專利名稱：關(guān)鍵路徑探索方法和探索系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及進行各種大規(guī)模集成電路(LSI)的關(guān)鍵路徑(criticalpath)的確定的關(guān)鍵路徑探索方法和探索系統(tǒng)。再有，在本說明書中，所謂「半導(dǎo)體裝置」，是表示邏輯電路、存儲電路、模擬電路、或?qū)⑦@些電路組合起來的半導(dǎo)體器件的整體的裝置。
目前，集成在LSI中的晶體管的數(shù)目正在飛躍地增加，特別是以微處理器為代表的邏輯LSI、存儲器、模擬LSI、系統(tǒng)LSI的電路的復(fù)雜度正在不斷增加。在進行這樣的以大規(guī)模且復(fù)雜、高速工作的LSI的不良分析并將其反饋到設(shè)計中去的情況下，頻繁地進行找出LSI內(nèi)的關(guān)鍵路徑的操作。所謂該關(guān)鍵路徑，指的是在LSI內(nèi)的信號傳送路徑內(nèi)制約整體的電路工作速度的特定的路徑，在LSI設(shè)計中必須將這些路徑的傳播時間抑制在預(yù)定值以下。
迄今，LSI內(nèi)的關(guān)鍵路徑的探索是利用基于設(shè)計數(shù)據(jù)的模擬來進行的。在構(gòu)成LSI的各電路中，根據(jù)其設(shè)計數(shù)據(jù)，可利用模擬來算出通過從信號的輸入到輸出間的各種運算電路、存儲電路等的傳播時間。因而，利用計算可求出在輸入預(yù)定的測試矢量(測試模式(pattern))時在LSI內(nèi)部進行怎樣的工作，關(guān)鍵路徑的探索成為可能。
但是，在如上所述那樣利用模擬求出LSI內(nèi)的關(guān)鍵路徑的現(xiàn)有方式中，存在下述等問題(1)編制進行驗證全部邏輯信號的關(guān)鍵路徑的模擬的程序是非常費時的；(2)由于沒有使實際的電路(半導(dǎo)體裝置)工作，故有不能用負載的設(shè)定等的模擬來表現(xiàn)的情況，以及因難以表現(xiàn)故在其設(shè)定中非常費時的情況；(3)由于進行龐大的數(shù)值數(shù)據(jù)處理，故在探索方面非常費時。
本發(fā)明的目的在于提供一種能使用實際的半導(dǎo)體裝置高速且可靠地檢測關(guān)鍵路徑的關(guān)鍵路徑探索方法和探索系統(tǒng)。
在一個優(yōu)選的實施例中，在本發(fā)明的關(guān)鍵路徑探索系統(tǒng)和該系統(tǒng)中使用的探索方法中，著眼于在縮短工作時鐘的周期并達到周期，T1而不進行正常工作時，能通過使對應(yīng)于關(guān)鍵路徑的位置的工作時鐘的周期稍許變長成為T2而使半導(dǎo)體裝置正常工作，通過檢驗如果將輸入數(shù)據(jù)之后到輸出為止的n個工作時鐘中的第某個工作時鐘的周期從，T1變更為T2則半導(dǎo)體裝置是否正常工作來進行關(guān)鍵路徑的探索。
具體地說，利用工作時鐘發(fā)生裝置將輸入到半導(dǎo)體裝置中的n個工作時鐘的周期設(shè)定為T1或T2，在對應(yīng)于用試驗數(shù)據(jù)輸入裝置輸入的數(shù)據(jù)與上述的n個工作時鐘同步地工作后，利用輸出數(shù)據(jù)判定裝置檢驗從半導(dǎo)體裝置輸出的數(shù)據(jù)的正確與否，在該輸出數(shù)據(jù)正確時，即在半導(dǎo)體裝置正常工作時，探索控制裝置判斷為在周期為T2的工作時鐘的位置上存在關(guān)鍵路徑，從而進行關(guān)鍵路徑的探索處理。
這樣，按照本發(fā)明，通過使半導(dǎo)體裝置實際進行工作來進行關(guān)鍵路徑的探索，與利用模擬來探索關(guān)鍵路徑的情況相比，能高速且可靠地檢測關(guān)鍵路徑。此外，可進行負載設(shè)定等來使半導(dǎo)體裝置工作，故可進行考慮了實際使用狀態(tài)的探索處理。
此外，最初的目標是，利用上述的探索控制裝置，從第n個工作時鐘開始，將第(n-i)個區(qū)間的工作時鐘的各周期設(shè)定為T2、除此以外的周期設(shè)定為T1，檢驗半導(dǎo)體裝置有無正常工作，將進行正常工作的(n-i)的值確定為發(fā)生關(guān)鍵路徑的開始位置。此外，第2個目標是，利用探索控制裝置將發(fā)生關(guān)鍵路徑的開始位置作為最前面的位置，將在預(yù)定范圍內(nèi)包含的工作時鐘的周期設(shè)定為T2、除此以外的周期設(shè)定為T1，檢驗半導(dǎo)體裝置有無正常工作，將進行正常工作的最窄的范圍確定為發(fā)生關(guān)鍵路徑的區(qū)間。這樣，通過確定發(fā)生關(guān)鍵路徑的開始位置和發(fā)生關(guān)鍵路徑的區(qū)間，可正確地探索關(guān)鍵路徑的發(fā)生位置，可容易地制定設(shè)計變更等的對策。
此外，本發(fā)明適用于具有與從外部輸入的工作時鐘同步而生成另外的內(nèi)部時鐘的PLL電路的半導(dǎo)體裝置的關(guān)鍵路徑的探索。在本發(fā)明的關(guān)鍵路徑探索方式中，由于也能以半導(dǎo)體裝置進行正常工作或不進行正常工作的邊界附近的工作時鐘周期T1和T2使半導(dǎo)體裝置工作，故在T1和T2之間變更從外部輸入的工作時鐘的周期時，由內(nèi)部的PLL電路生成的內(nèi)部時鐘容易跟隨該工作時鐘，因此改變上述的工作時鐘的周期來進行關(guān)鍵路徑的探索的本發(fā)明的探索方式的應(yīng)用變得容易。


圖1是示出本實施例的半導(dǎo)體試驗裝置的結(jié)構(gòu)的圖；圖2是說明利用本實施例的半導(dǎo)體試驗裝置進行的關(guān)鍵路徑探索的原理用的圖；圖3是示出半導(dǎo)體裝置的輸入輸出模式與工作時鐘周期的關(guān)系的圖；圖4是示出探索發(fā)生關(guān)鍵路徑的開始地址的工作程序的圖；圖5是示出發(fā)生開始地址與為了對其進行確認而設(shè)定的各地址的工作周期的關(guān)系的圖；圖6是示出探索發(fā)生關(guān)鍵路徑的區(qū)間的工作程序的圖；圖7是示出發(fā)生區(qū)間與為了對其進行確認而設(shè)定的各地址的工作周期的關(guān)系的圖；圖8是示出輸入到在內(nèi)部具有PLL電路的半導(dǎo)體裝置中的外部時鐘與內(nèi)部時鐘的關(guān)系的圖；以及圖9是示出輸入到在內(nèi)部具有PLL電路的半導(dǎo)體裝置中的外部時鐘與內(nèi)部時鐘的關(guān)系的圖。
應(yīng)用了本發(fā)明的實施例的半導(dǎo)體試驗裝置的特征在于，將預(yù)定的模式數(shù)據(jù)輸入到作為關(guān)鍵路徑的探索對象的半導(dǎo)體裝置中，同時通過將各測試周期的工作時鐘周期設(shè)定為pass(正常工作)和fail(不良工作)的邊界的值以使半導(dǎo)體裝置工作來進行關(guān)鍵路徑的探索。以下，一邊參照附圖，一邊說明應(yīng)用了本發(fā)明的一個實施例的半導(dǎo)體試驗裝置的詳細情況。
圖1是示出本實施例的半導(dǎo)體試驗裝置的結(jié)構(gòu)的圖。在該圖中示出的半導(dǎo)體試驗裝置為了相對于作為關(guān)鍵路徑的探索對象的半導(dǎo)體裝置100而輸入輸出在探索工作方面所必須的各種信號，其結(jié)構(gòu)包括測試處理器10、時序產(chǎn)生器20、模式產(chǎn)生器30、數(shù)據(jù)選擇器40、格式控制部50、引腳卡(pin card)60和數(shù)值比較部70。
上述的測試處理器10利用操作(operating)系統(tǒng)(OS)來執(zhí)行預(yù)定的測試程序，為了探索半導(dǎo)體裝置100內(nèi)的關(guān)鍵路徑而對半導(dǎo)體試驗裝置的整體進行控制。時序產(chǎn)生器20設(shè)定探索工作方面所必須的基本周期，同時生成該已設(shè)定的基本周期內(nèi)包含的各種定時沿(timingedge)。模式產(chǎn)生器30產(chǎn)生輸入到包含半導(dǎo)體裝置100的時鐘端子的各端子的模式數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)選擇器40使從模式產(chǎn)生器30輸出的各種模式數(shù)據(jù)與輸入該數(shù)據(jù)的半導(dǎo)體裝置100的各端子相對應(yīng)。格式控制部50根據(jù)由模式產(chǎn)生器30產(chǎn)生并由數(shù)據(jù)選擇器40選擇的模式數(shù)據(jù)和由時序產(chǎn)生器20生成的定時沿，進行對于半導(dǎo)體裝置100的波形控制。
此外，引腳卡60用于作為與半導(dǎo)體裝置100之間的物理的接口。例如，在引腳卡60中包括將預(yù)定模式波形施加到半導(dǎo)體裝置100的對應(yīng)的端子上的驅(qū)動器和進行在各端子上呈現(xiàn)的電壓波形與預(yù)定的低電平電壓和高電平電壓的比較的比較器。數(shù)值比較部70相對于半導(dǎo)體裝置100的各端子的輸出數(shù)據(jù)，進行與由數(shù)據(jù)選擇器40選擇的各端子的每一個預(yù)期值數(shù)據(jù)的比較。
利用時序產(chǎn)生器20生成供給半導(dǎo)體裝置100的時鐘信號及其它的時序信號，利用模式產(chǎn)生器30生成輸入到半導(dǎo)體裝置100中的各種數(shù)據(jù)。此外，利用數(shù)值比較部70來判斷輸入到半導(dǎo)體裝置100中并使其工作幾個預(yù)定的測試周期之后的半導(dǎo)體裝置100的輸出數(shù)據(jù)是否正常。
上述的時序產(chǎn)生器20對應(yīng)于工作時鐘發(fā)生裝置，模式產(chǎn)生器30和數(shù)據(jù)選擇器40對應(yīng)于試驗數(shù)據(jù)輸入裝置，數(shù)值比較部70對應(yīng)于輸出數(shù)據(jù)判定裝置，測試處理器10對應(yīng)于探索控制裝置。
本實施例的半導(dǎo)體試驗裝置具有這樣的結(jié)構(gòu)，其次，說明使用該裝置進行半導(dǎo)體裝置100內(nèi)部的關(guān)鍵路徑的探索的情況的詳細的工作。
圖2A和圖2B是說明利用本實施例的半導(dǎo)體試驗裝置進行的關(guān)鍵路徑探索的原理用的圖。在圖2A、圖2B中，地址(1)、(2)等對應(yīng)于測試周期的數(shù)目、即，輸入的工作時鐘的個數(shù)。例如，地址(6)示出了輸入測試模式并與第6個工作時鐘同步地工作的位置(電路)。
如圖2A中所示，將逐漸縮短工作時鐘的周期從而輸出模式成為不良的周期設(shè)為T1。此時，如果能知道輸出模式是否由于對應(yīng)于某一個地址的電路不能正常地工作而成為不良，則可將該不良部位作為發(fā)生關(guān)鍵路徑的部位來探索。
例如，如圖2A中所示，在對應(yīng)于地址(4)的位置上產(chǎn)生工作異常而輸出模式成為不良的情況下，如圖2B中所示，通過使對應(yīng)于地址(4)的第4個工作時鐘的周期變更為比T1稍長一些的T2，可得到正常的輸出模式。
這樣，在將全部測試周期的工作周期設(shè)定為失效的T1的狀態(tài)下，通過檢驗使對應(yīng)于哪個地址的工作周期加長能達到正常工作，可找出發(fā)生關(guān)鍵路徑的地址。在本實施例中，通過檢測發(fā)生關(guān)鍵路徑的開始地址和發(fā)生關(guān)鍵路徑的區(qū)間兩者來進行關(guān)鍵路徑的探索處理。
圖3是示出半導(dǎo)體裝置100的輸入輸出模式與工作時鐘的周期的關(guān)系的圖。例如，在對半導(dǎo)體裝置100的輸入引腳1輸入預(yù)定的試驗數(shù)據(jù)(在圖3的地址(1)中為“0”)之后輸入了7個工作時鐘時，如果在輸出引腳1上呈現(xiàn)對應(yīng)于該試驗數(shù)據(jù)的輸出數(shù)據(jù)，則通過檢驗該第7個時鐘的輸出數(shù)據(jù)與預(yù)期值是否一致，可知道對應(yīng)于打算檢驗的地址的電路的工作是否正常。
例如，在只將對應(yīng)于圖2B中示出的地址(4)的工作周期設(shè)為T2、將除此以外的工作周期設(shè)為T1的情況下，將圖3中示出的t1～t3和t5～t7的每一個設(shè)定為T1、只將t4設(shè)定為T2。這樣，只將第4個工作時鐘的周期設(shè)定為T2，使半導(dǎo)體裝置100工作7個時鐘，檢驗在該工作后在輸出引腳1上呈現(xiàn)的輸出數(shù)據(jù)是否與預(yù)期值一致。
其次，將關(guān)鍵路徑的探索工作分成發(fā)生關(guān)鍵路徑的開始地址的探索工作和發(fā)生關(guān)鍵路徑的區(qū)間的探索工作的情況來說明。例如，如圖3中示出的那樣，對輸入引腳1輸入試驗數(shù)據(jù)之后使其工作7個時鐘時，輸出對應(yīng)于輸出引腳1的數(shù)據(jù)。此外，作為在對應(yīng)于地址(4)-(6)的位置上存在關(guān)鍵路徑的情況來進行說明。
圖4是示出探索發(fā)生關(guān)鍵路徑的開始地址的工作程序的圖。首先，測試處理器10使供給半導(dǎo)體裝置100的工作時鐘的周期變化，尋找成為工作失效和通過的邊界的工作周期(步驟a1)。該工作周期的變更通過將指令送給時序產(chǎn)生器20來進行，在使用各自的周期的工作時鐘時的半導(dǎo)體裝置100是否正常工作的判斷，是通過如圖3中示出的那樣將對應(yīng)于全部地址的工作周期設(shè)定為某個值，并檢驗與第7個時鐘同步地得到的輸出引腳1的輸出數(shù)據(jù)來進行的。通過這樣做，檢測出失效的工作時鐘的周期T1和通過的工作時鐘的周期T2，即檢測出上述的邊界。
其次，測試處理器10將指令送給時序產(chǎn)生器20，將全部地址的工作周期設(shè)定為失效周期T1(步驟a2)。將圖3中示出的全部工作周期t1～t7設(shè)定為T1。
通過這樣做，在將全部工作周期設(shè)定為失效周期T1后，測試處理器10將發(fā)生關(guān)鍵路徑的開始地址(以下，簡單地稱為「發(fā)生開始地址」)設(shè)定為半導(dǎo)體裝置100失效的地址(以下，稱為「失效地址」)(7)(步驟a3)，將該發(fā)生開始地址以后的各地址的工作周期設(shè)定為通過周期T2(步驟a4)。然后，對于半導(dǎo)體裝置100進行預(yù)定的工作試驗(步驟a5)，判定在輸出引腳1上呈現(xiàn)的輸出數(shù)據(jù)是否是正常值(與預(yù)期一致的值)(步驟a6)。
圖5A～圖5D是示出發(fā)生開始地址與為了對其進行確認而設(shè)定的各地址的工作周期的關(guān)系的圖。如圖5A中所示，在上述的步驟a3中將發(fā)生開始地址設(shè)定為(7)的情況下，只將n個工作時鐘內(nèi)的第n個(由于在實施例中n=7，故是第7個)地址(7)的工作周期變更為T2來進行工作試驗。
以這種方式進行實施的工作試驗的結(jié)果，在輸出引腳1上呈現(xiàn)的輸出數(shù)據(jù)是與預(yù)期一致的正常的數(shù)據(jù)的情況下，將在該時刻設(shè)定的發(fā)生開始地址確定為關(guān)鍵路徑的發(fā)生開始地址(步驟a7)，關(guān)鍵路徑的發(fā)生開始地址的探索處理結(jié)束。
此外，工作試驗的結(jié)果，在輸出引腳1上呈現(xiàn)的輸出數(shù)據(jù)不正常的情況下，測試處理器10下一步判斷在該時刻設(shè)定的發(fā)生開始地址是否是最前面的地址(1)(步驟a8)。由于最初在上述的步驟a3中將發(fā)生開始地址設(shè)定為失效地址(7)，故判斷為否定，測試處理器10在將發(fā)生開始地址向最前面方向進1并設(shè)定為地址(6)(步驟a9)后，重復(fù)上述的步驟a4的工作周期的設(shè)定以后的處理。
如圖5B中所示，在將發(fā)生開始地址進1設(shè)定為地址(6)的情況下，將該地址(6)以后、即地址(6)和(7)設(shè)定為通過周期T2，實施工作試驗。
此外，即使在將地址(6)和(7)設(shè)定為通過周期T2并實施工作試驗、在輸出引腳1上也不呈現(xiàn)正常的輸出數(shù)據(jù)的情況下，如圖5C中所示，在將發(fā)生開始地址再進1設(shè)定為地址(5)后，重復(fù)上述的步驟a4的工作周期的設(shè)定以后的處理。
通過這樣做，將發(fā)生開始地址逐一向最前面一側(cè)行進、將該發(fā)生開始地址以后的各地址的工作周期設(shè)定為通過周期T2，通過每次都進行工作試驗，重復(fù)該程序，直到在輸出引腳1上呈現(xiàn)正常的輸出數(shù)據(jù)。例如，如圖5D中所示，在將發(fā)生開始地址設(shè)定為地址(4)、將地址(4)～(7)的工作周期設(shè)定為通過周期T2并實施工作試驗時在輸出引腳1上呈現(xiàn)正常的輸出數(shù)據(jù)的情況下，如上述那樣在步驟a6(輸出數(shù)據(jù)是否正常的判定處理)中判斷為肯定，將在該時刻設(shè)定的發(fā)生開始地址(4)確定為關(guān)鍵路徑的發(fā)生開始地址(步驟a7)，關(guān)鍵路徑的發(fā)生開始地址的探索處理結(jié)束。
再有，在即使將發(fā)生開始地址設(shè)定為最前面的地址(1)來進行工作試驗在輸出引腳1上也不呈現(xiàn)正常的輸出數(shù)據(jù)的情況下，在關(guān)鍵路徑的探索方面失敗，探索處理結(jié)束(步驟a10)。
在通過這樣做結(jié)束了關(guān)鍵路徑的發(fā)生開始地址的確定之后，進行發(fā)生區(qū)間的確定。圖6是示出探索發(fā)生關(guān)鍵路徑的區(qū)間的工作程序的圖。首先，測試處理器10將指令送給時序產(chǎn)生器20，將全部地址的工作周期設(shè)定為失效周期T1(步驟b1)。將全部工作周期設(shè)定為失效周期T1后，測試處理器10將關(guān)鍵路徑的發(fā)生結(jié)束地址(以下，簡單地稱為「發(fā)生結(jié)束地址」)設(shè)定為前面已確定的發(fā)生開始地址(步驟b2)、即將關(guān)鍵路徑發(fā)生區(qū)間(以下，簡單地稱為「發(fā)生區(qū)間」)只限定于發(fā)生開始地址，將與該發(fā)生區(qū)間對應(yīng)的地址的工作周期設(shè)定為通過周期T2(步驟b3)。然后，對于半導(dǎo)體裝置100進行預(yù)定的工作試驗(步驟b4)，判定在輸出引腳1上呈現(xiàn)的輸出數(shù)據(jù)是否是正常值(步驟b5)。
圖7A～圖7C是示出發(fā)生區(qū)間與為了對其進行確認而設(shè)定的各地址的工作周期的關(guān)系的圖。如圖7A中所示，在上述的步驟b2中將發(fā)生結(jié)束地址設(shè)定為發(fā)生開始地址(4)的情況下，只將作為發(fā)生區(qū)間的地址(4)的工作周期變更為通過周期T2，進行工作試驗。
以這種方式進行實施的工作試驗的結(jié)果，在輸出引腳1上呈現(xiàn)的輸出數(shù)據(jù)是與預(yù)期一致的正常的數(shù)據(jù)的情況下，將在該時刻設(shè)定的發(fā)生區(qū)間確定為關(guān)鍵路徑的發(fā)生區(qū)間(步驟b6)，關(guān)鍵路徑的發(fā)生區(qū)間的探索處理結(jié)束。
此外，工作試驗的結(jié)果，在輸出引腳1上呈現(xiàn)的輸出數(shù)據(jù)不正常的情況下，測試處理器10下一步判斷在該時刻設(shè)定的發(fā)生結(jié)束地址是否是測試周期的失效地址(7)(步驟b7)。由于最初在上述的步驟b2中將發(fā)生開始地址(4)設(shè)定為發(fā)生結(jié)束地址，故判斷為否定，測試處理器10將發(fā)生結(jié)束地址向后進1，設(shè)定為地址(5)(步驟b8)，重復(fù)上述的步驟b3的工作周期的設(shè)定以后的處理。
如圖7B中所示，在將發(fā)生結(jié)束地址向后進1、設(shè)定為地址(5)的情況下，將從發(fā)生開始地址(4)到發(fā)生結(jié)束地址(5)為止作為發(fā)生區(qū)間來設(shè)定，將這兩個地址(4)、(5)的工作周期設(shè)定為通過周期T2，實施工作試驗。
此外，在即使將地址(4)和(5)的工作周期設(shè)定為通過周期T2來實施工作試驗在輸出引腳1上也不呈現(xiàn)正常的輸出數(shù)據(jù)的情況下，如圖7C中所示，在再將發(fā)生結(jié)束地址進1、設(shè)定為地址(6)并將發(fā)生區(qū)間定為地址(4)～(6)之后，重復(fù)上述的步驟b3的工作周期的設(shè)定以后的處理。
通過這樣做，將發(fā)生結(jié)束地址逐一向后行進、將從發(fā)生開始地址到發(fā)生結(jié)束地址為止的發(fā)生區(qū)間中包含的各地址的工作周期設(shè)定為通過周期T2，通過每次都進行工作試驗，重復(fù)該程序直到在輸出引腳1上呈現(xiàn)正常的輸出數(shù)據(jù)為止。例如，如圖7C中所示，在將發(fā)生結(jié)束地址設(shè)定為地址(6)并將作為發(fā)生區(qū)間的地址(4)～(6)的各工作周期設(shè)定為通過周期T2來實施工作試驗時在輸出引腳1上呈現(xiàn)正常的輸出數(shù)據(jù)的情況下，如上述那樣，在步驟b5(輸出數(shù)據(jù)是否是正常的判定處理)中判斷為肯定，將在該時刻的發(fā)生區(qū)間確定為關(guān)鍵路徑的發(fā)生區(qū)間(步驟b6)，關(guān)鍵路徑的發(fā)生區(qū)間的探索處理結(jié)束。
再有，在即使將發(fā)生結(jié)束地址設(shè)定為測試周期的失效地址(7)來進行工作試驗在輸出引腳1上也不呈現(xiàn)正常的輸出數(shù)據(jù)的情況下，即、如果將發(fā)生結(jié)束地址設(shè)定為測試周期的失效地址(7)，則由于再現(xiàn)圖5D中示出的狀態(tài)，故必定應(yīng)該在輸出引腳1上呈現(xiàn)正常的輸出數(shù)據(jù)，但關(guān)于不呈現(xiàn)正常的輸出數(shù)據(jù)這一點，由于存在按照在圖4中示出的一系列的工作程序進行的關(guān)鍵路徑的最前面的地址的探索工作中有錯誤這樣的可能性，故此時在關(guān)鍵路徑的探索方面失敗，探索處理結(jié)束(步驟b9)。
按照本實施例的半導(dǎo)體試驗裝置，使將預(yù)定的試驗數(shù)據(jù)輸入到半導(dǎo)體裝置100中到能得到與其對應(yīng)的輸出數(shù)據(jù)為止的各工作時鐘與各地址相對應(yīng)，在最初將全部地址的工作周期設(shè)定為作為失效和通過的邊界的失效周期T1之后，按順序?qū)⑤敵鲆_1附近的地址的工作周期變更為通過周期T2，檢驗在將工作周期變更為通過周期T2時到哪個地址為止輸出數(shù)據(jù)成為正常值，通過進行工作周期的部分變更和此時的輸出數(shù)據(jù)的正確與否的判定，能探索關(guān)鍵路徑的發(fā)生開始地址。
此外，在檢測出了關(guān)鍵路徑的發(fā)生開始地址之后，固定該開始地址，由該地址開始按順序挪到處于后面的發(fā)生結(jié)束地址、使發(fā)生區(qū)間加長，檢驗在加長發(fā)生區(qū)間時到哪個地址為止輸出數(shù)據(jù)成為正常值，通過進行工作周期的部分變更和此時的輸出數(shù)據(jù)的正確與否的判定，能探索關(guān)鍵路徑的發(fā)生范圍。這樣，如果知道關(guān)鍵路徑的發(fā)生開始地址和發(fā)生區(qū)間，則由于能通過對照設(shè)計數(shù)據(jù)等來確定成為實際的半導(dǎo)體裝置100內(nèi)的不良原因的相當(dāng)部位，故改善高速工作時的傳播延遲時間等的對策成為可能。
這樣，使用本實施例的半導(dǎo)體試驗裝置，通過使實際的半導(dǎo)體裝置100工作來進行關(guān)鍵路徑的探索，與利用模擬來探索關(guān)鍵路徑的情況相比，可大幅度降低編制探索程序的時間，而且可在接近于實際使用的狀態(tài)下再現(xiàn)負載的設(shè)定等。此外，由于實際上使半導(dǎo)體裝置100工作來進行關(guān)鍵路徑的探索，故與用模擬來再現(xiàn)各個構(gòu)成要素的工作的情況相比，可大幅度縮短在探索方面所需要的時間。
再者，在成為關(guān)鍵路徑的探索對象的半導(dǎo)體裝置100中，也有下述的半導(dǎo)體裝置，該半導(dǎo)體裝置在內(nèi)部具有PLL電路，與從外部輸入的時鐘信號(以下，稱為「外部時鐘」)同步地利用內(nèi)部的PLL電路生成修正了占空比的時鐘信號(以下，稱為「內(nèi)部時鐘」)，并與該已生成的內(nèi)部時鐘同步地工作。迄今，對于這樣的半導(dǎo)體裝置100，一般認為，如圖8中所示，如果使外部時鐘的周期較大地變動，則由PLL電路生成的內(nèi)部時鐘的周期大幅度地變亂，故不能保障半導(dǎo)體裝置100的正常工作，難以使用實際的半導(dǎo)體裝置100來探索關(guān)鍵路徑。
但是，在上述的本實施例的半導(dǎo)體試驗裝置中，在圖4中示出的步驟a1中，也可檢驗失效和通過的邊界、使用其附近的稍許不同的工作周期T1和T2來進行關(guān)鍵路徑的探索。因而，即使是將各地址的工作周期部分地從周期T1變更為周期T2的情況，也可減少對由半導(dǎo)體裝置100內(nèi)部的PLL電路生成的內(nèi)部時鐘的影響，使半導(dǎo)體裝置100正常地工作，按照圖4和圖6中示出的一系列的程序進行關(guān)鍵路徑的探索。
圖9是示出部分地將半導(dǎo)體裝置100的外部時鐘設(shè)定為通過工作周期T2時的外部時鐘與內(nèi)部時鐘的關(guān)系的圖。例如，如果只將地址(4)的工作周期變更為T2，則雖然由半導(dǎo)體裝置100中內(nèi)置的PLL電路也將內(nèi)部時鐘的工作周期變更為T2，但在其之后即使使外部時鐘的工作周期回到周期T1，內(nèi)部時鐘在受到幾個地址的影響之后也收斂到周期T1。
例如，在將全部測試周期的工作周期設(shè)定為21nsec時能得到的輸出數(shù)據(jù)是不正常的失效狀態(tài)、將工作周期設(shè)定為22nsec時能得到的輸出數(shù)據(jù)是正常的通過狀態(tài)、將工作周期設(shè)定為在其間的21.5nsec時能得到的輸出數(shù)據(jù)是失效狀態(tài)和通過狀態(tài)交替地呈現(xiàn)的不穩(wěn)定狀態(tài)的情況下，分別將失效工作周期設(shè)定為21nsec、將通過工作周期設(shè)定為22nsec。在這種情況下，由于這些周期的差是22-21=1nsec，是周期的約5％，故不會使PLL電路的修正受到大的影響。
這樣，雖然不能如圖2A和圖2B中所示那樣只將打算檢驗的地址的工作周期設(shè)定為通過周期T2，將除此以外的地址的工作周期正確地設(shè)定為通過周期T1，但能將包含特定的地址的預(yù)定范圍的工作周期設(shè)定為T2或與其近似的值。因而，按照圖4和圖6中示出的一系列的程序，即使對內(nèi)置了PLL電路的半導(dǎo)體裝置100也能大致正確地確定關(guān)鍵路徑的發(fā)生開始地址和發(fā)生區(qū)間，能使實際的半導(dǎo)體裝置100工作來進行關(guān)鍵路徑的探索。
再有，本發(fā)明不限于上述實施例，在本發(fā)明的要點的范圍內(nèi)可實施各種變形。例如，在上述的實施例中，如圖5A～圖5D中所示，將發(fā)生開始地址從最后面的地址開始按順序逐一向前挪來探索關(guān)鍵路徑的發(fā)生開始地址，但也可以2個以上的地址為單位來挪并檢驗此時的在輸出引腳1上呈現(xiàn)的輸出數(shù)據(jù)(對應(yīng)于將n-i的i值設(shè)定為2以上的情況)。
或者，使用2分探索法，首先，在最初將后半的全部工作周期變更為通過周期T2，檢驗此時的輸出數(shù)據(jù)，判定發(fā)生開始地址存在于前半部分還是存在于后半部分，其后將包含發(fā)生開始地址的范圍2等分，將后半部分的地址的工作周期設(shè)定為通過周期T2，檢驗輸出數(shù)據(jù)。通過這樣做，也可逐漸將包含發(fā)生開始地址的范圍變窄，最終確定1個地址。在半導(dǎo)體裝置100的電路規(guī)模大的情況下、即關(guān)鍵路徑的發(fā)生地址存在于遠離失效地址的部位的情況下，如果從測試周期的最終地址開始逐一回溯來檢驗，則要花費相當(dāng)多的時間，但如果使用該方法，就可縮短在探索方面所需要的時間。
此外，在上述的實施例中，使用實施半導(dǎo)體裝置100的各種功能試驗的半導(dǎo)體試驗裝置來進行半導(dǎo)體裝置100的關(guān)鍵路徑的探索，但只要是能任意地設(shè)定時鐘周期的裝置，則也可不必使用很普通的半導(dǎo)體試驗裝置、而是使用其它的硬件來實現(xiàn)。
此外，在上述的實施例中，通過利用測試處理器10執(zhí)行圖4和圖6中示出的工作程序來確定關(guān)鍵路徑的發(fā)生開始地址和發(fā)生區(qū)間，但也可利用邏輯電路等硬件來實現(xiàn)測試處理器10執(zhí)行的一系列的程序，只用硬件來實現(xiàn)在關(guān)鍵路徑的探索方面必須的全部處理。
此外，在上述的實施例中，在確定關(guān)鍵路徑的發(fā)生區(qū)間時，逐點地檢測發(fā)生區(qū)間的發(fā)生開始地址和發(fā)生結(jié)束地址來進行區(qū)間的確定，但由于也有隔開2個部位以上發(fā)生關(guān)鍵路徑的情況，故也可個別地探索這些多個部位的關(guān)鍵路徑。例如，按照圖6中示出的工作程序，確定關(guān)鍵路徑的發(fā)生區(qū)間。在圖7C的情況下，關(guān)鍵路徑的發(fā)生區(qū)間存在于地址(4)～(6)。此時，真正發(fā)生關(guān)鍵路徑的地址是地址(4)和(6)的2個部位。地址(5)與此無關(guān)。此時，將圖6的算法反過來應(yīng)用，將作為關(guān)鍵路徑的發(fā)生區(qū)間的地址的通過工作周期T2區(qū)間替換為失效周期T1，通過觀察半導(dǎo)體裝置的輸出數(shù)據(jù)是否正常工作能夠探索與關(guān)鍵路徑的發(fā)生無關(guān)的地址。由此，結(jié)果可確定由多個部位的原因引起的關(guān)鍵路徑的發(fā)生區(qū)間。
權(quán)利要求
1．一種關(guān)鍵路徑探索方法，其特征在于，包括第1步驟，檢測出半導(dǎo)體裝置是否正常工作的邊界、即，檢測出不正常工作的時鐘信號的周期T1和進行正常工作的上述時鐘的周期T2；以及第2步驟，將對上述半導(dǎo)體裝置輸入預(yù)定的數(shù)據(jù)之后到輸出與其對應(yīng)的數(shù)據(jù)為止的工作時鐘數(shù)目定為n，在將該n個工作時鐘的一部分的周期設(shè)定為上述T2并將除此以外的周期設(shè)定為上述T1時，通過檢驗上述半導(dǎo)體裝置是否正常工作來進行關(guān)鍵路徑的探索。
2．如權(quán)利要求1中所述的關(guān)鍵路徑探索方法，其特征在于上述第2步驟包括確定關(guān)鍵路徑的發(fā)生開始位置的第3步驟；以及確定關(guān)鍵路徑的發(fā)生區(qū)間的第4步驟。
3．如權(quán)利要求2中所述的關(guān)鍵路徑探索方法，其特征在于在上述第3步驟中，將從上述工作時鐘的第(n-i)個到第n個為止的各周期設(shè)定為上述T2、將除此以外的周期設(shè)定為上述T1，檢驗上述半導(dǎo)體裝置有無正常工作，將上述半導(dǎo)體裝置進行正常工作的最大的(n-i)的值作為上述關(guān)鍵路徑的發(fā)生開始位置來確定。
4．如權(quán)利要求2中所述的關(guān)鍵路徑探索方法，其特征在于在上述第4步驟中，將上述關(guān)鍵路徑發(fā)生開始位置作為最前面的位置，將預(yù)定范圍內(nèi)包含的上述工作時鐘的周期設(shè)定為上述T2、將除此以外的周期設(shè)定為上述T1，檢驗上述半導(dǎo)體裝置有無正常工作，將上述半導(dǎo)體裝置進行正常工作的最窄的上述預(yù)定范圍作為上述關(guān)鍵路徑發(fā)生區(qū)間來確定。
5．一種關(guān)鍵路徑探索系統(tǒng)，其特征在于，具備工作時鐘發(fā)生裝置，將對半導(dǎo)體裝置輸入預(yù)定的數(shù)據(jù)之后到輸出與其對應(yīng)的數(shù)據(jù)為止的工作時鐘數(shù)目定為n，發(fā)生半導(dǎo)體裝置是否正常工作的邊界、即，發(fā)生不進行正常工作的周期T1和進行正常工作的周期T2的各自的工作時鐘；試驗數(shù)據(jù)輸入裝置，為了檢驗上述半導(dǎo)體裝置的各自是否正常而對上述半導(dǎo)體裝置輸入預(yù)定的數(shù)據(jù)；輸出數(shù)據(jù)判定裝置，在對應(yīng)于用上述試驗數(shù)據(jù)輸入裝置輸入的預(yù)定的數(shù)據(jù)從上述半導(dǎo)體裝置輸出數(shù)據(jù)時，判定該輸出數(shù)據(jù)與所預(yù)期的數(shù)據(jù)是否一致；以及探索控制裝置，在從上述工作時鐘發(fā)生裝置輸入到上述半導(dǎo)體裝置的上述n個工作時鐘中，將預(yù)定位置的工作時鐘的周期設(shè)定為上述T2并將除此以外的周期設(shè)定為上述T1，使上述半導(dǎo)體裝置工作，根據(jù)上述輸出數(shù)據(jù)判定裝置對于與第n個工作時鐘同步地從上述半導(dǎo)體裝置輸出的數(shù)據(jù)的判定結(jié)果，檢驗與周期為T2的工作時鐘的位置對應(yīng)的關(guān)鍵路徑的有無。
6．如權(quán)利要求5中所述的關(guān)鍵路徑探索系統(tǒng)，其特征在于上述探索控制裝置將從第n個上述工作時鐘到第(n-i)個的上述工作時鐘為止的各周期設(shè)定為上述T2、將除此以外的周期設(shè)定為上述T1，檢驗上述半導(dǎo)體裝置有無正常工作，將上述半導(dǎo)體裝置進行正常工作的最大的(n-i)的值作為關(guān)鍵路徑的發(fā)生開始位置來確定。
7．如權(quán)利要求6中所述的關(guān)鍵路徑探索系統(tǒng)，其特征在于在上述探索控制裝置將從上述工作時鐘的第(n-i)個到第n個為止的各周期變更為上述T2并檢驗上述半導(dǎo)體裝置有無正常工作時，使i的值逐漸增大。
8．如權(quán)利要求6中所述的關(guān)鍵路徑探索系統(tǒng)，其特征在于上述探索控制裝置將上述關(guān)鍵路徑發(fā)生開始位置作為最前面的位置，將預(yù)定范圍內(nèi)包含的上述工作時鐘的周期設(shè)定為上述T2、將除此以外的周期設(shè)定為上述T1，檢驗上述半導(dǎo)體裝置有無正常工作，將上述半導(dǎo)體裝置進行正常工作的最窄的上述預(yù)定范圍作為關(guān)鍵路徑發(fā)生區(qū)間來確定。
9．如權(quán)利要求8中所述的關(guān)鍵路徑探索系統(tǒng)，其特征在于在上述探索控制裝置將上述工作時鐘的一部分周期變更為上述T2并檢驗上述半導(dǎo)體裝置有無正常工作時，使上述預(yù)定范圍逐漸增大。
10．如權(quán)利要求5中所述的關(guān)鍵路徑探索系統(tǒng)，其特征在于上述半導(dǎo)體裝置具有與從外部輸入的工作時鐘同步地生成另外的內(nèi)部時鐘的PLL電路。
全文摘要
本發(fā)明公開了使用實際的半導(dǎo)體裝置能高速且可靠地檢測出關(guān)鍵路徑的關(guān)鍵路徑探索方法和探索系統(tǒng)。將預(yù)定的數(shù)據(jù)輸入到半導(dǎo)體裝置中之后到輸出與其對應(yīng)的數(shù)據(jù)為止的工作時鐘數(shù)目定為n,按順序?qū)⒃搉個工作時鐘的每一個的周期從失效周期變更為通過周期,進行關(guān)鍵路徑的探索。
文檔編號G01R31/28GK1232972SQ9910107
公開日1999年10月27日 申請日期1999年1月13日 優(yōu)先權(quán)日1998年1月13日
發(fā)明者松本光生, G·L·凱滋 申請人:株式會社艾德溫特斯特