基于最佳交换递减的芯核测试链平衡划分

满足TAM宽度约束的芯核测试链平衡划分,可以降低SoC测试应用时间和存储开销。针对测试链平衡划分问题,建议了一种改进的求解方案。建议方案首先应用LPT算法得到初始解,然后通过迭代技术,从当前配置中选取二条测试链,应用提出的最佳交换递减算法对其内部相关的一对单元实施最佳交换,从而快速平衡测试链。将建议方案用于ITC’02基准电路芯核的测试链平衡划分。实验结果表明,与现有技术比较,建议方案可以产生更平衡的测试链划分,从而有效地降低芯核测试应用时间。     

基于芯核分层布图的3D芯片扫描链优化设计

随着3D堆叠技术的不断发展,芯片测试已成为一大研究热点。为了减少三维堆叠集成电路(three dimensional stacked integrated circuits,3D-SICs)绑定前和绑定中的总测试时间,提出了基于芯核分层布图的改进模拟退火算法和扫描链分配算法,通过将芯核均匀地分配到各层上实现对各层电路中芯核合理化地布图,再利用"绑定中测试"复用"绑定前测试"扫描链的方式,协同优化绑定前和绑定中的总测试时间和硬件开销。在ITC’02基准电路上的实验结果表明,本文方法在TSV数量的约束下,测试时间和硬件开销分别最高降低了27.26%和89.70%,且各层芯核布图更加均匀。     

一种三维SoCs绑定前的测试时间优化方法

提出了一种在引脚和功耗限制下3D SoCs的绑定前测试方法.对IP核细粒度划分,将每个IP核的触发器数均衡分布到各层芯片上,利用TSV进行互连,设计出一种新颖的三维结构的测试外壳扫描链,同时在功耗和引脚限制下对IP核进行测试调度.实验结果表明,该方法使得芯片的测试时间获得大幅度降低的同时对功耗的需求很小.     

支持内嵌IP芯核测试的片上网络路由器技术研究

微系统芯片测试中一个主要问题是对内嵌IP芯核的测试存取。对于基于片上网络的微系统芯片,可复用片上网络测试内嵌IP芯核,提出了支持内嵌IP芯核测试的片上网络路由器结构,分析讨论了测试模式下的无拥塞路由算法,片上网络路由器分析模型以及在片上网络平台上的测试存取链配置方法。使用VHDL硬件描述语言实现了在FPGA芯片中可综合的二维Mesh片上网络,建立了片上网络测试平台,可用于分析被测芯核的测试时间和路由/交换算法。最后,使用测试基准电路集ITC’02中的微系统芯片基准电路d695进行了实验验证。     

一种针对3D芯片的BIST设计方法

提出了一种基于分层结构的内建自测试(BIST)设计方法—3DC-BIST(3D Circuit-BIST)。根据3D芯片的绑定前测试和绑定后测试阶段,针对3D芯片除底层外的各层电路结构,采用传统方法,设计用于绑定前测试的相应BIST结构;针对3D芯片底层电路结构与整体结构,通过向量调整技术,设计既能用于底层电路绑定前测试又能用于整体3D芯片绑定后测试的BIST结构。给出了一种针对3D芯片的BIST设计方法,与传统方法相比减少了面积开销。实验结果表明该结构在实现与传统3D BIST方法同样故障覆盖率的条件下,3D平面面积开销相比传统设计方法减少了6.41%。     

优化SOC测试时间的扫描链平衡及NSGA-Ⅱ设计

片上系统SOC测试时间很大程度上取决于Wrapper和测试访问机制TAM(test access mechanism)的设计。为了优化SOC测试时间,主要对Wrapper和TAM进行设计,降低单个核的测试应用时间靠优化的Wrapper,在差值二次分配平衡扫描链的基础上,对TAM进行划分,以测试时间和TAM宽度为目标进行优化,运用非支配排序目标遗传算法(NSGA-II)对模型进行求解,并采用ITC02标准电路中的d695电路为实例进行验证,结果表明该方法与基于SA、ILP算法相比,能够在降低SOC测试时间上获得较为理想的效果,并且降低相应的测试功耗,证明本实验方法切实可行。     

三维IP核测试封装扫描链多目标优化设计

SoC(system on chip)中的测试封装(test wrapper)设计是个NP hard问题,针对该问题提出了一种采用MOFA(multiobjective firefly algorithm)的三维测试封装扫描链设计方法,使得封装扫描链均衡化以及使用TSV(through silicon vias)资源最少,从而达到IP核测试时间最小化和TSV费用最少的目的。本算法基于群体智能,通过实施个体位置更新操作进行寻优,从而实现三维测试封装扫描链的多目标优化设计。以ITC'02 Test benchmarks中的典型IP核为实验对象,实验结果表明本算法相比NSGAII(nondominated sorting genetic algorithm II),能够获得更好的Pateto最优解集。     

层次型结构片上网络测试方法研究

使用HDL硬件描述语言建模了在FPGA芯片中可综合实现的二维网状片上网络,在此基础上建立了片上网络测试平台。提出了一种新颖的基于全扫描和逻辑内建自测试的层次型结构片上网络测试方法,论述了层次型结构和非层次型结构SoC芯片测试方法的差异,给出了与IEEEStd.1500标准兼容的测试壳设计,测试响应特征分析使用空间和时间数据压缩技术。实验结果显示本文所提出测试方法能有效地减少测试时间和测试数据量,从而降低了整体测试成本。该方法适用于不同类型的片上网络。     

PCI-1149.1边界扫描主控器的设计

在边界扫描测试系统中,JTAG主控器是一关键部分。本文设计的PCI-1149．1边界扫描主控器利用计算机的PCI总线实现对JTAG总线的控制,不仅自行设计并实现了JTAG主控芯核,而且在芯核内引入了FIFO（First-In-First-Out）,以提高边界扫描的测试效率。通过MAX＋PLUSⅡ软件仿真后,JTAG主控芯核成功地集成在一片FPGA中。目前PCI-1149．1边界扫描主控器已应用于边界扫描测试系统中,经实验验证了整个设计的正确性。     

多电压与扫描链技术在芯片设计中的应用研究

本文针对芯片中功耗高、测试成本较高的问题进行分析与研究,以一款乘加器为例,该乘加器可以切换在乘、加、乘加3种工作状态。在芯片设计过程中,利用统一标准格式技术实现多电压设计达到低功耗的效果,利用扫描链技术,完成可测试性设计,降低芯片的测试成本,并解决了两种技术的兼容性问题。     

3D-SIC中多链式可配置容错结构术

三维（3-Dimension）芯片结构由于有着高密度、高速率、低功耗等优点而逐渐成为超大规模集成电路技术中的热门研究方向之一,在3D结构中通过使用硅通孔来连接垂直方向上的不同模块单元。但TSV在生产过程中会出现部分失效,导致整个芯片的失效。鉴于此,提出了多链式可配置容错结构,通过配置交叉开关单元,将TSV链与增加的冗余TSV导通的方法实现失效TSV的修复。实验表明整体修复率可以达到99％以上,同时面积开销和传输延迟也较低。     

利用边界扫描测试和SVT改善基于Haswell的电脑主板的测试覆盖率

针对使用Intel最新一代CPU"Haswell"开发的笔记本电脑、超极本电脑,其主板测试覆盖率普遍低于50%的问题,提出基于边界扫描测试结合SVT测试在不增加测试点的情况下提高测试覆盖率的方案。该方案以便携型边界扫描测试仪和SVT测试盒为硬件,在边界扫描测试软件中无缝集成SVT测试程序,具有结构简单、成本低廉、易于复制的特点,适用于研发、新品导入、量产、维修等多种环境。     

基于NSGA-Ⅱ算法的SoC测试多目标优化研究

在系统芯片SoC测试中,测试时间与测试功耗是两个互相影响的因素.多目标进化算法能够处理相互制约的多目标同时优化问题.在无约束条件下,对SoC测试时间与测试功耗建立联合优化模型,并采用多目标进化算法中的改进型非劣分类遗传算法(Non-dominated sorting genetic algorithm Ⅱ,NSGA-Ⅱ...     

混合式光电电流互感器数据采集系统的设计

设计了一种混合式光电电流互感器数据采集系统。采用16位微功耗高速A／D芯片ADS8325及控制器件EPM240Z芯片设计了硬件电路,给出了A／D控制程序流程、仿真波形,并分析了测试结果,测量精度符合IEC0．2级标准。该系统具有低功耗、高性能及良好的电隔离性。     

低功耗无Y电容原边调整充电器的设计

本文介绍一款使用TI控制芯片UCC28720设计的5W无Y电容充电器方案,并且介绍一种变压器结构设计。在去除了Y电容的情况下,依然能够通过EMI测试;同时,整机待机功耗在全电压范围内低于10mW。由于UCC2820是专为驱动三极管设计的原边调整控制器,使得整机的成本更有优势。     

支持多播路径传输的片上网络并行测试方法

针对基于NoC互连方式,具有多播路径传输功能的多核系统芯片,提出多播路径测试方法（Multicast paths testing method,MPTM）。首先,提出同构核的测试访问路径生成（test access path generation,TAPG）算法,消除路径死锁。其次,提出了支持片上响应比较的多播测试机制。最后,利用NoC中的虚通道设计,优化多条测试访问路径组合。实验结果表明,本方法比串行测试方法至少减少85%的测试时间;随着网络规模的扩大,效果更好。实验证明,同构核的集中分布也有利于进一步减少测试时间。     

可测性设计测试向量低功耗设计方法

随着半导体工艺尺寸的不断缩小和芯片集成度的提高,大规模、高性能处理器中的测试面临着许多严峻的挑战,其中,测试功耗已经成为大规模、高性能处理器生产测试中的关键性问题。可测性设计中的功耗较常规功能模式下的的功耗更高,过高的测试功耗高会导致芯片结构损坏、可靠性下降、成品率降低和测试成本增加等问题。可测性设计技术是降低测试成本,提高测试质量的有效手段,但是在对电路进行可测性设计的过程中有可能会造成功耗问题更加严重。本研究对可测性设计的低功耗测试向量的X‐Fill、时钟门控、功率分割等低功耗技术进行了介绍和分析,通过开源处理器LEON3作为实例,进行了实用的低功耗测试技术的分析和实验,提出可测性设计低功耗测试向量的设计方法。     

信号反弹作用下的3D-SIC过硅通孔测试结构

三维堆叠集成电路(3D-SIC)主要采用过硅通孔(through silicon via,TSV)技术来实现电路在垂直方向上的互连,但TSV在制造过程或绑定后阶段都有可能出现失效,导致整个芯片无法正常工作。针对通过TSV绑定后的3D芯片,利用信号在导体中传输的不可逆性,在测试信号发送端施加两次不同测试激励,在其他层的测试信号接收端增加反弹模块,再利用触发器和多路选择器将两次反馈结果进行比较,实现针对TSV的测试。实验结果表明,180nm CMOS工艺下,与同类方法比较,提出的测试结构面积和测试平均功耗分别减少59.8%和18.4%,仅仅需要12个测试时钟周期。有效地证明了结构具有面积和时间开销较小,功耗较低的特性。