JPH1139181A

JPH1139181A - 計算機の試験方法

Info

Publication number: JPH1139181A
Application number: JP9194289A
Authority: JP
Inventors: Kiyoshi Inoue; 潔井上
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 1997-07-18
Filing date: 1997-07-18
Publication date: 1999-02-12

Abstract

(57)【要約】【課題】短時間に計算機のテクノロジ障害をスクリー
ニングさせ、計算機の品質を向上できる計算機の試験方
法を提供すること。【解決手段】計算機本体の電圧・動作クロック数の組
を（Ｖ₁，Ｆ₁），（Ｖ ₂，Ｆ₂），…，（Ｖ_n，
Ｆ_n）とし、シード値の系列をＳＤ₁，ＳＤ₂，…と
し、シード値ＳＤ_iに対応するテスト・パターンをＴＰ
_iとする。先ず計算機本体の電圧・動作クロック数を
（Ｖ₁，Ｆ₁）に設定し、この状態の下で、回路異常が
検出されるまでテスト・パターンＴＰ₁，ＴＰ_2,…の順
序でテスト・パターンを使用しながら計算機のテストを
行い、回路異常が検出されたならば回路異常検出時のテ
スト・パターンＴＰ_xに対応するシード値ＳＤ_xを退避
し、次に計算機本体の電圧・動作クロック数を（Ｖ₂，
Ｆ₂）に変更する。同様な処理をその他の電圧・動作ク
ロック数の組について行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、乱数発生器によっ
て生成された乱数を使用して命令や当該命令で使用する
データを生成し、生成された命令列およびデータ・パタ
ーンを使用して実際の計算機を動作させ、計算機の試験
を行う計算機の試験方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】計算機の検証には、論理仕様の正さを検
証する設計検証と、ノイズやディレーなどの電気特性を
検証するテクノロジ検証とに大別される。本発明は、計
算機の試験技術、特にテクノロジ検証技術に関する。従
来のテクノロジ検証は、モデル化された回路でのクリテ
ィカル・パスを検出し活性化させる技術であり、システ
ム・レベル又は装置レベルでの検証には回路条件が複雑
すぎてクリティカル・パスを短時間に特定できない。あ
らかじめ用意した検証用プログラムでは、動作量やデー
タ量が不足でテクノロジ検証に適切でない。また、動的
にテスト・シーケンスやテスト・データを生成するラン
ダム・テストは量的な不足はないが、ヒット率が悪く効
率的でない問題がある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本来、設計検証で使用
されるランダム・テストにより、システム・レベル又は
装置レベルでの検証段階で設計障害のみならず、数多く
のディレーやノイズ障害を検出している。特にマージン
試験段階では顕著である。しかし、従来のランダム・テ
ストをそのままテクノロジ検証に適用すると問題があ
り、以下の課題を解決する必要がある。マージンの状態と検出したテスト・パターンの因果
関係をプログラムで認知する方法マージンの限界と限界点に到達するまでの特性把握
の方法過度なマージンによる障害除去方法装置の製造条件（実装方法）のバラツキによる微妙
なパターン変化への対応論理シミュレーション段階での検証へのフィードバ
ック方法本発明は、これらの課題を解決し、短時間に計算機のテ
クノロジ障害をスクリーニングさせ、計算機の品質を向
上できる計算機の試験方法を提供することを目的として
いる。

【０００４】

【課題を解決するための手段】請求項１の計算機の試験
方法は、予め定められた電圧の最大値，電圧の変化量，電圧
の最小値，動作クロック数の最大値，動作クロック数の
変化量および動作クロック数の最小値に従って、電圧お
よび動作クロック数を選択し、テスト対象の計算機本体
の電圧を選択された電圧に、動作クロック数を選択され
た動作クロック数にするための操作を行い、シード値の設定または更新を行い、設定または更新
されたシード値に基づいて乱数列を生成し、乱数列に基
づいて命令列とデータ・パターンとより成るテスト・パ
ターンを生成し、生成されたテスト・パターンを使用してテスト対象
の計算機をテストし、テストの過程において回路異常が発生しなかった場
合には、上記の処理に戻り、テストの過程において回路異常が発生した場合に
は、当該テスト・パターン生成の際に使用されたシード
値を退避し、電圧および動作クロック数の増減変化が未完の場合
にはの処理に戻り、こ電圧および動作クロック数の増減変化が完了の場合
には退避されたシード値を保存し、保存されたシード値
をその後の試験で利用することを特徴とするものであ
る。

【０００５】請求項２の計算機の試験方法は、複数の電圧用出力テーブル及び複数の動作クロック
数用出力テーブルのそれぞれに回路異常数を初期設定
し、シード値の設定または更新を行い、設定または更新
されたシード値に基づいて乱数列を生成し、乱数列に基
づいて命令列とデータ・パターンとより成るテスト・パ
ターンを生成し、テスト対象の計算機本体の電圧を保証範囲外の電圧
に設定すると共に、動作クロック数を保証範囲外の動作
クロック数に設定し、生成されたテスト・パターンを使用してテスト対象
の計算機をテストし、テストの過程において回路異常が発生した場合に
は、電圧，動作クロック数の基準点に向かうようにテス
ト対象の計算機本体の電圧および／または動作クロック
数を変更した後、上記の処理に戻り、テスト過程において回路異常が発生しなかった場合
には、回路異常が発生しなくなった迄に辿った電圧およ
び動作クロック数の軌跡によって特定される出力テーブ
ルの回路異常数を単位量だけ更新し、次にの処理に進
み、テスト・パターン生成回数が予め設定された数に等
しいか否かを調べ、等しくない場合にはの処理に戻ることを特徴とするものである。

【０００６】請求項３の計算機の試験方法は、複数の電圧用出力テーブル及び複数の動作クロック
数用出力テーブルのそれぞれに回路異常数を初期設定
し、シード値の設定または更新を行い、設定または更新
されたシード値に基づいて乱数列を生成し、乱数列に基
づいて命令列とデータ・パターンとより成るテスト・パ
ターンを生成し、テスト対象の計算機本体の電圧を保証範囲外の電圧
に設定すると共に、動作クロック数を保証範囲外の動作
クロック数に設定し、生成されたテスト・パターンを使用してテスト対象
の計算機をテストし、テストの過程において回路異常が発生した場合に
は、電圧，動作クロック数の基準点に向かうようにテス
ト対象の計算機本体の電圧および／または動作クロック
数を変更した後、上記の処理に戻り、テスト過程において回路異常が発生しなかった場合
には、回路異常が発生しなくなった迄に辿った電圧およ
び動作クロック数の軌跡によって特定される出力テーブ
ルの回路異常数を単位量だけ更新し、次にの処理に進
み、テスト・パターン生成回数が予め設定された数に等
しいか否かを調べ、等しくない場合にはの処理に戻る等しい場合には、テスト対象の計算機の出力テーブ
ルの回路異常数と基準の出力テーブルの回路異常数とを
比較することを特徴とするものである。

【０００７】請求項４の計算機の試験方法は、予め定められた電圧の最大値，電圧の変化量，電圧
の最小値，動作クロック数の最大値，動作クロック数の
変化量および動作クロック数の最小値にしたがって、電
圧および動作クロック数を選択し、テスト対象の計算機
本体の電圧を選択された電圧に、動作クロック数を選択
された動作クロック数にするための操作を行い、回路異常を惹起したテスト・パターンのシード値の
集合を使用して、シード値の設定または更新を行い、設
定または更新されたシード値に基づいて乱数列を生成
し、乱数列に基づいて命令列とデータ・パターンとより
成るテスト・パターンを生成し、生成されたテスト・パターンの中のデータ部分を加
工して、加工テスト・パターンを生成し、加工テスト・パターンを用いてテスト対象の計算機
をテストし、加工テスト・パターンによるテストの過程において
回路異常が検出された場合には、エラー数をカウント・
アップし、次いで上記シード値の集合の中に使われてい
ないシード値が残っていることを条件として、の処理
に戻り、加工テスト・パターンによるテストの過程で回路異
常が検出されなかった場合には、上記シード値の集合の
中に使われていないシード値が残っていることを条件と
して、の処理に戻り、上記，の処理において上記シード値の集合の中
に使われていないシード値が残っていない場合には、電
圧，動作クロック数の増減変化が未完であることを条件
として、の処理に戻ることを特徴とするものである。

【０００８】請求項５の計算機の試験方法は、予め定められた電圧の最大値，電圧の変化量，電圧
の最小値，動作クロック数の最大値，動作クロック数の
変化量および動作クロック数の最小値にしたがって、電
圧および動作クロック数を選択し、テスト対象の計算機
本体の電圧を選択された電圧に、動作クロック数を選択
された動作クロック数にするための操作を行い、シード値の設定または更新を行い、設定または更新
されたシード値に基づいて乱数列を生成し、乱数列に基
づいて命令列とデータ・パターンとより成るテスト・パ
ターンを生成し、生成されたテスト・パターンを使用してテスト対象
の計算機をテストし、テストの過程において回路異常が発生しなかった場
合には、上記の処理に戻り、テストの過程において回路異常が発生した場合に
は、パイプライン段数分さかのぼったハード環境，命令
列およびデータ・パターンを保存し、電圧及び動作クロック数の増減変化が未完の場合に
はの処理に戻り、増減変化が完了の場合にはの処理
に進み、複数のＬＳＩ単位に論理設計された計算機の回路動
作を模擬するシステム・レベルの論理シミュレータ上
で、保存されたデータ・パターンを用いる保存された命
令列の実行を模擬し、システム・レベルの論理シミュレータが回路異常を
検出した場合には、ＬＳＩの外部信号およびフリップ・
フロップ・データを保存し、ＬＳＩ単位の回路動作を模擬するＬＳＩ単体レベル
の論理シミュレータに、保存した外部信号およびフリッ
プ・フロップ・データを設定し、当該論理シミュレータ
をクロック・レベルで走行させることを特徴とするもの
である。

【０００９】請求項１の計算機の試験方法について説明
する。電圧・動作クロック数の組を（Ｖ₁，Ｆ₁），
（Ｖ₂，Ｆ₂）とし、シード値の系列をＳＤ₁，Ｓ
Ｄ₂，…とする。また、シード値ＳＤ_iによって生成さ
れたテスト・パターンをＴＰ_iとする。

【００１０】先ず、計算機本体の電圧・動作クロック数
を（Ｖ₁，Ｆ₁）に設定する。次にシード値ＳＤ₁を使
用してテスト・パターンＴＰ₁を生成し、テスト・パタ
ーンＴＰ₁を用いて計算機のテストを行う。回路異常が
検出されなかった場合には、シード値をＳＤ₂に更新
し、テスト・パターンＴＰ₂を生成し、テスト・パター
ンＴＰ₂を使用して計算機のテストを行う。回路異常が
検出された場合には、シード値ＳＤ₂を退避し、計算機
本体の電圧・動作クロック数を（Ｖ₂，Ｆ₂）に変更す
る。次いで、シード値をＳＤ₃に更新し、テスト・パタ
ーンＴＰ₃を生成し、テスト・パターンＴＰ₃を使用し
て計算機のテストを行う。回路異常が検出されなかった
場合には、シード値をＳＤ₄に更新し、テスト・パター
ンＴＰ₄を生成し、テスト・パターンＴＰ₄を使用して
計算機のテストを行う。回路異常が検出された場合に
は、シード値ＳＤ₄を退避する。

【００１１】請求項２の計算機の試験方法について説明
する。保証範囲外の電圧・動作クロック数の組を
（Ｖ₄，Ｆ₄）、基準となる電圧・動作クロック数の組
を（Ｖ₁，Ｆ₁）、（Ｖ₄，Ｆ₄）から（Ｖ₁，Ｆ₁）
に向かうベクトル上に存在する電圧・動作クロック数の
組を（Ｖ₃，Ｆ₃），（Ｖ₂，Ｆ₂）と仮定する。ま
た、シード値の系列をＳＤ₁，ＳＤ₂，…，ＳＤ_nと
し、シード値ＳＤ_iによって生成されたテスト・パター
ンをＴＰ_iとする。

【００１２】先ず、電圧Ｖ₁，Ｖ₂，Ｖ₃，Ｖ₄の出力
テーブルの回路異常数を“ｎ”に初期設定すると共に、
動作クロック数Ｆ₁，Ｆ₂，Ｆ₃，Ｆ₃の出力テーブル
の回路異常数を“ｎ”に初期設定する。次に、計算機本
体の電圧・動作クロック数が（Ｖ₄，Ｆ₄）である状態
の下で、テスト・パターンＴＰ₁を用いて計算機を試験
する。（Ｖ₄，Ｆ₄）の状態の下で回路異常が発生した
場合には、電圧・動作クロック数の組を（Ｖ₃，Ｆ₃）
に変更し、この状態の下でテスト・パターンＴＰ₁を用
いて計算機を試験する。

【００１３】（Ｖ₃，Ｆ₃）の状態の下で回路異常が発
生した場合には、計算機本体の電圧，動作クロック数を
（Ｖ₂，Ｆ₂）に変更し、この状態の下でテスト・パタ
ーンＴＰ₁を用いて計算機を試験する。（Ｖ₂，Ｆ₂）
の状態の下で試験したところ、回路異常が発生しなかっ
たと仮定する。このような場合には、電圧Ｖ₄，Ｖ₃の
出力テーブルの回路異常数を−１すると共に、動作クロ
ック数Ｆ₄，Ｆ₃の出力テーブルの回路異常数を−１す
る。テスト・パターンＴＰ₂，…，ＴＰ_nについても同
様な処理を行う。

【００１４】請求項３の計算機の試験方法について説明
する。例えば、予め良品の計算機について請求項２の試
験を行い、得られた出力テーブルを基準の出力テーブル
とすると共に、使用したシード値の系列ＳＤ₁，Ｓ
Ｄ₂，…，ＳＤ_nを保存する。次に、シード値の系列Ｓ
Ｄ₁，ＳＤ₂，…，ＳＤ_nを用いて、請求項２の試験を
被テスト品について行い、被テスト品についての出力テ
ーブルを得る。被テスト品の出力テーブルと基準の出力
テーブルとを比較し、比較結果に基づいて被テスト品の
良否判定を行う。

【００１５】請求項４の計算機の試験方法について説明
する。電圧・動作クロック数の組を（Ｖ₁，Ｆ₁），
（Ｖ₂，Ｆ₂）とする。例えば、計算機を請求項１の試
験方法で試験し、回路異常が発生した時のテスト・パタ
ーンに対応するシード値をＳＤ ₁，ＳＤ₂と仮定する。
シード値ＳＤ₁に基づいて生成されたテスト・パターン
をＴＰ₁とし、シード値ＳＤ₂に基づいて生成されたテ
スト・パターンをＴＰ₂とする。テスト・パターンＴＰ
₁を加工したテスト・パターンをＭＴＰ₁とし、テスト
・パターンＴＰ₂を加工したテスト・パターンをＭＴＰ
₂とする。

【００１６】計算機本体の電圧・クロック数が（Ｖ₁，
Ｆ₁）である状態の下で、加工テスト・パターンＭＴＰ
₁を用いて計算機の試験を行い、回路異常が検出された
ならばエラー数をカウントアップする。次に、計算機本
体の電圧・クロック数が（Ｖ ₁，Ｆ₁）である状態の下
で、加工テスト・パターンＭＴＰ₂を用いて計算機の試
験を行い、回路異常が検出されたならばエラー数をカウ
ントアップする。

【００１７】同様な処理を計算機本体の電圧・動作クロ
ック数を（Ｖ₂，Ｆ₂）に変更して行う。即ち、計算機
本体の電圧・クロック数が（Ｖ₂，Ｆ₂）の状態の下
で、加工テスト・パターンＭＴＰ₁を用いて計算機の試
験を行い、回路異常が検出されたならばエラー数をカウ
ントアップする。次に、計算機本体の電圧・クロック数
が（Ｖ₂，Ｆ₂）の状態の下で、加工テスト・パターン
ＭＴＰ₂を用いて計算機の試験を行い、回路異常が検出
されたならばエラー数をカウントアップする。

【００１８】請求項５の計算機の試験方法について説明
する。電圧・動作クロック数の組を（Ｖ₁，Ｆ₁），
（Ｖ₂，Ｆ₂）とし、シード値の系列をＳＤ₁，Ｓ
Ｄ₂，…とする。また、シード値ＳＤ_iによって生成さ
れたテスト・パターンをＴＰ_iとする。

【００１９】先ず、計算機本体の電圧・動作クロック数
を（Ｖ₁，Ｆ₁）に設定する。次にテスト・パターンＴ
Ｐ₁を生成し、テスト・パターンＴＰ₁を用いて計算機
のテストを行う。テストの過程において、回路異常が検
出されなかった場合にはテスト・パターンＴＰ₂を生成
し、テスト・パターンＴＰ₂を使用して計算機のテスト
を行う。テスト・パターンＴＰ₂を用いたテストで回路
異常が検出された場合には、その時の命令列およびデー
タ・パターンを保存する。次に、計算機本体の電圧・動
作クロック数を（Ｖ₂，Ｆ₂）に変更し、テスト・パタ
ーンＴＰ₃を生成し、テスト・パターンＴＰ₃を用いて
計算機のテストを行う。テスト・パターンＴＰ₃を用い
たテストで回路異常が検出された場合には、パイプライ
ン段数分さかのぼったハード環境，命令列およびデータ
・パターンを保存する。

【００２０】次に、システム・レベルの論理シミュレー
タ上で、保存されたデータ・パターンを用いる保存され
た命令列の実行を模擬し、論理シミュレータが回路異常
を検出した場合には、論理シミュレータ上におけるＬＳ
Ｉの外部信号およびＦＦデータを保存する。次に、ＬＳ
Ｉ単体レベルの論理シミュレータに、保存した外部信号
とＦＦデータを設定し、ＬＳＩ単体レベルの論理シミュ
レータをクロック・レベルで走行させる。

【００２１】

【発明の実施の形態】本発明を実施するためには、以下
の技術又は既存機能が必要である。 (a) 計算機において、自己の本体装置の電源および動作
クロック数を診断命令などの特殊命令によりソフトウェ
アにより変更可能な機能 (b) ランダム・テスト技術を用いたソフトウェアにより
試験命令列や当該命令列に必要なデータ・パターンを自
己発生又は外部装置から短時間に生成できる技術 (c) ランダム・テスト技術により発生するランダム・テ
スト・パターンは、シード値（種）により作成され、且
つ再現可能な機能 (d) 計算機の回路動作を論理シミュレーション可能なシ
ステムにおいて、特定の信号又はフリップ・フロップ状
態であれば、回路動作のクロックを停止し、状態を保持
できる機能

【００２２】図１は請求項１の試験方法の処理フローの
例を示す図、図２は入力条件テーブルの例を示す図、図
３は出力テーブルの例を示す図、図４は電圧及び動作ク
ロック数の選択を説明するための図である。図１の処理
ステップＳ１〜Ｓ７は、ソフトウェアによって実現さ
れ、テストされる実計算機の中で行われる。

【００２３】ステップＳ１では、入力条件テーブルを参
照して電圧および動作クロックを選択する。計算機の記
憶装置の中には、図２に示すような入力条件テーブルが
存在する。図２(a) は電圧の入力条件テーブルであり、
この入力条件テーブルは最大電圧，最小電圧および変化
量を保持している。図２(b) は動作クロックの入力条件
テーブルであり、この入力条件テーブルは最大クロック
数（１秒間の），最小クロック数および変化量を保持し
ている。

【００２４】図４は選択可能な電圧および動作クロック
数を説明するための図である。同図において、Δｖは電
圧の変化量、Δｆは動作クロック数の変化量を示す。各
格子点は、取り得る電圧値と動作クロック数値の組を表
す。電圧および動作クロック数の選択は、例えば格子点
Ｐ₀₀，Ｐ₀₁，Ｐ₀₂，Ｐ₀₃，Ｐ₀₄，Ｐ₀₅，Ｐ₁₀，…，
Ｐ ₅₄，Ｐ₅₅の順序に従って行われる。

【００２５】電圧の値および動作クロック数の値を選択
した後、サービス・プロセッサ（図示せず）に選択され
た電圧の値，動作クロック数の値および変更指示を渡
す。これらのデータを受け取ると、サービス・プロセッ
サは計算機本体の電圧および動作クロック数を指示され
た値に変更する。

【００２６】ステップＳ２では、種（シード値）の設定
または更新を行う。次いで、設定または更新されたシー
ド値をランダム・パターン生成プログラムに渡し、ラン
ダム・パターン生成プログラムを起動する。ランダム・
パターン生成プログラムは、シード値を乱数発生器に設
定し、乱数発生器から乱数が出力される度に当該乱数に
基づいてテスト命令および当該テスト命令で使用するデ
ータを生成する。このようにして生成されたテスト命令
列およびデータ列（データ・パターン）は記憶装置の所
定領域に格納される。なお、シード値としては、例えば
タイマの値を使用することが出来る。また、シード値が
同じであれば、生成されるテスト命令列およびデータ・
パターンは同じになる。

【００２７】ステップＳ３では、生成されたテスト命令
列およびデータ・パターンを使用して実計算機のテスト
を行う。ステップＳ４では、回路異常が発生した否かを
調べる。ＮＯの場合はステップＳ２に戻り、ＹＥＳの場
合はステップＳ５に進む。なお、実計算機にはＲＡＳ回
路が設置されており、ＲＡＳ回路が異常を検出すると、
マシン・チェック割込みが発生する。

【００２８】ステップＳ５では、その時の種を退避す
る。次にステップＳ６に進む。ステップＳ６では、電圧
及びクロック値の増減変化が未完か否かを調べる。未完
の場合はステップＳ１に戻り、完了の場合はステップＳ
７に進む。テスト時間やテスト・パターン数が予め定め
られた値になった時に、増減変化完了と見做すようにし
ても良い。

【００２９】ステップＳ７では、退避された種群を編集
し、出力テーブルとして保存する。図３は出力テーブル
の例を示す図である。図３(a) は、電圧の出力テーブル
である。設定電圧の出力テーブルは設定電圧毎に存在
し、この出力テーブルには設定電圧や保存種数，種（シ
ード値）が記録される。図３(b) は、設定クロック数の
出力テーブルである。設定クロック数の出力テーブルは
設定クロック数毎に存在し、この出力テーブルには設定
クロック数や保存種数，種（シード値）が記録される。
保存されたシード値はその後の試験で使用される。

【００３０】図５は請求項２の試験方法の処理フローの
例を示す図、図６は入力条件テーブルの例を示す図、図
７は出力テーブルの例を示す図、図８は電圧及び動作ク
ロック数の選択を説明する図、図９は入力条件テーブル
と出力テーブルの具体例を示す図である。図５の処理ス
テップＳ１〜Ｓ９はソフトウェアで実現され、テストさ
れる実計算機の中で実行される。

【００３１】ステップＳ１では、各出力テーブルに最大
パターン数を設定する。図６(a) は電圧の入力条件テー
ブルを示し、図６(b) は動作クロック数の入力条件テー
ブルを示す。電圧の入力条件テーブルには開始電圧や最
大パターン数，変化量が記入され、動作クロック数の入
力条件テーブルには開始クロック数や最大パターン数，
変化量が記入される。図７(a) は電圧の出力テーブルを
示し、図７(b) は動作クロック数の出力テーブルを示
す。これらの出力テーブルは、試験される実計算機に設
けられている。電圧の出力テーブルは設定電圧毎に存在
し、設定電圧とパターン数を記憶する。動作クロック数
の出力テーブルは設定クロック数毎に存在し、設定クロ
ック数とパターン数を記憶する。

【００３２】ステップＳ２では、種（シード値）の設定
または更新を行い、次いでシード値に従って生成される
乱数列に基づいてテスト命令列とデータ・パターンを生
成する。図５のステップＳ２で行われる処理は、図１の
ステップＳ２で行われる処理と同じである。

【００３３】ステップＳ３では、電圧及び動作クロック
値の選択を行い、選択された電圧の値，動作クロック数
の値および変更指示をサービス・プロセッサに渡す。こ
の変更指示を受け取ると、サービス・プロセッサは本体
装置の電圧と動作クロック数を指示された値に変更す
る。

【００３４】図８は、電圧及び動作クロック数の選択を
説明するための図である。図８(a)における斜線部はメ
ーカによって定められた保証範囲を示す。図８(b) にお
いて、Δｆは動作クロック数の変化量を示し、Δｖは電
圧の変化量を示す。開始クロック数の値および開始電圧
の値は、保証範囲外に存在する。

【００３５】後述のステップＳ６では、下記のようにし
て電圧や動作クロックの値を変化させる。開始点として
格子点Ｐ₅₅を選択し、格子点Ｐ₅₅から基準点Ｐ₀₀に向か
うベクトルａに従って電圧と動作クロック数を変化させ
る。即ち、Ｐ₅₅→Ｐ₄₄→Ｐ₃₃→Ｐ₂₂→Ｐ₁₁→Ｐ₀₀の順序
で、電圧・動作クロック数を変化させる。

【００３６】ステップＳ４では、生成されたテスト命令
列およびデータ・パターンを使用して実計算機のテスト
を行う。ステップＳ５では、回路異常が発生したか否か
を調べる。ＹＥＳの場合はステップＳ６に進み、ＮＯの
場合にはステップＳ７に進む。ステップＳ６では、電圧
および動作クロック数の値を増減変化させ、ステップＳ
４に戻る。

【００３７】ステップＳ７では、異常が発生した時の電
圧，動作クロック数に対応する電圧用の出力テーブルお
よび動作クロック数用の出力テーブルのパターン数を単
位量だけ減算する。例えば、回路異常が発生した時の電
圧・クロック数の組が（Ｖ₁，Ｆ₁），（Ｖ₂，Ｆ₂）
であったと仮定すると、設定電圧がＶ₁の出力テーブル
のパターン数，設定電圧がＶ₂の出力テーブルのパター
ン数，設定クロック数がＦ₁の出力テーブルのパターン
数，設定クロック数がＦ₂の出力テーブルのパターン数
をそれぞれ−１する。

【００３８】ステップＳ８では、回路異常なしの回数が
設定回数（この例では最大パターン数）か否かを調べ
る。ＮＯの場合はステップＳ２に戻り、ＹＥＳの場合は
ステップＳ９に進む。

【００３９】ステップＳ９では、出力テーブルを表示す
る。図９(a) は入力条件テーブルの具体例を示す図であ
る。図示の例では、開始電圧が２．０ボルト，最大パタ
ーン数が５００００，電圧の変化量が０．１ボルトとな
っている。図９(b) はテストが終了した時の出力テーブ
ルの具体例を示す図である。図９(b) の上側は正の開始
電圧から負方向に電圧を変化させながらテストを行った
場合の出力テーブルの具体例を示し、図９(b) の下側は
負の開始電圧から正方向に電圧を変化させながらテスト
を行った場合の出力テーブルの具体例を示す。図９(b)
は、例えば計算機の電圧を２．０ボルトに設定した状態
の下で５００００個のテスト・パターンを用いてテスト
を行ったところ、全てのテスト・パターンで回路異常が
検出されたことを表している。

【００４０】図１０は請求項３の試験方法の処理フロー
の例を示す図、図１１は基準の出力テーブルと被テスト
品の出力テーブルの比較を説明するための図である。請
求項３の試験方法の概要について説明する。先ず、請求
項２の試験を行い、良品と見做すことが出来る計算機を
見つけ出す。良品となるものを見つけ出したならば、そ
のときの出力テーブルを必要に応じて補正して基準とな
る出力テーブルを生成すると共に、そのときに使用した
シード値ＳＤ₁，ＳＤ₂，…，ＳＤ_nを保存する。次
に、保存したシード値の集合を使用して請求項２の試験
方法と同じ試験方法で被テスト品を試験し、そのときに
得られた被テスト品の出力テーブルと基準の出力テーブ
ルとを比較する。

【００４１】図１０の処理ステップＳ１〜Ｓ８は、図５
の処理ステップＳ１〜Ｓ８と同じである。ただし、図１
０の処理ステップ２では、良品を見つけ出したときのシ
ード値（値）と同じ種を用いる。

【００４２】ステップＳ９では、図１１に示すように、
被テスト品の出力テーブルと基準の出力テーブルを比較
し、各電圧値における被テスト品のエラー数と基準のエ
ラー数の差が閾値以上であれば、許容範囲外であると判
断する。許容範囲は、例えば１０％以内である。動作ク
ロック数についても、同様な処理が行われる。被テスト
品の出力テーブルの特性が許容範囲外のものである場合
にはステップＳ１０に進み、許容範囲内である場合には
ステップＳ１１に進む。ステップＳ１０では、エラー・
メッセージを出力する。ステップＳ１１では、被テスト
品の出力テーブルを表示する。

【００４３】図１２は請求項４の試験方法の処理フロー
の例を示す図である。ステップＳ１では、図２の入力条
件テーブルに基づいて、電圧と動作クロック数を選択す
る。ステップＳ２では、回路異常が発生し易いシード値
の集合の中からシード値を選択し、選択したシード値を
用いてテスト・パターンを生成する。なお、請求項１の
実施例などにより、回路異常を発生し易いテスト・パタ
ーンのシード値を予め収集しておく。

【００４４】ステップＳ３では、設定または更新された
シード値に基づいて初期テスト・パターンを生成する。
ステップＳ４では、初期テスト・パターン中のデータ・
パターンを加工する。加工には、ビット反転やシフト等
がある。データには種々の形式のものがあるが、例えば
浮動小数点データの場合はデータの仮数部を加工し、固
定小数点データの場合はデータの小数部を加工する。

【００４５】ステップＳ５では、全加工処理が終了した
か否かを調べる。ＹＥＳの場合はステップＳ９に進み、
ＮＯの場合にはステップＳ６に進む。例えば加工にビッ
ト反転とシフトの２種類があると仮定すると、一つの初
期テスト・パターンについて既にＥＯＲ加工とシフト加
工が行われているときに、全加工処理終了と判断され
る。

【００４６】ステップＳ６では、命令列および加工され
たデータ・パターンを使用して、テストを実行する。ス
テップＳ７では、回路異常が発生したか否かを調べる。
ＹＥＳの場合はステップＳ８に進み、ＮＯの場合はステ
ップＳ４に戻る。ステップＳ８では、エラー数をカウン
トアップする。

【００４７】ステップＳ９では、残っている種があるか
否かを調べる。即ち、収集したシード値が全て使用され
たか否かを調べる。ＹＥＳの場合はステップＳ２に戻
り、ＮＯの場合はステップＳ１０に進む。ステップＳ１
０では、電圧・動作クロック数の増減変化が未完か完了
かを調べる。未完の場合はステップＳ１に進み、完了の
場合はステップＳ１１に進む。

【００４８】ステップＳ１１では、エラー数をチェック
する。すなわち、被テスト品のエラー数と，良品につい
てステップＳ１ないしＳ１０を行ったときに得られたエ
ラー数とを比較し、被テスト品のエラー数と良品のエラ
ー数との差が閾値を越えている場合はステップＳ１２に
進み、閾値以内である場合はステップＳ１３に進む。な
お、閾値は品質要求により予め設定されている。ステッ
プＳ１２では、エラー・メッセージを出力する。ステッ
プＳ１３では、エラー数を出力する。

【００４９】図１３と図１４は請求項５の試験方法の処
理フローの例を示す図である。図１３のステップＳ１な
いしＳ８は実計算機上で行われ、図１４(a) のステップ
Ｓ１ないしＳ５はシステム・レベルの論理シミュレータ
上で行われ、図１４(b) のステップＳ１ないしＳ３はＬ
ＳＩ単体レベルの論理シミュレータ上で行われる。

【００５０】図１３の処理フローについて説明する。ス
テップＳ１では、図２の入力条件テーブルに基づいて電
圧の値および動作クロック数の値を選択し、選択した電
圧の値，動作クロック数の値および変更指示をサービス
・プロセッサに渡す。サービス・プロセッサは、変更指
示を受け取ると、計算機本体の電圧と動作クロック数を
指示された値に変更する。

【００５１】ステップＳ２では、種（シード値）の設定
または更新を行い、設定または更新されたシード値に基
づいて乱数列を生成し、乱数列に基づいて命令列および
データ・パターンを生成する。生成されたテスト命令列
およびテスト・データ列は、記憶装置の所定領域に格納
される。

【００５２】ステップＳ３では、テストを実行する。ス
テップＳ４では、回路異常が発生したか否かを調べる。
ＹＥＳの場合はステップＳ５に進み、ＮＯの場合はステ
ップＳ１に戻る。

【００５３】ステップＳ５では、使用した命令列を保存
する。データ量を小さくするために、回路異常が検出さ
れた時に命令パイプラインで処理されている複数の命令
の内の１番早く命令パイプラインに投入された命令を見
つけ、見つけた命令以降の命令列を保存するようにして
も良い。この場合、命令列を再実行するために必要なハ
ード環境も保存しておく。ステップＳ６では、使用した
データ・パターンを保存する。

【００５４】ステップＳ７では、電圧・動作クロック数
の増減変化が未完か，完了かを調べる。未完の場合はス
テップＳ１に戻り、完了の場合はステップＳ８に進む。
ステップＳ８では、退避されたテスト数を保存する。即
ち、ステップＳ５およびステップＳ６で保存された命令
列とデータ・パターンの組の数を保存する。

【００５５】図１４(a) の処理フローについて説明す
る。図１４(a) の処理フローは、システム・レベルの論
理シミュレータ上で行われる。この論理シミュレータ
は、メモリ上に回路（信号線やデータ）を構築してお
り、異常となったＬＳＩの外部信号とＦＦデータを保存
することが出来る。また、回路異常時には、論理シミュ
レータのクロックは停止する。

【００５６】ステップＳ１では、保存したデータを用い
て保存した命令列を実行する。ステップＳ２では、回路
異常が発生したか否かを調べる。ＹＥＳの場合はステッ
プＳ３に進み、ＮＯの場合はステップＳ４に進む。ステ
ップＳ３では、異常発生時におけるＬＳＩの外部信号や
ＦＦデータ（フリップ・フロップ・データ）を退避す
る。ステップＳ４では、命令列を更新する。ステップＳ
５では、全テスト数（図１３のステップＳ８を参照）の
テストが行われたか否かを調べる。ＮＯの場合はステッ
プＳ１に戻り、ＹＥＳの場合は終了とする。

【００５７】図１４(b) の処理フローについて説明す
る。図１４(b) の処理フローは、ＬＳＩ単体レベルの論
理シミュレータ上で実行される。このテストを実行する
場合には、回路異常の発生に関連すると思われるＬＳＩ
をテスト対象とする。例えば、中央処理装置の中に存在
する演算器の演算結果についてパリティ・エラーが検出
された場合には、記憶制御ユニットを構成するＬＳＩ，
演算処理ユニットを構成するＬＳＩ，命令制御ユニット
を構成するＬＳＩをテストの対象とする。

【００５８】ステップＳ１では、テスト対象のＬＳＩの
外部信号およびＦＦデータを退避したデータの集まり
（図１４(a) のステップＳ３を参照）の中から探し出
し、探し出した外部信号およびＦＦデータを当該ＬＳＩ
を模擬する論理シミュレータに設定する。ステップＳ２
では、論理シミュレータをクロック・レベルで走行させ
る。ステップＳ３では、テストが完了したか否かを調
べ、ＮＯの場合はステップＳ１に戻り、ＹＥＳの場合は
終了とする。

【００５９】

【発明の効果】システムや装置レベルでのテクノロジ障
害では、条件が複雑で結果的に無効なテストやデータが
多いために、長時間の試験になるが、本発明によれば、
下記のような顕著な効果を奏することが出来る。

【００６０】請求項１の発明によれば、障害発生頻度を
高める条件を変動させ、過去に発生したテスト・パター
ンの有効度を向上させ、生データではなくデータを再現
できる種を保存させているため、試験設備や試験工数を
大幅に削減できる。

【００６１】請求項２の発明によれば、装置の持つノイ
ズ障害やディレー障害に対する強度を定量的に把握でき
るため、スクリーニング試験やマージン試験の試験項目
の削減または強化が可能になり、装置品質に応じた試験
工数の決定が技術的に可能となる。

【００６２】量産段階では、製造障害を中心に試験が行
われているが、請求項３の発明によれば、プロトタイプ
のテスト結果と被テスト品のテスト結果を比較すること
により、ノイズやディレーに基づく障害に対する被テス
ト品の強度の妥当性まで確認できるため、工場とマシン
環境が異なるユーザ先でも計算機を安定に稼働させるこ
とが可能となる。

【００６３】同一装置でも構成部品にバラツキがあるた
め、障害パターンが微妙に変化する問題があるが、請求
項４の発明によれば、有効データだけでなく、有効デー
タに対してビット・シフト・処理やビット反転処理を行
うことにより、有効データの範囲を広げ、障害検出能力
の向上が図れる。

【００６４】無限に近い信号とデータの組合せのため、
動作スピードが極端に遅い論理シミュレーション段階の
検証ではモデル化した範囲でテクノロジ検証を行うが、
請求項５の発明によれば、実マシンで発生した障害に基
づいて得られた試験に有効な信号とデータの組合せを使
用し、システム・レベルからＬＳＩレベルまでの試験を
容易に行うことが可能となり、試験前工程での評価が可
能となる。これにより、製品コスト削減に貢献できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】請求項１の試験方法の処理フローの例を示す図
である。

【図２】請求項１の試験方法で使用される入力条件テー
ブルの例を示す図である。

【図３】請求項１の試験方法で使用される出力テーブル
の例を示す図である。

【図４】請求項１の試験方法における電圧及び動作クロ
ック数の選択を説明するための図である。

【図５】請求項２の試験方法の処理フローの例を示す図
である。

【図６】請求項２の試験方法で使用される入力条件テー
ブルの例を示す図である。

【図７】請求項２の試験方法で使用される出力テーブル
の例を示す図である。

【図８】請求項２の試験方法における電圧及び動作クロ
ック数の選択を説明するための図である。

【図９】請求項２の試験方法における入力条件テーブル
と出力テーブルの具体例を示す図である。

【図１０】請求項３の試験方法の処理フローの例を示す
図である。

【図１１】基準の出力テーブルと被テスト品の出力テー
ブルの比較を説明するための図である。

【図１２】請求項４の試験方法の処理フローの例を示す
図である。

【図１３】請求項５の試験方法の処理フローの例を示す
図である。

【図１４】請求項５の試験方法の処理フローの例（続
き）を示す図である。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】予め定められた電圧の最大値，電圧
の変化量，電圧の最小値，動作クロック数の最大値，動
作クロック数の変化量および動作クロック数の最小値に
従って、電圧および動作クロック数を選択し、テスト対
象の計算機本体の電圧を選択された電圧に、動作クロッ
ク数を選択された動作クロック数にするための操作を行
い、シード値の設定または更新を行い、設定または更新
されたシード値に基づいて乱数列を生成し、乱数列に基
づいて命令列とデータ・パターンとより成るテスト・パ
ターンを生成し、生成されたテスト・パターンを使用してテスト対象
の計算機をテストし、テストの過程において回路異常が発生しなかった場
合には、上記の処理に戻り、テストの過程において回路異常が発生した場合に
は、当該テスト・パターン生成の際に使用されたシード
値を退避し、電圧および動作クロック数の増減変化が未完の場合
にはの処理に戻り、電圧および動作クロック数の増減変化が完了の場合
には退避されたシード値を保存し、保存されたシード値
をその後の試験で利用することを特徴とする計算機の試
験方法。
【請求項２】複数の電圧用出力テーブル及び複数
の動作クロック数用出力テーブルのそれぞれに回路異常
数を初期設定し、シード値の設定または更新を行い、設定または更新
されたシード値に基づいて乱数列を生成し、乱数列に基
づいて命令列とデータ・パターンとより成るテスト・パ
ターンを生成し、テスト対象の計算機本体の電圧を保証範囲外の電圧
に設定すると共に、動作クロック数を保証範囲外の動作
クロック数に設定し、生成されたテスト・パターンを使用してテスト対象
の計算機をテストし、テストの過程において回路異常が発生した場合に
は、電圧，動作クロック数の基準点に向かうようにテス
ト対象の計算機本体の電圧および／または動作クロック
数を変更した後、上記の処理に戻り、テスト過程において回路異常が発生しなかった場合
には、回路異常が発生しなくなった迄に辿った電圧およ
び動作クロック数の軌跡によって特定される出力テーブ
ルの回路異常数を単位量だけ更新し、次にの処理に進
み、テスト・パターン生成回数が予め設定された数に等
しいか否かを調べ、等しくない場合にはの処理に戻る
ことを特徴とする計算機の試験方法。
【請求項３】複数の電圧用出力テーブル及び複数
の動作クロック数用出力テーブルのそれぞれに回路異常
数を初期設定し、シード値の設定または更新を行い、設定または更新
されたシード値に基づいて乱数列を生成し、乱数列に基
づいて命令列とデータ・パターンとより成るテスト・パ
ターンを生成し、テスト対象の計算機本体の電圧を保証範囲外の電圧
に設定すると共に、動作クロック数を保証範囲外の動作
クロック数に設定し、生成されたテスト・パターンを使用してテスト対象
の計算機をテストし、テストの過程において回路異常が発生した場合に
は、電圧，動作クロック数の基準点に向かうようにテス
ト対象の計算機本体の電圧および／または動作クロック
数を変更した後、上記の処理に戻り、テスト過程において回路異常が発生しなかった場合
には、回路異常が発生しなくなった迄に辿った電圧およ
び動作クロック数の軌跡によって特定される出力テーブ
ルの回路異常数を単位量だけ更新し、次にの処理に進
み、テスト・パターン生成回数が予め設定された数に等
しいか否かを調べ、等しくない場合にはの処理に戻
り、等しい場合には、テスト対象の計算機の出力テーブ
ルの回路異常数と基準の出力テーブルの回路異常数とを
比較することを特徴とする計算機の試験方法。
【請求項４】予め定められた電圧の最大値，電圧
の変化量，電圧の最小値，動作クロック数の最大値，動
作クロック数の変化量および動作クロック数の最小値に
従って、電圧および動作クロック数を選択し、テスト対
象の計算機本体の電圧を選択された電圧に、動作クロッ
ク数を選択された動作クロック数にするための操作を行
い、回路異常を惹起したテスト・パターンのシード値の
集合を使用して、シード値の設定または更新を行い、設
定または更新されたシード値に基づいて乱数列を生成
し、乱数列に基づいて命令列とデータ・パターンとより
成るテスト・パターンを生成し、生成されたテスト・パターンの中のデータ部分を加
工して、加工テスト・パターンを生成し、加工テスト・パターンを用いてテスト対象の計算機
をテストし、加工テスト・パターンによるテストの過程において
回路異常が検出された場合には、エラー数をカウント・
アップし、次いで上記シード値の集合の中に使われてい
ないシード値が残っていることを条件として、の処理
に戻り、加工テスト・パターンによるテストの過程で回路異
常が検出されなかった場合には、上記シード値の集合の
中に使われていないシード値が残っていることを条件と
して、の処理に戻り、上記，の処理において上記シード値の集合の中
に使われていないシード値が残っていない場合には、電
圧，動作クロック数の増減変化が未完であることを条件
として、の処理に戻ることを特徴とする計算機の試験
方法。
【請求項５】予め定められた電圧の最大値，電圧
の変化量，電圧の最小値，動作クロック数の最大値，動
作クロック数の変化量および動作クロック数の最小値に
したがって、電圧および動作クロック数を選択し、テス
ト対象の計算機本体の電圧を選択された電圧に、動作ク
ロック数を選択された動作クロック数にするための操作
を行い、シード値の設定または更新を行い、設定または更新
されたシード値に基づいて乱数列を生成し、乱数列に基
づいて命令列とデータ・パターンとより成るテスト・パ
ターンを生成し、生成されたテスト・パターンを使用してテスト対象
の計算機をテストし、テストの過程において回路異常が発生しなかった場
合には、上記の処理に戻り、テストの過程において回路異常が発生した場合に
は、パイプライン段数分さかのぼったハード環境，命令
列およびデータ・パターンを保存し、電圧及び動作クロック数の増減変化が未完の場合に
はの処理に戻り、増減変化が完了の場合にはの処理
に進み、複数のＬＳＩ単位に論理設計された計算機の回路動
作を模擬するシステム・レベルの論理シミュレータ上
で、保存されたデータ・パターンを用いる保存された命
令列の実行を模擬し、システム・レベルの論理シミュレータが回路異常を
検出した場合には、ＬＳＩの外部信号およびフリップ・
フロップ・データを保存し、ＬＳＩ単位の回路動作を模擬するＬＳＩ単体レベル
の論理シミュレータに、保存した外部信号およびフリッ
プ・フロップ・データを設定し、当該論理シミュレータ
をクロック・レベルで走行させることを特徴とする計算
機の試験方法。