检测集成电路芯片中的异常延迟通信制造技术

一种检测集成电路(IC)芯片上的部件之间的通信中的异常延迟的方法。该方法包括：(i)监控IC芯片的第一部件和IC芯片的其他部件之间的通信，每个通信均包括从第一部件发送到另一部件的命令以及由第一部件从另一部件接收的响应，监控包括：测量一系列被监控时间窗口的每个时间窗口中的通信的数目以及测量这一系列被监控时间窗口中的每个通信的延迟；(ii)根据每个操作时间窗口中通信的数目、该操作时间窗口中第一部件的可用拖延时间、以及该操作时间窗口的延迟惩罚因子，计算第一部件针对该操作时间窗口的最大可容忍延迟；以及(iii)如果测量的延迟大于最大可容忍延迟，则确定测量的延迟为异常。延迟为异常。延迟为异常。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】检测集成电路芯片中的异常延迟通信


[0001]本专利技术涉及分析片上系统(SoC)或多芯片模块(MCM)内的部件之间的通信。

技术介绍

[0002]过去，具有多个核心设备(处理器、存储器等)的嵌入式系统会被集成到印刷电路板(PCB)上，并经由总线连接到PCB。嵌入式系统中的交易通过这些总线传送。这种布置便于监控核心设备，因为监控工具(诸如示波器和逻辑分析器)可被附接到PCB的总线，从而允许直接访问核心设备。
[0003]小型产品的市场需求加上半导体技术的进步推动了片上系统(SoC)设备的发展。在SoC中，嵌入式系统的多个核心设备被集成到单个芯片上。在SoC中，嵌入式系统中的业务通过内部总线传送，因此不再可能将监控工具直接连接到系统总线。由此导致的访问减少加上芯片周围传输的数据量的不断增加(由于SoC技术的发展而导致多个处理核心的集成和更高的内部时钟频率)，降低了外部监控工具监控系统的安全漏洞、缺陷以及行业要求的时间范围内的安全考量的能力。此外，当多个核心设备被嵌入到同一单个芯片上时，由于与其他核心设备的交互以及诸如触发器和警报的实时事件，每个单独的核心设备的行为与其隔离时的行为不同。
[0004]因此，SoC设备的开发需要监控技术的相关开发，从而将一些监控功能集成到SoC上。现在知道，SoC内的监控电路装置跟踪在核心设备(诸如CPU)上执行程序的处理器的输出。跟踪数据通常输出用于芯片外分析。
[0005]期望对共享资源的竞争(诸如在核心设备之间进行通信的通信电路装置的共享使用)对核心设备的影响进行更详细的分析。

技术实现思路

[0006]根据第一方面，提供了一种检测集成电路(IC)芯片上的部件之间的通信中的异常延迟的方法，该方法包括：(i)监控IC芯片的第一部件和IC芯片的其他部件之间的通信，每个通信均包括从第一部件发送到另一部件的命令以及由第一部件从另一部件接收的响应，监控包括：测量一系列被监控时间窗口的每个时间窗口中的通信的数目，并且测量这一系列被监控时间窗口中的每个通信的延迟；(ii)根据每个操作时间窗口中的通信的数目、该操作时间窗口中的第一部件的可用拖延时间、以及该操作时间窗口的延迟惩罚因子，计算第一部件针对该操作时间窗口的最大可容忍延迟；以及(iii)如果测量的延迟大于最大可容忍延迟，则确定测量的延迟为异常。
[0007]操作时间窗口的延迟惩罚因子可以是第一部件在该操作时间窗口中的延迟(latent)响应之间能够容忍的平均最小字节数。
[0008]操作时间窗口的最大可容忍延迟可以是根据以下公式计算的：MTL
i
＝TS
i
*BP
i
/B
i
，其中MTL
i
是操作时间窗口i的最大可容忍延迟，TS
i
是操作时间窗口i中的第一部件的可用拖延时间，BP
i
是操作时间窗口i中的延迟惩罚因子，以及B
i
是操作时间窗口i中的字节数。
[0009]步骤(iii)可包括：确定测量的延迟在一系列被监控时间窗口的每个时间窗口中的最大延迟；比较最大延迟与最大可容忍延迟；以及如果最大延迟大于最大可容忍延迟，则确定最大延迟为异常。
[0010]该方法还可以包括：根据操作时间窗口长度和预留处理时间计算每个操作时间窗口中的第一部件的可用拖延时间，预留处理时间是第一部件用于执行计算的时间。
[0011]每个操作时间窗口中的第一部件的可用拖延时间可根据以下公式计算：TS
i
＝WL
i
*(l
‑
RS
i
)，其中TS
i
是操作时间窗口i中的第一部件的可用拖延时间，WL
i
是操作时间窗口i的长度，以及RS
i
是为第一部件执行计算预留的时间比例。
[0012]该方法还可以包括：根据一系列被监控时间窗口的每个时间窗口中测量的通信数目来确定该被监控时间窗口的带宽。
[0013]该方法还可以包括：根据带宽和权利要求1的步骤(i)的一系列被监控时间窗口的测量的延迟，确定第一部件针对一系列操作时间窗口的每个时间窗口的带宽和延迟的集合。
[0014]每个操作时间窗口可大于每个被监控时间窗口。
[0015]该方法可包括：聚集步骤(i)的一系列被监控时间窗口的带宽和测量延迟，以形成第一部件针对一系列操作时间窗口的每个时间窗口的带宽和延迟的集合。
[0016]第一部件的一系列操作时间窗口的每个时间窗口的延迟可以是一系列被监控时间窗口的最大延迟。
[0017]该方法还可以包括：将一系列操作时间窗口的每个时间窗口的带宽和测量的延迟相关。
[0018]该相关可包括：将一系列操作时间窗口的每个时间窗口的带宽和最大延迟相关。
[0019]该方法还可以包括：监控IC芯片上的部件的集合中的每个部件与IC芯片的其他部件之间的通信，该集合的每个部件的监控根据权利要求1的步骤(i)进行。
[0020]该方法还可以包括：对于该集合的每个部件，根据一系列被监控时间窗口的每个时间窗口中测量的通信数目来确定被监控时间窗口的带宽。
[0021]该方法还可以包括：对于部件的集合中的每个部件，将一系列操作时间窗口的每个时间窗口的带宽和测量的延迟相关。
[0022]该相关可包括：将一系列操作时间窗口的每个时间窗口的带宽和最大延迟相关。
[0023]该相关可包括：将相对于彼此在时间上偏移的操作时间窗口的带宽和最大延迟相关。
[0024]该方法还可以包括：比较部件的集合中的不同部件的相关性。
[0025]根据第二方面，提供了一种集成电路(IC)芯片，包括：系统电路装置，包括部件；监控电路装置，被配置为监控系统电路装置的部件之间的通信，每个通信均包括从第一部件发送到另一部件的命令以及由第一部件从另一部件接收的响应。监控电路装置包括：计数器，被配置为测量一系列被监控时间窗口的每个时间窗口中的通信的数目；延迟定时器，被配置为测量从第一部件向另一部件发送命令与第一部件接收到响应之间所花费的时间；以及处理器，被配置为根据每个操作时间窗口中的通信的数目、该操作时间窗口中的第一部件的可用拖延时间、以及该操作时间窗口的延迟惩罚因子，计算第一部件针对该操作时间窗口的最大可容忍延迟，以及如果测量的延迟大于最大可容忍延迟，则确定测量的延迟为
异常。
附图说明
[0026]现在将参考附图以示例的方式描述本专利技术。在附图中：
[0027]图1是示例性集成电路芯片设备的示意图；
[0028]图2是集成电路芯片设备上的示例性监控网络和系统电路装置的示意图；
[0029]图3是检测SoC的部件之间的通信中的异常延迟的方法的流程图：
[0030]图4示出了在三个CPU的通信中检测为异常的那些测量的延迟；以及
[0031]图5是将SoC的部件的带宽和延迟相关的方法的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种检测一个集成电路(IC)芯片上的多个部件之间的多个通信中的异常延迟的方法，所述方法包括：(i)监控所述IC芯片的一个第一部件和所述IC芯片的多个其他部件之间的多个通信，每个通信均包括从所述第一部件发送到另一部件的命令以及由所述第一部件从该另一部件接收的响应，所述监控包括：测量一系列被监控时间窗口的每个时间窗口中的多个通信的数目，并且测量所述一系列被监控时间窗口中的每个通信的延迟；(ii)根据每个操作时间窗口中的多个通信的数目、该操作时间窗口中的所述第一部件的可用拖延时间、以及该操作时间窗口的延迟惩罚因子，计算所述第一部件针对该操作时间窗口的最大可容忍延迟；以及(iii)如果测量的延迟大于所述最大可容忍延迟，则确定所述测量的延迟为异常。2.根据权利要求1所述的方法，其中操作时间窗口的所述延迟惩罚因子是所述第一部件在该操作时间窗口中的延迟响应之间能够容忍的平均最小字节数。3.根据权利要求2所述的方法，其中操作时间窗口的所述最大可容忍延迟是根据以下公式计算的：MTL
i
＝TS
i
*BP
i
/B
i
其中MTL
i
是操作时间窗口i的所述最大可容忍延迟，TS
i
是所述操作时间窗口i中的所述第一部件的可用拖延时间，BP
i
是所述操作时间窗口i中的所述延迟惩罚因子，以及B
i
是所述操作时间窗口i中的字节数。4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中权利要求1的步骤(iii)包括：确定所述测量的延迟在所述一系列被监控时间窗口的每个时间窗口中的最大延迟；比较所述最大延迟与所述最大可容忍延迟；以及如果所述最大延迟大于所述最大可容忍延迟，则确定所述最大延迟为异常。5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，还包括：根据操作时间窗口长度和预留处理时间计算每个操作时间窗口中的所述第一部件的所述可用拖延时间，所述预留处理时间是所述第一部件用于执行计算的时间。6.根据权利要求5所述的方法，其中每个操作时间窗口中的所述第一部件的所述可用拖延时间是根据以下公式计算的：TS
i
＝WL
i
*(l
‑
RS
i
)其中TS
i
是操作时间窗口i中的所述第一部件的所述可用拖延时间，WL
i
是所述操作时间窗口i的长度，以及RS
i
是为所述第一部件执行计算所预留的时间比例。7.根据前述权利要求中任一项所述的方法，还包括：根据一系列被监控时间窗口的每个时间窗口中测量的多个通信的数目来确定该被监控时间窗口的带...

【专利技术属性】
技术研发人员：M，
申请(专利权)人：西门子工业软件有限公司，
类型：发明
国别省市：