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一
_o∞藩藩
一
1.1.2.测试基本概念
数字集成电路的可靠性和质量的衡量称为测试(“Testing),测试包括独立
的三个阶段:
1)功能测试:主要验证设计的正确性,即功能是不是和设计的目标符合,标准
主要是:1、实现了设计规格说明(SPEC)中要求的所有功能,2、没有出现规
格说明禁止的逻辑。
2)制造测试(Testing)-指制造的时候挑选没有缺陷的产品。其基本要求是能
在短的时间里测试大量的芯片,同时保证一定的故障覆盖率。
testing)-主要指验证延时,电压,功耗等有没有达
3)参数测试(Parametric
到设计要求。
通常学术界所指的测试是第二阶段,本论文后面论述中提到的测试都是指这
个阶段。
1.1.2.1.测试目的
在芯片的制造过程中由于存在工艺不确定性、光刻偏差、制造过程中引入的
6
1.引言
杂质等各种各样的因素,一个正确的设计并不能保证无故障产品的制造,因此在
产品进入市场之前必须经过严格的测试。测试目的是为了检测芯片制造过程中出
现的缺陷。测试是产品质量的重要保证,只有经过充分测试的产品才能交付用户
使用。
1.1.2.2.测试类型
就测试的目标来说,可以分成3类:
1)故障检测(FaultDetecting),测试芯片是否存在故障,但并不关心故障的
位置,故障的数量以及故障的类型。
2)故障诊断(FaultDiagnosis),首先需要检测芯片是否存在故障,也需要诊
断出这些故障的位置及类型。
3)故障冗余,通过引入冗余单元,隔离故障,使芯片能够继续使用。
在FPGA测试中,故障检测是基础,多数故障诊断方法是在故障检测的基
础上发展起来的,而故障冗余技术一般为大规模制造时采用。
1.2.工作重点
本文所作的工作主要包括:
1J对基于SRAM的FPGA目前存在的测试方法进行调研,主要针对布线资源
的测试。
2)针对FPGA互连资源的开路故障,提出了一种高效的算法,自动生成数量少
的测试配置集来测试FPGA互连资源中的开路故障。在复旦大学自主开发的
FPGA芯片FPGA一1进行了测试方法的实际应用。 ‘
3)针对FPGA互连资源的各类故障,提出了一种自动生成与应用无关的测试配
置集的方法。对于FPGA不同的互连结构,该方法能够对互连资源中的开路和
短路故障达到1oo%的覆盖率,且测试配置个数少,运行速度快,与具体硬件结
构无关。
1.3.论文组织
本文共分为6个章节,其中第2章阐述了目前各种FPGA测试方法以及它
们的特点,说明了FPGA测试的发展和现状。通过研究这些测试技术,了解到
随着技术的发展,针对FPGA急需开发自动测试生成方法。第3章针对FPGA
互连资源的开路故障,提出了一种高效的算法,自动生成数量少的测试配置集来
7
1.引言
试FPGA互连资源中的开路故障,并且在小规模的电路上进行验证。为了检
该自动方法是否能够在实际FPGA芯片的测试中应用,第4章提供了FPGA一1
际测试作为实例。第5章在第3章的研究的基础上,针对FPGA开关盒中各
故障,提出了一种自动生成与应用无关的测试配置集的方法。最后是对本论文
作的总结以及未来工作的展望。
8
2.FPGA互连测试技术综述
2.F
PGA互连测试技术综述
2.1.FPGA互连与测试
2.1.1.FPGA测试基本概念
FPGA在编程前,没有特定的功能,因而需要首先配置FPGA的功能
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