JPH021571A - 故障シミュレーション装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は故障シミュレーション装置に関する。

〔従来の技術〕

故障シミュレーションは製造された論理回路上に欠陥の
存在を検出することが可能なテストパタ−ンを生成する
ために、論理回路を構成する全ての論理ゲートに対して
論理ゲートの特定の入出力端子に予め故障を設定し、設
定した故障のために前記論理回路の外部端子における信
号値が故障のない正回路の信号値と異なる様な前記論理
回路の外部入力端子に対する入カバターンを求める手法
である。

半導体回路の大規模集積化により、各論理チップに含ま
れるゲート数は増大する一方であり、論理ゲートに生ず
る故障数もゲート数に比例して増大する一方である。従
って各故障に対して、シミュレーションを繰り、返すこ
とは不可能に成りつつある。

ウルリッヒ（Ｕｌｒｉｑｈ）らは故障シミュレーション
を高速化する手段として、各論理ゲートにおいて入力値
が正回路と異なるものだけをシミュレートし、その結果
が正回路と異なるものだけを故障影響として、正回路の
信号値と同様に出力に伝播させる同時シミュレーション
という手法を提案している。この手法を用いると、シミ
ュレートすべき論理ゲートの数が、通常の故障シミュレ
ーションに於けるゲート数の１／１０がら１／１００に
成るとされている。

同時故障シミュレーションを高速化する方法として特願
昭６２−１７８４１０号公報が存在する。この発明は、
１台の正回路シミュレーション装置と複数台の故障シミ
ュレーション装置から構成されており、本来１台のプロ
セッサが有していた故障マシンのリストを分割して、各
故障シミュレーション装置に割り当てて並列に処理を行
なう。そのため、多数の故障シミュレーション装置を用
いることにより、従来の故障シミュレーション装置と比
較して高速に故障シミュレーションを実行することが可
能である。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながらこの方式では以下のような問題が存在した
、 即ちこの方式では、基本的に各マシンに正回路の全ての
データを格納しなければならないため、シミュレート可
能な回路の規模が正回路のデータの大きさで制限されて
しまう。

本発明の目的は、この様な従来の欠点を除去せしめて、
回路分割による並列性と故障リスト分割による並列性と
を活用することにより、１台の正回路シミュレーション
装置では格納できない様な大規模な回路の故障シミュレ
ーションも可能であるような故障シミュレーション装置
を提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明では故障シミュレーション装置を■複数の装置を
接続し、前記装置間でデータの授受を行うことを可能に
するネットワークと、■前記ネットワークに接続されて
おり、各々正回路の一部分の動作を模擬し、他の前記正
回路シミュレーション装置に前記ネットワークを介して
前記正回路を構成する各論理回路の出力信号値の変化を
授受することにより、正回路の動きを模擬するとともに
、その変化を前記ネットワークに転送するとともに、前
記正回路を構成する各論理回路の入出力信号値の変化を
前記ネットワークを介して前記故障回路シミュレーショ
ン装置に転送するｎ台の正回路シミュレーション装置と
、■前記正回路シミュレーション装置とは前記ネットワ
ークを介して接続され、前記ネットワークを介して転送
されてくる前記正回路を構成する各論理回路の前記入出
力信号値の変化のうち、予め割り当てられた部分回路に
ついてその部分回路に到達した故障回路の内割り当てら
れた単一故障を有する故障回路を模擬するｎ×ｍ台の故
障回路シミュレーション装置で構成される。

〔作用〕

本発明では各正回路シミュレーション装置は模擬する正
回路の割り当てられた部分のみの情報を保持しており、
互いに通信しながら正回路シミュレーションを行なう。

また各故障回路シミュレーション装置も正回路シミュレ
ーション装置に対応した部分回路の故障シミュレーショ
ンの中で、更に割り当てられた故障回路のみのシミュレ
ーションを行なうため、正回路シミュレーション装置と
同様に模擬する正回路の割り当てられた部分のみの情報
しか保持する必要が無い。

従って本発明では、従来の方式で不可能であったような
大規模な回路に対する故障シミュレーションを実現する
ことが可能となる。

更に本発明では回路分割による並列性と故障分割による
並列性を併用することが可能なため、従来の故障シミュ
レーション装置に対して大幅な速度向上が得られる。

〔実施例〕

次に第１図から第５図を参照して本発明の実施例につい
て説明する。

第１図は本発明の一実施例の構成を示すブロック図であ
る。

第１図の故障シミュレーション装置１は、ｎ台の正回路
シミュレーション装置２と、ｎｘｍ台の故障回路シミュ
レーション装置３と、これらの装置間を接続するネット
ワーク４とから構成される。各正回路シミュレーション
装置には正回路シミュレーション装置番号５で番号付ら
れ、各故障回路シミュレーション装置は２次元（例えば
（ｉ、ｊ）で表示する）の形で表せられる故障回路シミ
ュレーション装置番号６で番号付される。

説明の簡単化のために、本実施例では故障回路シミュレ
ーション装置番号５　（ｘ、ｙ）のＸの方をＸ座標、ｙ
の方をＸ座標と呼ぶ。また、正回路シミュレーション装
置番号５がｉで表わされる正回路シミュレーション装置
と、故障回路シミュレーション装置のＸ座標がｉである
ｍ個の故障回路シミュレーション装置とをまとめて、部
分回路故障シミュレーション装置７と呼ぶ。

第２図（ａ）および（ｂ）は本発明での装置間における
データの割付方法を示したものである。

第２図（ａ＞で示すように、同時故障シミュレーション
においては、正回路の各ゲート（正マシン８）に対して
シミュレーション時に、その時点で正マシンと異なった
入出力値を有する故障マシン９がリスト形式で接続され
ている。各故障マシン９は現在属する正マシン８の番号
とは関係なく、シミュレーション初期時に設定した単一
故障の位置によって、故障番号１０が故障マシン符号Ｆ
のサフィックスとして割り当てられる。

本発明では第２図（ｂ）で示すように正マシン８を部分
回路に分割して、正回路シミュレーション装置２に割り
付ける。故障マシン８に関しては、その故障マシンが接
続されている正マシンと同じ部分回路故障シミュレーシ
ョン装置７に属する故障回路シミュレーション装置３の
うち、故障番号１０から一意に算出されるＸ座標〔例え
ばｒｎ　ｏ　ｄ　（故障番号９ｍ）〕を有する故障回路
シミュレーション装置に配置される。

第３図は本発明における全体的な処理の流れを示したも
のである。

各正回路シミュレーション装置並びに故障回路シミュレ
ーション装置は、ともにタイムホイールに各タイムスラ
イス（シミュレーションの最小単位）に伝播すべき出力
イベント（正回路シミュレーション装置は正マシンのイ
ベントを故障シミュレーション装置は故障マシンのもの
を）を登録している。

［Ａ］タイムホイールの更新（ステップ１１）各タイム
スライスの一番最初に正回路シミュレーション装置並び
に各故障回路シミュレーション装置は、同期を取った後
にタイムホイールを１タイムスライスだけ進める。

［Ｂ］正ママシンイベント処理（ステップ１２）正回路
シミュレーション装置は、タイムホイールから現タイム
スライスに発生するイベントを取り出し、本タイムスロ
ットで実行すべきゲートを決定する。この処理の時は正
回路シミュレーション装置のみが単独で作動する。

［Ｃ］正ママシン評価並びに評価結果の伝播（ステップ
１３） 正回路シミュレーション装置は、評価すべきゲートを実
行キューから取り出し、評価を行う。

ｉ）評価結果が以前の出力と異なる場合はそのイベント
を発生した各正マシンのファンアウト（回路の出力に接
続されているゲート）の表を辿って行き、各ゲートに関
して、 ｉ、ｉ）接続されているゲートが己に格納されている場
合は、対応するイベントホイールに登録する。

ｉ、ｉｉ）接続されているゲートが他の正回路シミュレ
ーション装置に格納されている場合は、そのゲートを格
納している正回路シミュレーション装置に、ネットワー
クを介して、イベントの存在を伝達する。他のマシンか
ら伝達されたイベントを元に、対応するゲートをイベン
トホイールに登録する。

ｉｔ）また、結果が異なるにせよ異ならざるにせよ、同
一の部分回路故障回路シミュレーション装置に属する各
故障シミュレーション装置に正マシンの番号、伝播され
てきた入力値、評価の結果得られた出力値の値、及びイ
ベントの発生の有無をネットワーク４を介して伝達する
。

各故障回路シミュレーション装置は受は取った正マシン
に対応する故障マシンのリストを正マシン変化キューに
登録し、更に各故障マシンの入力値の更新並びに評価す
べき故障マシンの登録を行う。

正回路シミュレーション装置の実行キューが空になった
時点で、正回路シミュレーション装置はその旨を各故障
シミュレーション装置に伝え、各故障シミュレーション
装置は次の処理に移る。

この処理においては正回路シミュレーション装置と故障
回路シミュレーション装置はパイプライン的に処理を行
い、また、各故障回路シミュレーション装置は並列に動
作している。

［Ｄ］］障マシンのイベントの伝播（ステップ第４図に
第３図における故障マシンのイベントの伝播の詳細な処
理の流れを示す。

各故障シミュレーション装置は己のタイムホイールから
取り出しなイベントに対して以下の動作を行う。

ａ）故障マシンが既に対応する正マシンの故障リストに
存在する場合。

ａ、１）その故障マシンのリストが既に正マシン変化キ
ューに登録されている。その故障マシンの入力値を更新
する。

ａ、２）その故障マシンのリストが正マシン変化キュー
に登録されていない場合は、その故障マシンを故障マシ
ン実行キーに登録する。

ｂ）故障マシンがまだ登録されていない場合。

故障マシンを新たに割り当て、入出力値を正マシンの物
とする伝播された入力値に変更し、更に対応する故障リ
ストに追加する。

更に、ａ）と同様に故障マシンのリストが正マシン変化
キューに登録されていない場合、その故障マシンを故障
マシン実行キューに登録する。

［Ｅ］正ママシンシミュレーション実行された故障マシ
ンのシミュレーション（ステップ１５）第５図に第３図
における正マシンシミュレーションが実行された故障マ
シンのシミュレーションの詳細な処理の流れを示す。

各故障回路シミュレーション装置は、正マシン変化キュ
ーの全ての故障リストに対して故障リストを辿っていき
、故障リストの全ての故障マシンに対して故障マシンの
評価を行い、もし出力が変化したら、故障イベントを生
成し、その故障マシンの対応する正マシンのファンアウ
ト表を辿って行き、出力に対応するゲートが同一部分回
路故障回路シミュレーション装置に属する場合は、己の
故障イベントホイールに登録する。また、異なる場合は
対応する正マシンの属する部分回路故障回路シミュレー
ション装置の己と同一のｙ座標を有する故障回路シミュ
レーション装置にイベントの変化を伝達する。（ステッ
プ２０）出力値を正マシンの出力と比較して、 ａ）出力値が異なる場合、 故障イベントを既に故障イベントホイールに登録してい
ない場合はステップ２ｏと同様に故障イベントホイール
に登録する。

ｂ）出力値が一致する場合 正マシンの入力値と故障マシンの入力値が全て一致して
いる場合はその故障マシンを故障リストから除く。他の
故障回路シミュレーション装置から伝達されてきた故障
イベントを故障イベントホイールに登録する。

［Ｆ］故障マシンのみのシミュレーション（ステップ１
６） 故障マシン実行キューから故障マシンを取り出してシミ
ュレーション、前の値と結果が異なる場合のみステップ
１９のように故障イベントを生成し故障イベントホイー
ル登録する。更に出力が正マシンと一致した場合は、全
ての入出力値が一致した場合のみ、故障リストから対応
する故障マシンを取り除く。

他の故障回路シミュレーション装置から伝達されてきた
故障イベントを、故障イベントホイールに登録する。

故障マシン実行キューの全てのマシンが処理された時点
で、−タイムスライスの処理が終了する。

処理１４から１６にかけては各故障シミュレーション装
置は全く独立に作動している。

更に各タイムステップでの処理が繰り返し実行されて１
クロック分の処理が終了した時点で以下に述べる故障の
検出並びに故障マ°シンの削除を行う。

［Ｇ］故障番号の通知（ステップ１７）各故障回路シミ
ュレーション装置は、論理回路の出力端子のゲートに伝
播された故障マシンの番号を出力端で検出したときは、
故障として正回路シミュレーション装置にネットワーク
を介して通知する。

正回路シミュレーション装置は現在の入力バタンと共に
通知された故障番号を記録する。

［Ｈ］故障マシンの削除（ステップ１８）各故障シミュ
レーション装置は、正回路シミュレーション装置に通知
した故障番号を有する故障マシンを全ての故障リストか
ら削除する。

なおステップ１７及び１８の処理ば各故障マシンで並列
に実行することが可能である。

〔発明の効果〕

以上の様に本発明では各正回路シミュレーション装置は
模擬する正回路の割り当てられた部分のみの情報を保持
しており、互いに通信しながら正回路シミュレーション
を行なう。また、各故障回路シミュレーション装置も、
正回路シミュレーション装置に対応した部分回路の故障
シミュレーションの中で、更に割り当てられた故障回路
のみのシミュレーションを行なうため、正回路シミュレ
ーション装置と同様に、模擬する正回路の割り当てられ
た部分のみの情報しか保持する必要が無い。

従って本発明では、従来の方式では不可能であったよう
な大規模な回路に対する故障シミュレーションを実現す
ることが可能となる。

更に本発明では回路分割による並列性と故障分割による
並列性を併用することが可能なため、従来の故障シミュ
レーション装置に対して大幅な速度向上が得られるとい
う効果を有する。

た流れ図、第４図は第３図における故障マシンのイベン
トの伝播の詳細な処理の流れを示す流れ図、第５図は第
３図における正マシンのシミュレーションが実行された
故障マシンのシミュレーションの詳細な処理の流れを示
す流れ図である。

１・・・故障シミュレーション装置、２・・・正回路シ
ミュレーション装置、３・・・故障回路シミュレーショ
ン装置、４・・・ネットワーク、５・・・正回路シミュ
レーション装置番号、６・・・故障回路シミュレーショ
ン装置番号、７・・・部分回路故障回路シミュレーショ
ン装置、８・・・正マシン、９・・・故障マシン、１０
・・・故障番号。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ｎ個の故障を有しない回路（以下正回路という）シミュ
   レーション装置と、ｎ×ｍ個の故障回路シミュレーショ
   ン装置と、前記装置間でデータの授受を行うことを可能
   にするネットワークとで構成され、 前記正回路シミュレーション装置は前記ネットワークに
   接続されており、各々正回路の一部分の動作を模擬し、
   他の前記正回路シミュレーション装置に前記ネットワー
   クを介して前記正回路を構成する各論理回路の出力信号
   値の変化を授受することにより、正回路の動きを模擬す
   るとともに、その変化を前記ネットワークに転送すると
   ともに、前記正回路を構成する各論理回路の入出力信号
   値の変化を前記ネットワークを介して前記故障回路シミ
   ュレーション装置に転送し、 前記故障回路シミュレーション装置は、前記正回路シミ
   ュレーション装置とは前記ネットワークを介して接続さ
   れ、 前記ネットワークを介して転送されてくる前記正回路を
   構成する各論理回路の前記入出力信号の変化のうち、予
   め割り当てられた部分回路についてその部分回路に到達
   した故障回路の内割り当てられた単一故障を有する故障
   回路を模擬し、回路分割による並列性と故障分割による
   並列性とを活用することにより、大規模な回路の故障シ
   ミュレーションを高速に実行する事を特徴とする故障シ
   ミュレーション装置。