-
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
-
Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Reparieren und/oder
Testen von mikroelektronischen Bausteinen, insbesondere Speicherbausteinen.
Insbesondere betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zum Reparieren
und/oder Testen von Speichergeraten, welche einen oder mehrere Speicherbausteine
aufweisen. Die Speicherbausteine können dabei beispielsweise DRAM-,
SRAM-, CBRAM- oder Flash-EEPROM-Speicher aufweisen.
-
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
-
In
einer Ausführungsform
betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zum Reparieren und/oder
Testen von mindestens einem Speichergerät, wobei die Vorrichtung ein
Interface aufweist, welches zur Aufnahme eines zu testenden Speichergerätes vorgesehen
ist. Weiterhin weist die Vorrichtung Mittel zur Bestimmung des Typs
des Speichergerätes
sowie einen Auswahlspeicher zum Speichern mindestens eines Reparatur-
und/oder Testprogramms auf. Durch Auswahlmittel wird ein anzuwendendes
Reparatur- und/oder Testprogramm aus dem Auswahlspeicher ausgewählt.
-
In
einer weiteren Ausführungsform
betrifft die Erfindung einen Personal Computer mit einer Vorrichtung
zum Reparieren und/oder Testen von mindestens einem Speichergerät, mit einem
Interface, welches zur Aufnahme mindestens eines Speichergerätes vorgesehen
ist, mit Mitteln zur Bestimmung des Typs des Speichergerätes, mit
einem Auswahlspeicher zum Speichern mindestens eines Reparatur-
und/oder Testprogramms und Auswahlmitteln zur Auswahl eines Reparatur-
und/oder Testprogramms aus dem Speicher.
-
In
einer weiteren Ausführungsform
der Erfindung betrifft diese ein Verfahren zum Reparieren und/oder
Testen von mindestens einem Speichergerät, welches die folgenden Schritte
enthält:
Verbinden eines zu testenden Speichergerätes mit einer Vorrichtung zum
Reparieren und/oder Testen eines Speichergerätes, Bestimmen des Typs des
Speichergerätes
und Auswahl mindestens eines Reparatur- und/oder Testprogramms aus
einem Auswahlspeicher.
-
KURZE BESCHREIBUNG DER FIGUREN
-
Um
ein detaillierteres Verständnis
der oben beschriebenen Merkmale der vorliegenden Erfindung zu ermöglichen,
wird im Folgenden eine genauere Beschreibung der oben kurz zusammengefassten Erfindung
unter Bezugnahme auf Ausführungsformen
angegeben, von denen manche in den beigefügten Zeichnungen dargestellt
sind. Es wird jedoch darauf hingewiesen, dass die Zeichnungen lediglich
typische Ausführungsformen
der Erfindung zeigen und daher ihren Umfang nicht einschränken. Die
Erfindung kann weitere, ebenso wirksame Ausführungsformen zulassen.
-
1 zeigt
in Form eines Blockdiagramms die Struktur einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum
Reparieren und/oder Testen von mindestens einem Speichergerät.
-
2 zeigt
ein Flussdiagramm eines Verfahrens zum Reparieren und/oder Testen
eines Speichergerätes
gemäß der vorliegenden
Erfindung.
-
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM
-
Nachfolgend
wird die vorliegende Erfindung im Hinblick auf verschiedene funktionale
Bauelemente beschrieben. Es wird darauf hingewiesen, dass solche
funktionalen Bauelemente durch Hardware und/oder Software umgesetzt
werden können.
Die Erfindung kann beispielsweise verschiedene integrierte Bauelemente
einsetzen, deren Funktionsweise sich für den vorgesehenen Zweck eignet.
Eine Mehrzahl solcher Bauelement kann mit einander verbunden sein,
wobei eine solche Verbindung direkt oder mittels anderer, dazwischen
angebrachter Bauelemente realisiert werden kann.
-
1 zeigt
den schematischen Aufbau einer Vorrichtung zum Reparieren und/oder
Testen von mindestens einem Speichergerät gemäß der vorliegenden Erfindung.
Die Vorrichtung 1 zum Reparieren und/oder Testen von mindestens
einem Speichergerät
weist eine zentrale Recheneinheit 2, ein Bedienelement 3 zur
Interaktion mit mindestens einem Benutzer, einen Auswahlspeicher 6,
einen Arbeitsspeicher 5 und ein I/O-Interface 4 auf.
Die zentrale Recheneinheit 2 besteht beispielsweise aus
einem Mikroprozessor oder einem Mikrocontroller. Fallweise umfasst die
Vorrichtung 1 zum Reparieren und/oder Testen von mindestens
einem Speichergerät
weitere Bauelemente, welche beispielsweise eine graphische Benutzeroberfläche, eine
Alarmvorrichtung oder Testroutinen für das Testgerät 1 selbst
bereitstellen.
-
Die
zentrale Recheneinheit 2 nimmt Befehle des Bedienelementes 3 entgegen. Über das
Bedienelement 3 kann ein Benutzer Informationen über ein zu
testendes Speichergerät
entgegen nehmen, beispielsweise den Hersteller, den Typ, technische
Daten über
die Leistungsfähigkeit
oder festgestellte Fehler. Weiterhin nimmt die zentrale Recheneinheit 2 über das
Bedienelement 3 Befehle des Benutzers entgegen. Beispielsweise
kann der Benutzer hier einen Test oder eine Reparaturroutine starten,
eine von mehreren möglichen
Test- oder Reparaturroutinen auswählen oder den Typ eines verwendeten
Speichergerätes
einstellen. Das Bedienelement 3 ist hierfür beispielsweise
mit einer LED-, LCD- oder CRT-Anzeigevorrichtung ausgestattet. Zur
Eingabe können
beispielsweise Schalter, Tasten oder Touchscreens zur Verfügung stehen.
Ebenso ist eine Benutzer interaktion über Sprachsteuerung und/oder Sprachausgabe
möglich.
-
Test-
und/oder Reparaturroutinen, welche zur Anwendung auf dem Speichergerät vorgesehen sind,
werden in einem Auswahlspeicher 6 abgelegt. Bei diesem
Speicher handelt es sich beispielsweise um einen ROM-Speicher. Dieser
kann als Halbleiterspeicher ausgestaltet sein, z. B. als PROM, EPROM oder
EEPROM. In einer weiteren Ausgestaltung kann der Auswahlspeicher
ein optisches Speichermedium umfassen, z. B. eine CD oder eine DVD.
-
Die
während
des Betriebes der Reparatur- und/oder Testvorrichtung anfallenden
Daten werden in den Arbeitsspeicher 5 geladen. Hierbei
handelt es sich bevorzugt um einen RAM-Speicher, beispielsweise einen DRAM-Speicher.
Der Arbeitsspeicher 5 kann fallweise auch die zur Ausführung benötigten Programmteile
aus dem Auswahlspeicher 6 aufnehmen. Selbstverständlich ist
es jedoch auch möglich, dass
die zentrale Recheneinheit 2 die unveränderlichen Programmteile direkt
aus dem Auswahlspeicher 6 entnimmt und nur die veränderlichen
Daten im Arbeitsspeicher 5 abgelegt werden.
-
Um
die Daten eines zu testenden Speichergerätes der erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 und deren
zentraler Recheneinheit 2 zur Verfügung zu stellen, ist ein I/O-Interface
vorgesehen. Dieses ist mit mindestens einer Aufnahmevorrichtung
zur Aufnahme eines zu testenden Speichergerätes verbunden. Die Aufnahmevorrichtungen 7 und 8 stellen
eine mechanische Halterung für
das zu reparierende oder überprüfende Speichergerät dar. Weiterhin
können die
Aufnahmevorrichtungen 7 und 8 die elektrische Verbindung
zwischen dem zu testenden Speichergerät und dem I-O-Interface herstellen.
Die Aufnahmevorrichtungen 7, 8 können auch
mehrteilig ausgeführt werden,
um diese Funktionalität
zu erreichen. Es können
verschiedene, an jeweils unterschiedliche Speichergeräte angepasste
Aufnahmevorrichtungen vorgesehen werden. Beispielhaft ist ein Aufnahmeschacht 7 für längliche
Speichermodule dargestellt, welcher beispielsweise SDRAM- oder DDR-Speichermodule
aufnehmen kann. Daneben können
beispielsweise kleinere Aufnahmevorrichtungen 8 vorgesehen
werden, welche einzelne Speicherchips in Gehäusen aufnehmen, beispielsweise
Speicherchips in SMD-Gehäusen.
Selbstverständlich
sind diese Beispiele für
Aufnahmevorrichtung in keiner Weise einschränkend für die vorliegende Erfindung.
Es können
weitere Aufnahmevorrichtungen vorgesehen werden, beispielsweise
Nadelplatten zur Kontaktierung ungehäuster Bauelemente oder Lesegeräte für Speicherkarten,
wie beispielsweise CF-, SD-, MMC- oder xD-Karten. Der Fachmann wird
die Art und die Anzahl der verwendeten Aufnahmevorrichtungen jeweils
an die zu prüfenden
Speichergeräte
anpassen.
-
Weiterhin
weist die erfindungsgemäße Vorrichtung
Mittel zur Bestimmung des Typs des oder der Speichergeräte auf,
welche in einer Aufnahmevorrichtungen 7 oder 8 aufgenommen
sind. Diese Mittel zur Bestimmung des Typs des Speichergerätes können entweder
im I/O-Interface 4 oder in der zentralen Recheneinheit 2 angeordnet
sein oder als eigene funktionelle Einheit der Vorrichtung 1.
-
Die
Auswahlmittel können
in einer Ausführungsform
eine Einrichtung zum Auslesen eines SPD-Speichers umfassen. Ein
solcher SPD-Speicher wird bei der Herstellung des Speichergerätes mit
den typischen Daten des Speichergerätes beschrieben. Durch Auslesen
dieses Speichers können diese
Daten der Vorrichtung 1 zur Verfügung gestellt werden.
-
In
einer weiteren Ausführungsform
können die
Mittel zur Bestimmung des Typs des Speichergerätes mindestens einen Test des
Speichergerätes ausführen. Aus
einem oder mehreren Tests des Speichergerätes können Rückschlüsse auf das in eine Aufnahmevorrichtung 7 oder 8 eingesetzte
Speichergerät
getroffen werden. Die auszuführenden
Tests zur Erkennung des Speichergerätes können beispielsweise eine Zugriffszeit,
eine lesend übertragene
Datenrate, eine schreibend übertragene
Datenrate, die Anzahl der elektrischen Kontakte oder die Speicherkapazität des Speichergerätes umfassen. Ohne
Beschränkung
des allgemeinen Erfindungsgedankens kann der Fachmann hier eine
Vielzahl weiterer Test vorsehen, welche Rückschlüsse auf das in einer Aufnahmevorrichtung 7 oder 8 befindliche
Speichergerät
zulassen. Die Ausführung
eines Tests des Speichergerätes
kann das Schreiben und/oder Lesen von speziellen Testdaten umfassen.
Das Ergebnis eines solchen Tests kann neben der Bestimmung des Typs
des Speichergerätes
auch zur Erkennung eines Fehlers des Speichergerätes verwendet werden.
-
In
einer weiteren Ausführungsvorrichtung können die
Mittel zur Bestimmung des Typs des Speichergerätes eine vom Anwender bedienbare Auswahleinrichtung
aufweisen. Diese Auswahleinrichtung kann im Bedienelement 3 integriert
sein. Beispielsweise ist es möglich,
dass der Anwender über die
Bedieneinrichtung 3 den Typ eines zu testenden und/oder
reparierenden Speichergerätes
unmittelbar an die zentrale Recheneinheit 2 übermittelt.
In einer anderen Ausführungsform
kann auch mittels einer automatisierten Auswahlvorrichtung eine
Vorauswahl getroffen werden, wobei der Anwender über die Bedienvorrichtung 3 diese
Vorauswahl angezeigt bekommt und eine letztgültige Festlegung trifft.
-
In
Abhängigkeit
des festgestellten oder ausgewählten
Typs des Speichergerätes
kann ein Testprogramm und/oder ein Reparaturprogramm aus dem Auswahlspeicher 6 durch
die zentrale Recheneinheit 2 über das I/O-Interface 4 auf
die Speichervorrichtungen in der Aufnahmevorrichtung 7 und/oder 8 angewendet
werden. Hierbei kann durch den festgestellten Typ des Speichergerätes eine
Vorauswahl des Test- und/oder Reparaturprogramms getroffen werden.
Die ausgewählten
Programme können
dann entweder unmittelbar auf das Speichergerät angewendet werden oder der
Benutzer trifft eine Auswahl aus den angebotenen Programmen.
-
Sofern
ein auf das Speichergerät
angewendetes Testprogramm einen Fehler des Speichergerätes erkennt,
kann unmittelbar ein Reparaturprogramm gestartet werden, sofern
es sich um einen reparierbaren Fehler handelt. Im Falle eines irreparablen
Fehlers kann dieser über
die Bedieneinrichtung 3 an den Benutzer signalisiert werden.
Weiterhin kann ein reparierbarer Fehler über die Bedienvorrichtung 3 an
den Benutzer gemeldet werden, wobei eine Reparatur erfolgt, nachdem
der Benutzer über
das Bedienelement 3 einen entsprechenden Reparaturbefehl gegeben
hat.
-
Die
Reparatur eines Fehlers kann beispielsweise die Maskierung einer
defekten Speicherzelle umfassen, sodass kein Datenverlust dadurch
entstehen kann, dass Daten in eine defekte Speicherzelle geschrieben
werden. Sofern das Speichergerät
diese Funktion unterstützt,
können
die Adressen von defekten Speicherzellen auch zu Reservespeicherzellen
auf dem Speichergerät
neu zugewiesen werden. In diesem Fall bleibt die Speicherkapazität des Speichergerätes unverändert. Aufgrund
der durchgeführten
Erkennung des Speichergerätes
kann verhindert werden, dass ein für das Speichergerät nicht
geeignetes Reparaturprogramm abläuft.
Somit werden auch keine Reparaturversuche ausgeführt, welche bei dem verwendeten
Speichergerät
prinzipiell nicht zur Verfügung
stehen oder diesem Schaden könnten.
-
Weiterhin
können
für unterschiedliche
mögliche
Fehler eines Speichergerätes
unterschiedliche Reparaturprogramme zur Verfügung stehen. Diese können dann
nicht nur in Abhängigkeit
des Speichergerätes,
sondern auch in Abhängigkeit
des von einem Testprogramm detektierten Fehlers angewendet werden.
-
In
einer weiteren Ausführungsform
der Erfindung kann die vorgeschlagene Vorrichtung zum Reparieren
und/oder Testen eines Speichergerätes auch in einem weiteren
Gerät integriert
sein. Bei diesem Gerät
kann es sich beispielsweise um einen Personal Computer, einen Server,
einen Netzwerkswitch, eine digi tale Videokamera oder einen Musikspieler
handeln. Die erfindungsgemäße Vorrichtung
ist in alle elektronischen Geräte
integrierbar, welche ein Speichergerät enthalten. Damit wird das Gerät in die
Lage versetzt, im Rahmen seiner Eigendiagnose sein eigenes Speichergerät zu testen
und gegebenenfalls zu reparieren.
-
2 zeigt
den Ablauf des erfindungsgemäßen Reparatur- und/oder Testverfahrens
in Form eines Flussdiagramms. Im ersten, ganz oben dargestellten
Verfahrensschritt wird das Speichergerät von einem Anwender in einem
Gerät verwendet.
Die entsprechende Verwendung kann den Einsatz in einem Computer,
einer Videokamera, einem Server, einem Netzwerkswitch oder einer
speicherprogrammierbaren Steuerung umfassen. Selbstverständlich ist
die Anwendung des Speichergerätes
nicht auf diese Beispiele beschränkt.
Sofern das Gerät,
welches die Speichervorrichtung aufweist, unmittelbar eine erfindungsgemäße Vorrichtung 1 zum
Reparieren und/oder Testen eines Speichergerätes aufweist, kann direkt aus
der Anwendung des Benutzers heraus mit dem Test des Speichergerätes begonnen werden.
In einer alternativen Ausführungsform
weist das Gerät
des Benutzers keine erfindungsgemäße Vorrichtung 1 auf.
Dann muss das Speichergerät
aus dem Benutzergerät
entnommen und in eine erfindungsgemäße Vorrichtung 1 eingesetzt
werden.
-
Im
Anschluss daran führt
die erfindungsgemäße Vorrichtung
zum Reparieren und/oder Testen eines Speichergerätes eine Bestimrung des Typs
des Speichergerätes
durch. Hierzu kann beispielsweise ein SPD-Speicher ausgelesen werden.
Alternativ können
Tests ausgeführt
werden, welche Rückschlüsse auf
das verwendete Speichergerät
zulassen. Beispielsweise kann die erfindungsgemäße Vorrichtung bei einer Zugriffszeit
von 8 ms und einer Speicherkapazität von 80 GB auf eine magnetische Festplatte
schließen.
Ein Speichergerät
mit 1024 MB Speicherkapazität
und 5 ns Zugriffszeit kann ein DRAM sein. Nach Abschluss dieses
ersten Verfahrensschrittes wurde entweder der Typ des Speichergerätes vollständig automatisiert
bestimmt oder aber eine Auswahl möglicher Typen getroffen, welche
dem Benutzer über
das Bedienelement 3 angezeigt werden. Nach Auswahl eines
der angezeigten Typen durch den Benutzer ist auch in diesem Fall
die Erkennung des Speichergerätes
vollständig
abgeschlossen.
-
Im
zweiten Verfahrensschritt wird aus dem Auswahlspeicher 6 ein
für das
jeweilige Speichergerät
geeignetes Testprogramm ausgewählt
und geladen. Dieses Testprogramm dient zur Erkennung von Fehlern
im betreffenden Speichergerät.
Die Fehler können
beispielsweise eine oder mehrere defekte Speicherzellen, ungenügende Speicherdauern,
lange Zugriffszeiten oder ähnliches
umfassen. Bei sehr umfangreichen Testprogrammen kann vorgesehen werden,
dass der Benutzer über
das Bedien-Interface 3 eine
Auswahl der zu testenden Parameter trifft. Das Ergebnis des oder
der durchgeführten
Tests wird dem Benutzer über
das Benutzer-Interface 3 angezeigt. Sofern die angezeigten
Fehler reparabel sind, wird auch diese Tatsache dem Benutzer angezeigt.
Dieser kann nun entscheiden, ob er eine Reparatur durchführen möchte. Während dieser
Bedenkzeit des Benutzers ruht die Verarbeitung der entsprechenden
Reparatur- und Testroutinen. Sofern der Benutzer sich gegen eine
Reparatur entscheidet oder lediglich nicht reparable Fehler vorliegen,
beendet das Programm die weitere Reparatur des Speichergerätes. Der
Benutzer muss sich dann nach anderen Lösungen umsehen, beispielsweise
den Austausch des Speichergerätes.
-
Sofern
der Benutzer die Reparatur durchführen möchte, wird das zum zugehörigen Speichergerät und zum
zugehörigen
Fehler passende Reparaturprogramm aus dem Auswahlspeicher 6 geladen. Die
zentrale Recheneinheit 2 sendet dann über das I/O-Interface 4 Reparaturbefehle
an das in der Aufnahmevorrichtung 7 oder 8 befindliche
Speichergerät.
Fallweise können
diese Reparaturbefehle Angaben über
die Art der durchzuführenden
Reparatur und über
die zu reparierenden Adressen enthalten.
-
Nachdem
die Reparatur durchgeführt
wurde, wird erneut ein entsprechendes Testprogramm aus dem Auswahlspeicher 6 geladen.
Im Anschluss daran werden wiederum Testbefehle über das I/O-Interface 4 an
das Speichergerät
gesendet. Sofern die Reparatur erfolgreich war, wird kein weiterer
Fehler festgestellt. Dieser Zustand wird dem Benutzer über das
Bedienelement 3 mitgeteilt. Daraufhin kann der Benutzer
das Speichergerät
wieder verwenden. Sofern nach dem Reparaturversuch weiterhin Fehler festgestellt
werden, ist die Reparatur fehlgeschlagen. Auch dieser Zustand wird
an den Benutzer ausgegeben. Dieser muss sich nun um eine andere
Lösung bemühen, beispielsweise
den Austausch des betreffenden Speichergerätes.
-
Selbstverständlich ist
es nicht notwendig, sämtliche
der hier aufgeführten
Verfahrensschritte in exakter Reihenfolge auszuführen. Vielmehr bleibt es dem
Fachmann unbenommen, einzelne Verfahrensschritte umzugruppieren
oder vollständig
entfallen zu lassen. Beispielsweise ist es nicht zwingend notwendig,
vor einer Reparatur auf eine Benutzereingabe zu warten. Vielmehr
kann die erfindungsgemäße Vorrichtung
sämtliche
erkannten Fehler sofort reparieren. Auch ist es nicht notwendig
nach der Reparatur deren Erfolg durch erneuten Aufruf einer Testroutine zu überprüfen. Weiterhin
kann der Benutzer den Fehler seines Speichergerätes und/oder die anzuwendende
Reparaturroutine direkt über
das Bedienelement eingeben, sofern ihm die Art des Fehlers bereits bekannt
ist. In gleicher Weise ist es möglich,
weitere Verfahrensschritte entfallen zu lassen oder weitere Verfahrensschritte
hinzuzufügen
ohne den Gegenstand der Erfindung zu verändern.