【摘要】：隨著半導(dǎo)體技術(shù)變得越來越成熟,芯片的集成度越來越高,越來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)模集成電路測試帶來了嚴(yán)峻挑戰(zhàn),其中如何減少龐大的測試數(shù)據(jù)量和降低芯片測試時產(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。本文分析了芯片測試過程中高測試功耗的原因和所帶來的危害,介紹了目前已經(jīng)提出的一些測試數(shù)據(jù)壓縮方法和低功耗測試方法,同時指出了測試數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)與低功耗測試技術(shù)之間的矛盾。在此基礎(chǔ)上,提出了兩種低功耗測試數(shù)據(jù)壓縮方案。本文針對LFSR重播種過程中測試功耗較高,以及在考慮功耗的同時如何兼顧LFSR的編碼效率等問題,提出了一種先通過分段相容編碼優(yōu)化測試激勵,再合并測試立方的標(biāo)記位,最后使用LFSR重播種的低功耗測試方法。編碼時,首先以同時減少確定位數(shù)量和移位功耗為目標(biāo),把測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,通過合并相互兼容的標(biāo)記位,繼續(xù)減少經(jīng)過編碼的測試立方中的確定位。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,對測試集中的測試立方進(jìn)行劃分和重排序。實驗結(jié)果表明該方案的平均壓縮率達(dá)到94.15%,且對平均功耗的降低程度平均達(dá)到75.18%,可以有效降低測試功耗�；赩iterbi算法的測試數(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試通道數(shù)量,但是存在著測試功耗過高的缺點,同時當(dāng)測試立方集中含有較多確定位時,編碼成功率和編碼效率會顯著下降。本文提出一種基于Viterbi算法的低功耗測試壓縮方案,首先利用測試立方的X位做低功耗填充,來增強解碼后測試模式相鄰位之間的一致性,然后以增加測試立方中的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),建立了一個協(xié)同解決測試壓縮和測試功耗問題的測試框架。實驗結(jié)果表明,所提出的方案可以提高測試壓縮率,并且降低測試功耗。
【圖文】：

＇．逡逑圖１．２測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，目前測試功耗已經(jīng)成為集成電路測試中的關(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，集成度和時鐘頻率提高很快，但是伴隨而來的是芯片在逡逑生產(chǎn)過程中會出現(xiàn)越來越多的故障，其中許多故障與時序有關(guān)。因此，在芯片測逡逑試中需要采用實速測試，使得測試時的時鐘頻率與芯片實際工作時的時鐘頻率相逡逑同。目前芯片在實速測試中遇到越來越多的挑戰(zhàn)，其中，測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速度仍然很快，同時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測試數(shù)據(jù)量邐ｒ＊邐Ｊ逡逑測試覆蓋率＇．逡逑圖１．２測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，目前測試功耗已經(jīng)成為集成電路測試中的關(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，，集成度和時鐘頻率提高很快，但是伴隨而來的是芯片在逡逑生產(chǎn)過程中會出現(xiàn)越來越多的故障，其中許多故障與時序有關(guān)。因此，在芯片測逡逑試中需要采用實速測試，使得測試時的時鐘頻率與芯片實際工作時的時鐘頻率相逡逑同。目前芯片在實速測試中遇到越來越多的挑戰(zhàn)，其中，測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速度仍然很快，同時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)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TN407

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本文編號：2516551