KR102380506B1

KR102380506B1 - 전자기기 자가 진단 장치

Info

Publication number: KR102380506B1
Application number: KR1020200141801A
Authority: KR
Inventors: 김병윤; 김병규
Original assignee: 포스필 주식회사
Priority date: 2020-10-29
Filing date: 2020-10-29
Publication date: 2022-03-31
Also published as: US20220137130A1; CN114509617A; US11686772B2

Abstract

본 발명에 따른 전자기기 자가 진단 장치는 연산 동작을 수행하는 복수의 코어가 구비된 검사 대상물을 검사하기 위한 검사 기능 코드, DFT 검사 코드, 상기 검사 기능 코드에 따른 기능 검사에 대응하는 기능 검사 기대값, 상기 DFT 검사 코드에 따른 DFT 검사에 대응하는 DFT 검사 기대값, 상기 검사 대상물의 일반적인 연산 또는 운영을 위한 비검사 기능 코드가 저장되는 벡터 메모리, 상기 DFT 검사 코드에 따른 DFT 검사의 결과물인 DFT검사코드 결과값, 상기 검사 기능 코드에 따른 기능 검사의 결과물인 검사기능코드 결과값, 상기 비검사 기능 코드에 따른 기능 검사의 결과물인 비검사기능코드 결과값을 포함하는 검사데이터가 저장되는 검사데이터 저장부 및 상기 검사 기능 코드, 상기 DFT 검사 코드, 상기 비검사 기능 코드 중에서 하나를 선택하여 검사 모드를 선택하고, 선택된 검사 모드에 대응하여 상기 검사 대상물에 인가되는 검사 신호의 환경변수를 제어하면서 상기 검사 대상물을 검사하고, 상기 벡터 메모리에 저장된 기능 검사 기대값과 상기 검사데이터 저장부에 저장된 검사기능코드 결과값을 비교하고, 상기 벡터 메모리에 저장된 DFT 검사 기대값과 상기 검사데이터 저장부에 저장된 DFT검사코드 결과값을 비교하여 비교결과정보를 출력하는 안전영역 검사 제어부를 포함한다.

Description

전자기기 자가 진단 장치{SELF DIAGNOSTIC APPARATUS FOR ELECTRONIC DEVICE}

본 발명은 전자기기 자가 진단 장치에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 본 발명은 반도체, 회로 모듈, 시스템 등과 같은 검사 대상물의 시간 경과에 따른 안전 동작 영역의 특성 변화를 분석함으로써 검사 대상물의 안전성을 향상시키고, 종래 기술과는 달리 검사 대상물이 구동 중에도 상시 검사 및 주기적 검사를 가능하게 하는 검사 기술에 관한 것이다.

일반적으로, 전기전자 회로가 구비된 이동체 시스템의 기능적 안전을 위하여 ISO 26262는 ASIL(Automotive Safety Integrity Level) 4의 수준의 높은 안전도를 확보하도록 표준을 정의하고 있다.

이러한 높은 안전도 목표를 달성하기 위하여 현장에서의 자가진단이 가능한 검사 회로를 갖출 필요가 있다.

도 1은 종래 기술인 미국 등록특허공보 US 10,620,266 B2의 장치 구성을 나타낸 도면이고, 도 2 및 도 3은 종래 기술의 동작을 설명하기 위한 도면들이다.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 종래 기술은 복수개의 코어를 가진 장치에서 자가검사 제어 회로를 구비하고 있으며, 사용 현장에서의 외부 검사 지시에 따라 적어도 한 개의 코어가 현재의 연산 상태를 메모리에 저장하고, 진단 수면모드로 진입하도록 제어한다.

이러한 종래 기술은 검사 모드에 진입하는 과정에서 코어 연산 회로의 중단과 검사 후 복구 과정이 필요하고 외부에서 검사 모드 진입 명령을 받아서 검사를 수행하는 수동적인 방식을 취하고 있어, 시스템의 운영 효율이 낮아지는 문제점이 있다.

또한, 종래 기술은 시간 변화에 의한 회로의 기능 저하, 품질의 변화를 알 수가 없어 높은 안전도가 필요한 시스템에 적용하기 어려운 문제점이 있다.

미국 등록특허공보 US 10,620,266 B2(등록일자: 2020년 04월 14일, 명칭: SYSTEM, APPARATUS AND METHOD FOR IN-FIELD SELF TESTING IN A DIAGNOSTIC SLEEP STATE)

본 발명의 기술적 과제는 반도체 소자, ICT 모듈, 시스템 등과 같은 검사 대상물의 안전 동작 영역을 확인하는 장치를 갖추고, 시간 경과에 따른 안전 동작 영역의 특성 변화를 분석함으로써 전기전자 회로를 구비한 이동체의 안전성을 향상시키는 것이다.

또한, 본 발명의 기술적 과제는 종래 기술과는 달리 검사 대상물이 구동 중에도 상시 검사 및 주기적 검사가 가능하도록 함으로써 자율주행차량 또는 드론 등과 같은 이동체에 탑재된 전자기기의 검사에 특히 효과적인 솔루션을 제공하는 것이다.

이러한 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 전자기기 자가 진단 장치는 연산 동작을 수행하는 복수의 코어가 구비된 검사 대상물을 검사하기 위한 검사 기능 코드, DFT 검사 코드, 상기 검사 기능 코드에 따른 기능 검사에 대응하는 기능 검사 기대값, 상기 DFT 검사 코드에 따른 DFT 검사에 대응하는 DFT 검사 기대값, 상기 검사 대상물의 일반적인 연산 또는 운영을 위한 비검사 기능 코드가 저장되는 벡터 메모리, 상기 DFT 검사 코드에 따른 DFT 검사의 결과물인 DFT검사코드 결과값, 상기 검사 기능 코드에 따른 기능 검사의 결과물인 검사기능코드 결과값, 상기 비검사 기능 코드에 따른 기능 검사의 결과물인 비검사기능코드 결과값을 포함하는 검사데이터가 저장되는 검사데이터 저장부 및 상기 검사 기능 코드, 상기 DFT 검사 코드, 상기 비검사 기능 코드 중에서 하나를 선택하여 검사 모드를 선택하고, 선택된 검사 모드에 대응하여 상기 검사 대상물에 인가되는 검사 신호의 환경변수를 제어하면서 상기 검사 대상물을 검사하고, 상기 벡터 메모리에 저장된 기능 검사 기대값과 상기 검사데이터 저장부에 저장된 검사기능코드 결과값을 비교하고, 상기 벡터 메모리에 저장된 DFT 검사 기대값과 상기 검사데이터 저장부에 저장된 DFT검사코드 결과값을 비교하여 비교결과정보를 출력하는 안전영역 검사 제어부를 포함한다.

본 발명에 따른 전자기기 자가 진단 장치에 있어서, 상기 안전영역 검사 제어부는, 상기 검사 대상물이 부팅되는 부트 구간과 상기 검사 대상물의 동작이 종료되는 종료 구간 사이에 존재하는 운영 구간의 일부 구간을 상기 검사 기능 코드에 따른 검사 모드가 실행되는 구간으로 주기적으로 할당함으로써 상기 검사 기능 코드에 따른 검사 모드가 상기 운영 구간에서 실행되도록 제어하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 전자기기 자가 진단 장치에 있어서, 상기 안전영역 검사 제어부는, 상기 검사 기능 코드에 따른 검사 모드에서, 상기 검사 대상물에 인가되는 검사 신호를 구성하는 전압, 클록의 주파수, 온도의 환경변수를 최소값부터 최대값까지 변화시키면서 획득한 검사기능코드 결과값이 상기 검사데이터 저장부에 축적되도록 제어하고, 상기 검사데이터 저장부에 축적된 검사기능코드 결과값과 상기 벡터 메모리에 저장된 기능 검사 기대값을 비교하여 상기 검사 기능 코드가 정상적으로 동작하는 구간과 비정상적으로 동작하는 구간을 판별하고, 판별 결과를 상기 비교결과정보에 포함시켜 출력하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 전자기기 자가 진단 장치에 있어서, 상기 벡터 메모리에 저장되는 검사 기능 코드, DFT 검사 코드, 기능 검사 기대값, DFT 검사 기대값, 비검사 기능 코드는 외부 장치를 통하여 입력 가능한 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 전자기기 자가 진단 장치에 있어서, 상기 안전영역 검사 제어부는, 상기 검사 대상물에 대한 검사 환경과 검사 주기를 설정하고 상기 검사데이터의 시간적인 변화 정보에 따라 사전 경고 정보를 출력하는 자가 검사 제어부, 상기 검사대상물에 대한 검사 모드를 선택하는 검사모드 선택부, 상기 검사모드 선택부에 의해 선택된 검사 모드에 따라 상기 검사 대상물에 인가되는 전압을 제어하는 전압 제어기, 상기 검사모드 선택부에 의해 선택된 검사 모드에 따라 상기 검사 대상물에 인가되는 클록을 제어하는 클록 제어기, 상기 벡터 메모리에 저장된 기능 검사 기대값과 상기 검사데이터 저장부에 저장된 검사기능코드 결과값을 비교하고, 상기 벡터 메모리에 저장된 DFT 검사 기대값과 상기 검사데이터 저장부에 저장된 DFT검사코드 결과값을 비교하는 데이터 비교기 및 외부와의 네트워크 연결을 지원하는 네트워크 인터페이스를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 전자기기 자가 진단 장치에 있어서, 상기 안전영역 검사 제어부는, 상기 전압 제어기가 상기 검사 대상물에 인가하는 전압의 최소값과 최대값, 상기 전압을 상기 최소값에서 상기 최대값으로 점진적으로 증가시키는 경우, 상기 최대값에서 상기 최소값으로 점진적으로 감소시키는 경우 및 오동작 전압 구간과 동작 전압 구간의 경계선을 이진 탐색하는 경우의 단위 전압 변경값을 포함하는 전압 환경변수가 저장된 전압 레지스터를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 전자기기 자가 진단 장치에 있어서, 상기 안전영역 검사 제어부는, 상기 클록 제어기가 상기 검사 대상물에 인가하는 클록의 주파수의 최소값과 최대값, 상기 클록의 주파수를 상기 최소값에서 상기 최대값으로 증가시키는 경우, 상기 최대값에서 상기 최소값으로 감소시키는 경우 및 및 오동작 주파수 구간과 동작 주파수 구간의 경계선을 이진 탐색하는 경우의 단위 주파수 변경값, 상기 클록의 지연 최소값과 지연 최대값, 상기 클록의 지연값을 상기 지연 최소값에서 지연 최대값으로 증가시키는 경우, 상기 지연 최대값에서 상기 지연 최소값으로 감소시키는 경우 및 오동작 지연 구간과 동작 지연 구간의 경계선을 이진 탐색하는 경우의 단위 지연 변경값, 상기 클록의 듀티비 최소값과 최대값, 상기 클록의 듀티비를 상기 듀티비 최소값에서 듀티비 최대값으로 증가시키는 경우, 상기 듀티비 최대값에서 상기 듀티비 최소값으로 감소시키는 경우 및 오동작 듀티비 구간과 동작 듀티비 구간의 경계선을 이진 탐색하는 경우의 단위 듀티비 변경값을 포함하는 클록 환경변수가 저장된 클록 레지스터를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 전자기기 자가 진단 장치에 있어서, 상기 안전영역 검사 제어부는, 상기 검사모드 선택부에 의해 선택된 검사 모드에 따라 상기 검사 대상물의 온도를 제어하는 온도 제어기 및 상기 검사 대상물을 검사하는 과정에서 상기 검사 대상물에 발생하는 발열량에 대응하여 상기 검사 대상물을 검사하는 과정을 제어 또는 중단하기 위한 온도값과 냉각팬 구동값을 포함하는 온도 환경변수가 저장된 온도 레지스터를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 전자기기 자가 진단 장치에 있어서, 상기 안전영역 검사 제어부는, 상기 검사 대상물을 검사하는 과정에서 상기 검사 대상물의 온도를 감지하여 상기 자가 검사 제어부로 전달하는 온도 감지기를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 전자기기 자가 진단 장치에 있어서, 상기 안전영역 검사 제어부는, 상기 검사 대상물을 검사하는 과정 전후에 상기 검사 대상물의 입출력 단자 또는 전원 단자의 누설 전류를 측정하여 상기 자가 검사 제어부로 전달하는 전류 전압 감지기를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 전자기기 자가 진단 장치에 있어서, 상기 검사 대상물은 자율주행차량 또는 드론을 포함하는 이동체에 탑재된 전자기기이거나, 반도체 또는 디스플레이를 포함하는 ICT 소자로 구성된 전자회로이거나, 검사 장치에 탑재된 전자기기인 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면, 반도체, 회로 모듈, 전기전자기기 등의 안전동작영역에 대한 탐색과 시간 변화에 따른 회로의 기능 저하를 자율적으로 검사하고 감시할 수 있는 효과가 있다.

또한, 종래 방식과는 달리 검사 대상물이 구동 중인 경우에도 상시 검사 및 시간 변화 분석 등 검사 대상물의 실시간 특성 진단이 가능한 효과가 있다.

또한, 이러한 장점으로 인하여 실시간으로 시간 변화에 의한 회로의 기능 저하, 품질의 변화를 알 수가 있어 자율주행차량, 드론 등과 같은 이동체를 비롯한 높은 안전도기 필요한 전기전자 회로 및 시스템에 적용할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 종래 기술의 장치 구성을 나타낸 도면이고,
도 2 및 도 3은 종래 기술의 동작을 설명하기 위한 도면들이고,
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 전자기기 자가 진단 장치를 나타낸 도면이고,
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 있어서, 안전영역 검사 제어부의 예시적인 구성을 나타낸 도면이고,
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 전자기기 자가 진단 장치의 예시적인 동작 타이밍 다이아그램을 나타낸 도면이고,
도 7 및 도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 전자기기 자가 진단 장치의 예시적인 동작을 설명하기 위한 도면이다.

본 명세서에 개시된 본 발명의 개념에 따른 실시 예들에 대해서 특정한 구조적 또는 기능적 설명은 단지 본 발명의 개념에 따른 실시 예들을 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로서, 본 발명의 개념에 따른 실시 예들은 다양한 형태들로 실시될 수 있으며 본 명세서에 설명된 실시 예들에 한정되지 않는다.

본 발명의 개념에 따른 실시 예들은 다양한 변경들을 가할 수 있고 여러 가지 형태들을 가질 수 있으므로 실시 예들을 도면에 예시하고 본 명세서에서 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명의 개념에 따른 실시 예들을 특정한 개시 형태들에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물, 또는 대체물을 포함한다.

제1 또는 제2 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소로부터 구별하는 목적으로만, 예컨대 본 발명의 개념에 따른 권리 범위로부터 벗어나지 않은 채, 제1 구성 요소는 제2 구성 요소로 명명될 수 있고 유사하게 제2 구성 요소는 제1 구성 요소로도 명명될 수 있다.

어떤 구성 요소가 다른 구성 요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성 요소에 직접 연결되어 있거나 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성 요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성 요소가 다른 구성 요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는 중간에 다른 구성 요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 구성 요소간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에" 와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.

본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로서, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 본 명세서에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어는 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 나타낸다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의된 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 갖는 것으로 해석되어야 하며, 본 명세서에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

이하에서는, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세히 설명한다.

도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 전자기기 자가 진단 장치를 나타낸 도면이고, 도 5는 본 발명의 일 실시 예에 있어서, 안전영역 검사 제어부(30)의 예시적인 구성을 나타낸 도면이다.

도 4 및 도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 전자기기 자가 진단 장치는 벡터 메모리(10), 검사데이터 저장부(20) 및 안전영역 검사 제어부(30)를 포함한다.

벡터 메모리(10)는 연산 동작을 수행하는 복수의 코어가 구비된 검사 대상물을 검사하기 위한 검사 기능 코드, 검사 기능 코드에 따른 기능 검사에 대응하는 기능 검사 기대값, DFT 검사 코드, DFT 검사 코드에 따른 DFT 검사에 대응하는 DFT 검사 기대값, 검사 대상물의 일반적인 연산 또는 운영을 위한 비검사 기능 코드가 저장되는 구성요소이다.

보다 구체적으로, 벡터 메모리(10)는 비검사 코드 영역과 검사 코드 영역으로 구분될 수 있다. 비검사 코드 영역은 검사 대상물의 일반적인 연산 또는 운영을 위한 비검사 기능 코드가 저장되며, 검사 코드 영역은 검사 기능 코드와 DFT(Design For Test) 검사 코드로 구성되며, 이 검사 코드 영역에는 각 코드에 대응하는 검사 기대값이 저장된다.

여기서 DFT 검사 코드는 검사 대상물 내부 회로의 로직 단위 연결망을 구성한 SCAN 체인들의 구동을 위한 스캔(SCAN) 코드 및 내부 셀 어레이의 자가 검사를 위한 BIST(Built-in-self-test) 회로 구동을 위한 BIST 코드로 구성되며, 이들 DFT 검사 코드는 검사 기능 코드와는 다른 포맷으로 구성되며 별개의 채널로 운영될 수 있다.

반면, 검사 기능 코드는 비검사 기능 코드와 동일 형태를 갖도록 구성될 수 있으며, 동일한 명령어 디코더(Instruction Decoder) 및 스케쥴러(Scheduler) 채널을 통해 전달 및 제어가 이루어질 수 있으며, 검사 기능 코드는 검사 대상물의 코어 및 주변부를 짧은 시간에 최대한 많은 영역을 구동할 수 있도록 제작되어 효율적인 검사가 가능하도록 구성될 수 있다.

예를 들어, 검사 대상물은 자율주행차량 또는 드론 등을 포함하는 이동체에 탑재된 전자기기일 수 있으며, 벡터 메모리(10)에 저장되는 검사 기능 코드, DFT 검사 코드, 기능 검사 기대값, DFT 검사 기대값, 비검사 기능 코드는 외부 장치를 통하여 입력 및 재입력 가능하도록 구성될 수 있다.

검사데이터 저장부(20)는 DFT 검사 코드에 따른 DFT 검사의 결과물인 DFT검사코드 결과값, 검사 기능 코드에 따른 기능 검사의 결과물인 검사기능코드 결과값, 비검사 기능 코드에 따른 기능 검사의 결과물인 비검사기능코드 결과값을 포함하는 검사데이터가 저장되는 구성요소이다.

안전영역 검사 제어부(30)는 검사 기능 코드, DFT 검사 코드, 비검사 기능 코드 중에서 하나를 선택하여 검사 모드를 선택하고, 선택된 검사 모드에 대응하여 검사 대상물에 인가되는 검사 신호의 환경변수를 제어하면서 검사 대상물을 검사하고, 벡터 메모리(10)에 저장된 기능 검사 기대값과 검사데이터 저장부(20)에 저장된 검사기능코드 결과값을 비교하고, 벡터 메모리(10)에 저장된 DFT 검사 기대값과 검사데이터 저장부(20)에 저장된 DFT검사코드 결과값을 비교하여 비교결과정보를 출력하는 구성요소이다.

안전영역 검사 제어부(30)에는 검사 대상물에 인가되는 전압, 주파수를 제어하기 위한 수단, 검사 코드를 선택하기 위한 수단, 벡터 메모리(10)에 저장된 기대값 대비 실제 검사 결과를 비교하는 수단이 구비될 수 있으며, 이러한 안전영역 검사 제어부(30)의 구체적인 구성에 대해서는 후술한다.

예를 들어, 안전영역 검사 제어부(30)는, 검사 대상물이 부팅되는 부트 구간과 검사 대상물의 동작이 종료되는 종료 구간 사이에 존재하는 운영 구간의 일부 구간을 검사 기능 코드에 따른 검사 모드가 실행되는 구간으로 주기적으로 할당함으로써 검사 기능 코드에 따른 검사 모드가 운영 구간에서 실행되도록 제어할 수 있다.

또한, 예를 들어, 안전영역 검사 제어부(30)는 검사 기능 코드에 따른 검사 모드에서, 검사 대상물에 인가되는 검사 신호를 구성하는 전압, 클록의 주파수, 온도 등의 환경변수를 최소값부터 최대값까지 변화시키면서 획득한 검사기능코드 결과값이 검사데이터 저장부(20)에 축적되도록 제어하고, 검사데이터 저장부(20)에 축적된 검사기능코드 결과값과 벡터 메모리(10)에 저장된 기능 검사 기대값을 비교하여 검사 기능 코드가 정상적으로 동작하는 구간과 비정상적으로 동작하는 구간을 판별하고, 판별 결과를 비교결과정보에 포함시켜 출력하도록 구성될 수 있다.

이하에서는 안전영역 검사 제어부(30)의 구체적인 구성을 도 4를 추가로 참조하여 설명한다.

도 4를 추가로 참조하면, 안전영역 검사 제어부(30)는 자가 검사 제어부(100), 검사모드 선택부(110), 전압 제어기(120), 클록 제어기(130), 온도 제어기(140), 데이터 비교기(150), 네트워크 인터페이스(160), 전압 레지스터(170), 클록 레지스터(180), 온도 레지스터(190), 온도 감지기(200), 전류 전압 감지기(210), 데이터 버퍼 메모리(220) 및 프로그램 메모리(230)를 포함한다.

자가 검사 제어부(100)는 검사 대상물에 대한 검사 환경과 검사 주기를 설정하고 데이터 비교기(150)가 출력하는 정보를 참조하여 검사데이터의 시간적인 변화 정보에 따라 사전 경고 정보를 출력하는 기능을 수행한다.

검사모드 선택부(110)는 검사대상물에 인가할 검사 코드를 선택함으로써 검사대상물에 대한 검사 모드를 선택하는 기능을 수행한다.

전압 제어기(120)는 검사모드 선택부(110)에 의해 선택된 검사 모드에 따라 검사 대상물에 인가되는 전압을 제어하는 기능을 수행한다.

전압 레지스터(170)에는 전압 제어기(120)가 검사 대상물에 인가하는 전압의 최소값과 최대값, 전압을 최소값에서 최대값으로 점진적으로 증가시키는 경우, 최대값에서 최소값으로 점진적으로 감소시키는 경우 및 오동작 전압 구간과 동작 전압 구간의 경계선을 이진 탐색하는 경우의 계단값 즉, 단위 전압 변경값을 포함하는 전압 환경변수가 저장된다. 이진 탐색의 경우, 검사 시간을 단축할 수 있는 추가적인 효과가 있다.

클록 제어기(130)는 검사모드 선택부(110)에 의해 선택된 검사 모드에 따라 검사 대상물에 인가되는 클록을 제어하는 기능을 수행한다.

클록 레지스터(180)에는 클록 제어기(130)가 검사 대상물에 인가하는 클록의 주파수의 최소값과 최대값, 클록의 주파수를 최소값에서 최대값으로 증가시키는 경우, 최대값에서 최소값으로 감소시키는 경우 및 오동작 주파수 구간과 동작 주파수 구간의 경계선을 이진 탐색하는 경우의 계단값 즉, 단위 주파수 변경값, 클록의 지연 최소값과 지연 최대값, 클록의 지연값을 지연 최소값에서 지연 최대값으로 증가시키는 경우, 지연 최대값에서 지연 최소값으로 감소시키는 경우 및 오동작 지연 구간과 동작 지연 구간의 경계선을 이진 탐색하는 경우의 계단값 즉, 단위 지연 변경값, 클록의 듀티비(duty ratio) 최소값과 최대값, 클록의 듀티비를 듀티비 최소값에서 듀티비 최대값으로 증가시키는 경우, 듀티비 최대값에서 듀티비 최소값으로 감소시키는 경우 및 오동작 듀티비 구간과 동작 듀티비 구간의 경계선을 이진 탐색하는 경우의 계단값 즉, 단위 듀티비 변경값을 포함하는 클록 환경변수가 저장된다.

온도 제어기(140)는 검사모드 선택부(110)에 의해 선택된 검사 모드에 따라 검사 대상물을 구성하는 요소들(예, 코어, 메모리, 보드 등)의 온도를 제어하는 기능을 수행한다.

온도 레지스터(190)에는 검사 대상물을 검사하는 과정에서 검사 대상물에 발생하는 발열량에 대응하여 검사 대상물을 검사하는 과정을 제어 또는 중단하기 위한 온도값과 냉각팬 구동값 등을 포함하는 온도 환경변수가 저장된다.

데이터 비교기(150)는 벡터 메모리(10)에 저장된 기능 검사 기대값과 검사데이터 저장부(20)에 저장된 검사기능코드 결과값을 비교하고, 벡터 메모리(10)에 저장된 DFT 검사 기대값과 검사데이터 저장부(20)에 저장된 DFT검사코드 결과값을 비교하는 기능을 수행한다.

네트워크 인터페이스(160)는 외부와의 네트워크 연결을 지원하는 기능을 수행한다.

온도 감지기(200)는 검사 대상물을 검사하는 과정에서 검사 대상물을 구성하는 요소들의 온도를 감지하여 자가 검사 제어부(100)로 전달한다.

전류 전압 감지기(210)는 검사 대상물을 검사하는 과정 전후에 검사 대상물의 입출력 단자 또는 전원 단자의 누설 전류를 측정하여 자가 검사 제어부(100)로 전달한다.

데이터 버퍼 메모리(220)에는 검사와 관련한 데이터가 저장되고, 프로그램 메모리(230)에는 검사에 이용되는 프로그램이 저장된다.

도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 전자기기 자가 진단 장치의 예시적인 동작 타이밍 다이아그램을 나타낸 도면이다.

도 6에서, 시스템(System)은 검사 대상물이며, 기본 동작은 초기치 설정 단계인 부트(Boot) 구간(T0), 작업을 수행하는 운영(Operation) 및 기능검사(T1_1 ~ T1_n) 구간, 종료 구간(T2)로 구성된다.

부트 구간(T0)에서는 시스템의 초기치 설정 과정에 이어서 DFT 검사 모드로 진입하며, 시스템(System)의 DFT 회로에 대한 검사가 수행된다. DFT 회로 검사가 종료되면 그 결과는 검사데이터 저장부(20)의 DFT 검사데이터 저장영역에 저장된다.

운영/기능검사 구간(T1)에서는 응용 프로그램 등의 작업이 수행되며, 일정 주기로 기능 검사 모드에 진입한다. 기능 검사 모드에서는 안전동작 대역을 측정하기 위하여 전압, 주파수, 온도 등 환경 변수들의 값을 최소값부터 최대값까지 변화를 주어 기능 검사 코드가 정상적으로 동작하는 구간과 그렇지 못한 구간을 찾아낸다. 이러한 기능 검사는 주기적으로 반복적으로 이루어지며 그 결과는 검사데이터 저장부(20)의 기능코드 검사데이터 저장영역에 저장된다.

기능 검사 모드를 구현하는 방법에 있어, 위의 예처럼 일정한 주기로 구동하는 방법 외에도 응용 프로그램에 의한 시스템 작업이 종료되어 시스템이 유휴 상태로 접어들면 기능검사모드에 진입하는 설정도 가능하다.

종료 구간(T2)에서는 시스템이 최종 대기(standby) 또는 다운(down) 상태에 들어가기에 앞서 DFT 검사 모드로 진입하여 시스템(System)의 DFT 회로에 대한 검사를 수행한다. DFT 회로 검사가 종료되면 그 결과는 검사데이터 저장부(20)의 DFT 검사데이터 저장영역에 저장된다.

부가적으로, DFT 회로는 기능 회로의 동작에 직접적인 영향을 주지않고 회로의 연결 여부만을 확인하기 위한 목적으로 저속 동작하도록 설계되어 있어 통상 환경 변수의 영향을 많이 받지 않고 또한 시스템의 속도 저하 또는 타이밍 이상 등 기능과는 별다른 관계가 없으므로 여기서는 T1 구간에서 하듯이 안전동작영역을 탐색하도록 설정할 필요는 없다.

도 7 및 도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 전자기기 자가 진단 장치의 예시적인 동작을 설명하기 위한 도면으로서, 검사 대상물의 안전동작영역을 탐색하기 위한 작업 흐름이 개시되어 있다.

도 7 및 도 8을 추가로 참조하면, 먼저 단계 S10에서는, 네트워크를 통해 전달받은 검사코드 및 기대값을 벡터 메모리(10)에 저장하는 과정이 수행된다.

단계 S20에서는, 검사를 검사 대상물의 유휴 상태에서 적용할지 또는 상시 적용할지를 선택하는 과정이 수행된다. 여기서 유휴 모드(Idle Mode)를 선택하면 검사 대상물의 수행 작업이 없이 유휴 상태에 있는 경우에만 검사를 수행하며, 상시 모드(Ordinary Mode)를 선택하면 단계 S30으로 전환되어 주기적으로 검사 모드를 작동시키는 검사코드 적용 주기를 설정한다.

단계 S40에서는, 검사코드를 수행하기 위한 전압, 주파수, 클록 듀티비 적용 범위, 시험간격 등을 설정하며, 이러한 설정은 시스템에 미리 입력된 프로그램을 따르거나 네트워크를 통해 수정된 값에 따라 자동으로 설정될 수 있다.

단계 S50에서는, 환경 변수에 대한 설정이 완료되면 안전동작영역에 대한 계측 프로그램이 실행된다.

단계 S70에서는, 검사 대상물의 동작변수를 최소값부터 최대값까지 일정 단계를 따라 전개하며 검사를 진행하고, 단계 S90에서는, 그 검사 결과물을 검사데이터 저장부(20)에 저장한다.

단계 S100과 단계 S110에서는, 데이터 비교기(150)가 그 결과물과 벡터 메모리(10)에 보관하고 있는 기대값과의 비교를 통해 불량 발생 여부를 판단하여 안전영역 검사 제어부(30) 내부의 데이터 버퍼 메모리(220)에 저장한다.

여기서 검사 대상물에 대한 입력 변수 전개 중에 불량이 발생하면, 단계 S 80으로 전환되어 검사 대상물을 리셋하고 다음 입력 변수를 전개하여 검사를 계속 수행한다.

단계 S120에서는, 동작변수에 대한 전개가 완료되었는지 여부를 판단한다. 동작변수에 대한 전개가 완료되지 않은 경우 단계 S60으로 전환되고, 동작변수에 대한 전개가 완료된 경우 단계 S130으로 전환된다.

동작변수에 대한 전개가 완료되면, 단계 S130에서 종전에 기록되어 있는 데이터 대비 안전동작영역의 변화 여부를 분석하고, 단계 S140에서 안전동작영역의 변화가 감지되면, 단계 S150에서 경고 시스템에 그 결과를 보내거나, 단계 S160에서 네트워크를 통해 외부로 결과물을 전송한다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이 본 발명에 따르면, 반도체, 회로 모듈, 전기전자기기 등의 안전동작영역에 대한 탐색과 시간 변화에 따른 회로의 기능 저하를 자율적으로 검사하고 감시할 수 있는 효과가 있다.

또한, 이러한 장점으로 인하여 실시간으로 시간 변화에 의한 회로의 기능 저하, 품질의 변화를 알 수가 있어 자율주행차량, 드론 등과 같은 이동체를 비롯한 높은 안전도가 필요한 전기전자 회로 및 시스템에 적용할 수 있는 효과가 있다.

10: 벡터 메모리
20: 검사데이터 저장부
30: 안전영역 검사 제어부
100: 자가 검사 제어부
110: 검사모드 선택부
120: 전압 제어기
130: 클록 제어기
140: 온도 제어기
150: 데이터 비교기
160: 네트워크 인터페이스
170: 전압 레지스터
180: 클록 레지스터
190: 온도 레지스터
200: 온도 감지기
210: 전류 전압 감지기
220: 데이터 버퍼 메모리
230: 프로그램 메모리

Claims

연산 동작을 수행하는 복수의 코어가 구비된 검사 대상물을 검사하기 위한 검사 기능 코드, 상기 검사 기능 코드에 따른 기능 검사에 대응하는 기능 검사 기대값, DFT 검사 코드, 상기 DFT 검사 코드에 따른 DFT 검사에 대응하는 DFT 검사 기대값, 상기 검사 대상물의 일반적인 연산 또는 운영을 위한 비검사 기능 코드가 저장되는 벡터 메모리;
상기 DFT 검사 코드에 따른 DFT 검사의 결과물인 DFT검사코드 결과값, 상기 검사 기능 코드에 따른 기능 검사의 결과물인 검사기능코드 결과값, 상기 비검사 기능 코드에 따른 기능 검사의 결과물인 비검사기능코드 결과값을 포함하는 검사데이터가 저장되는 검사데이터 저장부; 및
상기 검사 기능 코드, 상기 DFT 검사 코드, 상기 비검사 기능 코드 중에서 하나를 선택하여 검사 모드를 선택하고, 선택된 검사 모드에 대응하여 상기 검사 대상물에 인가되는 검사 신호의 환경변수를 제어하면서 상기 검사 대상물을 검사하고, 상기 벡터 메모리에 저장된 기능 검사 기대값과 상기 검사데이터 저장부에 저장된 검사기능코드 결과값을 비교하고, 상기 벡터 메모리에 저장된 DFT 검사 기대값과 상기 검사데이터 저장부에 저장된 DFT검사코드 결과값을 비교하여 비교결과정보를 출력하는 안전영역 검사 제어부를 포함하는, 전자기기 자가 진단 장치.
제1항에 있어서,
상기 안전영역 검사 제어부는,
상기 검사 대상물이 부팅되는 부트 구간과 상기 검사 대상물의 동작이 종료되는 종료 구간 사이에 존재하는 운영 구간의 일부 구간을 상기 검사 기능 코드에 따른 검사 모드가 실행되는 구간으로 주기적으로 할당함으로써 상기 검사 기능 코드에 따른 검사 모드가 상기 운영 구간에서 실행되도록 제어하는 것을 특징으로 하는, 전자기기 자가 진단 장치.
제2항에 있어서,
상기 안전영역 검사 제어부는,
상기 검사 기능 코드에 따른 검사 모드에서,
상기 검사 대상물에 인가되는 검사 신호를 구성하는 전압, 클록의 주파수, 온도의 환경변수를 최소값부터 최대값까지 변화시키면서 획득한 검사기능코드 결과값이 상기 검사데이터 저장부에 축적되도록 제어하고,
상기 검사데이터 저장부에 축적된 검사기능코드 결과값과 상기 벡터 메모리에 저장된 기능 검사 기대값을 비교하여 상기 검사 기능 코드가 정상적으로 동작하는 구간과 비정상적으로 동작하는 구간을 판별하고, 판별 결과를 상기 비교결과정보에 포함시켜 출력하는 것을 특징으로 하는, 전자기기 자가 진단 장치.
제1항에 있어서,
상기 벡터 메모리에 저장되는 검사 기능 코드, DFT 검사 코드, 기능 검사 기대값, DFT 검사 기대값, 비검사 기능 코드는 외부 장치를 통하여 입력 가능한 것을 특징으로 하는, 전자기기 자가 진단 장치.
제2항에 있어서,
상기 안전영역 검사 제어부는,
상기 검사 대상물에 대한 검사 환경과 검사 주기를 설정하고 상기 검사데이터의 시간적인 변화 정보에 따라 사전 경고 정보를 출력하는 자가 검사 제어부;
상기 검사대상물에 대한 검사 모드를 선택하는 검사모드 선택부;
상기 검사모드 선택부에 의해 선택된 검사 모드에 따라 상기 검사 대상물에 인가되는 전압을 제어하는 전압 제어기;
상기 검사모드 선택부에 의해 선택된 검사 모드에 따라 상기 검사 대상물에 인가되는 클록을 제어하는 클록 제어기;
상기 벡터 메모리에 저장된 기능 검사 기대값과 상기 검사데이터 저장부에 저장된 검사기능코드 결과값을 비교하고, 상기 벡터 메모리에 저장된 DFT 검사 기대값과 상기 검사데이터 저장부에 저장된 DFT검사코드 결과값을 비교하는 데이터 비교기; 및
외부와의 네트워크 연결을 지원하는 네트워크 인터페이스를 포함하는 것을 특징으로 하는, 전자기기 자가 진단 장치.
제5항에 있어서,
상기 안전영역 검사 제어부는,
상기 전압 제어기가 상기 검사 대상물에 인가하는 전압의 최소값과 최대값, 상기 전압을 상기 최소값에서 상기 최대값으로 점진적으로 증가시키는 경우, 상기 최대값에서 상기 최소값으로 점진적으로 감소시키는 경우 및 오동작 전압 구간과 동작 전압 구간의 경계선을 이진 탐색하는 경우의 단위 전압 변경값을 포함하는 전압 환경변수가 저장된 전압 레지스터를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 전자기기 자가 진단 장치.
제5항에 있어서,
상기 안전영역 검사 제어부는,
상기 클록 제어기가 상기 검사 대상물에 인가하는 클록의 주파수의 최소값과 최대값, 상기 클록의 주파수를 상기 최소값에서 상기 최대값으로 증가시키는 경우, 상기 최대값에서 상기 최소값으로 감소시키는 경우 및 오동작 주파수 구간과 동작 주파수 구간의 경계선을 이진 탐색하는 경우의 단위 주파수 변경값, 상기 클록의 지연 최소값과 지연 최대값, 상기 클록의 지연값을 상기 지연 최소값에서 지연 최대값으로 증가시키는 경우, 상기 지연 최대값에서 상기 지연 최소값으로 감소시키는 경우 및 오동작 지연 구간과 동작 지연 구간의 경계선을 이진 탐색하는 경우의 단위 지연 변경값, 상기 클록의 듀티비 최소값과 최대값, 상기 클록의 듀티비를 상기 듀티비 최소값에서 듀티비 최대값으로 증가시키는 경우, 상기 듀티비 최대값에서 상기 듀티비 최소값으로 감소시키는 경우 및 오동작 듀티비 구간과 동작 듀티비 구간의 경계선을 이진 탐색하는 경우의 단위 듀티비 변경값을 포함하는 클록 환경변수가 저장된 클록 레지스터를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 전자기기 자가 진단 장치.
제5항에 있어서,
상기 안전영역 검사 제어부는,
상기 검사모드 선택부에 의해 선택된 검사 모드에 따라 상기 검사 대상물의 온도를 제어하는 온도 제어기; 및
상기 검사 대상물을 검사하는 과정에서 상기 검사 대상물에 발생하는 발열량에 대응하여 상기 검사 대상물을 검사하는 과정을 제어 또는 중단하기 위한 온도값과 냉각팬 구동값을 포함하는 온도 환경변수가 저장된 온도 레지스터를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 전자기기 자가 진단 장치.
제8항에 있어서,
상기 안전영역 검사 제어부는,
상기 검사 대상물을 검사하는 과정에서 상기 검사 대상물의 온도를 감지하여 상기 자가 검사 제어부로 전달하는 온도 감지기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 전자기기 자가 진단 장치.
제5항에 있어서,
상기 안전영역 검사 제어부는,
상기 검사 대상물을 검사하는 과정 전후에 상기 검사 대상물의 입출력 단자 또는 전원 단자의 누설 전류를 측정하여 상기 자가 검사 제어부로 전달하는 전류 전압 감지기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 전자기기 자가 진단 장치.
제1항에 있어서,
상기 검사 대상물은,
자율주행차량 또는 드론을 포함하는 이동체에 탑재된 전자기기이거나,
반도체 또는 디스플레이를 포함하는 ICT 소자로 구성된 전자회로이거나,
검사 장치에 탑재된 전자기기인 것을 특징으로 하는, 전자기기 자가 진단 장치.