JP2005098981A - 半導体集積回路装置、測定結果管理システム、及び管理サーバ - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 測定対象である半導体集積回路131と、この半導体集積回路のジッタ又はノイズジッタ、ノイズ等の実動作に影響を与える物理量を測定する測定回路(半導体集積回路装置)130とを同一チップ上に構成する。測定回路の測定結果を解析し、測定対象の半導体集積回路を調整する回路にフィードバックさせる。
【選択図】図1
Description
測定対象の本体回路と、
前記本体回路と同一チップ上に配置されており、前記本体回路の実動時に前記本体回路の物理量を測定する測定回路と
を有することを特徴とする。
測定対象の本体回路と、
前記本体回路と同一チップ上に配置されており、前記本体回路の実動時に前記本体回路の物理量を測定する測定回路と、
前記測定回路の測定結果と前記本体回路を一意に識別する識別情報とを送信する送信手段と
を有する半導体集積回路装置と、
前記送信された測定結果と識別情報とを受信する受信手段と、
前記受信した測定結果を識別情報毎に管理する管理手段と
を有する管理サーバと
を有することを特徴とする。
前記管理手段が管理している測定結果に基づいて、前記本体回路の故障警告を行う監視手段を有することを特徴とする。
送信されて来た測定結果と、前記本体回路を一意に識別する識別情報とを受信する受信手段と、
前記受信した測定結果を識別情報毎に管理する管理手段と
を有することを特徴とする。
前記管理手段が管理している測定結果に基づいて、前記本体回路の故障警告を行う監視手段を有することを特徴とする。
尚、本実施例では、半導体集積回路内のクロック信号の周期の変動(周期ジッタ)を測定する測定回路を、電源電圧1.0V、90nm
CMOSプロセス技術を用いて実現した場合について説明する。又、本実施例では、測定対象の信号として半導体集積回路のクロック信号を用いて説明するが、これに限るものではない。例えば、半導体集積回路が出力するデータ信号であってもよい。
CMOSプロセス技術を用いて実現している。また、本実施例では、測定対象として電源線を用いて説明するが、これに限るものではない。即ち、基板に伝播するノイズを調べるために、設置線等の信号線であっても良い。
11 位相比較回路
12 プライオリティエンコーダ
13 ピーク値保持回路
14 デジタルローパスフィルタ
15 セレクタ
16 シリアル化回路
17 キャリブレーション回路
18 ジッタを測定する対象のクロック信号
19 出力
20 リセット信号
21 最大値最小値選択信号
22 選択信号
23 ピーク値リセット信号
30 固定遅延部
31 位相補間回路
32 遅延調整信号
33 遅延発生回路の出力
34 1段目の位相補間回路
35 2段目の位相補間回路
36 フリップフロップ
40 第1の立ち上がりエッジ
41 第2の立ち上がりエッジ
42 測定回路
43 測定結果
44 リアルタイムオシロスコープ
45 パーソナルコンピュータ
46 ジッタの周波数成分
50 メモリ回路
51 1周期モード
52 2周期モード
53 第3の立ち上がりエッジ
54 基準クロック
54b 基準クロックの反転信号
60 位相検出回路
61 チャージポンプ回路
62 A/Dコンバータ
63 スイッチ
64 容量素子
65 アップ信号
66 ダウン信号
67 電流源
68 第1のスイッチ
69 第2のスイッチ
70 サンプリング信号
70b サンプリング信号の反転信号
71 ハイパスフィルタ
72 電圧比較器
73 D/Aコンバータ
74 リングオシレータ
75 電源ノイズを測定する対象の電源線
76 参照電圧
77 低周波成分をカットした入力
78 参照電圧制御信号
79 入力
80 抵抗素子
81 インバータ
82 n型MOSトランジスタ
83 SRフリップフロップ
84 電圧比較器の入力
85 第1のノード
86 第2のノード
90 電源ノイズ測定回路の電源線
91 電源フィルタ
92 電源ノイズ測定回路
93 昇圧回路
94 アナログ電圧発生回路
100 測定対象の電源ノイズ波形
101 第1の参照電圧
102 測定対象の電源ノイズ波形と第1の参照電圧の大小比較結果
103 第2の参照電圧
104 測定対象の電源ノイズ波形と第2の参照電圧の大小比較結果
105 第3の参照電圧
106 測定対象の電源ノイズ波形と第3の参照電圧の大小比較結果
110 ジッタ測定回路
111 PLL
112 測定データ処理回路
113 ジッタ測定結果
114 PLL制御信号
115 クロック信号
120 電源ノイズ低減回路
121 電源線
122 電源ノイズ測定結果
123 電源ノイズ低減回路制御信号
130 半導体集積回路装置
131 本発明による半導体集積回路
140 測定対象の回路
141 ノイズまたはジッタを測定する回路
142 LSI
143 動作制御信号
144 ノイズまたはジッタを時系列に測定する回路
145 ノイズまたはジッタをリアルタイムに測定する回路
146 接地線
147 ノイズまたはジッタを調整する回路
148 測定結果
149 制御信号
Claims (56)
- 半導体集積回路装置であって、
測定対象の本体回路と、
前記本体回路と同一チップ上に配置されており、前記本体回路の実動時に前記本体回路の物理量を測定する測定回路と
を有することを特徴とする半導体集積回路装置。 - 前記本体回路は、前記測定回路が測定動作している時は、常に動作していることを特徴とする請求項1に記載の半導体集積回路装置。
- 前記測定回路は、前記本体回路のジッタ情報を測定する測定回路であることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の半導体集積回路装置。
- 前記測定回路は、前記本体回路のノイズ情報を測定する測定回路であることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の半導体集積回路装置。
- 前記測定回路は、前記本体回路の温度情報を測定する測定回路であることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の半導体集積回路装置。
- 前記測定回路は、前記本体回路の電源情報を測定する測定回路であることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の半導体集積回路装置。
- 前記測定回路は、前記本体回路の電力情報を測定する測定回路であることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の半導体集積回路装置。
- 前記測定回路は、前記本体回路の応力情報を測定する測定回路であることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の半導体集積回路装置。
- 前記測定回路は、前記本体回路のデバイス性能を測定する測定回路であることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の半導体集積回路装置。
- 前記測定回路が測定する物理量が、前記本体回路の実動時の、ジッタ情報、ノイズ情報、温度情報、電源情報、電力情報、応力情報又はデバイス性能の情報の少なくとも一以上であることを特徴とする請求項1から請求項9のいずれかに記載の半導体集積回路装置。
- 前記測定回路を、同一チップ上に複数設けることを特徴とする請求項1又は請求項10のいずれかに記載の半導体集積回路装置。
- 前記測定回路が測定した物理量に基づいて、前記本体回路の動作に影響を与える物理量を解析する解析手段を有することを特徴とする請求項1から請求項11のいずれかに記載の半導体集積回路装置。
- 前記解析手段を、前記本体回路及び前記測定回路と同一チップ上に設けることを特徴とする請求項12に記載の半導体集積回路装置。
- 前記解析手段を、前記本体回路及び前記測定回路が設けられたチップの外部に設けることを特徴とする請求項12に記載の半導体集積回路装置。
- 前記解析手段に、前記測定回路の測定結果を伝送する伝送手段を、前記本体回路及び前記測定回路と同一チップ上に設けることを特徴とする請求項13に記載の半導体集積回路装置。
- 前記外部に設けられた解析手段に、前記測定回路の測定結果を伝送する伝送手段を、前記本体回路及び前記測定回路と同一チップ上に設けることを特徴とする請求項14に記載の半導体集積回路装置。
- 前記チップ上に本体回路が少なくとも1つ設けられ、更に測定回路が複数設けられている場合、前記解析手段は、複数の測定回路から測定結果を受信し、本体回路の実動作に影響を与える物理量を解析するように構成されていることを特徴とする請求項12から請求項16のいずれかに記載の半導体集積回路装置。
- 前記測定回路の測定結果を蓄積する蓄積手段を有することを特徴とする請求項1から請求項17のいずれかに記載の半導体集積回路装置。
- 前記蓄積手段を、前記本体回路及び前記測定回路と同一チップ上に設けることを特徴とする請求項18に記載の半導体集積回路装置。
- 前記蓄積手段を、前記本体回路及び前記測定回路が設けられたチップの外部に設けることを特徴とする請求項18に記載の半導体集積回路装置。
- 前記蓄積手段は、前記測定回路の測定結果と、前記測定回路の測定結果の測定時間、測定位置又は、測定状態を特定する測定情報とが関連付けられて蓄積されることを特徴とする請求項18から請求項20のいずれかに記載の半導体集積回路装置。
- 前記測定情報は、前記測定回路以外の測定回路が測定した測定結果であることを特徴とする請求項21に記載の半導体集積回路装置。
- 前記測定情報に基づいて、前記本体回路の実動作に影響を与える物理量を解析する解析手段を有することを特徴とする請求項21又は請求項22に記載の半導体集積回路装置。
- 前記解析手段の解析に基づいて、前記本体回路の故障警告を行う監視手段を有することを特徴とする請求項12から請求項23のいずれかに記載の半導体集積回路装置。
- 前記解析手段の解析結果に基づいて、前記本体回路に影響を与える物理量を改善する改善手段を有することを特徴とする請求項12から請求項24のいずれかに記載の半導体集積回路装置。
- 前記測定回路の測定結果の情報量を減量する減量手段を有することを特徴とする請求項1から請求項25のいずれかに記載の半導体集積回路装置。
- 測定結果管理システムであって、
測定対象の本体回路と、
前記本体回路と同一チップ上に配置されており、前記本体回路の実動時に前記本体回路の物理量を測定する測定回路と、
前記測定回路の測定結果と前記本体回路を一意に識別する識別情報とを送信する送信手段と
を有する半導体集積回路装置と、
前記送信された測定結果と識別情報とを受信する受信手段と、
前記受信した測定結果を識別情報毎に管理する管理手段と
を有する管理サーバと
を有することを特徴とする測定結果管理システム。 - 前記送信手段は測定結果と前記本体回路を一意に識別する識別情報とを暗号化する暗号化手段を有することを特徴とする請求項27に記載の測定結果管理システム。
- 前記受信手段は、送信された測定結果と識別情報とを復号する復号化手段を有することを特徴とする請求項28に記載の測定結果管理システム。
- 前記管理サーバは、
前記管理手段が管理している測定結果に基づいて、前記本体回路の故障警告を行う監視手段を有することを特徴とする請求項27から請求項29のいずれかに記載の測定結果管理システム。 - 測定対象の本体回路と同一チップ上に配置されており、前記本体回路の実動時に前記本体回路の物理量を測定する測定回路を有する半導体集積回路装置から送信される前記測定回路の測定結果を管理する管理サーバであって、
送信されて来た測定結果と、前記本体回路を一意に識別する識別情報とを受信する受信手段と、
前記受信した測定結果を識別情報毎に管理する管理手段と
を有することを特徴とする管理サーバ。 - 前記受信手段は、送信された測定結果と識別情報とが暗号化されている場合、暗号化された測定結果と識別情報とを復号する復号化手段を有することを特徴とする請求項31に記載の管理サーバ。
- 前記管理サーバは、
前記管理手段が管理している測定結果に基づいて、前記本体回路の故障警告を行う監視手段を有することを特徴とする請求項32に記載の管理サーバ。 - 測定対象の半導体集積回路と、ノイズを測定する手段を有する測定回路とが同一チップ上に構成されており、前記測定対象の半導体集積回路の制御信号が前記測定回路にも入力されていることを特徴とする半導体集積回路。
- 測定対象の半導体集積回路と、ジッタを測定する手段を有する測定回路とが同一チップ上に構成されており、前記測定対象の半導体集積回路の制御信号が前記測定回路にも入力されていることを特徴とする半導体集積回路。
- 前記測定回路が測定したノイズ、またはジッタのピーク値を保持する手段を有する回路ブロックを備えたことを特徴とする請求項34又は請求項35に記載の半導体集積回路。
- 前記測定回路は、一定期間のノイズ、またはジッタをリアルタイムで測定することを特徴とする請求項34又は請求項35に記載の半導体集積回路。
- 前記測定回路によって得られた時系列の測定結果を、周波数領域に変換し、周波数領域で解析することを特徴とする請求項37に記載の半導体集積回路。
- 前記測定回路によって得られた測定結果の高周波成分を削除するフィルタを有する回路ブロックを備えたことを特徴とする請求項37に記載の半導体集積回路。
- 前記測定回路により得られた測定結果をシリアル化して出力する手段を有する回路ブロックを備えたことを特徴とする請求項34又は請求項35に半導体集積回路。
- 前記測定回路により得られた測定結果を保存するためのメモリ回路を備えたことを特徴とする請求項34又は請求項35に半導体集積回路。
- 前記測定回路は、前記測定対象である半導体集積回路と同一の電源から電源供給を行っていることを特徴とする請求項27又は請求項35に半導体集積回路。
- 前記測定回路と、前記測定対象である半導体集積回路との間に電源ノイズを遮断するフィルタを挿入したことを特徴とする請求項42に記載の半導体集積回路。
- 前記測定回路は、入力信号と出力信号との両方がデジタル信号であることを特徴とする請求項34又は請求項35に半導体集積回路。
- 前記測定回路は、遅延線と位相比較回路とを備えたことを特徴とする請求項35に記載の半導体集積回路。
- 前記測定回路は、遅延の異なる2つ以上の遅延線を備えたことを特徴とする請求項45に記載の半導体集積回路。
- 前記測定回路は、遅延線の遅延ばらつきを補正する回路を備えたことを特徴とする請求項45に記載の半導体集積回路。
- 前記測定回路は、位相検出回路とチャージポンプ回路とを備えたことを特徴とする請求項35に記載の半導体集積回路。
- 前記測定回路は、電圧比較器を備えたことを特徴とする請求項34に記載の半導体集積回路。
- 前記測定回路は、ハイパスフィルタを備えたことを特徴とする請求項49に記載の半導体集積回路。
- 前記測定回路は、電圧比較器に入力する参照電圧を発生する回路を備えたことを特徴とする請求項49に記載の半導体集積回路。
- 前記測定回路により得られた測定結果を、第2の半導体集積回路へ入力することを特徴とする請求項34又は請求項35に半導体集積回路。
- 前記第2の半導体集積回路がノイズまたはジッタを調整する調整回路であることを特徴とする請求項52に記載の半導体集積回路。
- 前記調整回路が位相同期ループ(PLL)であることを特徴とする請求項53に記載の半導体集積回路。
- 前記調整回路が電源ノイズ低減回路であることを特徴とする請求項53に記載の半導体集積回路。
- 請求項34から請求項55のいずれかに記載の半導体集積回路を搭載したことを特徴とする半導体集積回路装置。
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