける順序回路モデルの個数の逓倍に対応する回数に1回分だけ加えた回数だけ繰り返し、
取得した前記順序回路モデルの出力の状態に基づいて、前記半導体集積回路モデルの消費電力を算出すように構成される、
見積装置。
An estimation apparatus for estimating the power consumption of a semiconductor integrated circuit model,
An execution device comprising at least a memory and a processor;
A storage device for storing a simulation pattern;
The execution device is
Have a plurality of sequential circuit model which is connected to the annular, the first combining circuit receives the first signal, at least a second signal based on a first signal that can be output to the second combinational circuit Get one shift circuit model,
Input a simulation pattern to the semiconductor integrated circuit model,
For multiple states of the simulation pattern,
In the first mode, the operating frequency of the semiconductor integrated circuit model is set to the first frequency,
Receiving an input through the first combinational circuit in the first mode to capture an output of each sequential circuit model in the at least one shift circuit model;
In the second mode, the operating frequency of the semiconductor integrated circuit model is set to a second frequency higher than the first frequency,
In the second mode, a state of an output of the one sequential circuit model connected in a ring in the at least one shift circuit model is obtained, and further, the ring is connected in the at least one shift circuit model repeated the number of times the state of the output is added by one time to be shifted to the next stage of the sequential circuit on the number of times corresponding to the multiplication of the number of sequential circuit model in the at least one shift circuit model of the sequential circuit model,
The power consumption of the semiconductor integrated circuit model is calculated based on the acquired state of the output of the sequential circuit model.
Quotation device.
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