【摘要】：隨著半導(dǎo)體技術(shù)變得越來(lái)越成熟,芯片的集成度越來(lái)越高,越來(lái)越多的功能都集成在了很小的芯片上。然而,芯片超高的集成度也給超大規(guī)模集成電路測(cè)試帶來(lái)了嚴(yán)峻挑戰(zhàn),其中如何減少龐大的測(cè)試數(shù)據(jù)量和降低芯片測(cè)試時(shí)產(chǎn)生的高功耗,已經(jīng)成為工業(yè)界與學(xué)術(shù)界迫切想要解決的問題。本文分析了芯片測(cè)試過(guò)程中高測(cè)試功耗的原因和所帶來(lái)的危害,介紹了目前已經(jīng)提出的一些測(cè)試數(shù)據(jù)壓縮方法和低功耗測(cè)試方法,同時(shí)指出了測(cè)試數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)與低功耗測(cè)試技術(shù)之間的矛盾。在此基礎(chǔ)上,提出了兩種低功耗測(cè)試數(shù)據(jù)壓縮方案。本文針對(duì)LFSR重播種過(guò)程中測(cè)試功耗較高,以及在考慮功耗的同時(shí)如何兼顧LFSR的編碼效率等問題,提出了一種先通過(guò)分段相容編碼優(yōu)化測(cè)試激勵(lì),再合并測(cè)試立方的標(biāo)記位,最后使用LFSR重播種的低功耗測(cè)試方法。編碼時(shí),首先以同時(shí)減少確定位數(shù)量和移位功耗為目標(biāo),把測(cè)試立方分為不同類型的數(shù)據(jù)段,并引入標(biāo)記位加以區(qū)分。然后利用標(biāo)記位中的X,通過(guò)合并相互兼容的標(biāo)記位,繼續(xù)減少經(jīng)過(guò)編碼的測(cè)試立方中的確定位。方案根據(jù)標(biāo)記位的兼容性,提出一種基于標(biāo)記的分組算法,對(duì)測(cè)試集中的測(cè)試立方進(jìn)行劃分和重排序。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明該方案的平均壓縮率達(dá)到94.15%,且對(duì)平均功耗的降低程度平均達(dá)到75.18%,可以有效降低測(cè)試功耗�；赩iterbi算法的測(cè)試數(shù)據(jù)壓縮方法有較好的壓縮效率,并且編碼效率不依賴于測(cè)試通道數(shù)量,但是存在著測(cè)試功耗過(guò)高的缺點(diǎn),同時(shí)當(dāng)測(cè)試立方集中含有較多確定位時(shí),編碼成功率和編碼效率會(huì)顯著下降。本文提出一種基于Viterbi算法的低功耗測(cè)試壓縮方案,首先利用測(cè)試立方的X位做低功耗填充,來(lái)增強(qiáng)解碼后測(cè)試模式相鄰位之間的一致性,然后以增加測(cè)試立方中的X位為目標(biāo)進(jìn)行分段相容編碼,將填充后的大量確定位重新編碼為X位,從而提高Viterbi壓縮中種子的編碼效率,最后利用Viterbi算法壓縮重編碼后的測(cè)試立方集。整體方案以分段相容編碼思想為基礎(chǔ),建立了一個(gè)協(xié)同解決測(cè)試壓縮和測(cè)試功耗問題的測(cè)試框架。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,所提出的方案可以提高測(cè)試壓縮率,并且降低測(cè)試功耗。
【圖文】：

＇．逡逑圖１．２測(cè)試成本主要姐成部分逡逑Ｆｉｇ邋１．２邋Ｔｈｅ邋ｍａｉｎ邋ｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓ邋ｏｆ邋ｔｅｓｔ邋ｃｏｓｔ逡逑另一方面，目前測(cè)試功耗已經(jīng)成為集成電路測(cè)試中的關(guān)鍵性技術(shù)挑戰(zhàn)。隨著逡逑半導(dǎo)體工藝的不斷進(jìn)步，集成度和時(shí)鐘頻率提高很快，但是伴隨而來(lái)的是芯片在逡逑生產(chǎn)過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)越來(lái)越多的故障，其中許多故障與時(shí)序有關(guān)。因此，在芯片測(cè)逡逑試中需要采用實(shí)速測(cè)試，使得測(cè)試時(shí)的時(shí)鐘頻率與芯片實(shí)際工作時(shí)的時(shí)鐘頻率相逡逑同。目前芯片在實(shí)速測(cè)試中遇到越來(lái)越多的挑戰(zhàn)，其中，測(cè)試中的高功耗問題是逡逑最值得注意的。逡逑目前，集成電路上的晶體管密度增長(zhǎng)速度仍然很快，同時(shí)芯片上的功耗密度逡逑２逡逑

逑１９８４邐１９９０邐１９９５邐２０００邐２００５邐２０１０邐２０巧邋２０２０邐２０２５逡逑圖１．１邋ＡＴＥ成本和設(shè)備接口成本的變化趨勢(shì)逡逑Ｆｉｇ邋１．１邋Ｔｒｅｎｄ邋ｏｆ邋ＡＴＥ邋ｃｏｓｔ邋ａｎｄ邋ｉｎｔｅｒｆａｃｅ邋ｃｏｓｔ逡逑試—皆車］逡逑冿比開銷逡逑Ｉ邋巧…’．」邋ｒ測(cè)試數(shù)據(jù)量邐ｒ＊邐Ｊ逡逑測(cè)試覆蓋率＇．逡逑圖１．２測(cè)試成本主要姐成部分逡逑Ｆｉｇ邋１．２邋Ｔｈｅ邋ｍａｉｎ邋ｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓ邋ｏｆ邋ｔｅｓｔ邋ｃｏｓｔ逡逑另一方面，目前測(cè)試功耗已經(jīng)成為集成電路測(cè)試中的關(guān)鍵性技術(shù)挑戰(zhàn)。隨著逡逑半導(dǎo)體工藝的不斷進(jìn)步，，集成度和時(shí)鐘頻率提高很快，但是伴隨而來(lái)的是芯片在逡逑生產(chǎn)過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)越來(lái)越多的故障，其中許多故障與時(shí)序有關(guān)。因此，在芯片測(cè)逡逑試中需要采用實(shí)速測(cè)試，使得測(cè)試時(shí)的時(shí)鐘頻率與芯片實(shí)際工作時(shí)的時(shí)鐘頻率相逡逑同。目前芯片在實(shí)速測(cè)試中遇到越來(lái)越多的挑戰(zhàn)，其中，測(cè)試中的高功耗問題是逡逑最值得注意的。逡逑目前，集成電路上的晶體管密度增長(zhǎng)速度仍然很快，同時(shí)芯片上的功耗密度逡逑２逡逑
【學(xué)位授予單位】：合肥工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TN407

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本文編號(hào)：2516551