JP4549280B2 - 設計支援装置、設計支援方法、および設計支援プログラム - Google Patents
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Description
1)半導体集積回路の基本機能動作を調べるためのファンクションテスト。
2)半導体集積回路を、トランジスタレベルで故障を検出するための論理テスト。
3)半導体集積回路が目標の周波数で動作するかを調べるための遅延テスト。
まず、この発明の実施の形態1にかかるテスト回路および当該テスト回路を有する半導体集積回路について説明する。図1は、この発明の実施の形態1にかかる半導体集積回路の一例を示す回路図である。図1に示した半導体集積回路100において、太線のパスはデータ信号が伝達されるデータパスであり、細線のパスは、図示しないクロックソースからのクロック信号が伝達されるクロックパスである。
つぎに、この発明の実施の形態2について説明する。実施の形態1では、テスト回路110のFF103のクロック端子CK3の前段に遅延素子としてバッファ104を設けた構成について説明したが、実施の形態2では、バッファ104の替わりに、ゲーティング回路を遅延素子として設けた構成である。
つぎに、実施の形態3について説明する。実施の形態1および2では、実機である半導体集積回路100にテスト回路110を埋め込んだ例について説明したが、実施の形態3は、半導体集積回路100の製造前における設計段階において、ソフトウェアである設計支援ツールによりテストをおこなう構成である。これにより、製造前に、実機の実際の動作環境に適した状態でのテストをおこなうことができ、半導体集積回路100の品質向上を図ることができる。
まず、この発明の実施の形態3にかかる設計支援装置のハードウェア構成について説明する。図6は、この発明の実施の形態3にかかる設計支援装置のハードウェア構成を示すブロック図である。この設計支援装置は、上述した設計支援ツールがインストールされたコンピュータ装置である。
つぎに、この発明の実施の形態3にかかる設計支援装置の機能的構成について説明する。図7は、この発明の実施の形態3にかかる設計支援装置の機能的構成を示すブロック図である。図7において、設計支援装置700は、ネットリスト710と、取得部701と、置換部702と、実行部703と、出力部704と、を備えている。
つぎに、この発明の実施の形態3にかかる設計支援装置700の設計支援処理について説明する。図8−1は、この発明の実施の形態3にかかる設計支援装置700の設計支援処理手順を示すフローチャートである。
つぎに、実施の形態4について説明する。実施の形態4は、テスト回路記述データに置換された場合のレイアウト処理に関する例である。図9は、この発明の実施の形態4にかかる設計支援装置700の機能的構成を示すブロック図である。図9は、図7に示した実施の形態3の機能的構成(符号701〜704)に、レイアウト処理部900を付加した構成である。
つぎに、この発明の実施の形態4にかかる設計支援装置700の設計支援処理について説明する。図11は、この発明の実施の形態4にかかる設計支援装置700の設計支援処理手順を示すフローチャートである。
つぎに、実施の形態5について説明する。実施の形態5は、実施の形態3および実施の形態4において、テストパタンを生成する例である。テストパタンとは、半導体集積回路100のテストに必要なテストプログラムの識別情報の集合である。このテストパタンを生成することにより、テストに最小限必要なアプリケーションを特定することができ、テスト期間の短縮化を図ることができる。なお、実施の形態5のハードウェア構成は、実施の形態3に示したハードウェア構成(図6)と同一であるため、その説明を省略する。
つぎに、この発明の実施の形態5にかかる設計支援装置1200の設計支援処理について説明する。図15は、この発明の実施の形態5にかかる設計支援装置1200の設計支援処理手順を示すフローチャートである。図15において、まず、半導体集積回路100に関するタイミング解析結果が取得されるまで待ち受け(ステップS1501:No)、タイミング解析結果が取得された場合(ステップS1501:Yes)、クリティカルパス検出部1202により、半導体集積回路100内のクリティカルパスを検出する(ステップS1502)。
つぎに、実施の形態6について説明する。実施の形態6は、実施の形態3および実施の形態4において、電源電圧の最適化処理をおこなう例である。この最適化処理により、実際に必要な電源電圧を確認することができる。なお、実施の形態6のハードウェア構成は、実施の形態3に示したハードウェア構成(図6)と同一であるため、その説明を省略する。
つぎに、この発明の実施の形態6にかかる設計支援装置1600の設計支援処理について説明する。図17は、この発明の実施の形態6にかかる設計支援装置1600の設計支援処理手順を示すフローチャートである。図17において、取得部1601により、テスト回路110の記述データ(テスト回路記述データ)に置換された半導体集積回路100のネットリスト710が取得されるまで待ち受ける(ステップS1701:No)。
前記出力元の回路素子から前記データ信号を取り込む第2の出力先の回路素子と、
前記第2の出力先の回路素子の動作タイミングを前記第1の出力先の回路素子の動作タイミングよりも遅延させる遅延素子と、
前記第1の出力先の回路素子に取り込まれた前記データ信号の値と前記第2の出力先の回路素子に取り込まれた前記データ信号の値とを比較する比較回路と、
前記比較回路によって比較された比較結果を収集する収集回路と、
を備えることを特徴とするテスト回路。
前記取得手段によって取得された第1の出力先の回路素子に関する情報を、当該第1の出力先の回路素子と、前記出力元の回路素子から前記データ信号を取り込む第2の出力先の回路素子と、前記第2の出力先の回路素子の動作タイミングを前記第1の出力先の回路素子の動作タイミングよりも遅延させる遅延素子と、前記第1の出力先の回路素子に取り込まれた前記データ信号の値と前記第2の出力先の回路素子に取り込まれた前記データ信号の値とを比較する比較回路と、前記比較回路によって比較された比較結果を収集する収集回路と、を備えるテスト回路に関する情報に置換する置換手段と、
を備えることを特徴とする設計支援装置。
前記半導体集積回路に関するタイミング解析結果に基づいて、前記出力元の回路素子に関する情報を取得することを特徴とする付記4または5に記載の設計支援装置。
前記半導体集積回路のレイアウト結果に基づいて、前記取得手段によって取得された第1の出力先の回路素子に関する情報を、前記テスト回路に関する情報に置換することを特徴とする付記4〜6のいずれか一つに記載の設計支援装置。
前記クリティカルパス検出手段によって検出されたクリティカルパスにデータ信号を伝達させるための信号を検出する信号検出手段と、
前記置換手段によって置換された前記半導体集積回路に関する情報に基づいて、複数種類のテストプログラムにより、前記半導体集積回路に関するテストを実行する実行手段と、
前記信号検出手段によって検出された検出結果と、前記実行手段によって実行された実行結果と、に基づいて、前記複数種類のテストプログラムの組み合わせの中から、テストプログラム数が最小となる組み合わせを生成する生成手段と、
を備えることを特徴とする付記4〜7のいずれか一つに記載の設計支援装置。
前記置換手段によって置換された前記半導体集積回路に関する情報に基づいて、所定のテストプログラムにより、前記半導体集積回路に関するテストを実行する実行手段と、
前記実行手段によって実行された実行結果に基づいて、前記半導体集積回路が前記設定手段によって設定された電源電圧で動作するか否かを判断する判断手段と、
前記判断手段によって判断された判断結果に基づいて、前記半導体集積回路が動作する最も低い電源電圧を決定する決定手段と、
を備えることを特徴とする付記4〜7のいずれか一つに記載の設計支援装置。
前記取得工程によって取得された第1の出力先の回路素子に関する情報を、当該第1の出力先の回路素子と、前記出力元の回路素子から前記データ信号を取り込む第2の出力先の回路素子と、前記第2の出力先の回路素子の動作タイミングを前記第1の出力先の回路素子の動作タイミングよりも遅延させる遅延素子と、前記第1の出力先の回路素子に取り込まれた前記データ信号の値と前記第2の出力先の回路素子に取り込まれた前記データ信号の値とを比較する比較回路と、前記比較回路によって比較された比較結果を収集する収集回路と、を備えるテスト回路に関する情報に置換する置換工程と、
を含んだことを特徴とする設計支援方法。
前記取得工程によって取得された第1の出力先の回路素子に関する情報を、当該第1の出力先の回路素子と、前記出力元の回路素子から前記データ信号を取り込む第2の出力先の回路素子と、前記第2の出力先の回路素子の動作タイミングを前記第1の出力先の回路素子の動作タイミングよりも遅延させる遅延素子と、前記第1の出力先の回路素子に取り込まれた前記データ信号の値と前記第2の出力先の回路素子に取り込まれた前記データ信号の値とを比較する比較回路と、前記比較回路によって比較された比較結果を収集する収集回路と、を備えるテスト回路に関する情報に置換させる置換工程と、
をコンピュータに実行させることを特徴とする設計支援プログラム。
104 バッファ(遅延素子)
105 比較回路(比較部)
106 エラー収集回路(収集部)
107 ゲーティング回路(遅延素子)
110 テスト回路
700,1200,1600 設計支援装置
701,1201,1601 取得部
702 置換部
703,1204,1603 実行部
704 出力部
900 レイアウト処理部
1202 クリティカルパス検出部
1203 信号セット検出部
1205 生成部
1602 設定部
1604 判断部
1605 決定部
Claims (5)
- 半導体集積回路に関する情報から、前記半導体集積回路内の出力元の回路素子からのデータ信号を取り込む第1の出力先の回路素子に関する情報を取得する取得手段と、
前記取得手段によって取得された第1の出力先の回路素子に関する情報を、当該第1の出力先の回路素子と、前記出力元の回路素子から前記データ信号を取り込む第2の出力先の回路素子と、前記第2の出力先の回路素子の動作タイミングを前記第1の出力先の回路素子の動作タイミングよりも遅延させる遅延素子と、前記第1の出力先の回路素子に取り込まれた前記データ信号の値と前記第2の出力先の回路素子に取り込まれた前記データ信号の値とを比較する比較回路と、前記比較回路によって比較された比較結果を収集して、タイミング制約違反を検出する収集回路と、を備えるテスト回路に関する情報に置換する置換手段と、
前記半導体集積回路に関するタイミング解析結果から前記半導体集積回路内のクリティカルパスを検出するクリティカルパス検出手段と、
前記クリティカルパス検出手段によって検出されたクリティカルパスにデータ信号を伝達させるための信号を検出する信号検出手段と、
前記置換手段によって置換された前記半導体集積回路に関する情報に基づいて、複数種類のテストプログラムにより、前記半導体集積回路に関するテストを実行する実行手段と、
前記信号検出手段によって検出された検出結果と、前記実行手段によって実行された実行結果と、に基づいて、前記複数種類のテストプログラムの組み合わせの中から、テストプログラム数が最小となる組み合わせを生成する生成手段と、
を備えることを特徴とする設計支援装置。 - 前記置換手段は、
前記半導体集積回路のレイアウト結果に基づいて、前記取得手段によって取得された第1の出力先の回路素子に関する情報を、前記テスト回路に関する情報に置換することを特徴とする請求項1に記載の設計支援装置。 - 前記置換手段によって置換された前記半導体集積回路に関する情報に基づいて、前記半導体集積回路の電源電圧を設定する設定手段と、
前記置換手段によって置換された前記半導体集積回路に関する情報に基づいて、所定のテストプログラムにより、前記半導体集積回路に関するテストを実行する実行手段と、
前記実行手段によって実行された実行結果に基づいて、前記半導体集積回路が前記設定手段によって設定された電源電圧で動作するか否かを判断する判断手段と、
前記判断手段によって判断された判断結果に基づいて、前記半導体集積回路が動作する最も低い電源電圧を決定する決定手段と、
を備えることを特徴とする請求項1または2に記載の設計支援装置。 - 半導体集積回路に関する情報から、前記半導体集積回路内の出力元の回路素子からのデータ信号を取り込む第1の出力先の回路素子に関する情報を取得する取得工程と、
前記取得工程によって取得された第1の出力先の回路素子に関する情報を、当該第1の出力先の回路素子と、前記出力元の回路素子から前記データ信号を取り込む第2の出力先の回路素子と、前記第2の出力先の回路素子の動作タイミングを前記第1の出力先の回路素子の動作タイミングよりも遅延させる遅延素子と、前記第1の出力先の回路素子に取り込まれた前記データ信号の値と前記第2の出力先の回路素子に取り込まれた前記データ信号の値とを比較する比較回路と、前記比較回路によって比較された比較結果を収集して、タイミング制約違反を検出する収集回路と、を備えるテスト回路に関する情報に置換する置換工程と、
前記半導体集積回路に関するタイミング解析結果から前記半導体集積回路内のクリティカルパスを検出するクリティカルパス検出工程と、
前記クリティカルパス検出工程によって検出されたクリティカルパスにデータ信号を伝達させるための信号を検出する信号検出工程と、
前記置換工程によって置換された前記半導体集積回路に関する情報に基づいて、複数種類のテストプログラムにより、前記半導体集積回路に関するテストを実行する実行工程と、
前記信号検出工程によって検出された検出結果と、前記実行工程によって実行された実行結果と、に基づいて、前記複数種類のテストプログラムの組み合わせの中から、テストプログラム数が最小となる組み合わせを生成する生成工程と、
を含んだことを特徴とする設計支援方法。 - 半導体集積回路に関する情報から、前記半導体集積回路内の出力元の回路素子からのデータ信号を取り込む第1の出力先の回路素子に関する情報を取得させる取得工程と、
前記取得工程によって取得された第1の出力先の回路素子に関する情報を、当該第1の出力先の回路素子と、前記出力元の回路素子から前記データ信号を取り込む第2の出力先の回路素子と、前記第2の出力先の回路素子の動作タイミングを前記第1の出力先の回路素子の動作タイミングよりも遅延させる遅延素子と、前記第1の出力先の回路素子に取り込まれた前記データ信号の値と前記第2の出力先の回路素子に取り込まれた前記データ信号の値とを比較する比較回路と、前記比較回路によって比較された比較結果を収集して、タイミング制約違反を検出する収集回路と、を備えるテスト回路に関する情報に置換させる置換工程と、
前記半導体集積回路に関するタイミング解析結果から前記半導体集積回路内のクリティカルパスを検出させるクリティカルパス検出工程と、
前記クリティカルパス検出工程によって検出されたクリティカルパスにデータ信号を伝達させるための信号を検出させる信号検出工程と、
前記置換工程によって置換された前記半導体集積回路に関する情報に基づいて、複数種類のテストプログラムにより、前記半導体集積回路に関するテストを実行させる実行工程と、
前記信号検出工程によって検出された検出結果と、前記実行工程によって実行された実行結果と、に基づいて、前記複数種類のテストプログラムの組み合わせの中から、テストプログラム数が最小となる組み合わせを生成させる生成工程と、
をコンピュータに実行させることを特徴とする設計支援プログラム。
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