基于扫描链二次排序组合的低功耗测试模型构建

　1 概述
　　随着超大规模集成电路设计技术的发展，集成度和复杂度的不断提高，SoC的测试问题也越来越突出。对SoC的测试实际上就是对单个IP（intellectual property）核的测试，如果能减少IP核的测试时间，就能有效地缩短SoC的测试时间。IP核的扫描测试时间由测试壳中最长的扫描链决定。因此，扫描链的平衡处理是有效降低IP核测试时间的有效方法之一。
　　2 相关研究工作
　　已有很多学者提出了各种扫描链平衡的算法来降低SoC的测试时间。文献提出了一种基于差值2次分配的扫描链平衡算法，其主要思想是选择一个基准扫描链，分别选择长度大于和小于基准的扫描链与之做差，按差值进行2次分配，该算法实现简单，算法复杂度低。
　　针对上述扫描链平衡算法所存在的不足，该文提出了一种基于二次排序组合的扫描链平衡的测试优化方法，该方法可以有效地缩短SoC的测试时间，降低测试成本。
　　4 实验与结果分析
　　为了验证本文算法的有效性，以ITC’02基准SoC内的所有IP核作为实验对象。ITC’02基准SoC包含12个SoC、186个IP核，对于每一个IP核，用本文算法与BFD算法、MVA算法分别计算提供扫描链数目为2～64时的11718（186×63）种情况下，3种方法能够得到最优解的个数。同一个IP核，在相同的扫描链数目约束下，3种方法得到的测试时间的最小值为最优解。如果3种方法得到的测试时间相等，那么对于3种算法都是最优解，这表明3种算法的最优解存在交集。
　　
　　图2 3种算法的最优解分布
　　3种算法的最优解个数分布如图2所示。从图中可以看出：
　　1）区域内的数字表示最优解的个数，最优解总共有11718个；
　　2） BFD算法得到的最优解的个数为：11393+45+7+29=11474，占所有最优解的97.92%；
　　3） MVA算法得到的最优解的个数为：11393+76+7+12=11488，占所有最优解的98.04%；
　　4）本文算法得到的最优解的个数为：11393+45+76+156=11670，占所有最优解的99.59%。
　以上数据表明本文提出的方法在ITC’02基准测试集的所有IP核上都能取得较好的效果。
　　5 结论
　　SoC扫描链的平衡化处理是减少SoC测试时间较好的方法。该文针对SoC封装测试中的扫描链平衡问题，提出了基于二次排序组合的方法，该方法通过对内部扫描链进行两次排序、两次模运算、两次重新组合，最后对各余数序列分别求和，得到n条扫描链封装后的扫描链长度。该算法具有时间复杂度低、实现简单等优点。实验结果表明，该文方法能有效地减少测试时间，较其它方法更为高效。
　　参考文献：
　　.Baltimore：IEEE Technology Technical Council，2001：1023-1032.
　　.Tsinghua Science and Technology，2007，12（S1）：61-66.
　　[3] 邓立宝，乔立岩，俞洋等.基于差值二次分配的扫描链平衡算法[J].电子学报，2012（2）：338-343.
　　.Galway，Ireland：Institution of Engineering and Technology，2008：204-209.
　　[5] BENSO A，DI C S， PRINETTO P，et standard 1500 compliance verification for embedded cores[J].IEEE Transactions on Very Large Scale Integration（VLSI） System，2008，16（4）：397-407.