Разработка алгоритмического и программного обеспечения стандарта IEEE 1500 для тестирования гибкой автоматизированной системы в пакете кристаллов

Актуальной представляется разработка не только средств быстрого и точного диагностирования, но и создание технологий для осуществления ремонта дефектных ячеек, встроенными средствами сервисного обслуживания в реальном времени и на всех стадиях жизненного цикла изделия. Это позволит существенно уменьшить число выводов чипа, повысить выход годной продукции, уменьшить время выхода изделия на рынок, сократить затраты на сервисное обслуживание, а также исключить внешние средства диагностирования и ремонта.

В процессе написании квалификационной работы бакалавра, была достигнута поставленная цель работы, посредством выполнения следующих этапов:

рассмотрен АЛМ и, соответствующий ему, алгоритм встроенного диагностирования дефектов в функциональных блоках SoC, использующий предварительный анализ ТН в целях уменьшения её объема и последующих вычислений, связанных с построением ДНФ, формирующей все решения по установлению диагноза функциональностей SoC;

выполнена сокращенная инфраструктура сервисного обслуживания функциональностей SoC, отличающаяся минимальным набором процессов встроенного диагностирования в реальном масштабе времени и дает возможность осуществлять сервисы:

тестирование штатных функций на основе генерируемых входных последовательностей ATPG и анализ выходных реакций;

диагностирование с заданной глубиной поиска дефектов путем использования мультизонда стандарта IEEE 1500;

моделирование (Fault Simulation) неисправностей в целях обеспечения выполнения первых двух процедур на основе ТН FDT;

описана мэппинг-модель процесса синтеза дедуктивной структуры, отличающаяся использованием библиотеки дедуктивных компонентов, покрывающих все стандартизованные конструктивы функциональностей, которыми оперирует разработчик, что дает возможность создавать в автоматизированном режиме дедуктивную модель функциональностей цифровой системы на кристалле;

описана мэппинг-модель процесса синтеза тестов, отличающаяся использованием библиотеки встроенных тестовых генераторов для функциональностей DSP SoC, что дает возможность существенно уменьшить время построения тестов, предназначенных для верификации функциональностей и проверки дефектов.

АЛМ восстановления работоспособности памяти основывается на решении задачи покрытия дефектных ячеек резервными элементами путем использования аппарата булевой алгебры. Метод имеет квадратичную вычислительную сложность и может быть аппаратурно реализован как в программном исполнении за пределами кристалла, так и внутри него в виде дополнительного сервисного модуля коррекции дефектов, позволяющего автоматически выполнять восстановление работоспособности элементов памяти в процессе функционирования.

Также в работе рассмотрено априорное задание таблицы неисправностей в виде булевой функции, с точки зрения компактности, которая на конкретном ВЭП трансформируется в компактную запись, определяющую термы ДНФ, как все возможные решения неисправных компонентов, подлежащих ремонту.

Перечень ссылок

1. Хаханов В.И., Хаханова А.В., Литвинова Е.И. Алгебро-логический метод ремонта встроенной памяти SoC // Відмовостійкі системи. - №1. - 2008. - С. 99 - 109.

2. Хаханов В.И., Хаханова И.В. VHDL + Verilog = Синтез за минуты. Харьков: СМИТ, 2007. - 264 с.

3. Zorian Y. What is Infrustructure IP // IEEE Design & Test of Computers. - May - June 2002. P. 5 - 7.

4. Zorian Y., Gizopoulos D. Gest editors' introduction: Design for Yield and reliability // IEEE Design & Test of Computers. - May - June 2004. - P. 177 - 182.

5. Rashinkar P., Paterson P., Singh L. System-on-chip Verification: Methodology and Techniques, - Kluwer Academic Publishers, 2002. - 393 р.

6. Хаханов В.И. Инфраструктура диагностического обслуживания SoC // Вестник Томского государственного университета. - №4(5). - 2008. - С. 74 - 101.

7. IEEE 1500 Web Site. [Электрон. ресурс]. - Режим доступа: - http: // grouper.ieee.org/groups/1500/.

8. Автоматизация диагностирования электронных устройств / Ю.В. Малышенко и др. / Под ред. В.П. Чипулиса. - М.: Энергоатомиздат, 1986. - 304 с.

9. Shoukourian S., Vardanian V., Zorian Y. SoC Yield Optimization via an Embedded-Memory Test and Repair Infrastructure // IEEE Design and Test of Computers. - 2004. - P. 200 - 207.

10. Zorian Y., Shoukourian S. Embedded-Memory Test and Repair: Infrastructure IP for SoC Yield // IEEE Design and Test of Computers. - 2003. - P. 58 - 66.

11. Парфентий А.Н., Хаханов В.И., Литвинова Е.И. Модели инфраструктуры сервисного обслуживания цифровых систем на кристаллах // АСУ и приборы автоматики. - Вып. 138. - 2007. - С. 83 - 99.

12. Hahanov V., Kteaman H., Ghribi W., Fomina E. HEDEFS - Hardware embedded deductive fault simulation // Proc. volume from the 3-rd IFAC Workshop, Rydzyna, Poland. - 2006. - P. 25 - 29.

13. Youngs L., Paramanandam S. Mapping and Repairing Embedded-Memory Defects // IEEE Design and Test of Computers. - 1997. - P. 18 - 24.

14. Bergeron J. Writing testbenches: functional verification of HDL models. -Springer, 2003. - 512 р.

15. DaSilva F., Zorian Y., Whetsel L. Overview of the IEEE P1500 Standard // ITC International Test Conference. - 2003. - P. 988 - 997.

16. Rossen K. Discrete Mathematics and its Applications. - McGraw Hill, 2003. - 824 p.

17. Бондаренко М.Ф., Кривуля Г.Ф., Рябцев В.Г., Фрадков С.А., Хаханов В.И. Проектирование и диагностика компьютерных систем и сетей. - К.: НМЦ ВО, 2000. - 306 c.

18. Zhong Y., Dropsho S.G., Shen X., Studer A., Ding C. Miss Rate Prediction Across Program Inputs and Cache Configurations // IEEE Trans. on Computers. - 2007. - P. 328 - 343.

19. Hamdioui S., Gaydadjiev G.N., Van de Goor A.J. The State-of-the-art and Future Trends in Testing Embedded Memories // Records IEEE Intern. Workshop on Memory Technology, Design, and Testing, San Jose, CA. - August 2004. - P. 54 - 59.

20. IEEE-1800. IEEE Standard for System Verilog Language. - 2005. - 586 p.

21. Densmore D., Passerone R., Sangiovanni-Vincentelli A. A Platform-Based taxonomy for ESL design // Design & Test of computers. - September - October 2006. - P. 359 - 373.

22. Методические указания к дипломному проекту для студентов специальности 8.091402 «Гибкие компъютерные системы и робототехника» Упоряд. В.В. Токарев, О.М. Цимбал. - Харьков: ХНУРЭ, 2003. - 40 с.

23. Державний стандарт України. ДСТУ 3008-95. Документація. Звіти у сфері науки і техніки. Структура і правила оформлення. Чинний від 01.01.96. - К.:Держстантдарт, 1995. - 60 с.

24. ГОСТ 2.105 - 2001. Единая система конструкторской документации. Общие требования к текстовым документам. - М.: Из-во стантдартов, 2001. - 76 с.

25. Единая система конструкторской документации: Справ. пособ. / С.С. Борушек А.А. Волков, М.М. Ефимова и др. - 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Изд-во стандартов, 1989. - 352 с.