JPH10186007A - 集積回路内の機能単位を試験する装置及び方法 - Google Patents
集積回路内の機能単位を試験する装置及び方法Info
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- JPH10186007A JPH10186007A JP9341304A JP34130497A JPH10186007A JP H10186007 A JPH10186007 A JP H10186007A JP 9341304 A JP9341304 A JP 9341304A JP 34130497 A JP34130497 A JP 34130497A JP H10186007 A JPH10186007 A JP H10186007A
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Abstract
ァイを容易にする。 【解決手段】 テスト対象である機能単位を含むIC内
に、テスト制御ブロック310とマルチプレクサ304
を設けることにより、テスト・モード時には、制御デー
タ306が状態マシン216からではなく、テスト制御
ブロックとマルチプレクサを介して機能単位212に供
給されるようにする。それと同時に、オペランドや他の
データ210は、並列ピン・テスト及び機能単位の通常
のI/Oデータ経路を介して機能単位に供給できるよう
にする。このようにして、機能単位212は、状態マシ
ン216ではなくテスト制御ブロック310を介して制
御データ306を受信していることに気づかずに、迅速
に動作し続けることが可能になる。
Description
れた機能単位の電気的検証に関するものである。とりわ
け、本発明は、シリコン・デバイス内に深く埋め込まれ
た浮動小数点メガセル(megacell)を電気的に検証する
ための手段を提供する方法及び装置に関するものであ
る。
演算のメガセルの電気的検証には、シリコン・デバイス
において数億の組み合わせのベクトルを速く実行するこ
とが必要になる。電気的検証は、浮動小数点演算ユニッ
トまたは整数演算ユニットのような極めて複雑な機能単
位に存在する可能性のある、タイミング及びノイズのマ
ージン問題(例えば、カップリング、ワイヤ・グリッチ
等)の全てを見つけ出すために必要とされる。これらの
障害は、多数のベクトルが必要になり、数千のノード及
び状態間における複雑な電気相互作用が伴うので、シリ
コン化する前に十分にシミュレートすることができな
い。機能単位の入力及び出力(I/O)は、全て、容易
にアクセスすることができないので、機能単位がホスト
・マシンに深く埋め込まれている場合(例えば、グラフ
ィックス・パイプライン)、電気的検証はいっそう困難
になる。
は、走査テスト、並列ピン・テスト、及び、専用パッド
・テストがある。
に含まれている全ての機能単位の全てのI/Oを制御
し、観測することが可能になる。しかし、走査テスト
は、かなりのテスト時間オーバヘッドを課すことにな
り、状態間電気的障害の検証を行うことができない。
に減少するが、埋め込まれた機能単位のI/Oに対する
アクセスが制限される。
た専用パッドは、テスト可能にするマルチプレクス装置
によってそのI/Oへ外部からアクセスできるようにす
る。しかし、専用パッド・テストは、テスト・バンド幅
は得られる一方で、チップ領域をぜいたくに利用するの
で、タイミング・マージンが犠牲になる。
る目的は、シリコン・デバイスに深く埋め込まれた機能
単位(浮動小数点演算メガセルのような)を電気的に検
証するための方法及び装置を提供することにある。
バイスの内部信号に対するより精巧な制御を可能にする
電気的検証方法及び装置を提供することにある。
及び/またはテスト時間のオーバヘッドをほとんど必要
としない電気的検証方法及び装置を提供することにあ
る。
び利用が簡単な電気的検証方法及び装置を提供すること
にある。
あたって、発明者は、マルチプレクス装置304とテス
ト制御ブロック310を追加するだけで、深く埋め込ま
れた機能単位104の電気的検証を可能にする方法50
0及び装置300を考案した。マルチプレクス装置30
4及びテスト制御ブロック310は、全体で50未満の
ゲート数で実施することが可能であり、これによって、
ハードウェア及びチップ領域要件が最小限に抑えられ
る。
状態マシン216ではなく、テスト制御ブロック310
を介して機能単位212に供給される。それと同時に、
オペランド及び/または他のデータ210は、並列ピン
・テスト及び機能単位の通常のI/Oデータ経路20
2、204、206、208、210を介して機能単位
に供給することが可能である。機能単位212は、状態
マシン216ではなく、テスト制御ブロック310を介
して制御データ306を受信していることに気づかず、
迅速に動作し続ける。
効化される。テスト制御ブロック310が、特殊命令の
存在について、集積回路入力ピン204を詮索する(sn
oop)ように構成することもできるし、あるいは、代替
案として、処理装置が、特殊命令を受信すると、テスト
制御ブロック310に制御信号を供給することも可能で
ある。特殊命令の確認後、テスト制御ブロック310
は、制御データを伝送するバス308を制御し、その1
つまたは複数のレジスタ402、404、406、40
8に制御データの1つまたは複数の状態をロードする。
び/または他のデータを機能単位212に供給すること
ができるのとちょうど同じように、並列ピン・テスト及
び機能単位の通常のI/Oデータ経路220、222、
224、226、228を介して、集積回路100から
機能単位212の出力220を読み取ることが可能であ
る。このようして、そのI/O210、220、306
の全てを制御し、観測することによって、機能単位21
2を電気的に検証することが可能になる。
単位212の電気的検証を迅速に実施することが可能に
なり、しかも、可観測性、可制御性、及び、チップの内
部状態へのアクセスの容易性が大幅に向上する。
び目的については、以下の説明、図面、及び、請求項に
おいてさらに解説が加えられるので、それらによって明
らかになるであろう。
た機能単位212を電気的に検証するための方法及び装
置300が示されている。これらの図及び以下の説明の
通り、集積回路100内に含まれた機能単位212を電
気的に検証するための方法500(図5)には、一般
に、制御データ308でテスト制御ブロック310のプ
ログラミングを行うステップ502と、集積回路100
内に含まれた機能単位212に対して、状態マシン21
6から得られた制御データ302と、プログラミングさ
れたテスト制御ブロック310から得られた制御データ
312を交互に供給するステップを含むことが可能であ
る。
集積回路100内に含まれている機能単位212を電気
的に検証するための装置300の第1の実施例(図3)
には、一般に、機能単位212と、状態マシン216
と、いくつかの回路ポイント204を含むことが可能で
ある。このいくつかの回路ポイント204は、機能単位
212に対して、状態マシン216から得られた制御デ
ータ302と、前記いくつかの回路ポイントから得られ
た制御データ312とを交互に供給するように結合され
ている。
ている機能単位212を電気的に検証するための装置3
00には、機能単位212と、状態マシン216と、い
くつかの集積回路入力ピン204と、機能単位に対し
て、状態マシン216から得られた制御データ302
と、いくつかの集積回路入力ピン204から得られた制
御データ312を交互に供給するための手段304、3
10を含むことが可能である。機能単位212は集積回
路100内に埋め込まれており、集積回路入力ピン20
4、102が、集積回路100に相互接続され、集積回
路パッケージ106に取り付けられて、集積回路パッケ
ージ106において外部からアクセスできるようになっ
ている。
212を電気的に検証するための方法500及び装置3
00について概要を説明してきたが、次に、方法500
及び装置300について、さらに詳細に述べることにす
る。
施することができる、典型的なホスト集積回路(IC)
パッケージ106が示されている。ICパッケージ10
6には、それを通じて他の装置からの信号の受信及び/
または他の装置に対する信号の送信が行われる、集積回
路I/Oピン102が含まれている。この解説で用いら
れる限りにおいて、「集積回路I/Oピン」102は、
IC100が、限定するわけではないが、パッケージ・
ピン、接触パッド、及び、端子を含む、他の装置との通
信を行う任意の手段を含むものと定義される。図1のI
C100には、埋め込まれた機能単位104も含まれて
いる。埋め込み機能単位104には、(1)集積回路I
/Oピン102を介してもアクセスすることができない
I/O及び/または(2)タイミング・マージン、テス
ト時間、及び/または、チップ面積を犠牲にすることに
よって初めて、集積回路I/Oピン102を介してアク
セスすることができるI/Oを含むことが可能である。
内部構成要素が示されている。構成要素200には、デ
ータ経路構成要素208、222、機能単位212、及
び、状態マシン216が含まれている。データ経路構成
要素208、222には、バス、レジスタ、追加機能単
位、バッファ等を含むことが可能である。データ202
(命令及びオペランドから構成される)は、集積回路入
力ピン204を介してさまざまな内部構成要素200に
供給される。データ206は、さらに、データ経路構成
要素208を介して経路選択及び/または処理が施され
る。命令データ214の一部または全てが、最終的には
状態マシン216に入力され、オペランド・データ21
0の一部または全てが、最終的には、機能単位212に
入力される。状態マシン216は、命令214に応答
し、機能単位212に対して、機能単位212に入力さ
れるオペランド210を処理するきっかけとなる制御デ
ータ218を供給する。機能単位212によって結果生
じるデータ220はさらに、データ経路構成要素222
を介して経路選択及び/または処理が施され、必要があ
れば、データ224、228が、その出力ピン226を
介してIC100から出力される。図2の入力ピン20
4及び出力ピン226は別個である必要はなく、互い
に、いくつかの集積回路I/Oピン102を構成するこ
とが可能であるという点に留意されたい。同様に、入力
及び出力データ経路構成要素208、222は、共用さ
れるような構造にすることが可能である。
態マシン」216という用語は、機能単位に制御データ
218を供給する任意の装置を含むものと定義される。
「制御データ」は、機能単位212に入力することが可
能な任意の情報と定義される。
て開示される方法及び装置は、高性能IC100(例え
ば、グラフィック・チップまたは他のASIC)内に深
く埋め込まれた浮動小数点演算装置(すなわち、機能単
位またはFPU212)に、適切なオプコード及び丸め
モード(rounding mode)情報(すなわち、制御データ
218)を供給するように設計されている。FPUの制
御I/O218は、チップ100の外部にアクセスする
ことができない。
を可能にするためにIC100に付加することが可能な
構成要素が示されている。該構成要素には、テスト制御
ブロック310及びマルチプレクス装置304が含まれ
ている。FPU212に直接制御データ218を供給す
るのではなく、この場合、状態マシン216は、マルチ
プレクス装置304の入力に制御データ302を供給す
る。マルチプレクス装置304は、IC100内に含ま
れる回路が通常の動作を行う間は、状態マシン216が
生成した制御データ302、306をFPU212に供
給するようにプログラムされている。しかし、マルチプ
レクス装置304は、FPU212の電気的検証中は、
テスト制御ブロック310に記憶されている制御データ
312、316をFPU212に供給するようにプログ
ラムされている。
316(好ましくは、マルチ・ライン入力)が含まれて
いる。その望ましい実施例の場合、テスト制御ブロック
310が、指定された命令308を求めて、さまざまな
集積回路入力ピン204(または、それに接続されたバ
ス、または、それに接続されたさまざまな回路ポイン
ト)から伝送されるデータのモニタを、制御入力316
を使用して行う。命令308の検知に応答して、テスト
制御ブロック310はマルチプレクス装置304のプロ
グラミングを行い、制御データ308(IC100の外
部で生成される可能性が最も高い)を受け取る。
10は、それが収容されているIC100内部に配置さ
れた処理装置から信号をその制御入力316を介して受
信する。
らに詳細に示されている。図4に示すように、テスト制
御ブロック310には、1つまたは複数のテスト・レジ
スタ400〜408、及び、追加のマルチプレクス装置
414を設けてもよい。
レジスタ400〜408は、制御データ記憶空間402
〜408及びマルチプレクス装置制御記憶空間400を
備えた単一のテスト・レジスタから構成される。図3の
マルチプレクス装置304にプログラミングを行うため
の単一テスト・モード・ビット314は、テスト・レジ
スタのマルチプレクス装置制御記憶空間400に記憶さ
れ、制御データの1つまたは複数の状態が制御データ記
憶空間402〜408に記憶される。制御データの2つ
以上の状態410、412が記憶空間402〜408に
記憶される場合、機能単位212に順次供給されるよう
に、制御データ状態410、412をマルチプレクスす
ることが可能である。制御データ312の2つの制御デ
ータ状態410、412間のトグルに用いられるマルチ
プレクス装置414は、グローバル・クロックまたはロ
ーカル・クロックのような単純なハイ/ローの移相信号
416によって制御することが可能であるという点に留
意されたい。
の電気的検証に用いられる場合、各制御データ状態41
0、412は、オプコード402、406と、丸めモー
ド・データ404、408を含むことができる。大部分
のFPUのI/Oは、並列ピン・テストを介して外部か
らIC100にアクセス可能であるため、ある状態マシ
ンによるFPU212の制御を無視し、特定のオプコー
ド及び丸めモード情報をFPU212に供給する能力に
よって、エンジニアは、オプコード、丸めモード、及
び、オペランド入力を全て組み合わせた条件下において
の、FPUの電気的機能を検証することが可能になる。
を以下に示す。
まれている機能単位(212)を電気的に検証するため
の装置(300)であって、 a)集積回路(100)内に組み込まれた機能単位(2
12)と、 b)状態マシン(216)と、 c)集積回路と相互接続されており、集積回路パッケー
ジ(106)に取り付けられて、集積回路パッケージに
おいて外部からアクセスできるようにする、いくつかの
集積回路入力ピン(204)と、 d)機能単位に対して、状態マシンから得られた制御デ
ータ(302)と、いくつかの集積回路入力ピンから得
られた制御データ(312)とを、交互に供給するため
の手段とを設けて成る装置。
て、状態マシン(216)から得られた制御データ(3
02)と、いくつかの集積回路入力ピン(204)から
得られた制御データ(312)とを、交互に供給するた
めの前記手段は、 a)いくつかの集積回路入力ピンから得られるいくつか
の入力を備えたテスト制御ブロック(310)と、 b)i)状態マシンから得られる第1の組をなす入力
(302)と、 ii)テスト制御ブロックから得られる第2の組をなす
入力(312)と、 iii)テスト制御ブロックから得られる1つまたは複
数の選択入力(314)と、 iv)機能単位に対して、状態マシンから得られる制御
データと、いくつかの集積回路入力ピンから得られる制
御データとを、交互に供給するための出力(306)と
を設けたマルチプレクス装置(304)とを含むことを
特徴とする、実施態様1に記載の装置(300)。
(310)が、1つまたは複数のテスト・レジスタ(4
00〜408)を備え、1つまたは複数のテスト・レジ
スタが、 a)制御データ記憶空間(402〜408)と、 b)マルチプレクス装置制御記憶空間(400)とを含
むことを特徴とする、実施態様2に記載の装置(30
0)。
(402〜408)は少なくとも、 a−i)第1の制御データ記憶空間(402、404)
と、 a−ii)第2の制御データ記憶空間(406、40
8)とを含んでいることと、前記テスト制御ブロック
(310)は、 b−i)第1の制御データ記憶空間から得られた第1の
組をなす入力(410)と、 b−ii)第2の制御データ記憶空間から得られた第2
の組をなす入力(412)と、 b−iii)位相信号を受信するための1つまたは複数
の選択入力(416)と、 iv)機能単位に対して、第1の制御データ記憶空間か
ら得られた制御データと、第2の制御データ記憶空間か
ら得られた制御データを交互に供給するための出力(3
12)とを含んでいるマルチプレクス装置(414)を
さらに備えていることを特徴とする、実施態様3に記載
の装置(300)。
0)が、いくつかの集積回路入力ピン(204)から得
られた制御入力(316)を備えることを特徴とする、
実施態様2ないし実施態様4のいずれか一項に記載の装
置(300)。
まれている機能単位(212)を電気的に検証する方法
(500)であって、 a)制御データ(308)を使ってテスト制御ブロック
(310)のプログラミングを行うステップ(502)
と、 b)集積回路(100)内に含まれた機能単位(21
2)に対して、状態マシンから得られた制御データ(3
02)と、プログラミングされたテスト制御ブロックか
ら得られた制御データ(312)とを、交互に供給する
ステップとを設けて成る方法。
(204)をモニタするステップと、 b)いくつかの回路ポイント(204)における指定さ
れた命令の検知に応答して、 i)テスト制御ブロック(310)のプログラミングを
行うステップ(502)と、 ii)集積回路(100)内に含まれた機能単位(21
2)に対して、プログラミングされたテスト制御ブロッ
クから得られた制御データ(312)を供給するステッ
プ(504)とをさらに含むことを特徴とする、実施態
様6に記載の方法(500)。
ピン(204)をモニタするステップと、 b)いくつかの集積回路入力ピンにおける指定された命
令の検知に応答して、 i)テスト制御ブロック(310)のプログラミングを
行うステップ(502)と、 ii)集積回路(100)内に含まれた機能単位(21
2)に対して、プログラミングされたテスト制御ブロッ
クから得られた制御データ(312)を供給するステッ
プ(504)とをさらに含むことを特徴とする、実施態
様6に記載の方法(500)。
グラミングを行う前記ステップ(502)は、 a)テスト・レジスタ(402〜408)に制御データ
の第1と第2の状態をロードするステップと、 b)テスト・モード・ビット(400)に書き込みを行
うステップとを含むことを特徴とする、実施態様6ない
し実施態様8のいずれか一項に記載の方法(500)。
含まれた機能単位(212)に対して、プログラミング
されたテスト制御ブロック(310)から得られた制御
データ(312)を供給する前記ステップ(504)
は、 a)集積回路内に含まれた機能単位に対して、制御デー
タの第1の状態(410)を供給するステップと、 b)集積回路内に含まれた機能単位に対して、制御デー
タの第2の状態(412)を供給するステップとを含む
ことを特徴とする、実施態様7ないし実施態様9のいず
れか一項に記載の方法(500)。
とに関連している。ハードウェアの観点からすると、テ
スト制御ブロック、テスト・レジスタ400〜408、
及び、制御データ・マルチプレクサ304、414に対
する制御命令を実施するのに必要なゲートの数は、50
未満で済む。従って、ハードウェアにかかる費用は最小
限に維持できる。ソフトウェアの観点からしても、テス
ト・コマンドは数千のテスト状態毎に1回だけしか生じ
ないので、テスト時間に関連する費用も極めて低い。
ましい実施例について詳述してきたが、云うまでもな
く、本発明の概念は、別様にさまざまに実施し、用いる
ことが可能であり、特許請求の範囲は、先行技術による
制限のある場合を除いて、こうした変更を含むと解釈さ
れることを意図したものである。
る。
素の相互接続を示す概要図である。
から得られる制御データと、いくつかの集積回路入力ピ
ンから得られる制御データとを、交互に供給するための
手段を示す概要図である。
である。
する方法を示す流れ図である。
Claims (1)
- 【請求項1】集積回路内に含まれている機能単位を電気
的に検証するための装置であって、 a)集積回路内に組み込まれた機能単位と、 b)状態マシンと、 c)集積回路と相互接続されており、集積回路パッケー
ジに取り付けられて、集積回路パッケージにおいて外部
からアクセスできるようにする、いくつかの集積回路入
力ピンと、 d)機能単位に対して、状態マシンから得られた制御デ
ータと、いくつかの集積回路入力ピンから得られた制御
データとを、交互に供給するための手段とを設けて成る
装置。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US08/763,371 US5831991A (en) | 1996-12-13 | 1996-12-13 | Methods and apparatus for electrically verifying a functional unit contained within an integrated cirucuit |
US763,371 | 1996-12-13 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH10186007A true JPH10186007A (ja) | 1998-07-14 |
Family
ID=25067655
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP9341304A Pending JPH10186007A (ja) | 1996-12-13 | 1997-12-11 | 集積回路内の機能単位を試験する装置及び方法 |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US5831991A (ja) |
JP (1) | JPH10186007A (ja) |
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-
1997
- 1997-12-11 JP JP9341304A patent/JPH10186007A/ja active Pending
Also Published As
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