JP2005510787A - 応答器による多様環境テスト - Google Patents

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Abstract

この発明の幾つかの実施形態に共通して、第1の集積回路をテストするためのテスト装置がある。集積回路は、1つまたはそれ以上のプロセッサと、1つまたはそれ以上の通信装置とを備えている。テスト装置は、少なくとも1つのプロセッサと、幾つかの通信装置と、1つまたはそれ以上の構成接続部とを有する応答集積回路を含んでいる。この応答集積回路は、第1の集積回路からのコマンドに応答して、1つまたはそれ以上の構成接続部により確立された構成により1つまたはそれ以上の通信装置の制御動作をテストする。

Description

本発明は、電子装置に係り、排他的ではないがさらに詳細には、集積回路のシミュレーションおよびテスティングに関する。
シミュレーション、実験用テスト、生産用テストは、集積回路開発および製造の間に直面する典型的な局面である。都合の悪いことに、しばしば、これらの異なる局面で用いられるコードおよび/またはテスト装置においては共通性がほとんどない。1つのスキーム(考え方)においては、実験用のテストは、集積回路の設計をシミュレートするために用いられるコードを利用していないし、このコードは具体的に望まれているよりもしばしば低速度でのテスタの生産における限定された利用のみを見出している。このシミュレーションは、孤立化設計、妥当性確認および/または生産性の問題における困難性を導く可能性がある。「チップ上システム/システムオンチップ(SoC―System-on-Chip―)」技術に限定されないがこれを含む回路の複雑さにおける引き続く増加と共に、これらの困難性は一般的により顕著になってきた。
このように、技術のこの分野における更なる貢献の要求がなされている。本発明はこの要求に対応している。
発明の概要
本発明の1つの実施形態は、シミュレーティングおよび/またはテスティング回路構成用の独特の技術である。この発明の他の実施形態は、集積回路をシミュレートおよび/またはテストするための独特の方法、システムおよび装置を含んでいる。
本発明の更なる実施形態は、通信装置を有する集積回路を設計し、前記集積回路のモデルおよび応答回路のモデルを伴う前記通信装置の制御動作をシミュレートすることを含んでいる。この集積回路および応答回路はこれらのモデルに基づいて製造されており、前記集積回路は前記応答回路と共にテストされている。これらのモデルは、ハードウェア記述言語(HDL―Hardware Description Languge―)により、または、幾つかの例を指名するための“C”プログラミング言語と共に、定義されていても良い。
本発明の他の実施形態において、シミュレーションは、システムオンチップ集積回路モデルおよび応答集積回路モデルにより管理されている。システムオンチップ集積回路モデルに従ったシステムオンチップ集積回路および応答集積回路モデルに従った応答集積回路が提供される。このシステムオンチップ集積回路は、応答集積回路と共にテストされる。
さらに他の実施形態においては、コンピュータ読出し可能装置が、第1の集積回路モデルを伴うSoC集積回路と、第2の集積回路モデルを伴う応答集積回路とのシミュレーションを提供するため実行可能な指令を実行している。この第1のモデルは、1つまたはそれ以上の通信装置を含むSoC集積回路を定義すると共に、第2のモデルは、少なくとも1つのプロセッサおよび幾つかの通信インターフェースを含む応答集積回路を定義している。前記指令は、前記SoC集積回路からのコマンドに応答可能なスレーブモードにあるときに応答集積回路を伴う1つまたはそれ以上の通信装置の制御動作をシミュレートするようにさらに実行可能である。
本発明の1つの目的は、回路構成をシミュレートおよび/またはテストするための独特の技術を提供することにある。
本発明の他の目的は、集積回路をシミュレートおよび/またはテストするための独特の装置、方法、システムまたは機器を提供することにある。
本発明の更なる目的、実施形態、態様、特徴、利点および長所は、この明細書に含まれている詳細な説明および図面から明らかとなるであろう。
発明の詳細な説明
本発明の本質を理解することを促進させることを目的として多くの異なる態様に本発明は実施化されるが、図面に示された実施形態に対して今、参照がなされるであろうし、同様に特定の言語がこれを説明するために用いられるであろう。それでもなお、この発明の範囲がこれらの実施形態により説明されようとしていることにより限定されないことは理解されるであろう。上述した実施形態における何れかの選択や更なる変形、および、この明細書において説明されたような本発明の本質の更なる適用例は、本発明が関連する技術分野の熟練者に対して通常生じるであろうように、熟慮される。
本発明の1つの実施形態は、集積回路構成をシミュレートおよびテストするための独特の技術である。この技術は、開発中の企画集積回路のモデルとの間の通信をシミュレートするための応答集積回路のモデルを提供し、応答集積回路および企画(project)集積回路を提供し、この企画集積回路を前記応答集積回路と共にテストする過程を備えることが可能である。更なる実施形態は、他の独特の方法、システム、装置および機器を含んでいる。限定的ではない実施例の方法により、図1は集積回路(IC―Integrated Circuit―)開発プロセス20を線図的に示している。
プロセス20はステージ22および24から始まっている。ステージ22において、新たな企画ICが設計される。この企画IC波、高度の集積化度合いを有する複合タイプのものでも可能である。ステージ22は、シミュレーションを通して設計をテストするために用いることができる企画IC設計用の論理モデルを提供することを含んでいる。1つの形態において、設計は1つまたはそれ以上のハードウェア記述言語(HDL―Hardware Description Language―)モジュールにより特定されている。これらのモジュールはアプリケーション特定集積回路(ASIC―Application Specific Integrated Circuit―)のセルアレイを特注生産するための標準プログラムの収集(ライブラリー―library―)から選択することもできる。1つまたはそれ以上の統合ツールは、ASICにおける企画IC設計を実施化するためのネットリスト(netlist)を生成するために用いることもできる。シャーマその他(Sharma et al)への米国特許第5,841,663号は、このアプローチの一例を提供している。他の実施形態においては、幾つかまたは全てのモデリングが“C”プログラミング言語により提供されている。その他の実施形態においては、企画ICの論理的なモデリングは異なるタイプのものであり、および/またはASIC技術を用いて一部分のみ開発され、または、ASIC技術以外の完全な特注生産により開発されている。
図2を追加的に参照すると、企画IC設計の具体例は、システムオンチップ(SoC)120として概略的に示されている。このSoC120は、システムバス126により多数の通信装置124に接続された1つまたはそれ以上のプロセッサ122を備えている。通信装置124は、ユニバーサルシリアルバス(USB―Universal Serial Bus―)スレーブ130と、I2C(またはIC)装置132と、ユニバーサル非同期受信機/送信機(UART―Universal Asynchronous Receiver/Transmitter―)134と、UART赤外線(UART−IR―InfraRed―)136と、PCIバスブリッジ138とを備えている。通信装置124はそれぞれ対応する通信インターフェース140を有している。
他の実施形態において、より多くのまたはより少ない通信装置124が含まれ、および/または、1つまたはそれ以上の異なるタイプの通信装置124がこの技術分野の熟練者が想像するように含まれている。SoC120は、ほんの一部を指名するための1つまたはそれ以上のメモリ、クロック、キャッシュのような他の装置を含むことができる。
プロセス20のステージ24において、応答回路設計が提供される。この設計は、企画IC設計の通信装置におけるインターフェースに対して提供される。応答回路設計は、ステージ22における企画IC設計の前、最中、または後、に特定される。以前に開発されたICの通信装置サブシステムを有する選択された企画IC設計のために、予め開発された応答回路設計を用いることが可能であろうことは想定される。また、他の実施形態において、応答回路設計は、企画IC設計が作成されているように、または、企画設計の所定のステージに引き続いて行われるようにして作成することができる。1つの好適な実施形態において、応答回路設計は、企画IC設計と同様のやり方によりモデル化された集積回路の形態で行なわれる。1つのさらに好適な実施形態において、応答回路は、企画IC設計と共通な1つまたはそれ以上のHDLモジュールを用いて集積化されている。それにも拘わらず、さらに他の実施形態において、応答回路の形態および/またはモデリングは、この技術分野の熟練者が想像するように変更することも可能である。
図2は、SoC応答部150のような応答回路設計の一例を提供する。この応答部150は、システムバス156により多数の通信装置150に接続された少なくとも1つのプロセッサ152を備えている。通信装置154は、ユニバーサルシリアルバス(USB)ホスト160、I2C(またはIC)装置162、ユニバーサル非同期受信機/送信機(UART)164、UART赤外線(UART−IR)166、バスブリッジ168を備えており、これらのそれぞれは、対応する数の通信経路190を提供するためにSoC120の通信インターフェース140の対応する1つに制御可能に接続されている。このような接続は、通信装置124および154のタイプに合わせて、機械的、電気的、および/または、光学的に行なうことができる。通信装置154はまた、SoC120には接続されていないUSBスレーブ170やECPプリンタ172を含んでいる。他の実施形態において、より多くのまたはより少ない通信装置154が含まれており、および/または、1つまたはそれ以上の異なるタイプの通信装置154が、この技術分野の熟練者が想像するように、含まれている。応答部150は、ほんの一部を指名するための1つまたはそれ以上のメモリ、クロック、キャッシュのような他の装置を含むことができる。
プロセス20は、ステージ22および24から26へと進む。ステージ26において、企画IC設計は、その論理的モデリングに基づいてホストコンピュータによりシミュレートされる。このシミュレーションは、応答回路論理モデルを備えるテスティング通信を含んでいる。要求されたときには、同一のコードを備える企画IC設計および応答回路設計用のモデリング通信装置が、異なるモデルの適用に関連する、より安定したシミュレーションを具体的に提供することもできる。図3を参照すると、シミュレーションホストコンピュータ220が1つまたはそれ以上のプロセッサ222と共に示されている。コンピュータ220はまた、プロセッサ222に制御可能に接続された、オペレータ入力装置224およびオペレータ出力装置226を含んでいる。入力装置224は、従来からのマウス224aやキーボード224bを含んでおり、選択的または追加的には、トラックボールや、ライトペンや、音声認識サブシステム、および/または、この技術分野の熟練者が想像するようなタイプの異なる入力装置を含むことも可能である。出力装置226は、従来からのグラフィック表示装置226aやプリンタ226bを含んでおり、選択的または追加的には、聴覚(音声)出力システム、および/または、この技術分野の熟練者が想像するような異なるタイプの出力装置を含むことも可能である。さらに、他の実施形態において、より多くのまたはより少ないオペレータ入力装置224またはオペレータ出力装置226が用いられても良い。
コンピュータ220はまた、プロセッサ222に制御可能に接続されたメモリ228を含んでいる。メモリ228は、固体電子メモリ、磁気メモリ、光学メモリ、またはこれらを組み合わせたメモリから構成することができる。図1に示すように、メモリ228は、取り外し可能な格納ディスク230として象徴的に示されている取り外し可能/持ち運び可能メモリ装置228aを含んでいる。格納ディスク230は、(CD−ROMまたはDVDのような)光学的な読出し可能ディスク、または、時期的に符号化されたハードディスクまたはフロッピディスクにより構成することができる。選択的または追加的には、RMD228は、磁気的に符号化されたテープまたはカートリッジメディア、不揮発性半導体構成物、または、この技術分野における熟練者が想像するであろう異なる形態の取り外し可能なメモリを含むことができる。
1つの実施形態において、少なくともメモリ228の一部分は、プロセス20のステージ26に従って、シミュレーションを行なうために、プロセッサ222用のプログラミング指令を格納するため制御可能である。企画ICシミュレーションモデル240および応答回路モデル250は、メモリ228内に格納された情報として象徴的に表される。コンピュータ220は同様に、ステージ26のシミュレーションを行なうためにモデル240および250を実行する。モデル320および350にそれぞれ図2に示すSoC120および応答部150を表現させることにより、コンピュータ220によるステージ26のシミュレーションは、それぞれUSBスレーブ130とホスト160、I2Cバス装置132と162、UART134と164、UART−IR136と166、および/またはPCIバスブリッジ138と168、の間の通信をテストするために配置することも可能である。
選択的または追加的には、ステージ26のシミュレートされたテスティングの更なる実施形態において、応答IC論理モデルは、企画IC論理モデルの制御の下でスレーブとして動作する。この実施形態は、応答IC論理モデルおよび企画IC論理モデルに制御可能に接続する通信媒体を介して提供される通信テスティングプロトコルを含んでいる。1つ以上の通信媒体が存在しているときに、応答回路論理モデルに対する1つまたはそれ以上の専用構成の入力について選択を行なうことができる。例えば図2においては、構成入力の接続192は、通信経路190の中から選択するように表示されている。これらの接続は、応答ICの汎用目的入力/出力(I/O)ピンの形態で提供することもできる。選択的または追加的には、初期設定(default)媒体を用いることができる。相対的に簡略で低い間接通信媒体が求められているこれらの適用例においては、UART通信リンクが選択されても良いが、UARTを用いたりまたは用いなかったりする他の実施形態においては、異なる単数または複数の媒体を用いることができる。
企画ICモデルおよび応答回路モデル用のテストプロトコルの限定的でない一例は、以下の表1のように提供される。
Figure 2005510787
表1のそれぞれの行(row)について、第1欄(column)は企画ICモデルから送られてきたコマンドを特定し、第2欄は第1欄のコマンドに対応する応答ICモデルの対応機能を特定している。他の実施形態においては、異なるプロトコルおよび/またはテスティング方法論を選択的または追加的に用いることもできる。このような一例においては、1つまたはそれ以上の汎用目的の入力/出力(I/O)ピンが、テスティング用の企画ICおよび応答回路モデルを同期させるための遮断プロトコルを提供する用いられる。
ステージ26で実行されるシミュレーションが企画ICおよび/または応答回路設計を変更することを求める結果となるであろうことは予期されることである。従って、条件項28は、シミュレートされた設計が受け入れ可能であるか否かをテストする。もし受け入れることができない場合には、プロセス20は、所望の設計へと変更させるために、ステージ22および/またはステージ24へとループを戻すことになる。
企画ICおよび応答回路の設計がテストにより受け入れ可能なものとしてひとたび設定されてしまったならば、プロセス20は、条件項28の肯定の枝からステージ32および34へと進む。1つまたはそれ以上の試作(prototype)の企画ICが、受け入れられた設計に従ってステージ32で形成される。ステージ34においては、応答ICが提供される。ステージ34は、ステージ32の前、最中、後の何れでも実行可能である。応答ICは、同様の通信装置サブシステムを有する、より早期の企画IC設計プロセスからでも入手可能であることは、想定されることである。他の場合においては、試作の応答ICが製造される。
プロセス20は、ステージ32および34から、実験環境におけるテスティングを行なうために進む。ステージ36は、通信テスティングを行なうために、企画ICおよび応答ICを共に接続する過程を含んでいる。このテスティングは、もしも要求がなされたならば表1のテスティングプロトコルを含み、ステージ26におけるシミュレーションの間に行なわれるテスティングと通常は重複させることができる。応答ICは、自立型の実験テスト設備内で提供されることも可能である。
ステージ36から、プロセス20は、試作品が受け入れ可能であるか否かを決定するために条件項38へと続いている。もしもこのテストの結果が受け入れ可能でないならば、プロセス20は、受け入れ不可能な結果を解決する必要性があるので、ステージ22,24,26,32,34および/または36へとループが戻ることになる。これらの選択肢は、条件項38の否定の枝から延びる多数の矢印を有する点線により表現されている。これらの結果がもしも受け入れ可能であるならば、そのときはプロセス20が企画ICを生産するためにステージ42へと進むことになる。ステージ46は、応答ICについての生産環境におけるテスティングの実行を含んでいる。応答ICは、ステージ46用の生産テスト設備の中に含められている。ステージ36の場合におけるように、ステージ46はもしも要求されるのであるならば表1のプロトコルを用いて実行することが可能である。プロセス20は、その後停止する。求められる場合には、ステージ26で用いられる応答回路シミュレーションモデルに相当するステージ36および46でのテスティング用の応答ICを用いることは、他の解決方法(approaches)に比較して不確実さがより少ない開発プロセスをしばしば提供することができる。
図4を参照すると、既に説明した実施形態に近似する特徴を表現しているものに同一の参照符号を付して、テストシステム400が示されている。テストシステム400は、ステージ36および/または46のテスティングを実行するために用いることができる配置構成を表している。システム400は、SoC420の形態における企画ICを含んでいる。SoC420は、テスティングへと導く目的でテストベッド425へと提供される。SoC420は、通信経路490を介してテスト設備440へと制御可能に接続された通信装置130を含むSoC120と同様の装置として構成されている。テスト設備440は、応答システムオンチップ(RSoC)の形態による応答IC450を含んでいる。応答IC450は、応答部150と同様にして構成することができ、したがって、通信経路190を介してSoC420に制御可能に接続された通信装置160を含んでいる。応答IC450はさらに、制御をテストするために通信媒体を選択する構成入力の接続192を含んでいる。1つの実施形態において、テスティングプロトコルは、遮断同期技術を通じて、またはこの技術分野における熟練者が想像するであろうような異なるアプローチにより、表1との関連で説明したものと同じように構成することができる。
SoC420は、応答IC450に接続された、汎用目的の入力/出力(I/O)接続494を含んでいる。I/O接続494は、(SoCメモリテスティング、キャッシュ完全妥当性の確認ほかの)SoC420の回路構成および/または他の装置のシミュレーションまたは物理的テスティングの間に、応答IC450(図示せず)の1つまたはそれ以上のクロックを選択的に切り換える信号を送るためにそれぞれ用いることができる。
本発明の多くの選択的な実施形態が予期される。例えば、他の実施形態において、1つ以上の企画IC/モデルは、共通の応答IC/モデルによりテストおよび/またはシミュレートすることができる。追加的または選択的には、多くの応答IC/モデルが提供可能であろう。本発明による方法のさらなる実施形態においては、シミュレーションは、応答ICのモデルと共に行なわれなくても良い。さらに他の方法の実施形態においては、応答ICを伴うテスティングは、実験環境および生産環境の両方で実行されなくても良い。他の実施形態は、応答ICモデルを備えるIC設計の作用をシミュレートするために制御可能なコンピュータを含んでいる。更なる実施形態において、コンピュータ読出し可能装置は、応答回路モデルに対してシミュレーションを行なうために実行可能な指令、応答ICに対するテスティングを導くために実行可能な指令、またはその両方を行なうために提供されている。他の実施形態は、前述した応答回路論理モデルおよび/または応答ICの少なくとも幾つかの特徴を含む応答ICを備えるテスト設備を含んでいる。他の実施形態は応答IC装置である。
この明細書に述べられた作用、証明または研究成果に関する理論やメカニズムの何れかは、本発明の理解をさらに深めるために合致しており、これらはけっして本発明をこれらの作用、証明または研究成果に関するこのような理論やメカニズムのみに限定するものではない。本発明は、上記図面および説明により詳細に図示および説明されているが、同様に説明はされてはいるが特徴を制限するものではなく、選択された実施形態形態の実が示され説明されると共に、この明細書および特許請求の範囲により定義された本発明の本旨の範囲内に帰着する全ての等価なものおよび変形・変更されたものが保護されるべきことを求められていることは理解されるべきである。
集積回路開発プロセスを示すフローチャートである。 図1に示すプロセスに従って提供可能な集積回路の配置を示す概略説明図である。 図1のプロセスに従って集積回路シミュレーションを実行するためのシステムを示す線図的な説明図である。 図1のプロセスに従って集積回路のテスティングを実行するためのシステムを示す線図的な説明図である。

Claims (15)

  1. 通信装置を含む集積回路を設計し、
    前記集積回路のモデルと応答回路モデルとを伴う前記通信装置の制御動作をシミュレートし、
    前記集積回路の前記モデルに基づく前記集積回路と、前記応答回路モデルに基づく応答集積回路とを提供し、
    前記応答集積回路と共に前記集積回路をテストする
    過程を備える方法。
  2. 前記集積回路は、1つまたはそれ以上の他の通信装置を含み、前記シミュレートする過程は前記1つまたはそれ以上の他の通信装置の通信のシミュレーションを含む請求項1に記載の方法。
  3. 前記通信装置は、ユニバーサルシリアルバス装置と、ユニバーサル非同期受信機送信機と、I2C装置と、バスブリッジとより構成される1つのグループである請求項1および請求項2の何れかに記載の方法。
  4. 前記テストする過程は、少なくとも実験環境および生産環境のうちの何れか1つの中で行われる請求項1ないし請求項3の何れかに記載の方法。
  5. 前記集積回路の前記モデルおよび前記応答回路モデルは、それぞれ少なくとも部分的にはHDLにより定義されている請求項1ないし請求項4の何れかに記載の方法。
  6. 前記テストを行なっている間に、スレーブモードでの前記応答集積回路を制御するために、前記集積回路から前記応答集積回路に対してテストコマンドを送信する過程をさらに備える請求項1ないし請求項5の何れかに記載の方法。
  7. 1つまたはそれ以上の構成接続部を伴う前記応答集積回路を構成する過程をさらに備える請求項1ないし請求項6の何れかに記載の方法。
  8. 前記集積回路は、1つまたはそれ以上のプロセッサと複数の通信装置を含むSoCタイプであり、前記応答集積回路は、少なくとも1つのプロセッサと幾つかの通信装置とを含む請求項1に記載の方法。
  9. 1つまたはそれ以上のプロセッサと1つまたはそれ以上の通信装置とを備えるSoC集積回路をテストするテスト装置を備え、前記テスト装置は応答集積回路を含み、前記応答集積回路は少なくとも1つのプロセッサと幾つかの通信装置と1つまたはそれ以上の構成接続部とを含み、前記応答集積回路は前記SoC集積回路からのコマンドに対して応答可能であり、前記1つまたはそれ以上の構成接続部により確立された構成により前記SoC集積回路の1つまたはそれ以上の通信装置をテストする装置。
  10. 第1のHDLモデルを伴う前記SoC集積回路と、第2のHDLモデルを伴う前記応答集積回路とをシミュレートするために制御可能なコンピュータをさらに備える請求項9に記載の装置。
  11. 前記テスト装置に対して制御可能に接続された前記SoC集積回路をさらに備える請求項9および請求項10の何れかに記載の装置。
  12. 前記1つまたはそれ以上のプロセッサおよび前記1つまたはそれ以上の通信装置は、システムバスに接続されると共に、前記1つまたはそれ以上の通信装置は、ユニバーサルシリアルバス、ユニバーサル非同期受信機送信機、バスブリッジより構成されるグループのそれぞれ1つである請求項9ないし請求項11の何れかに記載の装置。
  13. 前記SoC集積回路および前記応答集積回路はさらに、I2C装置をそれぞれ備えている請求項9ないし請求項12の何れかに記載の装置。
  14. 第1のHDL集積回路モデルを伴う前記SoC集積回路および第2のHDL集積賀露モデルを伴う前記応答集積回路のシミュレーションを提供することを実行可能な指令を実行するコンピュータ読出し可能装置をさらに備え、前記指令は前記応答集積回路を伴う前記1つまたはそれ以上の通信装置の制御をシミュレートすることをさらに実行可能である請求項9に記載の装置。
  15. 前記コンピュータ読出し可能装置は、格納ディスクの形状である請求項14に記載の装置。
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