JPH04169961A - Parallel processor - Google Patents
Parallel processorInfo
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- JPH04169961A JPH04169961A JP2295336A JP29533690A JPH04169961A JP H04169961 A JPH04169961 A JP H04169961A JP 2295336 A JP2295336 A JP 2295336A JP 29533690 A JP29533690 A JP 29533690A JP H04169961 A JPH04169961 A JP H04169961A
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- processor
- parallel
- parallel processor
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、一般的にはマイクロプロセッサを相互結合し
た並列プロセッサに関するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention generally relates to parallel processors in which microprocessors are interconnected.
より詳細には、並列プロセッサのテスト方法およびテス
トのための要素プロセッサ(マイクロプロセッサ)の構
成に関するものである。More specifically, the present invention relates to a method for testing parallel processors and the configuration of element processors (microprocessors) for testing.
並列プロセッサをテストする方法としては、テスタを用
いた故障解析が一般的である。しかし。A common method for testing parallel processors is failure analysis using a tester. but.
テスタは高価である0表面実装部品などテスト・プロー
ブが立てにくいICが存在するなどの問題がある。この
対策として、バウンダリ・スキャンの適用が考えられる
。バウンダリ・スキャンはJ T A G (Jo、i
、nt Te5t Action Group)が提案
したプリント回路基盤のテスト容易化手法の標i!!規
格である。例えば日経エレクトロニクス、1989゜1
2、il (no、488)、第316頁第A−1図に
記載されている例を第14図に示す。第14図において
、700はボード、110−1〜110−4はLSI、
410−1〜410−5はLSI間の配線である。11
5はテストのために付加したシフトレジスタ、211は
テストデータを入力するためのスキャン・イン、213
−1〜213−3はテストデータを通すためのスキャン
・パス、212はテストデータを出力するためのスキャ
ン・アウトである。バウンダリ・スキャンでは、LSl
llo−1〜110−4の全ての入出力セルにテスト用
回路(シフトレジスタ115)を付加する。これらのL
Slllo−1〜110−4を直列につなげ、テストデ
ータの通り道(スキャン・パス213−1〜213−3
)を作る。Testers have problems such as the presence of ICs that are difficult to mount test probes on, such as expensive surface-mounted components. As a countermeasure to this problem, boundary scan may be applied. Boundary scan is JTAG (Jo, i
, nt Te5t Action Group) proposed a method for facilitating testability of printed circuit boards. ! It is a standard. For example, Nikkei Electronics, 1989゜1
2, il (no, 488), page 316, Figure A-1 is shown in Figure 14. In FIG. 14, 700 is a board, 110-1 to 110-4 are LSIs,
410-1 to 410-5 are wirings between LSIs. 11
5 is a shift register added for testing, 211 is a scan in for inputting test data, 213
-1 to 213-3 are scan paths for passing test data, and 212 is a scan out for outputting test data. In boundary scan, LSL
A test circuit (shift register 115) is added to all input/output cells of llo-1 to 110-4. These L
Sllo-1 to 110-4 are connected in series, and the test data path (scan path 213-1 to 213-3) is connected in series.
)make.
エツジのコネクタ(スキャン・イン211、スキャン・
アウト212)からLSIIIO−1〜110−4をア
クセスする。スキャン・イン211からのテストデータ
の入力およびスキャン・アウト212からのテストデー
タの出力はいずれもシリアルに行われる。Edge connectors (Scan-in 211, Scan-in
LSIIIO-1 to 110-4 are accessed from the output 212). Both the input of test data from scan-in 211 and the output of test data from scan-out 212 are performed serially.
−上記従来技術は、(スキャン・インからの)テストデ
ータの入力はシリアルである。従って、上記従来技術を
(複数のマイクロプロセッサを相互結合した)並列プロ
セッサに適用した場合、要素プロセッサ(マイクロプロ
セッサ)の数が増加するとともに、テストデータ入力の
ための時間が増大する問題がある。また、上記従来技術
では、余分な回路(シフトレジスタ、スキャン・イン、
スキャン・パス、スキャン・アウト)の付加が必要であ
る。- In the above prior art, test data input (from scan-in) is serial. Therefore, when the above-mentioned conventional technique is applied to a parallel processor (in which a plurality of microprocessors are interconnected), there is a problem that the number of element processors (microprocessors) increases and the time required to input test data increases. In addition, in the above conventional technology, redundant circuits (shift register, scan-in,
(scan path, scan out) is required.
本発明の目的は、テストデータ入力のための時間が要素
プロセッサの数に依存せず、かつ、余分な回路の増加を
抑えた、並列プロセッサのテスト方法およびそのための
要素プロセッサの構成方法を提供することである。An object of the present invention is to provide a method for testing parallel processors and a method for configuring element processors for this purpose, in which the time for inputting test data does not depend on the number of element processors, and increase in unnecessary circuits is suppressed. That's true.
〔11!題を解決するための手段〕
上記目的を達成するために、全ての要素プロセッサ内の
データ送信用バッファおよびデータ受信用バッファは、
要素プロセッサ内の他の部分を介せずに、LSI外部か
らのテストデータ入力・出力用パスに並列に接続する構
成とする。[11! Means for Solving the Problem] In order to achieve the above objective, the data transmission buffer and data reception buffer in all element processors are
The configuration is such that it is connected in parallel to a test data input/output path from outside the LSI without going through other parts within the element processor.
〔作用〕
本発明では、各要素プロセッサ内のデータ送信用バッフ
ァおよびデータ受信用バッファは、テストデータ入力・
出力用バスに並列に接続している。[Operation] In the present invention, the data transmission buffer and data reception buffer in each element processor are used for test data input and
Connected in parallel to the output bus.
従って、各要素プロセッサへのテストデータの入力は並
列に実行できる。テスト手順を以下に示す。Therefore, input of test data to each element processor can be executed in parallel. The test procedure is shown below.
以下の例は、テストデータの人力・出力用ノくス番こ、
データバスを利用した例である。従って、スキャン・イ
ン、スキャン・アウトの付加は不要である。The following example shows the test data manual/output node number,
This is an example using a data bus. Therefore, addition of scan-in and scan-out is unnecessary.
本発明では、同一データを用いて、各要素プロセッサを
同時にテストする。従って、スキャン・/<スの付加は
不要である。In the present invention, each element processor is tested simultaneously using the same data. Therefore, it is not necessary to add scan /<.
要素プロセッサ間を相互に結合する配線の1(または0
)縮退故障をテストする場合は。1 (or 0) of the wiring that interconnects the element processors.
) if you want to test for stuck-at faults.
■ データバスを介して、LSIの外部から全ての要素
プロセッサ内のデータ送信用ノくツファにオール′0′
(オール′1′)を書き込む。■ All '0's are sent from outside the LSI to the data transmission nodes in all element processors via the data bus.
(all '1') is written.
(1’4 各プロセッサから、それぞれ転送可能な他
プロセッサ内のデータ受信用バッファにデータを伝える
。(1'4) Data is transmitted from each processor to a data receiving buffer in another processor to which it can be transferred.
■ 各PE内のIBに転送されたデータを、データバス
を介して順次LSIの外部へ読みだす。■ The data transferred to the IB in each PE is sequentially read out to the outside of the LSI via the data bus.
オール10′ (オール′1′)以外であれば、データ
送信用バッファからデータ受信用ノくツファへのデータ
転送で使用した配線に1(または0)縮退故障が存在す
ることになる。If it is other than all 10' (all '1'), this means that a 1 (or 0) stuck-at fault exists in the wiring used for data transfer from the data transmission buffer to the data reception buffer.
ここて、全ての要素プロセッサ内のデータ送信用ハ、ノ
ファおよびデータ受信用バッファは、要素プロセッサ内
の他の部分を介せずに、データバスに接続する。従って
、バッファを除く要素プロセッサの故障に影響を受けず
に、要素プロセッサ間を相互結合する配線の0または1
縮退故障をテストできる。Here, the data transmission buffers and data reception buffers in all the element processors are connected to the data bus without going through other parts in the element processor. Therefore, 0 or 1 of the wiring interconnecting the element processors is not affected by the failure of element processors other than buffers.
Can test for stuck-at faults.
要素プロセッサの演算処理機能は、例えば、次のa)〜
C)によってテストできる。The arithmetic processing functions of the element processors are, for example, the following a) ~
C) can be tested.
a)データバスを介して、LSIの外部から全ての要素
プロセッサ内のデータ受信用バッファにテストデータを
書き込む。a) Write test data from outside the LSI to the data reception buffers in all element processors via the data bus.
b)データ受信用バッファ内のテストデータをALUの
入力データとして演算処理を行ない、演算結果を、同一
要素プロセッサ内のデータ送信用バッファに出力する。b) Perform arithmetic processing using the test data in the data reception buffer as input data of the ALU, and output the calculation result to the data transmission buffer in the same element processor.
C)各要素プロセッサ内のデータ送信用バッファに格納
された演算結果を、データバスを介してLSIの外部へ
読み出しチエツクを行う。C) Read and check the calculation results stored in the data transmission buffers in each element processor to the outside of the LSI via the data bus.
ここで、上記要素プロセッサの演算処理機能のテストで
は要素プロセッサ間を相互結合する配線を使用していな
い。Here, in the test of the arithmetic processing functions of the element processors, wiring interconnecting the element processors is not used.
以下5本発明の実施例を第1図から第13図により説明
する。Hereinafter, five embodiments of the present invention will be explained with reference to FIGS. 1 to 13.
第1図は、本発明の一実施例を示すブロック図である。FIG. 1 is a block diagram showing one embodiment of the present invention.
第1図において、600は並列プロセッサ、100−1
〜100−4は並列プロセッサ60゜を構成する要素プ
ロセッサ(以下PEと称す)、400−1〜400−4
はPE間を結ぶ配線である。150−1〜150−4は
他のPEから送られてくるデータを一時的に蓄えておく
入カバソファIB、160−1〜160−4は他のPE
へ送るデータを一時的に蓄えておく出力バッファOB。In FIG. 1, 600 is a parallel processor, 100-1
- 100-4 are element processors (hereinafter referred to as PEs) constituting the parallel processor 60°, 400-1 to 400-4
is a wiring connecting PEs. 150-1 to 150-4 are input cover IBs that temporarily store data sent from other PEs, and 160-1 to 160-4 are other PEs.
Output buffer OB that temporarily stores data to be sent to.
210はテストデータの入出力用バスである。第1図で
は、全てのPE内のlB150−1〜15〇−4および
0B160−1〜160−4は、テストデータの入出力
用バス210に並列に接続している。また、テストデー
タの入出力用バス210との間で、データの読み込みと
書き出しが可能な構成となっている。データの読み込み
と書き出しを行うだめの制御回路の一例を第2図に示す
。210 is a test data input/output bus. In FIG. 1, IBs 150-1 to 150-4 and OBs 160-1 to 160-4 in all PEs are connected in parallel to a test data input/output bus 210. Furthermore, the configuration is such that data can be read and written to and from the test data input/output bus 210. FIG. 2 shows an example of a control circuit for reading and writing data.
第2図では、テストデータの入出力用バス210として
データバスを用いている。また、PE100−1のみI
BまたはOBへの入出力回路を示している。LO5−1
はIBおよびOBへの入出力回路を除<PEの他の部分
である。PE100−2〜4はPELOO−1と同一構
成である。第2図において、220はテスト・モード/
′非テスト・モードを切り換えるための信号TEST、
230はIBとOBのいずれをアクセス対象とするかを
指定する信号l0BSEL、240はテスト用ストロー
ブ信号TSTRB、250はPEとデータバス210と
の間のデータの読み込み、書き出しを指定する信号R/
Wである。真理値表の一例を第15図に示す。In FIG. 2, a data bus is used as the input/output bus 210 for test data. In addition, only PE100-1
It shows the input/output circuit to B or OB. LO5-1
is the other part of PE excluding the input/output circuits to IB and OB. PE100-2 to PE100-4 have the same configuration as PELOO-1. In FIG. 2, 220 is the test mode/
'signal TEST for switching non-test mode;
230 is a signal l0BSEL that specifies whether to access IB or OB, 240 is a test strobe signal TSTRB, and 250 is a signal R/ that specifies reading and writing of data between PE and data bus 210.
It is W. An example of a truth table is shown in FIG.
TEST220がOのときは非テスト・モードであり、
IB、QBとデータバスの間のデータの入出力は禁止で
ある。TEST220が1のときテスト・モードとなる
。テスト・モード時。When TEST220 is O, it is a non-test mode,
Data input/output between IB, QB and the data bus is prohibited. When TEST220 is 1, the test mode is entered. In test mode.
TSTRB140が1のときPEとデータバスの間でデ
ータの入出力が行われる。R/W250が1ならば、デ
ータバスからIBまたはOBにデータが書き込まれる。When TSTRB140 is 1, data is input/output between the PE and the data bus. If R/W 250 is 1, data is written from the data bus to IB or OB.
R/W250が0ならば。If R/W250 is 0.
IBまたはOBからデータバスにデータが読みだされる
。IBまたはOBのいずれをアクセス対象にするかは、
l0BSEL230で行う。Data is read from IB or OB onto the data bus. Whether to access IB or OB,
This is done with l0BSEL230.
l0BSEL230がOのときはOBがアクセス対象と
なる。l0BSEL230が1のときはIBがアクセス
対象となる。When l0BSEL230 is O, OB becomes the access target. When l0BSEL230 is 1, IB becomes the access target.
第3図は、第2図に示した、IBおよびOBへの入出力
回路を除<PE105−1の一例を示すブロック図であ
る。FIG. 3 is a block diagram showing an example of the PE 105-1 shown in FIG. 2, excluding the input/output circuits to the IB and OB.
第3図において、111は算術論理演算装置(ALU)
、120はシフタ(SFT)、130は汎用レジスタ(
REG)、140は演算の途中結果を格納する作業用レ
ジスタ(REG (W))、150は他PEからの入力
データを一時的に格納する入力バッファ(IB)、16
0は他PEへの出力データを一時的に格納する出カバソ
ファ(OB )である。151は他PEからの入力デー
タを伝えるための配線、161は他PEへの出力データ
を伝えるための配線であり、いずれもPE間を相互に接
続する結合網400に接続する。In Figure 3, 111 is an arithmetic logic unit (ALU)
, 120 is a shifter (SFT), 130 is a general-purpose register (
REG), 140 is a working register (REG (W)) for storing intermediate results of calculations, 150 is an input buffer (IB) for temporarily storing input data from other PEs, 16
0 is an output buffer (OB) that temporarily stores output data to other PEs. 151 is a wiring for transmitting input data from other PEs, and 161 is a wiring for transmitting output data to other PEs, both of which are connected to the connection network 400 that interconnects the PEs.
170および180は、REG130.REG(W)1
40またはlB150からALUIIOへの入力データ
を伝えるためのバス、190は、AL’UilOの演算
結果をREG(W)140または○B1601\伝える
ためのバスである。210は要素プロセッサ100とホ
スト計算機200との間のデータの授受を行うためのデ
ータバスである。その他、PE105を制御するための
制御信号は省略している。170 and 180 are REG130. REG(W)1
A bus 190 is a bus for transmitting input data from 40 or IB150 to ALUIIO, and is a bus for transmitting the operation result of AL'UilO to REG(W) 140 or ○B1601\. 210 is a data bus for exchanging data between the element processor 100 and the host computer 200. Other control signals for controlling the PE 105 are omitted.
以下PE105の各構成要素を説明する。Each component of the PE 105 will be explained below.
ALUI l lはバス170または180上のデータ
およびバス170またはデータバス210上のデータを
入力として、例えば算術演算と論理演算を実行する。出
力は作業用レジスタ140また。ALUI l l performs, for example, arithmetic and logical operations using data on bus 170 or 180 and data on bus 170 or data bus 210 as input. The output is also the working register 140.
はシフタ120に出力する。シフタ120はALUI
11またはバス180からの入力データを右シフト、左
シフトあるいはそのままの形でバス190に出力する。is output to shifter 120. Shifter 120 is ALUI
11 or the input data from the bus 180 is outputted to the bus 190 in a right-shifted, left-shifted, or unchanged form.
汎用レジスタ130に格納されたデータはバス170ま
たは180に読み出すことができる。汎用レジスタ13
0へのデータの書き込みはバス190から行う。また、
汎用レジスタ130はデータバス210との間でデータ
の読み込みおよび書き出しを可能である。入カバソファ
lB150は、他PEから送られてくるデータを蓄えて
おく。また、データバス210との間でデータの授受が
できる。他PEのOBからlB150へのデータ入力の
ためのnビットの配線かに本の場合、lB150はに本
の配線に対応して、nビットのバッファをに個もつ。l
B150に格納されたデータはバス170を通してAL
Ulllへ入力できる。あるいはALUl 11などの
演算処理部を介せずに直接他PEへ出力することができ
る。出力バッファ160は他PEへの出力データを蓄え
ておく。また、データバス210との間でデータの授受
が可能である。0B160から他PEのrBへのデータ
出力のためのnビットの配線がL本の場合、○B160
はL本の配線に対心してnビットのバッファをL個もつ
、○B160へのデータの格納はバス190からも可能
である。Data stored in general purpose register 130 can be read onto bus 170 or 180. General purpose register 13
Writing data to 0 is performed from bus 190. Also,
General-purpose register 130 can read data from and write data to data bus 210 . The input cover sofa IB 150 stores data sent from other PEs. Further, data can be exchanged with the data bus 210. In the case of a number of n-bit wires for inputting data from the OB of another PE to the IB 150, the IB 150 has n-bit buffers corresponding to the number of wires. l
The data stored in B150 is sent to AL through bus 170.
You can input to Ull. Alternatively, the data can be directly output to other PEs without going through an arithmetic processing unit such as the ALU 11. The output buffer 160 stores output data to other PEs. Furthermore, data can be exchanged with the data bus 210. If there are L number of n-bit wires for data output from 0B160 to rB of other PE, ○B160
has L number of n-bit buffers arranged on L lines, and data can also be stored in the ○B160 from the bus 190.
第4図は、第1図〜第3図に示す並列プロセッサにおい
て、PEをテストする手順を説明するための図であるう
ただし、第4図では、スイッチング素子300を用いて
、PE間を結合する配線400と各PEとの接続/非接
続を切り換える機能を並列プロセッサ400に追加して
いる。従って、予備のPEをシステム内に持ち、テスト
結果に従い故障PEを予備のPEに置き換えることによ
り、歩留向上が可能である。FIG. 4 is a diagram for explaining the procedure for testing PEs in the parallel processors shown in FIGS. 1 to 3. However, in FIG. 4, switching elements 300 are used to connect PEs. A function for switching connection/disconnection between the wiring 400 and each PE is added to the parallel processor 400. Therefore, by having spare PEs in the system and replacing failed PEs with spare PEs according to test results, it is possible to improve yield.
第4図において、300−1,300−2はPE間を結
合する配線400とPE100−1゜100−2との接
続/非接続を切り換えるためのスイッチング素子、31
5−1,325−1゜335−1はスイッチング素子3
00−1を制御するための信号、315−2,325−
2,335−2はスイッチング素子300−2を制御す
るための信号、50−1〜50−6はスイッチング素子
の制御信号を生成するヒユーズセルである。In FIG. 4, 300-1 and 300-2 are switching elements 31 for switching the connection/non-connection between the wiring 400 coupling between the PEs and the PEs 100-1 and 100-2.
5-1, 325-1゜335-1 is switching element 3
Signal for controlling 00-1, 315-2, 325-
2,335-2 is a signal for controlling the switching element 300-2, and 50-1 to 50-6 are fuse cells that generate control signals for the switching elements.
PEの演算処理機能は、例えば次の■〜■によってテス
トできる。The arithmetic processing function of the PE can be tested, for example, by the following ① to ②.
■ データバス210を介して、ホスト計算機200か
ら、全てのPE内のlB150に、同時にテストデータ
を書き込む。(2) Write test data simultaneously from the host computer 200 to the IBs 150 in all PEs via the data bus 210.
■ lB150内のテストデータを、ALU入力データ
として演算処理を行い、結果を同−PE内の0B160
に出力する。必要に応じシフタ。■ The test data in 1B150 is processed as ALU input data, and the result is sent to 0B160 in the same PE.
Output to. Shifter if necessary.
作業用レジスタを用いる。Use a working register.
■ 各PE内の0B160に格納された演算結果を、デ
ータバスを介してLSIの外部へ読みだしチエツクする
。(2) Read and check the calculation results stored in 0B160 in each PE to the outside of the LSI via the data bus.
ここで、上記PEの演算処理機能のテストでは、PE間
を相互結合する配線を使用していない。ただし、上記P
Eの演算処理機能のテストでは。Here, in the above-described test of the arithmetic processing function of the PEs, wiring interconnecting the PEs is not used. However, the above P
In the test of E's arithmetic processing function.
lB150,0B160の代わりに汎用レジスタを使用
することもできる。General-purpose registers can also be used in place of 1B150 and 0B160.
第5図は、第4図に示すスイッチング素子300− l
(h−例である。スイッチング素子300−2も同一
構成をとる。FIG. 5 shows a switching element 300-l shown in FIG.
(This is an h-example. The switching element 300-2 also has the same configuration.
第5図におイテ、310,320,330はトランスミ
ッションゲートである。トランスミッションゲート31
0において、311はNMOS、312はP〜IO8で
構成されている。トランスミッションゲート310の制
御は制御信号315により行う。すなわち、NMOS3
11側の制御信号がハ1゛レベルかつPMOS312側
の制御信号がローレベルとなるように315に信号を与
えると、トランスミッションゲート310はオン状態と
なる。逆に、8MOs311側の制御信号がローレバ\
ルかつP M OS 312側の制御信号がハイレベル
となるように315に信号を与えると、トランスミッシ
ョンゲート310はオフ状態となる。In FIG. 5, 310, 320, and 330 are transmission gates. transmission gate 31
0, 311 is composed of NMOS, and 312 is composed of P to IO8. Transmission gate 310 is controlled by control signal 315. That is, NMOS3
When a signal is applied to 315 so that the control signal on the 11 side becomes high level and the control signal on the PMOS 312 side becomes low level, the transmission gate 310 is turned on. Conversely, the control signal on the 8MOs311 side is the low lever\
When a signal is applied to the transmission gate 315 so that the control signal on the PMOS 312 side becomes a high level, the transmission gate 310 is turned off.
同様に、トランスミッションゲート320 、330は
、それぞれ制御信号325,335により制御される。Similarly, transmission gates 320 and 330 are controlled by control signals 325 and 335, respectively.
第16図に、制御信号315,325゜335とスイッ
チング素子の状態の関係の一例を示す。FIG. 16 shows an example of the relationship between the control signals 315, 325° 335 and the states of the switching elements.
第5図ではトランスミッションゲートを用いてスイッチ
ング素子を構成する例を示した。論理回路でスイッチン
グ素子を構成することもできる。FIG. 5 shows an example in which a switching element is configured using a transmission gate. The switching element can also be configured with a logic circuit.
第6図は、スイッチング素子300−4,300−2の
制御信号を生成するためのヒユーズセル50−1の一例
である。ヒユーズセル50−2〜6も同一構成をとる。FIG. 6 is an example of a fuse cell 50-1 for generating control signals for switching elements 300-4 and 300-2. Fuse cells 50-2 to 50-6 also have the same configuration.
第6図は、レーザ切断可能なヒユーズ500゜トランジ
スタ501.抵抗502. トランジスタ503によっ
て構成されている。ヒユーズ500は、製造時には接続
状態にある。初期状態でトランジスタ503のゲートが
ハイレベルとなるように、パワーオン時にパルスをアナ
ログ的に入れる。FIG. 6 shows a laser cuttable fuse 500° transistor 501. Resistance 502. It is composed of a transistor 503. Fuse 500 is in a connected state during manufacturing. A pulse is applied in an analog manner when the power is turned on so that the gate of the transistor 503 is at a high level in the initial state.
トランジスタ503がオン状態となる。これによって、
ノード504の電位がローレベルと成り、出力505は
ローレベルと成る。Transistor 503 is turned on. by this,
The potential of the node 504 becomes low level, and the output 505 becomes low level.
一方、レーザによってヒユーズ500が切断された場合
を考える。このときトランジスタ501がオン状態とな
り、トランジスタ501のソースはローレベルとなる。On the other hand, consider a case where the fuse 500 is cut by a laser. At this time, the transistor 501 is turned on, and the source of the transistor 501 becomes low level.
この結果トランジスタ503がオフ状態となる。出力5
05はハイレベルとな机
従って5出力505を例えば第S図に示す315と接続
することにより、トランスミッションゲート310のオ
ン、オフを制御可能となる。同様に。As a result, transistor 503 is turned off. Output 5
05 is at a high level. Therefore, by connecting the 5 output 505 to, for example, 315 shown in FIG. S, it is possible to control on/off of the transmission gate 310. Similarly.
該ヒユーズセルを用いることにより、トランスミッショ
ンゲート320,330のオン、オフが制御可能である
。By using the fuse cell, it is possible to control whether the transmission gates 320, 330 are turned on or off.
各トランスミッションゲートのオン、オフすなわち各ス
イッチング素子の論理的接続関係は、製造後の各PEの
テスト結果によって決定する。第4図は、上記ヒユーズ
セルをLSIの一部に持つことにより、トランスミッシ
ョンゲートの制御を行なう例である。The on/off state of each transmission gate, that is, the logical connection relationship of each switching element, is determined by the test results of each PE after manufacturing. FIG. 4 shows an example in which a transmission gate is controlled by including the fuse cell as a part of an LSI.
以上、トランスミッションゲートの制御にヒユーズセル
を用いる一例を示した。トランスミッションゲートの制
御信号は並列プロセッサを構成するLSIの外部1例え
ばホスト計算機から与えることもできる。An example of using a fuse cell to control a transmission gate has been described above. The control signal for the transmission gate can also be given from an external part of the LSI constituting the parallel processor, such as a host computer.
第7図は、第1図〜第3図に示す並列プロセッサにおい
て、PE間を相互に結合する配線400−1〜400−
4の、0または1縮退故障をテストする手順を説明する
ための図である。第7図では、各PEをリング状に結合
する場合を示している。ここで、0(または1)縮退故
障とは、断線やショート等が原因となり、信号値が入力
に依存せず、0(または1)に固定してしまう故障であ
る。ただし、第7図に示す並列プロセッサ600では、
予備の配線401−1〜401−4をもつ。FIG. 7 shows wiring lines 400-1 to 400- interconnecting PEs in the parallel processors shown in FIGS. 1 to 3.
FIG. 4 is a diagram for explaining the procedure for testing a stuck-at fault of 0 or 1. FIG. 7 shows a case where each PE is connected in a ring shape. Here, the stuck-at-at-0 (or 1) fault is a fault in which the signal value does not depend on the input and is fixed at 0 (or 1) due to a disconnection, short circuit, or the like. However, in the parallel processor 600 shown in FIG.
It has spare wiring 401-1 to 401-4.
また、スイッチング素子301−1〜301−4を用い
て、故障配線を予備の配線に切り換える機能をもつ6従
って、歩留向上が可能である。Furthermore, the switching elements 301-1 to 301-4 have a function of switching a faulty wiring to a spare wiring.6 Therefore, it is possible to improve the yield.
例えば、PE間を相互に結合する配線の1(o)縮退故
障をテストする場合は、以下の■・〜■の手順でテスト
できる。For example, when testing for a 1(o) stuck-at fault in wiring that interconnects PEs, the test can be performed using the following steps (1) to (2).
■ データバス210を介して、ホスト計算機2ooか
ら全てのPE内のOBにオール′0′(オール′1′)
を書き込む。全てのPE内のOBへのテストデータの書
き込みは、並列に行う。■ Via the data bus 210, all '0' (all '1') is sent from the host computer 2oo to the OBs in all PEs.
Write. Test data is written to OBs in all PEs in parallel.
、2 各PE内OBに書き込まれたテストデータを。, 2 Test data written to OB in each PE.
リング結合網上、右隣に位置するPE内IBへ伝える。It is transmitted to the IB in the PE located on the right side on the ring connection network.
各PE内OBからのテストデータの出力は、並列に行う
。Test data is output from each PE OB in parallel.
I2・ 各PE内のIBに転送されたデータを、データ
バスを介して順次LSIの外部へ読みだす。I2- The data transferred to the IB in each PE is read out sequentially to the outside of the LSI via the data bus.
オール′O′ (オール゛1′)以外であれば。If it is other than all 'O' (all '1').
OBからIBへのデータ転送で使用した配線に1(0)
縮退故障が存在することになる。1 (0) in the wiring used for data transfer from OB to IB
A stuck-at fault will exist.
ここで、上記PE間を相互結合する配線の0または1縮
退故障のテストでは、IB、OBを除くPE部(例えば
ALUや内部バス170,180゜190等)を使用し
ていない。Here, in the above-mentioned test for a stuck-at-0 or 1 fault in the wiring interconnecting the PEs, the PE sections (eg, ALU, internal buses 170, 180, 190, etc.) other than IB and OB are not used.
以上、PE間がリング状に結合される場合について、P
E間を結合する配線の故障をテストする方法を示した。As described above, for the case where PEs are connected in a ring shape, P
We have shown a method to test for failures in the wiring that connects E.
上記配線のテスト方法はPE間を結合する配線がリング
状以外の場合も有効である。The above wiring testing method is also effective when the wiring connecting PEs is in a shape other than a ring.
例えば、トーラス、2次元格子結合、ハイパキューブ等
の場合にも適用できる。For example, it can be applied to torus, two-dimensional lattice coupling, hypercube, etc.
第8図は、ILLIAC−IVで採用されティるタイプ
のトーラス網を、PEの数が4行×4列の場合について
図示している。I LL I AC−IVで採用されて
いるタイプのトーラス網では。FIG. 8 illustrates a torus network of the type adopted in ILLIAC-IV in the case where the number of PEs is 4 rows x 4 columns. In a torus network of the type used in I LL I AC-IV.
全てのPEを横方向に接続する配線400はリング状の
配線である。同一の列に属するPE(この場合は4個)
を結合する配線401,402゜403.404も、そ
れぞれリング状の配線である。従って、全てのPEにテ
ストデータを並列に書き込んだ後、゛リング状の配線4
00〜404に分けて考えることにより、上記テスト方
法を適用できる。リング状の配線401〜404は並列
にテストできる。The wiring 400 that connects all the PEs in the horizontal direction is a ring-shaped wiring. PEs belonging to the same column (4 in this case)
The wirings 401, 402, 403, and 404 that connect the two are also ring-shaped wirings. Therefore, after writing test data to all PEs in parallel, the ring-shaped wiring 4
The above test method can be applied by considering 00 to 404 separately. The ring-shaped wirings 401 to 404 can be tested in parallel.
第9図は、DAPで採用されている2次元格子結合網を
、PEの数が4行×4列の場合について図示している。FIG. 9 illustrates a two-dimensional lattice coupling network employed in the DAP in a case where the number of PEs is 4 rows by 4 columns.
同一の列に属するPE(この場合は4個)を結合する配
線401,402,403゜404および同一の行に属
するPE(この場合は4個)を結合する配線405,4
06,407゜408は、それぞれリング状の配線の一
部である。Wirings 401, 402, 403° 404 that connect PEs (four in this case) belonging to the same column, and wirings 405, 4 that connect PEs (four in this case) belonging to the same row.
06, 407° and 408 are part of the ring-shaped wiring, respectively.
従って、全てのPEにテストデータを並列に書き込んだ
後、配[401〜408に分けて考えることにより5上
記テスト方法を適用できる。配線4.01〜404は並
列にテストできる。Therefore, after writing test data to all PEs in parallel, the test method 5 above can be applied by considering the PEs separately. Wiring lines 4.01-404 can be tested in parallel.
配線405〜408は並列にテストできる。Wiring lines 405-408 can be tested in parallel.
第10図は、 CM(Connection Mach
ine)で採用されているハイパキューブ結合網を、3
次元(PEの数が8個)の場合について図示している。Figure 10 shows CM (Connection Mach)
The hypercube connection network adopted in
The diagram shows a case where the number of PEs is 8.
N次元ハイパキューブはに=2Nのノード(PE)を持
つ、に個のPEにOがらに−1までの番号(アドレス)
をNビットの2進数で与える。ハミング距離1のPEC
アドレス番号が1ビツトだけ異なるPE)を順次選択し
て、全てのPEを一筆富きする経路、すなわちリング状
経路、が存在する5第12図では、例えば(OOO)−
> (001)−> (011)−> (OL O)−
> (110)−>(111)−> (101)−>
(100)−> (000)のリング状経路が存在する
。未通過の配線は、別のリング状経路の中で選択すれば
良い。従って。An N-dimensional hypercube has = 2N nodes (PEs), and each PE has a number (address) from O to -1.
is given as an N-bit binary number. PEC with Hamming distance 1
In Fig. 12, there is a route that sequentially selects all PEs (PEs whose address numbers differ by 1 bit) and enriches all PEs, that is, a ring-shaped route.5 In Fig. 12, for example (OOO)-
>(001)->(011)-> (OL O)-
>(110)->(111)->(101)->
There is a ring-shaped path from (100) to (000). The untraversed wiring may be selected from another ring-shaped route. Therefore.
全てのPEにテストデータを並列に書き込んだ後。After writing test data to all PEs in parallel.
上記テスト方法を適用できる。The above test method can be applied.
第11図は、第7図に示すスイッチング素子301−1
の一例である。スイッチング素子301−2〜301−
4も同一構成をとる。FIG. 11 shows the switching element 301-1 shown in FIG.
This is an example. Switching elements 301-2 to 301-
4 also has the same configuration.
第11図において、310−1,320−4゜330−
1および、310−2,320−2゜330−2はトラ
ンスミッションゲートである・トランスミッションゲー
ト310−1において。In Figure 11, 310-1, 320-4゜330-
1, 310-2, 320-2, 330-2 are transmission gates. In the transmission gate 310-1.
311−1はNMOS、312−1はPMO3で構成さ
れている。トランスミッションゲート310−1の制御
は制御信号315−1により行う。すなわち、NMO5
311−1側の制御信号がハイレベルかつPMOS31
2−1側の制御信号がローレベルとなるように315−
1に信号を与えると、トランスミッションゲート310
−1はオン状態となる。逆に、NMO5311−1側の
制御信号がローレベルかつPMO5312−1側の制御
信号がハイレベルとなるように315−1に信号を与え
ると、トランスミッションゲート31〇−1はオフ状態
となる。同様に、トランスミッションゲーh320−1
,330−1,310−2゜320 2.33Q 2
は、それぞれ制御信号32E)−1,335−1,31
5−2,325−2,335−2により制御される。311-1 is composed of NMOS, and 312-1 is composed of PMO3. Transmission gate 310-1 is controlled by control signal 315-1. That is, NMO5
311-1 side control signal is high level and PMOS31
315- so that the control signal on the 2-1 side becomes low level.
1, transmission gate 310
-1 is in the on state. Conversely, when a signal is given to 315-1 so that the control signal on the NMO 5311-1 side is at a low level and the control signal on the PMO 5312-1 side is at a high level, the transmission gate 310-1 is turned off. Similarly, transmission game h320-1
,330-1,310-2゜320 2.33Q 2
are the control signals 32E)-1, 335-1, 31, respectively.
5-2, 325-2, 335-2.
制御信号315−1,325−1,335−1゜315
−2,325−2,335−2は、第5図に示したスイ
ッチング素子の場合と同様に、第6図に示すヒユーズセ
ルをLSI上に持ち生成することができる。また、並列
プロセッサを構成するLSIの外部1例えばホスト計算
機から与えることもてきる。Control signal 315-1, 325-1, 335-1゜315
-2, 325-2, 335-2 can be generated by using the fuse cell shown in FIG. 6 on an LSI, as in the case of the switching element shown in FIG. Further, it can also be provided from an external part of the LSI constituting the parallel processor, such as a host computer.
第11図ではトランスミッションゲートを用いてスイッ
チング素子を構成する例を示した。論理回路でスイッチ
ング素子を構成することもできる。FIG. 11 shows an example in which a switching element is configured using a transmission gate. The switching element can also be configured with a logic circuit.
第7図に示す並列プロセッサにおいて、配線400−1
と401−2が故障の場合のP E 100−1.PE
100−2”、PE100−3の間の電気的接続関係を
第12図に示す、太い実線は電気的に接続されている部
分を示す0点線は電気的に非接続の部分を示す、第11
図に示したスイッチング素子301−1〜301−3を
使い、故障配線400−1と400−2を避け、PE間
の接続が可能である。ただし、第12図では、スイッチ
ング素子301−1〜301−3の制御信号の記述は省
略している。In the parallel processor shown in FIG.
and P E 100-1 when 401-2 is in failure. P.E.
100-2'' and PE100-3 are shown in FIG. 12. The thick solid line indicates the electrically connected part.
By using the switching elements 301-1 to 301-3 shown in the figure, it is possible to connect between PEs while avoiding the faulty wirings 400-1 and 400-2. However, in FIG. 12, the description of the control signals for the switching elements 301-1 to 301-3 is omitted.
第13図は、予備のPEを持つ並列マシンにおいて、デ
ータバス210と各PEとの接続関係を示すブロック図
である。FIG. 13 is a block diagram showing the connection relationship between the data bus 210 and each PE in a parallel machine having spare PEs.
第13図において、100−1〜100−5はPE、2
00はホスト計算機、210はPEとホスト計算機との
間でデータの授受を行うためのデータバスD[0−31
]である。第13図ではPE100−5が予備のPEと
する。第13図では、各PEへのデータは8ビット単位
で授受される。すなわち32ビツトのD[0−31]の
うち、D [0−7コ がPE100−1. D
[8−151がPE100−2.0 [16−23]
がP E 100−3、D[24−31コがPE100
−4と接続する。ただし、予備のPE100−5にはD
[0−31コの32ビツト全て接続可能としている。In Figure 13, 100-1 to 100-5 are PE, 2
00 is a host computer, 210 is a data bus D[0-31 for exchanging data between the PE and the host computer.
]. In FIG. 13, PE 100-5 is assumed to be a spare PE. In FIG. 13, data is sent and received to and from each PE in units of 8 bits. That is, among the 32 bits D[0-31], D[0-7] are PE100-1. D
[8-151 is PE100-2.0 [16-23]
is PE 100-3, D [24-31 is PE 100
Connect to -4. However, the spare PE100-5 has D.
[All 32 bits from 0 to 31 can be connected.
これはPE100−5をPE100−1〜100−4の
全ての予備として使用可能とするためである。This is to enable PE 100-5 to be used as a backup for all PEs 100-1 to 100-4.
本実施例ではバウンダリ・スキャンと異なり。This embodiment differs from boundary scan.
テス1−の為に、特にシフトレジスタを付加する必要は
ない、スキャンパスも不要である。本実施例によるテス
ト方法とバウンダリ・スキャンとの比較を第17図に示
す。For test 1-, there is no need to add a shift register or a scan path. FIG. 17 shows a comparison between the test method according to this embodiment and boundary scan.
以上のように1本発明によれば、テストデータの入力は
全ての要素プロセッサに対して並列に実行できる。従っ
て、テストデータの入力のための時間は要素プロセッサ
の数に依存しない、また、本発明は、予備のPEまたは
配線を持つ並列プロセッサのテストに適用可能である。As described above, according to one aspect of the present invention, test data input can be executed in parallel to all element processors. Therefore, the time for inputting test data does not depend on the number of element processors, and the invention is also applicable to testing parallel processors with spare PEs or wiring.
第1図は本発明による並列プロセッサの一実施例、第2
図は第1図に示す並列プロセッサとデータバスとの間の
データ入出力を制御する回路例。
第3図は要素プロセッサの一例、第4図は要素プロセッ
サのテスト方法を示す一例、第5図と第11図はスイッ
チング素子の一例、第6図はスイッチング素子の制御信
号を生成するヒユーズセルの一例、第7〜10図は配線
のテスト方法を示す一例、第12図は配線の故障を置き
換えた例、第13図は要素プロセッサとデータバスとの
接続関係を示す図、第14図は従来例である。第15図
は、第2(!lにおけるデータの入出力制御に関する真
理値を示す図である。第16図は、第5図のスイッチン
グ素子のいろいろの状態と制御信号との関係を示す図で
ある。第17図は、本発明の実施例と従来のバウンダリ
・スキャンとの比較を示す図である。
100・・・要素プロセッサ、150・・・入力バッフ
ァ、160・・・出力バッファ、210・・・データバ
ス、300・・・スイッチング素子、400・・・要素
プロセ′″fJ1 回
4〃ρ−づ
鷺2図
第3図
テ一り八ズ
第 4 図
輩5図
(PEへ) (PEへ)
第6図
gρ
冨 7 図
寥 ど 図
′¥ q 図
第10図
鷺 11 図
VJlz 図
% t3 図
% /4 11]
% t5 図
舅76図FIG. 1 shows one embodiment of a parallel processor according to the present invention;
The figure shows an example of a circuit that controls data input/output between the parallel processor shown in FIG. 1 and a data bus. Fig. 3 is an example of an element processor, Fig. 4 is an example showing a test method for an element processor, Figs. 5 and 11 are examples of switching elements, and Fig. 6 is an example of a fuse cell that generates a control signal for the switching element. , Figures 7 to 10 are an example of a wiring test method, Figure 12 is an example of replacing a faulty wiring, Figure 13 is a diagram showing the connection relationship between element processors and data buses, and Figure 14 is a conventional example. It is. FIG. 15 is a diagram showing truth values regarding data input/output control in the second (!l). FIG. 16 is a diagram showing the relationship between various states of the switching elements in FIG. 5 and control signals. 17 is a diagram showing a comparison between an embodiment of the present invention and a conventional boundary scan. 100... Element processor, 150... Input buffer, 160... Output buffer, 210... ... Data bus, 300... Switching element, 400... Element process to) Fig. 6gρ Fuji 7 Fig. 6 Do Fig'¥ q Fig. 10 Heron 11 Fig. VJlz Fig. % t3 Fig. % /4 11] % t5 Fig. 76
Claims (1)
する全ての要素プロセッサ内のデータ受信用バッファに
同時に同じテストデータを書き込み、該データ受信用バ
ッファに書き込まれたテストデータを演算処理部の入力
データとして演算処理を行い、演算結果を同一要素プロ
セッサ内のデータ送信用バッファに出力する処理を全て
の要素プロセッサに対して並行して行い、該要素プロセ
ッサ内のデータ送信用バッファに格納された演算結果を
並列プロセッサの外部に読みだして、該要素プロセッサ
のテストを行う方法。 2、並列プロセッサの外部から、並列プロセッサを構成
する全ての要素プロセッサ内のデータ送信用バッファに
同時にオール‘0’(またはオール‘1’)を書き込み
、該データ送信用バッファに書き込まれたテストデータ
を他プロセッサのデータ受信用バッファに同時に送信し
、各要素プロセッサ内のデータ受信用バッファに転送さ
れたテストデータを並列プロセッサの外部に読みだして
、該要素プロセッサ間を結合する配線のテストを行う方
法。 3、演算手段と該演算手段の入力データおよび演算結果
を格納する記憶手段を有するプロセッサを複数個相互結
合した並列プロセッサであって、該並列プロセッサ外部
から与えられた信号に基づき演算の制御を行う並列プロ
セッサにおいて、上記各プロセッサは相互結合されてい
る他プロセッサ全てとデータの送信または受信を行うた
めのバッファを有し、かつ、該データの送信または受信
を行うためのバッファは、いずれも上記並列プロセッサ
の外部から、データの書き込みおよび読み出し手段を有
することを特徴とする並列プロセッサ。 4、該演算手段の入力データまたは演算結果を格納する
上記記憶手段は、上記並列プロセッサの外部からのデー
タの書き込みおよび読み出し手段を有することを特徴と
する請求項第3項記載の並列プロセッサ。 5、上記並列プロセッサは、予備のプロセッサまたは予
備の配線を持ち、製造後のテスト結果に従って、各プロ
セッサとプロセッサ間を相互結合する配線との接続/非
接続を決定する手段を有することを特徴とする請求項第
3項又は第4項記載の並列プロセッサ。 6、上記予備のプロセッサを持つ並列プロセッサにおい
て、予備のプロセッサにはデータバスの一部または全て
のビットを接続可能とすることを特徴とする請求項第5
項記載の並列プロセッサ。[Claims] 1. Writing the same test data from outside the parallel processor to data reception buffers in all element processors constituting the parallel processor simultaneously, and calculating the test data written in the data reception buffers. Arithmetic processing is performed on the input data of the processing unit, processing for outputting the result of the calculation to the data transmission buffer in the same element processor is performed in parallel to all element processors, and the processing is performed in parallel to the data transmission buffer in the element processor. A method of reading stored calculation results outside of a parallel processor and testing the element processors. 2. From outside the parallel processor, all '0's (or all '1's) are simultaneously written to the data transmission buffers in all element processors that make up the parallel processor, and the test data written to the data transmission buffers is simultaneously to the data reception buffers of other processors, read the test data transferred to the data reception buffers in each element processor to the outside of the parallel processor, and test the wiring connecting the element processors. Method. 3. A parallel processor in which a plurality of processors each having an arithmetic means and a storage means for storing input data and arithmetic results of the arithmetic means are interconnected, and the arithmetic operations are controlled based on signals given from outside the parallel processor. In the parallel processor, each processor has a buffer for transmitting or receiving data with all other mutually coupled processors, and each of the buffers for transmitting or receiving data is connected to the parallel processor. A parallel processor characterized by having means for writing and reading data from outside the processor. 4. The parallel processor according to claim 3, wherein said storage means for storing input data or calculation results of said calculation means has means for writing and reading data from outside said parallel processor. 5. The parallel processor has a spare processor or a spare wiring, and has means for determining connection/disconnection between each processor and the wiring interconnecting the processors according to test results after manufacturing. 5. The parallel processor according to claim 3 or 4. 6. Claim 5, wherein in the parallel processor having a spare processor, a part or all bits of the data bus can be connected to the spare processor.
Parallel processors as described in section.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2295336A JPH04169961A (en) | 1990-11-02 | 1990-11-02 | Parallel processor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2295336A JPH04169961A (en) | 1990-11-02 | 1990-11-02 | Parallel processor |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04169961A true JPH04169961A (en) | 1992-06-17 |
Family
ID=17819299
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2295336A Pending JPH04169961A (en) | 1990-11-02 | 1990-11-02 | Parallel processor |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04169961A (en) |
-
1990
- 1990-11-02 JP JP2295336A patent/JPH04169961A/en active Pending
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