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公開番号2025105586
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-07-10
出願番号2024232005
出願日2024-12-27
発明の名称試験測定システム及び通信方法
出願人ケースレー・インスツルメンツ・エルエルシー,Keithley Instruments,LLC
代理人個人,個人
主分類H04B 17/00 20150101AFI20250703BHJP(電気通信技術)
要約【課題】高帯域幅と低遅延を同時に低コストで実現する。
【解決手段】試験測定システム100には、デュアル・バンド通信リンクDBCLで結合されたプライマリ試験測定装置102とセカンダリ試験測定装置104がある。デュアル・バンド通信リンクには、これら試験測定装置間で試験データを転送するための第1遅延時間を有する高帯域幅通信リンクHBCLと、高帯域幅通信リンクから独立した低遅延通信リンクLLCLがある。高帯域幅通信リンクは、標準的な高速バスの規格で形成することで低コスト化できる。一方、低遅延通信リンクは、第1遅延時間よりも短い第2遅延時間を有し、これら試験測定装置間で制御コマンドを低遅延で伝送できる。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
第１試験測定装置と、
第２試験測定装置と、
上記第１試験測定装置と上記第２試験測定装置との間に結合されたデュアル・バンド通信リンクと
を具え、
該デュアル・バンド通信リンクは、
上記第１試験測定装置と上記第２試験測定装置との間で試験データを転送するための第１遅延時間を有する高帯域幅通信リンクと、
上記第１試験測定装置と上記第２試験測定装置との間で制御コマンドを転送するための上記第１遅延時間よりも短い第２遅延時間を有する上記高帯域幅通信リンクから独立した低遅延通信リンクと
を有する試験測定システム。
続きを表示（約 1,900 文字）【請求項２】
上記第１試験測定装置中の第１装置コントローラと、
上記第２試験測定装置中の第２装置コントローラと
を更に具え、
上記第１装置コントローラは、上記第２試験測定装置と通信するために上記高帯域幅通信リンク及び上記低遅延通信リンクのいずれかを特定すると共に、特定された上記高帯域幅通信リンク又は上記低遅延通信リンクを介して通信を開始するように構成され、
上記第２装置コントローラは、上記第１試験測定装置と通信するために上記高帯域幅通信リンク及び上記低遅延通信リンクのいずれかを特定すると共に、特定された上記高帯域幅通信リンク又は上記低遅延通信リンクを介して通信を開始するように構成される
請求項１の試験測定システム。
【請求項３】
上記第１装置コントローラは、上記第２試験測定装置によって取得された試験データを上記第１試験測定装置に転送する場合に、上記第２試験測定装置と通信するために上記高帯域幅通信リンクを特定するように構成され、
上記第２装置コントローラは、上記第１試験測定装置によって取得された試験データを上記第２試験測定装置に転送する場合に、上記第１試験測定装置と通信するために上記高帯域幅通信リンクを特定するように構成される
請求項２の試験測定システム。
【請求項４】
上記第１装置コントローラは、上記第２試験測定装置に制御コマンドを伝送すると上記第１装置コントローラが決定した場合に、上記第２試験測定装置と通信するために上記低遅延通信リンクを特定するように構成される請求項２の試験測定システム。
【請求項５】
上記第１装置コントローラは、低遅延プロトコル・コアを含み、上記低遅延通信リンクは、低遅延通信コアを含み、上記低遅延プロトコル・コア及び上記低遅延通信コアが共同して動作し、上記低遅延通信リンクを介して制御コマンドを上記第２試験測定装置へ伝送するように構成される請求項２の試験測定システム。
【請求項６】
上記高帯域幅通信リンク及び上記低遅延通信リンクの夫々が、上記第２試験測定装置と１つ以上の追加の試験測定装置を上記第１試験測定装置に結合するように構成されたスイッチを含む請求項１の試験測定システム。
【請求項７】
第１試験測定装置において、第２試験測定装置との通信が必要かどうかを判断する処理と、
上記第１試験測定装置において、必要な通信のタイプを判断する処理と、
上記第１試験測定装置において、上記通信のタイプに基づいて、上記第１試験測定装置及び上記第２試験測定装置との間に結合された第１遅延時間を有する高帯域幅通信リンクと、同じく上記第１試験測定装置及び上記第２試験測定装置の間に結合され、上記高帯域幅通信リンクから独立しており、上記第２試験測定装置との通信に関して上記第１遅延時間よりも小さい第２遅延時間を有する低遅延通信リンクのいずれかを選択する処理と、
選択された上記高帯域幅通信リンク又は上記低遅延通信リンクを介して、上記第２試験測定装置と通信する処理と
を具える通信方法。
【請求項８】
上記選択する処理は、
上記通信のタイプが上記第１試験測定装置と上記第２試験測定装置との間の試験データの転送である場合に、上記高帯域幅通信リンクを選択する処理と、
上記通信のタイプが上記第１試験測定装置と上記第２試験測定装置との間の制御コマンドの通信である場合に、上記低遅延通信リンクを選択する処理と
を有する請求項７の通信方法。
【請求項９】
第１試験測定装置と、
複数の追加の試験測定装置と、
上記第１試験測定装置と複数の追加の試験測定装置との間に結合されたデュアル・バンド通信リンクと
を具え、
上記デュアル・バンド通信リンクは、上記第１試験測定装置と、上記複数の追加の試験測定装置の夫々との間で試験データを転送するための第１遅延時間を有する高帯域幅通信リンクを提供するように構成されると共に、該高帯域幅通信リンクから独立した低遅延通信リンクを提供するように更に構成され、
該低遅延通信リンクは、上記第１遅延時間よりも小さい第２遅延時間を有し、上記第１試験測定装置と上記複数の追加の試験測定装置の夫々との間で制御コマンドを通信する試験測定システム。
【請求項１０】
上記高帯域幅通信リンク及び上記低遅延通信リンクの夫々が、上記第１試験測定装置と上記複数の追加の試験測定装置の夫々との間に結合された中間スイッチを有する請求項９の試験測定システム。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、概して、試験測定装置との通信に関し、より具体的には、制御コマンド及び取得した試験データを試験測定装置との間で伝送するための、別々の低遅延及び高帯域幅の通信リンクを含むデュアル・バンド通信リンクに関する。
続きを表示（約 3,000 文字）【背景技術】
【０００２】
試験測定システムには、被試験デバイス（ＤＵＴ）から試験データを取得するための複数の試験測定装置が含まれる場合がある。このような試験測定システムでは、通常、これら試験測定装置の１つがマスタ又はプライマリ試験測定コントローラとして機能する。他の試験測定装置は、通信リンクを介してプライマリ試験測定装置に結合され、ＤＵＴから取得した試験データをプライマリ試験測定装置に転送する。プライマリ試験測定装置には、ユーザ・インタフェースがあり、これにより、ユーザは、通信リンクを介して他の試験測定装置から受信した取得試験データを分析できる。また、ユーザ・インタフェースにより、ユーザは、他の試験測定装置の動作を制御する制御コマンドを、通信リンクを介して供給することもできる。
【０００３】
このような試験測定システムでは、他の試験測定装置によって取得された試験データは、ＤＵＴの１つ以上の信号の取得した波形データ（以下、単に「波形」とも呼ぶ）に対応する。これらの取得された波形は、ギガ・バイトの試験データのような非常に大きなファイルであることがある。取得した波形のファイル・サイズが大きいため、他の試験測定装置とプライマリ試験測定装置との間の通信リンクは、高帯域幅の通信リンクである必要がある。この高帯域幅は、取得した波形をプライマリ試験測定装置にタイムリーに転送するために必要である。
【０００４】
通信リンクは、試験データの転送に高帯域幅を提供するだけでなく、低遅延（low-latency）の通信も提供する必要がある。プライマリ試験測定装置が他の試験測定装置の動作を制御する制御コマンドを提供できるようにするには、低遅延が必要である。例えば、システムに複数の他の試験測定装置が含まれていて、これらが協調動作して全体としてＤＵＴの複数の試験信号を取得する場合、低遅延が必要である。このような状況は、ＤＵＴが生産プロセスの一部として試験される状況において発生する可能性がある。この状況では、プライマリ試験測定装置による複数の他の試験測定装置の再設定又は協調制御は、試験測定システムのスループットと生産プロセスの生産高を最大化するため、理想的にはできるだけ高速に行われる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
特表２０２０－５３４１９５号公報
特表２０２０－５３４７２３号公報
特開２０２１－００５３５６号公報
【非特許文献】
【０００６】
「テクトロニクス社製オシロスコープ」の紹介サイト、テクトロニクス、［online］、［２０２４年１２月２３日検索］、インターネット<https://www.tek.com/ja/products/osciＬＬoscopes>
「UART」、エレクトロニクス豆知識、ローム株式会社、［online］、［２０２４年１２月２３日検索］、インターネット<https://www.rohm.co.jp/electronics-basics/micon/mi_what9>
「Gbps ギガビット毎秒」の用語解説、特に「GT/sとの違い」の説明、株式会社インセプト、ＩＴ用語辞典、［online］、［２０２４年１２月２３日検索］、インターネット<https://e-words.jp/w/Gbps.html>
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
遅延と帯域幅は通信リンクの別々のパラメータであって、高帯域幅の通信リンクが、低遅延ではないことがある。低遅延の通信リンクについても同じことが言え、帯域幅が広くないことがある。例えば、ＰＣＩｅ（Peripheral Component Interconnect Express）バスのような高帯域幅通信リンクは、通信されるデータのパケットに対して比較的大きなヘッダを含むプロトコルを利用する。これらの大きなパケット・ヘッダにより、ＰＣＩｅバスの遅延時間（latency：レイテンシ、応答待ち時間）が比較的長くなる。このため、試験測定システムでの使用において、高帯域幅と低遅延を同時に低コストで実現する通信リンクの改善が必要とされている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本開示技術の実施形態は、試験測定システムに関し、これは、高帯域幅通信リンクを介して大量の取得済み試験データを通信すると共に、低遅延通信リンクを介して試験測定システム内で利用されている複数の試験測定装置を制御するための制御コマンドを通信するためのデュアル・バンド通信リンクを有する。本開示のいくつかの実施形態によれば、試験測定システムは、プライマリ又は第１試験測定装置と、セカンダリ又は第２試験測定装置を有する。デュアル・バンド通信リンクは、第１試験測定装置と第２試験測定装置との間に結合される。このデュアル・バンド通信リンクは、第１及び第２試験測定装置間で試験データを転送するための第１遅延時間を持つ高帯域幅通信リンクを含む。デュアル・バンド通信リンクは、更に、高帯域幅通信リンクとは別個の低遅延通信リンクを含む。低遅延通信リンクにおいて、第１及び第２試験測定装置間の制御コマンドの伝送における第２遅延時間は、第１遅延時間よりも短い。
【０００９】
デュアル・バンド通信リンクは、第２試験測定装置によって取得された大量の試験データを第１試験測定装置にタイムリーに伝送するために必要な高帯域幅を提供する。更に、デュアル・バンド通信リンクにより、独立した低遅延通信リンクを介して、第１試験測定装置によって、第２試験測定装置をタイムリーに再設定できる。試験測定システムには、追加の試験測定装置も含まれており、低遅延の通信リンクにより、これらの他の試験測定装置の第１又はプライマリ試験測定装置によるタイムリーな再設定と協調制御が可能になる。この制御は、被試験デバイス（ＤＵＴ）の試験中に、試験測定システムのスループットを最大化するために、理想的にはできるだけ高速に行われる。
【００１０】
本開示技術の実施形態による試験測定システムでは、試験測定装置のメーカー（製造業者）が新規及びカスタムの高帯域幅通信リンクを設計する代わりに、第三者又は既製の知的財産（ＩＰ）コアを使用しても良い。コアは、再利用可能な論理回路（ロジック）ブロック又は集積回路レイアウト設計であって、別のパーティによって設計され、設計中のコンポーネント又はシステムで使用するためにライセンスされることがある。コアのＩＰは、コアの機能を定義し、ＩＰコアは通常、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）又はＡＳＩＣ（特定用途向け集積回路）によって実装される。例えば、本開示技術の実施形態では、高帯域幅通信リンクは、ＰＣＩｅバス・コア及びダイレクト・メモリ・アクセス（ＤＭＡ）コアなどのサードパーティのＩＰコアによって実装されても良い。
（【００１１】以降は省略されています）

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