DE102008029796A1

DE102008029796A1 - Messungs-Vorrichtung zur Verbesserung der Leistungsfähigkeit einer Standardzellen-Bibliothek

Info

Publication number: DE102008029796A1
Application number: DE102008029796A
Authority: DE
Inventors: Seong Heon Yongin Kim; Woo Chol Suwon Shin; Kyeong Soon Seongnam Cho
Original assignee: Dongbu HitekCo Ltd
Current assignee: DB HiTek Co Ltd
Priority date: 2007-06-26
Filing date: 2008-06-24
Publication date: 2009-01-22
Also published as: TW200905228A; CN101334440B; US7746183B2; KR20080113795A; US20090002081A1; KR100884983B1; CN101334440A; JP2009008681A

Abstract

Es wird eine Messvorrichtung zur Verbesserung der Leistungsfähigkeit von Standardzellen in einer Standardzellen-Bibliothek, wenn die Leistungsfähigkeit der Standardzellen-Bibliothek durch einen Ringoszillator in verschiedenen Testelement-Gruppen (TEGs) überprüft wird, offen gelegt. Ein eingebauter Schaltkreis wird dazu benutzt, die Leistungsfähigkeit der Standardzellen-Bibliothek durch eine TEG zu messen und zu überprüfen. Daher ist es möglich, die Leistungsfähigkeit von Standardzellen in der Standardzellen-Bibliothek effektiv zu verbessern. Insbesondere ist es möglich, nicht nur menschliche Faktoren oder interne Fehler von Einrichtungen zu beseitigen, sondern auch die Messung leichter, schneller und genauer durchzuführen. Ferner ist es möglich, den Einsatz von Hochleistungs-Einrichtungen oder menschlicher Arbeitsleistung und Zeit, die für einen Messprozess benötigt werden, zu verringern.

Description

Die vorliegende Patentanmeldung beansprucht Vorrang vor der koreanischen Patentanmeldung Nr. 10-2007-0062702 (eingereicht am 26. Juni 2007), die in ihrer Gesamtheit hiermit als Referenz mit aufgenommen wird.
HINTERGRUND
1 ist ein Blockdiagramm, das die Konfiguration eines zugehörigen Ringoszillators zeigt. Ein Ringoszillator kann aus einer Vielzahl von Verzögerungsketten 102 bis 103 bestehen. Wie in 1 gezeigt, hat eine Verzögerungskette 102 ein NAND-Gatter 101 und eine Kette von Invertern IV-1 bis IV-N. Das heißt, die Verzögerungskette 102 enthält ein NAND-Gatter 101, einen ersten Inverter IV-1, dessen Eingang an den Ausgang des NAND-Gatters 101 angeschlossen ist, und einen zweiten Inverter IV-2, dessen Eingang an den Ausgang des ersten Inverters IV-1 angeschlossen ist. Auf diese Weise sind die Inverter IV-1 bis IV-N sequentiell bis zum N-ten Inverter IV-N miteinander verbunden, um eine Ketten-Struktur zu bilden. Der Ausgang des N-ten Inverters IV-N wird an einen Eingang des NAND-Gatters 101 zurückgekoppelt und gleichzeitig nach außen ausgegeben. Zusätzlich wird eine Verzögerungskette 103 bereitgestellt, die aus jedem beliebigen Standardzellen-Typ sein kann.
Der Ringoszillator mit der oben angegebenen Konfiguration gibt Impulse 104A und 104B aus, wobei jeder eine bestimmte Periodendauer hat. Jeder ausgegebene Impuls 104A oder 104B hat eine Breite, die der Summe der Verzögerungszeiten der Standardzellen entspricht, die die Verzögerungsketten 102 bis 103 des Ringoszillators bilden. Eine Verzögerungszeit für den Übergang von Low auf High jeder der Standardzellen, die den Ringoszillator bilden, erhält man, in dem man die Breite jedes Impulses 104A oder 104B mit einem Oszilloskop misst und die gemessene Breite mit einem Low-auf-High-Verzögerungszeit-Verhältnis in SPICE multipliziert.
2 ist ein Blockdiagramm, das die Konfiguration eines zugehörigen digitalen Prozessüberwachungs-Schaltkreises zeigt. Mit Bezug auf 2 umfasst der zugehörige digitale Prozessüberwachungs-Schaltkreis einen Ringoszillator 201, einen asynchronen Zähler 202, einen lokalen Zähler 203 und eine Register-Schnittstellen- und Steuerungseinheit 205. Die Register-Schnittstellen- und Steuerungseinheit 205 empfängt ein externes Taktsignal CLK, einen Start-Befehl DPM_START und eine Testzyklus-Periode DPM_COUNT_DOWN und gibt ein Test-Ende-Signal DPM_DONE und einen Zählwert DPM_COUNT aus, der vom asynchronen Zähler 202 erzeugt wurde.
Bei Empfang des Start-Befehls DPM_START gibt die Register-Schnittstellen- und Steuerungseinheit 205 an den Ringoszillator 201 ein Freigabesignal ENABLE aus, um den Betrieb des Ringoszillators 201 zu starten. Bei Empfang des Freigabesignals ENABLE erzeugt der Ringoszillator 201 einen Taktimpuls RING_OSC_CLK 204 und überträgt ihn zum asynchronen Zähler 202 und zur Register-Schnittstellen- und Steuerungseinheit 205. Der asynchrone Zähler 202 zählt mit dem Taktimpuls RING_OSC_CLK 204 abwärts.
Während der Start-Befehl DPM_START an die Register-Schnittstellen- und Steuerungseinheit 205 angelegt ist, empfängt der lokale Zähler 302 die Testzyklus-Periode DPM_COUNT_DOWN von der Register-Schnittstellen- und Steue rungseinheit 205. Nach dem Empfang der Testzyklus-Periode DPM_COUNT_DOWN zählt der lokale Zähler 203 um 2^{DPM_COUNT_DOWN} abwärts (mit anderen Worten um 2 hoch den Wert von DPM_COUNT_DOWN).
Wenn der Wert des lokalen Zählers 203 0 erreicht, überträgt der lokale Zähler 203 das Test-Ende-Signal DPM_DONE zur Register-Schnittstellen- und Steuerungseinheit 205. Bei Empfang des Test-Ende-Signals DPM_DONE hält die Register-Schnittstellen- und Steuerungseinheit 205 den Betrieb des gesamten Schaltkreises an. Zu diesem Zeitpunkt erzeugt der asynchrone Zähler 202 den Zählwert DPM_COUNT und überträgt ihn an die Register-Schnittstellen- und Steuerungseinheit 205. Dann gibt die Register-Schnittstellen- und Steuerungseinheit 205 den vom asynchronen Zähler 202 übertragenen Zählwert DPM_COUNT aus. Zuletzt wird der asynchrone Zähler 202 durch ein Reset-Signal RESET von der Register-Schnittstellen- und Steuerungseinheit 205 initialisiert. Zu diesem Zeitpunkt wird der Ringoszillator 201 durch ein Synchronisations-Stop-Signal SYNC_STOP von der Register-Schnittstellen- und Steuerungseinheit 205 angehalten. Die Periodendauer des Taktimpulses 204 vom Ringoszillator 201 wird unter Verwendung des Zählwertes DPM_COUNT, der von der Register-Schnittstellen- und Steuerungseinheit 205 ausgegeben wird, gemessen.
3 ist ein Blockdiagramm, das eine zugehörige Vorrichtung zum Messen der Geschwindigkeit eines Ringoszillators zeigt. Mit Bezug auf 3 enthält die Vorrichtung zum Messen der Geschwindigkeit eines Ringoszillators einen Ringoszillator 316, einen Ringzähler 307, eine Freigabe-Steuerung EN 308, einen System-Zähler 311 und einen Zähl-Detektor 312.
Der Ringoszillator 316 enthält ein AND-Gatter 302 und eine Vielzahl von Invertern 303 bis 305, die in Reihe geschaltet sind. Der Ausgang des letzten Inverters wird zum AND-Gatter 302 rückgekoppelt.
Der Ringoszillator 316 erzeugt einen Taktimpuls RING CLK 306 und gibt ihn an den Ringzähler 307 aus. Die Periodendauer des Taktimpulses RING CLK 306 wird in Abhängigkeit von einer Signallaufzeit vom AND-Gatter 302 zum letzten Inverter 305 bestimmt. Als Folge davon ist die Periodendauer des Taktimpulses RING CLK 306 proportional zur Anzahl verwendeter Inverter. Der Taktimpuls RING CLK 306 kann unter dem Einfluss eines Prozesses, von Temperatur- oder Spannungsschwankungen eine maximale oder minimale Frequenz haben. Der Taktimpuls RING CLK 306 wird an den Ringzähler 307 ausgegeben. Der Ringzähler 307 ist ein Abwärtszähler, der abwärts zählt. Dieser Ringzähler dekrementiert einen zuerst voreingestellten Wert in jeder Periodendauer des eingegebenen Taktimpulses RING CLK 306.
Das AND-Gatter 302 des Ringoszillators 316 ist für die Aktivierung des Ringoszillators 316 zuständig. Das heißt, wenn der Ausgang des AND-Gatters 302 auf "1" liegt, erzeugt der Ringoszillator 316 kontinuierlich den Taktimpuls 306. Mit anderen Worten liefert der Ringoszillator 316 eine steigende Flanke eines Impulses, so dass der Ringzähler 307 abwärts zählt. Wenn der Taktimpuls RING CLK 306 auf "1" liegt, ist der Ausgang der Freigabe-Steuerung EN 308 auf "1", und ein Abschalt-Verschiebungs-Wert DISABLE-SHIFT ist "1", und das AND-Gatter 302 gibt "1" aus.
Der Abschalt-Verschiebungs-Wert DISABLE-SHIFT ist ein Wert, der von einer Test-Einrichtung eingegeben wird, die einen Testvektor oder einen Logikwert für einen Test blockiert, während die Vorrichtung aus 3 die Geschwindigkeit des Ringoszillators 316 misst. Der Abschalt-Verschiebungs-Wert DISABLE-SHIFT stoppt auch das Abwärtszählen für eine Periodendauer zwischen einem Zeitpunkt, an dem eine Verschiebung beendet ist, und einem Zeitpunkt, an dem der Ausgang der Freigabe-Steuerung EN 308 auf "1" geändert wird.
Die Freigabe-Steuerung EN 308 liefert ein Freigabesignal ENABLE an den System-Zähler 311. Dieses Freigabesignal ENABLE steuert auch die Aktivierungen des Ringoszillators 316 und des System-Zählers 311 zusammen mit dem oben erwähnten Abschalt-Verschiebungs-Wert DISABLE-SHIFT. Wenn das Freigabesignal ENABLE von der Freigabe-Steuerung EN 308 auf "0" liegt, werden die Oszillation des Ringoszillators 316 und der Betrieb des System-Zählers 311 angehalten. Die Freigabe-Steuerung EN 308 besteht aus einem D-Flipflop. Die Freigabe-Steuerung EN 308 empfängt das Ausgangssignal des Zähl-Detektors 312 und gibt das Freigabesignal ENABLE an das AND-Gatter 302 und den System-Zähler 311 synchron zu einem System-Taktimpuls SYS CLK 310 aus.
Der System-Zähler 311 wird in Reaktion auf das Freigabesignal ENABLE von der Freigabe-Steuerung EN 308 freigegeben, um einen zweiten voreingestellten Wert in jeder Periodendauer des System-Taktimpulses SYS CLK 310 synchron zum System-Taktimpuls SYS CLK 310 zu dekrementieren. Der System-Zähler 311 gibt den dekrementierten zweiten voreingestellten Wert an den Zähl-Detektor 312 aus. Der Zähl-Detektor 312 erkennt den zweiten voreingestellten Wert, der vom System-Zähler 311 eingegeben wird.
Im Detail erkennt der Zähl-Detektor 312, wann der vom System-Zähler 311 eingegebene zweite voreingestellte Wert "0" oder "1" ist, und gibt als Ergebnis der Erkennung "0" an die Freigabe-Steuerung EN 308 aus. Bei Empfang der "0" vom Zähl-Detektor 312 gibt die Freigabe-Steuerung EN 308 das Freigabesignal ENABLE von "0" an das AND-Gatter 302 und den System-Zähler 311 aus, um die Oszillation des Ringoszillators 316 und den Betrieb des System-Zählers 311 anzuhalten.
Wenn der Ringoszillator 316 wie oben erwähnt angehalten wird, gibt der Ringzähler 307 einen Zählwert 315 aus, der durch periodisches Dekrementieren des ersten voreingestellten Wertes erhalten wurde. Der Zählwert 315, der zweite voreingestellte Wert und die Periodendauer des System-Taktimpulses SYS CLK 310 werden als Faktoren zur Messung der Geschwindigkeit des Ringoszillators 316 benutzt. In der oben erwähnten zugehörigen Messvorrichtung ist es, um eine Verzögerungszeit einer Standardzelle zu berechnen, erforderlich, die Breite des Taktimpulses zu messen, der vom Ringoszillator ausgegeben wird. Das bedeutet, dass die Messung mit einem Oszilloskop oder auf dem Wafer durchgeführt werden muss. Aus diesem Grund sind Hochleistungs-Einrichtungen und viel menschliche Arbeitsleistung und Zeit erforderlich. Ferner können bei dem Prozess der Messung der Breite des Taktimpulses, der vom Ringoszillator ausgegeben wird, menschliche Fehler des Messenden oder interne Fehler der Einrichtungen auftreten, was zu Schwierigkeiten bei der Messgenauigkeit führt.
4 ist ein Graph, der einen Fehler der Messung für eine Berechung der Signallaufzeit einer Standardzelle durch die zugehörige Messvorrichtung zeigt. In dieser Zeichnung bezeichnet SYS CLK einen System-Taktimpuls, EN bezeichnet ein Freigabesignal zur EIN/AUS-Steuerung eines Ringoszillators, Ring CLK bezeichnet einen Ausgangs-Impuls vom Ringoszillator, Zähler' bezeichnet einen Ausgangs-Zählwert von einem Ringzäh ler, der einen Fehler hat, und Zähler" bezeichnet einen Referenz-Zählwert.
In 4 kann, weil die Zeit des Anliegens des zweiten Freigabesignals und die Oszillations-Periodendauer des Ringoszillators nicht das gleiche Verhältnis haben, ein Messfehler, der einer Oszillations-Periode des Ringoszillators entspricht, auftreten, sogar in der Zeit des Anliegens des selben Freigabesignals. Ferner ist es schwierig, eine Standardabweichung und einen Mittelwert der Messergebnisse der Leistungsfähigkeit des betreffenden Ringoszillators und einen mit dem Mittelwert verbundenen Delta-Wert zu erhalten. Ferner benötigt die zugehörige Messvorrichtung eine getrennte Registerbank oder eine Vielzahl von Flipflops, um die Betriebszeiten einer Vielzahl von Ringoszillatoren einzustellen und den Anfangswert eines Zählers zur Messung der Leistungsfähigkeit einzustellen, wodurch sich die Gesamt-Chipfläche erhöht.
ZUSAMMENFASSUNG
Ausführungen beziehen sich auf die Überprüfung der Leistungsfähigkeit einer Standardzellen-Bibliothek durch eine Testelement-Gruppe (TEG), und spezieller auf eine Messvorrichtung zur Verbesserung der Leistungsfähigkeit von Standardzellen in einer Standardzellen-Bibliothek, wenn die Leistungsfähigkeit der Standardzellen-Bibliothek durch einen Ringoszillator unter verschiedenen TEGs überprüft wird. Ausführungen beziehen sich auf eine Messvorrichtung zur Verbesserung der Leistungsfähigkeit einer Standardzellen-Bibliothek, die ein oder mehrere Probleme durch Begrenzungen und Nachteile des Standes der Technik wesentlich vermeidet.
Ausführungen beziehen sich auf eine Messvorrichtung zur effektiven Verbesserung der Leistungsfähigkeit von Standardzellen in einer Standardzellen-Bibliothek durch Verwendung eines eingebauten Schaltkreises zur Messung und Überprüfung der Leistungsfähigkeit der Standardzellen-Bibliothek durch eine Testelement-Gruppe (TEG). Ausführungen beziehen sich auf eine Vorrichtung, die mit einem eingebauten Schaltkreis zur Messung der Leistungsfähigkeit einer Standardzellen-Bibliothek realisiert wird, wodurch es möglich gemacht wird, nicht nur einen menschlichen Fehler eines Messenden oder einen internen Fehler der Testeinrichtung zu beseitigen, sondern auch die Messung leichter, schneller und genauer durchzuführen. Ausführungen beziehen sich auf eine Vorrichtung zur Verringerung des Einsatzes von Hochleistungs-Einrichtungen oder menschlicher Arbeitsleistung und Zeit, die für einen Messprozess benötigt werden.
Ausführungen beziehen sich auf eine Messvorrichtung zur Verbesserung der Leistungsfähigkeit einer Standardzellen-Bibliothek, die folgendes umfasst:
Eine Vielzahl von Ringoszillator-Blöcken, die als Reaktion auf ein Freigabesignal aktiviert werden, das von außen in sie eingegeben wird, um Messergebnis-Werte auszugeben;
einen Decoder zum selektiven Ausgeben eines oder mehrerer der Messergebnis-Werte aus den Ringoszillator-Blöcken; und
einen Statistik-Assistenten zum Empfangen von Ausgangswerten vom Decoder für eine vorher festgelegte Zeitdauer und zur Ausgabe eines Maximalwertes, eines Minimalwertes und eines Mittelwertes der empfangenen Werte.
Die Messvorrichtung kann ferner eine Diagnoseeinheit enthalten, um eine Standardabweichung und einen Delta-Wert zwischen den Werten, die vom Statistik-Assistenten empfangen wurden, und den Mittelwert unter Verwendung der Werte, die vom Statistik-Assistenten ausgegeben werden, zu berechnen, um eine Signallaufzeit jeder Einheitszelle in jedem der Ringoszillator-Blöcke zu berechnen und um festzustellen, ob eine Abweichung in der Standardzellen-Bibliothek vorliegt. Wenn die Standardabweichung größer als ein vorher festgelegter Referenzwert ist, kann die Diagnoseeinheit auf der Basis eines Zählwertes, der vom Statistik-Assistenten geliefert wird, feststellen, ob die Abweichung in der Standardzellen-Bibliothek vorhanden ist.
Jeder der Ringoszillator-Blöcke kann folgendes umfassen:
Eine Freigabe-Stabilisierungs-Einheit zur Neujustierung einer Periodendauer des Freigabesignals auf eine Periodendauer eines System-Taktimpulses und zur Ausgabe des resultierenden Freigabesignals;
einen Ringoszillator zur Erzeugung eines Impulses mit einer bestimmten Periodendauer auf der Grundlage eines Wertes des Freigabesignals, der von der Freigabe-Stabilisierungs-Einheit ausgegeben wird;
eine Takt-Einschalt-Einheit zur selektiven Ausgabe des System-Taktimpulses auf der Grundlage eines Wertes des Freigabesignals, der von der Freigabe-Stabilisierungs-Einheit ausgegeben wird;
einen ansteigenden Zähler, der an steigenden und fallenden Flanken des Impulses arbeitet, der vom Ringoszillator erzeugt wird;
einen fallenden Zähler, der an steigenden und fallenden Flanken des Impulses arbeitet, der vom Ringoszillator erzeugt wird;
einen REF-Zähler zum Empfang des System-Taktimpulses, der von der Takt-Einschalt-Einheit ausgegeben wird, wobei der REF- Zähler an einer steigenden Flanke des empfangenen System-Taktimpulses arbeitet; und
eine Einheit zur Speicherung erfasster Daten, wenn der Ringoszillator auf der Basis des Freigabesignals angehalten wird, die die Ausgabewerte vom ansteigenden Zähler, vom fallenden Zähler und vom REF-Zähler empfängt und die empfangenen Werte als endgültige Werte speichert oder ausgibt.
Der Ringoszillator kann ein NAND-Gatter und eine Vielzahl von Einheitszellen enthalten, die in Reihe geschaltet sind, und die vom Ringoszillator erzeugten Impulse können zum NAND-Gatter rückgekoppelt werden. Der REF-Zähler kann aufwärts oder abwärts zählen, um die Zeit zu messen, die das Freigabesignal an den Ringoszillator angelegt ist. Jeder der ansteigenden Zähler und fallenden Zähler kann aufwärts und abwärts zählen, um die Periodendauer oder eine halbe Periodendauer des vom Ringoszillator erzeugten Impulses zu messen.
Die Freigabe-Stabilisierungs-Einheit kann den Wert des ausgegebenen Freigabesignals mit dem System-Taktimpuls synchronisieren, so dass die Breite des System-Taktimpulses, der von der Takt-Einschalt-Einheit ausgegeben wird, nicht kleiner ist als eine minimale Impulsbreite, die vom REF-Zähler erkannt werden kann. Wenn die Periodendauer des Impulses, der vom Ringoszillator erzeugt wird, gemessen wird, kann der fallende Zähler an der steigenden Flanke oder der fallenden Flanke des erzeugten Impulses aufwärts oder abwärts zählen, um den Messfehler zu verringern.
Der Statistik-Assistent kann Ausgabewerte vom Decoder für eine bestimmte Zeitdauer ignorieren und dann die Ausgabewerte vom Decoder für die vorher festgelegte Zeitdauer empfangen. Der Statistik-Assistent kann folgendes enthalten: Eine Ge samtsummen-Einheit, um die Gesamtsumme der für die vorher festgelegte Zeitdauer empfangenen Werte zu erhalten; und eine Speichereinheit für Minimal-/Maximalwerte, um den Minimalwert und den Maximalwert der empfangenen Werte getrennt zu speichern.
Die Messvorrichtung kann auf eine Leiterplatte oder auf eine Test-Karte eingebaut sein. Sie kann auch in einen Halbleiter-Chip integriert sein, wobei eine Standardzellen-Bibliothek benutzt wird, die zusammen mit anderen Schaltkreisen, die auf demselben Wafer oder Chip ausgebildet sind, ausgebildet wird. Die Messvorrichtung kann einen ersten Ringoszillator-Block enthalten, der einen ersten Einheitszellen-Typ hat, und einen zweiten Ringoszillator-Block, der einen zweiten Einheitszellen-Typ hat, wobei jeder der Einheitszellen-Typen zur Standardzellen-Bibliothek gehört. Die Messvorrichtung misst die Signallaufzeiten der ersten und zweiten Einheitszellen-Typen durch Messung der Signallaufzeiten des ersten und zweiten Ringoszillator-Blocks.
ZEICHNUNGEN
1 ist ein Blockdiagramm, das die Konfiguration eines zugehörigen Ringoszillators zeigt.
2 ist ein Blockdiagramm, das die Konfiguration eines zugehörigen digitalen Prozessüberwachungs-Schaltkreises zeigt.
3 ist ein Blockdiagramm, das die Konfiguration einer zugehörigen Vorrichtung zur Messung der Geschwindigkeit eines Ringoszillators zeigt.
4 ist ein Graph, der einen Fehler der Messung für die Berechnung einer Signallaufzeit einer Standardzelle durch die zugehörige Messvorrichtung zeigt.
5 ist ein Blockdiagramm, das die Konfiguration einer eingebauten Vorrichtung zur Messung der Leistungsfähigkeit eines Ringoszillators gemäß Ausführungen zeigt.
6 ist ein Blockdiagramm, das die Konfiguration eines Ringoszillator-Blocks gemäß Ausführungen zeigt.
7 ist ein Graph, der die Ergebnisse einer SPICE-Simulation zur Bestimmung der Anzahl von Einheitszellen in einem Ringoszillator in Ausführungen zeigt.
8 ist ein Graph, der die Ergebnisse einer SPICE-Simulation mit einem parasitären RC-Parameter bezüglich eines Ringoszillators in Ausführungen zeigt.
BESCHREIBUNG
Die beispielhafte 5 ist ein Blockdiagramm, das die Konfiguration einer eingebauten Vorrichtung zur Messung der Leistungsfähigkeit eines Ringoszillators gemäß Ausführungen zeigt. Mit Bezug auf die beispielhafte 5 ist die Messvorrichtung gemäß Ausführungen vom eingebauten Typ.
Die Messvorrichtung gemäß Ausführungen enthält eine Vielzahl von Ringoszillator-Blöcken 401, einen Decoder 402 und einen Statistik-Assistenten 403. Die Vielzahl von Ringoszillator-Blöcken 401 enthält Ringoszillator-Blöcke 404 entsprechend den jeweiligen Einheitszellen-Typen. Zum Beispiel ist ein Ringoszillator-Block 404, der einem bestimmten Einheitszellen-Typ entspricht, in der beispielhaften 6 gezeigt.
Die beispielhafte 6 ist ein Blockdiagramm, das die Konfiguration eines Ringoszillator-Blocks gemäß Ausführungen zeigt. Der in der beispielhaften 6 gezeigte Ringoszillator-Block 404 enthält eine Freigabe-Stabilisierungs-Einheit 501, einen Ringoszillator 502, eine Takt-Einschalt-Einheit 503, einen ansteigenden Zähler 504, einen fallenden Zähler 505, einen REF-Zähler 506 und eine Speichereinheit für erfasste Daten 507.
Die Freigabe-Stabilisierungs-Einheit 501 führt eine Neujustierung der Periodendauer eines von außen eingegebenen Freigabesignals auf die Periodendauer eines System-Taktimpulses SYS CLK 512 durch. Zu diesem Zweck enthält die Freigabe-Stabilisierungs-Einheit 501 ein D-Flipflop. Dieses D-Flipflop arbeitet bei einer fallenden Flanke des System-Taktimpulses SYS CLK 512.
Der Ringoszillator 502 enthält ein NAND-Gatter 509 und eine Vielzahl von Einheitszellen U1 bis UN, die in Reihe geschaltet sind. Das heißt die Einheitszellen sind von der ersten Einheitszelle U1 bis zur N-ten Einheitszelle UN sequentiell miteinander verbunden. Der Ausgang 511 der letzten Einheitszelle oder der N-ten Einheitszelle UN wird rückgekoppelt und in das NAND-Gatter 509 eingegeben.
Die Takt-Einschalt-Einheit 503 legt den System-Taktimpuls SYS CLK 512 als Reaktion auf das von der Freigabe-Stabilisierungs-Einheit 501 ausgegebene Freigabesignal selektiv an den REF-Zähler 505. Der ansteigende Zähler 504 zählt an einer aus einer steigenden Flanke und einer fallenden Flanke des Ring-Taktimpulses CLK 511, der vom Ringoszillator 502 kontinuierlich erzeugt und ausgegeben wird, aufwärts oder abwärts. Der ansteigende Zähler 504 kann an der steigenden Flanke arbeiten.
Der fallende Zähler 505 zählt an einer aus der steigenden Flanke und der fallenden Flanke des Ring-Taktimpulses CLK 511, der vom Ringoszillator 502 kontinuierlich erzeugt und ausgegeben wird, aufwärts oder abwärts. Der fallende Zähler 505 wird bereitgestellt, um einen Messfehler bei der Messung der Periodendauer des vom Ringoszillator 502 erzeugten Ring-Taktimpulses RING CLK 511 zu verringern. Der fallende Zähler 505 kann an der fallenden Flanke arbeiten. Der REF-Zähler 506 arbeitet an einer steigenden Flanke des System-Taktimpulses SYS CLK 512. Die Speichereinheit für erfasste Daten 507 speichert endgültige Zählwerte, wenn der Betrieb der Messvorrichtung gemäß Ausführungen angehalten wird.
In der oben angegebenen Konfiguration wird die Anzahl von Einheitszellen, die den Ringoszillator 502 bilden, auf der Grundlage von SPICE-Simulationsergebnissen aus 7 bestimmt. Die beispielhafte 7 ist ein Graph, der die Ergebnisse einer SPICE-Simulation zur Bestimmung der Anzahl von Einheitszellen in einem Ringoszillator in Ausführungen zeigt. Das heißt, in den Ergebnissen der beispielhaften 7 wird die Einheitszelle, die eine bestimmte Impulsbreite hat, als zu benutzende Einheitszelle festgelegt.
Wenn das Freigabesignal 510, das von der Freigabe-Stabilisierungs-Einheit 501 in das NAND-Gatter 509 des Ringoszillators 502 eingegeben wird, "1" ist, erzeugt der Ringoszillator 502 den Ring-Taktimpuls RING CLK 511, der eine bestimmte Periodendauer hat. Die Periodendauer des Ring- Taktimpulses RING CLK 511 wird durch eine Signallaufzeit vom NAND-Gatter 509 zur letzten, N-ten Einheitszelle UN bestimmt. Daher ist die Periodendauer des Ring-Taktimpulses RING CLK 511 proportional zur Anzahl verwendeter Einheitszellen. Der Ring-Taktimpuls RING CLK 511 kann unter dem Einfluss eines Prozesses, von Temperatur- oder Spannungsschwankungen eine maximale oder minimale Frequenz haben.
Der Decoder 402 gibt selektiv ein oder mehrere der Ausgangssignale der Ringoszillator-Blöcke 401 als Reaktion auf ein Auswahlsignal SEL 405, das von außen eingegeben wird, aus. Der Statistik-Assistent 403 enthält eine Einheit zur Speicherung von Minimal-/Maximalwerten (Min_Max) 407 und eine Gesamtsummen-Einheit 408. Die Ausgangssignale des Decoders 402, nämlich die Messergebnisse 409, 410 und 411 der Ringoszillator-Blöcke 401, die durch das Auswahlsignal SEL 405 ausgewählt wurden, werden in den Statistik-Assistenten 403 eingegeben.
Wenn die Messung für die Ringoszillator-Blöcke 401 mehrfach ausgeführt wird, ignoriert der Statistik-Assistent 403 auf der Grundlage eines Ignorierungs-Index 406, der von außen in ihn eingegeben wird, die Messergebnisse 409, 410 und 411, die vom Decoder 402 eingegeben werden, von den ersten Messergebnissen 409, 410 und 411 bis zu den N-ten Messergebnissen 409, 410 und 411, die durch den Ignorierungs-Index 406 gekennzeichnet werden. Wenn die Anzahl von Messungen N überschreitet, wie durch den Ignorierungs-Index 406 angegeben, erhält der Statistik-Assistent 403 danach einen Mittelwert AVE 413 der Messergebnisse 409, 410 und 411, die vom Decoder 402 eingegeben werden.
Um den Mittelwert 413 zu erhalten, erhält die Gesamtsummen-Einheit 408 die Gesamtsumme der Messergebnisse 409, 410 und 411, die vom Decoder 402 eingegeben werden. Dann wird ein Minimalwert/Maximalwert Min_Max der Ausgänge der Zähler 504, 505 und 506 in der beispielhaften 6, die mehrmals gemessen wurden, gespeichert. Dann wird eine Standardabweichung der Ausgänge des Statistik-Assistenten 403 ermittelt. Wenn die Standardabweichung groß ist, wird eine Diagnose auf der Grundlage des Zählwertes CNT Value 412, der vom Statistik-Assistenten 403 geliefert wird, durchgeführt.
Im Folgenden wird der Betrieb der Messvorrichtung mit der oben angegebenen Konfiguration gemäß Ausführungen im Detail beschrieben. Nachstehend wird ein Fall als Beispiel genommen, in dem 48 Messungen zur Diagnose der Leistungsfähigkeit ausgeführt werden.
Zuerst wird die Messvorrichtung gemäß Ausführungen eingeschaltet. Zu diesem Zeitpunkt ist der Wert des Freigabesignals unter den Eingabesignalen, die an den Ringoszillator 502 angelegt werden und in jedem der Ringoszillator-Blöcke 404, die den jeweiligen Zellentypen entsprechen, bereitgestellt werden, unbekannt. Das heißt die Messung zur Diagnose der Leistungsfähigkeit wird in einem unbekannten Zustand begonnen. Aus diesem Grund wird in Ausführungen bei einem Betrieb für die Messung ein Initialisierungssignal RESET für eine auseichende Zeit angelegt, bis der Ringoszillator 502 stabil wird (S1). Hierbei erhält man die Zeit, für die das Initialisierungssignal angelegt wird, das heißt die Initialisierungszeit, aus einem Ringoszillator-Ausgangs-Signalform-Diagramm, wie in der beispielhaften 7 gezeigt, durch eine Simulation auf Gatterebene oder eine SPICE-Simulation. Wenn der Ringoszillator 502 stabil wird, wird der Wert des Freigabe signals, das in den zu messenden Ringoszillator-Block 404 einzugeben ist, von "1" auf "0" geändert und darin für eine bestimmte Zeit an den Ringoszillator-Block 404 angelegt (S2).
Die Freigabe-Stabilisierungs-Einheit 501 synchronisiert das Freigabesignal 508, das von außen an sie angelegt wurde, mit dem System-Taktimpuls SYS CLK 512 (S3). Mit anderen Worten gibt die Freigabe-Stabilisierungs-Einheit 501 das Freigabesignal 510 synchronisiert mit dem System-Taktimpuls SYS CLK 512 so aus, dass die Breite des System-Taktimpulses SYS CLK, der von der Takt-Einschalt-Einheit 503 ausgegeben wird, nicht kleiner als die minimale Impulsbreite ist, die vom REF-Zähler 506 erkannt werden kann.
Wenn der Ausgang 510 der Freigabe-Stabilisierungs-Einheit 501 auf "1" liegt, ist der Ringoszillator 502 aktiviert. Der aktivierte Ringoszillator 502 erzeugt kontinuierlich den Ring-Taktimpuls RING CLK 511, der eine bestimmte Periodendauer hat (S4). Umgekehrt wird, wenn der Ausgang 510 der Freigabe-Stabilisierungs-Einheit 501 auf "0" liegt, der Ringoszillator 502 deaktiviert.
Der deaktivierte Ringoszillator 502 beendet die Erzeugung des Ring-Taktimpulses RING CLK 511, der eine bestimmte Periodendauer hat (S5). Der Ringoszillator 502 gibt den erzeugten Ring-Taktimpuls RING CLK 511 an den ansteigenden Zähler 504 und den fallenden Zähler 505 (S6). Der ansteigende Zähler 504 arbeitet an der steigenden Flanke des Ring-Taktimpulses RING CLK 511, der vom Ringoszillator 502 erzeugt wird, und der fallende Zähler 505 arbeitet an der fallenden Flanke des Ring-Taktimpulses RING CLK 511, der vom Ringoszillator 502 erzeugt wird.
Insbesondere arbeiten, wenn die beiden Zähler 504 und 505 aktiviert sind, sie in jeder Periode des eingegebenen Ring-Taktimpulses 511 jeweils als Aufwärtszähler oder Abwärtszähler. Das heißt, jeder Zähler zählt in jeder Periodendauer des Ring-Taktimpulses 511 aufwärts oder abwärts. Wenn die beiden Zähler 504 und 505 deaktiviert sind, beenden sie jedoch ihre Zähl-Operationen (S7). Andererseits legt die Takt-Einschalt-Einheit 503, wenn der Ausgang 510 der Freigabe-Stabilisierungs-Einheit 501 auf "1" liegt, den System-Taktimpuls SYS CLK 512, der von außen an sie angelegt wird, an den REF-Zähler 506.
Nach dem Empfang des System-Taktimpulses SYS CLK 512 zählt der REF-Zähler 506 in jeder Periodendauer des System-Taktimpulses 512 aufwärts oder abwärts. Zum Beispiel kann der REF-Zähler 506 an der steigenden Flanke des System-Taktimpulses SYS CLK 512 arbeiten (S8). Umgekehrt verhindert die Takt-Einschalt-Einheit 503, wenn der Ausgang 510 der Freigabe-Stabilisierungs-Einheit 501 auf "0" liegt, dass der System-Taktimpuls SYS CLK 512, der von außen an sie angelegt ist, an den REF-Zähler 506 angelegt wird. Als Folge davon beendet der REF-Zähler 506 seine Aufwärts- oder Abwärts-Zähl-Operation (S9).
Wenn der Ausgang 510 der Freigabe-Stabilisierungs-Einheit 501 auf "1" liegt, speichert die Speichereinheit für erfasste Daten 507 die Ausgangssignale 513, 514 und 515 der drei in Betrieb befindlichen Zähler 504, 505 und 506 nicht (S10). Wenn der Ausgang 510 der Freigabe-Stabilisierungs-Einheit 501 jedoch auf "0" liegt, beenden die drei Zähler 504, 505 und 506 ihren Betrieb, und die Speichereinheit für erfasste Daten 507 speichert die Ausgangssignale 513, 514 und 515 der drei Zähler 504, 505 und 506 und gibt sie gleichzeitig an den Decoder 402 aus. Das heißt, wenn der Betrieb des Ringoszillator-Blocks gemäß Ausführungen angehalten wird, speichert die Speichereinheit für erfasste Daten 507 die endgültigen Zählwerte (S11).
Indem die oben angegebenen Schritte S1 bis S11 ausgeführt werden, bis die endgültigen Zählwerte erzeugt wurden, kann man die Ausgangs-Signalform des Ringoszillator-Blocks 404 erzielen, wie in der beispielhaften 8 gezeigt. Die beispielhafte 8 ist ein Graph, der die Ergebnisse einer SPICE-Simulation mit einem parasitären RC-Parameter bezüglich eines Ringoszillators in Ausführungen zeigt.
Der Decoder 402 empfängt die Ergebnisse, die von der Vielzahl von Ringoszillator-Blöcken 401, einschließlich Ringoszillator-Block 404 ausgegeben werden. Dann gibt der Decoder 402 selektiv ein oder mehrere der Ausgangssignale der Ringoszillator-Blöcke 401 als Reaktion auf das Auswahl-Signal SEL 405 aus, das von außen an ihn angelegt wird. Das heißt, der Decoder 402 überträgt als Reaktion auf das Auswahl-Signal SEL 405 seine Ausgangssignale 409, 410 und 411 selektiv an den Statistik-Assistenten 403 (S12).
Wie bereits erwähnt, werden die oben angegebenen Schritte S1 bis S12 wiederholt, zum Beispiel 48-mal (S13). Der Statistik-Assistent 403 ignoriert Ergebnisse, die der Anzahl entsprechen, die vom Ignorierungs-Index 406 angegeben wird, der von außen an ihn angelegt wird, unter den Ergebnissen 409, 410 und 411, die jedes Mal vom Decoder 402 ausgegeben werden. Das heißt, der Statistik-Assistent 403 ignoriert N-te Ergebnisse 409, 410 und 411, die vom Decoder 402 ausgegeben werden, die vom Ignorierungs-Index 406 angegeben werden, und erhält eine Gesamtsumme der nachfolgenden Ergebnisse 409, 410 und 411, die vom Decoder 402 ausgegeben werden, beginnend mit dem (N + 1)-ten Ergebnis. Somit erhält in diesem Beispiel der Statistik-Assistent 403 einen Mittelwert AVE Value 413 des (N + 1)-ten bis 48. Ausgabe-Ergebnisses 409, 410 und 411, nämlich Werte der Messergebnisse 409, 410 und 411, nachdem die 48 Messungen durchgeführt wurden.
Während der Decoder 402 die (N + 1)-ten bis 48. Messergebnisse 409, 410 und 411 ausgibt, vergleicht der Statistik-Assistent 403 die aktuellen Ausgangssignale des Decoders 402 mit den vorherigen Ausgangssignalen und speichert einen Minimum-/Maximum-Wert Min_Max 414 als Ergebnis des Vergleichs. Um Daten, wie den Minimum-/Maximum-Wert Min_Max 414 zu speichern, enthält der Statistik-Assistent 403 eine Registerbank oder eine Vielzahl von Flipflops. Die Registerbank oder die Flipflops können die Gesamtsumme der Ausgänge 409, 410 und 411 des Decoders speichern. Natürlich gibt der Statistik-Assistent 403 ebenfalls den gespeicherten Minimum-Wert/Maximum-Wert Min_Max 414 als eines der (N + 1)-ten bis 48. Messergebnisse 409, 410 und 411 aus.
Auch wird in Ausführungen eine Standardabweichung bezüglich des Mittelwertes 413 und des Minimum-Wertes/Maximum-Wertes Min_Max 414, der vom Statistik-Assistenten 403 ausgegeben wird, berechnet. Wenn die berechnete Standardabweichung größer als ein vorher festgelegter Referenzwert ist, wird eine Diagnose durchgeführt, die auf dem Zählwert CNT Value 412 basiert, der vom Statistik-Assistenten 403 geliefert wird.
In Ausführungen wird eine Diagnose der Leistungsfähigkeit ausgeführt, wozu mindestens eines der Ausgangssignale 412, 413 und 414 des Statistik-Assistenten 403 benutzt wird. Das heißt, eine Signallaufzeit jeder Einheitszelle wird unter Verwendung der Ausgangssignale 412, 413 und 414 des Statistik-Assistenten 403 berechnet. Zuerst wird eine Berechnung auf der Grundlage der Gleichung 1 bezüglich einer Zeit En_Time durchgeführt, für die das Freigabesignal "1" an den Ringoszillator angelegt wird.
Gleichung 1

En_Time = Periodendauer des System-Taktimpulses SYS CLK × REF_TR
Zum Beispiel wird angenommen, dass die Periodendauer des System-Taktimpulses 10 ns ist (100 MHz). Hier ist "REF_TR" ein mittlerer Ausgabewert des REF-Zählers 506, der vom Statistik-Assistenten 403 ausgegeben wird. Der REF-Zähler 506 führt ein Aufwärtszählen oder ein Abwärtszählen durch, um die Zeit des Anliegens des Freigabesignals am Ringoszillator zu messen.

Dann wird die Anzahl von Malen ROSC_loop, die die Ausgabe des Messergebnisses des Ringoszillators wiederholt wird, mit der folgenden Gleichung 2 berechnet.
Gleichung 2

ROSC_loop = Fall_TR + Rise_TR + 0,5

Hier ist "Fall_TR" ein mittlerer Ausgabewert des fallenden Zählers 505, der vom Statistik-Assistenten 403 ausgegeben wird, und "Rise_TR" ein mittlerer Ausgabewert des ansteigenden Zählers 504, der vom Statistik-Assistenten 403 ausgegeben wird. Jeder der ansteigenden Zähler 504 und fallenden Zähler 505 zählt aufwärts oder abwärts, um die Periodendauer oder die halbe Periodendauer des vom Ringoszillator erzeugten Impulses zu messen.
Dann wird die halbe Periodendauer OSC_Half_Period des Ring-Taktimpulses 511, der vom Ringoszillator erzeugt wird, durch die folgende Gleichung 3 berechnet. Das heißt, die halbe Periodendauer OSC_Half_Period des Ring-Taktimpulses 511 wird berechnet, indem die Ergebnisse benutzt werden, die in den oben angegebenen Gleichungen 1 und 2 berechnet werden.
Gleichung 3

OSC_Half_Period = En_Time/ROSC_loop

Dann wird eine Signallaufzeit Unit Cell Delay einer Einheitszelle mit der folgenden Gleichung 4 berechnet.
Gleichung 4

Unit Cell Delay = OSC_Half_Period/Anzahl der Einheitszellen × 2

Die Signallaufzeit Unit Cell Delay der Einheitszelle ist die Summe einer Anstiegs-Verzögerungszeit und einer Abfall-Verzögerungszeit, die unter Verwendung des mit der obigen Gleichung 3 berechneten Ergebnisses berechnet wird. Die Anstiegs-Verzögerungszeit und die Abfall-Verzögerungszeit, die die Signallaufzeit Unit Cell Delay bilden, werden mit der unten stehenden Gleichung 5, bzw. 6 berechnet.
Gleichung 5

tPLH = Unit Cell Delay × LH

Gleichung 6

tPHL = OSC_Period × HL

In der oben stehenden Gleichung 5 ist "tPLH" die Abfall-Verzögerungszeit der Einheitszelle, und "LH" ist ein Einheitszellen-Abfall-Verzögerungszeit-Verhältnis in SPICE-Simulationsergebnissen.
In der oben stehenden Gleichung 6 ist "tPHL" die Anstiegs-Verzögerungszeit der Einheitszelle, "OSC Period" ist die Periodendauer des Ring-Taktimpulses 511, die aus der halben Periodendauer OSC_Half_Period mit Gleichung 3 berechnet wurde, und "HL" ist ein Einheitszellen-Anstiegs-Verzögerungszeit-Verhältnis in SPICE-Simulationsergebnissen.
Dann wird eine Standardabweichung, ein Mittelwert und ein Delta-Wert, der zum Mittelwert gehört, aus den Messergebnissen 412, 413 und 414 erhalten, die vom Statistik-Assistenten 403 ausgegeben werden, und auf der Basis der erhaltenen Standardabweichung, des Mittelwertes und des Delta-Wertes wird festgestellt, ob die Signallaufzeit der Einheitszelle, die aus den obigen Gleichungen berechnet wurde, genau ist und ob im Schaltkreis eine Abweichung vorliegt. Zu diesem Zweck enthält die Messvorrichtung in Ausführungen eine Diagnoseeinheit, um eine Standardabweichung, einen Mittelwert und einen Delta-Wert, der zum Mittelwert gehört, aus den Messergebnissen 412, 413 und 414 vom Statistik-Assistenten 403 zu erhalten. Die Diagnoseeinheit bestimmt auf der Basis der erhaltenen Standardabweichung, des Mittelwertes und des Delta-Wertes, ob die Signallaufzeit der Einheitszelle, die aus den obigen Gleichungen berechnet wurde, genau ist und ob im Schaltkreis eine Abweichung vorliegt. Daher kann gemäß Aus führungen die Diagnoseeinheit die Signallaufzeit der Einheitszelle genau berechnen, und die Standardabweichung, den Mittelwert und den Delta-Wert der Leistungsfähigkeits-Messergebnisse des Ringoszillators leicht erhalten, um festzustellen, ob im Schaltkreis eine Abweichung vorliegt.
Alternativ kann die Messvorrichtung gemäß Ausführungen auf einer Standard-Leiterplatte oder einer Test-Karte eingebaut sein. Wie aus der oben stehenden Beschreibung offensichtlich ist, wird gemäß Ausführungen ein eingebauter Schaltkreis zur Bewertung und zur Diagnose der Leistungsfähigkeit einer Standardzellen-Bibliothek benutzt. Daher ist es möglich, leichter, schneller und genauer die Operationen von Standardzellen in der Standardzellen-Bibliothek auszuführen, wodurch die Leistungsfähigkeit der Standardzellen-Bibliothek effektiv verbessert wird.
Ferner wird in Ausführungen ein eingebauter Messungs-Schaltkreis benutzt, um die Leistungsfähigkeit einer Standardzellen-Bibliothek zu messen, wodurch es möglich gemacht wird, menschliche Fehler eines Messenden oder interne Fehler von Testeinrichtungen zu beseitigen. Ferner sind in Ausführungen zur Messung der Leistungsfähigkeit getrennte Hochleistungs-Einrichtungen oder zusätzliche menschliche Arbeitsleistung und Zeit nicht erforderlich, wenn ein eingebauter Messungs-Schaltkreis benutzt wird, was zu einem Anstieg der Effizienz der Ressourcen führt. Insbesondere wird durch Verwendung des eingebauten Messungs-Schaltkreises die zur Messung der Leistungsfähigkeit benötigte Zeit verkürzt, was zu einer Verringerung der Entwicklungszeit für die Standardzellen-Bibliothek führt.
Ferner tritt, weil die Zeit des Anliegens eines Freigabesignals und die Oszillations-Periodendauer eines Ringoszillators nach dem Stand der Technik normalerweise nicht das gleiche Verhältnis haben, ein Messfehler auf, der einer Oszillations-Periodendauer des Ringoszillators entspricht. In Ausführungen wird jedoch der fallende Zähler 505 ferner bereitgestellt, um den Messfehler auf 1/2 zu verringern. Zusätzlich dazu ist es möglich, einen Fehler in der Periodendauer des vom Ringoszillator erzeugten Taktes zu verringern und dadurch eine genauere Messung der Leistungsfähigkeit zu unterstützen. Ferner ist es möglich, leicht und selektiv die Leistungsfähigkeit von Ringoszillatoren verschiedener Typen zu messen.
Es ist für einen Fachmann deutlich und offensichtlich, dass verschiedene Änderungen und Abwandlungen der offen gelegten Ausführungen durchgeführt werden können. Somit ist es beabsichtigt, dass die offen gelegten Ausführungen die deutlichen und offensichtlichen Änderungen und Abwandlungen abdecken, vorausgesetzt, dass sie im Umfang der beigefügten Ansprüche und ihrer Äquivalente liegen.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- KR 10-2007-0062702 [0001]

Claims

Vorrichtung, umfassend: Eine Vielzahl von Ringoszillator-Blöcken, die als Reaktion auf ein Freigabesignal aktiviert werden, das von außen in sie eingegeben wird, um Messergebnis-Werte auszugeben; einen Decoder zum selektiven Ausgeben eines oder mehrerer der Messergebnis-Werte aus den Ringoszillator-Blöcken; und einen Statistik-Assistenten zum Empfangen von Ausgangswerten vom Decoder für eine vorher festgelegte Zeitdauer und zur Ausgabe eines Maximalwertes, eines Minimalwertes und eines Mittelwertes der empfangenen Werte.
Vorrichtung gemäß Anspruch 1, die eine Diagnoseeinheit enthält, um eine Standardabweichung und einen Delta-Wert aus den Werten, die vom Statistik-Assistenten ausgegeben wurden, und den Mittelwert unter Verwendung der Werte, die vom Statistik-Assistenten ausgegeben werden, zu berechnen, um eine Signallaufzeit jeder Einheitszelle in jedem der Ringoszillator-Blöcke zu berechnen und um festzustellen, ob eine Abweichung in der Standardzellen-Bibliothek vorliegt.
Vorrichtung gemäß Anspruch 2, wobei die Diagnoseeinheit, wenn die Standardabweichung größer als ein vorher festgelegter Referenzwert ist, auf der Basis eines Zählwertes, der vom Statistik-Assistenten geliefert wird, feststellt, ob die Abweichung in der Standardzellen-Bibliothek vorhanden ist.
Vorrichtung gemäß einem beliebigen der Ansprüche 1 bis 3, wobei jeder der Ringoszillator-Blöcke folgendes umfasst: Eine Freigabe-Stabilisierungs-Einheit zur Neujustierung einer Periodendauer des Freigabesignals auf eine Periodendauer ei nes System-Taktimpulses und zur Ausgabe des resultierenden Freigabesignals; einen Ringoszillator zur Erzeugung eines Impulses mit einer bestimmten Periodendauer auf der Grundlage eines Wertes des Freigabesignals, der von der Freigabe-Stabilisierungs-Einheit ausgegeben wird; eine Takt-Einschalt-Einheit zur selektiven Ausgabe des System-Taktimpulses auf der Grundlage eines Wertes des Freigabesignals, der von der Freigabe-Stabilisierungs-Einheit ausgegeben wird; einen ansteigenden Zähler, der an einer beliebigen der steigenden und fallenden Flanken des Impulses arbeitet, der vom Ringoszillator erzeugt wird; einen fallenden Zähler, der an einer beliebigen der steigenden und fallenden Flanken des Impulses arbeitet, der vom Ringoszillator erzeugt wird; einen REF-Zähler zum Empfang des System-Taktimpulses, der von der Takt-Einschalt-Einheit ausgegeben wird, wobei der REF-Zähler an einer steigenden Flanke des empfangenen System-Taktimpulses arbeitet
Vorrichtung gemäß Anspruch 4, wobei jeder der Ringoszillator-Blöcke eine Einheit zur Speicherung erfasster Daten enthält, um, wenn der Ringoszillator auf der Basis des Wertes des Freigabesignals angehalten wird, Ausgabewerte vom ansteigenden Zähler, vom fallenden Zähler und vom REF-Zähler zu empfangen und die empfangenen Werte als endgültige Werte zu speichern oder auszugeben.
Vorrichtung gemäß einem beliebigen der Ansprüche 4 bis 5, wobei der Ringoszillator ein NAND-Gatter und eine Vielzahl von Einheitszellen enthält, die in Reihe geschaltet sind.
Vorrichtung gemäß Anspruch 6, wobei der vom Ringoszillator erzeugte Impuls zum NAND-Gatter rückgekoppelt wird.
Vorrichtung gemäß einem beliebigen der Ansprüche 4 bis 7, wobei der REF-Zähler aufwärts oder abwärts zählt, um die Zeit zu messen, die das Freigabesignal an den Ringoszillator angelegt ist.
Vorrichtung gemäß einem beliebigen der Ansprüche 4 bis 8, wobei jeder der ansteigenden Zähler und fallenden Zähler aufwärts oder abwärts zählt, um die Periodendauer oder eine halbe Periodendauer des vom Ringoszillator erzeugten Impulses zu messen.
Vorrichtung gemäß einem beliebigen der Ansprüche 4 bis 9, wobei die Freigabe-Stabilisierungs-Einheit den Wert des ausgegebenen Freigabesignals mit dem System-Taktimpuls synchronisiert, so dass die Breite des System-Taktimpulses, der von der Takt-Einschalt-Einheit ausgegeben wird, nicht kleiner ist als eine minimale Impulsbreite, die vom REF-Zähler erkannt werden kann.
Vorrichtung gemäß einem beliebigen der Ansprüche 4 bis 10, wobei, wenn die Periodendauer des Impulses, der vom Ringoszillator erzeugt wird, gemessen wird, der fallende Zähler an der steigenden Flanke oder der fallenden Flanke des erzeugten Impulses aufwärts oder abwärts zählt, um einen Messfehler zu verringern.
Vorrichtung gemäß einem beliebigen der Ansprüche 1 bis 11, wobei der Statistik-Assistent Ausgabewerte vom Decoder für eine bestimmte Zeitdauer ignoriert und dann die Ausgabe werte vom Decoder für die vorher festgelegte Zeitdauer empfängt.
Vorrichtung gemäß einem beliebigen der Ansprüche 1 bis 12, wobei der Statistik-Assistent folgendes enthält: Eine Gesamtsummen-Einheit, um die Gesamtsumme der für die vorher festgelegte Zeitdauer empfangenen Werte zu erhalten; und eine Speichereinheit für Minimal-/Maximalwerte, um den Minimalwert und den Maximalwert der empfangenen Werte getrennt zu speichern.
Vorrichtung gemäß einem beliebigen der Ansprüche 1 bis 13, wobei die Vorrichtung eine Messvorrichtung zur Verbesserung der Leistungsfähigkeit einer Standardzellen-Bibliothek ist.
Vorrichtung gemäß Anspruch 14, wobei die Messvorrichtung auf einem Halbleiter-Chip integriert ist, wobei eine Standardzellen-Bibliothek benutzt wird, die zusammen mit anderen Schaltkreisen, die auf dem selben Wafer ausgebildet sind, ausgebildet wird.
Vorrichtung gemäß Anspruch 14, wobei die Messvorrichtung auf einem Halbleiter-Chip integriert ist, wobei eine Standardzellen-Bibliothek benutzt wird, die zusammen mit anderen Schaltkreisen, die auf dem selben Chip ausgebildet sind, ausgebildet wird.
Vorrichtung gemäß Anspruch 14, wobei die Messvorrichtung auf eine Leiterplatte eingebaut ist.
Vorrichtung gemäß Anspruch 14, wobei die Messvorrichtung auf eine Test-Karte eingebaut ist.
Vorrichtung gemäß einem beliebigen der Ansprüche 14 bis 18, wobei die Messvorrichtung einen ersten Ringoszillator-Block enthält, der einen ersten Einheitszellen-Typ hat, und einen zweiten Ringoszillator-Block, der einen zweiten Einheitszellen-Typ hat, wobei jeder der Einheitszellen-Typen zur Standardzellen-Bibliothek gehört.
Vorrichtung gemäß Anspruch 19, wobei die Messvorrichtung die Signallaufzeiten der ersten und zweiten Einheitszellen-Typen durch Messung der Signallaufzeiten des ersten und zweiten Ringoszillator-Blocks misst.