JP4317013B2 - プログラマブルロジックデバイスのための特定用途向け検査方法 - Google Patents
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Description
本発明は、プログラマブルロジックデバイスに関し、より特定的には小欠陥を含むプログラマブルロジックデバイスを検査し、使用するための方法に関する。
フィールドプログラマブルゲートアレイ(FPGA)等のプログラマブルロジックデバイス(PLD)は、ユーザ定義論理回路を実行するようにプログラムすることのできるユーザプログラマブル集積回路である。典型的なアーキテクチャにおいて、FPGAは、プログラマブル入出力ブロック(IOB)によって囲まれた設定可能な論理ブロック(CLB)のアレイを含む。プログラマブルルーティング資源の階層は、CLBおよびIOBを相互接続する。構成ビットストリームを、FPGAの構成メモリセルへロードすることによって、これらのCLB,IOBおよびプログラマブルルーティング資源がカスタマイズされる。マルチプレクサ、メモリおよび特定用途向け回路等の追加の資源を含んでもよい。
本発明により、PLD製造業者は、いくつかの欠陥にもかかわらず、選択された顧客設計を完全に実行することのできるPLDを識別することができるようになる。
」にかけられて、構成メモリセルの機能を検査する。欠陥のないチップは、完璧な性能を保証するためのさらなる検査にかけられ、一方で多数のまたは高密度のリードバックの欠陥を示すチップは拒否される。欠陥が比較的少ないチップは、「ASIC候補(ASIC candidates)」として取りのけられ、さらなる検査にかけられる。PLDの機能性を確認するために通常行なわれる一般的な検査とは異なり、一実施例において、ASIC候補は、特定用途向け検査にかけられ、この検査では、各々の候補が1つ以上の特定の顧客設計とともに機能する適合性が検査される。
本発明は、プログラマブルロジックデバイスに関する。以下の説明において、本発明の実施例をより完全に理解するために、多数の特定の詳細が述べられている。しかしながら、本発明は、これらの特定の詳細がなくても実行され得ることが当業者にとって明らかである。他の例において、本発明をわかりにくくするのを避けるために、周知の特徴は詳細に説明されていない。
回路(“Application-Specific Integrated Circuits”)」(1997)の第14章に記載されている。
い、というのも顧客は、典型的に、プログラマブル資源のかなりの部分を未使用のままにしており、PLDにおける欠陥は、これらの未使用の部分に限定され得るためである。検査121、つまり設計が特定的な検査が以下で詳細に説明される。
え、RAMブロック215は、同期式または非同期式のデータの記憶を可能にするが、各々のCLBもまた、同期式または非同期式のRAMを実行することができる。1つのFPGAの詳細な扱いについては、ザイリンクス(Xilinx)の事前製品仕様書(advance product specification)である「バーテックス(Virtex)II 1.5v フィールドプログラマブルゲートアレイ(“Virtex-II 1.5V Field-Programmable Gate Arrays”)」、DS031−2(vl.9)、2001年11月29日、を参照されたい。
LDを拒否し、別のユーザ設計があればそれをを試みる。そうでない場合は、ASIC候補はユーザ設計とともに使用するのに適当であると考えられ、結果として適切な顧客への販売用として割当てられる(ステップ125)。
フリップフロップ715およびフリップフロップ730の間のパスである。この例は、検査中のユーザ設計におけるクリティカルパスが、LUT720および735、1対のCLB740および745、ならびに3つの相互接続サブネット750を含むことを仮定している。これらの要素は、検査回路705に含まれる。なぜならクリティカルパス705は、ユーザ設計におけるクリティカルパスと同様に実用的であることが好ましいからである。CLB740および745は、必ずしもユーザ設計としてプログラムされる必要はなく、代わりに単に検査信号(たとえばバッファ)を通過させるようにプログラムすることができる。
を奨励するのに重要であり得る。
ザ1040の一実施例を詳細に説明する)。
れて、バス1035Aからの信号に、LFSR1030Aが刻時される前に整定する時間を与える。
〜1617を含む(フリップフロップ1602〜1613は、簡単にするために図16から省略されている)。XORゲート1620は、シグネチャアナライザ1040をLFSRとして構成するための必須のフィードバックを与える。検査を行なう前に、シグネチャアナライザ1040は、各々のフリップフロップに接続されたセット/リセットラインSR(図14)を用いてリセットされる。その後の検査中は、シグネチャアナライザ1040は、LFSR1030Aからの線MSB_Aで、信号が0から1に遷移するごとに、刻時する。LFSR1030Aは、決定論的なシーケンスを通るため、線MSB_Aは、クロックラインCLK上での選択された数のトランザクションの間に、一定の回数だけで、1および0の間を遷移するはずである。シグネチャアナライザ1040はしたがって、シグネチャアナライザ1040に記憶されたカウントが、信号遷移の正しい回数と対応していない場合にエラーを示す。遷移の正しい回数は、選択された数のクロック周期の間に検査回路1000(図10)をシミュレートすることによって決定することができる。
を概略的に示しており、各々の小検査回路は、回路部分1000と、関連するMSBコンパレータとからなる(図10を参照)。検査回路1900がバーテックスTM FPGAにおいてインスタンスを作成されるとき、各々の小検査回路1905(1〜N)は4つのCLBを占有する。バーテックスTMファミリーの各々のメンバーは、偶数の行Rと偶数のカラムCとを有するCLBのアレイを含む。一実施例において、検査回路1900は、R/2のインスタンスを用いて、拡張されてバーテックスTM FPGAの2つのカラムを満たす。小検査回路1905(1)〜1905(N)は、まとめて「カラム(column)」インスタンス1910と呼ばれる。
with AND Gate for Efficient Multiplication in FPGAs”)」と題された、同時係属中の米国特許出願連続番号08/786,818、バウアー(Bauer)による「シフトレジストを兼ねたルックアップテーブル(“Lookup Tables Which Double as Shift Registers”)」と題された米国特許第5,889,413号、およびスティーブンP.ヤング(Steven P. Young)による「階層相互接続線を有するFPGA反復可能相互接続構造(“FPGA Repeatable Interconnect Structure with Hierarchical Interconnect Lines”)」と題された米国特許第5,914,616号を参照されたい。
路からの使用されていないLUTは次に、望まれれば、クロックジェネレータ1010、クロックパルス発振器2210、XORゲート920、ORゲート2020、ANDゲート2025およびANDゲート2030等の他の回路を実現するように構成することができる。
Claims (13)
- あるタイプのPLDに、欠陥がないかを検査するための、構成メモリ検査(109)もしくは包括的な検査(111)、またはその両方を含む方法であって、前記方法は、
a.構成メモリ検査(109)が、第1の予め定められた数よりも小さくかつ第2の予め定められた数よりも大きい数の欠陥が存在することを示すときに、または前記タイプのPLDのための包括的な検査(111)で不合格であったときに、前記タイプのPLDを候補として選択するステップ(113)と、
b.PLD上でインスタンスを作成するための顧客特定の設計を生成するステップと、
c.顧客特定の設計の表現式を受取るステップ(120)と、
d.候補を検査して、それが顧客特定の設計とともに機能するかどうかを判定するステップ(121)と、
e.候補がステップdにおける検査を合格したときに、候補を受け入れるステップ(125)とを特徴とする、方法。 - 顧客特定の設計は、その設計の表現式によって、候補上で規定されたネットの集合を必要とし(305)、候補を検査するステップは、ネットの集合を検査するステップを含む、請求項1に記載の方法。
- ネットは、PLD上で顧客特定の設計のインスタンスを作成することなく、検査される、請求項2に記載の方法。
- PLDは論理ブロックの集合を含み、顧客特定の設計は、論理ブロックの集合の部分集合を必要とし、候補を検査するステップは、論理ブロックの集合の部分集合を検査するステップ(330)を含む、請求項1に記載の方法。
- 論理ブロックの集合は、PLD上で顧客特定の設計のインスタンスを作成することなく、検査される、請求項4に記載の方法。
- 前記タイプは、外部ピンの構成を含む、請求項1に記載の方法。
- 候補は、プログラマブル論理ブロックおよびプログラマブル相互接続を含み、設計の論理要素は、論理ブロックの部分集合を用いてインスタンスを作成され、設計のルーティング部分は、相互接続において規定されたネットの集合として、インスタンスを作成される、請求項1に記載の方法。
- 候補を検査するステップは、設計のインスタンスを作成するのに用いられる論理ブロックの、複数の部分集合を構成して、検査信号発生器(405)を与えるステップを含む、請求項7に記載の方法。
- 候補を検査するステップは、設計のインスタンスを作成するのに用いられる論理ブロックの、複数の部分集合を構成して、検査信号オブザーバ(410,415)を与えるステップを含む、請求項7に記載の方法。
- 論理ブロックは、入出力ブロックを含む、請求項7に記載の方法。
- 候補を検査するステップは、論理ブロックの部分集合において設計の論理要素のインスタンスを作成することなく、ネットを検査するステップを含む、請求項7に記載の方法。
- 第2の顧客特定の設計の表現式を受取るステップ(131)と、候補を検査して、それが第2の顧客特定の設計とともに機能するかどうかを判定するステップ(121)とをさらに含む、請求項1に記載の方法。
- 候補を検査するステップは、PLD上で1つ以上の検査回路のインスタンスを作成するステップを含み、検査回路は、顧客特定の設計によって必要とされるPLD資源と、検査回路のオーバーヘッドとを使用し、検査回路のオーバーヘッドは、顧客特定の設計によって必要とされないプログラマブル資源を含む、請求項1に記載の方法。
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