JPWO2009084396A1 - Delay monitor circuit and delay monitor method - Google Patents
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Abstract
半導体集積回路ごとに異なるクリティカルパス遅延回路を設ける必要があるという問題点を解決する遅延モニタ回路を提供することである。基本遅延リング部2は、入力信号Dataを発振して、半導体集積回路の設計情報に応じた周波数特性の入力信号Dataを生成する。カウンタ部3は、基本遅延リング部2の出力信号をカウントし、そのカウント値が基準値より大きいか否かを判定する。カウンタ部3は、カウント値が基準値より大きいと、内部信号を出力する。評価部は、カウンタ部3から出力された内部信号に基づいて、半導体集積回路の遅延時間を評価する。It is an object of the present invention to provide a delay monitor circuit that solves the problem that a different critical path delay circuit needs to be provided for each semiconductor integrated circuit. The basic delay ring unit 2 oscillates the input signal Data and generates an input signal Data having a frequency characteristic according to design information of the semiconductor integrated circuit. The counter unit 3 counts the output signal of the basic delay ring unit 2 and determines whether or not the count value is larger than a reference value. The counter unit 3 outputs an internal signal when the count value is larger than the reference value. The evaluation unit evaluates the delay time of the semiconductor integrated circuit based on the internal signal output from the counter unit 3.
Description
本発明は、半導体集積回路の遅延時間を評価する遅延モニタ回路に関し、特には、電源電圧やしきい値電圧などを制御するために半導体集積回路の遅延時間を評価する遅延モニタ回路及び遅延モニタ方法に関する。 The present invention relates to a delay monitor circuit for evaluating a delay time of a semiconductor integrated circuit, and more particularly to a delay monitor circuit and a delay monitor method for evaluating a delay time of a semiconductor integrated circuit in order to control a power supply voltage, a threshold voltage, and the like. About.
近年、低消費電力システムLSI技術が発展している。低消費電力システムLSI技術では、クロック周波数に応じて電源電圧やトランジスタなどのしきい値電圧を制御することで低消費電力化を図る電源制御方式が採用されている。 In recent years, low power consumption system LSI technology has been developed. In the low power consumption system LSI technology, a power supply control method is adopted in which the power consumption voltage and the threshold voltage of transistors and the like are controlled in accordance with the clock frequency to achieve low power consumption.
このような電源制御方式では、半導体集積回路の遅延時間が評価され、その遅延時間が所定の範囲内になるように電源電圧やしきい値電圧が制御される。 In such a power supply control system, the delay time of the semiconductor integrated circuit is evaluated, and the power supply voltage and the threshold voltage are controlled so that the delay time is within a predetermined range.
図1は、半導体集積回路の遅延時間を評価する遅延モニタ回路の構成を示したブロック図である。 FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a delay monitor circuit for evaluating a delay time of a semiconductor integrated circuit.
この遅延モニタ回路は、レジスタ部101および105の間に、クリティカルパス遅延部102と、遅延マージン部103および104を有する。
This delay monitor circuit includes a critical
クリティカルパス遅延部102は、レジスタ部101に取り込まれた入力信号Dataを半導体集積回路のクリティカルパス遅延時間だけ遅延して出力する。遅延マージン部103は、クリティカルパス遅延部102から出力された信号を第1追加遅延時間だけ遅延して出力する。遅延マージン部104は、遅延マージン部103から出力された信号を第2追加遅延時間だけ遅延して出力する。
The critical
判定部106は、クリティカルパス遅延部102、遅延マージン部103および104のそれぞれが出力した信号に基づいて、半導体集積回路の遅延時間が、クリティカルパス遅延時間と第1遅延時間の和より大きく、かつ、クリティカルパス遅延時間と第2遅延時間との和より小さい範囲に含まれるか否かを判定する。
Based on the signals output from the critical
また、このような遅延モニタ回路の応用例は、例えば、非特許文献1および非特許文献2に記載されている。
Examples of application of such a delay monitor circuit are described in
非特許文献1に記載の遅延モニタ回路は、複数のクリティカルパス遅延部を含む。クリティカルパスは、半導体集積回路の動作環境に応じて変化するため、クリティカルパス遅延回路が一つだけでは、クリティカルパス遅延時間を正確に評価することが困難である。非特許文献1に記載の遅延モニタ回路は、複数のクリティカルパス遅延部を含むため、クリティカルパス遅延時間をより正解に評価することが可能になる。
The delay monitor circuit described in
非特許文献2に記載の遅延モニタ回路は、クリティカルパス遅延回路を設ける代わりに、複数のゲート要素や配線要素を有する。この遅延モニタ回路は、そのゲート要素および配線要素を用いて、クリティカルパス遅延部を生成する。
非特許文献1および非特許文献2に記載の遅延モニタ回路では、クリティカルパス遅延時間を評価するためには、半導体集積回路ごとにクリティカルパスが特定され、そのクリティカルパスと同じ遅延特性の有するクリティカルパス遅延回路が設けられなくてはならない。このため、半導体集積回路ごとに異なるクリティカルパス遅延回路が設けられる必要があるという問題点がある。
In the delay monitor circuits described in
例えば、非特許文献1に記載の遅延モニタ回路では、半導体集積回路ごとにクリティカルパスを特定し、そのクリティカルパスと同じ遅延特性を有するクリティカルパス遅延回路をその遅延回路に組み込む必要がある。
For example, in the delay monitor circuit described in
また、非特許文献2に記載の遅延モニタ回路では、半導体集積回路ごとにクリティカルパスを特定し、そのクリティカルパスと同じ遅延特性を有する回路構成を決定し、その回路を生成する必要がある。
In the delay monitor circuit described in
そこで、本発明の目的は、上記の課題である、半導体集積回路ごとに異なるクリティカルパス遅延回路を設ける必要があるという問題点を解決する遅延モニタ回路および遅延モニタ方法を提供することである。 Accordingly, an object of the present invention is to provide a delay monitor circuit and a delay monitor method that solve the above-mentioned problem that it is necessary to provide a different critical path delay circuit for each semiconductor integrated circuit.
本発明による遅延モニタ回路は、半導体集積回路の遅延時間を評価する遅延モニタ回路であって、前記半導体集積回路の設計情報に応じて決定された遅延特性で入力信号Dataを繰り返し遅延し、該遅延された入力信号を、遅延が繰り返されるたびに出力する基本遅延手段と、前記基本遅延手段から出力された入力信号をカウントし、該カウント値が基準値より大きいか否かを判定し、前記カウント値が前記基準値より大きいと、内部信号を出力するカウンタ手段と、前記カウンタ手段から出力された内部信号に基づいて、前記半導体集積回路の遅延時間を評価する評価手段と、を含む。 A delay monitor circuit according to the present invention is a delay monitor circuit for evaluating a delay time of a semiconductor integrated circuit, and repeatedly delays an input signal Data with a delay characteristic determined according to design information of the semiconductor integrated circuit. A basic delay means for outputting the received input signal every time the delay is repeated, the input signal output from the basic delay means is counted, and it is determined whether or not the count value is greater than a reference value. Counter means for outputting an internal signal when the value is larger than the reference value, and evaluation means for evaluating the delay time of the semiconductor integrated circuit based on the internal signal output from the counter means.
本発明による遅延モニタ方法は、半導体集積回路の遅延時間を評価する遅延モニタ方法であって、前記半導体集積回路の設計情報に応じて決定された遅延特性で入力信号Dataを繰り返し遅延し、該遅延された入力信号を、遅延が繰り返されるたびに出力し、前記出力された入力信号をカウントし、前記カウント値が基準値より大きいか否かを判定し、前記カウント値が前記基準値より大きいと、内部信号を出力し、前記出力された内部信号に基づいて、前記半導体集積回路の遅延時間を評価する。 A delay monitoring method according to the present invention is a delay monitoring method for evaluating a delay time of a semiconductor integrated circuit, and repeatedly delays an input signal Data with a delay characteristic determined according to design information of the semiconductor integrated circuit, and the delay The output signal is output every time the delay is repeated, the output input signal is counted, it is determined whether or not the count value is greater than a reference value, and if the count value is greater than the reference value The internal signal is output, and the delay time of the semiconductor integrated circuit is evaluated based on the output internal signal.
本発明によれば、半導体集積回路ごとに異なるクリティカルパス遅延回路を設けなくてもよくなる。 According to the present invention, it is not necessary to provide a different critical path delay circuit for each semiconductor integrated circuit.
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。なお、各図面において、同じ機能を有するものには同じ符号を付け、その説明を省略する場合がある。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. In addition, in each drawing, the same code | symbol is attached | subjected to what has the same function, and the description may be abbreviate | omitted.
図2は、本発明の第1の実施形態の遅延モニタ回路の構成を示したブロック図である。図2において、遅延モニタ回路は、レジスタ部1と、基本遅延リング部2と、カウンタ部3と、遅延マージン部4aおよび4bと、レジスタ部5と、判定部6と、レジスタ部7とを含む。ここで、遅延マージン部4aおよび4bと、レジスタ部5と、判定部6と、レジスタ部7とは、評価部を構成する。また、レジスタ部5と判定部6とは、判断部を構成する。
FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of the delay monitor circuit according to the first embodiment of the present invention. In FIG. 2, the delay monitor circuit includes a
レジスタ部1は、入力信号Dataを半導体集積回路のクロック信号CLKに同期して取り込み、その取り込んだ入力信号Dataを基本遅延リング部2およびレジスタ部5に入力する。入力信号Dataは、例えば、クロック信号CLKの1周期分の幅だけHigh(ハイ)のパルスである。なお、以下では、各信号は、Highの場合、1であり、Low(ロウ)の場合、0であるとする。
The
基本遅延リング部2は、基本遅延手段の一例である。基本遅延リング部2は、入力信号Dataを、半導体集積回路の設計情報に応じて決定された遅延特性で入力信号Dataを繰り返し遅延し、その遅延された入力信号Dataを、遅延が繰り返されるたびに出力する。
The basic
設計情報は、半導体集積回路の設計に使用されるライブラリ、および、半導体集積回路や各ゲートの配線長および容量負荷の許容範囲などを示す設計基準などである。また、基本遅延リング部2の遅延特性は、クリティカルパス遅延時間を反映するように決定される。
The design information includes a library used for designing the semiconductor integrated circuit, a design standard indicating the semiconductor integrated circuit, the wiring length of each gate, the allowable range of the capacitive load, and the like. The delay characteristic of the basic
具体的には、基本遅延リング部2は、半導体集積回路の設計情報に応じた複数の遅延回路をリング状に接続したリングオシレータを含む。リングオシレータは、入力信号Dataを、そのリング状の遅延回路で繰り返し遅延し、発振信号を得る。
Specifically, the basic
ここで、遅延回路が、クリティカルパスの遅延を反映するように、設計情報に応じて決定されることで、基本遅延リング部2の遅延特性が、クリティカルパスの遅延特性を反映するように決定される。
Here, by determining the delay circuit according to the design information so as to reflect the delay of the critical path, the delay characteristic of the basic
クリティカルパスの遅延特性を反映する遅延回路としては、例えば、ライブラリ中のインバータゲート回路のうちトランジスタの縦積み段数が最小のインバータゲート回路、ライブラリ中のNANDゲート回路のうちnMOSトランジスタの縦積み段数が最大のNANDゲート回路、ライブラリ中のNORゲート回路のうちpMOSトランジスタの縦積み段数が最大のNORゲート回路などがある。また、その遅延回路としては、ライブラリ内の複合ゲート回路のうち、nMOSトランジスタの縦積み段数が最大、かつ、pMOSトランジスタの縦積み段数が最大の複合ゲート回路でもよい。また、その遅延回路としては、ライブラリ中のリピータ回路において、設計基準で許容される最大の長さの配線を負荷に有する回路や、ライブラリ中の論理ゲート回路において、設計基準で許容される最大の容量負荷を有する回路などが用いられてもよい。 Examples of the delay circuit that reflects the delay characteristic of the critical path include an inverter gate circuit having the minimum number of vertically stacked transistors in the inverter gate circuit in the library, and a vertically stacked number of nMOS transistors in the NAND gate circuit in the library. Among the largest NAND gate circuits and NOR gate circuits in the library, there are NOR gate circuits having the largest number of vertically stacked pMOS transistors. The delay circuit may be a composite gate circuit having the maximum number of vertically stacked nMOS transistors and the maximum number of vertically stacked pMOS transistors among the composite gate circuits in the library. In addition, as the delay circuit, the repeater circuit in the library has a load having a wiring having the maximum length allowed by the design standard, and the logic gate circuit in the library has the maximum allowable by the design standard. A circuit having a capacitive load may be used.
また、本実施形態では、リングオシレータは、奇数段のリングオシレータであるとする。なお、奇数段のリングオシレータとは、奇数個の遅延回路をリング状に接続したリングオシレータである。 In the present embodiment, the ring oscillator is an odd-numbered ring oscillator. The odd-numbered ring oscillator is a ring oscillator in which an odd number of delay circuits are connected in a ring shape.
図3は、基本遅延リング部2の構成例を示した回路図である。図3において、基本遅延リング部2は、偶数個の遅延ゲート回路11と、NANDゲート回路12とを有する奇数段のリングオシレータと、インバータゲート回路13とを含む。NANDゲート回路12は、リングオシレータの一段目である。遅延ゲート回路11は、本実施形態では、インバータゲート回路とする。また、遅延ゲート回路11およびNANDゲート回路12は、遅延回路の一例である。
FIG. 3 is a circuit diagram showing a configuration example of the basic
図2に戻る。カウンタ部3は、基本遅延リング部2から出力された入力信号Dataをカウントする。例えば、カウンタ部3は、入力信号Dataの立ち上がりエッジの数をカウントする。
Returning to FIG. The
また、カウンタ部3は、そのカウント値が予め定められた基準値より大きいか否かを判定する。カウンタ部3は、カウント値が基準値より大きいと、内部信号tD0を出力する。
The
図4は、カウンタ部3の構成例を示した回路図である。図4において、カウンタ部3は、カウンタ21と、カウント値設定部22と、比較器23と、SRラッチ24とを含む。
FIG. 4 is a circuit diagram illustrating a configuration example of the
カウンタ21は、基本遅延リング部2から出力された入力信号Dataをカウントし、そのカウント値を出力する。
The counter 21 counts the input signal Data output from the basic
カウント値設定部22は、基準値を保持し、その基準値を出力する。
The count
比較器23は、カウンタ21から出力されたカウント値と、カウント値設定部22から出力された基準値とを比較する。比較器23は、カウント値が基準値より大きくなると、入力信号Dataを、内部信号tD0としてSRラッチ24を介して出力する。
The
ここで、リングオシレータの段数および基準値は、内部信号tD0の入力信号Dataに対する遅延時間を決定する。この遅延時間は、半導体集積回路の設計情報に応じて、半導体集積回路の設定基準で許容される許容範囲内の所定条件で、所望の遅延時間になるような値に設定される。 Here, the number of stages of the ring oscillator and the reference value determine the delay time of the internal signal tD0 with respect to the input signal Data. This delay time is set to a value that achieves a desired delay time under a predetermined condition within an allowable range permitted by the setting standard of the semiconductor integrated circuit in accordance with the design information of the semiconductor integrated circuit.
所定条件は、例えば、配線の太さが許容範囲内で最も細く、かつ、半導体集積回路の温度が許容範囲内で最も高い条件や、ライブラリ中のトランジスタのしきい値電圧が許容範囲内で最も大きいまたは中程度である条件などである。 The predetermined condition is, for example, that the thickness of the wiring is the thinnest within the allowable range, the temperature of the semiconductor integrated circuit is the highest within the allowable range, and the threshold voltage of the transistor in the library is the highest within the allowable range. For example, conditions that are large or medium.
所望の遅延時間は、半導体集積回路のクロック信号CLKの周期である。しかしながら、内部信号tD0の入力信号Dataに対する遅延時間が、半導体集積回路の設計情報に応じてクロック信号CLKの周期に設定されても、実際の半導体集積回路のクロック信号CLKの周期とずれる可能性がある。このため、内部信号tD0の入力信号Dataに対する遅延時間は、特定の動作環境で行われた遅延モニタ回路の動作テストのテスト結果に基づいて、所望の遅延時間になるような値に設定されてもよい。 The desired delay time is the cycle of the clock signal CLK of the semiconductor integrated circuit. However, even if the delay time of the internal signal tD0 with respect to the input signal Data is set to the cycle of the clock signal CLK according to the design information of the semiconductor integrated circuit, there is a possibility that it will be shifted from the cycle of the clock signal CLK of the actual semiconductor integrated circuit. is there. Therefore, the delay time of the internal signal tD0 with respect to the input signal Data is set to a value that provides a desired delay time based on the test result of the operation test of the delay monitor circuit performed in a specific operating environment. Good.
特定の動作環境は、例えば、温度および電源電圧が以下の値になるような動作環境である。 The specific operating environment is, for example, an operating environment in which the temperature and the power supply voltage have the following values.
例えば、温度は、クリティカルパス遅延時間が最長になる温度である。また、電源電圧は、設計基準で許容される電源電圧内であり、かつ、半導体集積回路が最も高い周波数で動作するときの電源電圧である。 For example, the temperature is a temperature at which the critical path delay time is longest. The power supply voltage is a power supply voltage that is within the power supply voltage allowed by the design standard and when the semiconductor integrated circuit operates at the highest frequency.
また、温度は室温である。また、電源電圧は、設計基準で許容される電源電圧内であり、かつ、クリティカルパス遅延時間が最長になる温度において半導体集積回路が動作する最も高い周波数に相当する室温での周波数で動作する電源電圧である。 The temperature is room temperature. The power supply voltage is within the power supply voltage permitted by the design standard and operates at a frequency at room temperature corresponding to the highest frequency at which the semiconductor integrated circuit operates at a temperature at which the critical path delay time is longest. Voltage.
図2に戻る。遅延マージン部4aおよび4bと、レジスタ部5と、判定部6と、レジスタ部7とを含む評価部は、カウンタ部3から出力された内部信号tD0に基づいて、半導体集積回路の遅延時間を評価する。具体的には、評価部を構成する各部が以下の処理を行う。
Returning to FIG. An evaluation unit including
遅延マージン部4aは、カウンタ部3から出力された内部信号tD0を第1遅延時間だけ遅延して内部信号tD1を生成する。また、遅延マージン部4bは、遅延マージン部4aにて生成された内部信号tD1を第2遅延時間だけ遅延して内部信号tD2を生成する。
The delay margin unit 4a delays the internal signal tD0 output from the
クリティカルパス遅延時間は、デバイスのばらつきに応じて変化する。第1遅延時間は、このデバイスのばらつきを補償するためのマージンに相当する。また、第2遅延時間は、回路速度制御における行き過ぎや制御遅れなどを補償するためのマージンに相当する。 The critical path delay time changes according to device variations. The first delay time corresponds to a margin for compensating for device variations. The second delay time corresponds to a margin for compensating for an overshoot or a control delay in the circuit speed control.
レジスタ部5と判定部6とを含む判断部は、遅延マージン部4aおよび4bにて遅延された内部信号tD1およびtD2の入力信号Dataに対する遅延時間と、クロック信号CLKの周期とを比較して、半導体集積回路の遅延時間を評価する。
The determination unit including the register unit 5 and the determination unit 6 compares the delay time of the internal signals tD1 and tD2 delayed by the
具体的には、先ず、レジスタ部5は、レジスタ部1から出力された入力信号Dataと、遅延マージン部4aおよび4bのそれぞれにて生成された内部信号tD1およびtD2とのそれぞれを、クロック信号CLKに同期して取り込む。
Specifically, the register unit 5 first converts the input signal Data output from the
判定部6は、レジスタ部5に取り込まれた信号に基づいて、半導体集積回路の遅延時間を評価する。 The determination unit 6 evaluates the delay time of the semiconductor integrated circuit based on the signal taken into the register unit 5.
具体的には、判定部6は、半導体集積回路の遅延時間が所定の範囲内の値か、その遅延時間が所定の範囲より大きい値か、その遅延時間が所定の範囲より小さい値かを評価する。 Specifically, the determination unit 6 evaluates whether the delay time of the semiconductor integrated circuit is within a predetermined range, whether the delay time is larger than the predetermined range, or whether the delay time is smaller than the predetermined range. To do.
より具体的には、判定部6は、レジスタ部5に取り込まれた内部信号tD1およびtD2が共に0の場合、半導体集積回路の遅延時間が所定の範囲より大きい値であると評価する。なお、この場合、クロック周期は、入力信号Dataに対する内部信号tD1の遅延時間より小さい。 More specifically, the determination unit 6 evaluates that the delay time of the semiconductor integrated circuit is larger than a predetermined range when both of the internal signals tD1 and tD2 taken into the register unit 5 are 0. In this case, the clock cycle is smaller than the delay time of the internal signal tD1 with respect to the input signal Data.
また、判定部6は、レジスタ部5に取り込まれた内部信号tD1が1であり、かつ、レジスタ部5に取り込まれた内部信号tD2が0の場合、半導体集積回路の遅延時間が所定の範囲内の値であると評価する。なお、この場合、クロック周期は、入力信号Dataに対する内部信号tD1の遅延時間より大きく、かつ、入力信号Dataに対する内部信号tD2の遅延時間より小さい。 Further, when the internal signal tD1 taken into the register unit 5 is 1 and the internal signal tD2 taken into the register unit 5 is 0, the determination unit 6 has a delay time of the semiconductor integrated circuit within a predetermined range. Evaluate to be the value of. In this case, the clock cycle is larger than the delay time of the internal signal tD1 with respect to the input signal Data and smaller than the delay time of the internal signal tD2 with respect to the input signal Data.
さらに、判定部6は、レジスタ部5に取り込まれた内部信号tD1およびtD2が共に1の場合、半導体集積回路の遅延時間が所定の範囲より小さい値であると評価する。なお、この場合、クロック周期は、入力信号Dataに対する内部信号tD2の遅延時間より大きい。 Further, when both the internal signals tD1 and tD2 taken into the register unit 5 are 1, the determination unit 6 evaluates that the delay time of the semiconductor integrated circuit is smaller than a predetermined range. In this case, the clock cycle is longer than the delay time of the internal signal tD2 with respect to the input signal Data.
レジスタ部7は、判定部6の評価結果を、評価クロック信号CLK0と同期して取り込み、その取り込んだ評価結果を評価出力信号として出力する。 The register unit 7 captures the evaluation result of the determination unit 6 in synchronization with the evaluation clock signal CLK0, and outputs the captured evaluation result as an evaluation output signal.
次に動作を説明する。 Next, the operation will be described.
図5は、本実施形態の遅延モニタ回路の動作を説明するためのタイミングチャートである。図5では、クロック信号CLK、入力信号Data、内部信号tD1およびtD2、評価結果Up0およびDown0、評価クロック信号CLK0、評価出力信号UpおよびDownの波形変化を示す。 FIG. 5 is a timing chart for explaining the operation of the delay monitor circuit of this embodiment. FIG. 5 shows waveform changes of the clock signal CLK, the input signal Data, the internal signals tD1 and tD2, the evaluation results Up0 and Down0, the evaluation clock signal CLK0, the evaluation output signals Up and Down.
レジスタ部1は、入力信号Dataをクロック信号CLKに同期して取り込み、取り込んだ入力信号Dataを、基本遅延リング部2およびレジスタ部5に出力する。
The
基本遅延リング部2は、レジスタ部1から出力された入力信号Dataを受け付ける。基本遅延リング部2は、その入力信号Dataを発振することで、その入力信号Dateを基本遅延時間ごとにカウンタ部3のカウンタ21に出力する。
The basic
カウンタ21は、基本遅延リング部2から出力された入力信号Dataをカウントし、そのカウント値を比較器23に出力する。
The counter 21 counts the input signal Data output from the basic
比較器23は、カウンタ21からカウント値を受け付け、カウント値設定部22から基準値を受け付ける。比較器23は、そのカウント値および基準値を比較し、カウント値が基準値より大きくなると、入力信号Dataを、内部信号tD0としてSRラッチ24を介して遅延マージン部4aに出力する。
The
遅延マージン部4aは、カウンタ部3から出力された内部信号tD0を受け付け、その内部信号tD0を第1遅延時間だけ遅延して内部信号tD1を生成する。そして、遅延マージン部4aは、内部信号tD1を遅延マージン部4bおよびレジスタ部5に出力する。
The delay margin unit 4a receives the internal signal tD0 output from the
遅延マージン部4bは、遅延マージン部4aから出力された内部信号tD1を受け付け、その内部信号tD1を第2遅延時間だけ遅延して内部信号tD2を生成する。そして、遅延マージン部4aは、内部信号tD2をレジスタ部5に出力する。
The
レジスタ部5は、レジスタ部1から出力された入力信号Dataと、遅延マージン部4aから出力された内部信号tD1と、遅延マージン部4bから出力された内部信号tD2とを、クロック信号CLKに同期して取り込む。レジスタ部5は、取り込んだ信号のそれぞれを判定部6に出力する。
The register unit 5 synchronizes the input signal Data output from the
判定部6は、レジスタ部5から出力された、入力信号Data、内部信号tD1および内部信号tD2を受け付ける。 The determination unit 6 receives the input signal Data, the internal signal tD1, and the internal signal tD2 output from the register unit 5.
判定部6は、入力信号Dataおよび内部信号tD1を比較する。判定部6は、入力信号Dataが1かつ内部信号tD1が0の場合、値が1の評価結果Up0をレジスタ部7に出力し、それ以外の場合、値が0の評価結果Up0をレジスタ部7に出力する。 The determination unit 6 compares the input signal Data and the internal signal tD1. The determination unit 6 outputs the evaluation result Up0 having a value of 1 to the register unit 7 when the input signal Data is 1 and the internal signal tD1 is 0, and otherwise outputs the evaluation result Up0 having a value of 0 to the register unit 7 Output to.
また、判定部6は、入力信号Dataおよび内部信号tD2を比較する。判定部6は、入力信号Dataが1かつ内部信号tD2が1の場合、値が1の評価結果Down0をレジスタ部7に出力し、それ以外の場合、値が0の評価結果Down0をレジスタ部7に出力する。 The determination unit 6 compares the input signal Data and the internal signal tD2. The determination unit 6 outputs the evaluation result Down0 having a value of 1 to the register unit 7 when the input signal Data is 1 and the internal signal tD2 is 1, and otherwise outputs the evaluation result Down0 having a value of 0 to the register unit 7 Output to.
レジスタ部7は、判定部6から出力された評価結果Up0およびDown0を、評価クロック信号CLK0に同期して取り込む。なお、評価クロック信号CLK0は、評価結果Up0およびDown0の値が確定した後にレジスタ部7に到着するように調整されている。 The register unit 7 captures the evaluation results Up0 and Down0 output from the determination unit 6 in synchronization with the evaluation clock signal CLK0. The evaluation clock signal CLK0 is adjusted to arrive at the register unit 7 after the evaluation results Up0 and Down0 are determined.
レジスタ部7は、取り込んだ評価結果Up0およびDown0に応じて、評価出力信号UpおよびDownを出力する。 The register unit 7 outputs evaluation output signals Up and Down according to the fetched evaluation results Up0 and Down0.
ここで、評価結果Up0が1、かつ、評価結果Downが0の場合、レジスタ部7は、評価出力信号Upを1とし、評価出力信号Downを0とする。また、評価結果Up0が0、かつ、評価結果Downが0の場合、レジスタ部7は、評価出力信号Upを0とし、評価出力信号Downを0とする。さらに、評価結果Up0が0、かつ、評価結果Downが1の場合、レジスタ部7は、評価出力信号Upを0とし、評価出力信号Downを1とする。 When the evaluation result Up0 is 1 and the evaluation result Down is 0, the register unit 7 sets the evaluation output signal Up to 1 and sets the evaluation output signal Down to 0. When the evaluation result Up0 is 0 and the evaluation result Down is 0, the register unit 7 sets the evaluation output signal Up to 0 and sets the evaluation output signal Down to 0. Further, when the evaluation result Up0 is 0 and the evaluation result Down is 1, the register unit 7 sets the evaluation output signal Up to 0 and sets the evaluation output signal Down to 1.
なお、評価出力信号Upが1の場合、回路速度が上昇するように電源電圧やしきい値電圧などが制御され、評価出力信号Downが1の場合、回路速度が低下するように電源電圧やしきい値電圧などが制御される。 When the evaluation output signal Up is 1, the power supply voltage and the threshold voltage are controlled so that the circuit speed is increased. When the evaluation output signal Down is 1, the power supply voltage is adjusted so that the circuit speed is decreased. Threshold voltage etc. are controlled.
また、評価クロック信号CLK0は、リセット信号としても利用可能である。カウンタ部3内のカウンタ21およびSRラッチ24を評価クロック信号CLK0でリセットすることで、次の評価に備えて、カウンタ部3をリセットすることが可能になる。
The evaluation clock signal CLK0 can also be used as a reset signal. By resetting the
次に効果を説明する。 Next, the effect will be described.
本実施形態では、基本遅延リング部2は、半導体集積回路の設計情報に応じて決定された遅延特性で入力信号Dataを繰り返し遅延し、その遅延された入力信号Dataを、遅延が繰り返されるたびに出力する。カウンタ部3は、基本遅延リング部2から出力された入力信号Dataをカウントし、そのカウント値が基準値より大きいか否かを判定する。カウンタ部3は、カウント値が基準値より大きいと、内部信号tD0を出力する。評価部は、カウンタ部3から出力された内部信号tD0に基づいて、半導体集積回路の遅延時間を評価する。
In the present embodiment, the basic
この場合、入力信号Dataが半導体集積回路の設計情報に応じた遅延特性で繰り返し遅延される。また、その遅延された入力信号Dataが、遅延が繰り返されるたびに出力される。その出力された入力信号Dataがカウントされ、そのカウント値が基準値より大きいと、内部信号tD0が出力される。さらに、半導体集積回路の遅延時間が内部信号tD0に基づいて評価される。 In this case, the input signal Data is repeatedly delayed with a delay characteristic corresponding to the design information of the semiconductor integrated circuit. The delayed input signal Data is output every time the delay is repeated. The outputted input signal Data is counted, and when the count value is larger than the reference value, the internal signal tD0 is outputted. Further, the delay time of the semiconductor integrated circuit is evaluated based on the internal signal tD0.
この場合、基準値が、入力信号Dataに対する内部信号tD0の遅延時間が半導体集積回路のクロック周期になるように設定されれば、半導体集積回路ごとにクリティカルパス遅延回路を設けなくても、半導体集積回路の遅延時間を評価することが可能になる。 In this case, if the reference value is set so that the delay time of the internal signal tD0 with respect to the input signal Data becomes the clock cycle of the semiconductor integrated circuit, the semiconductor integrated circuit can be provided without providing a critical path delay circuit for each semiconductor integrated circuit. It becomes possible to evaluate the delay time of the circuit.
また、本実施形態では、基本遅延リング部2は、半導体集積回路の設計情報に応じた複数の遅延回路をリング状に接続したリングオシレータを含み、そのリングオシレータが入力信号Dataを発振することで、入力信号Dataを繰り返し遅延する。
In this embodiment, the basic
この場合、遅延回路が適宜選択されれば、半導体集積回路ごとにクリティカルパス遅延回路が設けられなくても、半導体集積回路の遅延時間を評価することが可能になる。 In this case, if a delay circuit is appropriately selected, the delay time of the semiconductor integrated circuit can be evaluated without providing a critical path delay circuit for each semiconductor integrated circuit.
また、本実施形態では、リングオシレータ内の遅延回路は、ライブラリ中のインバータゲート回路のうちトランジスタの縦積み段数が最小のインバータゲート回路、ライブラリ中のNANDゲート回路のうちnMOSトランジスタの縦積み段数が最大のNANDゲート回路、ライブラリ中のNORゲート回路のうちpMOSトランジスタの縦積み段数が最大のNORゲート回路、ライブラリ内の複合ゲート回路のうち、nMOSトランジスタの縦積み段数が最大、かつ、pMOSトランジスタの縦積み段数が最大の複合ゲート回路、設計基準で許容される最大の配線長を負荷に有する回路や、ライブラリ中の論理ゲート回路において、設計基準で許容される最大の容量負荷を有する回路などである。 In this embodiment, the delay circuit in the ring oscillator includes an inverter gate circuit having the smallest number of vertically stacked transistors in the inverter gate circuit in the library, and a vertically stacked number of nMOS transistors in the NAND gate circuit in the library. The largest NAND gate circuit, the NOR gate circuit having the largest number of vertically stacked pMOS transistors in the NOR gate circuit in the library, and the compound gate circuit in the library having the largest number of vertically stacked nMOS transistors and the pMOS transistor For complex gate circuits with the maximum number of vertical stacks, circuits that have the maximum wiring length allowed by the design criteria in the load, and circuits that have the maximum capacity load allowed by the design criteria in the logic gate circuits in the library is there.
この場合、クリティカルパスの遅延特性を的確に反映することが可能になる。 In this case, it becomes possible to accurately reflect the delay characteristic of the critical path.
また、本実施形態では、リングオシレータの段数は、半導体集積回路の設計情報に応じて、内部信号tD0の入力信号Dataに対する遅延時間が、半導体集積回路の設計基準で許容される許容範囲内の所定条件で、所望の遅延時間となるような値に設定される。 Further, in the present embodiment, the number of stages of the ring oscillator is set to a predetermined value within an allowable range in which the delay time of the internal signal tD0 with respect to the input signal Data is allowed by the design standard of the semiconductor integrated circuit, according to the design information of the semiconductor integrated circuit. The value is set so as to obtain a desired delay time under conditions.
この場合、クリティカルパス遅延時間がその所望の遅延時間になるように、電源電圧やしきい値電圧を制御することが可能になり、半導体集積回路の性能をターゲット性能に近づけることが可能になる。 In this case, the power supply voltage and the threshold voltage can be controlled so that the critical path delay time becomes the desired delay time, and the performance of the semiconductor integrated circuit can be brought close to the target performance.
また、本実施形態では、基準値は、半導体集積回路の設計情報に応じて、内部信号tD0の入力信号Dataに対する遅延時間が、半導体集積回路の設計基準で許容される許容範囲内の所定条件で、所望の遅延時間となるような値に設定される。 In the present embodiment, the reference value is a predetermined condition within the allowable range allowed by the design standard of the semiconductor integrated circuit, in which the delay time of the internal signal tD0 with respect to the input signal Data is determined according to the design information of the semiconductor integrated circuit. Are set to values that provide a desired delay time.
この場合、クリティカルパス遅延時間がその所望の遅延時間になるように、電源電圧やしきい値電圧を制御することが可能になり、半導体集積回路の性能をターゲット性能に近づけることが可能になる。 In this case, the power supply voltage and the threshold voltage can be controlled so that the critical path delay time becomes the desired delay time, and the performance of the semiconductor integrated circuit can be brought close to the target performance.
また、本実施形態では、基準値は、内部信号tD0の入力信号Dataに対する遅延時間が、特定の動作環境で行われた動作テストのテスト結果に応じて、所望の遅延時間になるような値に設定される。 In the present embodiment, the reference value is set to a value such that the delay time of the internal signal tD0 with respect to the input signal Data becomes a desired delay time according to the test result of the operation test performed in a specific operation environment. Is set.
この場合、より正確に半導体集積回路の遅延時間を評価することが可能になる。その結果、例えば、遅延マージン部4aによるマージンを小さくすることが可能になる。 In this case, the delay time of the semiconductor integrated circuit can be evaluated more accurately. As a result, for example, the margin by the delay margin unit 4a can be reduced.
また、本実施形態では、基本遅延リング部2として、奇数段のリングオシレータも利用可能である。
In the present embodiment, an odd-numbered ring oscillator can be used as the basic
この場合、基本遅延リング部2の構成を簡潔にすることが可能になる。
In this case, the configuration of the basic
次に第2の実施形態について説明する。 Next, a second embodiment will be described.
図6は、第2の実施形態の遅延モニタ回路の構成を示したブロック図である。図6において、遅延モニタ回路は、図2で示した構成から遅延マージン部4aを除いた構成を有する。 FIG. 6 is a block diagram showing the configuration of the delay monitor circuit of the second embodiment. In FIG. 6, the delay monitor circuit has a configuration in which the delay margin portion 4a is removed from the configuration shown in FIG.
また、カウンタ部3が保持する基準値は、第1の実施形態と比べて増加している。つまり、基準値には、入力信号Dataに対する内部信号tD1の遅延時間が、遅延マージン部4aの第1遅延時間分増加するような値が加えられている。なお、第1遅延時間は、追加遅延時間の一例である。
Further, the reference value held by the
次に効果を説明する。 Next, the effect will be described.
本実施形態では、基準値には、入力信号Dataに対する内部信号tD1の遅延時間が、第1遅延時間分増加するような値が加えられている。 In the present embodiment, a value that increases the delay time of the internal signal tD1 with respect to the input signal Data by the first delay time is added to the reference value.
この場合、第一遅延時間が適宜設定されれば、例えば、デバイスのばらつきを補償するためのマージンに相当する遅延時間だけ内部信号を遅延する回路を設けなくても良くなる。 In this case, if the first delay time is appropriately set, for example, it is not necessary to provide a circuit for delaying the internal signal by a delay time corresponding to a margin for compensating for device variations.
次に第3の実施形態について説明する。 Next, a third embodiment will be described.
クリティカルパスは、デバイス性能、温度、電源電圧および基板バイアス電圧など動作環境によって変化する。これは、トランジスタや配線などの遅延特性が、動作環境によって変化することや、ゲートの種類によってトランジスタの縦積み段数が異なることなどに起因する。 The critical path varies depending on the operating environment such as device performance, temperature, power supply voltage, and substrate bias voltage. This is because the delay characteristics of transistors, wirings, and the like vary depending on the operating environment, and the number of vertically stacked transistors varies depending on the type of gate.
このため、基本遅延リング部2が一つだけであると、基本遅延リング部2の遅延特性は、動作環境が変化することによって、クリティカルパスを反映しくなる可能性がある。本実施形態は、複数の基本遅延リング部2を設けることで、動作環境の変化によるクリティカルパスの変化を補完する。
For this reason, if there is only one basic
図7は、第3の実施形態の遅延モニタ回路の構成を示したブロック図である。図7において、遅延モニタ回路は、図6で示した構成に加えて、最大遅延検出部8をさらに含む。また、基本遅延リング部2およびカウンタ部3は、複数ずつある。なお、基本遅延リング部2およびカウンタ部3の数は、図7では、4だが、実際には4に限定されない。
FIG. 7 is a block diagram showing the configuration of the delay monitor circuit of the third embodiment. In FIG. 7, the delay monitor circuit further includes a maximum delay detector 8 in addition to the configuration shown in FIG. 6. There are a plurality of basic
基本遅延リング部2のそれぞれは、互いに遅延特性が異なる。これは、例えば、第1の基本遅延リング部2内のリングオシレータが、ライブラリ中においてトランジスタの縦積み段数が最小となるインバータゲート回路を遅延回路とし、第2の基本遅延リング部2が、ライブラリ中においてnMOSトランジスタの縦積み段数が最大となるNANDゲート回路を遅延回路とすることによって実現できる。
Each of the basic
また、基本遅延リング部2のそれぞれは、所定の動作環境で互いに遅延時間が等しくなるように調整されている。なお、所定の動作環境は、電源電圧の制御による半導体集積回路の遅延時間の補償が可能で、かつ、最も半導体集積回路の性能が高くなる動作環境が望ましい。例えば、デバイス性能が中程度、電源電圧が中程度、かつ、温度が高温である。また、所定の動作環境は、デバイス性能が低く、電源電圧が中程度、かつ、温度が高温でもよい。
Each of the basic
カウンタ部3のそれぞれは、基本遅延リング部2のそれぞれに一対一で対応している。カウンタ部3のそれぞれは、自己に対応付けられた基本遅延リング部2から出力される入力信号Dataをカウントする。カウンタ部3は、そのカウント値が基準値より大きいか否かを判定し、カウント値が基準値より大きいと、入力信号Dataを内部信号tD0として出力する。
Each of the
最大遅延検出部8は、カウンタ部3のそれぞれから出力され内部信号tD0のうち、最後に出力された内部信号tD0を内部信号tD1として出力する。
The maximum delay detection unit 8 outputs the internal signal tD0 output last from the internal signal tD0 output from each of the
最大遅延検出部8は、例えば、ANDゲート回路である。この場合、最大遅延検出部8は、カウンタ部3から出力された内部信号tD0の全てが1になると、値が1の内部信号tD1を出力する。
The maximum delay detection unit 8 is, for example, an AND gate circuit. In this case, when all the internal signals tD0 output from the
また、遅延回路としてバッファが用いられる場合などでは、遅延回路の遅延時間が変化する。例えば、遅延回路の遅延時間は、その遅延回路を伝搬する信号の立ち上がりエッジまたは立ち下がりエッジの場合に最大となる。 Further, when a buffer is used as the delay circuit, the delay time of the delay circuit changes. For example, the delay time of the delay circuit is maximized in the case of a rising edge or a falling edge of a signal propagating through the delay circuit.
この場合、基本遅延リング部2は、偶数段のリングオシレータにて入力信号Dataを発振することで、遅延時間を正確に評価することが可能になる。なお、偶数段のリングオシレータとは、偶数個の遅延ゲートをリング状に接続したリングオシレータである。
In this case, the basic
図8は、偶数段のリングオシレータを示した回路図である。また、図9は、この偶数段のリングオシレータの動作例を示したタイミングチャートである。 FIG. 8 is a circuit diagram showing an even-numbered ring oscillator. FIG. 9 is a timing chart showing an operation example of the even-numbered ring oscillator.
偶数段のリングオシレータは、偶数段遅延ゲート回路31と、NANDゲート回路32と、NORゲート回路33と、インバータゲート回路34と、リセット機能付きレジスタ35と、SRラッチ36とを含む。ここで、偶数段遅延ゲート回路31は、偶数段の遅延ゲート回路を直列に接続した回路である。また、NORゲート回路33、インバータゲート回路34およびリセット機能付きレジスタ35は、二つずつある。
The even-stage ring oscillator includes an even-stage
偶数段のリングオシレータでは、図9のタイミングチャートに示すように、入力信号ENがHighになると、Highの信号がSRラッチ36および二つのNORゲート回路33を介して、リセット機能付きレジスタ35に取り込まれる。リセット機能付きレジスタ35は、取り込んだHighの信号を偶数段遅延ゲート回路31に入力することで、偶数段遅延ゲート31にHighの信号が伝搬する。
In the even-numbered ring oscillator, as shown in the timing chart of FIG. 9, when the input signal EN becomes High, the High signal is taken into the
偶数段遅延ゲート31内を伝搬している信号は、偶数段遅延ゲート31から中途信号Aとして抽出される。リセット機能付きレジスタ35は、その中途信号Aを用いて、取り込んだHighの信号をLowに立ち下げる。その後、Lowの信号が偶数段遅延ゲート回路31から出力されると、再度、Highの信号が偶数段遅延ゲート31回路を伝搬する。
A signal propagating through the even-numbered
以上の動作が繰り返されることで、偶数段のリングオシレータで入力信号Dataを発振することが可能になる。 By repeating the above operation, the input signal Data can be oscillated by the even-numbered ring oscillator.
次に効果を説明する。 Next, the effect will be described.
本実施形態によれば、基本遅延リング部2は、複数ある。また、基本遅延リング部2のそれぞれでは、遅延特性が互いに異なる。
According to this embodiment, there are a plurality of basic
基本遅延リング部2のそれぞれの遅延特性を、動作環境に応じて変化するクリティカルパスのそれぞれの遅延特性に反映させることが可能になる。したがって、動作環境が変化することでクリティカルパスが変化しても、半導体集積回路の遅延時間を正確に評価することが可能になる。
Each delay characteristic of the basic
また、本実施形態では、カウンタ部3のそれぞれは、基本遅延リング部2のそれぞれに一対一で対応付けられている。カウンタ部3のそれぞれは、自己に対応する基本遅延リング部から出力される入力信号Dataをカウントする。最大遅延検出部8は、カウンタ部3のそれぞれから出力され内部信号tD0のうち、最後に出力された内部信号tD0を内部信号tD1として出力する。評価部は、最大遅延検出部8から出力された内部信号tD1に基づいて、半導体集積回路の遅延時間を評価する。
In the present embodiment, the
この場合、半導体集積回路の遅延時間が、内部信号tD0のうち最後に出力された内部信号tD0に基づいて評価される。なお、最後に出力された内部信号の入力信号Dataに対する遅延時間は、クリティカルパス遅延時間を反映する。 In this case, the delay time of the semiconductor integrated circuit is evaluated based on the internal signal tD0 output last among the internal signals tD0. The delay time of the last output internal signal with respect to the input signal Data reflects the critical path delay time.
したがって、動作環境を計測しなくても、半導体集積回路の遅延時間を、クリティカルパス遅延時間を反映する内部信号に基づいて評価することが可能になる。よって、半導体集積回路の遅延時間を容易に評価することが可能になる。 Therefore, it is possible to evaluate the delay time of the semiconductor integrated circuit based on the internal signal reflecting the critical path delay time without measuring the operating environment. Therefore, the delay time of the semiconductor integrated circuit can be easily evaluated.
また、本実施形態では、基本遅延リング部2のそれぞれは、基本遅延リング部2のそれぞれに応じて、カウンタ部の基準値を設定すれば良く、所定の動作環境で内部信号tD0のそれぞれの遅延時間が等しい。
In the present embodiment, each of the basic
この場合、所定の動作環境が適宜設定されれば、半導体集積回路のターゲット性能からのズレを直接観測することが可能になる。 In this case, if a predetermined operating environment is appropriately set, a deviation from the target performance of the semiconductor integrated circuit can be directly observed.
また、本実施形態では、基本遅延リング部2として、偶数段のリングオシレータも利用可能である。
In the present embodiment, an even-numbered ring oscillator can also be used as the basic
この場合、リングオシレータの遅延回路としてバッファなどが用いられても、半導体集積回路の遅延時間を正確に評価することが可能になる。 In this case, even if a buffer or the like is used as the delay circuit of the ring oscillator, it becomes possible to accurately evaluate the delay time of the semiconductor integrated circuit.
次に第4の実施形態について説明する。 Next, a fourth embodiment will be described.
図10は、本発明の第4の実施形態の遅延モニタ回路の構成例を示したブロック図である。 FIG. 10 is a block diagram showing a configuration example of a delay monitor circuit according to the fourth embodiment of the present invention.
第3の実施形態では、遅延モニタ回路は、複数の基本遅延リング部2およびカウンタ部3の後段に最大遅延検出部8を有していた。本実施形態では、遅延モニタ回路は、複数の基本遅延リング部2の後段に最大遅延検出部8を有し、最大遅延検出部8の後段にカウンタ部3を有する。
In the third embodiment, the delay monitor circuit has the maximum delay detection unit 8 at the subsequent stage of the plurality of basic
最大遅延検出部8は、基本遅延リング部2のそれぞれから出力された入力信号Dataのうち、最後に出力された入力信号Dataを出力する。カウンタ部3は、最大遅延検出部8から出力された入力信号Dataをカウントする。
The maximum delay detection unit 8 outputs the input signal Data output last among the input signals Data output from each of the basic
図11は、本実施形態の最大遅延検出部8の構成を示したブロック図である。 FIG. 11 is a block diagram showing a configuration of the maximum delay detection unit 8 of the present embodiment.
図11において、最大遅延検出部8は、位相比較部61と、セレクタ62と、先頭パルス除去部63と、イネーブル信号生成部64とを含む。
In FIG. 11, the maximum delay detection unit 8 includes a phase comparison unit 61, a selector 62, a head
位相比較部61は、複数の基本遅延リング部2のそれぞれから出力された入力信号Dataの位相を比較する。
The phase comparison unit 61 compares the phases of the input signals Data output from each of the plurality of basic
セレクタ62は、選択手段の一例である。セレクタ62は、位相比較部61の比較結果に基づいて、最後に出力された入力信号Dataを出力する。 The selector 62 is an example of a selection unit. The selector 62 outputs the input signal Data output last based on the comparison result of the phase comparator 61.
先頭パルス除去部63は、最後に出力された入力信号Dataの検出遅れによる先頭パルスのつぶれを防止する。
The leading
イネーブル信号生成部64は、ゲーティング手段の一例である。イネーブル信号生成部64は、入力信号Dataを最後に出力した基本遅延リング部2と異なる基本遅延リング部2の動作を停止する。
The enable signal generation unit 64 is an example of a gating unit. The enable signal generation unit 64 stops the operation of the basic
次に動作を説明する。なお、図11において、S1ないしS4のそれぞれは、基本遅延リング部2のそれぞれから出力された入力信号Dataを示す。また、AT、BT、CT、AB、BBおよびCBのそれぞれは、位相比較部61の比較結果を示す。
Next, the operation will be described. In FIG. 11, each of S <b> 1 to S <b> 4 indicates the input signal Data output from each of the basic
位相比較部61は、リセット信号Rが入力されると、AT=BT=CT=0、かつ、AB=BB=CB=1になり、先頭パルス除去部63内のNORゲート回路の出力が1になる。
When the reset signal R is input, the phase comparison unit 61 becomes AT = BT = CT = 0 and AB = BB = CB = 1, and the output of the NOR gate circuit in the leading
リセット解除後、入力信号DataS1の出力より入力信号DataS2の出力が遅い場合、AT=1およびAB=0となり、逆の場合、AT=0およびAB=1となる。また、入力信号DataS3の出力より入力信号DataS4の出力が遅い場合、CT=1およびCB=0となり、逆の場合、CT=0およびCB=1となる。 After reset release, when the output of the input signal DataS2 is slower than the output of the input signal DataS1, AT = 1 and AB = 0, and vice versa, AT = 0 and AB = 1. Further, when the output of the input signal DataS4 is slower than the output of the input signal DataS3, CT = 1 and CB = 0, and vice versa, CT = 0 and CB = 1.
また、入力信号DataS1と入力信号DataS2の出力の遅い方の出力より、入力信号DataS3と入力信号DataS4の出力の遅い方の出力が遅い場合、BT=1およびBB=0となり、逆の場合、BT=0およびBB=1となる。そして、ORゲート回路の出力は、入力信号Dataが全て出力されると、1から0に出力する。 In addition, when the slower output of the input signal DataS3 and the input signal DataS4 is slower than the slower output of the input signal DataS1 and the input signal DataS2, BT = 1 and BB = 0, and vice versa. = 0 and BB = 1. The output of the OR gate circuit is output from 1 to 0 when all the input signals Data are output.
セレクタ62は、比較結果AT、BT、CT、AB、BBおよびCBのそれぞれに基づいて、最後に出力された入力信号Dataを出力する。例えば、AT=CT=BT=1、かつ、AB=BB=CB=0の場合、セレクタ62は、入力信号DataS4を出力する。 The selector 62 outputs the last output input signal Data based on each of the comparison results AT, BT, CT, AB, BB and CB. For example, when AT = CT = BT = 1 and AB = BB = CB = 0, the selector 62 outputs the input signal DataS4.
先頭パルス除去部63は、リセット信号Rが入力されると、入力信号Dataの伝搬をマスクして入力信号Dataの出力を停止する。そして、最後に出力した入力信号Dataが入力されて位相比較部61のORゲート回路の出力が1から0になった後にその入力信号Dataが1から0に変化すると、NORゲート回路の入力が00になり、マスクが解除される。その後、入力信号Dataが出力される。
When the reset signal R is input, the head
イネーブル信号生成部64は、リセット信号Rが入力されると、全ての基本遅延リング部2にイネーブル信号を出力し続ける。また、イネーブル信号生成部64は、最後に出力した入力信号Dataを出力した基本遅延リング部2へのイネーブル信号のみを出力し続け、他の基本遅延リング部2へのイネーブル信号の出力を停止する。
When the reset signal R is input, the enable signal generation unit 64 continues to output the enable signal to all the basic
次に効果を説明する。 Next, the effect will be described.
本実施形態によれば、最大遅延検出部8は、基本遅延リング部2のそれぞれから出力された入力信号Dataのうち、最後に出力された入力信号Dataを出力する。カウンタ部3は、最大遅延検出部8から出力された入力信号Dataをカウントする。
According to the present embodiment, the maximum delay detection unit 8 outputs the input signal Data output last among the input signals Data output from each of the basic
この場合、基本遅延リング部2ごとにカウンタ部3を設けなくてもよくなるため、カウンタ部3の数を軽減することが可能になる。したがって、面積オーバヘッドを低減することが可能になる。
In this case, it is not necessary to provide the
また、本実施形態では、最大遅延検出部8は、位相比較部61と、セレクタ62とを含む。位相比較部61は、基本遅延リング部2のそれぞれにて生成された入力信号Dataの位相を比較する。セレクタ62は、位相比較部61の比較結果に基づいて、最後に出力された入力信号Dataを出力する。
In the present embodiment, the maximum delay detection unit 8 includes a phase comparison unit 61 and a selector 62. The phase comparison unit 61 compares the phase of the input signal Data generated by each of the basic
この場合、容易に、最後に出力された入力信号Dataを出力することが可能になる。 In this case, it is possible to easily output the input signal Data output last.
また、本実施形態では、イネーブル信号生成部64は、入力信号Dataを最後に出力した基本遅延リング部2と異なる基本遅延リング部2の動作を停止する。
In the present embodiment, the enable signal generation unit 64 stops the operation of the basic
この場合、クリティカルパスの遅延特性を反映しない基本遅延リング部2の動作を停止することが可能になるので、省電力化を図ることが可能になる。
In this case, the operation of the basic
次に第5の実施形態について説明する。 Next, a fifth embodiment will be described.
図12は、本発明の第5の実施形態の遅延モニタ回路の構成を示したブロック図である。図12において、遅延モニタ回路は、図6で示した構成に加えて、分周部9をさらに含む。
FIG. 12 is a block diagram showing the configuration of the delay monitor circuit according to the fifth embodiment of the present invention. In FIG. 12, the delay monitor circuit further includes a
分周部9は、クロック信号CLKを分周して分周クロック信号CLKDIVを生成する。
The
分周部9は、分周クロック信号CLKDIVをレジスタ部1および5に出力する。なお、基準値は、分周部9の分周比に応じて増加される。例えば、基準値は、分周比がnの場合、n倍に増加される。
The
評価部は、内部信号tD1の入力信号Dataの遅延時間と、分周クロック信号CLKDIVの周期とを比較して、半導体集積回路の遅延時間を評価する。 The evaluation unit compares the delay time of the input signal Data of the internal signal tD1 with the cycle of the divided clock signal CLKDIV to evaluate the delay time of the semiconductor integrated circuit.
評価部を構成する各部が行う処理の相違点は、以下のものである。 Differences in processing performed by each unit constituting the evaluation unit are as follows.
レジスタ部1は、入力信号Dataを分周クロック信号CLKDIVに同期して取り込む。また、レジスタ部5は、入力信号Data、内部信号tD1および内部信号tD2のそれぞれを、分周クロック信号CLKDIVに同期して取り込む。
The
次に効果を説明する。 Next, the effect will be described.
半導体集積回路のクロック信号CLKの周期と、内部信号tD0の入力信号Dataに対する遅延時間とが比較されると、クロック信号CLKの周期に対する基準遅延リング部2の遅延時間の割合が大きくなる場合がある。この場合、基準値は、小さくなるので、基準値の設定誤差が大きくなる。
When the cycle of the clock signal CLK of the semiconductor integrated circuit is compared with the delay time of the internal signal tD0 with respect to the input signal Data, the ratio of the delay time of the reference
本実施形態によれば、分周部9は、半導体集積回路のクロック信号CLKを分周して分周クロック信号CLKDIVを生成する。評価部は、内部信号tD1の入力信号に対する遅延時間と、分周クロック信号CLKDIVの周期とを比較して、半導体集積回路の遅延時間を評価する。なお、内部信号tD1の入力信号Dataに対する遅延時間は、基準遅延リング部2の遅延時間に基準値を乗算した値であり、クリティカルパス遅延時間を表す。
According to the present embodiment, the
この場合、内部信号tD0の入力信号Dataに対する遅延時間が、クロック信号CLKが分周された分周クロック信号CLKDIVの周期と比較される。このため、分周クロック信号CLKDIVの周期に対する基準遅延リング部2の遅延時間の割合が小さくなる。よって、クロック信号CLKの周期に対する基準遅延リング部2の遅延時間の割合が大きくなっても、基準値を大きくすることが可能になる。したがって、基準値の設定誤差を小さくすることが可能になる。
In this case, the delay time of the internal signal tD0 with respect to the input signal Data is compared with the period of the divided clock signal CLKDIV obtained by dividing the clock signal CLK. For this reason, the ratio of the delay time of the reference
次に第6の実施形態について説明する。 Next, a sixth embodiment will be described.
図13は、第6の実施形態の遅延モニタ回路の構成を示したブロック図である。図13において、遅延モニタ回路は、図12で示した構成に加えて、レジスタ遅延部10をさらに含む。 FIG. 13 is a block diagram showing the configuration of the delay monitor circuit of the sixth embodiment. In FIG. 13, the delay monitor circuit further includes a register delay unit 10 in addition to the configuration shown in FIG.
レジスタ遅延部10は、カウンタ部3から出力された内部信号tD0を第3遅延時間だけ遅延して内部信号tD1を生成する。ここで、第3遅延時間は、分周部9の分周比に応じた遅延時間に相当する。
The register delay unit 10 delays the internal signal tD0 output from the
レジスタ5と判定部6とを含む判断部は、レジスタ遅延部10にて生成された内部信号tD1の入力信号Dataに対する遅延時間と、分周クロック信号CLKDIVの周期とを比較して、半導体集積回路の遅延時間を評価する。 The determination unit including the register 5 and the determination unit 6 compares the delay time of the internal signal tD1 generated by the register delay unit 10 with respect to the input signal Data, and the period of the divided clock signal CLKDIV, thereby comparing the semiconductor integrated circuit Evaluate the delay time.
次に効果を説明する。 Next, the effect will be described.
本実施形態では、レジスタ遅延部10は、カウンタ部3から出力された内部信号tD0を第3遅延時間だけ遅延する。第3遅延時間は、分周部9の分周比に応じた遅延時間に相当する。判断部は、レジスタ遅延部10にて遅延された内部信号tD0の入力信号Dataに対する遅延時間と、分周クロック信号CLKDIVの周期とを比較して、半導体集積回路の遅延時間を評価する。
In the present embodiment, the register delay unit 10 delays the internal signal tD0 output from the
この場合、クロック信号を分周することによって生じる内部信号tD0の遅延時間の誤差を低減することが可能になる。 In this case, an error in the delay time of the internal signal tD0 caused by dividing the clock signal can be reduced.
次に第7の実施形態について説明する。 Next, a seventh embodiment will be described.
図14は、第7の実施形態の遅延モニタ回路の構成を示したブロック図である。図14において、遅延モニタ回路では、図6で示した構成に加えて、セレクタ部15と、レジスタ部16aないし16dと、ORゲート回路17と、ANDゲート回路18とを含む。ここで、レジスタ部16aないし16dと、ORゲート回路17と、ANDゲート回路18とは、評価部(より具体的には、判断部)に含まれる。また、基本遅延リング部2は、複数ある。なお、基本遅延リング部2の数は、図14では、4だけだが、実際には4に限定されない。
FIG. 14 is a block diagram showing the configuration of the delay monitor circuit of the seventh embodiment. 14, the delay monitor circuit includes a selector unit 15, register units 16a to 16d, an OR gate circuit 17, and an AND
カウンタ部3は、基本遅延リング部2のそれぞれから出力された入力信号Dataを所定時間ずつ順番にカウントする。カウンタ部3は、そのカウント値が基準値より大きくなるごとに内部信号tD0を出力する。なお、所定時間は、評価クロック信号CLK0の周期である。また、基準値は、所定時間ごとに異なっていてもよい。
The
具体的には、先ず、セレクタ部15は、基本遅延リング部4のそれぞれから出力された入力信号Dataのいずれかを選択する。セレクタ部15は、その選択する入力信号Dataを、所定時間ごとに順番に変えていく。
Specifically, first, the selector unit 15 selects one of the input signals Data output from each of the basic
続いて、カウンタ部3は、セレクタ部15から出力された入力信号をカウントし、そのカウント値が基準値より大きくなると、内部信号tD1を出力する。また、カウンタ部3は、所定時間ごとにカウント値をリセットする。
Subsequently, the
以下、図15および図16を用いて、カウンタ部3およびセレクタ部15の構成を依り詳細に説明する。
Hereinafter, the configuration of the
図15は、セレクタ部15の構成例を示したブロック図である。図15において、セレクタ部15は、セレクト値設定部151と、セレクタ部152とを含む。なお、図15では、図11と同様に、S1ないしS4のそれぞれは、基本遅延リング部2のそれぞれから出力された入力信号Dataを示す。
FIG. 15 is a block diagram illustrating a configuration example of the selector unit 15. In FIG. 15, the selector unit 15 includes a select
カウント値設定部151は、4つのセレクト値設定レジスタ部151aを含む。セレクト値設定レジスタ部151aのそれぞれは、基本遅延リング部1のいずれかと一対一で対応付けられている。
The count
セレクト値設定レジスタ部151aのそれぞれは、自己に対応する基本遅延リング部1から出力した入力信号Dataの選択を示す選択信号と、その入力信号Dataの非選択を示す非選択信号とのどちらか一方を保持する。また、セレクト値設定レジスタ部151aのそれぞれは、その保持している選択信号または非選択信号をセレクタ部152に出力する。
Each of the select value setting register units 151a is either a selection signal indicating selection of the input signal Data output from the corresponding basic
ここで、セレクト値設定レジスタ部151aのいずれか一つが、選択信号を保持し、その他のセレクト値設定レジスタ部151aは、非選択信号を保持する。 Here, any one of the select value setting register units 151a holds a selection signal, and the other select value setting register units 151a hold non-selection signals.
また、セレクト値設定レジスタ部151aのそれぞれは、評価クロック信号CLK0に同期して、予め定められた他のセレクト値設定レジスタ部151から出力された選択信号または非選択信号を取り込む。
Each of the select value setting register units 151a takes in a selection signal or a non-selection signal output from another predetermined select value setting
セレクタ部152は、4つのセレクタ152aを含む。セレクタ152aのそれぞれは、セレクト値設定レジスタ部151aのいずれかと、そのセレクト値設定レジスタ部151aに対応する基本遅延リング部2と、にそれぞれ一対一で対応付けられている。
The selector unit 152 includes four
セレクタ152aのそれぞれは、自己に対応する基本遅延リング部2から出力された入力信号Dataと、自己に対応するセレクト値設定レジスタ部151aから出力された選択信号または非選択信号を受け付ける。
Each of the
セレクタ152aのそれぞれは、選択信号を受け付けてから非選択信号を受け付けるまで、入力信号Dataを受け付けるたびに、その入力信号Dataを出力する。また、セレクタ152aのそれぞれは、非選択信号を受け付けると、その後、入力信号Dataの出力を停止する。
Each of the
図16は、カウンタ部3の構成例を示したブロック図である。図16において、カウンタ部3では、カウント値設定部22が、4つのカウント値設定レジスタ部22aを含む。
FIG. 16 is a block diagram illustrating a configuration example of the
カウント値設定レジスタ部22aは、シフトレジスタを構成する。カウント値設定レジスタ部22aのそれぞれは、基準値を保持し、その基準値を出力する。なお、カウント値設定レジスタ部22aのそれぞれが保持している基準値は、互いに異なっていてもよい。 The count value setting register unit 22a constitutes a shift register. Each of the count value setting register units 22a holds a reference value and outputs the reference value. The reference values held by the count value setting register unit 22a may be different from each other.
また、カウント値設定レジスタ部22aは、評価クロック信号CLK0に同期して、予め定められた他のカウント値設定レジスタ部22aから出力された基準値を取り込む。さらに、カウント値設定レジスタ部22aのいずれか一つは、保持している基準値を比較器23に出力する。
The count value setting register unit 22a takes in a reference value output from another predetermined count value setting register unit 22a in synchronization with the evaluation clock signal CLK0. Further, any one of the count value setting register units 22 a outputs the held reference value to the
また、カウンタ21は、評価クロック信号CLK0をリセット信号として受け付ける。
Further, the
図14に戻る。評価部は、カウンタ部3から出力された内部信号ごとに、その内部信号に基づいて、半導体集積回路の遅延時間を評価する。また、評価部は、各評価結果に基づいて、半導体集積回路の真の遅延時間を評価する。
Returning to FIG. The evaluation unit evaluates the delay time of the semiconductor integrated circuit for each internal signal output from the
具体的には、評価部は、評価結果の全てが半導体集積回路の遅延時間が所定の範囲より小さいことを示すと、半導体集積回路の真の遅延時間が所定の範囲より小さいと評価する。 Specifically, when all the evaluation results indicate that the delay time of the semiconductor integrated circuit is smaller than a predetermined range, the evaluation unit evaluates that the true delay time of the semiconductor integrated circuit is smaller than the predetermined range.
また、評価部は、評価結果の少なくともいずれか一つが半導体集積回路の遅延時間が所定範囲より大きいことを示すと、半導体集積回路の真の遅延時間が所定の範囲より大きいと評価する。 Further, when at least one of the evaluation results indicates that the delay time of the semiconductor integrated circuit is larger than the predetermined range, the evaluation unit evaluates that the true delay time of the semiconductor integrated circuit is larger than the predetermined range.
より具体的には、評価部は、以下のように半導体集積回路の真の遅延時間を評価する。 More specifically, the evaluation unit evaluates the true delay time of the semiconductor integrated circuit as follows.
レジスタ部16aないし16dのそれぞれは、互いに直列に接続される。なお、レジスタ部16aが一段目である。レジスタ部16aは、判定部5から出力された評価結果UpおよびDownを評価クロック信号CLK0に同期して取り込む。レジスタ部16aは、その取り込んだ評価結果UpおよびDownを出力する。 Each of the register units 16a to 16d is connected to each other in series. The register unit 16a is the first stage. The register unit 16a captures the evaluation results Up and Down output from the determination unit 5 in synchronization with the evaluation clock signal CLK0. The register unit 16a outputs the fetched evaluation results Up and Down.
レジスタ部16bないし16dのそれぞれは、前段のレジスタ部から出力された評価結果UpおよびDownを評価クロック信号CLK0に同期して取り込む。レジスタ部16bないし16dのそれぞれは、その取り込んだ評価結果UpおよびDownを出力する。 Each of the register units 16b to 16d captures the evaluation results Up and Down output from the previous register unit in synchronization with the evaluation clock signal CLK0. Each of the register units 16b to 16d outputs the fetched evaluation results Up and Down.
ORゲート回路17は、レジスタ部16aないし16dのそれぞれが出力した評価結果UP0の少なくとも一つが1であると、値が1の評価結果Upを出力し、その評価結果Upの全てが0であると、値が0の評価結果Upを出力する。 The OR gate circuit 17 outputs an evaluation result Up having a value of 1 when at least one of the evaluation results UP0 output from each of the register units 16a to 16d is 1, and all of the evaluation results Up are 0. The evaluation result Up having a value of 0 is output.
ANDゲート回路18は、レジスタ部16aないし16dのそれぞれが出力した評価結果Downの全てが1であると、値が1の評価結果Downを出力し、その評価結果Downの少なくとも一つが0であると、値が0の評価結果Downを出力する。
The AND
レジスタ部7は、ORゲート回路17から出力された評価結果Upと、ANDゲート回路18から出力された評価結果Downとを、分周評価クロック信号に同期して取り込む。分周評価クロック信号CLK0/4は、評価クロック信号CLK0を分周した信号である。この分周比は、基本遅延リング部2の数と同じである。つまり、本実施形態では、分周比は、4である。
The register unit 7 captures the evaluation result Up output from the OR gate circuit 17 and the evaluation result Down output from the AND
次に効果を説明する。 Next, the effect will be described.
本実施形態によれば、カウンタ部3は、基本遅延リング部2のそれぞれから出力された入力信号Dataのそれぞれを所定時間ずつ順番にカウントし、そのカウント値が基準値より大きくなるたびにごとに内部信号を出力する。評価部は、カウンタ部3から出力された内部信号ごとに、その内部信号に基づいて、半導体集積回路の遅延時間を評価する。また、評価部は、各評価結果に基づいて、半導体集積回路の真の遅延時間を評価する。
According to this embodiment, the
この場合、基本遅延リング部2ごとにカウンタ部3を設けなくてもよくなるため、カウンタ部3の数を軽減することが可能になる。したがって、面積オーバヘッドを低減することが可能になる。
In this case, it is not necessary to provide the
なお、本発明は、DVFS(Dynamic Voltage and Frequency Scaling)対応のシステムLSIの遅延モニタ回路などに利用できる。 The present invention can be used for a delay monitor circuit of a system LSI compatible with DVFS (Dynamic Voltage and Frequency Scaling).
以上、実施形態を参照して本願発明を説明したが、本願発明は、上記実施形態に限定されたものではない。本願発明の構成や詳細には、本願発明のスコープ内で当業者が理解し得る様々な変更を行うことができる。 Although the present invention has been described with reference to the embodiments, the present invention is not limited to the above embodiments. Various changes that can be understood by those skilled in the art can be made to the configuration and details of the present invention within the scope of the present invention.
この出願は、2007年12月28日に出願された日本出願特願2007−340385号公報を基礎とする優先権を主張し、その開示の全てをここに取り込む。 This application claims the priority on the basis of Japanese application Japanese Patent Application No. 2007-340385 for which it applied on December 28, 2007, and takes in those the indications of all here.
Claims (25)
前記半導体集積回路の設計情報に応じて決定された遅延特性で入力信号を繰り返し遅延し、該遅延された入力信号を、遅延が繰り返されるたびに出力する基本遅延手段と、
前記基本遅延手段から出力された入力信号をカウントし、該カウント値が予め定められた基準値より大きいか否かを判定し、前記カウント値が前記基準値より大きいと、内部信号を出力するカウンタ手段と、
前記カウンタ手段から出力された内部信号に基づいて、前記半導体集積回路の遅延時間を評価する評価手段と、を含む遅延モニタ回路。A delay monitor circuit for evaluating a delay time of a semiconductor integrated circuit,
Basic delay means for repeatedly delaying an input signal with delay characteristics determined according to design information of the semiconductor integrated circuit, and outputting the delayed input signal every time the delay is repeated;
A counter that counts the input signal output from the basic delay means, determines whether or not the count value is greater than a predetermined reference value, and outputs an internal signal when the count value is greater than the reference value Means,
A delay monitor circuit comprising: an evaluation unit that evaluates a delay time of the semiconductor integrated circuit based on an internal signal output from the counter unit;
前記基本遅延手段は、複数あり、前記複数の基本遅延手段のそれぞれでは、前記遅延特性が互いに異なる、遅延モニタ回路。In the delay monitor circuit according to claim 1,
There is a plurality of basic delay means, and the delay characteristics are different from each other in each of the plurality of basic delay means.
前記カウンタ手段は、複数あり、前記複数のカウンタ手段のそれぞれは、前記複数の基本遅延手段のいずれかと一対一で対応付けられ、該対応付けられた基本遅延手段から出力された入力信号をカウントし、
前記複数のカウンタ手段のそれぞれが出力した内部信号のうち、最後に出力された内部信号を出力する最大遅延検出手段を含み、
前記評価手段は、前記最大遅延検出手段から出力された内部信号に基づいて、前記半導体集積回路の遅延時間を評価する、遅延モニタ回路。In the delay monitor circuit according to claim 2,
The counter means includes a plurality of counter means, and each of the plurality of counter means is associated with one of the plurality of basic delay means on a one-to-one basis, and counts an input signal output from the associated basic delay means. ,
Among the internal signals output by each of the plurality of counter means, including a maximum delay detection means for outputting the last output internal signal,
The evaluation unit is a delay monitor circuit that evaluates a delay time of the semiconductor integrated circuit based on an internal signal output from the maximum delay detection unit.
前記最大遅延検出手段は、ANDゲート回路である、遅延モニタ回路。In the delay monitor circuit according to claim 3,
The maximum delay detecting means is a delay monitor circuit which is an AND gate circuit.
前記複数の基本遅延手段のそれぞれから出力された入力信号のうち、最後に出力された入力信号を出力する最大遅延検出手段を含み、
前記カウンタ手段は、前記最大遅延検出手段から出力された入力信号をカウントする、遅延モニタ回路。In the delay monitor circuit according to claim 2,
Among the input signals output from each of the plurality of basic delay means, including a maximum delay detection means for outputting the input signal output last,
The counter means is a delay monitor circuit for counting the input signal output from the maximum delay detecting means.
前記最大遅延検出手段は、
前記複数の基本遅延手段のそれぞれから出力された入力信号の位相を比較する位相比較手段と、
前記位相比較手段の比較結果に基づいて、前記最後に出力された入力信号を出力する選択手段と、を含む、遅延モニタ回路。In the delay monitor circuit according to claim 5,
The maximum delay detecting means is
Phase comparison means for comparing phases of input signals output from each of the plurality of basic delay means;
A delay monitor circuit including a selection unit that outputs the last output input signal based on a comparison result of the phase comparison unit;
前記最大遅延検出手段は、
前記入力信号を最後に出力した基本遅延手段と異なる基本遅延手段の動作を停止するゲーティング手段を含む、遅延モニタ回路。In the delay monitor circuit according to claim 5 or claim 6,
The maximum delay detecting means is
A delay monitor circuit comprising gating means for stopping the operation of a basic delay means different from the basic delay means that last outputted the input signal.
前記カウンタ手段は、前記複数の基本遅延手段のそれぞれから出力された入力信号のそれぞれを所定時間ずつ順番にカウントし、該カウント値が前記基準値より大きくなるたびに内部信号を出力し、
前記評価部は、前記カウンタ手段から出力された内部信号ごとに、該内部信号に基づいて、前記半導体集積回路の遅延時間を評価し、各評価結果に基づいて、前記半導体集積回路の真の遅延時間を評価する、遅延モニタ回路。In the delay monitor circuit according to claim 2,
The counter means counts each of the input signals output from each of the plurality of basic delay means in order for a predetermined time, and outputs an internal signal each time the count value becomes larger than the reference value,
The evaluation unit evaluates the delay time of the semiconductor integrated circuit based on the internal signal for each internal signal output from the counter means, and determines the true delay of the semiconductor integrated circuit based on each evaluation result. A delay monitor circuit that evaluates time.
前記複数の基本遅延手段のそれぞれは、所定の動作環境で互いに遅延時間が等しい、遅延モニタ回路。In the delay monitor circuit according to any one of claims 2 to 8,
Each of the plurality of basic delay means is a delay monitor circuit in which a delay time is equal to each other in a predetermined operating environment.
前記半導体集積回路のクロック信号を分周して分周クロック信号を生成する分周手段を含み、
前記評価手段は、前記内部信号の前記入力信号に対する遅延時間と、前記分周クロック信号の周期とを比較して、前記半導体集積回路の遅延時間を評価する、遅延モニタ回路。The delay monitor circuit according to any one of claims 1 to 9, wherein
Frequency dividing means for dividing the clock signal of the semiconductor integrated circuit to generate a divided clock signal;
A delay monitor circuit configured to evaluate a delay time of the semiconductor integrated circuit by comparing a delay time of the internal signal with respect to the input signal and a cycle of the divided clock signal;
前記評価手段は、前記分周手段の分周比に応じた遅延時間だけ前記内部信号を遅延するレジスタ遅延手段と、
前記レジスタ遅延手段にて遅延された内部信号の前記入力信号に対する遅延時間と、前記分周クロック信号の周期とを比較して、前記半導体集積回路の遅延時間を評価する判断手段と、を含む、遅延モニタ回路。In the delay monitor circuit according to claim 10,
The evaluation means includes a register delay means for delaying the internal signal by a delay time according to a frequency dividing ratio of the frequency dividing means,
A judgment means for evaluating a delay time of the semiconductor integrated circuit by comparing a delay time of the internal signal delayed by the register delay means with respect to the input signal and a cycle of the divided clock signal; Delay monitor circuit.
前記基本遅延手段は、前記設計情報に応じた複数の遅延回路をリング状に接続したリングオシレータを含み、
前記リングオシレータは、前記リング状の遅延回路で繰り返し遅延する、遅延モニタ回路。The delay monitor circuit according to any one of claims 1 to 11, wherein:
The basic delay means includes a ring oscillator in which a plurality of delay circuits corresponding to the design information are connected in a ring shape,
The ring oscillator is a delay monitor circuit that repeatedly delays with the ring-shaped delay circuit.
前記リングオシレータは、前記半導体集積回路の設計で使用されるライブラリ中のインバータゲート回路のうち、トランジスタの縦積み段数が最小のインバータゲート回路を前記遅延回路として含む、遅延モニタ回路。In the delay monitor circuit according to claim 12,
The ring oscillator includes a delay monitor circuit including, as the delay circuit, an inverter gate circuit having a minimum number of vertically stacked transistors among the inverter gate circuits in the library used in the design of the semiconductor integrated circuit.
前記リングオシレータは、前記半導体集積回路の設計で使用されるライブラリ中のNANDゲート回路のうち、nMOSトランジスタの縦積み段数が最大のNANDゲート回路を前記遅延回路として含む、遅延モニタ回路。In the delay monitor circuit according to claim 12,
The ring oscillator is a delay monitor circuit including, as the delay circuit, a NAND gate circuit having a maximum number of vertically stacked nMOS transistors among NAND gate circuits in a library used for designing the semiconductor integrated circuit.
前記リングオシレータは、前記半導体集積回路の設計で使用されるライブラリ中のNORゲート回路のうち、pMOSトランジスタの縦積み段数が最大のNORゲート回路を前記遅延回路として含む、遅延モニタ回路。In the delay monitor circuit according to claim 12,
The ring oscillator is a delay monitor circuit including, as the delay circuit, a NOR gate circuit having a maximum number of vertically stacked pMOS transistors among NOR gate circuits in a library used for designing the semiconductor integrated circuit.
前記リングオシレータは、前記半導体集積回路の設計で使用されるライブラリ中の複合ゲート回路のうち、nMOSトランジスタの縦積み段数が最大、かつ、pMOSトランジスタの縦積み段数が最大の複合ゲート回路を前記遅延回路として含む、遅延モニタ回路。In the delay monitor circuit according to claim 12,
The ring oscillator delays a composite gate circuit having a maximum number of vertically stacked nMOS transistors and a maximum number of vertically stacked pMOS transistors among the composite gate circuits in the library used for designing the semiconductor integrated circuit. A delay monitor circuit included as a circuit.
リングオシレータは、前記半導体集積回路の設計で使用されるライブラリ中のリピータ回路を前記遅延回路として含み、前記リピータ回路は、前記半導体集積回路の設計基準で許容される最大の長さの配線を負荷に有する、遅延モニタ回路。In the delay monitor circuit according to claim 12,
The ring oscillator includes a repeater circuit in a library used in the design of the semiconductor integrated circuit as the delay circuit, and the repeater circuit loads a wiring having a maximum length allowed by the design standard of the semiconductor integrated circuit. A delay monitor circuit;
前記リングオシレータは、前記半導体集積回路の設計で使用されるライブラリ中の論理ゲート回路を遅延回路として含み、前記論理ゲート回路は、前記半導体集積回路の設計基準で許容される最大の容量負荷を有する、遅延モニタ回路。In the delay monitor circuit according to claim 12,
The ring oscillator includes a logic gate circuit in a library used in the design of the semiconductor integrated circuit as a delay circuit, and the logic gate circuit has a maximum capacitive load allowed by a design standard of the semiconductor integrated circuit. , Delay monitor circuit.
前記基本遅延手段の段数は、前記内部信号の前記入力信号に対する遅延時間が、前記半導体集積回路の設計情報に応じて、前記半導体集積回路の設計基準で許容される許容範囲内の所定条件で所望の遅延時間となるような値に設定される、遅延モニタ回路。The delay monitor circuit according to any one of claims 12 to 18, wherein:
The number of stages of the basic delay means is set so that the delay time of the internal signal with respect to the input signal is a predetermined condition within an allowable range permitted by a design standard of the semiconductor integrated circuit according to design information of the semiconductor integrated circuit. A delay monitor circuit that is set to a value that results in a delay time of.
前記基準値は、前記内部信号の前記入力信号に対する遅延時間が、前記半導体集積回路の設計情報に応じて、前記所定条件で前記所望の遅延時間となるような値に設定される、遅延モニタ回路。In the delay monitor circuit according to claim 19,
The reference value is set to a value such that a delay time of the internal signal with respect to the input signal becomes the desired delay time under the predetermined condition according to design information of the semiconductor integrated circuit .
前記基準値は、前記内部信号の前記入力信号に対する遅延時間が、特定の動作環境で行われた動作テストのテスト結果に応じて、前記所望の遅延時間になるような値に設定される、遅延モニタ回路。In the delay monitor circuit according to claim 19,
The reference value is set to a value such that a delay time of the internal signal with respect to the input signal becomes the desired delay time according to a test result of an operation test performed in a specific operation environment. Monitor circuit.
前記基準値には、前記内部信号の前記入力信号に対する遅延時間が所定の追加遅延時間分増加するような値が加えられた、遅延モニタ回路。The delay monitor circuit according to any one of claims 19 to 21, wherein
A delay monitor circuit, wherein a value that increases a delay time of the internal signal with respect to the input signal by a predetermined additional delay time is added to the reference value.
前記リングオシレータは、奇数段のリングオシレータである遅延モニタ回路。The delay monitor circuit according to any one of claims 11 to 22, wherein
The ring oscillator is a delay monitor circuit which is an odd-numbered ring oscillator.
前記リングオシレータは、偶数段のリングオシレータである遅延モニタ回路。The delay monitor circuit according to any one of claims 11 to 22, wherein
The ring oscillator is a delay monitor circuit which is an even-numbered ring oscillator.
前記半導体集積回路の設計情報に応じて決定された遅延特性で入力信号を繰り返し遅延し、該遅延された入力信号を、遅延が繰り返されるたびに出力し、
前記出力された入力信号をカウントし、前記カウント値が予め定められた基準値より大きいか否かを判定し、前記カウント値が前記基準値より大きいと、内部信号を出力し、
前記出力された内部信号に基づいて、前記半導体集積回路の遅延時間を評価する、遅延モニタ方法。A delay monitoring method for evaluating a delay time of a semiconductor integrated circuit,
The input signal is repeatedly delayed with delay characteristics determined according to the design information of the semiconductor integrated circuit, and the delayed input signal is output every time the delay is repeated,
Counting the output input signal, determining whether the count value is greater than a predetermined reference value, if the count value is greater than the reference value, an internal signal is output,
A delay monitoring method for evaluating a delay time of the semiconductor integrated circuit based on the output internal signal.
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