Deprecated: The each() function is deprecated. This message will be suppressed on further calls in /home/zhenxiangba/zhenxiangba.com/public_html/phproxy-improved-master/index.php on line 456
JP4956619B2 - 半導体集積回路の製造システム、製造装置、製造方法、集積回路及び通信システム - Google Patents
[go: Go Back, main page]

JP4956619B2 - 半導体集積回路の製造システム、製造装置、製造方法、集積回路及び通信システム - Google Patents

半導体集積回路の製造システム、製造装置、製造方法、集積回路及び通信システム Download PDF

Info

Publication number
JP4956619B2
JP4956619B2 JP2009542469A JP2009542469A JP4956619B2 JP 4956619 B2 JP4956619 B2 JP 4956619B2 JP 2009542469 A JP2009542469 A JP 2009542469A JP 2009542469 A JP2009542469 A JP 2009542469A JP 4956619 B2 JP4956619 B2 JP 4956619B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
circuit
voltage
information
integrated circuit
unit
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2009542469A
Other languages
English (en)
Other versions
JPWO2009066431A1 (ja
Inventor
敬弘 一宮
隆 橋本
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Corp
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Panasonic Corp
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Panasonic Corp, Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Panasonic Corp
Priority to JP2009542469A priority Critical patent/JP4956619B2/ja
Publication of JPWO2009066431A1 publication Critical patent/JPWO2009066431A1/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP4956619B2 publication Critical patent/JP4956619B2/ja
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10DINORGANIC ELECTRIC SEMICONDUCTOR DEVICES
    • H10D89/00Aspects of integrated devices not covered by groups H10D84/00 - H10D88/00
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10DINORGANIC ELECTRIC SEMICONDUCTOR DEVICES
    • H10D84/00Integrated devices formed in or on semiconductor substrates that comprise only semiconducting layers, e.g. on Si wafers or on GaAs-on-Si wafers
    • H10D84/90Masterslice integrated circuits

Landscapes

  • Semiconductor Integrated Circuits (AREA)
  • Design And Manufacture Of Integrated Circuits (AREA)

Description

本発明は、半導体集積回路の製造システムに関する。特に、半導体集積回路に搭載された再構成可能回路に回路を構築するシステムに関する。
半導体集積回路において、電流が流れると電圧降下が生じる。このとき、電圧降下量に応じて動作時間が変動する。本明細書では、入力信号が入力されてから所定の処理を実行して出力信号を出力するまでの、半導体集積回路内の、1サイクルの処理に要する時間を動作時間と呼ぶ。動作時間は、半導体集積回路を構成する各素子における伝播遅延により生じる。また、動作時間が長い場合、回路の動作速度が遅い、動作時間が短い場合、回路の動作速度が早いと表現する場合もある。
実際の製造に当たって、製造過程や原材料の品質に応じて、製造された製品それぞれの製造特性が異なる場合がある。例えば、設計時に設定していた設計目標値よりも、動作時間が短いものや、長いものが製造されることがある。
特許文献1では、動作時間が設計目標値より増大した場合であっても正常に動作するようにマージンを設定して、半導体集積回路の設計を行う技術が開示されている。
日本国 特開2005−352916号公報
しかし、製造過程や原材料の品質に応じて、個々の製品の製造特性は、異なるので、製造特性が異なっていても正常に動作する製品を製造するには、設計目標値からの乖離度合いを想定して設計マージンを決める必要がある。
例えば、動作時間が最も長い場合を想定して、設計マージンを決める。このようにして設計マージンを決定すると、設計目標値以上に速く動作できる(つまり、動作時間の短い)半導体集積回路には、過剰なマージンを設定することになり、回路面積等に無駄が生じる。
逆に、設計マージンを少なくすると、製品の製造特性のばらつきにより、完成した半導体集積回路は、正常に動作しないことがある。
そこで、本発明は、上記の問題に鑑み、過剰な設計マージンを抑制しつつ、製造過程などによって個々の製品の製造特性にばらつきが生じても、設計どおりに動作する半導体集積回路を製造することができる製造システム、製造方法、製造装置、半導体集積回路及び通信システムを提供することを目的とする。
上記の課題を達成するため、本発明は、半製品の半導体集積回路及び当該半導体集積回路に適切な構成情報を出力して完成品を製造する製造装置から構成される製造システムであって、前記半導体集積回路は、プログラマブル回路及び固定回路を備え、前記製造装置は、プログラマブル回路上に構成された場合に同一機能を有し、構成の異なる複数の候補回路、それぞれの構成を定める複数の候補構成情報と、複数の候補回路それぞれが動作した場合にプログラマブル回路内で発生すると予測される電圧変化を示す複数の第1電圧情報とを記憶している記憶手段と、少なくとも一部が動作中の前記半導体集積回路から、当該半導体集積回路において計測され、電圧変化に関する1個以上の実測値を取得する取得手段と、取得した前記実測値に基づいて、固定回路の動作により固定回路内で発生する電圧変化を示す第2電圧情報を生成する生成手段と、複数の第1電圧情報の各々と第2電圧情報とを組み合わせて、複数の候補回路のそれぞれについて、固定回路とプログラマブル回路の両者が動作した場合に、前記半導体集積回路内で発生する電圧と、設計において定められた一定の基準電圧との差である電圧降下値の変化を示す第3電圧情報を取得し、取得した第3電圧情報から最大電圧降下値を算出する算出手段と、最大電圧降下値が閾値未満となる組合せを1以上選択し、選択した組合せに対応する候補回路の構成を定める前記候補構成情報の中から、1の出力構成情報を取得する選択手段と、取得した前記出力構成情報を前記半導体集積回路に出力する出力手段とを備えることを特徴とする。
また、本発明は、プログラマブル回路及び固定回路を備える半製品の半導体集積回路に適切な構成情報を出力して完成品を製造する製造装置でもあり、プログラマブル回路上に構成された場合に同一機能を有し、構成の異なる複数の候補回路、それぞれの構成を定める複数の候補構成情報と、複数の候補回路それぞれが動作した場合にプログラマブル回路内で発生すると予測される電圧変化を示す複数の第1電圧情報とを記憶している記憶手段と、少なくとも一部が動作中の前記半導体集積回路から、当該半導体集積回路において計測され、電圧変化に関する1個以上の実測値を取得する取得手段と、取得した前記実測値に基づいて、固定回路の動作により固定回路内で発生する電圧変化を示す第2電圧情報を生成する生成手段と、複数の第1電圧情報の各々と第2電圧情報とを組み合わせて、複数の候補回路のそれぞれについて、固定回路とプログラマブル回路の両者が動作した場合に、前記半導体集積回路内で発生する電圧と、設計において定められた一定の基準電圧との差である電圧降下値の変化を示す第3電圧情報を取得し、取得した第3電圧情報から最大電圧降下値を算出する算出手段と、最大電圧降下値が閾値未満となる組合せを1以上選択し、選択した組合せに対応する候補回路の構成を定める前記候補構成情報の中から、1の出力構成情報を取得する選択手段と、取得した前記出力構成情報を前記半導体集積回路に出力する出力手段とを備えることを特徴とする。
ここで、上記の各構成は、下記の実施の形態4における各構成と対応する。また、下記の実施の形態1〜3において、上記の「半導体集積回路」は、集積回路に対応する。「プログラマブル回路」は、再構成可能回路部3004に、「固定回路」は、固定回路部3003に、それぞれ対応する。また、「製造装置」は、構成決定サーバ3007に対応する。「記憶手段」は、再構成回路波形記憶部1012及び合成波形生成部3018内の内部メモリに対応し、「取得手段」は、構成決定サーバの備えるインタフェースに対応し、「生成手段」は、固定回路波形推定部3013に対応する。また、「算出手段」は、合成波形生成部3018及び最大電圧降下値検出部3019に対応する。「選択手段」は、比較部3021及び判定部3023が、その機能を担い、「出力手段」は、判定部3023及び構成決定サーバのインタフェースがその機能を担う。また、上記の「第1電圧情報」は、実施の形態1の、図7に示す再構成回路部推定波形2002、2005・・・と対応する。「第2電圧情報」は、固定回路部推定波形2001と対応する。
この構成によると、前記選択手段は、複数の候補構成情報の中から、固定回路とプログラマブル回路との両方が動作した場合の最大電圧降下値が、前記閾値未満となるような候補回路を示す出力構成情報を出力するので、完成品の半導体集積回路は、製造特性が、設計目標値から乖離していても正常に動作する。
つまり、個々の固定回路の特性が異なっていても、複数の候補回路の中から、その特性に適合する候補回路をプログラマブル回路上に構築する。そのため過剰な設計マージンを抑制しつつ、個々の固定回路の特性がそれぞれ異なっていても正常に動作する半導体集積回路を製造できるという優れた効果を奏する。
また、前記取得手段は、前記1個以上の実測値として、動作中の前記半導体集積回路において所定の時間間隔で計測された複数の電圧値を取得し、前記生成手段は、取得した複数の電圧値の間を補完して前記第2電圧情報を生成するとしてもよい。
この構成によると、前記生成手段は、取得した複数の電圧値の間を補完して前記第2電圧情報を生成する。つまり、第2電圧情報は、電圧値の集合であるので、前記算出手段は、減算という簡易な演算により前記第3電圧情報を取得し、さらに、第3電圧情報を構成する複数の電圧降下値を比較することで、容易に最大電圧降下値を算出することができる。
また、前記取得手段は、前記実測値として、動作中の前記半導体集積回路において計測された動作時間を取得し、前記生成手段は、第1の動作時間により動作する場合において前記固定回路内で発生すると予測される電圧変化を示す第1予測情報と、第2の動作時間により動作する場合において前記固定回路内で発生すると予測される電圧変化を示す第2予測情報とを記憶する記憶部と、取得した前記動作時間を用いて、第1予測情報及び第2予測情報の間を補完して前記第2電圧情報を生成する情報生成部を含むとしてもよい。
ここで、上記の「第1及び第2予測情報」のうち、一方は、実施の形態1において、図4に示す電圧降下波形1022である。他方は、電圧降下波形1021及び電圧降下波形1023のうち何れかである。電圧降下波形1021及び電圧降下波形1023のうち何れを他方の予測情報として用いるかは、「実測値(実施の形態における出来栄えデータ)」を基に決定される。
また、動作時間と、電圧降下波形には、相関関係がある。ここで、動作時間とは、上述したように、入力信号が入力されてから、出力信号が出力されるまでの半導体集積回路の、1サイクルの時間である。上記の構成によると、生成手段は、第1、第2予測情報を記憶しているため、前記取得手段が、動作時間を取得するだけで、前記生成手段は、前記第2電圧情報を生成することができる。
また、前記取得手段は、前記1以上の実測値として、動作中の前記半導体集積回路において所定の時間間隔で計測され、前記基準電圧値からの複数の電圧降下値を取得し、前記生成手段は、取得した複数の電圧降下値の間を補完して前記第2電圧情報を生成するとしてもよい。
この構成によると、前記生成手段は、取得した複数の電圧降下値の間を補完して前記第2電圧情報を生成する。つまり、前記第2電圧情報は、多数の電圧降下値の集合であって、第3電圧情報と実質的に同一である。
従って、前記算出手段は、前記生成手段から容易に前記第3電圧情報を取得し、比較という簡単な演算により最大電圧降下値を算出することができる。
また、前記製造装置は、さらに、1個の前記候補回路について、当該候補回路が第1の動作時間で動作する場合にプログラマブル回路内で発生すると予測される電圧の時間変化を示す第1予測情報を記憶している予測情報記憶手段と、前記第1の動作時間を用いて、前記第1予測情報を時間軸方向及び電圧変化に係る軸方向に伸縮させることにより、前記候補回路が第2の動作時間で動作する場合の第2予測情報を生成する予測情報生成手段と、取得した前記実測値を用いて、前記第1予測情報と第2予測情報との間を補完して、前記第1電圧情報を生成する電圧情報生成手段と、生成した第1電圧情報を前記記憶手段に記録する記録手段とを含むことを特徴とする。
また、前記予測情報生成手段は、前記第1予測情報の全予測区間における積分値と、前記第2予測情報の全予測区間における積分値とが一致するように、前記第2予測情報を生成するとしてもよい。
ここで、上記の「予測情報生成手段」は、下記の実施の形態におけるシミュレーション部が対応する。「第1及び第2予測情報」のうち、「第1予測情報」は、実施の形態1において、例えば、図6に示す電圧降下波形4008である。「第2予測情報」は、電圧降下波形4002及び電圧降下波形4004のうち何れかである。電圧降下波形1021及び電圧降下波形1023のうち何れを他方の予測情報として用いるかは、「実測値(実施の形態では出来栄えデータ)」を基に決定される。
この構成によると、予測情報生成手段が前記動作時間を用いて、前記第1予測情報を2軸方向に伸縮させて前記第2予測情報を生成するので、前記製造装置内には、データ量の比較的大きい予測情報は一つだけ記憶していればよく、記憶容量を削減できる。
また、検出した最大電圧降下値が閾値以下となる組合せが複数存在する場合、前記選択手段は、前記候補構成情報の中から、最小の最大電圧降下値と対応する前記出力構成情報を取得するとしてもよい。
この構成によると、完成した集積回路の最大電圧降下値は、他の候補回路を構築した場合に比べて、電流過多になる可能性が低いという優れた効果を奏する。
本発明は、情報端末装置及びサーバ装置から構成される通信システムであって、前記情報端末装置は、第1通信手段と、プログラマブル回路及び固定回路からなる半導体集積回路と、第1通信手段を介して、構成情報を受信し、受信した構成情報を前記プログラマブル回路に書き込む書込手段とを備え、前記サーバ装置は、第2通信手段と、プログラマブル回路上に構成された場合に同一機能を有し、構成の異なる複数の候補回路、それぞれの構成を定める複数の候補構成情報と、複数の候補回路それぞれが動作した場合にプログラマブル回路内で発生すると予測される電圧変化を示す複数の第1電圧情報とを記憶している記憶手段と、少なくとも一部が動作中の前記情報端末装置において、動作中の前記半導体集積回路から、第2通信手段を介して、当該半導体集積回路において計測され、電圧変化に関する1個以上の実測値を取得する取得手段と、取得した前記実測値に基づいて、固定回路の動作により固定回路内で発生する電圧変化を示す第2電圧情報を生成する生成手段と、複数の第1電圧情報の各々と第2電圧情報とを組み合わせて、複数の候補回路のそれぞれについて、固定回路とプログラマブル回路の両者が動作した場合に、前記半導体集積回路内で発生する電圧と、設計において定められた一定の基準電圧との差である電圧降下値の変化を示す第3電圧情報を取得し、取得した第3電圧情報から最大電圧降下値を算出する算出手段と、最大電圧降下値が閾値以下となる組合せを1以上選択し、選択した組合せに対応する候補回路の構成を定める前記候補構成情報の中から出力構成情報を取得する選択手段と、第2通信手段を介して、取得した前記出力構成情報を前記情報端末装置へ出力する出力手段とを備えることを特徴とする。
この構成によると、前記情報端末装置内の集積回路が経年劣化により特性が変化したとしても、その時点の特性に最適な候補回路を、プログラマブル回路上に再構築することができる。
実施の形態1の製造システム1の構成及びデータの流れを示す。 検出部3001及び演算部3002の詳細な構造を示す回路図である。 構成決定サーバ3007の機能的構成を示すブロック図である。 固定回路波形記憶部1011の記憶しているデータの一例を示す。 固定回路波形推定部3013により推定された推定波形の一部分を示す。 再構成回路波形記憶部1012の記憶しているデータの一例を示す。 合成波形生成部3018による処理を及び最大電圧降下値検出部3019により検出される最大電圧降下値の一例(ΔA、ΔB・・・)を示す。 構成決定サーバ3007による構成情報の選択動作を示すフローチャートである。 構成決定サーバ3007による構成情報の選択動作を示すフローチャートである。図8から続く。 実施の形態2における集積回路6000の構成を示すブロック図である。 実施の形態2における構成決定サーバ7007の構成を示すブロック図である。 (a)特徴量算出の概念を示す図である。
(b)出来栄えデータ算出部7011の構成及び機能を示す。
実施の形態2の変形例(1)における集積回路7051及び構成決定サーバ7021の構成及びデータフローを示すブロック図である。 実施の形態2の変形例(2)における集積回路7051の構成を示すブロック図である。 実施の形態3における通信システム3に含まれる携帯情報装置7001及び構成決定サーバ7002の機能的構成を示すブロック図である。 実施の形態4における製造システム8000の構成を示す
1.実施の形態1
以下に、本発明の1実施態様である製造システム1について説明する。
1.1 概要
図1は、本発明の実施の形態1における製造システム1の構成図である。製造システム1は、集積回路3000内の再構成回路に構築する回路の構成を決定し、決定した回路を再構成可能回路に出力し、構成情報を受け取った集積回路は、再構成可能部に、構成情報に従って回路を構築するシステムである。
図1に示すように、集積回路3000内の検出部及び演算部は、固定回路部の動作時間を計測し、構成決定サーバ3007へ出力する。
上述したように、動作時間は、回路を構成する各素子における伝播遅延によって生じる。また、動作時間が長い場合、回路の動作が遅い又は動作速度が遅い、動作時間が短い場合、回路の動作が速い又は動作速度が速いと表現する場合もある。
構成決定サーバ3007は、再構成可能部が備えるべき機能を有する回路の構成情報を複数保持している(構築される回路の構成は異なっても、同じ機能を有する)。
構成決定サーバ3007は、取得した動作時間から、固定回路部の出来栄えを数値化した出来栄えデータを算出し、算出した出来栄えデータをもとに、上記の複数の構成情報の中から、最適な構成情報を選択する。
ここで、出来栄えとは、製造された個々の集積回路が有する特性である。この特性は、製造工程や、集積回路の原材料の品質などに依存して生じる。
また、最適な構成情報とは、その構成情報に従って回路を構築した状態で、集積回路3000を動作させた際、最大電圧降下値が小さくなるような構成情報である。
構成決定サーバ3007は、選択した構成情報を回路基板の入力端子へ入力する。入力端子を介して集積回路に入力された構成情報に従って、再構成可能回路部には回路が構築される。
なお、具体的には図示していないが、回路基板2010は、集積回路3000からデータを読み出す読出機構、集積回路3000内の記憶素子にデータを書き込む書込機構を備えている。また、構成決定サーバ3007も、回路基板の入出力端子と接続可能であって、集積回路3000との間でデータの授受を行うインタフェースを備える。
1.2 集積回路3000
図1に示すように、集積回路3000は、検出部3001、演算部3002、固定回路部3003、再構成可能部3004、構成制御部3005及び構成情報記憶部3006から形成される。
(1)固定回路部3003及び再構成可能部3004
固定回路部3003と、再構成可能部3004に構築される回路とは、相互に接続され、両者が相互に連携して動作することによって、集積回路3000は、設計者の所望する機能を発揮する。
固定回路部3003は、構成を変更することのできない回路である。
一方、再構成可能部3004は、実装後に、回路構成を変更することができる回路であって、再構成可能部3004は、具体的には、FPGA、CPLD、リコンフィギュアラブルロジックといった回路で構成される。
再構成可能部3004は、スイッチ部3008とロジック部3009とを含む。ロジック部3009は、実際に演算を行う回路を構築する領域である。スイッチ部3008は、ロジック部3009上に構築された回路の入出力端と固定回路部3003とを接続するスイッチ回路が構築される領域である。
(2)検出部3001及び演算部3002
検出部3001は、製造過程において、固定回路部3003の特性を示す信号を演算部3002へ出力する。
実施の形態1では、具体的に、固定回路部3003の近傍に実装されたリングオシレータ3051により構成される。
演算部3002は、検出部3001から取得した信号を基に、リングオシレータ特性を示すデータを算出する。
具体的には、演算部3002は、カウンタ3052と遅延抽出部3053とを含んでおり、これらは、リングオシレータ3051の動作時間を算出する。なお、動作時間は、特性を示すデータの一例であって、他のデータを算出しても良いのは言うまでもない。
この場合の、検出部3001を構成するリングオシレータ3051、演算部3002を構成するカウンタ3052及び遅延抽出部3053の詳細な構成例を図2に示す。
図2に示すように、リングオシレータ3051は、NAND回路3058と、複数のNOT回路3059を環状に接続して構成される。NAND回路3058の入力の一方は、環状に接続された信号線であり、もう一方は、遅延抽出部3053から出力される発信制御線で3056ある。また、リングオシレータ3051は、カウンタ3052の入力端とも接続されている。
カウンタ3052は、NAND回路3062と複数のフリップフロップ回路3064を接続して構成される。カウンタ3052からのカウンタ出力線3057は、遅延抽出部3053へ接続されている。
遅延抽出部3053へは、クロックと、カウンタ3052により計測されたカウンタ値とが入力される。また遅延抽出部3053は、カウント制御線3061により、カウンタ3052の入力端と接続されている。
上記の構成により、遅延値を抽出する手順を以下に記載する。
先ず、遅延抽出部3053は発信制御線3056をイネーブルにして、リングオシレータ3051に発信を開始させる。リングオシレータ3051の動作が安定すると、カウンタ3052をリセットする。
遅延抽出部3053は、カウンタ3053のリセット解除の後、発信制御線3056を一定時間(クロックの分周から定まる時間)、イネーブルのまま維持する。
リングオシレータ3051は、論理発振を生じる。
前記一定期間、カウンタ3052は、リングオシレータ3051から出力される信号の発振回数をカウントアップし、カウンタ値を遅延抽出部3053へ出力する。
一定期間経過後、遅延抽出部3053は、一定時間/カウンタ値を、算出する。ここで、算出される値は、信号がリングオシレータ3051を1周するのに要する時間(1周期遅延値)である。
このような手順により、検出部3001及び演算部3002は、リングオシレータ3051の動作時間(1周期遅延値)を算出する。
ここで、1つの集積回路上の構成要素は、同一の製造工程を経ているため、特性が類似する傾向があると推定される。特に、集積回路3000内の位置が近いほど、各要素の特性は近くなる。そこで、本実施の形態では、固定回路部3003の特性を、固定回路部3003の近傍に実装されたリングシオレータ3051の特性により代替する。
なお、複数のリングオシレータを用いて、配線、各種のトランジスタそれぞれの特性を示すデータを取得して、より正確に固定回路の特性を示すデータを算出しても良い。
(3)構成情報記憶部3006
構成情報記憶部3006は、不揮発性又は揮発性の記憶媒体から構成される。
構成情報記憶部3006は、構成決定サーバ3007から出力された構成情報を記憶する。
(4)構成制御部3005
構成制御部3005は、構成情報記憶部3006から構成情報を読み出し、解読し、解読後の構成情報を再構成可能部3004へ出力することで、再構成可能部3004に回路を構築させる。
1.3 構成決定サーバ3007
図3は、構成決定サーバ3007の機能的構成を示すブロック図である。図3に示すように、構成決定サーバ3007は、実測値記憶部1010、固定回路波形記憶部1011、再構成回路波形記憶部1012、出来栄えデータ算出部3011、固定回路波形推定部3013、再構成回路波形推定部3017、合成波形生成部3018、最大電圧降下値検出部3019、比較部3021及び判定部3023から構成される。また、図示していないが、構成決定サーバ3007は、操作者による、指示やデータの入力を受け付ける入力部、判定部2023による判定結果を表示するモニタ、製造対象となる回路基板2010を装着するインタフェースなどを備える。
構成決定サーバ3007は、具体的には、RAM、ROM、マイクロプロセッサを含むコンピュータシステムであって、RAM、ROMには、コンピュータプログラムが記憶されている。マイクロプロセッサが、前記コンピュータプログラムに従って動作することにより構成決定サーバ3007は、その機能の一部を達成する。
なお、この構成は一例であって、構成決定サーバ3007は、その一部又は全部を、構成決定機能実現するための専用ハードウェアにより、構成されているとしても良い。
以下に、本発明の1実施態様である製造システム1について説明する。
(1)実測値記憶部1010
実測値記憶部1010は、揮発性又は不揮発性の記憶媒体により構成される。実測値記憶部1010は、リングオシレータの動作時間tmを受け取り一時的に記憶する。複数の集積回路に対する動作時間を記憶する場合は、各集積回路を一意に示すシリアル番号等と対応付けて記憶する。
(2)出来栄えデータ算出部3011
以下、各パラメータの設計目標値を単に設計値と記載する。
出来栄えデータ算出部3011は、リングオシレータ3051の動作時間の設計値tpを記憶している。設計値tpは、設計段階で、想定した材料の品質、製造工程、使用状態、リングオシレータの物理的構造などから、推算されるリングオシレータの1周期動作時間である。
なお、ここでは、リングオシレータの1周期動作時間を用いるが、1周期動作時間に限定されるものではない。例えば、リングオシレータを構成するNOT回路の数で1周期動作時間を割った1NOT回路あたりの動作時間を求めてもよい。
出来栄えデータ算出部3011は、実測値記憶部1010から動作時間tmを読み出し、読み出した動作時間tmと設定値tpとの比率tm/tpを算出する。算出したtm/tpを出来栄えデータとして、固定回路波形推定部3013及び再構成回路波形推定部3017へ出力する。
上述したように、本実施の形態では、リングオシレータの特性により固定回路部3003の特性を代替する。従って、算出された出来栄えデータtm/tpは、固定回路部3003の特性を示すデータであると考えられる。
なお、出来栄えデータ算出部3011は、出来栄えデータとして、実際の動作時間と設計値との比を算出したが、これは一例であって、他の演算により出来栄えデータを決定しても良い。例えば、設計値と実測値との差を算出しても良い。
(3)固定回路波形記憶部1011
固定回路波形記憶部1011は、不揮発性の記録媒体により構成される。
固定回路波形記憶部1011は、固定回路部3003の1サイクルの動作における電圧降下波形を複数記憶している。これらは、いずれも、製造条件や動作時の条件を示すパラメータを変えてシミュレーションにより、生成された理論上の電圧降下値波形である。
図4は、固定回路波形記憶部1011の記憶しているデータの一例を示す。図4に示すように、固定回路波形記憶部1011は、3つの電圧降下波形1021、1022及び1023を記憶している。これらのグラフの横軸は時間、縦軸は、電圧降下値を示している。
電圧降下波形1022は、設計時において、想定した通りの製造条件及び動作条件で動作するようにパラメータを設定した場合の、固定回路部3003の電圧降下値波形であって、動作時間tyは、設計値と一致する。
電圧降下波形1021は、設計値よりも動作時間が長くるようにパラメータを設定してシミュレーションしたものである。
電圧降下波形1023は、設計値よりも動作時間が短くなるようにパラメータを設定してシミュレーションしたものである。
ただし、ここでは、それぞれの電圧降下波形において、動作時間tx、ty、tzは、クロックの1周期の時間(tcl)以下になるようにシミュレーションされる。つまり、tz<ty<tx≦tcl を満たす。なお、本実施の形態は、一例であって、上記の大小関係は、必ずしも満たされるわけではない。
これらの電圧降下波形は、構成情報の選択処理(後述する)が開始されるまでに、図示されていないシミュレーション部により生成され、固定回路波形記憶部1011に格納される。シミュレーション部によるシミュレーション及び近似計算(以下に説明する)に当たっては、操作者により、固定回路部3003の構成及び各構成要素の特性を示すデータが入力される。
ところで、電圧降下波形1021、1022、1023それぞれについて、異なるパラメータを設定して、シミュレーションを行っても良いが、このようなシミュレーションには、時間を要する。そのため、電圧降下波形1022のみシミュレーションによっても求め、電圧降下波形1021及び1023は、電圧降下波形1022に近似計算を施すことで、推算しても良い。
推算の方法は、様々考えられるが、ここでは、その一例を説明する。
電圧降下波形は、トランジスタの速度的な出来栄えに応じて補間的に作成することができる。例えば、トランジスタが設計値より速く動作するという仮定の下、シミュレーション部は、固定回路部3003内のクリティカルパスの動作時間を算出する。クリティカルパスの動作時間に応じて、時間軸方向の広がり具合(動作時間tz)を決める。ここで決定した動作時間tzとなるように、電圧降下波形1022を時間軸方向に縮小する。ここで、
・動作時間=各素子の動作時間の総和
・各素子の遅延時間=トランジスタのON抵抗×配線付加容量
であると近似する。また、製造状態や動作条件に依存して各のトランジスタの駆動能力(飽和電流量)が異なっても、回路の負荷容量(配線、ゲートの容量)は変わらないと仮定する。また、電流量を時間で積分した値は製造状態や動作条件によらず一定であると仮定する。さらに、電圧降下値は、電流量に比例すると仮定すると、電圧降下値の時間積分も一定になる。
これをふまえて、シミュレーション部は、時間軸方向に縮小した電圧降下波形を電圧降下値軸方向に伸長して電圧降下波形1023を生成する。このとき、電圧降下波形1023の時間積分値が、電圧降下波形1022の時間積分値と同一になるように伸長率を決定する。
電圧降下波形1021の場合は、トランジスタの動作速度が設計値よりも遅いと仮定して、同様の演算をすることで求められる。
なお、説明を容易にするために、固定回路波形記憶部1011は、図4に示すような曲線のグラフを記憶しているとして説明してきたが、実際には、曲線を示す関数、曲線上の点を示す複数の座標を電圧降下波形として記憶していてもよい。
図4に記載されている情報は、あくまでも一例であって、固定回路波形記憶部1011が、どのような条件下における電圧降下波形を記憶しておくかは任意である。本実施の形態では、固定回路波形推定部3013(後述)が、誤差成分を補間すれば、より精度の高い推定をすることができるように、固定回路波形記憶部1011は、設計値どおりの動作時間の場合と、設計値よりも短い動作時間の場合と、設計値よりも長い動作時間の場合の電圧降下波形を記憶している。
次に、固定回路波形記憶部1011は、生成した推定波形を、合成波形生成部3018へ出力する。
(4)固定回路波形推定部3013
固定回路波形推定部3013は、出来栄えデータtm/tpを受け取る。これを受け取ると、固定回路波形記憶部1011から電圧降下波形1021、1022及び1023を読み出し、読み出した電圧降下波形の間を補完して固定回路部3003の電圧降下波形を推定する。図5は、電圧降下波形1021、1022及び1023の一部を拡大した物である。以下に、図4及び図5を用いて推定方法の一例について説明する。
先ず、固定回路波形推定部3013は、3つの電圧降下波形それぞれにおいて、動作時間をn等分して(図4ではn=9)、n個の区間を定める。続いて、固定回路波形推定部3013は、各区間の境界における電圧降下波形上の点を特定する。例えば、固定回路波形推定部3013は、時刻の早い方から順に、電圧降下波形1021上の点1026、1027・・・を特定する。同様に、固定回路波形推定部3013は、電圧降下波形1022上の点1028、0129・・・を特定し、電圧降下波形1023上の点1031、1032・・・を特定する。
ただし、上述したように、固定回路波形記憶部1011の記憶している電圧降下波形は、曲線上の複数の点の座標群により記述されている場合もある。この場合、上記のn個の点が、前記複数の点に含まれていない可能性がある。このとき、固定回路波形推定部3013は、曲線上の前記複数の点の間を補完して、上記n個の点の座標を算出する。各電圧降下波形において、時間軸上の原点に近い方からm(m=1〜9)番目の区間は対応しており、区間の境界に位置する各点は、それぞれ対応しているとする。固定回路波形推定部3013は、各境界上の対応する3点間を基に、固定回路部3003の電圧降下波形上において、前記3点に対応する点を推定する。
例えば2番目の区間の両端の点を例にすると、電圧降下波形1021〜1023上の各点の位置関係は、図5に示すようになる。図4と図5で、同一の点、同一の線には、同一の参照符号を付している。図4及び図5に示すグラフは、何れも、横軸時間t、縦軸は電圧降下値ΔVである。
先ず、第1区間との境界上の3点1031、1028、1026と対応する点を推定する。説明の便宜上、推定する点のt座標及びΔV座標を(X,Y)と表記する。また、設計値通りに動作する場合の電圧降下波形1022上の点1028のt座標をtm1とする。また、tm/tpは、上述した出来栄えデータである。
固定回路波形推定部3013は、以下の式によりXを求める。
X=tm1×(tm/tp) ・・・(式1)
続いて、tm/tp≦1であれば、固定回路波形推定部3013は、点1028と点1031とを結ぶ線分上で、t座標が算出したXとなる点1038のΔV座標をYとする。
tm/tp>1の場合、固定回路波形推定部3013は、点1028と点1026とを結ぶ線分上で、t座標が算出したXとなる点1042のΔV座標をYとする。
以上、点1038若しくは点1042の座標(X,Y)は算出された。
続いて、固定回路波形推定部3013は、2番目と3番目の区間の境界に位置する3点1032、1029、1027についても同様の演算により、tm/tp≦1の場合には、点1039の座標(X,Y)を、tm/tp>1の場合には、点1043の座標(X,Y)を求める。
固定回路波形推定部3013は、各境界について同様の演算を行って9個の点を求め、求めた点により固定回路部3003の電圧降下波形を推定する。ここで求めた電圧降下波形を固定回路部3003の推定波形と呼ぶ。
出来栄えデータtm/tp≦1であれば、図5に示す推定波形2001aが推定され、出来栄えデータtm/tp>1であれば、推定波形2001bが推定される。
以上、電圧降下波形の推定方法について説明したが、この方法はあくまでも一例であって、他の方法を用いても良いのは言うまでもない。
(5)再構成回路波形記憶部1012
再構成回路波形記憶部1012は、不揮発性の記録媒体により構成される。
再構成回路波形記憶部1012は、複数の構成情報及び構成情報毎に、その構成情報を基に再構成可能部3004に構築された回路内において生じると予測される電圧降下波形を記憶している。これらは、シミュレーションによって求められたものである。
図6は、再構成回路波形記憶部1012の記憶しているデータの一例を示している。図6に示すように、再構成回路波形記憶部1012は、複数の構成情報4006、4007・・・を記憶している。再構成可能部3004に構築される回路は、構成は異なるが同一の機能を果たす。例えば、演算の順序を変えても結果が変わらない場合は、演算の順序を組み替えた複数の構成情報である。また、所望の機能を果たすことができれば、順序を替えるだけでなく、異なるアルゴリズムに従った回路を構築する構成情報であってもよい。これらの構成情報の示す回路は、再構成可能部3004に構築される回路の候補である。
なお、動作時間が所定値(ここではクロックの1周期の時間)を超える場合、遅延のエラーが出ることになるので、そのような回路は、候補としない。
各構成情報には、自身を一意に示す構成情報ID「A」、「B」・・・が含まれる。以下、説明の便宜上、構成情報ID:Aを含む構成情報を、構成情報Aと呼び、構成情報Aにより構築される回路の構成を構成Aと呼ぶ。
さらに、再構成回路波形記憶部1012は、各構成情報に対応する電圧降下波形を3種類ずつ記憶している。これらは、対応する構成情報に従って、再構成可能部3004に構築した回路が動作する際の電圧降下値の変化を示す電圧降下波形を、シミュレーションにより生成したものである。
3つの電圧降下波形の関係は、図4に示す3つの電圧降下波形の関係と同様であって、1つは、想定したした通りの製造条件、動作条件を満たすようにパラメータを設定してシミュレーションした波形であって、動作時間は、設計値と一致する。1つは、動作時間が設計値より長くなるようにパラメータを設定した場合の波形であり、1つは、動作時間が設計値より短くなるようにパラメータを設定した場合の波形である。
例えば、電圧降下波形4002、4008、4004は、構成Aの回路と対応している。電圧降下波形4002は、動作時間が設計値より長くなる場合の、構成Aの回路の、電圧降下値の変動を示す電圧降下波形であり、電圧降下波形4008は、構成Aの回路が、設計通りの動作時間で動作する場合の電圧降下値の変動を示す波形であり、電圧降下波形4004は、動作時間が設計値より短くなるような条件下での、構成Aの回路の電圧降下値の変動を示す電圧降下波形である。
これら3種類の電圧降下波形は、それぞれ、製造条件や動作条件を示すパラメータを変えて、それぞれ、シミュレーションして求めても良い。若しくは、(3)固定回路波形記憶部1011の節で説明したように、3つのうち1つだけをシミュレーションにより求め、他の2つについては、近似計算により求めても良い。
これらの電圧降下波形は、図示していないシミュレーション部により生成され、再構成回路波形記憶部1012に記録される。
(6)再構成回路波形推定部3017
再構成可能部波形推定部3017は、各構成情報に対応する3種類の電圧降下波形を読み出し、出来栄えデータtm/tpと、読み出した3種類の電圧降下波形により、各構成情報により構築された回路の電圧降下値の変動を示す推定波形を生成する。
推定の具体的な手順は、固定回路波形推定部3013による推定と同様であるので、ここでは説明を省略する。
再構成回路波形推定部3017は、各構成情報について、生成した推定波形を、順次、合成波形生成部3018へ出力する。
(7)合成波形生成部3018
合成波形生成部3018は、内部メモリ(図示せず)を備えており、固定回路波形推定部3013から、固定回路部3003の推定波形と、再構成可能部3004の推定波形を複数受け取り、受け取った推定波形を内部メモリに一時的に記憶する。
次に、合成波形生成部3018は、内部メモリに記憶されている固定回路部3003の推定波形と、各構成に対する、再構成可能部3004の推定波形とを足し合わせ、合成波形を生成する。ここで生成される合成波形は、固定回路部3003と再構成可能部3004を同時に動作させた際に推定される、集積回路3000全体の電圧降下波形である。
具体的には、図7に示すように、合成波形生成部3018は、固定回路部3003の推定波形2001と再構成可能部3004に構成Aの回路を構築した場合の推定波形2002とを足し合わせ、合成波形2003を生成する。続いて、合成波形生成部3018は、生成した合成波形2003を最大電圧降下値検出部3019へ出力する。
以下、構成B・・・についても、合成波形生成部3018は、同様の処理を行う。
なお、各電圧降下波形は、図のような曲線を示す関数ではなく、曲線上の複数の点の座標であってもよい。この場合、固定回路の推定波形上の各点のt座標と、再構成可能回路の推定波形上の点のt座標とが一致しないことが起こりうる。この場合、何れか一方の電圧降下波形について、隣り合う2点間を補完して、他方電圧降下波形上の点のt座標と同じt座標の点の電圧降下値を算出し、算出した値を足し合わせる。
(8)最大電圧降下値検出部3019
最大電圧降下値検出部3019は、合成波形生成部3018から、順次、構成A、構成B・・・が、再構成可能部3004に構築された場合の、集積回路3000全体の合成波形2003、2006・・・を受け取る。
これらを受け取ると、最大電圧降下値検出部3019は、受け取った合成波形から、最大電圧降下値を検出する。
例えば、図7に示すように、最大電圧降下値検出部3019は、構成Aについて算出された合成波形2003から、最大電圧降下値ΔVAを検出する。続いて、最大電圧降下値検出部3019は、検出した最大電圧降下値ΔVAを比較部3021へ出力する。
他の合成波形2006・・・についても、同様に最大電圧降下値ΔVB・・・を算出し、比較部3021へ出力する。
(9)比較部3021
比較部3021は、内部にメモリを備えており、前記メモリに、設計段階において設定された電圧降下値の閾値ΔVthを記憶している。閾値ΔVthは、集積回路3000内で断線や短絡などの故障がない状態で正常に動作できる範囲の電圧降下値の最大値である。
比較部3021は、最大電圧降下値検出部3019から、最大電圧降下値ΔVA、ΔVB・・・を順次受け取る。これらを受け取ると、比較部3021は、受け取った最大電圧降下値ΔVA、ΔVB・・・と閾値ΔVthとを、それぞれ比較し、比較結果を判定部3023へ出力する。
(10)判定部3023
判定部3023は、比較部3021から、各構成に対応する最大電圧降下値ΔVA、ΔVB・・・と閾値ΔVthとの比較結果を受け取る。受け取った比較結果により、ΔVn≧ΔVth(n=A、B・・・)であれば、判定部3023は、ΔVnを削除する。受け取ったΔVn<ΔVthであれば、構成情報ID:nの構成情報を、再構成回路波形記憶部1012から読み出し、集積回路3000へ出力する。なお、ΔVn<ΔVthを満たすΔVnが複数検出された場合、判定部3023は、その中で、最も値の小さいΔVnと対応する構成情報を出力する。
また、ΔVn<ΔVthを満たすΔVnが1つも検出されなかった場合、判定部3023は、現在製造対象となっている集積回路は、不良品である旨を、図示していないモニタに表示し、操作者に、不良品発見の旨を通知する。
1.4 動作
以下に、構成決定サーバ3007による構成情報の選択処理における動作について、図8及び図9のフローチャートを用いて説明する。なお、このとき、実測値記憶部1010、固定回路波形記憶部1011、再構成回路波形記憶部1012には、それぞれ、上述したデータが既に格納されているとして、説明を始める。
先ず、出来栄えデータ算出部3011は、実測値記憶部1010から、製造対象となる集積回路3000の実測値(リングオシレータの動作時間tm)を読み出す(ステップS1001)。
次に、出来栄えデータ算出部3011は、実測値(tm)と設計値(tp)の比率tm/tpを出来栄えデータとして算出し、算出した出来栄えデータtm/tpを、固定回路波形推定部3013及び再構成回路波形推定部3017へ出力する(ステップS1002)。
固定回路波形推定部3013は、固定回路波形記憶部1011から、固定回路部3003に関する3つの電圧降下波形1021、1022、1023を読み出す(ステップS1003)。続いて、固定回路波形推定部3013は、出来栄えデータtm/tpを基に、短い動作時間の波形と設計通り通りの波形、又は、長い動作時間の波形と設計通りの波形との間を補完し、固定回路部3003の推定波形を生成する(ステップS1004)。固定回路部3003は、生成した推定波形を合成波形生成部3018へ出力する。
また、再構成回路波形推定部3017は、再構成回路波形記憶部1012から、1の構成情報に対応する3つの電圧降下波形を読み出す(ステップS1006)。
続いて、再構成回路波形推定部3017は、出来栄えデータtm/tpを基に、短い動作時間の波形と設計通りの波形、又は、長い動作時間の波形と設計通りの波形との間を補完し、前記1の構成情報により再構成可能部3004に構築された回路の推定波形を生成する(ステップS1007)。再構成回路波形推定部3017は、生成した推定波形を合成波形生成部3018へ出力する。
合成波形生成部3018は、受け取った固定回路部3003の推定波形と再構成可能部3004の推定波形とを足し合わせて、集積回路3000全体の推定波形を生成する(ステップS1008)。
最大電圧降下値検出部3019は、生成された推定波形から最大電圧降下値を検出する(ステップS1011)。
ここで、再構成回路波形推定部3017によって、全ての構成情報に対応する、電圧降下波形の読み出しが終了していれば(ステップS1012のYES)、構成決定サーバ3007は、ステップS1014へ処理を進める。
全ての構成情報について、電圧降下波形の読み出しが終了していなければ(ステップS1012のNO)、ステップS1006へ戻り、全ての構成情報について、ステップS1006〜ステップS1011の処理を繰り返す。
比較部3021は、最大電圧降下値(ΔVA、ΔVB・・)を受け取り、それぞれと、閾値ΔVthとを比較し(ステップS1014)、比較結果を判定部3023へ出力する。
受け取った比較結果により、ΔVn<ΔVthを満たすn(n=A,B・・・)が1つも存在しないと判断した場合(ステップS1016のNO)、判定部3023は、製造対象となっている集積回路が不良品である旨をモニタに表示する(ステップS1018)。
受け取った比較結果により、ΔVn<ΔVthを満たすnが存在すれば(ステップS1016のYES)、判定部3023は、ΔVnと対応する構成情報を再構成回路波形記憶部1012から読み出し、集積回路3000へ出力する(ステップS1017)。
なお、ΔVn<ΔVthを満たすnが複数存在する場合、判定部3023は、最も小さいΔVnと対応する構成情報を出力する。
1.5 まとめ・効果
この構成を用いて構成情報を決定することにより、構成決定サーバは、最大電圧降下値ができるだけ小さくなるような構成情報を選択する。つまり、設計通りに動作するための電流密度も小さい。従って、配線の幅を狭くできる。つまり、配線に幅に関するマージンを抑制することができる。
かつ、動作に信頼性劣化を起こさずに、半導体集積回路を動作させることができる。また、ノイズ発生を低減することもできる。
2.実施の形態2
以下に、本発明の1実施態様である製造システムについて説明する。
2.1 概要
実施の形態2において、集積回路6000は、固定回路部3003の電圧降下波形を計測する。
構成決定サーバ7007は、電圧降下波形を基に出来栄えデータを算出し、実施の形態1と同様の手順で、再構成可能部3004に構成される候補となる各構成について、電圧降下波形を推定する。
一方、固定回路部3003に関しては、実測した電圧降下波形を取得しているので、実測した電圧降下波形と、推定した再構成可能部の波形とを足し合わせて、集積回路全体の電圧降下値の変動を示す合成波形を生成する。
2.2 集積回路6000
集積回路6000は、図10に示すように、検出部6001、演算部6002、固定回路部3003、再構成可能部3004、構成制御部3005及び構成情報記憶部3006から構成される。
集積回路6000の検出部6001及び固定回路部3003は、電源と接続されており、固定回路部3003は、実際に動作している。
本実施の形態において、検出部6001及び演算部6002以外の各構成は、実施の形態1と同様であるので、同一の参照符号を付しており、これらについての説明は割愛する。
(1)検出部6001
検出部6001は、図10に示すように、2つの抵抗、ADコンバータ6006及びBGR(Bandgap Reference)6007を含んで構成される。
ADコンバータ6006は、図10に示すように、電源及び固定回路部3003に接続されており、この信号線からの入力信号を基に電圧値を算出する。
ADコンバータ6006には、前述の信号線からの入力信号とBRG6007の生成するリファレンス電圧が入力される。ADコンバータ6006は、一定の時間間隔又は連続して、リファレンス電圧と信号線からの電圧から算出した電圧値を演算部6002へ出力する。
(2)演算部6002
演算部6002は、検出部6001から電圧値を受け取る。電圧値を受け取ると演算部6002は、抵抗R1及びR2を考慮して、電圧値を補正し、所定の電圧(例えば電源電圧、設計上の基準電圧など)から補正後の電圧を減じて、電圧降下値を算出する。
演算部6002は、同様の演算を繰返し、電圧降下波形を生成し、所定期間おきに、算出した電圧降下値から形成される生成した電圧降下波形を出力する。
2.3 構成決定サーバ7007
図11に示すように、構成決定サーバ7007は、出来栄えデータ算出部7011、実測値記憶部7010、再構成回路波形記憶部1012、再構成回路波形推定部3017、合成波形生成部7018、最大電圧降下値検出部3019、比較部3021及び判定部3023から構成される。
再構成回路波形記憶部1012、再構成回路波形推定部3017、最大電圧降下値検出部3019、比較部3021及び判定部3023については、実施の形態1と同様であるので、説明を省略する。
(1)実測値記憶部7010
実測値記憶部7010は、集積回路6000から出力される、固定回路部3003の電圧降下波形を記憶する。なお、実測値記憶部7010が、一定の時間間隔で複数の電圧降下値(実測値)を取得し、取得した電圧降下値間を補完して、電圧降下波形を形成して、記憶するとしてもよい。
(2)出来栄えデータ算出部7011
出来栄えデータ算出部7011は、実測された固定回路部3003の電圧降下波形に対する出来栄えデータを算出する機能部である。
ここで、本実施の形態における出来栄えデータを算出するに当たって、電圧降下波形の特徴量という概念を導入する。
図12(a)は、特徴量算出の概念を示す図である。集積回路の1サイクルの動作時間を仮に1クロックサイクルであると仮定し、電圧降下波形を時間tに関する関数f(t)であると考える。1クロックサイクルの間(tcl)のf(t)の積分値に対して、9割の積分値(図12(a)の斜線部)となる時間(特徴時間と呼ぶ)をtaとする。
つまり、特徴時間taは、下記の式2を満たす。
Figure 0004956619
特徴時間taと1クロックサイクルtclの比を
特徴量X=ta/tcl
とする。
本実施の形態では、実測された電圧降下波形f1(t)の特徴量X1と、設計値通りに動作する場合を想定してシミュレーションされた電圧降下波形f2(t)の特徴量X2との比「X1/X2」を出来栄えデータとする。
なお、上記の説明では、式2により、特徴時間taを定義した。その理由は、以下の通りである。
電圧降下は、1クロックサイクル期間、継続して生じているが、期間の終端近くでは、電圧降下値が非常に小さくなる場合が多い。どの程度の時間で、電圧降下値が低下するかは、その回路の特性により異なる。そこで、電圧降下値の積分値が全体の9割を超える時間、経過した後の時間帯は、電圧降下値は非常に低いと仮定し、9割を超える時間により特徴量を求めている。
従って、必ずしも9割である必要は無く、対象となる集積回路の電圧降下波形によって、任意に決めればよい。
さて、ここから、出来栄えデータ算出部7011について詳細に説明する。
図12(b)に示すように、出来栄えデータ算出部7011は、メモリ7015及び演算部7016を備えている。メモリ7015には、1クロックサイクル時間「tcl」が記憶されている。
先ず、出来栄えデータ算出部7011の演算部7016は、実測値記憶部7010から実測された電圧降下波形f1(t)を取得する(ステップS1020)。演算部7016は、ステップS1022及びステップS1023に示す手順で、電圧降下波形f1(t)に対する特徴量の算出をする(ステップS1021)。
演算部7016は、先ず、電圧降下波形f1(t)について、上記の式2を満たす特徴時間ta1を算出する(ステップS1022)。続いて、演算部7016は、算出したta1とtclとの比率ta1/tclをf1(t)に対する特徴量X1(=ta1/tcl)として算出する(ステップS1023)。
続いて、演算部7016は、固定回路波形記憶部1011から、設計通りに動作する場合の電圧降下値のシミュレーション波形f2(t)を読み出す(ステップS1026)。ここで読み出されるシミュレーション波形f2(t)は、図4に示す電圧降下波形1022である。
演算部7016は、ステップS1021と同様の手順で、電圧降下波形f2(t)に対する特徴量X2(=ta2/tcl)を算出する(ステップS1027)。
演算部7016は、算出した特徴量X1及びX2から、出来栄えデータ=X1/X2 を算出する。
出来栄えデータ算出部7011は、以上のように算出した出来栄えデータ(X1/X2)を、再構成回路波形推定部3017へ出力する。
(3)合成波形生成部7018
合成波形生成部7018は、実施の形態1の合成波形生成部3018とほぼ同様であるが、固定回路波形推定部3013により推定された推定波形2001に代えて、実測値記憶部7010に記憶されている実測された電圧降下波形を用いる。
2.4 効果
この場合、実施の形態1に対して、固定回路部の波形推定が不要となるだけでなく、実際のデバイスの波形に基づいて、合成波形を生成することができるので、推定に伴う不確実性を減少し、精度の高い合成波形を生成することができる。よって、より厳密に最大電圧降下値を推定することができる。この結果、より小さい最大電圧降下値の構成情報を選択することができる。
2.5 変形例
以下に、実施の形態2に係る変形例について説明する。
(1)出来栄えデータをリングオシレータにより取得
図13は、この変形例を示すブロック図である。集積回路7051は、実施の形態2の集積回路の構成要素に加えて、実施の形態1において説明した検出部3001及び演算部3002を含んで構成される。
演算部6002は、電圧降下波形を出力し、演算部3002は、リングオシレータの動作時間を出力する。
また、構成決定サーバ7021は、電圧降下波形を記憶する実測値記憶部7010に加えて、リングオシレータの動作時間を記憶する実測値記憶部1010を備える。また、出来栄えデータ算出部7011に代えて、実施の形態1において説明した出来栄えデータ算出部3011を備えている。
この構成によると、出来栄えデータ算出部3011は、比率を算出するという単純な演算により出来栄えデータを算出することができる。従って、実施の形態2のような積分計算をする必要はなく、構成決定サーバ7021の処理負荷を軽減できる。
また、実測された電圧降下値波形を取得できるので、実施の形態2と同様に、より精密に最大電圧降下値を推定することができる。
(2)電圧降下波形に代えて電圧波形
実施の形態2では、構成決定サーバは、集積回路から電圧降下波形を取得し、実測値記憶部へ記憶していたが、これに代えて、電圧波形を取得する構成であっても良い。
図14は、集積回路7052の構成を示している。この構成は、図10とほぼ同一であるが、演算部6009のみが、図10と異なる。
演算部6009は、検出部6001から電圧値を受け取る毎に、抵抗R1、R2を考慮した補正をして、一定時間毎(例えば1クロックサイクルごとに)に補正後の複数の電圧値を電圧波形として出力する。
構成決定サーバの機能ブロック図は、図11とほぼ同様であるので、ここでは、図11を流用して説明する。
構成決定サーバ7007は、実測値記憶部7010と入力端子との間に、図示していない減算部を備えている。
集積回路7052から出力された電圧波形は、先ず、減算部に入力される。減算部は、所定の電圧(例えば、電源電圧、設計に決められる回路への印加電圧)から、受け取った電圧波形を形成する各電圧値を減じて、電圧降下値波形を生成し、生成した電圧降下値波形を実測値記憶部7010に書き込む。
その他の構成部は、実施の形態2と同様である。
なお、実測値記憶部7010が、一定の時間間隔で複数の電圧値(実測値)を取得し、取得した電圧値間を補完して、電圧波形を形成して、記憶するとしてもよい。
3.実施の形態3
以下に、本発明の1実施態様である通信システム3について説明する。
3.1 概要
本実施の形態の通信システム3は、図15に示すように、実施の形態1において説明した集積回路3000を搭載した携帯情報装置7001と、構成決定サーバ7002から構成される。
通信システム3は、携帯情報装置7001に実装され出荷された後、再構成可能部3004上に、集積回路3000の経年劣化による特性の変化に応じて、最適な構成の回路を再構成するシステムである。
3.2 構成及び動作
図15に示すように、携帯情報装置7001は、実施の形態1において説明した集積回路3000と通信モジュール部7031と入力部と7033と表示部7034を含んで構成される。
携帯情報装置7001には、図示されていないタイマーが備えられており、出荷後(又は製造後)所定の期間経過すると、タイマーは、検出部3001へ計測指開始示す制御信号を出力する。
なお、利用者の所定のキー操作により、検出部3001へ計測開始を示す制御信号が出力される構成であっても良い。この構成であれば、タイマーによる計測開始指示が、利用者による携帯情報装置7001の利用を妨げない。
前記制御信号を受け取ると、検出部3001及び演算部3002は、固定回路部3003の特性に関するデータを計測する。ここでは、実測値は実施の形態1と同じくリングオシレータの動作時間を計測する。
演算部3002は、計測した動作時間を、通信モジュール部7031を介して構成決定サーバ7002へ送信する。
構成決定サーバ7002は、通信モジュール部7032を備えており、その他の構成は、実施の形態1の構成決定サーバ3007と同一であり、各構成要素には、実施の形態1と同じ参照符号を付している。
通信モジュール部7032は、携帯情報装置7001からリングオシレータの動作時間を受け取ると、受け取った動作時間を実測値記憶部1010へ書き込む。
書き込まれた動作時間を基に、各構成要素は、実施の形態1と同様に動作し、現在の固定回路3003に最も適した構成情報を決定する。
判定部3023は、再構成回路波形記憶部1012から、決定した構成情報を読み出し(データフローを示す矢印は省略)、読み出した構成情報を、通信モジュール部7032を介し、携帯情報装置7001へ送信する。
構成決定サーバ7002から構成情報を受け取ると、通信モジュール部7032は、構成情報記憶部3006へ、受け取った構成情報を書き込み、構成制御部3005は、構成情報記憶部3006に記録された構成情報をデコードし、デコードした構成情報を再構成可能部へ出力して、再構成可能部3004に回路を再構築させる。
なお、判定部3023は、適切な構成情報がないと判断した場合、通信モジュール部7032を介して、エラー通知を送信する。エラー通知には、例えば「この装置は、回路の一部が劣化していますので、買い替えをお勧めします」といった文字列が含まれており、エラー通知を受信すると、集積回路3000は、エラー通知に含まれる文字列を、表示部7013へ表示する。
3.3 まとめ・効果
この通信システム3によると、出荷後において、集積回路は、個々製品の特性と経年劣化による特性変化を反映した実測値(動作時間)を、構成決定サーバに伝達し、構成決定サーバは、現在の集積回路の動作状態に最も適した構成情報を集積回路に送り返す。
そのため、経年劣化により、固定回路部3003の特性に変化が生じても、再構成可能部3004内の回路構成を調整して、安定した動作を継続できる。
3.4 実施の形態3に関する補足
(1)上記の実施の形態3では、構成決定サーバ7002から構成情報が送信される構成であったが、携帯情報装置7001内に、再構成回路波形記憶部1012が有する構成情報と同一の構成情報を複数記憶する記憶機構が存在し、構成決定サーバ7002は、決定した構成情報を示す構成情報IDのみを送信しても良い。携帯情報装置7001側では、前記記憶機構が、受信した構成情報IDの示す構成情報を構成情報記憶部3006に書き込む。
このようにすることで、送受信するデータ量を大幅に削減することができる。
(2)また、携帯情報装置7001と構成決定サーバ7002とは、有線接続されていても良い。
(3)また、携帯情報装置は集積回路3000に代えて、実施の形態2及び変形例において説明した集積回路6000、7051、7052を搭載していてもよいことは言うまでもない。この場合、構成情報サーバも各集積回路に対応した構成の構成情報サーバ7007、7031などに通信モジュール部を搭載したものである。
(4)なお、実施例では可搬型の携帯情報装置を例に挙げたが、これに限るものではない。
例えば、通信システム、映像処理システム、セキュリティー処理システムの多くは、複数の規格に対応するため、プログラマブル回路において複数の構成をとるので、説明を行った移動通信装置だけでなく、TV・DVDプレイヤー・カーナビなどの映像表示装置、DVDレコーダ・ビデオカメラ・DSC・セキュリティーカメラ・などの映像記録装置、オーディオプレイヤーなどの装置、通信装置内の、通信システム、セキュリティー処理システムにも適用することで、同様に効果を得ることができる。
4.実施の形態4
本発明の各種の実施態様他についての実施の形態としての製造システム8000について説明する。
製造システム8000は、図16に示すように、半製品である半導体集積回路8100及び半導体集積回路8100に適切な構成情報を出力する製造装置8200から構成されている。半導体集積回路8100は、図示していない回路基板に装着されている。
半導体集積回路8100は、プログラマブル回路8102及び固定回路8101を備えている。
製造装置8200は、記憶部8201、取得部8202、生成部8203、算出部8204、選択部8205及び出力部8206から構成されている。
記憶部8201は、複数の候補構成情報と、複数の第1電圧情報とを記憶している。複数の候補構成情報は、プログラマブル回路上に構成され、同一機能を有し構成の異なる複数の候補回路の構成を定めるものである。また、複数の第1電圧情報は、複数の候補回路それぞれが動作した場合にプログラマブル回路内で発生すると予測される電圧変化を示す。
取得部8202は、動作中の半導体集積回路8100から、半導体集積回路8100において計測された1個又は複数個の実測値を取得する。
生成部8203は、取得した前記実測値に基づいて、固定回路の動作により固定回路内で発生する電圧変化を示す第2電圧情報を生成する。
算出部8204は、複数の第1電圧情報の各々と第2電圧情報とを組み合わせて、複数の候補回路のそれぞれについて、固定回路とプログラマブル回路の両者が動作した場合の最大電圧降下量を算出する。
選択部8205は、最大電圧降下量が閾値以下となる組合せを選択し、選択した組合せに対応する候補回路の構成を定める前記候補構成情報を前記記憶部8201から取得する。
出力部8206は、取得した前記候補構成情報を前記半導体集積回路に書き込む。
6.その他の変形例
なお、本発明を上記の実施の形態に基づいて説明してきたが、本発明は、上記の実施の形態に限定されないのはもちろんである。以下のような場合も本発明に含まれる。
(1)上記の実施の形態では、固定回路部の特性を示す出来栄えデータにより構成情報を選択しているが、回路全体の特性を基に判定しても良い。
(例1)集積回路は、再構成可能部の物理的構成の特徴を示すデータを計測する計測部を備え、構成決定サーバは、上記の出来栄えデータ演算部に加えて、計測部の計測したデータから、第2出来栄えデータを算出する構成を備え、再構成可能回路波形推定部は、第2の出来栄えデータを用いて電圧降下波形の推定を行う。
(例2)再構成可能部に構成される候補となる候補回路を、順次、再構成可能部に構築し、実際に動作させて各候補回路の特性を示すデータ(電圧降下波形、電圧波形など)を計測する。
合成波形生成部は、固定回路部について、推定又は実測された電圧降下波形と、各候補回路について計測又は算出された電圧降下波形とを、それぞれたしあわせて、各候補回路が構築された場合の、集積回路全体の電圧降下波形を算出する。
このようにすると、固定回路部についても、再構成可能部についても、実際に動作させて計測したデータから、集積回路全体の電圧降下を算出するので、構成決定サーバは、より確実に、最適な候補回路と対応する構成情報を選択することができる。
(2)上記の実施の形態では、集積回路内に検出部及び演算部が存在しているが、演算部は、構成決定サーバ内に備えられても良い。逆に、構成決定サーバ内の出来栄えデータ算出部は、集積回路上に形成されても良い。
(3)集積回路上の検出部及び演算部による実測値の生成及び実測値記憶部への書き込みは、構成決定サーバによる構成情報の選択の直前に行っても良いし、事前に済ませておいても良い。
(4)固定回路波形記憶部及び再構成回路波形記憶部の記憶しているデータは、構成決定サーバ内のシミュレーション部(図示なし)により生成されると説明したが、構成決定サーバとは別のシミュレーション装置により生成され、各記憶部に書き込まれるとしてもよい。
(5)上記の実施の形態では、構成決定サーバが、固定回路波形記憶部、再構成回路記憶部、実測値記憶部を含んでいるとしたが、これらのうち、一部又は全部が、構成決定サーバに接続された外部の記録装置であってもよい。
(6)上記の各実施の形態では、集積回路上に固定回路部と再構成回路部が1つずつ実装されているが、複数であっても良い。
この場合、各回路の配置や回路間の配線、基板の大きさによって、出来栄えデータの算出に使う実測値の計測を行う。
例えば、基板上に各回路がほぼ均一に形成されている場合、基板の中央付近に形成されている固定回路を代表回路とし、全ての回路が共用する信号線が存在する場合、代表回路について、上記の実施の形態1又は2において説明したような手順で、出来栄えデータを算出する。各回路について、代表回路の出来栄えデータを下に、電圧降下波形を推定する。
また、複数の回路が、いくつかのグループに分かれて偏在している場合や、信号線の接続、非接続により、連携して動作する回路グループが複数形成される場合、グループ毎に、実測値の測定、電圧降下波形の推定、構成情報の選択を行えばよい。
(7)電圧降下波形の推定方法の1例について、図5を用いて説明したが、他の方法でも良い。その一例を以下に説明する。ここでは、実施の形態1の固定回路波形推定部3013による推定処理について説明するが、実施の形態1及び2の再構成回路推定部による推定についても、同様である。
固定回路波形推定部3013は、設計通りに動作した場合の電圧降下波形1022を、固定回路波形記憶部1011から読み出す。
読み出した電圧降下波形1022から、固定回路部の動作時間の設計値tyを抽出し、tyと出来栄えデータとから、固定回路部の推定動作時間tkを算出する。
tk=ty×(出来栄えデータ:) ・・・(式3)
既に述べたように、動作条件や製造工程に揺らぎがあっても、電圧降下波形の時間積分値は変わらないと仮定し、固定回路波形推定部3013は、次に、動作時間がtkであって、時間積分値が、電圧効果波形1022と等しくなるように、電圧効果波形1022を、時間軸方向及び電圧降下軸方向に伸縮する。このようにして形成された波形を、固定回路部の推定波形とする。
(8)なお、上記の実施の形態では、最大電圧降下量を下げるように再構成可能部に構築する回路構成の選択を行ったが、さらに、遅延解析を行い、クリティカルパス遅延が最小になるように配置配線を行う構成を選択するようにしてもよい。
(9)上記の実施の形態及び変形例では、構成情報の選択を集積回路の外部(構成決定サーバ)で行ったが、半導体集積回路内部に構成決定サーバと同様の構成を備えており、これらの構成により出来栄えデータの算出、電圧降下波形の推定、構成情報の選択を行ってもよい。
このような構成を備えることで、集積回路単独で構成情報の選択が可能であるので、より容易に扱うことが出来る。また、構成情報の選択は、動作時のはじめに一度だけ行ってもよいし、動作中に変更してもよい。
(10)また、上記の実施の形態では、最大電圧降下値の大きさで良品不良品の判断をおこなっているが、半導体集積回路の各部の最大電流密度を計算して、それぞれの部分が電流密度のルールを満たしているかを確認して、良品不良品の判断に用いてもよい。
(11)上記の実施の形態及び変形例では、判定部は、最大電圧降下値のみを基準として、構成情報を決定しているが、このような構成は一例である。例えば、最大電圧降下値に加えて、推定波形から求められる動作時間にも閾値を設定し、判定部は、合成波形から求められる動作時間が閾値未満となるような構成を示す構成情報を出力しても良い。
(12)上記の各装置は、具体的には、マイクロプロセッサ、ROM、RAM、ハードディスクユニット、ディスプレィユニット、キーボード、マウスなどから構成されるコンピュータシステムである。前記RAM、ROM、前記ハードディスクユニットには、コンピュータプログラムが記憶されている。前記マイクロプロセッサが、前記コンピュータプログラムに従って動作することにより、各装置は、その機能を達成する。ここで、コンピュータプログラムは、所定の機能を達成するために、コンピュータに対する指令を示す命令コードが複数個組み合わされて構成されたものである。
(13)上記の各装置を構成する構成要素の一部又は全部は、1個のシステムLSI(Large Scale Integration:大規模集積回路)から構成されているとしてもよい。システムLSIは、複数の構成部を1個のチップ上に集積して製造された超多機能LSIであり、具体的には、マイクロプロセッサ、ROM、RAMなどを含んで構成されるコンピュータシステムである。前記RAMには、コンピュータプログラムが記憶されている。前記マイクロプロセッサが、前記コンピュータプログラムに従って動作することにより、システムLSIは、その機能を達成する。
ここでは、システムLSIとしたが、集積度の違いにより、IC、LSI、スーパーLSI、ウルトラLSIと呼称されることもある。
また、LSI製造後に、プログラムすることが可能なFPGA(FieldProgrammable Gate Array)やLSI内部の回路セルの接続や設定を再構成可能なリコンフィギュラブル・プロセッサを利用しても良い。
また、MEMS(Micro-Electro-Mechanical Systems)を利用しても良い。
更には、半導体技術の進歩又は派生する別技術によりLSIに置き換わる集積回路化の技術が登場すれば、当然その技術を用いて機能ブロックの集積化を行ってもよい。バイオ技術の適応などが可能性として有り得る。
(14)上記の各装置を構成する構成要素の一部又は全部は、各装置に脱着可能なICカード又は単体のモジュールから構成されているとしてもよい。前記ICカード又は前記モジュールは、マイクロプロセッサ、ROM、RAM、などから構成されるコンピュータシステムである。前記ICカード又は前記モジュールは、上記の超多機能LSIを含むとしてもよい。マイクロプロセッサが、コンピュータプログラムに従って動作することにより、前記ICカード又は前記モジュールは、その機能を達成する。このICカード又はこのモジュールは、耐タンパ性を有するとしてもよい。
(15)本発明は、上記に示す方法であるとしてもよい。また、これらの方法をコンピュータにより実現するコンピュータプログラムであるとしてもよいし、前記コンピュータプログラムからなるデジタル信号であるとしてもよい。
また、本発明は、前記コンピュータプログラム又は前記デジタル信号をコンピュータ読み取り可能な記録媒体、例えば、フレキシブルディスク、ハードディスク、CD―ROM、MO、DVD、DVD−ROM、DVD−RAM、BD(Blu−ray Disc)、半導体メモリなど、に記録したものとしてもよい。また、これらの記録媒体に記録されている前記コンピュータプログラム又は前記デジタル信号であるとしてもよい。
また、本発明は、前記コンピュータプログラム又は前記デジタル信号を、電気通信回線、無線又は有線通信回線、インターネットを代表とするネットワーク、データ放送等を経由して伝送するものとしてもよい。
また、本発明は、マイクロプロセッサとメモリとを備えたコンピュータシステムであって、前記メモリは、上記コンピュータプログラムを記憶しており、前記マイクロプロセッサは、前記コンピュータプログラムに従って動作するとしてもよい。
また、前記プログラム又は前記デジタル信号を前記記録媒体に記録して移送することにより、又は前記プログラム又は前記デジタル信号を、前記ネットワーク等を経由して移送することにより、独立した他のコンピュータシステムにより実施するとしてもよい。
(16)本発明の1実施態様は、プログラマブル論理回路部と、固定論理回路部を含む半導体集積回路の設計方法であって、対象チップの出来栄え情報を取得する第1の工程と、前記対象チップの出来栄え情報と、同一の回路動作を行う複数種類のプログラマブル論理回路部の構成情報を含む構成情報データベースとに基づき、前記プログラマブル論理回路部の構成情報それぞれについて、固定論理部とプログラマブル論理部の両者が動作した場合の最大電圧降下量を取得する第2の工程と、前記固定論理部と前記プログラマブル論理部の両者が動作した場合の最大電圧降下量が、固定論理部の設計時に定められた値以下となる前記プログラマブル論理回路部の構成情報を選び出す第3の工程と、を有する、半導体集積回路の設計方法であるとしてもよい。
(17)前記設計方法は、前記対象チップの出来栄え情報が、対象チップの動作時の電圧情報を含むことを特徴とする。
(18)前記設計方法は、前記対象チップの出来栄え情報が、固定ロジック部の電圧降下値を含むことを特徴とする。
(19)前記対象チップの出来栄え情報が、モニタ用回路の遅延値を含むとしてもよい。
(20)前記設計方法において、前記第1の工程が、プログラマブル論理部を、回路遅延値を取得するように再構成する第4の工程と、前記第4の工程で再構成したプログラマブル論理部を用いて、前記回路遅延値を取得する第5の工程とを含むとしてもよい。
(21)前記第3の工程が、前記固定論理部と前記プログラマブル論理部の両者が動作した場合の最大電圧降下量が固定論理部の設計時に定められた値以下となる構成のうち、最大電圧降下値がもっとも小さいものを選び出す工程であってもよい。
(22)また、本発明の1実施態様は、上記の設計方法を用いて設計された半導体集積回路である。
(23)また、本発明の1実施態様は、前記半導体集積回路を用いた無線情報装置であるとしてもよい。
(24)上記実施の形態及び上記変形例をそれぞれ組み合わせるとしてもよい。
本発明は、半導体集積回路を製造及び販売する産業、前記半導体集積回路の製造装置を製造及び販売する産業、及び、前記半導体集積回路を搭載した機器を製造及び販売する産業において、経営的に、また、継続的、反復的に利用可能である。
1 製造システム
3 通信システム
1010 実測値記憶部
1011 固定回路波形記憶部
1012 再構成回路波形記憶部
2010 回路基板
3023 判定部
3000 集積回路
3001 検出部
3002 演算部
3003 固定回路部
3004 再構成可能部
3005 構成制御部
3006 構成情報記憶部
3007 構成決定サーバ
3011 出来栄えデータ算出部
3013 固定回路波形推定部
3017 再構成回路波形推定部
3018 合成波形推定部
3019 最大電圧降下値検出部
3021 比較部
3051 リングオシレータ
3052 カウンタ
3053 遅延抽出部
7001 携帯情報装置
7002 構成決定サーバ
7010 実測値記憶部
7011 出来栄えデータ算出部
7018 合成波形生成部
8000 製造システム
8100 半導体集積回路
8101 固定回路
8102 プログラマブル回路
8200 製造装置
8201 記憶部
8202 取得部
8203 生成部
8204 算出部
8205 選択部
8206 出力部

Claims (11)

  1. 半製品の半導体集積回路及び当該半導体集積回路に適切な構成情報を出力して完成品を製造する製造装置から構成される製造システムであって、
    前記半導体集積回路は、プログラマブル回路及び固定回路を備え、
    前記製造装置は、
    プログラマブル回路上に構成された場合に同一機能を有し、構成の異なる複数の候補回路、それぞれの構成を定める複数の候補構成情報と、複数の候補回路それぞれが動作した場合にプログラマブル回路内で発生すると予測される電圧変化を示す複数の第1電圧情報とを記憶している記憶手段と、
    少なくとも一部が動作中の前記半導体集積回路から、当該半導体集積回路において計測
    され、電圧変化に関する1個以上の実測値を取得する取得手段と、
    取得した前記実測値に基づいて、固定回路の動作により固定回路内で発生する電圧変化を示す第2電圧情報を生成する生成手段と、
    複数の第1電圧情報の各々と第2電圧情報とを組み合わせて、複数の候補回路のそれぞれについて、固定回路とプログラマブル回路の両者が動作した場合に、前記半導体集積回路内で発生する電圧と、設計において定められた一定の基準電圧との差である電圧降下値の変化を示す第3電圧情報を取得し、取得した第3電圧情報から最大電圧降下値を算出する算出手段と、
    最大電圧降下値が閾値未満となる組合せを1以上選択し、選択した組合せに対応する候補回路の構成を定める前記候補構成情報の中から、1の出力構成情報を取得する選択手段と、
    取得した前記出力構成情報を前記半導体集積回路に出力する出力手段と
    を備えることを特徴とする製造システム。
  2. 前記取得手段は、前記1個以上の実測値として、動作中の前記半導体集積回路において所定の時間間隔で計測された複数の電圧値を取得し、
    前記生成手段は、取得した複数の電圧値の間を補完して前記第2電圧情報を生成する
    ことを特徴とする請求項1に記載の製造システム。
  3. 前記取得手段は、前記実測値として、動作中の前記半導体集積回路において計測された動作時間を取得し、
    前記生成手段は、
    第1の動作時間により動作する場合において前記固定回路内で発生すると予測される電圧変化を示す第1予測情報と、第2の動作時間により動作する場合において前記固定回路内で発生すると予測される電圧変化を示す第2予測情報とを記憶する記憶部と、
    取得した前記動作時間を用いて、第1予測情報及び第2予測情報の間を補完して前記第2電圧情報を生成する情報生成部を含む
    ことを特徴とする請求項1に記載の製造システム。
  4. 前記取得手段は、前記1以上の実測値として、動作中の前記半導体集積回路において所定の時間間隔で計測され、前記基準電圧値からの複数の電圧降下値を取得し、
    前記生成手段は、取得した複数の電圧降下値の間を補完して前記第2電圧情報を生成する
    ことを特徴とする請求項1に記載の製造システム。
  5. 前記製造装置は、さらに、
    1個の前記候補回路について、当該候補回路が第1の動作時間で動作する場合にプログラマブル回路内で発生すると予測される電圧の時間変化を示す第1予測情報を記憶している予測情報記憶手段と、
    前記第1の動作時間を用いて、前記第1予測情報を時間軸方向及び電圧変化に係る軸方向に伸縮させることにより、前記候補回路が第2の動作時間で動作する場合の第2予測情報を生成する予測情報生成手段と、
    取得した前記実測値を用いて、前記第1予測情報と第2予測情報との間を補完して、前記第1電圧情報を生成する電圧情報生成手段と、
    生成した第1電圧情報を前記記憶手段に記録する記録手段と
    を含むことを特徴とする請求項1に記載の製造システム。
  6. 前記予測情報生成手段は、前記第1予測情報の全予測区間における積分値と、前記第2予測情報の全予測区間における積分値とが一致するように、前記第2予測情報を生成する
    ことを特徴とする請求項5に記載の製造システム。
  7. 検出した最大電圧降下値が閾値以下となる組合せが複数存在する場合、前記選択手段は、前記候補構成情報の中から、最小の最大電圧降下値と対応する前記出力構成情報を取得する
    ことを特徴とする請求項1に記載の製造システム。
  8. プログラマブル回路及び固定回路を備える半製品の半導体集積回路に適切な構成情報を出力して完成品を製造する製造装置であって、
    プログラマブル回路上に構成された場合に同一機能を有し、構成の異なる複数の候補回路、それぞれの構成を定める複数の候補構成情報と、複数の候補回路それぞれが動作した場合にプログラマブル回路内で発生すると予測される電圧変化を示す複数の第1電圧情報とを記憶している記憶手段と、
    少なくとも一部が動作中の前記半導体集積回路から、当該半導体集積回路において計測され、電圧変化に関する1個以上の実測値を取得する取得手段と、
    取得した前記実測値に基づいて、固定回路の動作により固定回路内で発生する電圧変化を示す第2電圧情報を生成する生成手段と、
    複数の第1電圧情報の各々と第2電圧情報とを組み合わせて、複数の候補回路のそれぞれについて、固定回路とプログラマブル回路の両者が動作した場合に、前記半導体集積回路内で発生する電圧と、設計において定められた一定の基準電圧との差である電圧降下値の変化を示す第3電圧情報を取得し、取得した第3電圧情報から最大電圧降下値を算出する算出手段と、
    最大電圧降下値が閾値未満となる組合せを1以上選択し、選択した組合せに対応する候補回路の構成を定める前記候補構成情報の中から、1の出力構成情報を取得する選択手段と、
    取得した前記出力構成情報を前記半導体集積回路に出力する出力手段と
    を備えることを特徴とする製造装置。
  9. プログラマブル回路及び固定回路を備える半製品の半導体集積回路に適切な構成情報を出力して完成品を製造する製造装置において用いられる製造方法であって、
    プログラマブル回路上に構成された場合に同一機能を有し、構成の異なる複数の候補回路、それぞれの構成を定める複数の候補構成情報と、複数の候補回路それぞれが動作した場合にプログラマブル回路内で発生すると予測される電圧変化を示す複数の第1電圧情報とを取得する第1取得ステップと、
    少なくとも一部が動作中の前記半導体集積回路から、当該半導体集積回路において計測され、電圧変化に関する1個以上の実測値を取得する第2取得ステップと、
    取得した前記実測値に基づいて、固定回路の動作により固定回路内で発生する電圧変化を示す第2電圧情報を生成する生成ステップと、
    複数の第1電圧情報の各々と第2電圧情報とを組み合わせて、複数の候補回路のそれぞれについて、固定回路とプログラマブル回路の両者が動作した場合に、前記半導体集積回路内で発生する電圧と、設計において定められた一定の基準電圧との差である電圧降下値の変化を示す第3電圧情報を取得し、取得した第3電圧情報から最大電圧降下値を算出する算出ステップと、
    最大電圧降下値が閾値未満となる組合せを1以上選択し、選択した組合せに対応する候補回路の構成を定める前記候補構成情報の中から、1の出力構成情報を取得する選択ステップと、
    取得した前記出力構成情報を前記半導体集積回路に出力する出力ステップと
    を含むことを特徴とする製造方法。
  10. プログラマブル回路及び固定回路を備える半導体集積回路であって、
    プログラマブル回路上に構成された場合に同一機能を有し、構成の異なる複数の候補回
    路、それぞれの構成を定める複数の候補構成情報と、複数の候補回路それぞれが動作した場合にプログラマブル回路内で発生すると予測される電圧変化を示す複数の第1電圧情報とを取得する第1取得工程と、
    少なくとも一部が動作中の前記半導体集積回路から、当該半導体集積回路において計測され、電圧変化に関する1個以上の実測値を取得する第2取得工程と、
    取得した前記実測値に基づいて、前記固定回路の動作により前記固定回路内で発生する電圧変化を示す第2電圧情報を生成する生成工程と、
    複数の第1電圧情報の各々と第2電圧情報とを組み合わせて、複数の候補回路のそれぞれについて、固定回路とプログラマブル回路の両者が動作した場合に、前記半導体集積回路内で発生する電圧と、設計において定められた一定の基準電圧との差である電圧降下値の変化を示す第3電圧情報を取得し、取得した第3電圧情報から最大電圧降下値を算出する算出工程と、
    最大電圧降下値が閾値未満となる組合せを1以上選択し、選択した組合せに対応する候補回路の構成を定める前記候補構成情報の中から、1の出力構成情報を取得する選択工程と、
    取得した前記出力構成情報を前記半導体集積回路に出力する出力工程と
    を経て製造されることを特徴とする半導体集積回路。
  11. 情報端末装置及びサーバ装置から構成される通信システムであって、
    前記情報端末装置は、
    第1通信手段と、
    プログラマブル回路及び固定回路からなる半導体集積回路と、
    第1通信手段を介して、構成情報を受信し、受信した構成情報を前記プログラマブル回路に書き込む書込手段とを備え、
    前記サーバ装置は、
    第2通信手段と、
    プログラマブル回路上に構成された場合に同一機能を有し、構成の異なる複数の候補回路、それぞれの構成を定める複数の候補構成情報と、複数の候補回路それぞれが動作した場合にプログラマブル回路内で発生すると予測される電圧変化を示す複数の第1電圧情報とを記憶している記憶手段と、
    少なくとも一部が動作中の前記情報端末装置において、動作中の前記半導体集積回路から、第2通信手段を介して、当該半導体集積回路において計測され、電圧変化に関する1個以上の実測値を取得する取得手段と、
    取得した前記実測値に基づいて、固定回路の動作により固定回路内で発生する電圧変化を示す第2電圧情報を生成する生成手段と、
    複数の第1電圧情報の各々と第2電圧情報とを組み合わせて、複数の候補回路のそれぞれについて、固定回路とプログラマブル回路の両者が動作した場合に、前記半導体集積回路内で発生する電圧と、設計において定められた一定の基準電圧との差である電圧降下値の変化を示す第3電圧情報を取得し、取得した第3電圧情報から最大電圧降下値を算出する算出手段と、
    最大電圧降下値が閾値以下となる組合せを1以上選択し、選択した組合せに対応する候補回路の構成を定める前記候補構成情報の中から出力構成情報を取得する選択手段と、
    第2通信手段を介して、取得した前記出力構成情報を前記情報端末装置へ出力する出力手段と
    を備えることを特徴とする通信システム。
JP2009542469A 2007-11-22 2008-11-14 半導体集積回路の製造システム、製造装置、製造方法、集積回路及び通信システム Expired - Fee Related JP4956619B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2009542469A JP4956619B2 (ja) 2007-11-22 2008-11-14 半導体集積回路の製造システム、製造装置、製造方法、集積回路及び通信システム

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2007302668 2007-11-22
JP2007302668 2007-11-22
JP2009542469A JP4956619B2 (ja) 2007-11-22 2008-11-14 半導体集積回路の製造システム、製造装置、製造方法、集積回路及び通信システム
PCT/JP2008/003329 WO2009066431A1 (ja) 2007-11-22 2008-11-14 半導体集積回路の製造システム、製造装置、製造方法、集積回路及び通信システム

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPWO2009066431A1 JPWO2009066431A1 (ja) 2011-03-31
JP4956619B2 true JP4956619B2 (ja) 2012-06-20

Family

ID=40667266

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2009542469A Expired - Fee Related JP4956619B2 (ja) 2007-11-22 2008-11-14 半導体集積回路の製造システム、製造装置、製造方法、集積回路及び通信システム

Country Status (3)

Country Link
US (1) US8271117B2 (ja)
JP (1) JP4956619B2 (ja)
WO (1) WO2009066431A1 (ja)

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011216620A (ja) * 2010-03-31 2011-10-27 Renesas Electronics Corp 半導体集積回路装置
US8472278B2 (en) * 2010-04-09 2013-06-25 Qualcomm Incorporated Circuits, systems and methods for adjusting clock signals based on measured performance characteristics
JP5507332B2 (ja) * 2010-05-10 2014-05-28 ルネサスエレクトロニクス株式会社 半導体集積回路及びそれを備えた電圧制御装置
JP2013088394A (ja) * 2011-10-21 2013-05-13 Renesas Electronics Corp 半導体装置
DE102012208460A1 (de) * 2012-05-21 2013-11-21 Robert Bosch Gmbh Umrichter für eine elektrische Maschine
JPWO2017138506A1 (ja) * 2016-02-08 2018-12-13 日本電気株式会社 変更手順生成システム、変更手順生成方法およびプログラム
CN114722747B (zh) * 2022-04-18 2025-05-13 Oppo广东移动通信有限公司 芯片设计方法及装置、设备、存储介质
CN116090388B (zh) * 2022-12-21 2024-05-17 海光信息技术股份有限公司 芯片内部电压预测模型生成方法、预测方法及相关装置

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS54125376A (en) * 1978-03-22 1979-09-28 Nec Corp Processing system for manufacturing process
JPS61284936A (ja) * 1985-06-06 1986-12-15 アルテラ・コ−ポレ−シヨン 集積回路装置に使用するプログラマブル・マクロセル
JP2004246538A (ja) * 2003-02-13 2004-09-02 Renesas Technology Corp 半導体メモリ製品の生産管理方法

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4774421A (en) 1984-05-03 1988-09-27 Altera Corporation Programmable logic array device using EPROM technology
US6661724B1 (en) * 2002-06-13 2003-12-09 Cypress Semiconductor Corporation Method and system for programming a memory device
JP4361838B2 (ja) * 2004-06-11 2009-11-11 富士通マイクロエレクトロニクス株式会社 Lsi設計方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS54125376A (en) * 1978-03-22 1979-09-28 Nec Corp Processing system for manufacturing process
JPS61284936A (ja) * 1985-06-06 1986-12-15 アルテラ・コ−ポレ−シヨン 集積回路装置に使用するプログラマブル・マクロセル
JP2004246538A (ja) * 2003-02-13 2004-09-02 Renesas Technology Corp 半導体メモリ製品の生産管理方法

Also Published As

Publication number Publication date
JPWO2009066431A1 (ja) 2011-03-31
US20100100219A1 (en) 2010-04-22
WO2009066431A1 (ja) 2009-05-28
US8271117B2 (en) 2012-09-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4956619B2 (ja) 半導体集積回路の製造システム、製造装置、製造方法、集積回路及び通信システム
EP3400453B1 (en) Reference circuit for metrology system
KR101999076B1 (ko) 온칩 파라미터 측정
JP4908281B2 (ja) 消費電力解析プログラム、消費電力解析方法及び消費電力解析装置
JP5910499B2 (ja) 拡張性評価装置、拡張性評価方法および拡張性評価プログラム
US20120072881A1 (en) Design apparatus, method for having computer design semiconductor integrated circuit, and non-transitory computer-readable medium
US20110295536A1 (en) Clock jitter analyzing method and apparatus
US7295938B2 (en) Clock jitter calculation device, clock jitter calculation method, and clock jitter calculation program
US9116751B2 (en) Reconfigurable device, processing assignment method, processing arrangement method, information processing apparatus, and control method therefor
JP5561274B2 (ja) 電源設計システム、電源設計方法、及び電源設計用プログラム
US20150149103A1 (en) Magnetic body analyzing device and magnetic body analyzing method
JP6362637B2 (ja) 寸法公差解析システム、寸法公差解析方法、3次元モデル生成プログラム及び記録媒体
JP2008118098A (ja) 半導体集積回路の動作解析方法
JP2009086848A (ja) 半導体装置、半導体装置の制御方法および半導体装置の制御情報の作成方法
US7865860B2 (en) Layout design device and layout method
JP2007199951A (ja) 半導体集積回路の設計支援装置、設計支援方法および設計支援プログラム
JP5056650B2 (ja) 電圧変動量見積方法、装置、半導体装置動作検証装置、半導体装置設計方法、プリント板設計方法、及びプログラム
US8095338B2 (en) Data processing apparatus and method
JP2011257845A (ja) ディレイライブラリ生成装置,ディレイライブラリ生成プログラムおよびディレイライブラリ生成方法
JP5338919B2 (ja) 集積回路の消費電力算出方法、消費電力算出プログラム及び消費電力算出装置
JP2011014028A (ja) デカップリング容量決定方法、デカップリング容量決定装置およびプログラム
US20240027279A1 (en) Systems And Methods For Thermal Monitoring In Integrated Circuits
JP4731990B2 (ja) 半導体装置の評価方法
JPWO2011114416A1 (ja) 半導体集積回路の電源電圧決定方法及び半導体集積回路の電源電圧制御システム
US20130055189A1 (en) Method for implementing circuit design for integrated circuit and computer readable medium

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20110808

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20120110

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20120126

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20120221

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20120316

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20150323

Year of fee payment: 3

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees