一种新型低峰值功耗的BIST设计研究

随着手持设备的兴起和芯片对晶片测试的要求越来越高,内建自测试的功耗问题引起了越来越多人的关注。文章对目前内建自测试的可测性设计技术进行了分析,并提出了折叠种子优化降低节点峰值功耗的模型,通过调整种子结构和测试向量的相关性的办法来避免过高的SoC测试峰值功耗。采取了屏蔽无效测试模式生成、提高应用测试向量之间的相关性以及并行加载向量等综合手段来控制测试应用,使得测试时测试向量的输入跳变显著降低,从而大幅度降低节点的峰值功耗。实验结果表明,该方案可以有效地避免BIST并行执行可能带来的过高峰值功耗。     

几种CMOS VLSI的低功耗BIST技术

在分析全扫描内建自测试(BIST)较高测试功耗的基础上,总结出几种CMOS VLSI的低功耗BIST技术方案,包括减少待测电路(CUT)输入端的翻转次数、简化线性反馈移位寄存器(LFSR)结构、部分扫描低功耗BIST方法等.分析结果表明,这些方法不但在保证测试覆盖率的条件下,降低了测试平均功耗和峰值功耗,而且综合应用这几种方法将会使系统功耗指标达到最佳.     

SoC中嵌入式SRAM的BIST测试方法研究

随着集成电路设计规模的不断增大,在系统芯片SoC(System on a Chip)中嵌入大量的SRAM存储器的设计方法变得越来越重要。文中介绍了SRAM的典型故障类型和几种常用的测试方法,同时详细分析了嵌入式SRAM存储器内建自测试的实现原理以及几种改进的March算法,另外,以16k×32bitSRAM为例,给出了SRAM内建自测试的一种典型实现,并在Altera-EP1S25上实现。     

面向低功耗BIST 的VLSI 可测性设计技术

随着手持设备的兴起和芯片对晶片测试越来越高的要求，内建自测试的功耗问题引起了越来越多人的关注，本文对目前内建自测试的可测性设计技术进行了分析并对低功耗的VLSI可测性设计技术的可行性和不足分别进行了探讨。在文章的最后简单介绍了笔者最近提出的一种低功耗的BIST结构。     

单/双跳变向量插入式低功耗BIST设计方法

提出了一种在不损失固定型故障覆盖率的前提下降低测试功耗的内建自测试BIST(built-in self-test)设计方法,该方法在原始线性反馈移位寄存器LFSR(linear feedback shift register)的基础上加入若干逻辑,使测试向量每周期最多产生两次跳变,因而大大降低了被测电路CUT(circuit under test)的功耗。通过对组合电路集ISCAS’85的实验证明,被测电路的总功耗、平均功耗以及峰值功耗都有大幅度的降低。     

基于双模式LFSR的低功耗BIST结构

传统的BIST结构中,由于LFSR产生大量的测试矢量在测试过程中消耗了大量的功耗。为了减少测试矢量的数目而不影响故障覆盖率,我们提出了一种新的基于双模式LFSR的低功耗BIST结构。首先介绍了功耗模型和延迟模型的基础知识,然后给出了用于生成双模式LFSR的矩阵,并介绍了解矩阵方程式的算法。随后说明了新的BIST结构和用于矢量分组的模拟退火算法。最后,基于Benchmark电路的实验证明这种结构可以在不降低故障覆盖率的同时减少70％的功耗。     

一种低功耗BIST测试产生器方案

低功耗设计呼唤低功耗的测试策略。文章提出了一种在不损失固定型故障覆盖率的前提下降低测试功耗的内建自测试测试产生器方案，该方案在原始线性反馈移位寄存器的基础上添加简单的控制逻辑，对LFSR的输出和时钟进行调整，从而得到了准单输入跳变的测试向量集，使得待测电路的平均功耗大大降低，给出了以ISCAS'85/89部分基准电路为对象的实验结果，电路的平均测试功耗降幅在54．4％－98．0％之间，证明了该方案的有效性。     

集成电路低峰值功耗研究

随着手持设备的兴起和芯片对晶片测试越来越高的要求。内建自测试的功耗问题引起了越来越多人的关注，本文对目前内建自测试的可测性设计技术进行了分析。并提出了折叠种子优化降低节点峰值功耗模型，通过调整种子结构和测。试向量的相关性的办法来避免过高的SoC测试峰值功耗，采取了屏蔽无效测试模式生成、提高应用测试向量之间的相关性以及并行加载向量等综合手段来控制测试应用，使得测试时测试向量的输入跳变显著降低．从而大幅度降低节点的峰值功耗。实验结果表明。该方案可以有效地避免BIST并行执行可能带来的过高峰值功耗。     

面向功耗优化的伪随机测试矢量生成

随着集成电路设计复杂度和工艺复杂度的提高，集成电路的测试面临越来越多的挑战，内建自测试作为一种新的可测性设计方法，能显著提高电路中随机逻辑的可测性，解决一系列测试难题，但它同时也引起了测试功耗问题，本文提出了一种面向功耗优化的伪随机测试向量生成方法，在保证故障覆盖率的条件下，大大降低了测试功耗。     

一种减少BIST测试资源的高级寄存器分配算法

在高级综合阶段考虑电路的可测性有许多优点，包括降低硬件开销，减少性能的下降，并达到更高的测试效率等。本文提出了一种基于伪随机可测性方法的寄存器分配算法，来减少内建自测试（BIST）所带来的硬件开销。在基准电路上的实验结果表明：与其它BIST测试综合方法相比较，采用本论文所提的方法进行测试综合对测试资源占用最多可以降低46.8%.     

SoC低功耗设计中的DVS技术

随着系统芯片(SoC)集成更多的功能并采用更先进的工艺,它所面临的高性能与低功耗的矛盾越来越突出.动态电压调整(DVS)技术可以在不影响处理器性能的前提下,通过性能预测软件根据处理器的繁忙程度调整处理器的工作电压和工作频率,达到降低芯片功耗的目的.文中讨论了DVS技术降低功耗的可能性,介绍了如何利用两种不同的DVS技术让处理器根据当前的工作负荷运行在不同的性能水平上,以节省不必要的功耗.     

A Low Power Pseudo-Random BIST Technique

Peak power consumption during testing is an important concern. For scan designs, a high level of switching activity is created in the circuit during scan shifts, which increases power consumption considerably. In this paper we propose a pseudo-random BIST scheme for scan designs, which reduces the peak power consumption as well as the average power consumption as measured by the switching activity in the circuit. The method reduces the switching activity in the scan chains and the activity in the circuit under test by limiting the scan shifts to a portion of the scan chain structure using scan chain disable. Experimental results on various benchmark circuits demonstrate that the technique reduces the switching activity caused by scan shifts.     

Minimized Power Consumption for Scan-Based BIST

Power consumption of digital systems may increase significantly during testing. In this paper, systems equipped with a scan-based built-in self-test like the STUMPS architecture are analyzed, the modules and modes with the highest power consumption are identified, and design modifications to reduce power consumption are proposed. The design modifications include some gating logic for masking the scan path activity during shifting, and the synthesis of additional logic for suppressing random patterns which do not contribute to increase the fault coverage. These design changes reduce power consumption during BIST by several orders of magnitude, at very low cost in terms of area and performance.     

Low Power BIST by Filtering Non-Detecting Vectors

In this paper, two techniques to reduce the energy and the average power consumption of the system are proposed. They are based on the fact that as the test progresses, the detection efficiency of the pseudo-random vectors decreases very quickly. Many of the pseudo-random vectors will not detect faults in spite of consuming a significant amount of energy from the power supply. In order to prevent this energy consumption, a filtering of the non-detecting vectors and a reseeding strategy are proposed.These techniques are evaluated on the set of ISCAS-85 benchmark circuits. Extensive simulations have been made using the SAIL energy simulator showing that, in large circuits, the energy consumption and the average power savings reach 90.0% with a mean value of 74.2% with the filtering technique, and 97.2% with an average value of 90.9% with the reseeding strategy.     

SoC设计中的低功耗策略

低功耗设计已经成为片上系统(SoC)设计的主题.当今的设计已经从过去的性能、面积二维目标转变为性能、面积和功耗的三维目标.本文深入探讨了片上系统设计中的低功耗设计策略,在晶体管和逻辑门级、寄存器传输级和系统结构级各设计抽象层次上阐述了低功耗设计所面临的问题,并给出了各级的低功耗优化策略.     

面向存储系统的低功耗SoC设计

降低存储系统功耗是SoC设计中的重要问题,基于对程序执行与器件特性的分析,在SDRAM中引入数据缓冲区,给出针对多进程数据访问特性的实现方法,降低了程序运行时外存设备的功耗。在EMI中实现了指令FIFO,并给出定制方法,降低了程序运行时的SDRAM能耗。实验与仿真表明,该方法能有效降低程序运行时SoC存储系统整体功耗。     

一种新的低功耗内建自测法 􀀂 􀀂 􀀂 线性反馈移位寄存器结构的更改

本文提出了一种通过改变线性反馈移位寄存器（LFSR）的结构实现低功耗内建自测试方法。在伪随机测试方式下，随着测试的进行，测试矢量的效率大幅降低。通过改变线性反馈移位寄存器的结构滤掉无效的测试矢量从而实现低功耗测试。实践证明，改变线性反馈称位寄存器的结构的方法是有效的并且对故障覆盖率没有影响。     

一种新型混合模式BIST的低功耗设计

本文提出了一种基于折叠集的test-Der-clock结构的混合模式BIST设计方案,并且进行了低功耗的整体优化设计.该设计方案在电路结构上利用双模式LFSR将两部分测试生成器有机的进行了结合,针对伪随机测试序列与折叠测试序列两部分采用了不同的措施来优化测试生成器的设计,从而达到降低被测电路功耗的目的.     

低翻转率的SoC总线组合编码算法

为降低SoC总线功耗,避开现有总线编码技术在应用上的局限,提出了一种SoC总线编码算法。算法基于总线上IP可复用的观点,采用分组BI码和TO码各自的优点,在维持SoC总线功能基本不变的同时,减少数据线和地址线的电平翻转。最后的实验结果表明：组合编码算法可以将SoC总线的平均功耗下降7．41％,是一种有效且适用于SoC总线的低功耗算法。