基于SoC芯片测试结构的研究

由于芯片规模的快速增长,给测试技术带来了新的挑战。结合系统芯片SoC测试结构的描述,对其核心部分测试外壳Wrapper和测试访问机制TAM做了论述,介绍了几类典型的测试访问机制TAM,分析其特点。同时对SoC的测试规划问题进行了讨论,指出了目前SoC测试面临的问题。     

基于TSV绑定的三维芯片测试优化策略

本文提出一种三维片上系统(3D SoC)的测试策略,针对硅通孔(TSV,Through Silicon Vias)互连技术的3D SoC绑定中和绑定后的测试进行优化,由于测试时间和用于测试的TSV数目都会对最终的测试成本产生很大的影响,本文的优化策略在有效降低测试时间的同时,还可以控制测试用的TSV数目,从而降低了测试成本.实验结果表明,本文的测试优化策略与同类仅考虑降低测试时间的策略相比,可以进一步降低约20%的测试成本.     

基于IP核复用技术的SoC设计

概述了国内外IP产业的发展情况,论述了我国发展IP核复用技术SoC设计的可能性和必要性,指出我国急需发展的关键芯片及IP核种类.     

IPRM: IP core resource multiplexing of core wrapper design for reducing test application time in DVFS-based multicore SoCs

A modify wrapper/test access mechanism(TAM) structure is described to explore the maximal potential capacity of TAM, named “IP cores resource multiplexing(IPRM)”, reducing test application time for DVFS-based multicore System-on-Chips(MSoCs). The IPRM core wrappers, different from standard wrappers, enable to isolated core wrapper resource again to store test data for embedded cores under test. An integer linear programming (ILP) formulation with IPRM wrapper is proposed to improve multi-site test. Experimental results of the ITC’02 SoC Benchmark show that IPRM core wrapper reduces the burdens on ATE effectively, and can reduce the test application time by 10–50%.     

两种用于SoC设计中的PCI CORE的研究

PCI Local Bus是广泛使用的一种局部总线规范，也是一种工业标准。在IC设计中选择合适的PCI Core是十分重要的。本文对ALTERA和XILINX公司提供的PCI CORE的功能指标、接口和参考设计作了比较。     

基于平台的SoC技术

本文介绍了基于平台的SoC技术，对其关键技术进行了介绍，比较了基于平台的SoC技术与传统IC技术的异同。     

Fast thermal analysis for fixed-outline 3D floorplanning

Three dimensional integrated circuits (3D ICs) can alleviate the problem of interconnection, a critical problem in the nanoscale era, and are also promising for heterogeneous integration. However, the thermal challenge in industry is one of key obstacles to adopt the 3D ICs technology. Various thermal analysis models for 3D IC have been proposed in literature. However, the long simulation cycle makes runtime of thermal management inefficient during floorplanning phase. In this paper, we propose a fast thermal analysis method for fixed-outline 3D floorplanning. Before floorplanning, we simulate the thermal distribution of each block placed on different positions. Based on the simulated thermal profiles, bilinear interpolation is adopted to quickly estimate temperature during floorplanning. After the block planning, a heuristic method, which combines the shortest path and min-cost-max-flow, is presented for TSV allocation with minimization of chip temperature and wirelength. Compared with the superposition of thermal profiles method, the proposed thermal analysis method can reduce the peak temperature by 6.7% on average with short runtime for 3D fixed-outline floorplanning, which demonstrates the efficiency and effectiveness of the proposed thermal analysis method.     

SoC测试结构复用技术研究

在设计基于IP模块的SoC同时,必须引入可测性设计以解决SoC的测试问题.为了简化SoC中的可测性设计的工作,本文设计了一种新型测试结构复用技术,通过分析SoC内部的各种测试应用情况,实现了一个兼容IEEE1149.1标准的通用测试访问逻辑IP.在运动视觉SoC中的应用以及仿真结果验证了这种测试复用结构的有效性,并有助于提高SoC的测试覆盖率.     

Optimization of test resources for 3D SoC based on game theory

The ever-increasing complexity of on-chip interconnection poses great challenges for the architecture of conventional system-on-chip (SoC) in semiconductor industry. The rapid development of process technology enables the creation of stacked 3-dimensional (3D) SoC by means of through-silicon-via (TSV). Stacked 3D SoC testing consists of two major issues, test architecture optimization and test scheduling. This paper proposed game theory based optimization of test scheduling and test architecture to achieve win-win result as well as individual rationality for each player in a game. Game theory helps to achieve equilibrium between two correlated sides to find an optimal solution. Experimental results on handcrafted 3D SoCs built from ITC’2 benchmarks demonstrate that the proposed approach achieves comparable or better test times at negligible computing time.     

基于SoC设计的软硬件协同验证技术研究

软硬件协同验证是SoC设计的核心技术。其主要目的是验证系统级芯片软硬件接口的功能和时序,验证系统级芯片软硬件设计的正确性,以及在芯片流片回来前开发应用软件。本文介绍了基于SoC设计的软硬件协同验证方法学原理及其验证流程。然后分析了SoC开发中采用的3种软硬件协同验证方案,ISS方案、CVE方案、FPGA／EMULATOR方案,对其验证速度、时间精度、调试性能、准备工作、价格成本、适用范围等各方面性能做出比较并提出应用建议。     

基于SoC平台的H.264解码器IP核设计

介绍了SoC的发展概况和趋势,提出了一种基于SoC平台的H．264解码器优化设计架构。在设计中采取了灵活的帧场自适应解码策略,对于总线时序需求较高的模块采用了流水线设计,对总线进行了时分复用;在可变长解码部分．对各个功能模块进行了控制分离,这些优化除了可有效地减小时钟频率需求外,还可在一定程度上兼容其它的视额压缩标准．如MPEG-2。最后实现了这个设计,并给出了实验结果。     

SoC中视频解码模块的测试系统

介绍了一种SoC中视频模块在初调阶段的测试方法,主要的思路是将视频模块的数据从调试接口引出,送入FPGA板中, FPGA将其编码成符合ITU-R BT.656标准的SDI信号,送入外部显示设备.这种测试方法能够很好地排除SoC中其他后端处理模块的干扰,从而获得较好的调试效果.本设计在多个SoC项目中应用,经实际检验表明,系统稳定效果良好.     

Design of reconfigurable access wrappers for embedded core based SoC test

Testing of embedded core based system-on-chip (SoC) ICs is a well known problem, and the upcoming IEEE P1500 Standard on Embedded Core Test (SECT) standard proposes DFT solutions to alleviate it. One of the proposals is to provide every core in the SoC with test access wrappers. Previous approaches to the problem of wrapper design have proposed static core wrappers, which are designed for a fixed test access mechanism (TAM) width. We present the first report of a design of reconfigurable core wrappers which allow for a dynamic change in the width of the TAM executing the core test. Analysis of the corresponding scheduling problem indicates that good approximate schedules can be achieved without significant computational effort. Specifically, we derive a O(N/sub C//sup 2/B) time algorithm which can compute near optimal SoC test schedules, where N/sub C/ is the number of cores and B is the number of top level TAMs. Experimental results on benchmark SoCs are presented which improve upon integer programming based methods, not only in the quality of the schedule, but also significantly reduce the computation time.     

SoC芯片中基于统计分析的浮点到定点转换方法

在通信、语音、图像处理等数字信号处理应用系统中一般使用浮点算法.为降低硬件成本、功耗,在定点硬件架构上实现浮点算法成为一种有效的解决方案.在定点SoC(System on Chip)芯片中,为达到性能、成本、功耗的平衡,常采用定点近似算法和硬件加速方案对浮点数字信号处理算法进行转换和优化.因此,需要在制造费用、功耗、性能等诸多限制下,将浮点算法转换成定点数近似算法.本文提出了一种基于定点SoC芯片的浮点到定点转换方法.首先,本文引入硬件加速模块参数和转换参数完成浮点算法到定点算法的转换,然后使用本文提出的r通过信噪比对定点数近似算法进行评估的方法,在满足一定信噪比限制条件下,计算出最佳硬件加速模块参数和转换参数,从而得到基于硬件加速的最优定点算法.同时,在此方法基础上进一步研究了单核SoC芯片内置硬件加速模块的原型开发策略.     

基于TAM分组策略的SoC测试多目标优化设计

在片上系统芯片（System-on-Chip ,SoC）测试优化技术的研究中,测试时间和测试功耗是相互影响相互制约的两个因素。在基于测试访问机制（Test Access Mechanism ,TAM ）分组策略的基础上,以测试时间和测试功耗为目标建立了联合优化模型,运用多目标遗传算法对模型进行求解。以ITC’02标准电路中的p93791电路为实例进行验证,表明此方法能够在测试时间和测试功耗的优化上获得较理想的解,且能提高TAM通道的利用率。     

SoC门级功耗分析方法

随着IC设计规模的增大和运行频率的提高,设计中低功耗的需求也随之提高,在芯片投片之前,能够比较准确的评估出芯片的功耗是当前设计中非常关键的技术点之一。比较四种不同层次的功耗分析方法,门级功耗分析兼有精度高,分析速度快的优点。根据SPI接口电路实践,描述了门级功耗工具的使用方法,并通过门级和晶体管级分析的对比测试证明该方法能较为准确的估算出新品的功耗,为SoC项目的正常研发提供帮助。     

基于JTAG的SoC片上调试系统设计

文章提出了一种基于JTAG的SoC片上调试系统设计方法,该系统主要包括JTAG接口和片上调试模式控制单元。通过执行不同的操作指令,该片上调试系统可实现断点设置、单步执行、寄存器和存储器内容监控、在线编程以及程序运行现场设置等调试功能。文章同时说明了片上调试系统的工作原理和硬件架构。     

基于多IP核复用SoC芯片的可靠性研究

多IP核复用技术在SoC芯片设计中得到广泛应用，一方面带来设计效率的提高，另一方面由于各类IP核质量参差不齐也造成SoC芯片可靠性的降低，本文着重从微处理器可靠性、IP核通信可靠性、IP核状态检测等方面对多IP复用SoC的可靠性进行了研究。     

在SoC调试中重塑JTAG的作用

本文将详尽介绍即将推出的IEEE 1149.7标准的相关情况,帮助设计人员在设计方案中实现JTAG调试接口.     

一种复杂SoC可测性的设计与实现

随着SoC的复杂度和规模的不断增长,SoC的测试变得越来越困难和重要.针对某复杂32-bit RISC SoC,提出了一 种系统级DFT设计策略和方案.在该方案中,运用了多种不同测试设计方法,包括内部扫描插入、存储器内建自测试、边界扫描和功能测试矢量复用.结果显示,该策略能取得较高的测试覆盖率和较低的测试代价.