实速测试中低成本的功耗安全测试方法研究

At-speed testing is a key technology to guarantee timing-related test quality. However, its applicability is being severely challenged since excessive heat dissipation and power supply noise caused by the high power consumption during at-speed testing process may lead to structural degradation, reduced reliability, yield loss and cost increase. Therefore, at-speed testing methods of low cost and power safety become urgent issues need to be researched..The major contents of this research subject include: .(1) Collaboratively optimizing heat-related test power safety, power-supply-noise-related test power safety and test cost, construct a low-cost and power-safe generic framework for at-speed testing. .(2) Test power safety has become a serious issue in linear-decompressor-based test data compression environment. A power-safe X-filling technique and test compression methods with low cost should be researched. .(3) Introducing cost factors into power metric, research the model of power-cost metric and safety control methods with dynamic regulation, which should be merged into test safety and design-for-testability flow..The research objective of this subject is to ensure power safety across entire test session, collaborate to optimize power consumption and various factors relating to test cost, aiming at improving the safety and testability design.

在芯片生产测试中，实速测试是保证时序相关测试质量的关键性技术。但是，实速测试过程中可能产生的高功耗会导致芯片结构损坏、可靠性下降、成品率降低和测试成本增加等问题，因此急需深入研究低成本、功耗安全的实速测试方法。. 本项目拟研究：（1）协同优化热相关的测试安全、电源噪声相关的测试安全和测试成本，构建低成本功耗安全的实速测试总体框架；（2）针对线性解压测试环境中特别严重的功耗问题以及优化移位功耗、捕获功耗与测试成本之间的矛盾，研究低成本、功耗安全的X填充策略和测试压缩方法；（3）将成本因素引入功耗度量中，研究"功耗成本度量"模型，以及具有动态调节能力的功耗安全控制方法，并融入芯片的功耗安全可测性设计流程。. 本项目拟实现在确保实速测试功耗安全的基础上，对测试成本相关的多种因素协同优化，以促进完善芯片的安全性可测性设计。

在芯片生产测试中，实速测试是保证时序相关测试质量的关键性技术。但是，实速测试过程中可能产生的高功耗会导致芯片结构损坏、可靠性下降、成品率降低和测试成本增加等问题，因此急需深入研究低成本、功耗安全的测试方法。国家自然科学基金青年基金“实速测试中低成本的功耗安全测试方法研究”于2012年立项，执行周期从2013年开始到2015年结束。. 本项目提出在芯片的可测性设计中，不仅要考虑测试成本问题，而且要综合考虑面向两类功耗安全的协同设计，要将功耗安全与测试成本协同设计思想融入可测性设计流程，该问题在面向2D和3D结构的芯片测试中同样重要。经过三年的项目执行期，通过长期而深入的科学研究，已经取得多项研究成果，顺利实现了项目的研究目标。. 本项目成果包括：（1）协同考虑热量相关和电源噪声相关的测试功耗，提出构建低成本、功耗安全的总体测试方法；（2）针对线性解压测试环境中特别严重的功耗问题以及功耗与成本优化之间的矛盾，提出了低成本、功耗安全的X填充策略和测试压缩方法；（3）将成本相关的要素引入功耗度量中，提出了功耗约束的成本模型以及功耗安全的测试方法，并融入可测性设计流程。（4）在三维芯片中，进行低成本、低功耗、低热量协同设计，避免“热斑”，形成有效的可测性设计方法。. 综上所述，本项目在三年项目执行期内，顺利的完成了项目的预定目标。同时，在本项目的支撑下，研究组在本领域形成了一支稳定的研究队伍，锻炼和培养了研究生。项目的顺利完成，也为本研究方向进一步深入探索提供了有力的支持。