This paper presents BIST (Built-in self-test) techniques for detection of path delay faults in digital circuits. In the proosed BIST schemes, the shift registers make possible to concurrently generate and compact the latched test data. Therefore the test time is reduced efficiently. By reordering the elements of th shifte register based on the information of the hamming distance of each memory elements in CUt, it is possible to increase the number of path delay faults detected robustly/non-robustly. Experimental results for ISCAS'89 benchmark circuits show the efficiency of the proposed BIST techniques.
본 논문에서는 회로의 테스트 시간과 비용을 절감할 수 있는 BIST(Built-In Self Test)기법을 이용하여 메모리 테스트 알고리즘을 칩내에서 수행하는 회로를 설계하였다. 메모리 테스트에 사용되는 MSCAN, Marching, Checkerboard알고리즘을 수행하는 회로를 구현하기 위해 BIST회로에서 요구되는 구조를 파악하고 VHDL을 이용하여 각 블록별로 기술하였다. 그리고 CAD tool을 이용하여 각 블록에 대한 동작을 검증하고 회로합성기로써 각 알고리즘에 대한 BIST 회로를 추출하였다. 추출된 회로는 전체 메모리에 대해 무시할 정도의 오버헤드를 갖는다.
혼성 신호 회로의 설계에 있어 저비용의 고효율 테스트 효율을 보장하기 위해 테스트의 노력은 계속되어 왔다. 특히 테스트를 고려한 BIST(built-in-self-test)설계 방법으로 발전해가고 있는 추세인데, 회로상에서 전체적인 테스트 용이도와 분석에 있어 보다 향상된 방법으로 접근할 수 있고 이러한 시스템에 대해 분석하는데 수월하게 할 수도 있다. 이 논문에서는 효과적인 테스트를 위한 방법을 위해 DC전압과 전압 위상에 대한 BIST를 구현하는 것을 제안하였다. 즉 정상적인 회로와 고장회로에서의 동작에서 전압과 위상의 차이를 검출하는 회로를 하드웨어상으로 구성함으로써 비용과 시간 등을 효과적으로 줄이는 방법을 제안하였다. 실험 결과에서는 기존의 BIST와 비교하여 향상된 것을 나타낸다.
본 논문에서는 입력 정합(input matching) BIST(Built-In Self-Test, 자체내부검사) 회로를 이용한 RF front end(고주파 전단부)의 새로운 결함 검사방법을 제안한다. 자체내부검사 회로를 가진 고주파 전단부는 1.8GHz LNA(Low Noise Amplifier, 저 잡음 증폭기)와 이중 대칭 구조의 Gilbert 셀 믹서로 구성되어 있으며, TSMC 40.25{\mu}m$ CMOS 기술을 이용하여 설계되었다. catastrophic 결함(거폭 결함) 및 parametric 변동 (미세 결함)을 가진 고주파 전단부와 결함을 갖지 않은 고주파 전단부를 판별하기 위해 고주파 전단부의 입력 전압특성을 조사하였다. 본 검사방법에서는 DUT(Device Under Test, 검사대상이 되는 소자)와 자체내부검사회로가 동일한 칩 상에 설계되어 있기 때문에 측정할 때 단지 디지털 전압계와 고주파 전압 발생기만 필요하며, 측정이 간단하고 비용이 저렴하다는 장점이 있다.
BIST(Built-in Self Test) has been considered as the most promising DFT(design-for-test) scheme for the present and future test strategy. The most serious problem in applying BIST(Built-in Self Test) into a large circuit is the excessive increase in test time. This paper is focused on this problem. We proposed a new BIST construction scheme which uses a parallel divide-and-conquer method. The circuit division is performed with respect to some internal nodes called test points. The test points are selected by considering the nodal connectivity of the circuit rather than the testability of each node. The test patterns are generated by only one linear feedback shift register(LFSR) and they are shared by all the divided circuits. Thus, the test for each divided circuit is performed in parallel. Test responses are collected from the test point as well as the primary outputs. Even though the divide-and-conquer scheme is used and test patterns are generated in one LFSR, the proposed scheme does not lose its pseudo-exhaustive property. We proposed a selection procedure to find the test points and it was implemented with C/C++ language. Several example circuits were applied to this procedure and the results showed that test time was reduced upto 1/2151 but the increase in the hardware overhead or the delay increase was not much high. Because the proposed scheme showed a tendency that the increasing rates in hardware overhead and delay overhead were less than that in test time reduction as the size of circuit increases, it is expected to be used efficiently for large circuits as VLSI and ULSI.
본 논문에서는 내장된 메모리의 자체 테스트를 통한 메모리 고장 유무 확인과 더불어 메인 메모리의 고장난 부분을 여분의 메모리로 재배치하여 사용자로 하여금 고장난 메모리를 정상적인 메모리처럼 사용할 수 있도록 BISR(Build-In Self Repair) 설계 및 구현을 하였다. 메인 메모리를 블록 단위로 나누어 고장난 셀의 블록 전체를 재배치하는 방법을 사용하였으며, BISR은 BIST(Build-In Self Test) 모듈과 BIRU(Build-In Remapping Unit) 모듈로 구성된다. 실험결과를 통해 고장난 메모리를 여분의 메모리로 대체하여 사용자가 메모리를 사용함에 있어서 투명하게 제공하는 것을 확인 할 수 있다.
In this paper, we propose a low power Scan-based Built-ln Self Test based on circuit partitioning and pattern suppression using modified test control unit. To partition a CUT(Circuit Under Testing), the MHPA(Multilevel Hypergraph Partition Algorithm) is used. As a result of circuit partition, we can reduce the total length of test pattern, so that power consumptions are decreased in test mode. Also, proposed Scan-based BIST architecture suppresses a redundant test pattern by inserting an additional decoder in BIST control unit. A decoder detects test pattern with high fault coverage, and applies it to partitioned circuits. Experimental result on the ISCAS benchmark circuits shows the efficiency of proposed low power BIST architecture.
본 논문은 FPGA 내부의 경계 스캔 체인을 자가 테스트 회로로써 재활용하기 위한 FPGA 자가 테스트 회로 설계 기술을 소개한다. FPGA의 경계 스캔 체인은 테스트나 디버깅 기능뿐만 아니라 각 셀에 연결되어 있는 입출력 핀의 기능을 설정하기 위해서도 사용되기 때문에 일반적인 칩의 경계 스캔 셀보다 매우 크다. 따라서, 본 논문에서는 FPGA 경계 스캔 셀의 구조를 분석하고 소수의 FPGA 로직과 함께 테스트 패턴 생성과 결과 분석이 가능하도록 설계한 BIST(built-in-self-test) 회로를 제시한다. FPGA의 경계 스캔 체인을 자가 테스트를 위하여 재사용함으로써 면적 오버헤드를 줄일 수 있고 보드상에서 프로세서를 사용한 온-라인(on-line) 테스트/모니터링도 가능하다. 실험을 통하여 오버헤드 증가량과 시뮬레이션 결과를 제시한다.
본 논문에서 구현한 GenJTAG은 기판 수준의 테스팅을 위한 정보와 BIST(Built-In Self Test)에 대한 정보를 입력으로 받아 verilog-HDL 코드로 기술된 경계 주사 회로를 자동 생성해 주는 설계 자동화 툴이다. 대부분이 상용 툴들은 생성된 회로를 게이트 수준의 회로로 제공하기 때문에 사용자가 선택적으로 사용할 수 있는 BIST 관련 명령어를 회로에 추가하기가 어려운데 반해, 본 논문에서 구현한 툴은 사용자가 정의한 정보에 의해 BIST 관련 명령어를 지원할 수 있는 behavioral 코드의 경계 주사 회로를 생성하여 준다. 또한 behavioral 코드를 제공함으로써 사용자에 의한 수정을 용이하도록 하였다.
고집적 SRAM을 구성하고 있는 일반적인 메모리 셀을 이용하여 저항성 단락을 MOSFET의 게이트-소오스, 게이트-드레인, 소오스-드레인에 적용시키고, 각 단자에서 발생 가능한 개방 결함을 고려하여 그 영향에 따른 메모리의 자장노드의 전압과 VDD에서의 정전류를 PSPICE 프로그램으로 분석하였다. 해석 결과를 고려하여 메모리의 기능성과 신뢰성을 향상시키기 위해 기능 테스트와 IDDQ 테스트에 동시에 적용할 수 있는 O(N)의 복잡도를 갖는 테스트 알고리즘을 제안하였다. 테스트의 질과 효율을 좀 더 향상시키기 위해 메모리에서 발생되는 고장을 검출하는 BIST 회로와 정전류의 비정상적인 전류의 흐름을 발생시키는 결함을 검출하는 BICS를 설계하였다. 또한 구현한 BIST/BICS 회로는 고장 메모리의 수리를 위해 고장 및 결함의 위치를 검출할 수 있다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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